Tài liệu Giới thiệu hệ thống thông tin di động và xu thế phát triển, truy nhập vô tuyến hệ thống umts, truy nhập mạng umts và triển khai hệ thống umts.

MÉu b×a luËn v¨n cã in ch÷ nhò Khæ 210 x 297 mm vò kh¸nh c­êng Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr­êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi ------------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc §iÖn tö viÔn th«ng hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø ba Umts Vò kh¸nh c­êng 2003 – 2005 Hµ Néi 2005 Hµ néi 2005 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -------------------------------- LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA UMTS Chuyên ngành: Điện tử – Viễn thông Mã số: Vũ Khánh Cường Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đức Thuận Hà nội 2005 -1- Mục lục Mục lục ................................................................................................................. 1 Danh mục hình vẽ ................................................................................................ 3 Thuật ngữ viết tắt ................................................................................................. 5 Lời nói đầu ......................................................................................................... 13 Chương 1 Hệ thống thông tin di động và xu thế phát triển ............................... 15 1.1 Sự phát triển của hệ thống thông tin di động ............................................ 15 1.2 Hệ thống thông tin di động GSM ............................................................. 19 1.3 Hệ thống thông tin di động 3G phát triển từ GSM ................................... 22 1.4 Kết luận ..................................................................................................... 24 Chương 2 Truy nhập vô tuyến hệ thống UMTS ................................................ 25 2.1 Kỹ thuật đa truy nhập ............................................................................... 26 2.1.1 Kỹ thuật đa truy nhập băng hẹp ......................................................... 26 2.1.2 Kỹ thuật đa truy nhập băng rộng ........................................................ 27 2.1.2.1 Kỹ thuật trải phổ và điều chế ....................................................... 30 2.1.2.2 Tác động của nhiễu băng hẹp ...................................................... 32 2.1.2.3 Mã định kênh ............................................................................... 34 2.1.2.4 Mã giả ngẫu nhiên........................................................................ 35 2.2 Các hệ thống trải phổ ................................................................................ 36 2.3 Dung lượng của mạng WCDMA .............................................................. 40 2.3.1 Dung lượng đường lên ....................................................................... 41 2.3.2 Dung lượng đường xuống .................................................................. 43 2.4 Giao diện vô tuyến .................................................................................... 44 2.4.1 Kênh truyền tải ................................................................................... 45 2.4.1.1 Kênh riêng .................................................................................... 45 2.4.1.2 Kênh chung .................................................................................. 46 2.4.2 Kênh vật lý ......................................................................................... 48 2.4.2.1 Kênh Primary CCPCH ................................................................. 50 2.4.2.2 Kênh Second CCPCH ................................................................. 51 Hệ thông thông tin di động UMTS -2- 2.4.2.2 Kênh SCH .................................................................................... 