Tài liệu Luận văn thạc sĩ nghiên cứu công nghệ wcdma ứng dụng cho nâng cấp mạng gsm của viettel lên 3g

ðÀO QUANG ANH bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o tr−êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi --------------------------------------- luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc ngµnh : XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG XỬ LÝ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ WCDMA ỨNG DỤNG CHO NÂNG CẤP MẠNG GSM CỦA VIETTEL LÊN 3G ðÀO QUANG ANH 2006 - 2008 Hµ Néi 2008 Hµ Néi 2008 BẢN CAM ĐOAN Tôi là ðào Quang Anh, học viên cao học lớp XLTT&TT khóa 2006 - 2008. Thầy giáo hướng dẫn là TS. Bạch Thành Lê. Tôi xin cam ñoan toàn bộ nội dung ñược trình bày trong bản luận văn nay là kết quả tìm hiểu và nghiên cứu của riêng tôi, trong quá trình nghiên cứu ñề tài “Nghiên cứu công nghệ CDMA ứng dụng cho nâng cấp mạng GSM của Viettel lên 3G”. Các kết quả và dữ liệu ñược nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và rõ ràng. Mọi thông tin trích dẫn ñều ñược tuân theo luật sở hữu trí tuệ, liệt kê rõ ràng các tài liệu tham khảo. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm với những nội dung ñược viết trong luận văn này. Hà nội, ngày 06 tháng 11 năm 2008. HỌC VIÊN ðÀO QUANG ANH MỤC LỤC TRANG 1 …………………………………………………………………………….. 1 LỜI CAM ðOAN ………………………………………………………………..…....2 MỤC LỤC …………………………………………………………………….……….3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT...............................................................................4 MỞ ðẦU .........................................................................................................................6 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG ............................................................................8 1.1 Mục tiêu và nhiệm vụ của ñề tài.............................................................................8 1.2 Tình hình phát triển công nghệ 3G trên thế giới và tại Việt Nam..........................8 1.3 So sánh hệ thống WCDMA với các hệ thống 2G ...............................................19 1.4. So sánh, ñánh giá 2 công nghệ W-CDMA và CDMA - 2000 .............................22 CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG WCDMA ..........................................................................25 2.1. Hệ thống thông tin trải phổ..................................................................................25 2.2. Giới thiệu chung hệ thống UMTS .......................................................................27 2.3. Mạng truy nhập UTRAN.....................................................................................29 2.4. Mạng lõi CN ........................................................................................................33 2.5. Thiết bị người sử dụng UE (user Equipment) .....................................................34 2.6. Mạng truyền dẫn..................................................................................................35 CHƯƠNG 3 CÁC ðIỀU KIỆN VỀ KỸ THUẬT, CÔNG NGHỆ CHO QUÁ TRÌNH CHUYỂN ðỔI LÊN 3G ................................................................................37 3.1. Khả năng chuyển ñổi 2G lên 3G .........................................................................37 3.2. Cấu trúc hệ thống GSM ñang tồn tại ...................................................................40 3.3. Giai ñoạn HSCSD................................................................................................44 3.4. Giai ñoạn GPRS ..................................................................................................46 3.5. Giai ñoạn EDGE..................................................................................................49 3.6. Giai ñoạn UMTS .................................................................................................52 CHƯƠNG 4 CÁC PHƯƠNG ÁN CÔNG NGHỆ VÀ GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN MẠNG 3G CHO VIETTEL ........................................................................................54 4.1 Giới thiệu về công ty Viettel Telecom .................................................................54 4.2. ðánh giá về cơ sở hạ tầng mạng hiện có.............................................................54 4.3 Phân tích các phương án và lựa chọn giải pháp ...................................................63 4.4. Tính toán các thông số và xây dựng cấu trúc mạng ............................................73 4.5. Một số thiết bị mạng 3G của Siemens.................................................................90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TRIỂN KHAI..........................................................100 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................102 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 3G Third Generation – Thế hệ thứ ba 3GPP Third Generation Partnership Project – Dự án ñối tác 3G ATM Asynchronous Transfer Mode – Chế ñộ truyền không ñồng bộ BSC Base Station Controller – Bộ ñiều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem – Phân hệ trạm gốc BTS Base Transceiver Station – Trạm thu phát gốc CDMA Code Division Multiple Access – ða truy nhập theo phân mã EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution – Tốc ñộ dữ liệu cao FDD Frequency Division Duplex – Song công phân tần GGSN Gateway GPRS Support Node – Nút hỗ trợ cổng GPRS GPRS General Packet Radio Service – Dịch vụ vô tuyến gói chung GSM Global System for Mobile Communications – Hệ thống GSM HLR Home Location Register – Bộ ñăng ký vị trí thường trú HSCSD High Speed Circuit Switched Data – Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc ñộ cao IP Internet Protocol – Giao thức Internet ITU International Telecommunications Union – Liên minh viễn thông quốc tế IPv6 IP version 6 – IP phiên bản 6 IWF Internetworking Functions – Khối chức năng liên mạng MAP Mobile Application Protocol – Giao thức ứng dụng di ñộng MS Mobile Staion – Máy di ñộng MSC Mobile Switching Center – Trung tâm chuyển mạch di ñộng 5 PLMN Public Land Mobile Network – Mạng di ñộng mặt ñất công cộng PSTN Public Switched Telephone Network – Mạng ñiện thoại chuyển mạch gói công cộng RAN Radio Access Network – Mạng truy nhập vô tuyến SGSN Serving GPRS Support Node – Nút hỗ trợ phục vụ GPRS SMS Short Message Service – Dịch vụ nhắn tin ngắn TCP Trasmission Control Protocol – Giao thức ñiều khiển truyền TDD Time Division Duplex – Song công phân thời TDMA