ĐA ĂNG TEN và TRUYỀN THÔNG KHÔNG GIAN THỜI GIAN

Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
Mục Lục
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iii
DANH MỤC HÌNH VẼ v
DANH MỤC BẢNG BIỂU vi
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN THÔNG KHÔNG DÂY 7
1.1 Lịch sử của truyền thông không dây 7
1.2 Tầm nhìn mạng không dây 12
1.3 Các vấn đề kỹ thuật 14
1.4 Hệ thống không dây 16
1.4.1 Hệ thống thông tin di động 16
1.4.2 Hệ thống điện thoại không dây 23
1.4.3 Hệ thống mạng LAN không dây 25
1.4.4 Hệ thống mạng không dây diện rộng 27
1.4.5 Hệ thống không dây băng thông rộng 28
1.4.6 Hệ thống nhắn tin 29
1.4.7 Hệ thống truyền hình vệ tinh 29
1.4.8 Hệ thống không dây công suất thấp: Bluetooth và ZigBee 31
1.4.9 Hệ thống vô tuyến băng siêu rộng 32
1.5 Phổ tần tín hiệu vô tuyến 33
1.5.1 Các phương pháp cấp phát phổ tần 33
1.5.2 Cấp phát phổ tần cho các hệ thống hiện tại 34
1.6 Tiêu chuẩn 37
BÀI TOÁN: 38
Tài liệu tham khảo 40
CHƯƠNG 10: ĐA ĂNG-TEN VÀ TRUYỀN THÔNG KHÔNG GIAN THỜI GIAN 42
10.1 Mô hình MIMO băng thông hẹp 42
10.2 Khai triển song song kênh MIMO 44
10.3 Dung lượng kênh MIMO 47
10.3.1 Kênh tĩnh 48
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 i

Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
10.3.2 Kênh fading 53
10.4 MIMO Diversity Gain: Beamforming 59
10.5 Sự hoán đổi phân tập – ghép kênh 60
10.6. Điều chế và mã hóa không gian – thời gian 63
10.6.1 Phát hiện ML và các cặp xác suất lỗi 63
10.6.2 Bậc và định thức tiêu chuẩn 65
10.6.3 Mã Trellis và mã khối không gian – thời gian 66
10.6.4 Ghép kênh không gian và mô hình BLAST 67
10.7 Kênh MIMO tần số chọn lọc 70
10.8 Ăng-ten thông minh 70
BÀI TOÁN 72
KẾT LUẬN 77
- Trong chương này, chúng ta xem xét hệ thống với đa ăng-ten ở máy phát và máy thu,
thường được gọi là hệ thống đa đầu vào - đa đầu ra (MIMO) 77
- Đa ăng-ten có thể được sử dụng để tăng tốc độ dữ liệu thông qua sự ghép kênh hoặc để
cải thiện hiệu suất thông qua sự phân tập 77
- Những tăng ích hiệu quả quang phổ thường đòi hỏi kiến thức chính xác của kênh tại máy
thu và đôi khi cũng ở máy phá 77
- Thêm vào nữa tăng ích hiệu quả quang phổ, nhiễu giao thoa ký hiệu (ISI) và can nhiễu từ
những người sử dụng có thể được giảm bằng cách sử dụng kỹ thuật ăng-ten thông minh.77
- Chi phí của các cải tiến hiệu suất thu được thông qua các kỹ thuật MIMO là chi phí gia
tăng của việc triển khai nhiều ăng-ten, sự yêu cầu công suất không gian và mạch của các
ăng ten bổ sung (đặc biệt là các đơn vị cầm tay nhỏ). Sự yêu cầu phức tạp thêm cho việc
xử lý tín hiệu đa đường 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 ii
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt

CSI Channel side information Thông tin trạng thái kênh
CSIR Channel Side Information at
Receiver
Thông tin trạng thái kênh tại máy thu
CSIT Channel Side Information at
Transmitter
Thông tin trạng thái kênh tại máy phát
DARPA Defense Advanced Research
Projects Agency
Cơ quan nghiên cứu dự án nâng cao quốc
phòng
D-BLAST Diagonal-bell labs layered space
time
Ghép không gian thời gian phân lớp theo
đường chéo
i.i.d Independent and identically
distributed
phân bố độc lập và đồng nhất
ISI Intersymbol interference Nhiễu giao thoa ký hiệu
ISM Industrial, Scientific, and Medical Công nghiệp, khoa học và y tế
LAN Local Area Network Mạng nội bộ
LOS Line Of Sight Tầm nhìn thẳng
MIMO Multiple-Input Multiple-Output Đa đầu vào- Đa đầu ra
MISO Multiple-input single-output Đa đầu vào - đơn đầu ra
ML Maximum likelihood Uớc lượng hợp lý cực đại
MRC Maximal-ratio combining Tổ hợp tỷ lệ cực đại
OFDM Orthogonal frequency division
multiplexing
Ghép kênh phân chia tần số trực giao
SIMO Single-input multiple-output Đơn đầu vào - đa đầu ra

SISO Single-input single-output Đơn đầu vào - đơn đầu ra
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 iii
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
SNR Signal-to-noise ratio Tỷ lệ nhiễu trên tín hiệu
STBCs Space-time block codes Mã khối không gian thời gian
STTCs Space-time trellis codes Mã trellis không gian thời gian
SVD Singular value decomposition Phân giải giá trị đơn
V-BLAST Vertical-bell labs layered space
time
Ghép không gian thời gian phân lớp theo
chiều dọc
WLAN Wireless LAN Hệ thống mạng LAN không dây
ZMCSCG Circular symmetric complex
Gaussian
Vòng tròn Gaussian phức đối xứng
ZMSW Zero-mean spatially white Nhiễu không gian trung bình bằng không
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 iv
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Hệ thống di động tế bào 17
Hình 1.2: Kiến trúc mạng di động hiện nay 19
Hình 10.2 sự mã hóa trước phát và định dạng thu 45
Hình 10.3 Khai triển song song của kênh MIMO 46
Hình 10.4 Dung lượng ergodic của kênh MIMO 4x4 55
Hình 10.5 Ngừng cấp dung lượng của kênh MIMO 4x4 56
Hình 10.6 Ngừng phân bố xác suất của kênh MIMO 4 × 4 57
Hình 10.7 Kênh MIMO với Beamforming 58
Hình 10.8: Sự hoán đổi phân tập – ghép kênh cho khối fading SNR 61
Hình 10.9: ghép kênh không gian với mã hóa nối tiếp 67
Hình 10.10: ghép kênh không gian với mã hóa song song: V-BLAST 67

Hình 10.11: máy thu V-BLAST với độ phức tạp tuyến tính 68
Hình 10.12: Mã hóa đường chéo với dòng luân chuyển 69
Hình 10.13: Dòng luân chuyển 69
Hình 10.14 Độ lợi ăng-ten với ăng-ten đa hướng, phân đoạn và hướng 72
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 v
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Cấp phát phổ tần được cấp phép tại Hoa Kì 35
Bảng 1.2: Cấp phát phổ tần không được cấp phép tại Hoa Kì 36
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 vi
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN THÔNG KHÔNG DÂY
Truyền thông không dây là phương pháp, là sự phân khúc phát triển nhanh nhất trong
ngành truyền thông. Vì thế nó được ứng dụng vào các phương tiện truyền thông và được sự
chú ý của công chúng. Hệ thống di động đã trải qua sự tăng trưởng theo cấp số nhân trong
một thập kỉ qua và hiện nay có khoảng hai tỉ người dùng trên toàn thế giới. Đúng như vậy,
điện thoại di dộng ngày nay đã trở thành một công cụ kinh doanh quan trọng và là một phần
của cuộc sống hàng ngày ở hầu hết các nước phát triển trên thế giới. Ngoài ra các mạng
không dây nội bộ hiện nay đã góp phần bổ sung hoặc thay thế các mạng có dây ở nhiều hộ
gia đình, doanh nghiệp cũng như các cơ sở. Nhiều những ứng dụng mới bao gồm: Mạng cảm
biến không dây, mạng tốc độ cao, nhà máy, thiết bị và các ngôi nhà thông minh. Cùng với
đó các phương pháp điều khiển, học tập từ xa đang xuất hiện các ý tưởng nghiên cứu vào
các hệ thống cụ thể. Sự bùng nổ của hệ thống không dây cùng với sự gia tăng của máy tính
xách tay cho thấy một tương lai tươi sáng đối với hệ thống mạng không dây. Tuy nhiên vẫn
còn nhiều thách thức về kĩ thuật trong việc thiết kế một mạng không dây ổn định, nhằm đáp
ứng được hiệu suất cần thiết để hỗ trợ cho các ứng dụng đang phát triển. Trong chương này
chúng ta sẽ xem xét, giới thiệu ngắn gọn về lịch sử của mạng không dây từ các tín hiệu khói
đơn giản của thời đại tiền công nghiệp cho di động, truyền hình vệ tinh và các mạng không
dây khác hiện nay. Sau đó chúng ta sẽ thảo luận về tầm nhìn cho tương lai của mạng không
dây một cách chi tiết hơn, bao gồm cả các thách thức về mặt kĩ thuật vẫn còn phải được khắc