54 2.4.2.3 Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý PRACH ................................. 55 2.4.2.4 Kênh PCHCH............................................................................... 58 2.4.2.5 Kênh DPDCH .............................................................................. 60 2.4.2.6 Kênh CPICH ................................................................................ 61 2.4.2.6 Kênh AICH .................................................................................. 62 2.4.2.7 Kênh PICH ................................................................................... 63 2.5 Kết luận ..................................................................................................... 63 Chương 3 Truy nhập mạng UMTS .................................................................... 65 3.1 Sự phát triển từ GSM đến UMTS ............................................................. 65 3.2 Cấu trúc của mạng UMTS ........................................................................ 68 3.2.1 UTRAN - UMTS Terrestrial Radio Access network ......................... 71 3.2.1.1 Cấu trúc của UTRAN .................................................................. 71 3.2.1.2 Giao thức vô tuyếndùng trong UTRAN ...................................... 74 3.2.2 CN - Core Network ............................................................................ 77 3.2.2.1 Thành phần chuyển mạch kênh ................................................... 79 3.2.2.2 Thành phần chuyển mạch gói ...................................................... 82 3.3 Kết luận ..................................................................................................... 84 Chương 4 Triển khai hệ thống UMTS ............................................................... 85 4.1 Nguyên lý cơ bản ...................................................................................... 87 4.1.1 Quy hoạch mạng vô tuyến .................................................................. 90 4.1.2 Quy hoạch mạng lõi ........................................................................... 97 4.2 Đề xuất triển khai UMTS ở mạng VinaPhone ......................................... 98 4.2.1 Hiện trạng mạng VinaPhone .............................................................. 99 4.2.2 Lộ trình triển khai nâng cấp mạng VinaPhone lên 3G ..................... 103 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI................................ 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 113 Hệ thông thông tin di động UMTS -3- Danh mục hình vẽ Hình 1.1 Các thành phần cơ bản của GSM ........................................................ 19 Hình 1.2 Con đường phát triển từ GSM lên UMTS........................................... 23 Hình 2.1 TDMA, FDMA và CDMA.................................................................. 27 Hình 2.2.Nguyên tắc chung của trải phổ và điều chế. ....................................... 30 Hình 2.3 Sơ đồ khối khối trải phổ và giả trải phổ .............................................. 32 Hình 2.4 Tác động quá trình giải trải phổ đến nhiễu băng hẹp.......................... 34 Hình 2.5 Cấu trúc cây mã định kênh .................................................................. 35 Hình 2.6 Nguyên lý hoạt động của FDD và TDD. ............................................ 38 Hình 2.7 Dải tần số của GSM, UMTS ............................................................... 39 Hình 2.8 Tốc độ bit Rb thay đổi theo từng khung 10ms. ................................... 50 Hình 2.9 Điều khiển công suất phát được thay đổi theo từng khe thời gian ..... 50 Hình 2.10 Cấu trúc khung của kênh CCPCH sơ cấp ......................................... 51 Hình 2.11 Cấu trúc của kênh CCPCH thứ cấp. .................................................. 52 Hình 2.12 Cấu trúc kênh đồng bộ SCH ............................................................. 