Time Division Multiple Access – ða truy nhập phân chia theo thời gian UMTS Universal Mobile Telecommunications System – Hệ thống thông tin di ñộng UMTS UTRA Universal Terrestrial Radio Access – Truy nhập vô tuyến mặt ñất của UMTS VLR Visitor Location Register – Bộ ñăng ký vị trí tạm trú VPN Virtual Private Network – Mạng riêng ảo WAP Wireless Application Protocol – Giao thức ứng dụng vô tuyến WCDMA Wideband Code Division Multiple Access – ða truy nhập phân mã băng rộng 6 MỞ ðẦU Nhu cầu trao ñổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong xã hội hiện ñại. Sự ra ñời của thông tin di ñộng là một bước ngoặt lịch sử trong ngành viễn thông cũng như bước phát triển quan trọng của loài người. Qua quá trình phát triển và cho ñến ngày nay ñó là mạng di ñộng 3G. Cùng với việc cho phép kết nối mọi nơi, mọi lúc, là một trong những khả năng của mạng 3G. 3G mang tới nhiều tiện ích, ứng dụng hơn là khả năng di ñộng cho Internet. Các dịch vụ mới sẽ xuất hiện như nhắn tin ña phương tiện, các dịch vụ ñịnh vị, các dịch vụ thụng tin cá nhân, vui chơi giải trí, các dịch vụ ngân hàng, thanh toán ñiện tử... sẽ phát triển mạnh. ở Việt Nam, các hệ thống thông tin di ñộng thế hệ thứ ba cũng ñã và sẽ ñược nhanh chóng triển khai. ðể theo kịp xu thế chung của thế giới là tiến tới mạng thế hệ sau 3G và cung cấp các dịch vụ mới, việc nghiên cứu ñể triển khai, chuyển ñổi sang mạng 3G tại Việt Nam là cần thiết. ðối với các nhà khai thác mạng di ñộng GSM thì cái ñích 3G là các hệ thống thông tin di ñộng CDMA băng rộng (W-CDMA) theo chuẩn IMT-2000. Xuất phát từ ñịnh hướng này, luận văn ñề cập ñến (Nghiên cứu công nghệ CDMA ứng dụng cho nâng cấp mạng GSM của Viettel lên 3G) nghiên cứu tổng quan về công nghệ W-CDMA và hệ thống thông tin di ñộng W-CDMA nói chung, phân tích các quá trình phát triển lên 3G từ ñó ứng dụng lựa chọn, tính toán dụng lượng mạng trên cơ sở ñó xây dựng cấu trúc 3G, phù hợp với xu hướng phát triển mạng thông tin di ñộng Viettel. Luận văn ñược chia làm 4 chương: Chương 1: Giới thiệu chung về tình hình phát triển di ñộng 3G tên thế giới và tại Việt nam. 7 Chương 2: Hệ thống WCDMA: Giới thiệu tổng quan về công nghệ và hệ thống WCDMA Chương 3: Phân tích quá trình phát triển lên mạng 3G. Chương 4: Ứng dụng mạng 3G cho phát triển mạng Viettel. Mặc dù ñã hết sức cố gắng và ñã nhận ñược nhiều ý kiến ñóng góp quí báu từ các thầy cô giáo, nhưng do thời gian có hạn, luận văn chưa thể ñi sâu vào nhiều khía cạnh kỹ thuật khác. Song những vấn ñề mà luận văn ñề cập tới là những yếu tố quan trọng ñã và ñang ñưa vào sử dụng cũng như những ứng dụng của nó trong phát triển mạng thông tin di ñộng 3G. Rất mong ñược sự ñóng góp và giúp ñỡ hơn nữa của các thầy cô giáo và ñồng nghiệp ñể luận văn ñược kết quả tốt hơn. Sau cùng em xin chân thành cám ơn thầy giáo TS Bạch Thành Lê, người trực tiếp hướng dẫn và giúp ñỡ em hoàn thành luận văn này. Em xin cám ơn các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thông tin ñã giúp ñỡ em trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình hoàn thành luận văn này. Tác giả ðào Quang Anh 8 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Mục tiêu và nhiệm vụ của ñề tài 1.1.1 Mục tiêu của ñề tài Nghiên cứu công nghệ WCDMA và quá trình nâng cấp mạng GSM(2G) lên WCDMA(3G) ñể ứng dụng cho phát triển mạng thông tin di ñộng Viettel. 