Tìm hiểu về mạng gprs

  • Số trang: 73 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 127 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 24000 tài liệu

Mô tả:

Tìm hiểu về mạng GPRS
§å ¸n tèt nghiÖp §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp §å ¸n tèt nghiÖp §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp §å ¸n tèt nghiÖp §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp Môc lôc Lêi më ®Çu...................................................................................................3 Ch¬ng 1: §å ¸n tèt nghiÖp lêi më ®Çu HiÖn nay trªn thÕ giíi mäi mÆt cña ®êi sèng x· héi ®Òu ph¸t triÓn, kh«ng nh÷ng vÒ kinh tÕ, khoa häc tù nhiªn mµ cßn rÊt nhiÒu lÜnh vùc kh¸c. Ngµnh th«ng tin liªn l¹c ®îc coi lµ ngµnh mòi nhän cÇn ph¶i ®i tríc mét bíc, lµm c¬ së cho c¸c ngµnh kh¸c ph¸t triÓn. Nhu cÇu trao ®æi, cËp nhËt th«ng tin cña con ngêi ë mäi n¬i mäi lóc ngµy cµng cao. Th«ng tin di ®éng ra ®êi vµ ph¸t triÓn ®· trë thµnh mét lo¹i h×nh dÞch vô, ph¬ng tiÖn th«ng tin phæ biÕn, ®¸p øng nhu cÇu cña cuéc sèng hiÖn ®¹i. C¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng ®ang ph¸t triÓn rÊt nhanh c¶ vÒ qui m«, dung lîng vµ ®Æc biÖt lµ c¸c lo¹i h×nh dÞch vô míi ®Ó ®¸p øng tèt h¬n nhu cÇu cña ngêi sö dông. ë ViÖt Nam, m¹ng di ®éng sè thÕ hÖ thø hai (2G), sö dông c«ng nghÖ GSM, ®ang ®îc ph¸t triÓn réng kh¾p c¸c tØnh vµ thµnh phè. GSM víi tèc ®é 9,6 kbps chØ ¸p dông ®îc c¸c dÞch vô tho¹i vµ dÞch vô b¶n tin ng¾n, h¹n chÕ nhiÒu dÞch vô phi tho¹i yªu cÇu tèc ®é cao nh h×nh ¶nh, v¨n b¶n vµ ®Æc biÖt lµ nhu cÇu truy nhËp Internet... Trong khi trªn thÕ giíi, rÊt nhiÒu níc ®· tiÕn lªn thÕ hÖ ®iÖn tho¹i di ®éng thø ba (3G). ThÕ hÖ thø ba nµy cã tèc ®é truyÒn dÉn cao h¬n, cung cÊp ®îc nhiÒu lo¹i h×nh dÞch vô, ®¸p øng ®îc nhu cÇu hiÖn nay. ViÖc x©y dùng, ph¸t triÓn m¹ng ®iÖn tho¹i di ®éng thø ba ë ViÖt Nam hiÖn nay lµ thùc sù cÇn thiÕt. Nhng nÕu ®Çu t th¼ng lªn 3G th× cÇn lîng vèn bá ra rÊt lín mµ l¹i l·ng phÝ c¬ së h¹ tÇng m¹ng di ®éng s½n cã. V× vËy, ®Ó tiÕn tíi thÕ hÖ th«ng tin di ®éng thø ba nµy cÇn qua mét bíc trung gian gäi lµ thÕ hÖ th«ng tin di ®éng 2,5G; ®ã lµ dÞch vô th«ng tin di ®éng v« tuyÕn chuyÓn m¹ch gãi GPRS (General Packet Radio Service). TriÓn khai GPRS cho phÐp vÉn tËn dông c¬ së m¹ng GSM s½n cã, ®ång thêi cã thÓ ®¸p øng nhu cÇu truyÒn d÷ liÖu tèc ®é lín, tõng bíc x©y dùng m¹ng ®iÖn tho¹i thÕ hÖ thø ba. §ã lµ lý do t«i chän ®Ò tµi “ T×m hiÓu vÒ m¹ng GPRS” cho ®å ¸n tèt nghiÖp cña m×nh. Hy väng ®å ¸n nµy sÏ cã thÓ ¸p dông trùc tiÕp vµo viÖc ph¸t triÓn m¹ng ®iÖn tho¹i di ®éng cña ViÖt Nam trong ®iÒu kiÖn hiÖn t¹i. §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp - §Ò tµi gåm c¸c néi dung: Ch¬ng I: Tæng quan hÖ thèng th«ng tin di ®éng. Ch¬ng II: CÊu tróc hÖ thèng th«ng tin di ®éng GSM. Ch¬ng III: M¹ng GPRS. Ch¬ng IV: C¸c thñ tôc trao ®æi b¸o hiÖu trong m¹ng GPRS. Qua thêi gian häc tËp, nghiªn cøu; ®îc sù híng dÉn tËn t×nh cña c¸c thÇy c« gi¸o trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ néi. B¶n ®å ¸n tèt nghiÖp ®Õn nay ®· hoµn thµnh. Do kh¶ n¨ng vµ thêi gian cã h¹n nªn sÏ kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt. RÊt mong nhËn ®îc sù gãp ý cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ b¹n bÌ ®ång nghiÖp ®Ó em cã thÓ v÷ng vµng thªm kiÕn thøc khi ra trêng. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o trong khoa §iÖn tö – ViÔn th«ng, b¹n bÌ ®ång nghiÖp, ®Æc biÖt em xin bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c tíi ThÇy gi¸o NguyÔn ViÖt Dòng, ngêi ®· tËn t×nh chØ b¶o híng dÉn em hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Hµ Néi, ngµy th¸ng n¨m 2008 Sinh viªn thùc hiÖn §å ¸n tèt nghiÖp CH¦¥NG 1 TæNG QUAN VÒ TH¤NG TIN DI §éNG 1.1. LÞch sö ph¸t triÓn th«ng tin di ®éng 1.1.1. Bèi c¶nh lÞch sö §iÖn tho¹i di ®éng ®· chøng tá mét trong nh÷ng thµnh tùu næi bËt vÒ c«ng nghÖ vµ th¬ng m¹i trong nh÷ng thËp niªn gÇn ®©y. KÓ tõ khi ®iÖn tho¹i di ®éng ra ®êi, vÞ trÝ cña nã trong thÞ trêng ®· ph¸t triÓn mét c¸ch chãng mÆt. Tõ mét thiÕt bÞ s¬ khai, råi trë thµnh mét vËt dông cÇn thiÕt víi nhu cÇu sèng cña con ngêi. víi ®Çy nh÷ng chøc n¨ng tiÖn Ých cña m×nh th× th«ng tin di ®éng ®· trë nªn gÇn gòi víi con ngêi h¬n ®iÓn h×nh gÇn nhÊt lµ ë thÕ kû 21 nµy lµ ®· cã rÊt nhiÒu kh¸ch hµng thuª bao di ®éng nh n¨m 2000, ë ch©u ¢u cã trªn 220 triÖu thuª bao di ®éng, vµ trªn toµn cÇu cã kho¶ng 580 triÖu. t¹i Anh cø 2 ngêi th× cã mét ngêi s dông m¸y di ®éng, á PhÇn Lan sè lîng m¸y di ®éng tÝnh theo ®Çu ngêi ®· vît qu¸ sè hé sö dông ®iÖn tho¹i cè ®Þnh. Víi sù ph¸t triÓn nh vò b·o cña th«ng tin di ®éng, sè lîng thuª bao t¨ng m¹nh, nhu cÇu s dông b¨ng th«ng réng. lÇn lît 1G, 2G, 3G, 4G… Sù tiÕn triÓn cña truyÒn th«ng di ®éng cã thÓ ph©n chia ra hai thÕ hÖ ph¸t triÓn. HiÖn nay chóng ta s¾p bíc vµo thÕ hÖ thø 3G cña nh÷ng hÖ thèng th«ng tin di ®éng. nãi chung tõ c¬ së 1G lµ mòi tªn chØ ®êng cho c¸c thÕ hÖ sau, vµ nh×n chung ®îc xÕp vµo m¹ng quèc gia dùa trªn nÒn t¶ng t¬ng tù. Vµo nh÷ng n¨m 1980, nh÷ng m¹ng kiÓu ®ã ®· ®îc chuyÓn biÕn thµnh lo¹i h×nh dÞch vô. Nã ®îc thiÕt kÕ ®Ó truyÒn t¶i giäng nãi. Nh÷ng hÖ thèng thÕ hÖ thø 2G ®îc xÕp vµo lo¹i c«ng nghÖ kü thuËt sè. ®îc sù ñng hé cña nh÷ng c«ng íc quèc tÕ chung, t¹o ®µ cho kh¶ n¨ng vËn hµnh mét chiÕc m¸y ®iÖn tho¹i di ®éng vît khái biªn giíi mét quèc gia. Bªn c¹nh truyÒn h×nh tÝn hiÖu tho¹i hÖ thèng nµy cßn cã kh¶ n¨ng ®¸p øng mét sè dÞch vô kh¸c víi tèc ®é truyÒn d÷ liÖu thÊp. Mét sè lo¹i h×nh dÞch vô nh: mobile fax (chuyÓn ph¸ch di ®éng), göi th däng nãi, short massage service – SMS (dÞch vô göi tin nh¾n nhanh) (theo §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp [PEE-00]). Còng trong giai ®o¹n nµy nh÷ng hÖ thèng míi phôc vô cho nh÷ng thÞ hiÕu riªng biÖt: thêng lµ nh÷ng m¹ng di ®éng cho c«ng céng, vÖ tinh, vµ m¹ng c« tuyÕn côc bé (W-LAN). HÖ thèng cña thÕ hÖ thø 2G ®ång nghÜa víi viÖc toµn cÇu hãa c¸c hÖ thèng di ®éng. Trong viÖc nhËn ra tÇm quan träng cña Internet vµ ®ång thêi lµ bíc tiÕn tiÕp tíi ngìng cöa cña c«ng nghÖ 3G, giai ®o¹n cuèi cña c«ng nghÖ thø 2 ®· cho ra ®êi nh÷ng dÞch vô ®a ph¬ng tiÖn di ®éng. Trong mét vµi n¨m tíi ngêi ta hy väng r»ng nh÷ng ngêi sö dông di ®éng sÏ cã xu híng truy cËp vµo c¸c dÞch vô ®a ph¬ng tiªn