54 Hình 2.13 Các khe truy nhập ngẫu nhiên ........................................................... 55 Hinh 2.14 Cấu trúc RACH ................................................................................. 56 Hình 2.15 Cấu trúc phần bản tin truy nhập ngẫu nhiên ..................................... 56 Hình 2.16 Cấu trúc của CPCH khi truyền .......................................................... 59 Hình 2.17 Cấu trúc bản tin CPCH...................................................................... 59 Hình 2.18 Cấu trúc khung kênh đường xuống DPCH ....................................... 60 Hình 2.19 Cấu truck hung của kênh hoa tiêu ..................................................... 62 Hình 2.20 Cấu trúc kênh AICH.......................................................................... 62 Hình 2.21Cấu trúc kênh chỉ thị tìm gọi. ............................................................. 63 Hình 3.1 Cấu trúc hệ thống thông tin di động thế hệ 2 GSM ............................ 66 Hình 3.2 Cấu trúc hệ thống mạng lõi UMTS ..................................................... 69 Hình 3.3 Cấu trúc giao thức vô tuyến của UTRAN ........................................... 75 Hệ thông thông tin di động UMTS -4- Hình 3.4 Thành phần UMTS phân chia theo lớp ............................................... 78 Hình 3.5 Cấu trúc thành phần chuyển mạch kênh của GSM và UMTS ............ 79 Hình 3.6 Quá trình chuyển giao trong GSM ...................................................... 81 Hình 3.7 Chuyển giao trong UMTS ................................................................... 82 Hình 4.1 Lưu lượng mềm trong WCDMA ........................................................ 88 Hình 4.2 Quan hệ giữa thuê bao và bán kính ô .................................................. 89 Hình 4.3 Sự thay đổi kích thước, dung lượng theo tốc độ dịch vụ .................... 89 Hình 4.4 Quy hoạch mạng UMTS ..................................................................... 91 Hình 4.5 Số bản tin MMS trong giờ cao điểm ................................................. 101 Hình 4.6 Số phiên truy nhập Internet trong 1 giờ cao điểm............................. 102 Hình 4.7 Dự đoán số lượng thuê bao đến năm 2007 ....................................... 103 Hình 4.8 Lộ trình phát triển từ GSM đến WCDMA ........................................ 104 Hình 4.9 Lộ trình phát triển của VinaPhone .................................................... 107 Hình 4.10 Giải pháp UMTS cho mạng VinaPhone ......................................... 109 Hệ thông thông tin di động UMTS -5- Thuật ngữ viết tắt 2G 3G AC ACCH ACK AI AICH AM AMR AP ARQ AS ATM BCCH BCH BER BMC 2th Generation 3Th Generation Admission Control associated Control Channel ACKnoledgement Acquisition Indicator Acquisition Indication Channel Acknowledged Mode Adaptive Multi Rate Access Preamble Automatic Repeat Request Access Stratum Asynchronous Transfer Mode Broadcast Control Channel Broadcast Channel Bite Error Rate Broadcast/Multicast Control Hệ thông thông tin di động UMTS Thông tin di động thế hệ thứ 2 Thông tin di động thế hệ thứ 3 Điều khiển cho phép Kênh điều khiển liên kết Chế độ phúc đáp Chỉ thị bắt Kênh chỉ thị bắt Chế độ phúc đáp Đa tốc độ thích hợp Tiền tố truy nhập Yêu cầu phát tự động Tầng truy nhập Chế độ truyền tải không đồng bộ Kênh điều khiển quảng bá Kênh quảng bá Tỷ lệ lỗi bít Điều khiển quảng bá/đa quảng bá -6- BPSK BS CA-ICH CBS CC CCCH CCH CCPCH CCTrCH CD-ICH CDMA CN CP CPCH CPICH CRC CRNC CS Binnary phase ship Key Base station Channel asignment Indication CHannel Cell broadcast Service Call control, Convolution Code Commom Control Channel Control Channel Common Control Physical CHannel Code Composite Transport Channel Collision Detection Indication Channel Code division Multiple Access Core Network Control Plane Common Packet Channel Common Pilot Channel Cyclic Redundancy Check Controlling RNC Circuit Switched Hệ thông thông tin di động