1.1.2 Nhiệm vụ của ñề tài ðánh giá tình hình phát triển công nghệ mạng 3G trên thế giới cũng như tại Việt Nam và nêu lên sự cần thiết phát triển 3G tại Việt Nam. Tổng quan công nghệ WCDMA và mạng UMTS phân tích các quá trình phát triển ñể nâng cấp mạng GSM (2G) lên mạng WCDMA (3G). ðưa ra các phương án có thể thực hiện phát triển mạng GSM lên 3G cho Viettel, lựa chọn và ñề xuất phương án tối ưu, ñể ñảm bảo khi phát triển mạng là tốt nhất cả về mặt kỹ thuật và về mặt kinh tế cho việc ñầu tư là có hiệu quả nhất. Tính toán sơ bộ các thông số kỹ thuật mạng vô tuyến dựa trên khả năng tăng trưởng thuê bao 3G. Trên cơ sở ñó lựa chọn giải pháp công nghệ và xây dựng cấu trúc mạng cho cả phần truy nhập vô tuyến và phần mạng lõi. 1.2 Tình hình phát triển công nghệ 3G trên thế giới và tại Việt Nam 1.2.1 Lịch sử và xu hướng phát triển 9 Hình 1.1. Các bước phát triển ñến mạng thế hệ thứ 3 Lịch sử ra ñời và sự phát triển của dịch vụ di ñộng từ thế hệ ñầu tiên 1G tới thế hệ 3G trải qua nhiều giai ñoạn khác nhau. Bảng 1.1 cho thấy tóm lược quá trình tiến triển của công nghệ thông tin di ñộng. Bảng 1.1 tóm lược quá trình tiến triển của công nghệ thông tin di ñộng Quá trình bắt ñầu với các thiết kế ñầu tiên ñược biết ñến như là 1G trong những năm 70 của thế kỷ trước. Các hệ thống ra ñời sớm nhất ñược thực hiện dựa trên công nghệ tương tự và cấu trúc tế bào cơ bản của thông tin di ñộng. Nhiều vấn ñề có tính nguyên tắc cơ bản ñã ñược giải quyết trong những hệ thống này. Và có nhiều các hệ thống không tương thích ñã ñược ñưa ra cung cấp dịch vụ trong những năm 80, như: AMPS, TACS, NMT,… Các hệ thống thế hệ thứ 2 (2G) ñược xây dựng trong những năm 80 vẫn ñược sử dụng chủ yếu cho thoại nhưng ñã ñược thực hiện trên cơ sở công nghệ số, bao gồm các kỹ thuật xử lý tín hiệu số. Các hệ thống 2G này cung cấp các 10 dịch vụ thông tin dữ liệu chuyến mạch kênh ở tốc ñộ thấp. Tính cạnh tranh lại một lần nữa dẫn tới việc thiết kế và thực hiện các hệ thống bị phân hoá thành các chuẩn khác nhau không tương thích như: GSM (hệ thống di ñộng toàn cầu) chủ yếu ở châu Âu, TDMA (ña truy nhập phân chia theo thời gian) IS-54/IS-136 ở Mỹ, PDC (hệ thống di ñộng tế bào số cá nhân) ở Nhật và CDMA (ña truy nhập phân chia theo mã) IS-95, một hệ thống khác tại Mỹ. Các hệ thống này hoạt ñộng rộng khắp trên lãnh thổ quốc ra hoặc quốc tế và hiện nay chúng vẫn chiếm vai trò là các hệ thống chủ ñạo, mặc dù tốc ñộ dữ liệu của các thuê bao trong hệ thống bị giới hạn nhiều. Bước chuyển tiếp giữa 2G và 3G là 2.5G. Thế hệ 2,5G ñược phát triển từ 2G với dịch vụ dữ liệu và các phương thức chuyển mạch gói, và nó cũng chú trọng tới các dịch vụ 3G cho các mạng 2G. Về cơ bản nó là sự phát triển của công nghệ 2G ñể tăng dung lượng trên các kênh tần số vô tuyến của 2G và bước ñầu ñưa các dịch vụ dữ liệu dung lượng cao hơn vào, có thể nâng tới 384 Kbps. Một khía cạnh rất quan trọng của 2.5G là các kênh dữ liệu ñược tối ưu hoá cho dữ liệu gói truy nhập vào Internet từ các thiết bị di ñộng như ñiện thoại, PDA hoặc máy tính xách tay. Trên cùng một mạng lưới với 2G, thế hệ 2.5G ñã ñưa internet vào thế giới thông tin di ñộng cá nhân. ðây thực sự ñã là một khái niệm mang tính cách mạng cho hệ thống viễn thông lai ghép