Tiểu Luận - Mạng Thế Hệ Mới Ngn - Đề Tài - Tìm Hiểu Công Nghệ 3G( Hspa) – 4G( Lte - Long Tearn Evolution)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ

MẠNG THẾ HỆ MỚI NGN

TOPIC 2

TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ
3G( HSPA) – 4G( LTE: Long Tearn Evolution)

1

NỘI DUNG

I. Sự phát triển của công nghệ 1G đến 4G
II. Công nghệ mạng 3G
III. Công nghệ mạng 4G
IV. Tầm quan trọng của 3G & 4G

I. Sự phát tiển của công nghệ 1G đến 4G

1.1 Sơ đồ phát triển của hệ thống thông tin di động tế bào

Hình 1.1

1.2 Sự thay đổi bản chất công nghệ

Hình 1.3 : Sơ đồ tóm lược q trình phát triển của mạng thông tin di động tế bào

4

II. Hệ thống thông tin di động 3G

 3G (Third-generation Technology) là chuẩn
và công nghệ truyền thông thế hệ thứ ba.

 3G được ITU định nghĩa chung là gồm các
yếu tố chính cho dịch vụ viễn thông di động
quốc tế 2000 (IMT-2000).

2.1 Yêu cầu 3G

Dung lượng lớn.
Tương thích nền tảng 2G.
Hỗ trợ đa phương tiện.
Dịch vụ dữ liệu tốc độ cao đáp ứng các tiêu

chuẩn sau:
2Mbps tại môi trường cố định hoặc trong nhà.
384 kbps tại khu nội thành hay đông dân cư.
144 kbps tại khu vực nông thôn hay ngoại thành.

2.2 Các tiêu chuẩn xây dựng mạng 3G

• 3rd Generation Partnership Project 2 (3GPP2)-
họ các chuẩn CDMA 2000

• 3rd Generation Partnership Project (3GPP) – họ
các chuẩn WCMDA (UMTS).

W-CDMA

• W-CDMA (Wideband Code Divison Multiple
Access) là chuẩn liên lạc di động 3G song hành
cùng với chuẩn GSM.

• W-CDMA là cơng nghệ nền tảng cho các công
nghệ 3G khác như UMTS và OFDMA.

• UMTS được thiết kế trên cơ sở sử dụng lại các
phần tử lõi 2G (GSM/GPRS). Hỗ trợ cả HSDPA
và HSUPA.

• CDMA2000 là cơng nghệ 3G đầu tiên được chính
thức triển khai.

2.3 Cấu trúc mạng 3G WCDMA UMTS

Hình 2.3: Cấu trúc mạng 3G WCDMA UMTS

2.3 Cấu trúc mạng 3G WCDMA UMTS

3. Công Nghệ Di Động 3G W-CDMA
UMTS

 Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN -UMTS
Terrestrial Radio Network

 Mạng lõi - Core Network

 Thiết bị người dùng UE ( User Equipment ) –

thiết bị đầu cuối di động.

04/2014 TP. HO CHI MINH 11

2.3. Công Nghệ Di Động 3G W-
CDMA UMTS

Thiết bị người dùng UE

 Thiết bị di động (ME: Mobile

Equipment): Gồm đầu cuối vô tuyến và các đấu

nối đến mạng qua giao diện Uu. Các đầu cuối di

động ban đầu ít nhất phải là song mode và có khả

năng hỗ trợ cả WCDMA cũng như GSM/GPRS, vì

giai đoạn đầu vùng phủ của W-CDMA UMTS còn

hạn chế.

 Module nhận dạng thiết bị UMTS(USIM):

Là một thẻ thông minh chứa nhận dạng thuê bao

để thực hiện các thuật toán nhận thực, lưu giữ các

khố nhận thực và một số thơng tin thuê bao cần

thiết cho đầu cuối.

04/2014 TP. HO CHI MINH 12

Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN

- RNC: bộ điều khiển mạng vơ
tuyến - Vai trị như BSC ở
mạng GSM. Nó được kết nối
với mạng lõi CN bằng 2 kết
nối: (1) Chuyển mạch gói đến
SGSN (2) chuyển mạch kênh
đến MSC.
- NB: nút B - Đóng vai trị như
BTS ở mạng GSM: Thực hiện
kết nối vô tuyến vật lý giữa
thiết bị đầu cuối với nó, cho
phép tăng , giảm cơng suất thu
phát vơ tuyến.

04/2014 TP. HO CHI MINH 13

Mạng lõi - Core Network

Mạng lõi CN được chia làm 3
phần: Miền PS, miền CS, và
HE và các khối chức năng.

 -Miền PS đảm bảo các dịch

vụ số liệu cho người dùng
bằng các kết nối Internet và
các mạng số liệu khác.

 Miền CS đảm bảo các dịch
vụ thoại đến các mạng khác
bằng kết nối TDM

04/2014 TP. HO CHI MINH 14

15

2.4. Các Giải Pháp Kỹ Thuật Trong 3G W-CDMA
UMTS

CÁC GIẢI PHÁP KỶ THUẬT

Mã Hóa Điều chế Trải phổ Truy nhập
BIT/SK và trong gói

QPSK WCDMA WCDMA

04/2014 TP. HO CHI MINH 16

KẾT LUẬN

 W-CDMA là một công nghệ đem lại tốc độ vượt trội so với các công nghệ di
động trước đây.

 Thế hệ thứ ba ra đời và phát triển cải thiện được chất lượng dịch vụ, giá cước

và phần lớn hạn chế của thế hệ thứ hai, mở ra kỷ nguyên ứng dụng đa phượng
tiện cho các thiết bị di động.

 Ưu điểm vượt trội của CDMA với nhà khai thác là có chi phí triển khai thấp với
hiệu suất sử dụng tần số cao, với người sử dụng là chất lượng thoại tốt, bảo
mật tuyệt đối và cung cấp các tiện ích cao cấp mà các mạng GSM không thể
làm được. CDMA đã được nghiên cứu, chuẩn hóa và triển khai rộng rãi trên
toàn thế giới với hàng trăm triệu thuê bao.

 Cải thiện được vấn đề về băng thông với nhu cầu thuê bao di động ngày càng
tăng cao hiện nay.

 Cùng với sự góp mặt của HSPA đã đưa W-CDMA lên một tầm cao mới với tốc
độ truy nhập vượt trôi.

04/2014 TP. HO CHI MINH 17

2.5 Truy nhập gói tốc độ cao HSPA

• HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) được 3GPP chuẩn hóa
trong R5 (năm 2002)

• HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access) được 3GPP chuẩn hóa trong
R6 (năm 2004)

• HSDPA và HSUPA được gọi chung là HSPA

Cấu trúc mạng 3G (HSPA)

2.5 Truy nhập gói tốc độ cao HSPA

- HSPA được triển khai trên WCDMA hoặc trên cùng một sóng
mang hoặc sử dụng một sóng mang khác để đạt được dung lượng
cao.

2.5.1 Nguyên lý hoạt động của HSDPA