UMTS Khoá dịch pha nhị phân Trạm gốc Chỉ thị ấn định kênh Dịch vụ quảng bá ô Điều khiển cuộc gọi/ Mã xoắn Kênh điều khiển chung Kênh điều khiển Kênh điều khiển truyền tải chung Kênh truyền tải hỗn hợp Kênh chỉ thị tìm xung đột Đa truy nhập phân chia theo mã Mạng lõi Phần điều khiển Kênh gói chung Kênh hoa tiêu Chung kiểm tra dư thừa vòng RNC điều khiển Chuyển mạch kênh -7- DCA Dynamic Channel Control DCCH Dedicated Control Channel DCH Dedicated Channel DL Downlink DPCCH Dedicated Physical Control Channel DRNC Drift RNC DRX Discontinuous Reception DS-CDMA Direct Spreading Code division Multiple Access DSCH Downlink Share Channel DTCH Dedicated traffic Channel DTX Discontinuous Transmission EDGE Enhanced Data rates for GSM EFR Enhanced full rate speech codec EIRP Equivalent isotropic Radiated Power FACH Forward Access Channel FBI FeedBack Information Hệ thông thông tin di động UMTS Kênh điều khiển động Kênh điều khiển riêng Kênh dùng riêng Đường xuống Kênh điều khiển vật lý chung RNC trôi Thu không liên tục Tải phổ trực tiếp Kênh dùng chung đường xuống Kênh lưu lượng riêng Phát không liên tục Giải pháp nâng cao tốc độ dữ liệu cho GSM Mã hoá tốc độ nâng cao Công suất bức xạ đẳng hướng hiệu dụng Kênh truy nhập đường xuống Thông tin phản hỗi -8- FDD FDMA FER GGSN GMSC GMSK GPRS GPS GSM HO IETF IMSI IMT-2000 IP IS-136 Frequency Division Ghép song công phân chia theo tần số Duplex Frequency Division Đa truy nhập phân chia theo tần số Multiplex Access Frame error rate Tỷ lệ lỗi khung Gateway GPRS Nút hỗ trợ cổng GPRS Support Node Gateway MSC Cổng MSC Gausian Minimum Khoá dịch pha gaussian nhỏ nhất Shift Keying General Packet Hệ thống vô tuyến chuyển mạch gói Radio System Global Positioning Hệ thống định vị toàn cầu System Global System for Hệ thống thông tin di động toàn cầu Mobile communication Handover Chuyển giao Internet Nhóm đặc trách về kỹ thuật internet Engineering Task Force International Nhận dạng thuê bao di động quốc tế Mobile Subscriber Identity International Mobile Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu Telecommunication2000 2000 Internet Protocol Giao thức Internet North American Chuẩn TDMA của Bắc Mỹ TDMA Hệ thông thông tin di động UMTS -9- IS-2000 IS-95 ISDN L1 L2 L3 LLC MAC Mcps ME NAS NBAP NF NR ODMA OVSF PACCH PBCCH PC PCCCH New version of Chẩn 3G cho CDMA CDMA North American Chuẩn CDMA của Bắc Mỹ version of CDMA standard Integrated Service Mạng dịch vụ số thích hợp Digital Network Physical layer Lớp vật lý Radio Data Link Layer Lớp truyền dữ liệu Radio Network Layer Lớp mạng Logical Link Control Điều khiển kết nối logic Medium Access Điều khiển truy nhập môi trường Control Mega chips per second Tốc độ chip trong 1 giây Mobile Equipment Thiết bị di động đầu cuối Non-Access Stratum Tầng không truy nhập Node B application Giao thức ứng dụng của nút B Part Noise Figure Đặc trưng tạp âm Noise Rise Độ tăng tạp âm Opportunity Drive Đa truy nhập theo cơ hội MultipleAccess Orthogonal Variable Hệ số trải phổ trực giao khả biến Spreading Factor Packet Accociate Control Kênh điều khiển liên quan chuyển Channel mạch gói Packet Broadcast Control Kênh điều khiển chuyển mạch gói CHannel quảng bá Power Control Điều khiển công suất Packet Common Control Kênh điều khiển chuyển mạch gói Hệ thông thông tin di động UMTS - 10 - Channel chung PCCH PCCPCH Paging Control Channel Primary CCPCH PCH PCPCH Paging Control Channel Physical Common Packet Channel Physical DSCH Kênh điều khiển tìm gọi Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp Kênh tìm gọi Kênh gói chung vật lý PDSCH PDU PG PI PICH PLMN PRACH P-SCH PSK PU QoS QPSK RACH RAN RANAP RB Packet Data Unit Processing Gain Page Indicator Page Idication CHannel Public Land Mobile Network Physical Random Access Channel Primary Synchronisation Channel Phase Shift Keying Payload Unit Quality Of Service Quadrature/Quaternary Phase Shift Keying Random Access CHannel Radio Access Network Radio