hybrid. Trong thập kỷ 90, các nhà nghiên cứu ñã ñịnh nghĩa ra hệ thống di ñộng thế hệ kế tiếp, thế hệ thứ 3, ñã loại trừ ñược những sự không tương thích của các hệ thống trước ñây và thực sự trở thành hệ thống toàn cầu. Hệ thống 3G có các kênh thoại chất lượng cao cũng như các khả năng về dữ liệu băng rộng, có thể ñạt tới 2Mbps. 11 Các hệ thống 3G hứa hẹn cung cấp những dịch vụ viễn thông tốc ñộ cao hơn, bao gồm thoại, fax và internet ở bất cứ thời gian nào, bất cứ nơi ñâu với sự chuyển vùng roaming toàn cầu không gián ñoạn. Chuẩn 3G toàn cầu của ITU ñã mở ñường cho các ứng dụng và dịch vụ sáng tạo (ví dụ loại hình giải trí ña phương tiện, các dịch vụ dựa trên vị trí,…). Mạng 3G ñầu tiên ñược thiết lập tại Nhật bản năm 2001. Các mạng 2.5G, như là GPRS (dịch vụ vô tuyến gói chung) ñã sẵn sàng ở Châu Âu. Công nghệ 3G hỗ trợ băng thông 144 Kbps với tốc ñộ di chuyển lớn (trên xe hơi), 384 Kbps (trong một khu vực), và 2 Mb ps (ñối với trường hợp trong nhà). Hình 1.2 thể hiện các dịch vụ ñược tích hợp ở mang thế hệ thứ 3. Financial Services Entertainme Telecommunication Broadcasting Game Music Internet VOD IP-TV TV Cable TV Satellite TV Interactive TV Mobile service Hình 1.2. Các dịch vụ ñược tích hợp ở mạng thế hệ thứ 3 Các dịch vụ dữ liệu (data) của WCDMA WCDMA cung cấp các dịch vụ dữ liệu tốt ñộ cao hơn và sử dụng hiệu quả phổ băng tần hơn các công nghệ trước ñó như GSM, GPRS hoặc EDGE. Phiên bản ñầu tiên của WCDMA là R99 và phiên bản mới nhất gần ñây là HSDPA (Release 5), HSUPA (Release 6) cung cấp tốt ñộ dữ liệu tốc ñộ cao cho ñường 12 lên UL và ñường xuống riêng biệt DL. Phiên bản trong tương lai sẽ là HSPA (Release 7) và LTE (Release 8), như trong hình 1.3 Hình 1.3 Các dịch vụ dữ liệu (data) của WCDMA 1.2.2 Tình hình phát triển 3G trên thế giới Cho ñến tháng 1/2008, có 197 nhà khai thác kinh doanh thông tin di ñộng thế hệ thứ ba (3G) hoạt ñộng trên thế giới ñã có 87 nước và vùng lãnh thổ, phục vụ cho 180 triệu thuê bao. Sau ñây là sơ ñồ các nước sử dụng dịch vụ 3G. 13 Hình 1.4. Các nước triển khai dịch vụ 3G Dịch vụ 3G ở Nhật Bản và Hàn Quốc phát triển rất cao. Nhờ có sự thúc ñẩy của chính phủ và thái ñộ tích cực của các nhà khai thác, ứng dụng công nghệ 3G ở hai nước này từ năm 2001; việc kích thích thị trường thời gian ñầu khá tốt, người dùng cũng tha thiết với dịch vụ mới. Các nước ðông Nam Á cũng phát triển mạnh mẽ trong những năm gần ñây, ñặc biệt là Singapore và Thái Lan. Mức ñộ phát triển chung thị trường thông tin di ñộng ở các nước Châu Âu rất cao, mức phổ cập dịch vụ di ñộng lên ñến khoảng 90%, nhưng các nhà khai 14 thác truyền thống triển khai dịch vụ 3G tương ñối thận trọng, nước ñầu tiên triển khai ở Châu Âu là Bỉ là vào 2002. Sự phát triển dịch vụ 3G ở Châu Mỹ tương ñối chậm chạp so với các vùng khác trên thế giới. ðến năm 2005 ở Mỹ mới bắt ñầu triển khai 3G. Mức ñộ phát triển dịch vụ 3G của Nhật Bản và Hàn Quốc, hai nước Châu Á, là chiếm hàng ñầu của thế giới; biểu hiện thị trường 3G ở Châu Âu nói chung là bình bình, nhưng cũng có ñiểm sáng, chủ yếu là ở Italia và Anh; ở Châu Mỹ thì sự phát triển ở Mỹ là tương ñối nổi bật; còn Châu Phi là thị trường sẽ ñược khai phá trong tương lai. Cùng với ra ñời dịch vụ 3G của các nhà khai thác, các nhà cung cấp thiết bị ñầu cuối ñã nhanh chóng