b¨ng réng, vÝ nh nh÷ng g× ®· cã ë m¹ng di ®éng. 1.1.2. C¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng trªn thÕ giíi a. HÖ thèng thø nhÊt 1G §Æc ®iÓm quan träng cña hÖ thèng thø nhÊt lµ dùa trªn nÒn t¶ng cña c«ng nghÖ t¬ng tù (analog). Cã thÓ kÓ ra mét vµi hÖ thèng ®· ®îc triÓn khai ë Mü, Ch©u ¢u nh÷ng n¨m 70-80 nh: DÞch vô ®iÖn tho¹i tiªn tiÕn (AMPC), hÖ thèng di ®éng vïng b¾c ¢u (NMT), hÖ thèng truyÒn th«ng truy nhËp tæng thÓ. Cuèi nh÷ng n¨m 70 t¹i Hoa Kú nhãm Bell Labs ®· thùc hiÖn hÖ thèng truyÒn th«ng AMPS (theo BEL-79). HÖ thèng nµy më dÞch vô chµo hµng vµo n¨m 1983 bëi c«ng ty AT vµ T. hÖ thèng ho¹t ®éng trªn b¨ng tÇn 800 MHz, cô thÓ 824-849 MHz tõ mobile ®Õn BS vµ 869-894 MHz tõ BS ®Õn mobile. Nh÷ng gi¶i tÇn nµy cung cÊp ®îc 832 kªnh. Nh÷ng kªnh nµy ®îc chia ®Òu giòa hai nhµ vËn hµnh ë mçi vïng ®Þa lý kh¸c nhau. Trong 832 kªnh nµy 42 kªnh chØ mang th«ng tin vÒ hÖ thèng. hÖ thèng AMPS t¹o mét kho¶ng t¸ch kªnh lµ 30kHz, sö dông ®iÒu chÕ FM víi ®é dÞch tÇn lín nhÊt cho tÝn hiÖu tho¹i. B¸o hiÖu gi÷a mobile va BS thùc hiÖn víi tèc ®é 10bit/s sö dông m· hãa Manchesrer. C¸c tÝn hiÖu ®îc ®iÒu chÕ FSK víi tèc ®é dÞch tÇn ±8kHz. HÖ thèng AMPS ph©n biÖt 6 kªnh logic mét chiÒu cho truyÒn dÉn tÝn hiÖu gi÷a nh÷ng ngêi sö dông vµ th«ng tin b¸o hiÖu. TCH nghÞch vµ TCH thuËn ®îc dµnh riªng cho truyÒn dÉn d÷ liÖu ngêi sö dông dùa trªn c¬ së truyÒn tay ®«i. Th«ng tin b¸o hiÖu ®îc dÉn tíi BS trªn kªnh ®iÒu khiÓn nghÞch (RECC) vµ §å ¸n tèt nghiÖp kªnh tho¹i nghÞch (RVC) vµ ®îc dÉn tíi mobile b»ng viÖc sö dông c¸c kªnh ®iÒu khiÓn thuËn (FOCC) vµ kªnh tho¹i thuËn (FVC). C¸c kªnh ®iÒu khiÓn thuËn vµ nghÞch ®îc sö dông riªng cho th«ng tin ®iÒu kiÓn m¹ng vµ cã thÓ hiÓu lµ c¸c kªnh ®iÒu khiÓn chung. §Ó gi÷ an toµn cho c¸c kªnh ®iÒu khiÓn khái hiÖu øng cña kªnh mobile, th«ng tin ®îc b¶o vÖ nhê viÖc sö dông cña c¸c cÆp nèi mãc vµo nhau cña c¸c bé m· chÆn. §Ó b¶o vÖ h¬n n÷a th«ng tin nµy, mét bé m· n»m trong sö dông nhiÒu phÐp lÆp. ViÖc x¸c ®Þnh BS ®· ®îc g¸n cho cuéc gäi, AMPS sö dông mét giäng ©m thanh kiÓm so¸t (SAT). Giäng ©m thanh nµy cã thÓ lµ mét trong ba lo¹i tÇn (5970,6000, vµ 6030 Hz). T¹i giai ®o¹n thiÕt lËp cuéc gäi, mét thiÕt bÞ kÕt cuèi mobile ®îc th«ng b¸o vÒ SAT t¹i BS mµ nã thùc hiÖn liªn l¹c. Trong suèt qu¸ tr×nh liªn l¹c thiÕt bÞ kÕt cuèi mobile hay BS tÝn hiÖu nµy sÏ bÞ ng¾t ngay, bëi v× viÖc nµy dÔ g©y ra viÖc thu nhËn ph¶i mét nguån xuyªn nhiÔu. Gièng nh NMT450, chuÈn AMPS ®· liªn tôc ph¸t triÓn vµ duy tr× lµ mét trong nh÷ng hÖ thèng ®îc sö dông nhiÒu nhÊt thÕ giíi. Cho dï thÞ trêng kh«ng v¬n tíi ®îc ch©u ¢u, nhng chuÈn AMPS ®· kh¼ng ®Þnh ®îc u ®iÓm næi tréi cña m×nh t¹i ch©u Mü vµ ch©u ¸. b. HÖ thèng thø nhÊt 2G Sù kh¸c biÖt næi bËt gi÷a hÖ thèng 1G vµ hÖ thèng 2G ®ã lµ hÖ thèng 2G ®îc x©y dùng trªn nÒn t¶ng c«ng nghÖ kü thuËt sè (digital). HÖ thèng truyÒn th«ng tin di ®éng toµn cÇu (GSM): Theo ®Ò nghÞ cña h·ng Nordic Telecom (viÔn th«ng b¾c ©u) vµ Nªthrlands PTT, nhãm nghiªn cøu Group Special Mobil (GMS) ®· ®îc h×nh thµnh n¨m 1982 bëi CEPT. Môc tiªu cña nhãm nghiªn cøu lµ t×m ra mét hÖ thèng mobile ®· tËp chung vµo nhu