Thông tin di động - Phần 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG pptx

Thông tin di đ ngộ
N i dung môn h cộ ọ

Ph n 1: T ng quan v h th ng TTDDầ ổ ề ệ ố

Ph n 2: H th ng GSMầ ệ ố

Ph n 3: 3G và UMTS/WCDMAầ

Ph n 4: Các kênh và l p giao th c WCDMAầ ớ ứ
Tài li u tham kh oệ ả

Thông tin di đ ng s , Ericsson, 1996ộ ố

www.wikipedia.org

Tính toán m ng thông tin di đ ng s cellular, ạ ộ ố
Th y Vũ Đ c Thầ ứ ọ

GSM, CdmaOne and 3G Systems,
Raymond Steele, Chin-Chun Lee, Peter Gould

GSM, Switching, Services and Protocols,
John Wiley & Sons

Website c a t p chí b u chính vi n thông, đ a ch : ủ ạ ư ễ ị ỉ
/>


/>Ph n 1ầ
TỔNG QUAN VỀ

HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
N i dungộ

L ch s phát tri nị ử ể

C u trúc h th ngấ ệ ố

T bàoế

Đa truy nh pậ
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể
Gi i thi u chungớ ệ :

H th ng thông tin di đ ng t bào s ệ ố ộ ế ố (Digital Cellular
mobile communication systems) hay còn g i là h th ng ọ ệ ố
thông tin di đ ng ộ (mobile systems) là h th ng liên l c ệ ố ạ
v i nhi u đi m truy nh p khác nhau ớ ề ể ậ (access points, or
base stations) trên m t vùng đ a lý hay còn goi là các cell. ộ ị

Ngu i s d ng có th di chuy n trong vùng ph sóng ờ ử ụ ể ể ủ
c a các tr m (base station)ủ ạ
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể

Ra đ i vào nh ng năm 1920 ( là các ph ng ti n thông tin ờ ữ ươ ệ
gi a các đ n v c nh sát M )ữ ơ ị ả ỹ

1982 s d ng k thu t TDMA là Nhóm đ c trách di đông ử ụ ỹ ậ ặ
GSM (Group Special Mobile) sau này đ c đ i thành H ượ ổ ệ
th ng di đ ng toàn c u (ố ộ ầ Global System for Mobile
communications


Vi t Nam s d ng GSM t 1993ệ ử ụ ừ

1991 Qualcomm tri n khai h th ng di đ ng trên công ngh ể ệ ố ộ ệ
CDMA chu n ẩ IS-95A (Interim Standard-95A)

Viêt Nam tri n khai h th ng di đ ng theo công ngh ể ệ ố ộ ệ
CDMA và đ a vào s d ng tháng 7/2003ư ử ụ
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể
Các th h :ế ệ

Th h th nh t (1G)ế ệ ứ ấ

Th h th hai (2G)ế ệ ứ

Th h th ba (3G)ế ệ ứ

Th h th b n (4G)ế ệ ứ ố
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể

First Generation (1G)

H th ng thông tin di đ ng t ng t s d ng ph ng th c ệ ố ộ ươ ự ử ụ ươ ứ
đa truy nh p phân chia theo t n s FDMA và đi u ch t n ậ ầ ố ề ế ầ
s FM.ố

Đ c đi m:ặ ể

Ph ng th c truy nh p: ươ ứ ậ FDMA


D ch v đ n thu n là tho iị ụ ơ ầ ạ

Ch t l ng th pấ ượ ấ

B o m t kémả ậ
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể

M t s h th ng đi n hình:ộ ố ệ ố ể

NMT: Nordic Mobile Telephone s d ng băng t n 450 MHz. ử ụ ầ
Tri n khai t i các n c B c Âu vào năm 1981 (Scandinavia)ể ạ ướ ắ

TACS: Total Access Communication System tri n khai t i ể ạ
Anh vào năm 1985.

AMPS: Advanced Mobile Phone System tri n khai t i B c ể ạ ắ
M vào năm 1978 t i băng t n 800 MHz.ỹ ạ ầ
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể

Second Generation (2G)

H th ng di đ ng s t bào:ệ ố ộ ố ế

Dung l ng tăngượ

Ch t l ng tho i t t h nấ ượ ạ ố ơ

H tr các d ch v s li u (data)ỗ ợ ị ụ ố ệ

Ph ng th c truy nh p: ươ ứ ậ


TDMA, CDMA băng h p (NarrowBand)ẹ

Chuy n m ch: chuy n m ch kênh (Circuit Switching).ể ạ ể ạ
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể

M t s h th ng đi n hình:ộ ố ệ ố ể

GSM: (Global System for Mobile Phone) - TDMA. Tri n khai ể
t i Châu Âu.ạ

D-AMPS (IS-136 - Digital Advanced Mobile Phone System)
– TDMA. Tri n khai t i Mể ạ ỹ

IS-95 (CDMA one) - CDMA. Tri n khai t i M và Hàn ể ạ ỹ
Qu c.ố

PDC (Personal Digital Cellular) – TDMA, Tri n khai t i Nh t ể ạ ậ
B n.ả
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể

Evolved Second Generation (2.5 G)