ñưa ra ña dạng chủng loại. Hiện nay máy ñầu cuối WCDMA ñã có 26 nhãn hiệu, 186 loại sản phẩm; sản phẩm ñầu cuối EV-DO cũng lên ñến 156 loại. Trong các loại dịch vụ của 3G, ñóng góp lớn nhất vào thu nhập vẫn là dịch vụ ñiện thoại, chiếm hơn 90% tổng thu nhập, nhưng ñóng góp vào thu nhập của các dịch vụ phi thoại ñang tăng trưởng ñều. Dịch vụ 3G ñược ñánh giá cao nhất trong tương lai bao gồm ña truyền thông, truyền hình thu qua máy cầm tay.v.v Doanh thu từ các dịch vụ nội dung và video chiếm tỷ trọng lớn trong mạng 3G, và doanh thu trên một ñầu thuê bao ARPU cao hơn 2G 40%. Hình 1.5 thể hiện kết cấu doanh thu các dịch vụ 3G. 15 3G Worldwide Revenues Composition 2008 Location-Based Services, 2% Businiess MMS, 7% Mobile Internet Access, 3% Simple Voice, 28% Customised infotainment, 36% Rich Voice, 4% Mobile Intranet/Extranet, 14% Consumer MMS, 6% Hình 1.5 Kết cấu doanh thu các dịch vụ 3G Do hoàn cảnh thị trường ở các nước có khác nhau, sách lược phát triển 3G mà các nhà khai thác lựa chọn cũng không hoàn toàn giống nhau. Ở Nhật Bản các nhà khai thác, như DoCoMo, chủ yếu là thông qua sự tiến bộ của kỹ thuật và sáng tạo mới về dịch vụ ñể ñi ñến thành công. Hiện nay mạng 3G ở Nhật ñã phủ sóng ñến 99,7%. 94% thuê bao dùng 2G ñang quá ñộ sang 3G, tỷ lệ này là cao nhất trên toàn thế giới. Các nhà khai thác và các nhà sản xuất máy cầm tay phối hợp với nhau thiết kế chế tạo máy ñầu cuối. Giá cả của máy cầm tay 3G ñã tương ñương với máy cầm tay 2G, cho nên các thuê bao dùng muốn ñổi máy cầm tay. Các nhà khai thác ñưa ra các dịch vụ mới rất hấp dẫn trên mạng, ví dụ như trích xuất âm nhạc, mua hàng qua máy cầm tay v.v… Công ty 3G của Hutchison có trụ sở chính ñóng tại Hongkong cũng là một trong số các nhà khai thác ñi ñầu về dịch vụ 3G trên toàn cầu; nắm 10 giấy phép 3G ở các thị trường úc, áo, ðan Mạch, Hongkong, Italia, Ai Len, Israel, Na Uy, Anh, Thụy ðiển v.v ñến 175 triệu dân, chỉ chi cho giấy phép tổng cộng ñến 10,2 16 tỷ USD. ðầu tư xây dựng mạng lưới 3G của công ty ñã vượt 27 tỷ USD. Sách lược phát triển 3G của Công ty 3G Hutchison là cước phí linh hoạt. Số thuê bao dùng 3G của công ty này chưa ñến 6 triệu, năm nay sẽ ñột phá 10 triệu. Sự phát triển dịch vụ 3G của ñại ña số các nhà khai thác Châu Âu là tương ñối chậm chạp. Nguyên nhân chủ yếu, một là chi trả cho giấy phép quá cao, làm cho các nhà khai thác thiếu lực ñể phát triển; hai là nhu cầu thị trường ñối với 3G chưa nhiều, chỉ khoảng 6% thuê bao dùng di ñộng có nhu cầu 3G; thông thường tỷ lệ này phải ñạt ñến 33%, nhà khai thác mới có thể thực hiện cân bằng thu - chi. 1.2.3 Xu hướng phát triển 3G tại Việt Nam Các ứng dụng truyền thông hữu ích như ñiện thoại truyền hình, ñịnh vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao... cùng nhiều ứng dụng dịch vụ viễn thông tiên tiến khác có thể thực hiện ñược trên mạng di ñộng 3G. Nhưng ở Việt Nam 3G mới chỉ ñang “bước” chập chững. Thế giới ñang có 2 hệ thống 3G ñược chuẩn hóa song song tồn tại, một dựa trên công nghệ CDMA còn gọi là CDMA-2000, chuẩn còn lại do dự án 3rd Generation Partnership Project (3GPP) thực hiện. 3GPP ñang xem xét tiêu chuẩn UTRA - UMTS Terrestrial Radio Access TS. Tiêu chuẩn này có 2 sơ ñồ truy nhập vô tuyến. Một trong số ñó ñược gọi là CDMA băng thông rộng (WCDMA). Căn cứ vào