Nghiên cứu và phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3g

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------ĐẶNG TRIỀU DƯƠNG

NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÁC DỊCH VỤ
GIÁ TRỊ GIA TĂNG TRÊN MẠNG DI ĐỘNG 3G

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGHÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS.TS: NGUYỄN VĂN KHANG

Hà Nội – Năm 2010


TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Đề tài: Nghiên cứu và phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G
Tác giả luận văn: Đặng Triều Dương

Khóa: 2008-2010

Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Văn Khang-Trưởng khoa Điện tử-Viễn Thông,
Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Nội dung tóm tắt:
a) Lý do chọn đề tài
Sự nâng cấp lên công nghệ 3G gần đây của các mạng thông tin di động đã tạo
môi trường cho các dịch vụ giá trị gia tăng phát triển, mang lại doanh thu rất lớn cho
các nhà khai thác.
b) Mục đích nghiên cứu của luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu.
Mục đích của đề tài là nghiên cứu, phân tích những đặc điểm của mạng di động

3G, xu hướng nâng cấp, phát triển của mạng di động 3G và sau 3G trong tương lai, dựa
trên quan điểm: sự nâng cấp về công nghệ là nền tảng cho sự phát triển của các dịch vụ
giá trị gia tăng.
Đối tượng nghiên cứu của Luận văn là công nghệ 3G, xu hướng phát triển công
nghệ và nhu cầu sử dụng của thuê bao di động.
Phạm vi nghiên cứu là tổng quan sự phát triển các dịch vụ Giá trị gia tăng của các
mạng di động tại Việt Nam và cụ thể là tại công ty thông tin di động Mobifone mà Tác
giả trực tiếp tham gia công tác.
c) Tóm tắt cô đọng các nội dung chính
Luận văn được chia thành 4 chương:
Chương I: Xu hướng phát triển hệ thống thông tin di động toàn cầu
Chương II: Nâng cấp công nghệ làm nền tảng cho sự phát triển các dịch vụ
giá trị gia tăng.
Chương III: Tổng quan công nghệ WCDMA trong hệ thống UMTS.
Chương IV: Các dịch vụ giá trị gia tăng đang triển khai tại Mobifone.


d) Phương pháp nghiên cứu.
Tác giả đã thực hiện bằng phương pháp thu thập thông tin, thống kê và có phân
tích để đưa ra các dịch vụ Giá trị gia tăng có chất lượng theo tiêu chí thuận tiện cho
người sử dụng và tận dụng được công nghệ.
e) Kết luận
Luận văn đã phân tích được những thuận lợi của mạng thông tin di động 3G cũng
như những phân tích đánh giá về công nghệ di động trong tương lai làm nền tảng cho
sự phát triển của các dịch vụ giá trị gia tăng. Bên cạnh đó, luận văn này đã đưa đến
cách ứng dụng hiệu quả một số dịch vụ giá trị gia tăng đang triển khai thực tế hiện nay
để tận dụng được công nghệ sẵn có. Luận văn này có thể được sử dụng làm tài liệu
tham khảo hữu ích cho những ai quan tâm đến đề tài này cũng như có thể tham khảo để
phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng tại các doanh nghiệp viễn thông khác. Tác giả kiến
nghị việc sao chép y nguyên, sử dụng các mô hình kỹ thuật, ý tưởng triển khai trong

luận văn phải có sự đồng ý của tác giả.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ từ Thầy
hướng dẫn và những người tôi đã tham khảo. Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong
đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào.

Hà Nội, ngày 27 tháng 10 năm 2010
Tác giả

Đặng Triều Dương


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .......................................................................................................................................1
CHƯƠNG I: XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TOÀN CẦU ......2
1.1 Xu hướng phát triển hệ thống thông tin di động trên thế giới. ..............................................2
1.2 Tình hình chuẩn hoá công nghệ 3G..........................................................................................4
1.3 Chuẩn hóa công nghệ 4G...........................................................................................................9
1.4 Phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA ....................................................................11
1.3.1 GPRS ..................................................................................................................................11
1.3.2 EDGE..................................................................................................................................11
1.3.3 WCDMA hay UMTS/FDD.................................................................................................12
CHƯƠNG II: NÂNG CẤP CÔNG NGHỆ LÀM NỀN TẢNG CHO SỰ PHÁT TRIỂN CÁC
DỊCH VỤ GÍA TRỊ GIA TĂNG .........................................................................................................13
2.1 Nâng cấp công nghệ trong họ GSM lên 3G............................................................................13
2.1.1 Các thế hệ công nghệ trong họ GSM ..................................................................................13