cÇu thiÕt lËp thªm nhiÒu dÞch vô kü thuËt sè thÕ hÖ thø 2 cã lîi thÕ h¬n vÒ quang phæ, cung cÊp mét sè u ®iÓm quan träng bao gåm søc kh¸ng nhiÔu lín h¬n, an ninh gia t¨ng vµ kh¶ n¨ng cung cÊp hµng lo¹t c¸c dÞch vô kh¸c. Kh«ng gièng sù trëng thµnh cña AMPS B¾c Mü, viÖc thiÕt lËp GSM kÐo theo mét qu¸ ®é c¶i c¸ch tíi vÊn ®Ò thiÕt kÕ vµ thiÕt lËp. §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp c. HÖ thèng thø nhÊt 3G HiÖn nay ®Ó ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng t¨ng cña kh¸ch hµng viÔn th«ng vÒ c¶ dÞch vô viÔn th«ng míi c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng ®ang tiÕn tíi thÕ hÖ thø 3G. Vµ hiÖn nay ®· cã hai tiªu chuÈn ®· ®îc chÊp thuËn cho IMT-2000 ®ã lµ W-CDMA vµ CDMA2000. W-CDMA ®îc ph¸t triÓn lªn tõ GMS thÕ hÖ 2G vµ CDMA 2000 ®îc ph¸t triÓn nªn tõ I-95 thÕ hÖ thø 2. ë c¸c thÕ hÖ nµy c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng cã xu thÕ hßa nhËp thµnh mét tiªu chuÈn duy nhÊt vµ cã kh¶ n¨ng phôc vô ë tèc ®é bit kªnh ®Õn 2Mbit/s. §Ó ph©n biÖt víi c¸c th«ng tin di ®éng b¨ng hÑp hiÖn nay c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 ®îc gäi lµ hÖ thèng th«ng tin di ®éng b¨ng réng HÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 x©y dùng dùa trªn c¬ së tiªu chuÈn chung IMT-2000. C¸c tiªu chÝ chung ®Ó x©y dùng IMT-2000: Sö dông d¶i tÇn qui ®Þnh quèc tÕ nh sau: §êng lªn: 1885-2025 MHz. §êng xuèng: 2110-2200 MHz. Lµ hÖ thèng th«ng tin di ®éng toµn cÇu cho c¸c lo¹i h×nh th«ng tin v« tuyÕn: tÝch hîp c¸c m¹ng th«ng tin v« tuyÕn vµ h÷u tuyÕn, t¬ng t¸c víi mäi lo¹i dÞch vô viÔn th«ng. Cã thÓ hç trî c¸c dÞch vô míi xuÊt hiÖn … d. HÖ thèng thø nhÊt 4G Cïng víi sù ph¸t triÓn cña chuÈn hãa hÖ thèng 3G, giê ®©y xu thÕ cña hÖ thèng th«ng tin di ®éng lµ 4G. Sù ¶nh hëng cña internet cã ý nghÜa quan träng trong 4G, khi c¸c nhµ vËn hµnh m¹ng tiÕn tíi mét m«i trêng IP toµn bé. Trªn phu¬ng tiÖn nµy di s¶n tõ c¸c c«ng nghÖ 2G vµ c¸c gi¶i ph¸p giao diÖn sãng radio sÏ gän nhÑ h¬n, mÆc dï kh«ng ®i xa ®Õn tÇ µ 1G ®· ¶nh hëng tíi 3G. Khi c«ng nghÖ ngµy cµng tiÕn bé, kh¶ n¨ng ph©n phèi ngµy cµng tá ra nhanh h¬n, c¸c dÞch vô b¨ng réng víi mét QoS cao lµ nh÷ng yªu cÇu tiÒm Èn cña nh÷ng c«ng nghÖ tiÕp theo. Khi 3G thùc sù chøng tá mang l¹i sù héi tô cña c¸c c«ng nghÖ mobile vµ internet, 4G sÏ b¸o tríc sù héi tô cña c¸c c«ng nghÖ cè ®Þnh, qu¶ng b¸ vµ di ®éng UMTS víi h×nh ¶nh sè (DVB) vµ qu¶ng b¸ ©m thanh sè (DAB) lµ mét lÜnh vùc cho sù ph©n tÝch tiÕp theo. Mét gi¶i ph¸p nh §å ¸n tèt nghiÖp vËy cã thÓ cho phÐp cho truyÒn h×nh chÊt lîng cao cã thÓ ph¸t th¼ng tíi ngêi sö dông mobile. §ã lµ m«i trêng tÕ bµo, v« tuyÕn ®iÖn, wLL, vµ vÖ tinh sÏ kÕt hîp ®Ó t¹o ra nh÷ng kh¶ n¨ng míi cho viÔn th«ng. 1.2. C¸c ph¬ng ph¸p ®a truy nhËp trong th«ng tin di ®éng 1.2.1. Giíi thiÖu chung Mét ph¬ng ph¸p lµ t¨ng dung lîng cña th«ng tin v« tuyÕn ngêi ta sö dông kü thuËt ghÐp kªnh. HiÖn nay cã rÊt nhiÒu lo¹i ghÐp kªnh, nhng th«ng dông nhÊt lµ 3 h×nh thøc sau: • FDMA ( Frequency Division Multiple Access) ®a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè • TDMA ( Time Division Multiple