phục. Chúng ta sẽ mô tả các hệ thống không dây hiện nay cùng với các hệ thống mới phát
triển và các tiêu chuẩn. Khoảng cách giữa các hệ thống hiện tại và hệ thống mới phát triển,
cùng tầm nhìn cho các ứng dụng không dây trong tương lai, điều đó chỉ ra rằng vẫn còn
nhiều việc phải làm để cho tầm nhìn phía trước trở thành hiện thực.
1.1 Lịch sử của truyền thông không dây
Các mạng không dây đầu tiên được phát triển trong thời đại tiền công nghệ. Các hệ thống
thông tin truyền thông dựa trên khoảng cách line-of-sight(LOS) (sau đó được mở rộng bởi
kính thiên văn) sử dụng tín hiệu khói, tín hiệu đèn pin, gương nhấp nháy, pháo sáng tín hiệu
hoặc cờ sáng báo hiệu. Một thiết lập phức tạp của tổ hợp tín hiệu đã được phát triển để
truyển tải các bản tin phức tạp với những tín hiệu thô sơ. Các trạm quan sát được xây dựng
trên đỉnh đồi và dọc theo các tuyến đường để chuyển tiếp các bản tin trên một khoảng cách
lớn. Các mạng thông tin liên lạc đầu tiên này về sau đã được thay thế lần đầu tiên bởi mạng
lưới điện báo (được phát minh bởi Samuel Morse năm 1838) và sau này là điện thoại. Vào
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 7
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
năm 1895, một vài thập kỉ sau khi điện thoại được phát minh, Marconi đã chứng tỏ có sự
truyền dẫn vô tuyến đầu tiên từ Isle of Wight tới một chiếc tàu kéo cách đó 18 dặm và liên
lạc vô tuyến đã được ra đời. Công nghệ vô tuyến ngày càng được nâng cao nhanh chóng,
nhằm cho phép truyền dẫn trên một khoảng cách lớn hơn với chất lượng tốt hơn, ít năng
lượng hơn, các thiết bị nhỏ hơn, do đó cho phép quá trình truyền thông vô tuyến công cộng,
cá nhân, truyền hình và mạng không dây.
Các hệ thống vô tuyến đầu tiên truyền tải tín hiệu tương tự. Ngày nay hầu hết các hệ
thống vô tuyến truyền tải tín hiệu kĩ thuật số bao gồm các bit nhị phân. Nơi mà các bit được
lấy trực tiếp từ một tín hiệu dữ liệu hoặc bằng cách số hóa tín hiệu tương tự. Một đài phát kĩ
thuật số có thể truyền tải một dòng bit liên tục hoặc nó có thể nhóm các bit thành các gói dữ
liệu. Về sau các kiểu dữ liệu trong vô tuyến được gọi là vô tuyến gói và thường đặc trưng
bằng quá trình truyền hàng loạt: Các tín hiệu vô tuyến sẽ không hoạt động trừ khi có sự
truyền tải một gói tin, mặc dù nó có thể truyền các gói liên tục. Mạng đầu tiên dựa trên vô
tuyến gói là ALOHANET, được phát triển tại đại học Hawaii vào năm 1971. Mạng lưới này
cho phép các trang web máy tính tại bảy địa điểm trải rộng trên bốn hòn đảo có thể giao tiếp

với một máy tính trung tâm đặt tại Oahu thông qua truyền dẫn vô tuyến. Kiến trúc mạng sẽ
sử dụng một cấu trúc liên kết hình sao với các máy tính trung tâm tại hub (trung tâm). Với
bất kì hai máy tính có thể thiết lập một liên kết thông tin liên lạc hai chiều giữa chúng bằng
cách đi qua các hub trung tâm. ALOHANET lần đầu tiên đưa ra với sự thiết lập các giao
thức cho truy nhập kênh và định tuyến trong các hệ thống vô tuyến gói và rất nhiều các
nguyên tắc cơ bản trong các giao thức này vẫn đang được sử dụng ngày nay. Nước Mĩ đã vô
cùng quan tâm tới sự kết hợp của dữ liệu gói và vô tuyến quảng bá. Trong suốt những năm
1970 và đầu những năm 1980 các dự án nâng cao quốc phòng (DARPA) có nguồn lực vốn
đầu tư đáng kể nhằm phát triển mạng lưới sử dụng vô tuyến gói cho truyền thông chiến thuật
trên chiến trường. Các node trong mạng không dây Ad-Hoc có khả năng tự cấu hình (hoặc
cấu hình lại) thành một mạng lưới mà không cần bất kì sự thành lập cơ sở hạ tầng nào. Đầu
tư của DARPA trong mạng Ad-Hoc đạt đỉnh điểm vào những năm 1980 nhưng kết quả
mong đợi của các hệ thống lại giảm xa so với kỳ vọng về tốc độ và hiệu suất. Các mạng này
vẫn được tiếp tục sử dụng trong quân sự. Các mạng vô tuyến gói cũng tìm thấy ứng dụng
trong thương mại cho việc hỗ trợ các khu vực rộng khắp với những dịch vụ dữ liệu không
dây. Các dịch vụ này lần đầu tiên được giới thiệu vào những năm 1990, cho phép truy cập
dữ liệu không dây (bao gồm email, truyền tải file và trình duyệt web) ở tốc độ khá thấp vào
khoảng 20kbps. Không có thị trường cho dịch vụ dữ liệu không dây diện rộng được thực sự
cụ thể hóa, chủ yếu do tốc độ dữ liệu thấp, chi phí cao và thiếu ứng dụng. Những dịch vụ
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 8
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
này hầu hết biến mất vào những năm 1990, thay thế bởi tính năng của dữ liệu không dây của
điện thoại di động và các mạng không dây nội bộ WLAN.
Sự ra đời của công nghệ Ethernet có dây vào những năm 1970 làm xuất hiện nhiều quá
trình thương mại đi từ mạng vô tuyến cơ bản. Ethernet có tốc độ dữ liệu là 10Mbps vượt xa
so với tốc độ đã có của vô tuyến, khi đó các công ty sử dụng đã không còn quan tâm tới vấn
đề chạy dây cáp giữa các thiết bị, mà họ tận dụng dây cáp để khai thác với tốc độ dữ liệu
cao. Năm 1985 Ủy Ban Truyền Thông Liên Bang (FCC) cho phép phát triển thương mại của
các mạng LAN không dây bằng cách cho phép sử dụng công cộng trong công nghiệp, khoa
học và y tế với các băng tần cho sản phẩm LAN không dây. Các băng tần ISM là hấp dẫn

đối với các nhà cung cấp mạng LAN không dây bởi vì họ không cần sự cấp phép của FCC
để hoạt động trên băng tần này. Tuy nhiên các hệ thống mạng LAN không dây không được
phép có sự tác động từ người sử dụng băng tần ISM nhỏ mà buộc họ phải sử dụng một cấu
hình mạng có hiệu suất thấp và một quá trình truyền tín hiệu không hiệu quả. Hơn nữa, sự
tác động của người sử dụng trong băng tần này là khá cao. Dẫn đến kết quả là các mạng
LAN không dây đầu tiên có hiệu suất rất kém về tốc độ dữ liệu và ổn định. Hiệu suất kém
như vậy cùng với sự lo ngại về an ninh, thiếu sự chuẩn hóa, chi phí cao (điểm truy cập mạng
không dây đầu tiên được liệt kê với giá 1400$ so với một vài trăm đô la một thẻ Ethernet có
dây) - dẫn đến doanh số bán hàng yếu kém. Một vài trong số các hệ thống này đã được thực
tế sử dụng cho mạng dữ liệu: Chúng bị xuống hạng vào các ứng dụng công nghệ thấp như
kiểm soát hàng tồn kho. Các hệ hiện tại của mạng LAN không dây, dựa trên gia đình của
chuẩn 802.11, có hiệu suất tốt hơn, mặc dù tốc độ dữ liệu vẫn còn tương đối thấp (dữ liệu
tập tối đa giá của hàng chục Mbps) và vùng phủ sóng vẫn còn nhỏ (khoảng 100m). Mạng có
dây Ethernet hôm nay cung cấp tốc độ dữ liệu 1 Gbps, và khoảng cách về hiệu suất giữa các
mạng LAN có dây và không dây có khả năng tăng theo thời gian mà không cần phân bổ phổ
tần thêm. Mặc dù thấp hơn của họ tốc độ dữ liệu, mạng LAN không dây đang trở thành
phương pháp truy cập Internet ưa thích ở nhiều gia đình, văn phòng, và môi trường trong
khuôn viên trường do tiện lợi và tự do của họ từ dây dẫn. Tuy nhiên, hầu hết các ứng dụng
mạng LAN không dây hỗ trợ, chẳng hạn như duyệt email and Web, mà không phải là băng
thông chuyên sâu. Thách thức đối với mạng LAN không dây trong tương lai sẽ hỗ trợ nhiều
người sử dụng đồng thời với các ứng dụng băng thông và sự chậm trễ, hạn chế như video.
Mở rộng phạm vi cũng là một mục tiêu quan trọng cho các hệ thống mạng LAN không dây
trong tương lai.
Đến nay hầu hết các ứng dụng của mạng không dây đã được nội hạt hóa trong mạng điện
thoại. Nguồn gốc của hệ thống này bắt đầu vào năm 1915, khi truyền thoại không dây giữa
NewYork và San Francisco lần đầu tiên được thành lập. Năm 1946, điện thoại di động công
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 9
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
cộng dịch vụ đã được giới thiệu trong 25 thành phố trên khắp Hoa Kỳ. Các hệ thống ban đầu
sử dụng một truyền trung ương để trang trải toàn bộ một khu vực đô thị. Này sử dụng không