2.1.2 Hạ tầng mạng phải thay đổi ra sao? ....................................................................................13
2.1.3 Sự phát triển liền mạch .......................................................................................................14
2.2 Nâng cấp công nghệ trong họ GSM lên 4G?..........................................................................15
2.2.1 Chuẩn hóa công nghệ 4G....................................................................................................16
2.2.2 Nhu cầu người dùng là động lực phát triển 4G...................................................................16
2.2.3 Định hướng và tương lai của công nghệ 4G .......................................................................17
2.3 Đánh giá hiện trạng công nghệ và cơ hội cho các dịch vụ Giá trị gia tăng .........................19
2.3.1 HSPA tiếp tục là công nghệ băng rộng di động chủ đạo ....................................................19
2.3.2 Bùng nổ lưu lượng dữ liệu ..................................................................................................21
2.3.3 Thuê bao 3G sẽ chiếm gần 50% thị phần ...........................................................................22
2.3.4 Kết luận...............................................................................................................................24
CHƯƠNG III: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ WCDMA TRONG HỆ THỐNG UMTS. ..................25
3.1 Nguyên lý CDMA .....................................................................................................................25
3.1.1 Nguyên lý trải phổ CDMA .................................................................................................25
3.1.2 Kỹ thuật trải phổ và giải trải phổ ........................................................................................26
3.1.3. Kỹ thuật đa truy nhập CDMA............................................................................................26
3.2. Một số đặc trưng của lớp vật lý trong hệ thống WCDMA. .................................................28
3.2.1. Các mã trải phổ . ................................................................................................................28
3.2.2. Phương thức song công......................................................................................................29
3.2.3. Dung lượng mạng. .............................................................................................................29
3.2.4. Phân tập đa đường- Bộ thu RAKE.....................................................................................30
3.2.5. Các kênh giao diện vô tuyến UTRA FDD. ........................................................................31
3.2.6. Trạng thái cell. ...................................................................................................................31
3.2.7. Cấu trúc Cell. .....................................................................................................................32
3.3. Kiến trúc mạng........................................................................................................................33
3.3.1 Kiến trúc hệ thống UMTS ..................................................................................................33


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G
3.3.2. Kiến trúc mạng truy nhập vô tuyến UTRAN.....................................................................36

3.3.2.1 Bộ điều khiển mạng vô tuyến......................................................................................37
3.3.2.2 Nút B (Trạm gốc) ........................................................................................................38
3.4 Các dịch vụ và ứng dụng UMTS.............................................................................................39
3.4.1. Giới thiệu. ..........................................................................................................................39
3.4.2. Các lớp QoS UMTS...........................................................................................................39
3.4.2.1 Lớp hội thoại. ..............................................................................................................39
3.4.2.2 Lớp luồng. ...................................................................................................................40
3.4.2.3 Lớp tương tác. .............................................................................................................41
3.4.2.4 Lớp nền........................................................................................................................41
3.4.3. Khả năng hỗ trợ dịch vụ của các lớp đầu cuối...................................................................41
3.4. Tổng kết về công nghệ truy nhập vô tuyến WCDMA trong hệ thống UMTS ...................42
CHƯƠNG IV: CÁC DỊCH VỤ GIÁ TRỊ GIA TĂNG ĐANG TRIỂN KHAI TẠI MOBIFONE ....45
4.1 Dịch vụ MobiTV.......................................................................................................................45
4.1.1 Mô tả chung về giải pháp....................................................................................................45
4.1.2 Sơ đồ kỹ thuật tổng quan ....................................................................................................45
4.1.2.1 Kiến trúc tổng thể......................................................................................................45
4.1.2.2 Thành phần logic .......................................................................................................46
4.1.2.3 Thành phần giải pháp ...............................................................................................47
4.1.3 Tính năng của hệ thống:......................................................................................................48
4.1.4 Hỗ trợ thiết bị đầu cuối .......................................................................................................51
4.2 Dịch vụ AppStore .....................................................................................................................52
4.2.1 Yêu cầu kỹ thuật .................................................................................................................52
4.2.1.1 Cấu trúc hệ thống.........................................................................................................52
4.2.1.2 Chức năng các thành phần...........................................................................................53
4.2.2 Tính năng của hệ thống AStore ..........................................................................................54
4.2.2.1 Tính năng Web ............................................................................................................54
4.2.2.2 Tính năng Wap ............................................................................................................55
4.2.2.3 Tính năng SMS............................................................................................................55
4.2.2.4 Tính năng tính cước.....................................................................................................56
4.2.2.5 Tính năng tạo CDR......................................................................................................56