Các d ch v s li u c i ti n :ị ụ ố ệ ả ế

T c đ bit dố ộ ata cao h n. ơ

H tr k t n i Internet.ỗ ợ ế ố

Ph ng th c chuy n m ch: ươ ứ ể ạ


Chuy n m ch gói - ể ạ Packet Switching
Ví d :ụ

GPRS - General Packet Radio Services: Nâng c p t m ng GSM nh m h tr ấ ừ ạ ằ ỗ ợ
chuy n m ch gói (172 kbps).ể ạ

EDGE - Enhance Data rate for GSM Evolution

H tr t c đ bit cao h n GPRS trên n n GSM (384 kbps)ỗ ợ ố ộ ơ ề
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể

Third Generation (3G)

H tr các d ch v s li u gói t c đ cao:ỗ ợ ị ụ ố ệ ố ộ

Di chuy n trên các ph ng ti n (Vehicles): ể ươ ệ
144 kbps - Macro Cell

Đi b , di chuy n ch m (Pedestrians):ộ ể ậ
384 kbps – Micro cell

Văn phòng ( Indoor, stationary users)
2 Mbps - Pico cell

D ch v đa ph ng ti n, k t n i qua Internet, ví d nh : ị ụ ươ ệ ế ố ụ ư

Video Streaming, video conference, web browsing, email,
navigational maps . .
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể


Third Generation (3G)

Hai h ng tiêu chu n cho m ng 3G:ướ ẩ ạ

W-CDMA: UTMS:

Phát tri n t h th ng GSM, GPRSể ừ ệ ố

CDMA 2000 1xEVDO:

Phát tri n t h th ng CDMA IS-95ể ừ ệ ố
Cost of moving from GSM to cdmaOne overrides the benefit of the
CDMA migration path
Source: U.S. Bancorp Piper Jaffray
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể

Fourth Generation (4G)

Hi n nay đang xây d ng chu n.ệ ự ẩ

C i ti n v d ch v d li u:ả ế ề ị ụ ữ ệ

T c đ bit: 20 – 100 Mb/s.ố ộ

Ph ng th c đi u ch :ươ ứ ề ế

OFDM, MC-CDMA

Xu h ng k t h p: m ng lõi IP + m ng truy nh p di đ ng ướ ế ợ ạ ạ ậ ộ

(3G) và truy nh p vô tuy n Wimax & Wi-Fi !ậ ế
Distribution of GSM Subscribers

GSM is used by 70% of subscribers worldwide

564 M subs / 800 M subs in July 2001

Most GSM deployments in Europe (59%) and Asia (33%)

ATT & Cingular deploying GSM in US today
Number of subscribers
in the world (Jul 2001)
GSM
71%
US TDMA
10%
CDMA
12%
PDC
7%
Source: EMC World Cellular / GSM Association
ξ1. L ch s phát tri nị ử ể

Fourth Generation (4G)

Hi n nay đang xây d ng chu n.ệ ự ẩ

C i ti n v d ch v d li u:ả ế ề ị ụ ữ ệ

T c đ bit: 20 – 100 Mb/s.ố ộ


Ph ng th c đi u ch :ươ ứ ề ế

OFDM, MC-CDMA

Xu h ng k t h p: m ng lõi IP + m ng truy nh p di đ ng ướ ế ợ ạ ạ ậ ộ
(3G) và truy nh p vô tuy n Wimax & Wi-Fi !ậ ế
ξ2. C u trúc h th ngấ ệ ố
ξ2. C u trúc h th ngấ ệ ố
Trong đó:

HLR: Home Location Register: b đăng ký đ nh v th ng ộ ị ị ườ
trú

VLR: Visited Location Register: b đăng ký đ nh v t m trúộ ị ị ạ

AuC: Authentication Center: Trung tâm nh n th cậ ự

MSC: Mobile Switching Center: Trung tâm chuy n m ch di ể ạ
đ ngộ
ξ3. Khái ni m t bàoệ ế

Cell – t bào hay ô: là đ n v c s c a m ng, t i đó tr m di ế ơ ị ơ ở ủ ạ ạ ạ
đ ng MS ti n hành trao đ i thông tin v i m ng qua tr m thu phát ộ ế ổ ớ ạ ạ
g c BTS (BS).ố

Trong đó:

MS: Mobile Station - tr m di đ ng.ạ ộ


BTS (BS): Base Tranceiver Station (Base Station)
ξ3. Khái ni m t bàoệ ế
Trạm thu phát gốc
Trạm thu phát gốc
BTS
BTS
–
–
B
B
ase
ase
T
T
ransceiver
ransceiver
S
S
tation
tation
Tế bào - cell
Tế bào - cell
ξ3. Khái ni m t bàoệ ế

Ph ng th c ph sóng: ươ ứ ủ

an ten vô h ng và có h ngướ ướ

1 ho c 3 anten ặ


Đ nh y thu - Receive Sensitivity: ộ ạ

M c công su t t i thi u mà t i đó máy thu v n nh n ứ ấ ố ể ạ ẫ ậ
đ c tín hi u.ượ ệ

Đ n v : [dBm]ơ ị

VD: Card m ng WLAN theo chu n 802.11 có đ nh y ạ ẩ ộ ạ
thu là -96 dBm
ξ4. Các ph ng th c đa truy nh pươ ứ ậ

FDMA: Frequency Division Multiple Access
đa truy nhâp phân chia theo t n sầ ố

TDMA: Time Division Multiple Access
đa truy nhâp phân chia theo th i gianờ

CDMA: Code Division Multiple Access
đa truy nhâp phân chia theo mã