Access) ®a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian • CDMA ( Code Division Multiple Access) ®a truy nhËp ph©n chia theo m· Cô thÓ c¸c h×nh thøc ghÐp kªnh nh sau: a. §a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè (FDMA): HÖ thèng FDMA ®iÓn h×nh lµ AMPS (Advanced Mobile Phone Service) lµ mét hÖ thèng ®iÖn tho¹i di ®éng tæ ong do AT & T vµ Motorola -Mü ®Ò xuÊt sö dông vµo n¨m 1982. §Ó sö dông hiÖu qu¶ nguån tÇn sè cã giíi h¹n nªn vïng phôc vô réng cña nã ®îc ph©n chia thµnh c¸c « nhá vµ dÞch vô cung cÊp sö dông mét tÇn sè nhÊt ®Þnh víi mét c«ng suÊt nhá ®Ó cho phÐp c¸c BS ë c¸ch xa mét kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh cã thÓ t¸i sö dông cïng mét tÇn sè ®ã mét c¸ch ®ång nhÊt. Sau ®ã, ngêi ta coi vïng phôc vô t¬ng øng nh mét h×nh lôc gi¸c ®Ó lµm ®¬n gi¶n ho¸ viÖc thiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n lý thuyÕt vÒ m¹ng ®iÖn tho¹i di ®éng. T¸i sö dông tÇn sè liªn quan ®Õn viÖc ®Þnh vÞ c¸c BS ®Ó t¸i sö dông c¸c tÇn sè chÝnh x¸c, kh«ng ph¶i sö dông cïng mét tÇn sè gi÷a c¸c BS kÒ nhau mµ chØ sö dông l¹i ë mét kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh hoÆc xa h¬n nh»m lµm gi¶m giao thoa gi÷a c¸c kªnh gièng nhau. H×nh 1.3 chØ ra c¸c mÉu t¸i sö dông tÇn sè kh¸c nhau. §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp H×nh 1.1. MÉu t¸i sö dông tÇn sè. Trªn h×nh 1.1 ta thÊy c¸c côm mÉu t¸i sö dông tÇn sè cña c¸c BS víi tÊt c¶ c¸c b¨ng tÇn cã thÓ, sè lîng c¸c « trong côm ®ã ®îc gäi lµ yÕu tè t¸i sö dông tÇn sè K. Trong trêng hîp nµy th× hiÖu qu¶ t¸i sö dông tÇn sè t¨ng lªn nÕu mét anten ®Þnh híng ®îc sö dông t¹i BS v× giao thoa tÇn sè chØ ¶nh hëng ®Õn c¸c BS sö dông cïng mét kªnh trong anten ph¸t x¹ ®Þnh híng vµ v× vËy mµ giao thoa cña c¸c kªnh chÝnh t¨ng (Th«ng thêng sö dông vïng phñ sãng 1200). Khi xuÊt hiÖn tr¹ng th¸i chuyÓn vïng th× tÝn hiÖu ®· ®îc nèi víi BS cã kh¶ n¨ng thu nhËn tÝn hiÖu tèt. Trong tr¹ng th¸i chuyÓn vïng th× kªnh bÞ ng¾t trong mét kho¶ng thêi gian ng¾n (150 ms) vµ chuyÓn vïng sÏ bÞ tr× ho·n hoÆc bÞ c¶n trë trong trêng hîp kh«ng cã kªnh trong « míi. H×nh 1.2. Bóp sãng cña anten ®Þnh híng. DÞch vô chuyÓn vïng ngoµi hÖ thèng thêng cã thÓ ®îc cung cÊp trong mét vïng phôc vô kh¸c, do mét hÖ thèng kh¸c ®iÒu khiÓn mµ thuª bao nãi ®Õn kh«ng ®¨ng ký. • §Æc ®iÓm: Mçi MS ®îc cÊp ph¸t ®«i kªnh liªn l¹c suèt thêi gian th«ng tuyÕn. NhiÔu giao thoa do tÇn sè c¸c kªnh l©n cËn nhau lµ rÊt ®¸ng kÓ. BTS ph¶i cã bé thu ph¸t riªng lµm viÖc víi mçi MS trong Cellular • ¦u ®iÓm: Trong hÖ thèng FDMA mçi thuª bao sÏ ®îc cung cÊp mét kªnh v« tuyÕn, do vËy kh«ng cÇn ®ång bé gi÷a c¸c kªnh • Nhîc ®iÓm: -Ph©n bæ tÇn sè rÊt h¹n chÕ, dung lîng thÊp. -TiÕng ån khã chÞu vµ nhiÔu x¶y ra khi m¸y di ®éng chuyÓn dÞch trong m«i trêng pha ®inh ®a tia. §å ¸n tèt nghiÖp -Kh«ng ®¸p øng c¸c dÞch vô míi hÊp dÉn ®èi víi kh¸ch hµng, kh«ng cho phÐp gi¶m ®¸ng kÓ gi¸ thµnh cña thiÕt bÞ di ®éng vµ c¬ së h¹ tÇng. -Kh«ng ®¶m b¶o tÝnh bÝ mËt cña c¸c cuéc gäi, kh«ng t¬ng thÝch gi÷a c¸c hÖ thèng kh¸c nhau, ®Æc biÖt ë Ch©u ¢u, lµm cho thuª bao kh«ng thÓ sö dông ®îc m¸y di ®éng cña m×nh ë níc kh¸c. b. §a truy nhËp ph©n chia theo m· (CDMA) Lý thuyÕt vÒ CDMA ®· ®îc x©y dùng tõ nh÷ng n¨m 1950 vµ ®îc ¸p dông trong th«ng tin qu©n sù tõ nh÷ng n¨m 1960. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña c«ng nghÖ b¸n dÉn vµ lý thuyÕt th«ng tin trong nh÷ng n¨m 1980, CDMA ®· ®îc th¬ng m¹i ho¸ tõ ph¬ng ph¸p thu GSP vµ Ommi-TRACS, ph¬ng ph¸p nµy còng ®· ®îc ®Ò xuÊt trong hÖ thèng tæ ong cña Qualcomm-Mü vµo n¨m 1990. Trong th«ng tin CDMA th× nhiÒu ngêi sö dông chung thêi gian vµ tÇn sè, m· PN (t¹p ©m gi¶ ngÉu nhiªn) víi sù t¬ng quan chÐo thÊp ®îc Ên ®Þnh cho mçi ngêi sö dông. Ngêi sö dông truyÒn tÝn hiÖu nhê tr¶i phæ tÝn hiÖu truyÒn cã sö dông m· PN ®· Ên ®Þnh. §Çu thu t¹o ra mét bé d·y gi¶ ngÉu nhiªn nh ë ®Çu ph¸t vµ kh«i phôc l¹i tÝn hiÖu dù ®Þnh nhê viÖc tr¶i phæ ngîc (nÐn phæ) c¸c tÝn hiÖu ®ång bé thu ®îc. Mçi MS ®îc g¸n mét m· riªng biÖt vµ kü thuËt tr¶i phæ tÝn hiÖu gióp cho c¸c MS kh«ng g©y nhiÔu lÉn nhau trong ®iÒu kiÖn cã thÓ cïng mét lóc dïng chung d¶i tÇn sè. • §Æc ®iÓm: D¶i tÇn tÝn hiÖu réng hµng tr¨m MHz sö dông kü thuËt tr¶i phæ phøc t¹p. Kü thuËt tr¶i phæ cho phÐp tÝn hiÖu v« tuyÕn sö dông cã cêng ®é trêng rÊt nhá vµ chèng pha ®inh hiÖu qu¶ h¬n FDMA, TDMA.ViÖc c¸c thuª bao MS dïng chung tÇn sè khiÕn cho c¸c thiÕt bÞ truyÒn dÉn ®¬n gi¶n, viÖc thay ®æi kÕ ho¹ch tÇn sè kh«ng cßn lµ vÊn ®Ò, chuyÓn giao trë thµnh mÒm, ®iÒu khiÓn dung lîng trong Cell rÊt linh ho¹t. • ¦u ®iÓm: §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp Dung lîng lín h¬n, kh¸ng nhiÔu tèt h¬n, kh¶ n¨ng thu ®a ®êng tèt h¬n, chuyÓn vïng linh ho¹t h¬n. HÖ sè t¸i sö dông b»ng 1 nªn kh«ng cÇn quan t©m ®Õn vÊn ®Ò nhiÔu ®ång kªnh. Dung lîng cña CDMA cã kh¶ n¨ng thay ®æi mét c¸ch linh ho¹t vµ diÖn tÝch phñ sãng còng linh ho¹t h¬n, kh¶ n¨ng b¶o mËt cao • Nhîc ®iÓm: -§iÒu chØnh c«ng suÊt ë hÖ thèng CDMA lµ b¾t buéc vµ ®iÒu chØnh c«ng suÊt ph¶i nhanh nÕu kh«ng dung lîng cña hÖ thèng sÏ bÞ gi¶m. -NhiÔu giao thoa ®ång kªnh lµ mét trë ng¹i ë c¸c m¹ng CDMA. -Qóa tr×nh qu¸ ngìng, tØ lÖ lçi khung cã thÓ vît qu¸ giíi h¹n mong muèn. Tuy ®©y kh«ng ph¶i lµ t×nh tr¹ng th¶m ho¹, nhng cã thÓ dÉn ®Õn gi¶m cÊp phôc vô. c. §a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian (TDMA): Trong th«ng tin TDMA th× nhiÒu ngêi sö dông mét sãng mang vµ trôc thêi gian ®îc chia thµnh nhiÒu kho¶ng thêi gian nhá ®Ó giµnh cho nhiÒu ngêi sö dông sao cho kh«ng cã sù chång chÐo. TDMA ®îc chia thµnh TDMA b¨ng réng vµ TDMA b¨ng hÑp. Mü vµ NhËt sö dông TDMA b¨ng hÑp cßn Ch©u ¢u sö dông TDMA b¨ng réng nhng c¶ 2 hÖ thèng nµy ®Òu cã thÓ ®îc coi nh lµ sù tæ hîp cña FDMA vµ TDMA v× ngêi sö dông thùc tÕ dïng c¸c kªnh ®îc Ên ®Þnh c¶ vÒ tÇn sè vµ c¸c khe thêi gian trong b¨ng tÇn. Ngêi sö dông 1 Khe Khe thêi gian thêi gian 1 2 Ngêi sö dông 2 Khe Khe thêi gian thêi gian 3 4 Ngêi sö dông 3 Khe Khe thêi thêi gian 5 gian 6 30 KHz H×nh 1.3. Phæ TDMA • §Æc ®iÓm: TÝn hiÖu cña thuª bao ®îc truyÒn dÉn sè. Liªn l¹c song c«ng mçi híng thuéc c¸c d¶i tÇn liªn l¹c kh¸c nhau. Gi¶m nhiÔu giao thoa. Gi¶m sè m¸y thu §å ¸n tèt nghiÖp ph¸t ë BTS. Pha ®inh vµ trÔ truyÒn dÉn lµ nh÷ng vÊn ®Ò kü thuËt rÊt phøc t¹p: ISI (giao thoa gi÷a c¸c