hiệu quả của phổ vô tuyến - Cùng với trạng thái của công nghệ vô tuyến tại thời điểm đó - bị
hạn chế hệ thống công suất: ba mươi năm sau sự ra đời của dịch vụ điện thoại di động, hệ
thống New York có thể chỉ hỗ trợ 543 người dùng.
Một giải pháp cho vấn đề năng lực này xuất hiện trong những năm 1950 và 1960 bởi các
nhà nghiên cứu AT&T Bell Laboratories phát triển khái niệm di động [1]. Hệ thống di động
khai thác thực tế là nguồn của một tín hiệu truyền suy hao với khoảng cách. Như vậy, hai
người sử dụng có thể hoạt động trên cùng một tần số tại các địa điểm không gian riêng biệt
với sự can thiệp tối thiểu giữa họ. Điều này cho phép sử dụng hiệu quả phổ tần di động, do
đó, một số lượng lớn người sử dụng có thể được cung cấp. Sự phát triển của hệ thống di
động từ khái niệm ban đầu để thực hiện được băng. Vào năm 1947, AT&Trequested phổ tần
cho các dịch vụ di động từ FCC. Các thiết kế chủ yếu là hoàn thành vào cuối những năm
1960, nhưng các thử nghiệm thực địa đầu tiên là không cho đến năm 1978, và FCC cấp phép
dịch vụ vào năm 1982 - thời gian nhiều các công nghệ ban đầu đã được ra khỏi ngày. Các hệ
thống di động tương tự đầu tiên, triển khai tại Chicago năm 1983, là đã bão hòa bởi năm
1984, khi FCC tăng phân bổ quang phổ di động từ 40 MHz đến 50 MHz. Sự bùng nổ của
ngành công nghiệp di động đã gần như tất cả mọi người ngạc nhiên. Trên thực tế, một
nghiên cứu thị trường đưa bởi AT&T trước khi hệ thống triển khai đầu tiên dự đoán nhu cầu
đối với điện thoại di động sẽ được giới hạn cho các bác sĩ và rất phong phú. AT&T về cơ
bản từ bỏ kinh doanh di động trong những năm 1980 để tập trung vào các mạng cáp quang,
cuối cùng trở về cho các doanh nghiệp sau khi tiềm năng của nó trở nên rõ ràng. Trong suốt
những năm cuối thập niên 1980 – như ngày càng có nhiều thành phố bão hòa với nhu cầu
dịch vụ di động - sự phát triển của kỹ thuật số công nghệ di động để tăng cường năng lực và
hiệu suất tốt hơn đã trở thành cần thiết.
Thế hệ thứ hai của hệ thống di động, đầu tiên được triển khai vào đầu năm 1990, dựa về
truyền thông kỹ thuật số. Sự chuyển đổi từ analog sang kỹ thuật số được thúc đẩy bởi khả
năng của nó cao hơn và chi phí cải thiện, tốc độ và hiệu quả năng lượng của phần cứng kỹ
thuật số. mặc dù thế hệ thứ hai hệ thống di động đầu tiên cung cấp chủ yếu là dịch vụ thoại,
các hệ thống dần dần phát triển để hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu như email, truy cập Internet, và
tin nhắn ngắn. Thật không may, thị trường tiềm năng tuyệt vời cho điện thoại di động đã dẫn
đến một sự gia tăng của thế hệ thứ hai tiêu chuẩn di động: ba tiêu chuẩn khác nhau ở Hoa Kỳ

một mình, các tiêu chuẩn khác ở châu Âu và Nhật Bản, và tất cả không tương thích. Thực tế
là các thành phố khác nhau có tiêu chuẩn tương thích khác nhau làm cho chuyển vùng trên
khắp nước Mỹ và thế giới chỉ với một tiêu chuẩn điện thoại di động không thể. Hơn nữa,
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 10
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
một số quốc gia có dịch vụ bắt đầu cho các hệ thống thế hệ thứ ba, mà cũng có nhiều không
tương thích tiêu chuẩn. Là kết quả của sự phát triển các tiêu chuẩn này, nhiều điện thoại di
động ngày nay đa: Họ kết hợp nhiều tiêu chuẩn kỹ thuật số để tạo thuận lợi trên toàn quốc và
trên toàn thế giới chuyển vùng và có thể là tiêu chuẩn đầu tiên thế hệ tương tự là tốt, vì chỉ
có tiêu chuẩn này cung cấp bảo hiểm phổ quát trên khắp nước Mỹ.
Hệ thống vệ tinh thường được đặc trưng bởi chiều cao của quỹ đạo vệ tinh: thấp của trái
đất quỹ đạo (NEOS ở khoảng 2000 km độ cao), quỹ đạo trái đất trung bình (MEOs, 9000
km), hoặc địa tĩnh quỹ đạo (GEOS, 40.000 km). Các quỹ đạo địa tĩnh được xem là văn
phòng phẩm từ trái đất, trong khi các vệ tinh có quỹ đạo khác có thay đổi vùng phủ sóng của
họ theo thời gian. Các khái niệm của việc sử dụng các vệ tinh địa tĩnh cho thông tin liên lạc
lần đầu tiên được đề xuất bởi các nhà văn khoa học viễn tưởng Arthur C. Clarke năm 1945.
Tuy nhiên, vệ tinh đầu tiên được triển khai – các Sputnik của Liên Xô vào năm 1957 và
NASA/Phòng thí nghiệm Bell "Echo-1 vào năm 1960 - đã không địa tĩnh do khó khăn trong
việc nâng một vệ tinh vào quỹ đạo cao như vậy. đầu tiên GEO vệ tinh đã được đưa ra bởi
Hughes và NASA vào năm 1963; GEOS sau đó thống trị cả thương mại và hệ thống vệ tinh
của chính phủ trong nhiều thập kỷ.
Vệ tinh địa tĩnh có vùng phủ sóng lớn, do đó ít vệ tinh (và $) là cần thiết để cung cấp cho
khu vực rộng lớn hoặc bảo hiểm toàn cầu. Tuy nhiên, phải mất rất nhiều năng lượng để đạt
được truyền hình vệ tinh, và sự chậm trễ tuyên truyền thường là quá lớn đối với sự chậm trễ
hạn chế các ứng dụng như giọng nói. Những nhược điểm này gây ra một sự thay đổi trong
những năm 1990 hướng thấp hơn quỹ đạo vệ tinh [2.3]. Mục đích là để cung cấp dịch vụ
thoại và dữ liệu di động cạnh tranh với hệ thống. Tuy nhiên, vệ tinh thiết bị đầu cuối di động
là lớn hơn nhiều, tiêu thụ nhiều hơn nữa quyền lực, và chi phí nhiều hơn so với điện thoại di
động hiện đại, trong đó giới hạn kháng cáo của họ. Các tính năng hấp dẫn nhất của các hệ
thống này là bảo hiểm trên toàn thế giới ở mọi nơi, đặc biệt là vùng sâu vùng xa hoặc các

nước thế giới thứ ba không có điện thoại cố định hoặc cơ sở hạ tầng hệ thống di động. Thật
không may, những nơi như vậy thường không có nhu cầu lớn hoặc các nguồn tài nguyên
phải trả tiền cho dịch vụ truyền hình vệ tinh hoặc. Như hệ thống di động trở nên phổ biến
hơn, họ đã đi doanh thu nhất mà hệ thống LEO có thể đã được tạo ra trong khu vực đông
dân cư. Không có thực thị trường trái, hầu hết các hệ thống vệ tinh LEO đã đi ra khỏi kinh
doanh.
Một vùng của các hệ thống truyền hình vệ tinh được dùng để phát sóng giải trí. Vệ tinh
phát sóng trực tiếp hoạt động trong băng tần 12 GHz. Các hệ thống cung cấp hàng trăm kênh
truyền hình và là đối thủ cạnh tranh lớn đối với truyền hình cáp. Đài phát thanh kỹ thuật số
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 11
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
vệ tinh cung cấp cũng đã trở thành phổ biến. Các hệ thống, hoạt động ở cả Châu Âu và Hoa
Kỳ, cung cấp chương trình phát sóng âm thanh kỹ thuật số chất lượng gần như đĩa CD.
1.2 Tầm nhìn mạng không dây
Tầm nhìn của truyền thông không dây hỗ trợ trao đổi thông tin giữa con người hoặc các
thiết bị thông tin liên lạc là biên giới của vài thập kỷ tới, và phần lớn nó sẽ tồn tại trong một
số hình thức. Với tầm nhìn này thì truyền thông đa phương tiện có thể xuất hiện ở bất kì đâu
trên thế giới bằng cách sử dụng các thiết bị cầm tay nhỏ gọn hoặc máy tính xách tay. Mạng
không dây sẽ giúp kết nối tới bất kì đâu trong một tòa nhà, văn phòng trường học hay các
quán café. Trong phạm vi ngôi nhà các mạng này sẽ cho phép các thiết bị điện tử thông
minh tương tác với nhau và với internet sẽ giúp cung cấp các kết nối giữa máy tính, điện
thoại và hệ thống giám sát an ninh. Với một ngôi nhà thông minh có thể giúp đỡ những
người già, người tàn tật, giám sát bệnh nhân hoặc ứng phó khẩn cấp. Dịch vụ vui chơi giải
trí sẽ hỗ trợ trong toàn bộ khu nhà và những nơi có đông người tụ tập. Truyền hình hội nghị
sẽ thay thế giữa các tòa nhà là các khối hoặc một phần các lục địa và những hội nghị này có
thể bao gồm khách du lịch cũng như - từ nhân viên bán hàng người bị mất kết nối trong
chuyến bay của mình tới những CEO đi nghỉ bằng thuyền trong vùng biển Caribbean. Video
không dây sẽ cho phép các lớp học từ xa, cơ sở đào tạo từ xa, và các bệnh viện từ xa bất cứ
nơi nào trên thế giới. Cảm biến không dây có một phạm vi rất lớn của cả hai ứng dụng
thương mại và quân đội. Ứng dụng thương mại bao gồm giám sát các mối nguy hiểm cháy,

