Nghiên cứu công nghệ EDGE và ứng dụng trong mạng thông tin di động MobiFone

1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
ĐẶNG VIỆT HƯNG

Nghiên cứu công nghệ EDGE và ứng dụng
trong mạng thông tin di động Mobifone

Ngành: Công nghệ Điện tử - Viễn thông
Chuyên nghành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 2.07.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học:
TS. Trần Minh Tuấn

Hà Nội - 2009

MỤC LỤC
MỤC LỤC

1

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU

9

7
8

3


2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 11
1.1. Lịch sử phát triển của thông tin di động ................................................................. 11
1.2. Công nghệ của tƣơng lai – 3G ................................................................................ 14
CHƢƠNG 2: HIỆN TRẠNG CÁC MẠNG DI ĐỘNG TẠI VIỆT NAM Error! Bookmark
not defined.
2.1 Công nghệ GSM 2G và CDMA 1x ......................... Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Công nghệ GSM 2G ......................................... Error! Bookmark not defined.
2.1.2 Công nghệ CDMA ............................................ Error! Bookmark not defined.
2.2 Công nghệ GSM 2.5G-GPRS .................................. Error! Bookmark not defined.
2.2.1 Giới thiệu chung ............................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.2 Cấu trúc hệ thống.............................................. Error! Bookmark not defined.
2.2.3 Ngăn xếp giao thức ........................................... Error! Bookmark not defined.
2.3 Các ƣu nhƣợc điểm của công nghệ GPRS ............... Error! Bookmark not defined.
2.3.1 Ƣu điểm ............................................................ Error! Bookmark not defined.
2.3.2 Nhƣợc điểm ...................................................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU VỀ CÔNG NGHỆ EDGE
Error! Bookmark not defined.
3.1 Tổng quan về công nghệ .......................................... Error! Bookmark not defined.
3.1.1 Lớp vật lý.......................................................... Error! Bookmark not defined.
3.1.2 Các phần tử lƣu lƣợng ...................................... Error! Bookmark not defined.
3.1.3 Các phần tử giao diện và đƣờng truyền ............ Error! Bookmark not defined.
3.1.3.4. Một số ví dụ thiết lập cuộc gọi cho dịch vụ.. Error! Bookmark not defined.
3.2 Thông lƣợng số liệu qua EDGE .............................. Error! Bookmark not defined.

3.2.1 Khái niện thông lƣợng ...................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.2 Vùng phủ và thông lƣợng ................................. Error! Bookmark not defined.
3.2.3 Xây dựng một mạng GPRS/EDGE .................. Error! Bookmark not defined.
3.2.4 Một số kết quả ví dụ cho các Macrocell .......... Error! Bookmark not defined.
3.3 So sánh EDGE và GPRS ......................................... Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 4: ỨNG DỤNG TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG MOBIFONE TẠI
VIỆT NAM Error! Bookmark not defined.
4.1 Đo kiểm tại Hà Nội .................................................. Error! Bookmark not defined.
4.1.1 Truy nhập EDGE trên các loại TRX khác nhau ( TRX mang BCCH và TCH)
................................................................................... Error! Bookmark not defined.
4.1.2 . Hiệu năng EDGE, Extra TS=0 với số MAX_PDCH khác nhau.Error! Bookmark
not defined.
4.1.3. Hiệu năng GPRS và EDGE (PING, WEB, FTP)Error! Bookmark not defined.
4.2. Đo kiểm tại các khu vực khác ................................ Error! Bookmark not defined.
4.3. Chất lƣợng mạng GPRS/EDGE......................... Error! Bookmark not defined.
4.3.1 Thiết lập TBF ................................................... Error! Bookmark not defined.
4.3.2 Giải phóng TBF ................................................ Error! Bookmark not defined.
4.3.3 Data Packet Traffic ........................................... Error! Bookmark not defined.
4.3.4 Data Transfer throughput ................................. Error! Bookmark not defined.
4.4 So sánh với các mạng khác ..................................... Error! Bookmark not defined.
4.5 Các đề xuất và phƣơng hƣớng nghiên cứu trong tƣơng lai ...Error! Bookmark not
defined.
KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO 15


3

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

A

Interface between an MSC - BSC.

