Giới thiệu công nghệ 3G WCDMA UMTS

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày này thông tin di động là ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh
nhất với con số thuê bao đã đạt đến 3,6 tỷ tính đến cuối năm 2008. Khởi nguồn từ dịch
vụ thoại đắt tiền cho một số ít người đi xe, đến nay với sự ứng dụng ngày càng rộng rãi
các thiết bị thông tin di động thể hệ ba, thông tin di động có thể cung cấp nhiều hình loại
dịch vụ đòi hỏi tốc độ số liệu cao cho người sử dụng kể cả các chức năng camera, MP3
và PDA. Với các dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao ngày các trở nên phổ biến này, nhu cầu 3G
cũng như phát triển nó lên 4G ngày càng trở nên cấp thiết.
ITU đã đưa ra đề án tiêu chuẩn hoá hệ thống thông tin di động thế hệ ba với tên
gọi IMT-2000 để đạt được các mục tiêu chính sau đây:
√ Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo các dịch vụ băng rộng như truy nhập internet
nhanh hoặc các ứng dụng đa phương tiện, do yêu cầu ngày càng tăng về các dịch
vụ này.
√ Linh hoạt để đảm bảo các dịch vụ mới như đánh số cá nhân toàn cầu và điện
thoại vệ tinh. Các tính năng này sẽ cho phép mở rộng đáng kể tầm phủ của các
hệ thống thông tin di động.
√ Tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện có để đảm bảo sự phát triển
liên tục của thông tin di động .
Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ ba IMT-2000 đã được đề
xuất, trong đó hai hệ thống WCDMA UMTS và cdma-2000 đã được ITU chấp thuận và
đã được đưa vào hoạt động. Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA điều này
cho phép thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông
tin động thế hệ ba.
HSDPA (High Speech Downlink Packet Access: truy nhập gói đường xuống tốc
độ cao) là một mở rộng của các hệ thống 3G WCDMA UMTS đã có thể cung cấp tốc độ
lên đến 10 Mbps trên đường xuống. HSDPA là một chuẩn tăng cường của 3GPP-3G
nhằm tăng dung lượng đường xuống bằng cách thay thế điều chế QPSK trong 3G
UMTS bằng 16QAM trong HSDPA. HSDPA hoạt động trên cơ sở kết hợp ghép kênh
theo thời gian (TDM) với ghép kênh theo mã và sử dụng thích ứng đường truyền. Nó
cũng đưa ra một kênh điều khiển riêng để đảm bảo tốc độ truyền dẫn số liệu. Các kỹ
thuật tương tự cũng được áp dụng cho đường lên trong chuẩn HSUPA (High Speech

Uplink Packet Access). Hai công nghệ truy nhập HSDPA và HSUPA được gọi chung là
HSPA (High Speed Packet Data). Để làm cho công nghệ 3GPP UTRA/UTRAN mang
tính cạnh tranh hơn nữa (chủ yếu là để cạnh tranh với các công nghệ mới của 3GPP2 và
WiMAX), 3GPP quyết định phát triển E-UTRA và E-UTRAN (E: Elvolved ký hiệu cho
phát triển) còn được gọi là siêu 3G (Super-3G) hay LTE (Long Term Evolution) mà
thực chất là giai đoạn đầu 4G. Công việc phát triển sẽ tiến hành trong 10 năm và sau đó
như là sự phát triển dài hạn (LTE: Long Term Evolution) của công nghệ truy nhập vô
tuyến 3GPP. Trong giai đoạn này tốc độ số liệu đạt được 30-100Mbps với băng thông
20MHz. Tiếp sau LTE, IMT-Adv (IMT tiên tiến) sẽ được phát triển, đây sẽ là thời kỳ
phát triển của 4G với tốc độ từ 100 đến 1000 Mbps và băng thông 100MHz. Hình L.1
cho thấy viễn cảnh của thông tin di động 4G về khả năng đáp ứng tốc độ chuyển động
và và tốc độ truyền số liệu.
TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng
1
B3G: Broad Band 3G: 3G băng rộng
WLAN: Wirless Local Area Network: Mạng nội vùng không dây
BWA: Broad Band Wirless Access: truy nhập không dây băng rộng
Hình L.1. Viễn cảnh thông tin di động 4G theo khả năng hỗ trợ tốc độ chuyển
động và tốc độ truyền số liệu
Hiện nay tai Việt Nam băng tần I dành cho WCDMA đã được chia là bốn khe và
được cấp phát cho bốn nhà khai thác: Viettel, VMS, GPC, EVN+HT. Trong các năm tới
3GWCDMA UMTS sẽ được triển khai trên băng tần này.
Bài giảng “Giới thiệu công nghệ 3G WCDMA UMTS” nhằm cung cấp các khái
niệm cơ bản về công nghệ 3G WCDMA UMTS cho các cán bộ Tổng Công ty Viễn
Thông Quân Đội (Viettel).
Bài giảng bao gồm bốn chương. Chương đầu trình bày khái quát chung về sự
phát triển của các hệ thống thông tin di động lên 4G, kiến trúc chung của một mạng 3G;
các kiến trúc R3, R4, R5 và R6 của mạng thông tin di động 3G WCDMA UMTS.
Chương hai trình bầy đa truy nhập CDMA và các kỹ thuật liên quan được áp dụng cho
WCDMA. Chương ba giới thiệu giao diện vô tuyến cả WCDMA. Chương bốn giới

thiêu công nghệ đa truy nhập tốc độ cao HSPA
Các chương của tài liệu này đều được kết cấu theo modul để học viên dễ học
học. Mỗi chương đều có phần giới thiệu chung, nội dung và tổng kết.

Hà Đông ngày 12 tháng 6 năm 2009
Tác giả
TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng
2