các trang web chất thải độc hại, căng thẳng và quá tải trong các tòa nhà và các cây cầu, rò rỉ
CO
2
và sự lây lan của loại hóa chất và khí tại một địa điểm thiên tai.Các cảm biến không dây
tự cấu hình thành một mạng lưới để xử lý và giải thích các phép đo cảm biến và sau đó
truyền tải thông tin này vào vị trí điều khiển tập trung. Ứng dụng quân sự bao gồm xác định
và theo dõi các mục tiêu của đối phương, phát hiện các cuộc tấn công hóa học và sinh học,
hỗ trợ của xe robot không người lái, và chống khủng bố. Cuối cùng,mạng không dây cho
phép phân phối hệ thống điều khiển với các thiết bị từ xa, cảm biến, thiết bị truyền động và
liên kết với nhau thông qua các kênh truyền thông không dây.Hệ thống như vậy lần lượt cho
phép đường cao tốc tự động, robot di động, và dễ dàng cấu hình lại ngành công nghiệp-thử
nghiệm tự động hóa.
Các ứng dụng khác nhau được mô tả ở đây là tất cả các thành phần của tầm nhìn không
dây. Vậy thì, chính xác, cái gì là thông tin liên lạc không dây? Có rất nhiều cách để phân
khúc chủ đề phức tạp này vào các ứng dụng khác nhau, các hệ thống, hoặc các khu vực phủ
sóng [4]. Các ứng dụng không dây bao gồm thoại, truy cập Internet, duyệt web, nhắn tin và
nhắn tin ngắn, thuê bao dịch vụ thông tin, truyền file, gọi video từ xa, giải trí, cảm biến, và
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 12
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
điều khiển phân tán. Hệ thống bao gồm các hệ thống điện thoại di động, mạng LAN không
dây, diện tích rộng hệ thống dữ liệu không dây, hệ thống vệ tinh, và mạng không dây add
hoc (mạng không dây tùy biến). Khu vực phủ sóng bao gồm trong tòa nhà , khuôn viên
trường, thành phố, các địa phương và toàn cầu. Câu hỏi về cách tốt nhất để mô tả thông tin
liên lạc không dây cùng các phân đoạn khác nhau đã dẫn đến sự phân mảnh đáng kể trong
ngành công nghiệp, bằng chứng là các sản phẩm khác nhau nhiều không dây, tiêu chuẩn, và
các dịch vụ đang được cung cấp hoặc được đề xuất. Một lý do cho sự phân mảnh này là các
ứng dụng không dây khác nhau có yêu cầu khác nhau. Hệ thống âm thanh có yêu cầu tốc độ
dữ liệu tương đối thấp (khoảng 20 kbps) và có thể chịu đựng một xác suất khá cao của lỗi bit
(tỷ lệ lỗi bit, hoặc BER, khoảng
3

10
−
), nhưng tổng số chậm trễ phải nhỏ hơn khoảng 100 ms
hoặc nó sẽ trở thành không đáng kể cho người dùng cuối
1
. Mặt khác, hệ thống dữ liệu
thường yêu cầu giá cao hơn rất nhiều dữ liệu (1-100 Mbps) và BER rất nhỏ (một BER của
8
10
−
hoặc ít hơn, và tất cả các bit nhận được lỗi phải được phát lại) nhưng không có một sự
chậm trễ cố định yêu cầu. Hệ thống video thời gian thực có những yêu cầu tốc độ dữ liệu cao
cùng với những hạn chế chậm trễ tương tự như hệ thống âm thanh, trong khi phân trang và
tin nhắn ngắn có yêu cầu tốc độ dữ liệu rất thấp và không hạn chế sự chậm trễ khó. Các yêu
cầu đa dạng cho các ứng dụng khác nhau làm cho nó khó khăn để xây dựng một hệ thống
không dây có hiệu quả có thể đáp ứng tất cả các yêu cầu cùng một lúc. Mạng có dây thông
thường đáp ứng các yêu cầu đa dạng của các ứng dụng khác nhau sử dụng một giao thức duy
nhất, có nghĩa là các yêu cầu nghiêm ngặt nhất cho tất cả các ứng dụng này phải được đáp
ứng cùng một lúc. Điều này có thể có thể có trên một số mạng có dây - với tốc độ dữ liệu
tính bằng Gbps và BER khoảng 10
-12
nhưng không khả thi ở mạng không dây, trong đó có
tốc độ dữ liệu thấp hơn nhiều và BER cao hơn. Vì những lý do, ít nhất là trong tương lai
gần, các hệ thống không dây sẽ tiếp tục được phân mảnh, với các giao thức khác nhau phù
hợp để hỗ trợ các yêu cầu của các ứng dụng khác nhau.
Sự tăng trưởng theo cấp số nhân của việc sử dụng điện thoại di động và truy cập Internet
không dây đã dẫn đến sự tin tưởng tuyệt vời về công nghệ không dây nói chung. Rõ ràng là
không phải tất cả các ứng dụng không dây sẽ phát triển mạnh. Trong khi nhiều hệ thống
không dây cùng các công ty đã rất thành công, cũng như có những thất bại trên đường đi,
bao gồm cả mạng LAN không dây thế hệ đầu tiên, hệ thống vệ tinh Iridium, dịch vụ dữ liệu

diện tích rộng như Metricom, và truy cập cố định có dây đến tận người sử dụng. Thật vậy,
đúng là không thể dự đoán thất bại và chiến thắng của mạng không dây dựa theo kiến thức
thông thường. Hơn nữa, phải có sự linh hoạt đầy đủ và sáng tạo của các kỹ sư và các nhà
quản lý để cho phép những thành công bất ngờ. Điều đó khá là rõ ràng, tuy nhiên, các hệ
thống không dây đang lưu hành và các hệ thống đang nổi lên hiện nay – cùng với tầm nhìn
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 13
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
của các ứng dụng không dây có thể kích hoạt - đảm bảo một tương lai tươi sáng cho công
nghệ không dây.
1
Điện thoại có dây có một hạn chế sự chậm trễ khoảng ~ 30 ms. Điện thoại di động kéo dài
hạn chế này để ~ 100 ms, và giọng nói qua Internet kéo dài các hạn chế hơn nữa.
1.3 Các vấn đề kỹ thuật
Nhiều thách thức kỹ thuật phải được giải quyết để cho phép các ứng dụng không dây
trong tương lai. Những thách thức này mở rộng trên tất cả các khía cạnh của thiết kế hệ
thống. Như thiết bị đầu cuối không dây thêm nhiều tính năng hơn, các thiết bị nhỏ phải kết
hợp nhiều phương thức hoạt động để hỗ trợ các ứng dụng khác nhau và phương tiện truyền
thông. Các máy tính xử lý giọng nói, hình ảnh, văn bản và dữ liệu video, nhưng bước đột
phá trong thiết kế mạch được yêu cầu để thực hiện các hoạt động đa tương tự trong một thiết
bị nhẹ,cầm tay được và giá rẻ. Người tiêu dùng không muốn pin lớn mà thường xuyên cần
nạp pin, do đó truyền tải và xử lý tín hiệu tại các thiết bị đầu cuối di động phải tiêu thụ năng
lượng tối thiểu. Xử lý tín hiệu cần thiết để hỗ trợ các ứng dụng đa phương tiện và mạng lưới
hoạt động cần cường độ điện lớn. Do đó, mạng lưới cơ sở hạ tầng dựa trên không dây, chẳng
hạn như mạng LAN không dây và hệ thống di động, đặt nhiều gánh nặng xử lý càng tốt trên
các vị trí cố định với nguồn năng lượng lớn. Tắc nghẽn liên kết điểm duy nhất là nguyên
nhân hỏng hóc rõ ràng là không mong muốn cho toàn bộ hệ thống. Mạng không dây ad hoc
không cần cơ sở hạ tầng được đánh giá cao hấp dẫn cho nhiều ứng dụng vì tính linh hoạt và
mạnh mẽ của nó.Đối với các mạng này, tất cả tiến trình và kiểm soát phải được thực hiện bởi
các nút mạng trong một kiểu phân phối, làm cho các thách thức hiệu quả năng lượng có thể
đạt được. Năng lượng là một nguồn lực đặc biệt quan trọng trong mạng, nơi các nút không