Giao tiÕp gi÷a MSC vµ BSC

AA

Anonymous Access

Truy nhËp nÆc danh

AB

Access Burst

Cụm thâm nhập

AGCH

Access Grant Channel

Kênh cho phép thâm nhập

APN

Access Point Name

Tên điểm truy nhập

Absolute Radio Frequency Chanel
Number
Asynchronous Transfer Mode

Số kênh tần vô tuyến tuyệt đối

ARFCN
ATM

Phƣơng thức truyền không đồng bộ


4
AUC

Authentication Center

Trung tâm nhận thực

BCCH

Broadcast Control Channel

Kênh điều khiển quảng bá

BG

Border Gateway

Cổng kết nối mạng PLMN khác

Bm

Full Rate TCH

TCH toàn tốc

BSC

Base Station Controller

Bộ điều khiển trạm gốc

BSS

Base Station Subsystem

Phân hệ trạm gốc

BTS

Base Tranceiver Station

Trạm thu phát gốc

CBCH

Cell Broadcasing Channel

Kênh quảng bá

CCCH

Common Control Channel

Kênh điều khiển chung

CG

Charging Gateway

Cổng ra tính cƣớc

CS

Circuit Switched

DCCH

Chuyển mạch kênh thoại
Mạng số liệu gói chuyển mạch
Circuit Switched Packet Data Network
kênh
Dedicated Control Channel
Kênh điều khiển dùng riêng

DNS

Domain Name System

Hệ thống tên miền

DTE

Data Terminal Equipment

Thiết bị kết cuối số liệu

FCCH

Frequency Correction Channel

Kênh hiệu chỉnh tần số

Gb

Interface between an SGSN- BSC.

Giao diện giữa SGSN và BSC

Gc

Giao diện giữa SGSN và HLR

Gf

Interface between an GGSN- HLR.
Interface between an SMS-GMSC and
an SGSN, and between a SMS-IWMSC
and an SGSN.

Interface between an SGSN and an EIR.

GGSN

Gateway GPRS Support Node

Nốt hỗ trợ GPRS cổng

CSPDN

Gd

Gi
GMM/SM
GMSC
Gn
Gp
GPRS
Gs
GSM

Giao diÖn gi÷a SMS-GMSC,
SMS-IWMSC vµ SGSN
Giao diện giữa SGSN và EIR

Reference point between GPRS and an §iÓm tham kh¶o gi÷a m¹ng
external packet data network.
GPRS vµ m¹ng sè liÖu ngoµi
GPRS Mobility Management and
Quản lý di động và quản lý phiên

Session Management
GPRS
Gateway MSC
MSC cổng
Interface between two GSNs within the Giao diện giữa hai GSN trong cùng
same PLMN.
một PLMN
Interface between two GSNs in different Giao diện giữa hai GSN trong hai
PLMNs.
PLMN
General Packet Radio Service
Dịch vụ vô tuyến gói tin chung
Interface between an SGSN and an
Giao diện giữa SGSN và
MSC/VLR.
MSC/VLR
Group Special Mobile/Global System for
Hệ thông thông tin di động toàn cầu
Mobile Communication


5
GSN

GPRS Support Node

Nốt hỗ trợ GPRS

GTP

GPRS Tunnelling Protocol

Giao thức GPRS

HDLC

High Level Data Link Control

Điều khiển kết nối số liệu lớp cao

HLR

Home Location Register

IMEI

Bộ ghi nhớ
Giao thức bản tin điều khiển
Internet Control Message Protocol
Internet
International Mobile Equipment Identity Nhận dạng thiết bị di động quốc tế

