Hạ tầng mạng GSM và sự sẵn sàng cho hành trình đi lên 3g của các mạng viễn thông việt nam

Hạ tầng mạng GSM và sự sẵn sàng cho
hành trình đi lên 3G
của các mạng viễn thông Việt Nam

Thực hiện

: Hoàng Mạnh Quang
Điện tử 1 K50
Email
:
Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Vũ Thắng
Email
:
Khoa Điện tử - Viễn thông – ĐHBK Hà Nội


Mục lục
• Quá trình phát triển của thị trường di động thế
giới
• Thực trạng các mạng di động tại Việt Nam
• Lộ trình từ GSM lên 3G tại Việt Nam
• Tài liệu tham khảo




Quá trình phát triển của Thị
trường di động thế giới
• Dịch vụ thoại vô tuyến đầu tiên được giới thiệu tại
Mỹ vào cuối những năm 1940. Những thiết bị thu
phát đầu tiên đủ nhẹ để đưa lên một chiếc xe hơi.

Cuộc cách mạng di động bắt đầu.




Hệ thống IMTS
• Vào những năm 1960, một hệ thống ra đời bởi
Bell Systems mang tên Improved Mobile
Telephone Service (IMTS).
• IMTS mang lại băng thông lớn hơn và khả
năng quay số trực tiếp không cần phải kết nối
thông qua hệ thống mạng PSTN



Hệ thống mạng tế bào ra đời
• Hệ thống mạng tế bào dạng tương tự đầu tiên
được triển khai trên nền tảng IMTS được phát
triển vào cuối những năm 1960 đầu 1970.
• Hệ thống được gọi là tế bào bởi vùng phủ sóng
rất lớn trước đó được chia thành những vùng
nhỏ hơn gọi là những tế bào (cell). Điều này
cho phép sử dụng các thiết bị thu phát công
suất thấp hơn nhiều lần những thiết bị trước.



1 Generation

Kỹ thuật

Frequency Division
Multiple Access
được sử dụng phần lớn
trong thế hệ 1G

Thế hệ đầu tiên (1G) là một hệ
thống truyền thông di động dạng
tương tự (analog) được ứng
dụng trong suốt thập kỷ 70 đến
khi 2 chìa khóa cho sự phát triển
mới được tìm ra. Đó là : sự ra
đời của vi xử lý
(microprocessor) và số hóa
được quá trình điều khiển liên
kết giữa điện thoại di động và
mạng tế bào



2 Generation
• Thế hệ thứ 2 (2G) là hệ
thống mạng tế bào kỹ
thuật số được phát triển
cuối thập kỷ 80. Hệ thống
mới không chỉ số hóa quá
trình điều khiển liên kết
mà còn cả tín hiệu thoại.
Hệ thống mới cung cấp
chất lượng tốt hơn, dung
lượng cao hơn trong khi

giá thành giảm.



Motorola DynaTAC 8000X
•Ra đời năm 1983
•Nặng 793g và cao
25cm
•Pin cho phép thực
hiện gọi điện trong 60’
•Và để sạc đầy pin cần
tới 10h




•Dr. Martin Cooper
kỹ sư trưởng quá
trình chế tạo chiếc
điện thoại di động
cầm tay thực sự đầu
tiên.
•Ảnh chụp Dr.
Martin Cooper tại
Computex 2007 với
DynaTac 8000X

3 Generation
• Thế hệ thứ 3 (3G) là hệ thống cung cấp những
dịch vụ truyền thông tốc độ cao, bao gồm thoại,
fax và Internet tại bất kỳ đâu bất kỳ thời điểm
nào. IMT-2000 là chuẩn toàn cầu được đưa ra
bởi ITU
• Những hệ thống mạng 3G đầu tiên được triển
khai tại Nhật Bản và Hàn Quốc năm 2000 và
2001.
• Năm 2009 hứa hẹn là năm đánh dấu bước tiến
lên của Viễn thông Việt Nam



Thực trạng các mạng di động tại Việt Nam
BANG DANH GIA TONG HOP 2009
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

Thang điểm

Kết luận của Wireless
Intelligence
Ngày 25/4/2008, tổ chức Wireless Intelligence đã
đưa ra các số liệu đánh giá về tình hình viễn thông
thế giới.
Tính đến thời điểm hết quý 4/2007, có 648 nhà
khai thác viễn thông di động trên toàn thế giới.
Đứng đầu vẫn là China Mobile (Trung Quốc) với
hơn 369 triệu thuê bao.
3 nhà cung cấp dịch vụ viễn thông dùng công nghệ
GSM của Việt Nam lọt vào top 100 nhà cung cấp
dịch vụ viễn thông thế giới theo thứ tự:
Viettel (62), Mobifone (81),Vinaphone (97).