thể sạc pin của chúng. - ví dụ, trong các ứng dụng cảm biến. Thiết kế mạng để đáp ứng yêu
cầu ứng dụng trong đó hạn chế năng lượng cứng vẫn là một rào cản công nghệ lớn. Băng
thông hữu hạn và các biến thể ngẫu nhiên của các kênh không dây cũng đòi hỏi các ứng
dụng mạnh mẽ để làm suy giảm nhẹ như suy giảm hiệu suất mạng.
Thiết kế một mạng không dây về căn bản rất khác so thiết kế một mạng có dây do đặc
tính của các kênh không dây. Kênh không dây được truyền trong môi trường truyền thông
rất khó đoán. Hơn nữa, dải phổ tần là nguồn tài nguyên khan hiếm phải được phân bổ cho rất
nhiều ứng dụng và thiết bị khác nhau. Chính vì vậy dải phổ được điều tiết bởi một cơ quan
quản lý trên toàn cầy. Một hệ thống khu vực hoặc toàn cầu hoạt động trong một dải tần nhất
định phải tuân theo các quy tắc cũng như các hạn chế được quy định bởi các cơ quan quản lỹ
tương ứng. Dải phổ vì vậy mà rất đắt đỏ: ở một số nước dải phổ có thể được bán đấu giá cho
người trả giá cao nhất. Tại Hoa Kỳ, cá công ty đã phải bỏ ra 9 tỉ đô cho lần cấp giấy phép
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 14
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
băng tần di động lần 2, và cuộc đấu giá tại châu Âu, lần cấp phép băng tần di động lần ba đã
thu về được khoảng 100 tỉ $. Dải tần có được qua các cuộc đấu giá cần được sử dụng cực kỳ
hiệu quả để thu về lợi nhuận lớn nhất và nó cũng phải được tái sử dụng trong các khu vực
địa lỹ tương tự. Do đó hệ thống di động phải được thiết kế với công suất cũng như hiệu suất
cao nhất có thể. Ở dải tần khoảng vài GHz, khá thích hợp với kỹ thuật truyền dẫn không dây
về khích thước, điện năng tiêu thụ và chi phí. Tuy nhiên, nhu cầu về dải phổ trong tần số này
là vô cùng lớn. Vì vậy, rất cần sự đột phá về công nghệ để cho phép hệ thống hoạt động với
tần số cao hơn với cùng mức chi phí cũng như điện năng tiêu thụ sẽ làm giảm đáng kể tình
trạng thiếu quang phổ. Tuy nhiên, việc đường truyền lại không ổn địng ở dải tần cao với các
ănten đa hướng, do đó phạm vi triển khai rất hạn chế.
Các tín hiệu được truyền qua môi trường không dây có thể bởi bất cứ tần số ngẫu nhiên
trong một khoảng thời gian nào đó, nếu bên phát và bên thu hay bất cứ vật gì di chuyển
trong môi trường chuyền đều có thể làm khiến tín hiệu bị phản xạ và tán xạ. Do đó đặc tính
của các kênh cũng được cần thay đổi ngẫu nhiên theo thời gian gây khó khăn cho việc thiết
kế các hệ thống ổn định, đáng tin cậy với hiệu suất cao. An ninh cũng là một vấn đề khó
khăn trong việc truyền dẫn không dây, thông tin có thể bị mất bởi bất cứ ai với một cái ănten

RF. Các hệ thống thông tin di động mà không được bảo vệ dẫn dễ bị nghe lén các cuộc đàm
thoại bằng cách quét ở các tần số di động tương tự. Tất cả các hệ thống di động kỹ thuật số
đã được mã hóa. Tuy nhiên, nếu có đủ thời gian, kiến thức và sự kiên trì hẩu hết các phương
pháp mã hóa bảo mật đều có thể bị vượt qua. Để hỗ trợ các ứng dụng thương mại điện tử và
giao dịch điện tử các mạng không dây phải đảm bảo an toàn chống lại bất cứ sự xâm hại
nào.
Xây dựng lên một mạng không dây thật sự là thách thức. Mạng yêu cầu phải có khả năng
xác định được chính xác người dùng tại vị trí nào đó trong hàng tỉ thiết bị di động khác trên
toàn cầu. Sau đó nó phải duy trì kết nối đến người dùng ngay cả khi người dùng di chuyển
với tốc độ lên tới 100km/h. Các nguồn tài nguyên hữu hạn của hệ thống mạng phải được
phân bổ một cách công bằng và hiệu quả đối nhu cầu sử dụng cũng như khu vực địa lý. Hơn
nữa, hiện nay tồn tại một cơ sở hạ tầng lớn của mạng hữu tuyến: Hệ thống điện thoại,
internet và cáp quang có thể được sử dụng để kết nối với các hệ thống không dây tạo thành
một mạng lưới toàn cầu. Tuy nhiên, đối với người dùng di động, hệ thống không dây sẽ
không bao giờ có thể cạnh tranh được với hệ thống hữu tuyễn vè tốc độ truyền dữ liệu và độ
tin cậy. Ghép nối giữa mạng không dây và có dây với hiệu xuất hoạt động rất khác nhau
cũng là một vấn đề khó khăn cần được giải quyết.
Có lẽ thách thức kỹ thuật quan trọng nhất trong thiết kế mạng không dây là quá trình thiết
kế tổng thể của hệ thống. Mạng có dây chủ yếu được thiết kế dựa theo từng lớp. theo đó các
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 15
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
lớp được thiết kế độc lập, giữa các lớp sẽ có giao thức liên kết. Các lớp trong một hệ thống
thông tin không dây bao gồm: lớp liên kết hay lớp vật lý, nơi mà tín hiệu bit được xử lý; lớp
truy cập, trong đó xử lý khả năng truy cập và chia sẻ của các thiết bị truyền thông; lớp mạng
và truyền dẫn dữ liệu, trong lớp này tín hiệu sẽ được định dạng đường truyền và đảm bảo
được truyền tới đúng địa chỉ; cuối cùng là lớp ứng dụng, tại đây là lớp cuối cùng để kết thúc
một gói truyền.
Trong khi các phương pháp tạo lớp cần được giảm độ phức và tạo thuận lợi cho các
modun và cần được tiêu chuẩn hóa, chính vì vậy do tính thiếu đồng bộ trên toàn thế giới dẫn
đến hệ thống làm việc không hiệu quả và giảm hiệu suất. Đối với mạng có dây, công suất

lớn độ tin cậy cao và hiệu quả tương đối tốt với các ứng dụng có dây mặc dù chúng khá hạn
chế trong các ứng dụng thoại và video. Đối với mạng không dây thì lại khác. Kết nối không
dây có hiệu suất rất thấp, hơn nữa hiệu suất, khả năng kết nối và cấu trúc liên kết lại luôn
thay đổi theo thời gian. Thực tế, quan niệm về tính cất của một hệ thống không dây là khá
mập mờ giữa tuyền phát thanh và truyền hình. Tính chất động và hiệu suất thấp của các kênh
truyền thông không dây cơ bản đã chỉ ra rằng mạng lưới truyền thông muốn có hiệu suất cao
cần được tối ưu hóa, tính thực dụng và khả năng thích ứng với mọi thiết bị. Do đó, hệ thống
truyền thông cần phải có một giao thức thích hợp liên kết giữa các lớp, từ lớp liên kết tới lớp
ứng dụng. Thiết kế giao thức giữa các lớp đòi hỏi phải có chuyên môn về hệ thống thông tin
liên lạc, xử lý tín hiệu, lý thuyết và thiết kế mạng.
Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ có được cái nhìn tổng quan nhất về một hệ thống mạng
đang được vận hành. Và từ cái nhìn tổng quan đó ta có thể hướng mục đích lớn của một hệ
thống mạng không dây, cùng với đó là các thách thức kỹ thuật cần vượt qua. Những vấn đề
này sẽ được xem xét kỹ lưỡng trong suốt cuốn sách.
1.4 Hệ thống không dây
Phần này sẽ cung cấp cho chúng ta cái nhìn tổng quan về các hệ thống không dây đang
hoạt động hiện nay. Các chi tiết thiết kế của các hệ thống liên tục được phát triển với các hệ
thống mới ra đời tiếp nối các thành công từ hệ thống cũ. Do đó, chúng ta sẽ chỉ tập trung chủ
yếu vào các kía cạnh của hệ thống phổ biến nhất hiện nay. Chi tiết về các tiêu chuẩn của một
hệ thống không dây có thể xem tại mục 5;6;7. Bảng tóm tắt các tiêu chuẩn hệ thống không
dây được đưa ra trong Phụ lục D.
1.4.1 Hệ thống thông tin di động
Hệ thống điện thoại di động hiện rất phổ biến trên toàn cầu: Đó là một hệ thống các thiết
bị được kết nối với nhau bằng một mạng không dây. Thiết bị di đông kết nối với nhau qua
hai cách là kết nối thoại và kết nối dữ liệu khi thiết bị trong vùng phủ sóng có thể là khu vực,
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 16
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
quốc gia hay thế giới. Thiết bị di động ban đầu được thiết kế trong xe cần phải có một ănten
được gắn trên nóc xe. Ngày nay, thiết bị này đã được phát triển với trọng lượng cũng như
kích thước giảm đi rất nhiều vì vậy ta có thể cầm tay hoạt động bên trong hoặc bên ngoài ta

nhà, người dùng có thể đi bộ hoặc đi di chuyển bằng xe hơi.
Mục đích cơ bản trong việc thiết kế một hệ thống di động là việc tái sử dụng tần số, trong
thực tế, tại những vùng mà năng lượng của một tín hiệu gần như không còn sẽ được tái sử
dụng dải tần của chính tín hiệu đó. Cụ thể, các vùng phủ sóng di động được chia thành các tế
bào không chồng lấn lên nhau, và tại mỗi tế bào sẽ được gán một dải tần. Dải tần của tế bào
này có thể được tái sử dụng tại một tế bào khác, được thể hiện trong Hình 1.1. Trong đó C
i
là
tập hợp các kênh được sử dụng. Hoạt động của mỗi tế bào đều được điều khiển bởi một trạm
cung cấp cơ sở tập trung như là mô tả chi tiết dưới đây.
Hình 1.1: Hệ thống di động tế bào.
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 17
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
Các nhiễu gây ra bởi người sử dụng trong các tế bào khác nhau hoạt động trên cùng một
kênh được gọi là nhiễu cell. Sự tách biệt không gian của các cell sử dụng lại các thiết lập
cùng một kênh và tái sử dụng khoảng cách, nên càng nhỏ càng tốt để được tái sử dụng tần số
càng nhiều càng tốt, do đó tối đa hóa hiệu suất phổ. Tuy nhiên, khi khoảng cách tái sử dụng
giảm, intercell (nhiễu nội) tăng do khoảng cách truyền giữa các tế bào nhỏ hơn nhiễu nội.
Intercell phải ở dưới một ngưỡng nhất định cho hiệu năng hệ thống chấp nhận được, khoảng
cách tái sử dụng không thể giảm dưới một số giá trị tối thiểu. Trong thực tế rất khó khăn để
xác định giá trị tối thiểu này, vì cả hai tín hiệu phát và nhiễu thay đổi một cách ngẫu nhiên
do đặc điểm truyền tín hiệu không dây. Để xác định khoảng cách tái sử dụng và vị trí đặt
trạm tốt nhất, cần phải xác định đặc tính chính xác của tín hiệu trong các tế bào. Hệ thống
di động đầu tiên đã được thiết kế chi phí cao của các trạm cơ sở, xấp xỉ 1.000.000 $ mỗi cái.
Vì lý do này, hệ thống di động đầu tiên sử dụng một số lượng tương đối nhỏ các tế bào để
phủ sóng toàn bộ một thành phố hoặc khu vực. Các trạm gốc di động được đặt trên tòa nhà
cao tầng hay núi và truyền đi với năng lượng rất cao mới phủ sóng di động của một vài dặm
vuông. Những tế bào này lớn được gọi là macrocells. Do công suất tín hiệu bức xạ đều theo
tất cả các hướng nên người dùng khi di chuyển quanh trạm cơ sở sẽ nhận công suất như
nhau trừ khi tín hiệu đã bị chặn bởi một đối tượng suy giảm. Đường tròn của vùng công suất