IMSI

International Mobile Station Identity

Nhận dạng trạm di động quốc tế

IP

Internet Protocol

Giao thức Internet

ISDN

Integrated Servises Digital Network

Mạng số đa dịch vụ tích hợp

ISP

Internet Service Provider

Nhà cung cấp dịch vụ Internet

ISUP

ISDN User Part

Phần ngƣời sử dụng ISDN

LAC

Location Area Code

Mã vùng dịch vụ

LAI

Location Area Identity

Nhận dạng vùng dịch vụ

LAPD

Link Access Procedures on D Channel

Các thủ tục truy nhập trên kênh D

LCP

Link Control Protocol

Giao thức điều khiển liên kết

LLC

Logical Link Control

Giao thức liên kết logic

Lm

Half Rate TCH

Kênh TCH bán tốc

MAC

Medium Access Control

Điều khiển truy nhập trung bình

MAP

Mobile Application Part

Phần ứng dụng di động

ME

Mobile Equipment

Thiết bị di động

MS

Mobile Station

MSC

Mobile Services Switching Center

MSIN

Mobile Station Identity Number

Trạm di động
Trung tâm chuyển mạch các dịch

vụ di động
Số nhận dạng trạm di động

MSISDN

Mobile Station ISDN Number

Số ISDN trạm di động

MT

Mobile Termination

Kết cuối cho di động

MTP2

Message Transfer Part layer 2

Phần truyền bản tin lớp 2

MTP3

Message Transfer Part layer 3

Phần truyền bản tin lớp 2

MUP

Mobile User Part

Phần ngƣời sử dụng di động

NCP

Network Control Protocol

Giao thức điều khiển mạng

NE

Network Element

Thành phần mạng

NMG

Network Management Gateway

Cổng quản lý mạng

ICMP


6
NMN

Network Management Node

Nốt quản lý mạng

NS

Network Service

Dịch vụ mạng

NSS

Network and Switching Subsystem

Phân hệ chuyển mạch và mạng

OMC

PCH

Operation and Maintenance Center
Operation and Maintenance Center –
Radio
Paging Channel

Trung tâm khai thác và bảo dƣỡng
Trung tâm khai thác và bảo dƣỡng
vô tuyến
Kênh tìm gọi

PCU

Packet Control Unit

Khối điều khiển gói

PDCH

Packet Data Channel

Kênh số liệu gói

PDN

Packet Data Network

Mạng số liệu gói

PDP

Packet Data Protocol, e.g., IP or X.25

Giao thức số liệu gói tin

PDU

Protocol Data Unit

Khối số liệu gói tin

PIN

Personal Identity Number

Số nhận dạng cá nhân

PLMN

Public Land Mobile Network

MMạng di động mắt đất công cộng

PPP

Point-to-Point Protocol

OMC-R

QoS

Giao thức điểm – điểm
Mạng số liệu chuyển mạch gói
Packet Switched Public Data Network
công cộng
Mạng điện thoại chuyển mạch công
Public Switched Telephone Network
cộng
Quality of Service
Chất lƣợng dịch vụ

RA

Routing Area

Vùng định tuyến

RA

Rate Adaptor

Bộ thích ứng tốc độ

RAC

Routing Area Code

Mã vùng định tuyến

RACH

Random Access Channel

Kênh thâm nhập ngẫu nhiên

RAI

Routeing Area Identity

Nhận dạng vùng định tuyến

RCF

Radio Control Function

Chức năng điều khiển vô tuyến

RCP

Radio Control Part

Phần điều khiển vô tuyến

RLC

Radio Link Control

Điều khiển liên kết vô tuyến

SACCH

Slow Associated Cotrol Channel

Kênh điều khiển liên kết chậm

SAP

Service access point

Diểm trunh nhập dịch vụ

SCH

Synchronization Channel

Kênh đồng bộ

SDCCH

Stand alone Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng

SGSN

Serving GPRS Support Node

Nốt hỗ trợ dịch vụ GPRS

SIM

Subscriber Identity Module

Module nhận dạng thuê bao

PSPDN
PSTN


7
SM

Short Message

Bản tin ngắn

TCH

Trafic Channel

Kênh lƣu lƣợng

TCH/F

TCH Full Rate

TCH toàn tốc

TCP

Transmission Control Protocol

TDMA

Time Division Multiple Access

TE

Terminal Equipment

Giao thức điều khiển truyền dẫn
Đa truy nhập phân chia theo thwoif
gian
Thiết bị đầu cuối

TLLI

Temporate Logical Link Identity

Nhận dạng liên kết logic tạm thời

TMSI

Temporary Mobile Station Identity

Nhận dạng trạm di động tạm thời

UDP

User Datagram Protocol
The interface between the MS and the
GPRS fixed network part.
Visiting Locaton Register

Giao thức số liệu ngƣời dùng

Um
VLR

Giao diện giữa MS và mạng GPRS
Bộ ghi dịch tạm trú

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Phân loại các dịch vụ ở IMT-2000
Bảng 1.2. Các đề xuất IMT-2000
Bảng 2.1. Các thông số điều chế kênh truy nhập và kênh lƣu lƣợng truy nhập và

kênh lƣu lƣợng đƣờng lên
Bảng 2.1. Các thông số điều chế kênh truy nhập và kênh lƣu lƣợng truy nhập và
kênh lƣu lƣợng đƣờng lên
Bảng 2.3. Các thông số của kênh MAC
Bảng 2.4. Sơ đồ mã háo và tốc độ
Bảng 3.1. Phƣơng thức mã hóa EDGE và GPRS
Bảng 3.2. Thông lƣợng của các phƣơng thức mã hóa