Access Network Application Part Radio Bearer Hệ thông thông tin di động UMTS Kênh dùng chung vật lý đường xuống Đơn vụ số liệu giao thức Độ lợi xử lý Chỉ thị tìm gọi Kênh chỉ thi tìm gọi Mạng di động công cộng mặt đất Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý Kênh đồng bộ thứ cấp Khoá dịch pha Đơn vị truyền tải Chất lượng dịch vụ Khoá chuyển khoa vuông góc.Khoá dịch pha cầu phương Kênh truy nhập ngẫu nhiên Hệ thống truy nhập vô tuyến Phần ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến. Báo hiệu mạng truy nhập vô tuyến tại Iu Vật mạng vô tuyến - 11 - RF RLC RNC RNS RRC RRM RTCP RTP S-CCPCH SCH SDU SDCCH SF SFN SHO SIP SMS SRNC S-SCH STTD TCH TB TDD Radio Frequency Radio Link Control Radio Network Controller Radio Network Subsystem Radio Resource Control Radio Resource Management RTP Control Protocol Real time Transport Protocol Secondary CCPCH Synchronisation Channel Service Data Unit Standalone Dedicated Control Channel Spreading Factor System Frame Number Soft Handover Session Initiation Protocol Short Mesage Service Serving Radio Network Controller Secondary SCH Space Time Transmit Diversity Traffic Channel Transport Block Time Division Duplex Hệ thông thông tin di động UMTS Tần số vô tuyến Điều khiển đoạn nối vô tuyến Bộ điều khiển mạng vô tuyến Hệ thống con mạng vô tuyến Điều khiển tài nguyên vô tuyến Quản lý tài nguyên vô tuyến Giao thức điều khiển dịch vụ thời gian thực Giao thức truyền tải thời gian thực Kênh điều khiển chung thứ cấp Kênh đồng bộ Khối số liệu dịch vụ Kênh điều khiển riêng độc lập Hệ số trải phổ Số khung của hệ thống Chuyển giao mềm Giao thức khởi đầu phiên Dịch vụ nhắn tin Bộ điều khiển mạng vô tuyến phục vụ Kênh đồng bộ thứ cấp. Phân tập phát thời gian không gian Kênh lưu lượng Khối truyền tải Ghép song công phân chia theo thời gian - 12 - TDMA TF TFC TFCI TFI TPC TDPCH TrCH UE UL UMTS USIM UTRAN WCDMA WAP Time Division Multiplex Access Transport Format Transport Format Combination Transport Format Combination Indicator Transport Format Idicator Transmit Power Control Transmit Diversity Pilot CHannel Transport Channel UMTS Equipment UpLink Universal Mobile Telecommunication System UMTS Subscriber Identity Module UMTS Radio Access Network Wideband Code Division Multiplex Access Wireless Application Protocol Hệ thông thông tin di động UMTS Đa truy nhập phân chia theo thời gian Khuôn dạng truyền tải Tổ hợp khuôn dạng truyền tải Chỉ thị tổ hợp khuôn dạng truyền tải Nhận dạng khuôn dạng truyền tải Điều khiển công suất phát Kênh hoa tiêu phân tập phát Kênh truyền tải Thiết bị đầu cuối cho UMTS Đường lên Hệ thống viễn thông di động toàn cầu Mô đun nhận dạng thuê bao UMTS Mạng truy nhập vô tuyến UMTS Đa truy nhập vô tuyến phân chia theo mã băng rộng Giao thức ứng dụng không dây. - 13 - Lời nói đầu Từ những năm đầu của thập kỷ 1990, kỹ thuật thông tin di động đã có những bước chuyển mình rõ rệt: từ kỹ thuật tương tự sang số, từ các dịch vụ thoại đơn giản đến các dịch vụ đa phương tiện…. Có được như vậy là do những phát triển vượt bậc của các công nghệ then chốt trong thông tin và nhu cầu ngày càng tăng về truyn nhập Internet qua vô tuyến, với các yêu cầu chất lượng cao. Để đáp ứng yêu cầu mới, chúng ta cần phát triển các hệ thống có dung lượng truyền dẫn đạt tốc độ cao, từ vài kb/s cho thoại đến tốc đỗ cỡ Mb/s cho các dịch vụ đa phương tiện, bao gồm truyền hình ảnh động, nhưng vẫn đảm bảo tiết kiệm phổ tần số tối đa. Các hệ thống di động toàn cầu như GSM, CDMA .. đã giúp cung cấp dịch vụ thoại, dữ liệu nhưng ở tốc độ thấp. Chính vì vậy Liên minh Viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunication Union) đã đưa ra đề án tiêu chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thứ ba IMT-2000 (International Mobile Telephony 2000) năm 1992 nhằm đạt được các mục tiêu chính sau: • Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo các dịch vụ băng thông rộng như Internet và các dịch vụ đa phương