phát tạo ra một hình lục giác có hình dạng gần nhất với một vòng tròn có thể bao gồm một
khu vực nhất định với nhiều tế bào không chồng lấn.
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 18
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
Hệ thống di động trong khu vực đô thị hiện nay chủ yếu sử dụng các tế bào nhỏ hơn với
các trạm gốc gần mặt đường được truyền phát ở công suất thấp hơn nhiều. Những tế bào nhỏ
hơn được gọi là cell nhỏ, tùy thuộc vào kích thước của chúng. Cải tiến này thành các cell
nhỏ hơn vì hai lý do: số người sử dụng nhiều hơn ở những vùng có mật độ người sử dụng
cao và kích thước, chi phí thiết bị điện trạm cơ sở giảm. Một tế bào kích thước bất kỳ có thể
hỗ trợ khoảng cùng một số người sử dụng nếu hệ thống được thu nhỏ cho phù hợp. Vì vậy,
đối với một vùng phủ sóng nhất định, một hệ thống với nhiều microcells sẽ có số người sử
dụng nhiều hơn trên một đơn vị diện tích so với một hơn so với các hệ thống macrocell vì
chúng gần với các trạm gốc. Tuy nhiên, hệ thống microcell có thiết kế mạng phức tạp hơn.
Trong cell nhỏ thiết bị di chuyển trong microcell nhanh hơn macrocell vì vậy handoff phải
được xử lý nhanh hơn. Ngoài ra, quản lý vị trí trở nên phức tạp hơn , vì có nhiều tế bào hơn
trong một khu vực nhất định mà một thiết bị đầu cuối có thể được đặt. Khó khăn hơn để phát
triển mô hình truyền sóng của các microcell, vì truyền tín hiệu trong các tế bào phụ thuộc
nhiều vào vị trí trạm cơ sở và của các phản xạ xung quanh. Đặc biệt, một hình dạng tế bào
lục giác nói chung không phải là tốt để truyền tín hiệu trong microcells. Hệ thống cell nhỏ
thường được thiết kế sử dụng hình dạng tế bào hình vuông hoặc hình tam giác, nhưng những
hình dạng này có một biên độ lớn của lỗi trong xấp xỉ của họ để Microcell truyền tín hiệu [8]
.
Hình 1.2: Kiến trúc mạng di động hiện nay
Tất cả các trạm cơ sở trong một khu vực địa lý nhất định được kết nối tốc độ cao đến một
trung tâm chuyển mạch điện thoại di động (MTSO), như thể hiện trong hình 1.2. Các MTSO
hoạt động như một bộ điều khiển trung tâm cho mạng: phân bổ kênh trong mỗi tế bào,
chuyển giao (handoff) giữa các cell khi thiết bị đi qua một ranh giới cell, và định tuyến cuộc
gọi của người dùng điện thoại di động. Các MTSO có thể định tuyến các cuộc gọi thoại qua
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 19
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây

mạng chuyển mạch điện thoại công cộng (PSTN) hoặc có truy cập Internet. Một người sử
dụng mới nằm trong một tế bào được yêu cầu một kênh bằng cách gửi một yêu cầu cuộc gọi
đến trạm gốc của tế bào trên một kênh điều khiển riêng biệt. Yêu cầu được chuyển tiếp đến
các MTSO, chấp nhận yêu cầu cuộc gọi này nếu một kênh có sẵn trong tế bào đó. Nếu
không có các kênh truyền có sẵn sau đó yêu cầu cuộc gọi bị từ chối. Một chuyển giao cuộc
gọi được bắt đầu khi các trạm cơ sở hoặc điện thoại di động trong một tế bào phát hiện công
suất tín hiệu nhận được cho các cuộc gọi được đến một ngưỡng tối thiểu nhất định. Trong
trường hợp này các trạm cơ sở thông báo cho MTSO rằng thiết di động yêu cầu chuyển giao,
và MTSO sau đó truy vấn các trạm cơ sở vòm - ing để xác định xem một trong những trạm
có thể phát hiện tín hiệu của điện thoại di động đó. Nếu như vậy thì các MTSO tọa độ bàn
giao giữa các trạm gốc và trạm gốc mới. Nếu không có các kênh truyền hình có sẵn trong
các tế bào với các trạm cơ sở mới sau đó bàn giao thất bại và các cuộc gọi được kết thúc.
Một cuộc gọi cũng sẽ được rớt nếu cường độ tín hiệu giữa một thiết bị và trạm cơ sở của nó
giảm xuống dưới ngưỡng tối thiểu mà cần thiết cho kết nối như là kết quả của biến đổi tín
hiệu ngẫu nhiên.
Thế hệ đầu tiên của hệ thống di động sử dụng thông tin liên lạc tương tự, các hệ thống
này được thiết kế chủ yếu vào những năm 1960, trước khi truyền thông kỹ thuật số đã trở
thành phổ biến. Hệ thống thế hệ thứ hai di chuyển từ analog sang kỹ thuật số vì nhiều lợi
thế. Các thành phần có giá rẻ hơn, nhanh hơn và nhỏ hơn, và chúng yêu cầu ít năng lượng
hơn. Sự xuống cấp của chất lượng âm thanh gây ra bởi sự suy giảm của kênh có thể được
giảm thiểu với sửa lỗi mã hóa và xử lý tín hiệu. Những hệ thống số cũng có dung lượng cao
hơn hệ thông tương tự vì chúng có thể sử dụng điều chế số với hiệu quả phổ cao hơn và kỹ
thuật hiệu quả hơn để chia sẻ phổ của tế bào. Chúng cũng có thể mang lại thuận lợi cho
những kỹ thuật nén tiên tiến và hoạt động thoại. Thêm vào đó, các kỹ thuật mã hóa có thể sử
dụng để đảm bảo tín hiệu số không bị nghe lén. Hệ thống số có thể cũng cung cấp những
dịch vụ dữ liệu và cả thoại, bao gồm bản tin ngắn, email, truy cập internet, khả năng hình
ảnh. Vì giá thành thấp hơn và hiệu quả cao hơn, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ dùng những
phương thức ưu đãi về giá để khuyến khích người sử dụng chuyển từ hệ thống tương tự sang
hệ thống số, và hệ thống tương tự ngày nay được sử dụng chủ yếu trong khu vực không có
dịch vụ số. tuy nhiên các hệ thống số không phải luôn luôn làm việc tốt như các hệ thống

tương tự. Người sử dụng có thể trải nghiệm chất lượng cuộc gọi thấp, rớt cuộc gọi thường
xuyên, và vùng phủ không đều trong các khu vực nào đó. Hiệu suất hệ thống được cải thiện
một cách chắc chắn khi công nghệ và mạng chắc chắn. Trong một vài khu vực tế bào điện
thoại cung cấp hầu hết cùng một chất lượng như dịch vụ đường đây. Thực tế, một số người
đã lắp đặt lại dịch vụ điện thoại dây bên trong nhà cùng với dịch vụ di động.
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 20
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
Việc chia sẻ phổ trong các hệ thống liên lạc, cũng được gọi là đa truy nhập, được thực
hiện bằng cách chia các khoảng tín hiệu theo thời gian, tần số, và/hoặc mã hóa. Băng thông
tổng cộng của hệ thống đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) được chia thành các
kênh tần số trực giao trong đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA), thời gian được
chia một cách trực giao và chiếm mỗi kênh trong toàn bộ dải tần vào khe thời gian của nó.
TDMA khó thực hiện hơn FDMA bởi vì những người sử dụng phải được đồng bộ thời gian.
Tuy nhiên, nó dễ hơn để cung cấp tốc độ dữ liệu so với TDMA, khi các khe thời gian được
gán cho 1 người sử dụng. Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) được thực hiện bằng
cách sử dụng chuỗi trực tiếp hoặc trải phổ nhảy tần với các mã trực giao hoặc không trực
giao của chúng. Trong chuỗi trực tiếp, mỗi người sử dụng điều chế chuỗi dư liệu của mình
bằng các chuỗi chip khác nhau thứ mà nhanh hơn chuỗi dữ liệu. Trong phạm vi tần số, tín
hiệu dữ liệu băng hẹp được nhân tích chập với tín hiệu chip băng rộng để được 1 tín hiệu
băng rộng hơn tín hiệu dữ liệu gốc. Trong việc nhảy tần, tần số sóng mang được sử dụng để
điều chế các tín hiệu băng hẹp được thay đổi bởi 1 chuỗi chip thứ mà nhanh hơn hoặc chậm
hơn chuỗi dữ liệu. Những kết quả trong 1 tín hiệu điều chế này nhảy trên các tần số sóng
mang khác nhau. Tín hiệu trải phổ được thêm vào 1 cách đặc trưng trên mỗi khoảng tín hiệu
băng rộng tương tự nhau khác. Một bộ nhận trải phổ sẽ tách ra mỗi tín hiệu riêng rẽ bằng
cách giải mã riêng biệt từng chuỗi trải phổ. Tuy nhiên, nếu các mã không trực giao, người sử
dụng trong 1 tế bào có thể bị nhiễu với người khác (nhiễu trong cùng tế bào) và các mã đó
được sử dụng lại trong các tế bào khác là nguyên nhân của nhiễu liên tế bào. Cả công suất
nhiễu trong 1 tế bào và nhiễu trong liên tế bào được giảm đi bằng cách trải phổ của mã.
Thêm vào đó, nhiễu trong hệ thống trải phổ có thể được giảm bớt hơn qua việc phát hiện đa
người dùng hoặc khử nhiễu liên tế bào. Chi tiết hơn trên những công nghệ khác nhau cho