8

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1. Cấu trúc đƣờng xuống
Hình 2.2. Cấu trúc đƣờng lên
Hình 2.3. Phân bố kênh RRI và hoa tiêu ở ghép kênh thời gian đối với kênh lƣu
lƣợng đƣờng lên
Hình 2.4. Cấu trúc hệ thống GPRS
Hình 3.1. Mô tả thông lƣợng số liệu vùng Dense Urban
Hình 3.2. Mô tả thông lƣợng số liệu vùng Rural
Hình 3.3. Mô tả khả năng là một hàm của SINR
Hình 3.4. thông lƣợng số liệu của GPRS và EDGE phụ thuộc vào C/I
Hình 4.1. MeanBEP và CV BEP trên BCCH
Hình 4.2. MeanBEP và CV BEP trên TCH
Hình 4.3. Ping 32 byte GPRS và EDGE
Hình 4.4. Ping 512 byte GPRS và EDGE
Hình 4.5. Web GPRS và EDGE
Hình 4.6. FTP GPRS và EDGE
Hình 4.7. EDGE RLC và Application Throughput
Hình 4.8. Thiết lập UL TBF
Hình 4.9. Thiết lập DL TBF

9

Hình 4.10. UL Data tranfer
Hình 4.11. DL Data tranfer
Hình 4.12. UL GPRS Traffic
Hình 4.13. UL GPRS Traffic
Hình 4.14. UL EDGE Traffic
Hình 4.15. UL EDGE Traffic
Hình 4.16. UL GPRS & EDGE Traffic
Hình 4.17. UL GPRS & EDGE Traffic
Hình 4.18. UL/DL GPRS Throughput
Hình 4.19. UL/DL EDGE Throughput

MỞ ĐẦU
Sự ra đời của hệ thống thông tin di động GSM là một bƣớc nhảy vọt của
lĩnh vực thông tin, mang lại cho ngƣời sử dụng nhiều lợi ích khó có thể phủ
nhận. Hệ thống thông tin thế hệ thứ hai sử dụng các kỹ thuật điều chế số và sử
dụng các phƣơng pháp xử lý cuộc gọi là số hóa. Một trong những hệ thống này
là sự kết hợp của hai kỹ thuật TDMA và FDMA để tăng số lƣợng kênh. Các hệ
thống này cung cấp chất lƣợng dịch vụ tốt hơn các hệ thống của thế hệ thứ nhất
và việc sử dụng băng thông hiệu quả hơn. Các hệ thống thuộc thế hệ thứ hai hỗ
trợ cả truyền tín hiệu thoại, truyền số liệu, text… và có cơ chế mã hóa để bảo vệ
dữ liệu và thoại. Tuy nhiên, trƣớc yêu cầu tăng nhanh của việc truyền dữ liệu tốc
độ cao, mạng GSM đã bộc lộ rõ những nhƣợc điểm của mình. Đó là việc truyền
dữ liệu với tốc độ và chất lƣợng dịch vụ dữ liệu chƣa đáp ứng đƣợc nhu cầu.
Trong tình hình hạ tầng cơ sở của hệ thống GSM hiện tại đang chiếm đa số và
việc phát triển ngay lên mạng thông tin di động thế hệ 3 đòi hỏi hạ tầng thiết bị
phải thay đổi rất lớn và điều này khó có thể thực hiện đƣợc. Trong tiến trình

phát triển của thông tin di động thì việc thông qua một số bƣớc trung gian là
điều tất yếu.
Dịch vụ vô tuyến gói vô tuyến chung GPRS đã đƣợc sử dụng để cung cấp
băng thông cho các dịch vụ Internet di động trong mạng GSM. Tuy nhiên, các
ứng dụng số liệu thời gian thực đòi hỏi băng thông rộng hơn với chất lƣợng dịch
vụ cao hơn mà GPRS hiện nay không đáp ứng đƣợc.