tiện. • Linh hoạt để đảm bảo có khả năng cung cấp các dịch vụ mới, mở rộng khả năng thông tin của các hệ thống thông tin di động. • Tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện. Và hệ thống UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) sẽ là bước phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai sử dụng công nghệ TDMA như GSM, PDC… Để đáp ứng đuợc các yêu cầu trên, UMTS có nhiều thay đổi so với mạng GSM nhưng đồng thời vẫn phải tương thích với Hệ thông thông tin di động UMTS - 14 - hệ thống GSM đang hoạt động. Luận văn sẽ đề cập đến công nghệ dùng trong mạng UMTS, thông qua đó đánh giá tình hình và đưa ra hướng phát triển cho quá trình quá độ lên 3G của các mạng thông tin di động tại Việt Nam. Luận văn bao gồm 4 chương chính: • Chương một khái quát chung về hệ thống thông tin di động 3G và UMTS. • Chương hai sẽ đề cập đến công nghệ dùng trong UMTS, các nguyên lý cơ bản của nó như trải phổ, cấu trúc truy nhập vô tuyến. • Chương ba tập trung vào các thành phần mạng, giao thức truy nhập mạng. • Chương bốn sẽ nghiên cứu quá trình triển khai một mạng UMTS và đưa ra một giải pháp cho quá trình tiến lên mạng 3G sử dụng công nghệ UMTS cho mạng di động trong nước. Tác giả cũng xin cám ơn sâu sắc tới thày giáo hướng dẫn của tôi PGS-TS Nguyễn Đức Thuận đã hướng dẫn tôi và đóng góp những ý kiến quí báu trong suốt thời gian làm luận văn. Bài luận văn không thể tránh khỏi các lỗi, tác giả xin tiếp thu các ý kiến của các giảng viên và các bạn. Hệ thông thông tin di động UMTS - 15 - Chương 1 Hệ thống thông tin di động và xu thế phát triển 1.1 Sự phát triển của hệ thống thông tin di động Thông tin di động như chúng ta thấy ngày nay chỉ thực sự bắt đầu vào cuối những năm 70 của thế kỷ trước bằng việc triển khai một hệ thống thử nghiệm ở Chicago (Mỹ) năm 1978. Hệ thống dùng công nghệ AMPS (Advanced Mobile Phone Service), hoạt động ở băng tần 800 Mhz. Anh quốc cũng giới thiệu một công nghệ khác vào năm 1985, công nghệ này là TACS (Total Access Communications System), hoạt động ở băng tần 900MHz, về cơ bản, nó chính là một phiên bản được sửa đổi từ AMPS. Hệ thống của Châu Âu dùng công nghệ NMT (Nordic Mobile Telephony - Điện thoại di động Bắc Âu), hoạt động ở băng tần 450 Mhz. Sau đó một phiên bản của NMT được phát triển và hoạt động ở băng tần 900 Mhz gọi là NMT900. Đó là các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất với tính năng cơ bản là thoại. Đặc điểm chính của các hệ thống này đều sử dụng kỹ thuật tương tự. Với thế hệ thứ nhất, thị trường thông tin di động đã phát triển tới gần 20 triệu thuê bao năm 1990. Thông tin di dộng nhanh chóng trở thành một phần quan trọng trong đời sống. Và thế hệ thứ hai đã ra đời bởi yêu cầu tăng chất lượng truyền sóng, khả năng của hệ thống cùng với đòi hỏi mở rộng vùng phát sóng. Không chỉ thoại vô tuyến mà giờ đây nhu cầu truyền dữ liệu như fax, tin nhắn và dữ liệu cũng đã tăng. Thế hệ thứ hai bao gồm GSM, AMPS số (D-AMPS), CMDA (Code Division Multiple Access), PDC (Personal Digital Communication). Hai công Hệ thông thông tin di động UMTS - 16 - nghệ thành công nhất của thế hệ này là IS-95 CDMA và GSM (Global System for Mobile Communication). Mỗi công nghệ lại đi theo những hướng rất khác nhau. Mạng di động GSM là một ví dụ điển hình. Nó đã phát triển nhanh chóng ở Châu Âu và Châu Á. GSM đã đạt tới 250 triệu thuê bao năm 1992 với 140 nước và 400 mạng. GSM là tiêu chuẩn thông tin di động được ETSI xây dựng từ những năm 1990. Đây là tiêu chuẩn được ứng dụng nhiều nhất trong các mạng di động hiện nay. Đặc trưng của công nghệ GSM là dùng kỹ thuật đa truy nhập phân phân chia theo thời gian. Mỗi sóng mang được chia làm 8 khe thời gian, mỗi thuê bao di động trong ô được cấp một khe thời gian để liên lạc. Theo chuẩn GSM, độ rộng băng tần của một sóng mang là 200 KHz. Mỗi trạm thu phátBTS (Base Transceiver Station) có thể có một hay nhiều sóng mang. Dải tần của GSM được phân bổ ở các tần số 800MHz, 900 