việc chia sẻ phổ và phân tích hiệu suất của chúng sẽ được đưa ra ở chương 13 và 14. Việc
thiết kế cần liên quan với việc chia sẻ phổ là rất phức tạp, và quyết định công nghệ nào tốt
nhất để có lợi cho hoạt động môi trường.
Các thiết kế hệ thống tế bào hiệu quả là khi nhiễu liên tế bào được hạn chế, nhiễu liên tế
bào dưới mức cho phép, nói cách khác có thêm nhiều người sử dụng trong hệ thống. Đó là 1
kết quả, 1 vài công nghệ để giảm bớt nhiễu trong tế bào dẫn 1 cách trực tiếp để tăng dung
lương và chất lượng hệ thống. Một vài cách thức giảm nhiễu được sử dụng hiên nay hay đưa
ra cho các hệ thống tương lai bao gồm tế bào sectorization, định vị và anten thông minh,
phát hiện nhiều người sử dụng, và điều khiển công suất. Chi tiết của các công nghệ này sẽ
được đề cập trong chương 15.
Các hệ thống tế bào thế hệ đầu tiên (1G) ở Mỹ được gọi là dịch vụ điện thoại di động tiên
tiến (AMPS), được sử dụng (FDMA) với các kênh điều chế thoại FM 30kHz. Ban đầu FCC
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 21
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
được đặt ở phổ 40kHz tới hệ thống này, nó được tăng tới 50 kHz sau khi giới thiệu dịch vụ
đã có thêm cho nhiều người sử dụng. Băng thông tổng cộng được chia thành 2 dải 25MHz, 1
dành cho các kênh từ điện thoại tới trạm gốc và kênh kia dành cho từ trạm gốc tới điện thoại.
Các kênh FCC được chia thành nhiều kênh trong 2 dải đó, chúng được chia cho 2 nhà cung
cấp dịch vụ khác nhau trong từng thành phố để khuyến khích cạnh tranh. Một hệ thống
tương tự, hệ thống thông tin truy nhập toàn bộ (TACS), nổi bật ở châu Âu. AMPS đã được
triển khai trên diện rộng vào những năm 1980 và chỉ còn lại dịch vụ tế bào trong 1 vài khu
vực, bao gồm các vùng ngoại ô của Mỹ.
Nhiều hệ thống tế bào thế hệ thứ nhất ở châu Âu không tương thích, và châu Âu đã nhanh
chóng đồng nhất theo 1 tiêu chuẩn hệ thống số thế hệ thứ 2 (2G) là GSM. Tiêu chuẩn GSM
được kết hợp TDMA và nhảy tần chậm với khóa dịch tần số cho điều chế thoại. Trái lại, thế
hệ thứ 2 của tế bào số với những tiêu chuẩn bên ngoài nước Mỹ đã gây ra 1 cuộc tranh luận
dữ dội trong công nghệ chia sẻ phổ, kết quả của các tiêu chuẩn không tương thích riêng biệt
[9;10;11]. Đặc biệt là có 2 tiêu chuẩn trong dải tần số tế bào 900MHz : IS-136, thứ sử dụng
kết hợp TDMA và FDMA và điều chế khóa dịch pha; và IS-95, thứ sử dụng chuỗi trực tiếp
CDMA với điều chế khóa dịch pha và mã [12;13]. Phổ của tế bào số trong 2-GHz PCS (hệ

thống liên lạc cá nhân) dải tần đã được bán đấu giá, vì thế, các nhà cung cấp dịch vụ có thể
sử dụng các tiêu chuẩn cho phổ được mua. Các kết quả cuối cùng đã có trong ba tiêu chuẩn
tế bào số khác nhau cho dải tần: IS-136, IS-95 và tiêu chuẩn GSM châu Âu. Tiêu chuẩn tế
bào số ở Nhật tương tự IS-136 nhưng trong 1 dải tần số khác, và hệ thống GSM ở châu Âu
là 1 dải tần khác so với hệ thống GSM của Mỹ. Sự phát triển của các tiêu chuẩn khác nhau ở
Mỹ và thế giới làm cho không thể liên kết giữa các hệ thống trong nước, toàn cầu mà không
có 1 điện thoại nhiều chức năng và/hoặc nhiều điện thoại (nhiều số điện thoại).
Tất cả các tiêu chuẩn tế bào số thế hể 2 đã được chuyển giao để cung cấp các dịch vụ dữ
liệu gói tốc độ cao [14]. Các hệ thống GSM cung cấp tốc độ dữ liệu đường lên 140kbps bằng
cách kết hợp tất cả các khe thời gian với nhau cho 1 người sử dụng. Sự chuyển giao này
được gọi là GPRS. Một sự chuyển giao cơ bản hơn, chuyển giao tốc độ dữ liệu cho sự tiến
hóa GSM (EDGE), tốc độ dữ liệu đường lên tăng lên tới 384 kbps bằng cách sử dụng điều
chế tốc độ cao kết hợp mã hóa. Việc điều chế này nhạy cảm hơn với ảnh hưởng của fading,
và EDGE sử dụng công nghệ tiếp hợp để giảm bớt các vấn đề đó. Cụ thể, EDGE xác định 9
cách điều chế khác nhau và kết hợp mã hóa, mỗi cách được tối ưu tới 1 giá trị khác nhau của
SNR nhận được (tỉ lệ tín hiệu trên tạp âm). SNR nhận được được đo ở máy thu và phản hồi
tới máy phát, và sự kết hợp điều chế và mã hóa tốt nhất cho giá trị SNR được sử dụng. Các
hệ thống IS-136 cũng sử dụng GPRS và chuyển giao EDGE để cung cấp tốc độ dữ liệu
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 22
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
đường lên tới 384 kbps. Các hệ thống IS-95 cung cấp tốc độ dữ liệu đường lên là 115 kbps
bằng các chức năng trải phổ tổng hợp [15].
Hệ thống tế bào thế hệ thứ 3 (3G) được dựa trên tiêu chuẩn CDMA băng rộng được phát
triển đề xuất bởi liên minh viễn thông quốc tế (ITU) [14]. Tiêu chuẩn này được gọi là được
gọi là viễn thông di động quốc tế (IMT-2000), cung cấp tốc độ dữ liệu khác hau phụ thuộc
vào địa điểm và độ di động, từ 384 kbps dành cho người đi bộ sử dụng tới 144 kbps cho xe
cộ, sử dụng 2kbps cho người dùng văn phòng. Tiêu chuẩn 3G không tương thích với hệ
thống 2G, vì vậy các nhà cung cấp dịch vụ phải đầu tư 1 cơ sở hạ tầng mới trước khi họ có
thể cung cấp các dịch vụ 3G. Các hệ thống 3G đầu tiên được triển khai tại Nhật Bản. Một lý
do khiến dịch vụ3G ra đầu tiên ở Nhật Bản là do quá trình phân phối phổ tần 3G không mất