10

Việc chuyển từ GPRS sang EGPRS hay EDGE có thể xóa đi sự khác biệt
về mặt dung lƣợng này. EDGE - Enhanced Data rates for GSM Evolution là tiêu
chuẩn giao diện vô tuyến mới với sự kết hợp của phƣơng thức điều chế 8PSK.
EDGE tạo điều kiện cho các nhà khai thác mạng GSM có thể chuyển sang cung
cấp các dịch vụ số liệu di động và các dịch vụ đa phƣơng tiện bằng việc tăng tốc
độ dung lƣợng lên gấp 3 lần với cùng phổ GSM hiện tại mà không có bất kỳ ảnh
hƣởng lớn nào đối với việc quy hoạch tần số. EDGE là giải pháp bổ sung cho hệ
thống UMTS, nó cho phép các nhà khai thác mạng có thể sử dụng EDGE để
cung cấp các dịch vụ tƣơng đƣơng 3G trên diện rộng và triển khai 3G ở các khu
vực có mật độ thuê bao lớn.
Ở Việt Nam, trong bối cảnh cạnh tranh của thị trƣờng thông tin hiện nay,
nhu cầu triển khai 3G là không thể phủ nhận nhằm mục đích tiếp cận các công
nghệ mới và nâng cao uy tín, nâng cao khả năng cạnh tranh của nhà khai thác.
Việc gấp rút nghiên cứu thành công và đƣa ra các bƣớc cụ thể để triển khai nâng
cấp phát triển mạng di động lên 3G sẽ là một thắng lợi tuyệt đối của nhà khai
thác trong việc tối ƣu hiệu quả đầu tƣ và cạnh tranh trên thị trƣờng sôi động hiện
nay. Mạng GSM của Tổng Công ty đã chính thức đƣa công nghệ GPRS vào khai
thác từ tháng 09/2003. Do vậy, một trong những yêu cầu thiết yếu trƣớc mắt đối
với GSM của Tổng Công ty là nghiên cứu thử nghiệm công nghệ EDGE/2,5G lộ trình phát triển tiến tới mạng thông tin di động 3G.
Luận văn “Nghiên cứu công nghệ EDGE và ứng dụng vào mạng thông

tin di động MobiFone” nhằm đề triển khai mạng EDGE trên nền mạng GSM
sẵn có của VMS/MobiFone và từ kết quả thực tế trong quá trình triển khai để có
hƣớng nghiên cứu tiếp theo nhằm cải thiện, năng cao chất lƣợng của dịch vụ.
Trong thời gian qua, để hoàn thiện đề tài, tôi đã nhận được sự giúp đỡ
tạo điều kiện của các cấp lãnh đạo, các đơn vị bạn, đặc biệt dưới sự hướng
dẫn của Tiến Sỹ Trần Minh Tuấn. Tuy nhiên, do thời gian có hạn, đề tài khó
tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của cấp trên cũng như các bạn đồng nghiệp để hoàn thiện hơn nữa.
Xin chân thành cảm ơn.


11

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Lịch sử phát triển của thông tin di động
Vô tuyến di động đã đƣợc sử dụng hơn 80 năm. Mặc dù các khái niệm tổ
ong, các kỹ thuật trải phổ, điều chế số và các công nghệ vô tuyến hiện đại khác
đã đƣợc biết đến hơn 50 năm trƣớc, dịch vụ điện thoại di động mãi đến đầu
những năm 1960 mới xuất hiện ở - các dạng sử dụng đƣợc và khi đó nó chỉ là
các sửa đổi thích ứng với các hệ thống điều vận. Các hệ thống điện thoại di động
đầu tiên này ít tiện lợi hơn và dung lƣợng rất thấp so với hệ thống hiện nay.
Cuối cùng các hệ thống điện thoại di động tổ ong điều tần song công sử dụng kỹ
thuật đa thâm nhập phân chia theo tần số (FDMA) đã xuất hiện vào những năm
1980. Cuối những năm 1980 ngƣời ta nhận thấy rằng các hệ thống tổ ong tƣơng
tự không thể đáp ứng đƣợc các nhu cầu ngày càng tăng vào thế kỷ sau nếu nhƣ
không loại bỏ đƣợc các hạn chế cố hữu của hệ thống này:
(1) Phân bổ tần số rất hạn chế, dung lƣợng thấp.
(2) Tiếng ồn khó chịu và nhiễu xảy ra khi máy di động chuyển dịch trong
môi trƣờng pha đinh đa tia.
(3) Không đáp ứng đƣợc các dịch vụ mới hấp dẫn đối với khách hàng

(4) Không cho phép giảm đáng kể giá thành của thiết bị di động và cơ sở hạ
tầng.
(5) Không đảm bảo tính bí mật của các cuộc gọi.
(6) Không tƣơng thích giữa các hệ thống khác nhau, đặc biệt ở Châu Âu, làm
cho thuê bao không sử dụng máy di động của mình ở các nƣớc khác.
Giải pháp duy nhất để loại bỏ các hạn chế trên là phải chuyển sang sử dụng
kỹ thuật thông tin số cho thông tin di động cùng với các kỹ thuật đa thâm nhập
mới.
Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa thâm nhập phân chia theo
thời gian (TDMA) đầu tiên trên thế giới đƣợc ra đời ở Châu Âu và có tên gọi là
GSM. Ban đầu hệ thống này đƣợc gọi là: “ Nhóm đặc trách di động” (Groupe
Spescial Mobile) theo tên gọi của một nhóm đƣợc CEPT (Conference of
European Postal and Telecommunication Administrations - Hội nghị các cơ