ký hiÖu), mÊt ®ång bé…hÖ thèng TDMA ®iÓn h×nh lµ GSM. • ¦u ®iÓm: - C¸c dÞch vô m¹ng míi vµ c¶i thiÖn c¸c dich vô liªn quan ®Õn truyÒn sè liÖu nh nÐn sè liÖu cña ngêi sö dông, sè liÖu chuyÓn m¹ch kªnh tèc ®é cao (HSCSD: High Speed Circuit Switched Data), dÞch vô v« tuyÕn gãi chung (GPRS: General Packet Radio Serice) vµ sè liÖu 14,4 kbps. -C¸c tÝnh n¨ng liªn quan ®Õn dÞch vô tiÕng nh: Codec tiÕng toµn tèc t¨ng cêng (EFC: Enhanced Full Rate Codec), Codec ®a tèc ®é thÝch øng vµ khai th¸c tù do ®Çu cuèi c¸c Codec tiÕng. -C¸c dÞch vô bæ xung nh: ChuyÓn híng cuéc gäi, hiÖn tªn chñ gäi, chuyÓn giao cuéc gäi vµ c¸c dÞch vô cÊm gäi míi. -C¶i thiÖn liªn quan ®Õn dÞch vô b¶n tin ng¾n (SMS: Short Message Service) nh: Mãc nèi c¸c SMS, më réng b¶ng ch÷ c¸i, më réng t¬ng t¸c gi÷a c¸c SMS. -C¸c c«ng viÖc liªn quan ®Õn tÝnh cíc nh: C¸c dÞch vô tr¶ tiÒn tho¹i tríc, tÝnh cíc nãng vµ hç trî cho u tiªn vïng gia ®×nh. -T¨ng cêng c«ng nghÖ SIM. -DÞch vô m¹ng th«ng minh nh CAMEL. -C¸c c¶i thiÖn chung nh: ChuyÓn m¹ng GSM-AMPS, c¸c dÞch vô ®Þnh vÞ, t¬ng t¸c víi c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng vÖ tinh vµ hç trî ®Þnh tuyÕn tèi u. • Nhîc ®iÓm: -Ph¶i qu¶n lý tÇn sè v× nã kiÓm so¸t nhiÔu kªnh ®éng. -Sè ngêi dïng phô thuéc vµo khe thêi gian, dung lîng kªnh bÞ gi¶m. -Ph¶i cã giíi h¹n râ rµng vÒ sè ngêi sö dông -HÖ thèng xö lý sè ®èi víi tÝn hiÖu trong MS sè TDMA ph¶i cã kh¶ n¨ng xö lý h¬n 50x106 lÖnh/s. 1.3. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng CDMA §iÒn ThÞ Giao Linh K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp HÖ thèng CDMA ho¹t ®éng dùa trªn nÒn t¶ng cña kü thuËt tr¶i phæ. mçi tÝn hiÖun tho¹i b¨ng hÑp sÏ ®îc tr¶i phæ thµnh b¨ng réng th«ng qua ®iÒu chÕ víi mét m· ®éc lËp duy nhÊt vµ ®îc truyÒn ®i. Trªn ®êng truyÒn sÏ bÞ nhiÔm t¸c ®éng kh¸c v¸ c¸c nguån ngoµi, tai ®Çu thu tÝn hiÖu thu ®îc sau khi qua bé t¬ng quan th× chØ cã tÝn hiÖu phï hîp víi m· tr¶i phæ lµ ®îc t¸i t¹o hoµn toµn cßn c¸c thµnh phÇn kh¸c sÏ bÞ nÐn vÒ mÆt c«ng suÊt vµ trë thµnh t¹p ©m víi møc thÊp. Nguyªn lý x©y dùng CDMA xuÊt ph¸t tõ lý thuyÕt Shannon nh sau: Dung lîng cña hÖ thèng th«ng tin cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc: C = W log2 ( 1+S/N ) = 1,44. ln ( 1+S/N ) Do ®ã, nÕu ®¶m b¶o tû sè S/N thÝch hîp víi tèc ®é b¨ng phñ ®ñ lín th× dung lîng cña hÖ thèng sÏ t¨ng rÊt lín. Ngyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng CDMA ®îc tr×nh bµy trªn h×nh 2.4 Ho¹t ®éng cña hÖ thèng cã thÓ kh¸i qu¸t nh sau: - ë ®Çu ph¸t: TÝn hiÖu tho¹i b¨ng hÑp (9,6 Kb/s) ®îc m· ho¸ ®éc, lÆp, chÌn vµ ®îc nh©n víi sãng mang vµ m· tr¶i phæ ®éc lËp PN ®Ó trë thµnh tÝn hiÖu ®iÒu chÕ b¨ng réng cã tèc ®é 1,2288 Mb/s (9,6Kb/s. 128). TÝn hiÖu nµy ®i qua mét bé läc b¨ng th«ng cã ®é réng b¨ng 1.25 MHz, sau ®ã ®îc bøc x¹ qua anten ®Ó truyÒn ®i. Trªn ®êng truyÒn, tÝn hiÖu sÏ bÞ nhiÔu bëi t¸c ®éng tõ tÊt c¶ c¸c m¸y di ®éng kh¸c ho¹t ®éng trong cïng mét b¨ng tÇn - ë ®Çu thu: TÝn hiÖu thu ®îc tõ anten ®îc ®a ®Õn bé t¬ng quan ®Ó ®iÒu chÕ víi sãng mang vµ m· PN gièng nh ë ®Çu ph¸t (m· PN gi¶ t¹p ©m cã tèc ®é 1,2288Mb/s) vµ qua bé läc b¨ng th«ng ®é