nhiều chi phí. Các phổ tần 3G ở cả Châu Âu và Mỹ được phân bổ dựa trên đấu giá, do đó
cần phải đầu tư ban đầu rất lớn cho bất kỳ công ty nào có nhu cầu cung cấp dịch vụ 3G.
Công ty châu Âu trả hơn 100 tỷ USD trong cuộc đấu giá phổ tần 3G của họ. Đã có rất nhiều
tranh cãi về quá trình đấu giá 3G ở châu Âu, do đó sẽ rất khó khăn nếu không không thể gặt
hái lợi nhuận trên.Một sốít các công ty quyết định đầu tư vào phổ tần 3G và không theo đuổi
hệ thống buildout. Trong thực tế, hệ thống 3G đã không phát triển như dự kiến ở châu Âu,
và có vẻ như cải tiến dữ liệu với các hệ thống 2G có thể đủ đáp ứng người dùng. Tuy nhiên,
phổ 2G ở châu Âu bị quá tải nghiêm trọng, do đó, hoặc người sử dụng sẽ chuyển sang 3G
hoặc sẽ thay đổi để băng thông 3G để có thể được sử dụng cho các dịch vụ 2G (điều này
hiện không được cho phép ở châu Âu). Phát triển của 3G tại Mỹ đã tụt hậu so với ở châu
Âu.Phổ tần3G của Mỹ là chỉ bằng khoảng một nửa ở châu Âu. Do tranh cãi về những phần
của phổ tần sẽ được sử dụng, đấu giá phổ 3G tại Mỹchưa diễn ra. Tuy nhiên, các quy định
của Mỹ làm cho phépphổ 1G và 2G được sử dụng cho 3G, và tính linh hoạt này đã tạo điều
kiện cho việc phát triển 3G hơn so với châu Âu. Có vẻ như việc trì hoãn đấu giá phổ tần 3G
tại Mỹ đã cho phép các nhà cung cấp dịch vụ FCC và Mỹ học hỏi từ những sai lầm và thành
công của Châu Âu và Nhật.
1.4.2 Hệ thống điện thoại không dây
Điện thoại không dây đầu tiên xuất hiện vào cuối những năm 1970 và đã có sự tăng
trưởng ngoạn mục chưa từng thấy. Nhiều gia đình Mỹ hiện nay chỉ có điện thoại không dây
bởi vì nó có thể làm việc ngay cả khi bị mấtđiện. Điện thoại không dây ban đầuđược thiết kế
để cung cấp chi phí thấp, tính di động thấp không dây kết nối đến PSTN, có nghĩa là, một
liên kết không dây ngắn để thay thế dây kết nối thiết bị cơ sở với thiết bị điện thoại cầm tay
của mình. Kể từ khi điện thoại không dây cạnh tranh với các thiết bị cầm tay có dây, chất
lượng âm thanh của hệ thống này phải được đảm bảo. Điện thoại không dây đầu tiên có chất
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 23
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
lượng âm thanh kém và đã nhanh chóng bị người sử dụng từ chối. Các hệ thống không dây
đầu tiên cho phép chỉmột điện thoại cầm tay kết nối với từng thiết bị cơ sở, và phạm vi sử
dụng được giới hạn trong một vài phòng của một ngôi nhà hoặc văn phòng. Điều này là tiền
đề chính cho điện thoại không dây tại Mỹ ngày nay, mặc dù một số thiết bị cơ sở hỗ trợ

nhiều thiết bị cầm tay và phạm vi phủ đã được cải thiện. Ở châu Âu và châu Á, hệ thống
điện thoại số không dây đã phát triển để cung cấp vùng phủ trên khu vực rộng lớn hơn
nhiều, cả trong và xa nhà, và cũng tương tự như trong hệ thống điện thoại di động.
Các thiết bị cơ sở của điện thoại không dây kết nối với mạng PSTN theo cách chính xác
giống như một điện thoại cố định. Khả năng di động của các thiết bị cầm tay không dây là
rất hạn chế: một chiếc điện thoại phải ở trong vùng phủ của thiết bị cơ sở của nó. Không có
sự phối hợp với các hệ thống điện thoại không dây khác, do đó, có một mật độ cao các hệ
thống trong một khu vực nhỏ (ví dụ, một tòa nhà căn hộ) có thể dẫn đến sự giao thoa giữa
các hệ thống. Vì lý do này điện thoại không dây ngày nay có nhiều kênh thoại và quét giữa
các kênh để tìm với sự can thiệp tối thiểu. Nhiều điện thoại không dây sử dụng kỹ thuật trải
phổ để giảm nhiễu từ các hệ thống điện thoại không dây khác và từcác hệ thống khác như
mạng LAN không dây.
Ở châu Âu và châu Á, điện thoại không dây kỹ thuật số thế hệ thứ hai (ký hiệu CT-2) mở
rộng phạm vi sử dụng vượt qua một 1 nơi cư trú hoặc văn phòng. Trong một ngôi nhà các hệ
thống này hoạt động như điện thoại không dây thông thường. Để ở rộng phạm vi ngoài nhà,
trạm gốc được gắn ở những nơi mà người đông ngươi: trung tâm mua sắm, đường phố đông
đúc, nhà ga, sân bay. Điện thoại không dây đăng ký với nhà cung cấp trạm gốc để có thể gọi
bất cứ khi nào nó đang trong phạm vi của một trạm gốc. Các cuộc gọi không thể nhận được
từ trạm gốc bởi vì mạng không hỗ trợ định tuyến cho người dùng di động, mặc dù một số
thiết bị CT- 2 cầm tay có tích hợp máy nhắn tin để bù đắp cho thiếu hụt này. Các hệ thống
này cũng không thực hiện cuộc gọi nếu người dùng di chuyển giữa các trạm gốc khác nhau,
do đó, một người sử dụng phải ở trong phạm vi của trạm gốc ở nơi mà cuộc gọi của người
đó bắt đầu trong suốt thời gian của cuộc gọi. Dịch vụ Trạm gốc đã được giới thiệu hai lần ở
Vương quốc Anh và thất bại cả hai lần, nhưng các hệ thống này phát triển nhanh chóng ở
Hồng Kông và Singapo giữa những năm 1990. Sự tăng trưởng này xấu đi một cách nhanh
chóng sau những năm đầu khi mức giá nhà khai thác điện thoại di động cắt giảm để cạnh
tranh với dịch vụ trạm gốc. Nhược điểm chính của dịch vụ trạm gốc là phủ sóng vô tuyến
không đầy đủ và thiếu bàn giao. Hầu hết các dịch vụ này bây giờ đã biến mất.
Sự phát triển khác của điện thoại không dây được thiết kế chủ yếu cho các tòa nhà văn
phòng là hệ thống viễn thông không dây kỹ thuật số nâng cao của Châu Âu (DECT). Chức

năng chính của DECT là cung cấphỗ trợ di động cho người sử dụng trong một nhánh chuyển
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 24
Chương 1 : Tổng quan về truyền thông không dây
đổi cá nhân (PBX). Trong hệ thống DEC, các thiết bị cơ sở được đặt trong tòa nhà, và mỗi
trạm gốc được đính kèm thông qua một bộ điều khiển vào hệ thống PBX của tòa nhà. Thiết
bị cầm tay giao tiếp với trạm cơ sở gần nhất trong tòa nhà, và các cuộc gọi được đưa ra như
là một người sử dụng đi giữa các trạm gốc. DECT cũng có thể gọi điện thoại di động từ các
trạm cơ sở gần nhất. Tiêu chuẩn DECT cũng hỗ trợ dịch vụ trạm gốc, mặc dù ứng dụng này
đã không nhận được nhiều kỳ vọng (do sự thất bại của dịch vụ CT-2).Có khoảng 7 triệu
người sử dụng DECT ở châu Âu, nhưng tiêu chuẩn này chưa lan sang các nước khác.
Một hệ thống viễn thông không dây tiên tiến hơn đã xuất hiện ở Nhật Bản là hệ thống
điện thoại cầm tay các nhân (PHS). Hệ thống PHS tương đối giống với một hệ thống di động
tổ ong với việc triển khai trên diện rộng các trạm gốc phục vụ chuyển giao và định tuyến
cuộc gọi giữa các trạm gốc. Với những đặc tính như vậy PHS không bị những hạn chế cơ
bản của hệ thống CT- 2. Ban đầu hệ thống PHS được tạo ra được một trong những tỷ lệ tăng
trưởng nhanh nhất trong lịch sử cho một công nghệ mới. Năm 1997, hai năm sau khi ra mắt ,
các thuê bao PHS đạt đỉnh điểm vào khoảng 7 triệu người sử dụng, nhưng chiếm lĩnh của nó
sau đó bắt đầu giảm do sự cắt giảm giá cước bởi các nhà cung cấp di động tổ ong. Năm
2005, có khoảng 4 triệu thuê bao , thu hút bởi các dịch vụ tốc độ phẳng và tốc độ cao cho dữ
liệu (128 kbps). Các nhà khai thác PHS đang cố gắng đẩy tốc độ dữ liệu lên đến 1 Mbps mà
các nhà cung cấp dịch vụ di động tổ ong có thể chưa cạnh tranh được. Sự khác biệt chính
giữa một hệ thống PHS và một hệ thống di động tổ ong là PHS không thể hỗ trợ cuộc gọi
chuyển giao ở tốc độ của phương tiện giao thông. Nhược điểm này chủ yếu là do thủ tục cấp
phát kênh động được sử dụng trong PHS. Phân bổ kênh động làm tăng đáng kể số lượng các
thiết bị cầm tay có thể được phục vụ bởi một trạm cơ sở duy nhất và tốc độ dữ liệu tương
ứng với mỗi thuê bao, do đó chi phí hệ thống giảm xuống nhưng nó cũng làm cho các thủ
tục chuyển giao trở nên phức tạp. Với sự mở rộng liên tục của PHS, nó dường như sẽ không
đi lại con đường của CT- 2 trong thời gian tới , đặc biệt là nếu tốc độ dữ liệu có thể được
nâng cấp cao hơn. Tuy nhiên, rõ rang là từ lịch sử gần đây của hệ thống điện thoại không
dây có thể thấy để mở rộng phạm vi của các hệ thống này ra khỏi phạm vi một nước thì cần

phải vừa tương thích vừa phải vượt xa các chức năng của hệ thống di động tổ ong hoặc chi
phí phải được giảm đáng kể.
1.4.3 Hệ thống mạng LAN không dây
Mạng LAN không dây hỗ trợ truyền dữ liệu tốc độ cao trong một khu vực nhỏ (ví dụ, một
khuôn viên hoặc công trình xây dựng nhỏ) trong khi người sử dụng di chuyển từ nơi này đến
nơi khác. Thiết bị không dây truy cập vào các mạng LAN thường cố định hoặc di chuyển ở
tốc độ người đi bộ. Tất cả các chuẩn mạng LAN không dây tại Mỹ đều hoạt động trong băng
Nhóm 9 - Lớp M13CQTE02 25