12

quan quản lý viễn thông và Bƣu chính Châu Âu) cử ra để nghiên cứu tiêu chuẩn.
Sau đó để tiện cho việc thƣơng mại hoá GSM đƣợc gọi là: “Hệ thống thông tin
di động toàn cầu” (Global System for Mobile communication). GSM đƣợc phát
triển từ năm 1982 khi các nƣớc Bắc Âu gửi đề nghị đến CEPT để quy định một
dịch vụ viễn thông chung Châu Âu ở băng tần 900MHz. Lúc đầu vào những
năm 1982-1985 ngƣời ta bàn luận về việc nên xây dựng một hệ thống tƣơng tự
hay số. Năm 1985 hệ thống số đƣợc quyết định. Bƣớc tiếp theo là lựa chọn băng
rộng hay băng hẹp. Năm 1986 một cuộc kiểm tra ngoài hiện trƣờng đã diễn ra
tại Paris, các hãng đã đua tài với giải pháp của mình. Tháng 5 năm 1986 giải
pháp TDMA băng hẹp đã đƣợc lựa chọn. Đồng thời 13 nƣớc (ở Anh có 2 hãng
khai thác) đã ký vào biên bản ghi nhớ (MoU) thực hiện các quy định, nhƣ vậy đã
mở ra một thị trƣờng di động số có tiềm năng lớn. Tất cả các hãng khai thác
MoU hứa sẽ có một hệ thống GSM vận hành vào 1/7/1991. Một số nƣớc đã

công bố kết quả phủ sóng các vùng rộng lớn ngay từ đầu, trong khi một số nƣớc
khác sẽ bắt đầu phục vụ ở bên trong và xung quanh thủ đô. Ở Việt Nam hệ
thống thông tin di động số GSM đƣợc đƣa vào từ năm 1993. Ở Mỹ khi hệ thống
AMPS tƣơng tự sử dụng phƣơng thức FDMA đƣợc triển khai vào giữa những
năm 1980, các vấn đề về dung lƣợng đã phát sinh ở các thị trƣờng di động chính
nhƣ : New York, Los Angeles và Chicago. Mỹ đã có chiến lƣợc nâng cấp hệ
thống này thành hệ thống số: chuyển tới hệ thống TDMA đƣợc TIA
(Telecommunication Industry Association: Liên hiệp công nghiệp phiên bản
mới: IS-136, còn gọi là AMPS số (D-AMPS). Nhƣng không giống nhƣ IS-54,
GSM đã đạt đƣợc thành công tại Mỹ. Có lẽ sự thành công này là ở chỗ các nhà
phát triển ra hệ thống GSM đã dám thực hiện một hy sinh lớn là để tìm kiếm các
thị trƣờng Châu Âu và Châu Á họ không thực hiện tƣơng thích giao diện vô
tuyến giữa GSM và ASMP. Nhờ vậy các hãng Ericson và Nokia trở thành các
hãng dẫn đầu ở cơ sở hạ tầng vô tuyến số và bỏ lại sau các hãng Motorola và
Lucent.
Tình trạng trên đã tạo cơ hội cho các nhà nghiên cứu ở Mỹ tìm ra một
phƣơng án mới cho thông tin di động số. Để tìm kiếm hệ thống thông tin di động
mới ngƣời ta nghiên cứu công nghệ đa thâm nhập theo mã (CDMA). Công nghệ
này sử dụng kỹ thuật trải phổ trƣớc đó đã có các ứng dụng chủ yếu trong quân
sự. Đƣợc thành lập vào năm 1985, Qualcom, sau đó đƣợc gọi là “Thông tin


13

Qualcom” (Qualcom Communication) đã phát triển công nghệ CDMA cho
thông tin di động và đã nhận đƣợc nhiều bằng phát minh trong lĩnh vực này. Lúc
đầu công nghệ này đƣợc đón nhận một cách dè dặt do quan niệm truyền thống
về vô tuyến là mỗi cuộc thoại đòi hỏi một kênh vô tuyến riêng. Đến nay công
nghệ này đã trở thành công nghệ thống trị tại Bắc Mỹ. Qualcom đã đƣa ra phiên
bản CDMA đầu tiên gọi là IS-95A.