réng b¨ng 1,25MHz th× tÝn hiÖu tho¹i mong muèn ®îc t¸ch ra ®Ó t¸i t¹o phï hîp víi m· tr¶i phæ sÏ bÞ nÐn vÒ c«ng suÊt vµ trë thµnh t¹p ©m tr¾ng víi møc thÊp. §å ¸n tèt nghiÖp Trong qu¸ tr×nh truyÒn, nhiÒu lo¹i nhiÔu t¸c ®éng vµo tÝn hiÖu nhng nhê qu¸ tr×nh nÐn tr¶i phæ t¹i ®Çu thu mµ nh÷ng nhiÔu nµy bÞ biÕn thµnh t¹p ©m víi møc thÊp. H×nh 1.4. Nguyªn lý hÖ thèng CDMA 1.4. So s¸nh vÒ c¸c hÖ thèng ®a truy nhËp B¶ng sau ®©y sÏ cho chóng ta c¸i nh×n kh¸i qu¸t h¬n vÒ ba hÖ thèng FDMA, TDMA vµ CDMA. FDMA TDMA CDMA Sè kªnh trªn N>>1, mét khung N>>1, tÊt c¶ N ngêi sö mçi sãng 1 TDMA sö dông cho dông ®Òu ®îc truyÒn ®i mang N khe thêi gian trªn cïng b¨ng tÇn vµ cïng thêi gian TruyÒn dÉn Liªn tôc, lËp TruyÒn theo tõng Liªn tôc, ®ång thêi c¶ tøc c¶ chiÒu ®i côm (kh«ng liªn tôc) chiÒu ®i vµ vÒ vµ vÒ híng ph¸t vµ híng thu ë c¸c khe thêi gian kh¸c nhau §é réng b¨ng B¨ng hÑp, ¶nh §é réng b¨ng tÇn B¨ng réng, gi¶m ¶nh htÇn hëng fadinh phô thuéc vµo sè khe ëng fadinh b¨ng hÑp, thêi gian sö dông cung cÊp kü thuËt ph©n tËp theo tÇn sè C¸c kªnh sñ Lín, yªu cÇu cã c¸c Nhá, yªu cÇu kªnh Pilot dông cho Nhá bit b¶o vÖ vµ ®ång bé ®Ó cho môc ®Ých dß t×m ®ång bé vµ b¸o hiÖu Kh¶ n¨ng Kh«ng thÓ thùc DÔ dµng, nhng cuéc DÔ dµng. sö dông ph¬ng chuyÓn vïng hiÖn ®îc gäi ng¾t tríc khi nèi thøc chuyÓn vïng mÒm ¶nh hëng cña Cã kh¶ n¨ng nhiÔu b¨ng gi¶m ¶nh hëng hÑp cña nhiÔu b¨ng hÑp Yªu cÇu lËp CÇn thiÕt kÕ ho¹ch sö §iÒn ThÞ Giao Linh Cã kh¶ n¨ng gi¶m ¶nh hëng cña nhiÔu b¨ng hÑp Lµm yÕu ¶nh hëng cña nhiÔu b¨ng hÑp nhê kü thuËt tr¶i phæ CÇn thiÕt Kh«ng cÇn thiÕt K11 - §TVT §å ¸n tèt nghiÖp dông l¹i tÇn sè §iÒu khiÓn c«ng suÊt §iÒu khiÓn c«ng suÊt chËm §iÒu khiÓn c«ng suÊt chËm §ßi hái ®iÒu khiÓn c«ng suÊt nhanh th× hÖ thèng míi cã thÓ ho¹t ®éng ë møc nhiÔu chÊp nhËn ®îc Kh¶ n¨ng ®¸p Dung l¬ng Dung lîng truyÒn Cã thÓ cung cÊp nhiÒu øng c¸c dÞch truyÒn dÉn cã thÓ dÉn cã thÓ t¨ng nhê c¸c dÞch vô kh¸c nhau víi vô míi t¨ng nhê liªn kÕt liªn kÕt nhiÒu khe c¸c tèc ®é bit kh¸c nhau nhiÒu kªnh tÇn sè thêi gian víi nhau víi nhau H×nh 1.5. So s¸nh vÒ tÇn sè, thêi gian vµ cÊu h×nh thu ph¸t cña FDMA, TDMA,CDMA  Tãm l¹i khi sö dông c«ng nghÖ CDMA ta cã thÓ thÊy râ mét sè ®iÓm næi bËt sau: - Cã kh¶ n¨ng ph¸t hiÖn vµ söa lçi cao do ®ã t¨ng kh¶ n¨ng chÊt lîng tho¹i - Cã kh¶ n¨ng chèng l¹i t¸c ®éng cña nhiÔu, Ýt ¶nh hëng bëi nhiÔu b¨ng hÑp, fedinh vµ kh¶ n¨ng thu tÝn hiÖu tõ nhiÒu ®êng kh¸c nhau. - chuyÓn giao mÒm lµm cho chÊt lîng thoai t¹i c¸c vïng chuyÓn tiÕp gi÷a hai tÕ bµo (¤) t¨ng lªn. - §iÒu khiÓn c«ng suÊt nghiªm ngÆt lµm cho chÊt lîng tho¹i æn ®Þnh trong mäi m«i trêng lµm viÖc. - HÖ thèng CDMA rÊt linh ho¹t trong viÖc ph¸t triÓn vµ quy ho¹ch m¹ng. - Cã kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞch vô míi trong t¬ng lai.  Bªn c¹nh ®ã hÖ thèng CDMA còng cã mét sè nhîc ®iÓm: - §ßi hái ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ph¸t nhanh, phøc t¹p. NÕu kh«ng ®iÒu khiÓn c«ng suÊt tèt, cuéc ®µm tho¹i vµ ho¹t ®éng cña tÕ bµo sÏ bÞ ngõng trÖ. - CDMA lµ c«ng nghÖ ra ®êi muén h¬n so víi c¸c c«ng nghÖ kh¸c ( nh TDMA vµ FDMA) do ®ã cha ®ñ kh¶ n¨ng hoµn thiÖn.
- Xem thêm -