Thi tuyển 3G
5/11/2008 Hồ sơ thi
tuyển 3G được phát
tới 7 mạng di động
VN
18/2/2009 Chấm hồ
sơ thi tuyển 3G
Kết quả dự kiến công
bố vào tháng 4 năm
2009

Tấm vé 3G cuối cùng




Lộ trình từ GSM đi lên 3G
tại Việt Nam
• Trong lộ trình phát triển, các mạng GPRS/EDGE và
tiếp theo là UMTS được triển khai trên nền mạng GSM
truyền thống nhằm đem lại thêm tài nguyên vô tuyến để
cung cấp các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao, và tăng chất
lượng dịch vụ thoại.
• Quá trình phát triển này đòi hỏi dung lượng mạng
truyền dẫn (backhaul) phải được mở rộng để truyền tải
lưu lượng lớn hơn từ trạm gốc (BS) đến trung tâm
chuyển mạch (MSC).
• Tuy nhiên, hệ thống truyền dẫn của UMTS dựa trên
công nghệ truyền dẫn IP hoặc ATM, trong khi của
mạng GSM truyền thống dựa trên công nghệ TDM.



Sơ đồ nâng cấp hạ tầng mạng từ GSM
lên UTMS




Khái niệm mạng Backhaul trong

Viễn thông
Mạng Backhaul là một
mạng truyền dẫn giữa
trạm phát sóng
(BTS/NodeB) đến trung
tâm quản lý trạm phát
sóng (BSC/RNC) thông
qua giao diện vô tuyến




Giao diện Abis và A của mạng
truyền dẫn Backhaul trong GSM

•Kết nối giữa BTS và
BSC được thực hiện
thông quan giao diện
Abis
•Kết nối giữa BSC và
mạng lõi thông qua
giao diện A



GSM lên 2,5G (GSM pha 2+)
2.5 G bao gồm một hoặc tất cả các công
nghệ sau:
• Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao
(HSCSD).

• Dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS).
• Tốc độ dữ liệu nâng cao cho sự phát
triển GSM hay toàn cầu (EDGE).



High-Speed Circuit-Switched
Data
• HSCSD là phương thức đơn giản nhất để nâng cao tốc độ.
• Thay vì một khe thời gian, một trạm di động có thể sử dụng một số
khe thời gian để kết nối dữ liệu.
• Hiện nay, thông thường sử dụng tối đa 4 khe thời gian, một khe thời
gian có thể sử dụng hoặc tốc độ 9,6kbit/s hoặc 14,4kbit/s.
• Đây là cách không tốn kém nhằm tăng dung lượng dữ liệu chỉ bằng
cách nâng cấp phần mềm của mạng (bao gồm cả các máy điện thoại
tương thích HSCSD).
• Nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là cách sử dụng tài nguyên vô
tuyến : Bởi đây là hình thức chuyển mạch kênh, HSCSD chỉ định
việc sử dụng các khe thời gian một cách liên tục, thậm chí ngay cả
khi không có tín hiệu trên đường truyền.




General Packet Radio Service
• GPRS sử dụng đa truy nhập phân chia theo thời gian
TDMA
• Tốc độ dữ liệu của nó có thể lên tới 115,2kbit/s bằng việc
dùng 8 khe thời gian.
• GPRS là hệ thống chuyển mạch gói, do đó nó không sử

dụng tài nguyên vô tuyến một cách liên tục.
• GPRS đặc biệt thích hợp với các ứng dụng phi thời gian
thực như email, lướt Web.
• Triển khai hệ thống GPRS thì tốn kém hơn hệ thống
HSCSD.
• Bốn kiểu mã hoá (CS1 đến CS4) cung cấp các khả năng:
một người có thể sử dụng nhiều hơn một khe thời gian và
nhiều hơn một người có thể sử dụng cùng một khe thời
gian.

• Các mạng di động
GSM tại Việt Nam đều đã triển khai


GPRS
• Tốc độ tối đa theo lý
thuyết 171.2 kbit/s.
• Tốc độ thực tế 40 kbit/s.
• Kết nối giữa BTS và
BSC được thực hiện
thông qua giao diện Abis
• Kết nối giữa BSC và
Core Network thông qua
2 giao tiếp là A và Gb



Giao diện GPRS

EDGE (Enhanced Data Rate for
GSM Evolution)
• EDGE tăng tốc độ dữ liệu lên tới 384kbit/s với 8 khe thời gian.
• Thay vì 14,4kbit/s cho mỗi khe thời gian, EDGE đạt tới
48kbit/s cho một khe thời gian.
• EDGE là sử dụng một phương pháp điều chế mới được gọi là
8PSK.
• EDGE là một phương thức nâng cấp bởi phải thay đổi trạm
phát sóng BTS cũng như thiết bị di động so với GPRS
• Có chín kiểu điều chế và mã hoá mới xuất hiện trong cấu trúc
EDGE, đó là: MCS-1 đến MCS-9.



EDGE

Phương pháp điều chế khóa dịch tối
thiểu Gaussian (GMSK)
được sử dụng trong GSM

• EDGE tương thích với hệ
thống GSM
• EDGE tối đa tới 473.6 kbit/s.
• EDGE thực tế tầm 80kbit/s
• Kết nối giữa BTS và BSC
thực hiện thông qua giao diện
Gb, được cấp phát trên giao
diện Abis