Các mạng CDMA thƣơng mại đã đƣợc đƣa vào khai thác tại Hàn Quốc và
Hồng Kông. CDMA cũng đã đƣợc mua hoặc đƣa vào thử nghiệm ở Achentina,
Brasil, ChiLe, Trung Quốc, Nhật Bản. tại Việt Nam cũng đã có công ty cung cấp
di động sử dụng mạng di động công nghệ CDMA.
Ở Nhật Bản vào năm 1993 NTT đƣa ra tiêu chuẩn thông tin di động số đầu
tiên của nƣớc này: JPD (Japanish Personal Digital Cellular System: hệ thống tổ
ong số của Nhật).
Để tăng thêm dung lƣợng cho các hệ thống thông tin di động, tần số của các
hệ thống này đang đƣợc chuyển từ vùng 800-900MHz vào vùng 1,8-1,9GHz.
Một số nƣớc đã đƣa vào sử dụng cả hai băng tần (Dual Band).
Song song với sự phát triển của các hệ thống thông tin di động tổ ong nói
trên, các hệ thống thông tin di động hạn chế cho mạng nội hạt sử dụng máy cầm
tay không dây số (Digital Cordless Phone) cũng đƣợc nghiên cứu phát triển. Hai
hệ thống điển hình cho laọi thông tin này là DECT (Digital Enhanced Cordless
Telecommunications: Viễn thông không dây số tăng cƣờng) của Châu Âu và
PHS ( Persanal Handy Phone System: Hệ thống máy thoại cầm tay cá nhân) của
Nhật cũng đã đƣợc đƣa vào thƣơng mại.
Ngoài các hệ thống thông tin di động mặt đất, các hệ thống thông tin di động
vệ tinh: Global Star và Iridium cũng đƣợc đƣa vào thƣơng mại trong năm 1998.
Nhƣ vậy, sự kết hợp giữa các hệ thống thông tin di động nói trên sẽ tạo nên
một hệ thống thông tin di động cá nhân (PCS: Persanal Communication System)
cho phép các cá nhân có thể thông tin ở mọi thời điểm và ở bất cứ nơi đâu mà họ
cần thông tin. Hiện nay để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các khách hàng
viễn thông về các dịch vụ viễn thông mới các hệ thống thông tin di động đang
tiến tới thế hệ thứ ba (thế hệ thứ nhất: thông tin di động tƣơng tự, thế hệ thứ hai


14

là thông tin di động hiện tại). Ở thế thệ thông tin di động thứ ba này các hệ

thống thông tin di động có xu hƣớng hoà nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và
có khả năng phục vụ ở tốc độ cao lên đến 2 Mbit/s. Để phân biệt với các hệ
thống thông tin di động hiện tại hệ thống thông tin di động thứ ba gọi là thông
tin di động băng rộng.
1.2. Công nghệ của tương lai – 3G
Sự phát triển nhanh chóng của các dịch vụ số liệu mà trƣớc nhất là IP đã
đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghệ viễn thông di động. Thông tin di động
thế hệ hai mặc dù sử dụng công nghệ số nhƣng vì là hệ thống băng hẹp và đƣợc
xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng đƣợc các yêu
cầu của dịch vụ này. Trong bối cảnh đó ITU đã đƣa ra đề án tiêu chuẩn hoá hệ
thống thông tin di động thế hệ thứ ba với tên gọi IMT-2000. IMT-2000 đã mở
rộng đáng kể khả năng cung cấp dịch vụ và bao phủ một vùng rộng lớn các
phƣơng tiện thông tin. Mục đích của IMT-2000 là đƣa ra nhiều khả năng mới
nhƣng cũng đồng thời đảm bảo sự phát triển liên tục của hệ thống thông tin di
động 2G vào những năm 2000. Thông tin di động thế hệ thứ ba (3G) xây dựng
trên cơ sở IMT-2000 sẽ đƣợc đƣa vào phục vụ từ năm 2001. Các hệ thống 3G sẽ
cung cấp rất nhiều dịch vụ viễn thông bao gồm : tiếng, số liệu tốc độ bit thấp và
bit cao, đa phƣơng tiện, video cho ngƣời sử dụng làm việc cả ở các phƣơng tiện
công cộng lẫn tƣ nhân (vùng công sở, vùng dân cƣ, phƣơng tiện vận tải…).
Các tiêu chí chung để xây dựng IMT-2000 nhƣ sau:
- Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2 GHz nhƣ sau:
o Đƣờng lên: 1885-2025 MHz
o Đƣờng xuống: 2110-2200 MHz
- Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các hình loại thông tin vô
tuyến:
o Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến
o Tƣơng tác cho mọi loại dịch vụ viễn thông
- Sử dụng các phƣơng tiện khai thác khác nhau:
o Trong công sở