những thông tin nói trên thì Việt Nam ñã gia nhập vào nhóm các nước ñã triển khai dịch vụ ñiện thoại thế hệ thứ 3 (3G), ñó chính là dịch vụ ñiện thoại di ñộng CDMA của nhà khai thác mạng S-Fone. Tuy nhiên, công nghệ CDMA-2000 1X mà S-Fone triển khai cũng chỉ ñược coi là giai ñoạn khởi ñầu của một hệ thống 3G hoàn chỉnh, vì CDMA-2000 17 có ñến ba phiên bản: CDMA-2000 1X, CDMA-2000 1xEV-DO và CDMA-2000 1xEV-DV. CDMA2000 1X dành cho thoại và dữ liệu, hoạt ñộng trên kênh CDMA 1,25MHz chuẩn, cho phép truyền dữ liệu ñạt 307Kbps. CDMA2000 1xEV-DO là phiên bản cao hơn, tối ưu cho những dịch vụ dữ liệu dung lượng lớn và tốc ñộ cao dựa trên công nghệ CDMA High Data Rate (tốc ñộ tối ña vượt 2Mbps). CDMA2000 1xEV-DO ñạt tốc ñộ truyền dữ liệu vượt 10Mbps. Nghĩa là ñể triển khai loạt các ứng dụng có dung lượng lớn, ñược coi là thế mạnh của 3G ngày nay thì CDMA 2000 1X của S-Fone chưa ñủ tầm. Trong khi ñó, vấn ñề hiện nhiều người quan tâm là bao giờ người sử dụng công nghệ GSM (chiếm 95% số người dùng ñiện thoại di ñộng tại Việt Nam) có thể sử dụng 3G. Nhà sản xuất “chạy” trước, một lần nữa các nhà sản xuất lại ñi trước các nhà khai thác dịch vụ ñiện thoại di ñộng, khi lần lượt Nokia, Sony Eircsson ñã bán ra thị trường Việt Nam vài model ñiện thoại di ñộng hỗ trợ công nghệ 3G như Nokia 6680, 6630; Sony Ericsson Z800i, K608i... Trong khi ñó loạt sản phẩm 3G Nseries dù chưa ñược Nokia bán chính thức tại Việt Nam cũng ñang thu hút ñược sự chú ý của người tiêu dùng, nhất là những người ưa thích công nghệ. Về cơ bản, ñây chỉ là sự chứng minh của các hãng cho thị trường thấy họ ñã có những sản phẩm cao cấp và tích hợp các công nghệ ñón ñầu, chứ các nhà sản xuất cũng thừa hiểu giá trị sử dụng công nghệ 3G tại Việt Nam chưa có vì các nhà khai thác mạng chưa triển khai ứng dụng 3G. Tất nhiên, trên thế giới không chỉ có Sony Ericsson hay Nokia mà còn có Samsung, Motorola, LG... thậm chí là cả Huewei (Trung Quốc) cũng góp mặt vào nhóm các nhà sản xuất ñiện thoại di ñộng 3G với sản phẩm U626. 18 Không chỉ có các hãng sản xuất ñiện thoại di ñộng mà ngay cả Qualcomm, nhà phát triển và phát minh hàng ñầu của công nghệ CDMA cũng ñã có nhiều kế hoạch khuếch trương 3G tại Việt Nam. Cuối tháng 7/2005, Qualcomm loan báo sẽ mở Trung Tâm Nghiên Cứu Công Nghệ 3G ñầu tiên tại Việt Nam. Thời gian ñầu, trung tâm sẽ tổ chức các khóa ñào tạo về phát triển 3G, giới thiệu công nghệ CDMA, WCDMA và cách lập trình trên môi trường BREW (Binary Runtime Environment of Wireless) của Qualcomm. Các khóa học ñược thiết kế cho người ñã có kinh nghiệm lập trình bằng ngôn ngữ C và C++ ñể thúc ñẩy việc ứng dụng rộng rãi công nghệ 3G tại Việt Nam và các nước trong khu vực. ðây cũng là một phần của dự án thúc ñẩy sử dụng 3G tại Châu á mà Qualcomm giới thiệu vào năm ngoái. Chưa hết, giữa tháng 9 vừa qua, tại Hà Nội, Qualcomm ñã tổ chức thảo và ñào tạo về BREW, giới thiệu giải pháp tổng thể về dữ liệu và ứng dụng trên thiết bị di ñộng của Qualcomm. BREW cũng chính là một trong những ñộng lực thúc ñẩy sự phát triển các ứng dụng và nội dung của hầu hết các hoạt ñộng 3G trên toàn thế giới. Khởi ñầu là việc Viettel phối hợp cùng Ericsson thực hiện thành công việc trình diễn các dịch vụ thông tin di ñộng 3G vào ñầu năm 2006. Nhiều ứng dụng thông tin di ñộng 3G thú