MHz, 1800MHz, 1900MHz. Một số ưu thế mà thế hệ hai cộng GSM đạt được: - - - Các dịch vụ mang mới và cải thiện các dịch vụ liên quan đến truyền số liệu như nén số liệu của người sử dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD: High Speed Circuit Swiched Data), dịch vụ vô tuyến gói đa năng (GPRS: General Packet Radio Service) và số liệu 14.4Kbps. Các công việc liên quan đến dịch vụ thoại như: Codec tiếng toàn tốc cải tiến (EFC: Enhanced Full Rate Codec), Codec đa tốc độ thích ứng và khai thác tự do đầu cuối các Codec tiếng. Các dịch vụ bổ sung như: chuyển hướng cuộc gọi, hiển thị tên chủ gọi, chuyển giao cuộc gọi và các dịch vụ cấm gọi mới. Hệ thông thông tin di động UMTS - 17 - - - - Cải thiện liên quan đến dịch vụ bản tin ngắn (SMS: Short Massage Service) như: móc nối các SMS, mở rộng bảng chữ cái, mở rộng tương tác giữa các SMS. Các công việc liên quan tới tính cước như: các dịch vụ trả tiền trước, tính cước nóng và hỗ trợ cho ưu tiên vùng gia đình. Tăng cường công nghệ SIM Bên cạnh đó, hệ thống CDMA cũng đạt được những thành công to lớn và đặc biệt là công nghệ mà nó dùng để truyền tải vô tuyên thông tin người dùng. CDMA là kỹ thuật cho phép nhiều người sử dụng cùng lúc chia sẻ chung một tần số. Rõ ràng là nếu nhiều người sử dụng một tần số vào cùng một thời điểm, họ sẽ gây nhiễu lẫn nhau. Vấn đề là làm sao để tách được tín hiệu của một người sử dụng ra khỏi các tín hiệu khác trên cùng một tần số. Điều này có thể thực hiện nếu tín hiệu của mỗi người sử dụng được điều chế với một chuỗi mã duy nhất có tốc độ bít cao hơn rất nhiều tốc độ của thông tin được gửi. Ở đầu thu, thông tin về chuỗi mã dùng để điều chế tín hiệu thông tin tương ứng cho phép thông tin cần thu được giải mã thành công. Đây là một kỹ thuật tiên tiến và có nhiều ưu điểm mà đặc biệt là tính bảo mật của chúng. Hiện nay, hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động của Việt Nam như VinaPhone, MobilePhone, Viettel đều sử dụng công nghệ GSM. Tuy nhiên cùng với sụ phát triển của công nghệ thông tin, và đòi hỏi của người dùng, các hệ thốn thông tin di động thứ hai đều gặp giới hạn. Liên minh Viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunication Union) đã đưa ra đề án tiêu chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thứ ba IMT-2000. Các yêu cầu được đặt ra cho hệ thống thong tin di động thứ ba là: • Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo các dịch vụ băng thông rộng như Internet và các dịch vụ đa phương tiện. Hệ thông thông tin di động UMTS - 18 - • Linh hoạt để đảm bảo có khả năng cung cấp các dịch vụ mới, mở rộng lhả năng thông tin của các hệ thống thông tin di động. • Tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện có để đảm bảo sự phát triển lien tục của thong tin di động. Thông tin di độngthế hệ ba sẽ phải là thế hệ thông tin di động cho các dịch vụ di động truyền thông cá nhân đa phương tiện. Hộp thư thoại sẽ được thay thế bằng bưu thiếp điện tử được lồng ghép với hình ảnh và các cuộc thoại thông thường trước đây sẽ được bổ xung các hình ảnh để trở thành thoại có hình. Nó sẽ đòi hỏi có băng thông dữ liệu lớn hơn, chất lượng cuộc gọi tốt hơn, các dịch vụ đa phương tiện nhiều hơn và có khả năng phục vụ nhiều thuê bao hơn. Các yêu cầu đặt ra là tốc độ truy nhập cao để đảm bảo các dịch vụ băng thông rộng như Internet và các dịch vụ đa phương tiện, linh hoạt để đảm bảo có khả năng cung cấp các dịch vụ mới, mở rộng khả năng thông tin của các hệ thống thông tin di động và tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện. cdma2000 Hệ thống 2G IS-95/ cdmaOne ARIB / DOMOCO UMTS UWC-136 PDC GSM IS-136 Giao diện vô tuyến 3G cdma2000 W-CDMA UTRA (WCDMA/ TD-CDMA) IS-136+/ 136HS/ 136+HS Giao diện mạng 3G ANSI-41 nâng cấp MAP GSM nâng cấp MAP GSM nâng cấp ANSI-41 nâng cấp Các cơ quan tiêu chuẩn TIA TR-45 (được CDG hỗ trợ) ETSI TIA TR-45 (được UWCC hỗ trợ) ARIB Bảng 1.1 Các đề xuất IMT-2000. Hệ thông thông tin di động UMTS