15

o Ngoài đƣờng
o Trên xe
o Vệ tinh
- Có thể hỗ trợ các dịch vụ nhƣ:
o Các phƣơng tiên tại nhà ảo (VHE: Virtual Home Enviroment) trên
cơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạng toàn cầu.
o Đảm bảo chuyển mạng quốc tế.
o Đảm bảo các dịch vụ đa phƣơng tiện đồng thời cho tiếng, số liệu
chuyển mạch theo kênh và số liệu chuyển mạch theo gói.
- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện
Môi trường hoạt động của IMT-2000 được chia thành bốn vùng với các tốc
độ bit Rb phục vụ như sau TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

GPRS System Description – Errisson 1551-AXB 250 01/1 Uen

2.

ETSI TS 101 344 V7.6.0 ( 2001 – 03 ), GPRS service Description Stage 2

3.

GPRS Radio Network Dimensioning Guideline for Erisson GSM System BSS R8

4.

Network Methodology and Concepts - Erisson

5.

Interwork Description BSC – MS traffic Description - Erisson

6.

User description, GPRS Channel Administration - Erisson

7.

BSS – Definition of quality of service indicators – release B6.2 SMG 29 – Alcatel

8.

Default Radio Parameters B6.2 – Alcatel

9.

GPRS performance analyse Mobifone VietNam – Netcom Consultants

10.

Product description – GPRS solution Alcatel GPRS core network product release

R2.1

11.

www.hspa.gsmworld.com

12.

3GPP Technical Report 25.848, Physical layer aspects of UTRA High Speed

Downlink Packet Access, version 4.0.0, March 2001.


16

13.

3GPP Technical Report 25.890, High Speed Downlink Packet Access: UE Radio

Transmission and Reception, 1.0.0, May 2002.

14.

3GPP Technical Report 25.848, Physical layer aspects of UTRA High Speed

Downlink Packet Access, version 4.0.0, March 2001.
15.

3GPP Technical Specification 25.211, Physical Channels and Mapping of

Transport Channels onto Physical Channels (FDD), version 5.0.0, March 2002.
16.

3GPP Technical Specification 25.212, Multiplexing and Channel Coding (FDD),

version 5.0.0, March 2002.
17.

3GPP Technical Specification 25.306, UE Radio Access Capabilities, version

5.1.0, June 2002.
18.

3GPP Technical Specification 25.331, Radio Resource Control (RRC), Release 5,

December 2003.
19.

3GPP Technical Specification 25.322, Radio Link Control (RLC), December 2003.

20.

Elliot, R. C. and Krzymien, W. A. „Scheduling Algorithms for the cdma2000

Packet Data Evolution‟, Proceedings of the IEEE Vehicular Technology Conference
(VTC), Vancouver, Canada, September 2002, vol. 1, pp. 304–310.
21.

Ameigeiras, P. „Packet Scheduling and Quality of Service in HSDPA‟, Ph.D.

thesis, Department of Communication Technology, Aalborg University, Denmark,
October 2003.
22.

Kolding, T. E. „Link and System Performance Aspects of Proportional Fair

Scheduling in WCDMA/HSDPA‟, Proceedings of 58th IEEE Vehicular Technology
Conference (VTC), Florida, USA, October 2003, vol. 2, pp. 1454–1458.
23.

Ramiro-Moreno, J., Pedersen, K. I. and Mogensen, P. E. „Network Performance of

Transmit and Receive Antenna Diversity in HSDPA under Different Packet Scheduling
Strategies,‟ Proceedings of 57th IEEE Vehicular Technology Conference (VTC), Jeju,
South Korea, April 2003, vol. 2, pp. 1454–1458.
24.

Parkvall, S., Dahlman, E., Frenger, P., Beming, P. and Persson, M. „The High

Speed Packet Data Evolution of WCDMA,‟ Proceedings of the 12th IEEE Symposium of
Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC), San Diego, California,
USA, September 2001, vol. 2, pp. G27–G31.


17

25.

Holtzman, J. M. „Asymptotic Analysis of Proportional Fair Algorithm‟, IEEE

Proc. Personal Indoor Mobile Radio Communications (PIMRC), Septermber, 2001, pp.
F33–F37.
26.

Andrews, M., Kumaran, K., Ramanan, K., Stolyar, A. and Whiting, P. „Providing

Quality of Service over a Shared Wireless Link,‟ IEEE Communications Magazine,
February 2001, vol. 39, no. 2, pp. 150–154.