vị như ñiện thoại truyền hình, ñịnh vị toàn cầu và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, video chất lượng cao... ñã ñược thực hiện trong môi trường mạng di ñộng tốc ñộ cao. Theo các chuyên gia trong ngành viễn thông, ñường tới 3G của GSM là WCDMA. Nhưng trên con ñường ñó, các nhà khai thác dịch vụ ñiện thoại di ñộng phải trải qua giai ñoạn 2,5 (2,5G). Thế hệ 2,5G bao gồm những gì? ðó là: dữ liệu chuyển mạch gói tốc ñộ cao (HSCSD), dịch vụ vô tuyến gói chung 19 (GPRS - Viettel triển khai hơn 3 năm nay), và Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE). Nghe thì ñơn giản nhưng thực tế, ñể triển khai 3G, một trong những khó khăn của các nhà khai thác mạng GSM là vấn ñề ứng dụng. Ngoài ra, họ cũng ñang phải tìm câu trả lời cho câu hỏi: “ðầu tư hạ tầng có ñáp ứng ñược nhu cầu của người dùng hay không?” Bởi triển khai 3G trên mạng ñiện thoại hiện hành sẽ theo hướng nâng cấp từ nền tảng cơ sở ñã có. Song song với thử nghiệm còn phải xây dựng dự án ñầu tư, phải có thời gian ñể hoàn tất thủ tục dự án... Một yếu tố nữa là khách hàng phải có máy ñầu cuối thích hợp khi sử dụng công nghệ 3G trong dịch vụ thông tin di ñộng. Bên phía CDMA, ngoài S-Fone như ñã nói ở trên, “ẩn số” lớn của ngành ñiện thoại di ñộng là Hanoi Telecom cũng ñã nhiều lần nhắc tới việc họ sẽ sử dụng ngay công nghệ CDMA2000 1xEV-DO khi bắt ñầu chính thức thương mại hoá các dịch vụ di ñộng. Hẳn nhiên ai cũng biết CDMA2000 1xEV-DO ñang gặt hái nhiều thành công trong việc triển khai các dịch vụ liên quan ñến dữ liệu tại các nước ñang sử dụng công nghệ này mà Hàn Quốc là một ví dụ ñiển hình. Dù cái ñích 3G có thể còn cách xa nhưng hiện cả nhà sản xuất lẫn nhà khai thác dịch vụ ñều ñã có những bước ñi thích hợp ñể tiến tới 3G, vấn ñề còn lại là bao giờ? Một trong những yếu tố quyết ñịnh ñiều này là nhu cầu và số lượng người dùng. 1.3 So sánh hệ thống WCDMA với các hệ thống 2G 1.3.1. So sánh WCDMA và GSM Bảng 1.2. So sánh hai hệ thống GSM và WCDMA GSM WCDMA D¶i tÇn 900 MHz vµ 1800 MHz. D¶i tÇn xÊp xØ 2 GHz. 20 §é réng b¨ng tÇn kªnh 200 KHz. §é réng b¨ng tÇn kªnh 5 MHz. GSM - 13,4 kbps + 8 kbps ®Õn 384 kbps ®èi víi tr¹m di ®éng. + Lªn tíi 2 Mbps víi tr¹m cè ®Þnh. Ph−¬ng ph¸p ®a truy cËp TDMA. Ph−¬ng ph¸p ®a truy cËp CDMA. Qui ho¹ch v« tuyÕn cã tÝnh chÊt tÜnh víi Qui ho¹ch v« tuyÕn cã tÝnh chÊt viÖc t¨ng l−u l−îng. ®éng. Dung l−îng: dung l−îng tÜnh ®−îc cho bëi Dung l−îng tïy thuéc vµo møc ®é mét cÊu h×nh phÇn cøng nµo ®ã. nhiÔu, do vËy rÊt nh¹y c¶m víi cÊu h×nh m¹ng. §iÒu khiÓn c«ng suÊt: c¸c thuËt to¸n ®iÒu §iÒu khiÓn c«ng suÊt lµ vÊn ®Ò thiÕt khiÓn c«ng suÊt ®¬n gi¶n. yÕu trong m¹ng. ChuyÓn giao: ChØ cã chuyÓn giao cøng. ChuyÓn giao: cã 3 lo¹i chuyÓn giao: chuyÓn giao cøng, mÒm vµ mÒm h¬n. 1.3.2. So sánh WCDMA và IS-95 Cả WCDMA và IS-95 ñều sử dụng công nghệ CDMA trải phổ trực tiếp. Tốc ñộ chip 3,84 Mcps, hệ thống WCDMA cho phép tốc ñộ bit cao hơn. Tốc ñộ chip cao hơn cũng giúp khả năng phân tập ña ñường nhiều hơn so với tốc ñộ chip 1,2288 Mcps, ñặc biệt những cell nhỏ ở ñô thị. Bảng 1.3: So sánh hai hệ thống WCDMA và IS - 95 C¸c th«ng sè WCDMA IS-95 §é réng b¨ng tÇn 5 MHz 1,25 MHz Tèc ®é chip 3,84 Mcps 1,2288 Mcps TÇn sè ®iÒu khiÓn c«ng 1500 Hz, c¶ ®−êng lªn lÉn §−êng suÊt ®−êng xuèng lªn: 800 Hz, ®−êng xuèng: ®iÒu khiÓn