4.3 Dịch vụ Mstory .........................................................................................................................57
4.3.1 Yêu cầu kỹ thuật .................................................................................................................58
4.3.1.1 Cấu trúc hệ thống.........................................................................................................58
4.3.1.2 Chức năng các thành phần...........................................................................................59
4.3.2 Tính năng dịch vụ ...............................................................................................................60
4.3.2.1 Tính năng client...........................................................................................................60
Phương thức cung cấp dịch vụ.....................................................................................................61
4.3.2.2 Tính năng quản lý dịch vụ ...........................................................................................61
4.3.2.3 Tính năng tính cước.....................................................................................................62
4.3.2.4 Tính năng tạo CDR......................................................................................................62
4.4 Dịch vụ Game Portal................................................................................................................64
4.4.1 Cấu trúc hệ thống................................................................................................................65
4.4.1.1 Cấu trúc chung của hệ thống .......................................................................................65
4.4.1.2 Chức năng các thành phần...........................................................................................66
4.4.2 Các phân hệ, giao diện người dùng.....................................................................................68
4.4.2.1 Hệ thống WEBSITE ....................................................................................................68
4.4.2.2 Hệ thống WAPSITE ....................................................................................................69
4.4.2.3 Hệ thống quản trị nội dung (CMS)..............................................................................70


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G
4.4.3 Chi tiết tính năng hệ thống..................................................................................................70
4.4.3.1 Hệ thống Quản lý mạng NMS .....................................................................................70
4.4.3.2 Hệ thống Quản lý thiết bị ............................................................................................71
4.4.3.3 Hệ thống Tài khoản .....................................................................................................71
4.4.3.4 Hệ thống Quản lý Game ..............................................................................................72
4.4.3.5 Hệ thống Báo cáo/Thống kê ........................................................................................73
4.4.3.6 Hệ thống Thanh toán ...................................................................................................74
4.4.3.7 Hệ thống Quản trị cấu hình Portal ...............................................................................74
4.4.3.8 Hệ thống Quản lý đối tác nội dung..............................................................................74

4.4.3.9 Hệ thống Quản lý khuyến mãi.....................................................................................75
4.4.3.10 Hệ thống Quản trị diễn đàn .......................................................................................75
4.4.3.11 Hệ thống Quản trị Tin Tức ........................................................................................75
4.4.3.12 Hệ thống chăm sóc khách hàng .................................................................................76
4.4.3.13 Hệ thống Tính năng người dùng................................................................................76
4.4.3.14 Hệ thống Quản lý quảng cáo .....................................................................................77
4.4.3.15 Hệ thống Data mining ...............................................................................................77
4.4.3.16 Hệ thống SMS Gateway ............................................................................................77
4.4.3.17 Hệ thống nhận diện thuê bao .....................................................................................77
4.5 Hệ thống voice SMS .................................................................................................................78
4.5.1 Giới thiệu dịch vụ ...............................................................................................................78
4.5.2 Đặc điểm dịch vụ ................................................................................................................78
4.5.3 Lợi ích khi triển khai dịch vụ..............................................................................................79
4.5.4 Giải pháp kỹ thuật thiết kế hệ thống ...................................................................................80
4.5.4.1 Mô tả giải pháp kỹ thuật chung cho hệ thống Voice SMS ..........................................80
4.5.4.2 Mô hình hệ thống ........................................................................................................80
4.5.5 Kịch bản dịch vụ .................................................................................................................83
4.5.5.1 Qúa trình xử lý cuộc gọi Voice SMS ..........................................................................83
4.5.5.2 Quy trình gửi tin nhắn đến thuê bao On Net và Off Net .............................................84
4.5.6 Các chức năngcơ bản ..........................................................................................................85
4.5.6.1 Gửi tin nhắn Voice SMS .............................................................................................85
4.5.6.2 Chức năng nhận tin nhắn .............................................................................................86
4.5.6.3 Gửi tin nhắn Voice SMS theo nhóm ...........................................................................87
4.6 Dịch vụ truy cập wap ...............................................................................................................90
4.6.1 Giới thiệu dịch vụ ...............................................................................................................90
4.6.2 Cấu trúc hệ thống................................................................................................................90
4.6.3 Cấu hình đang cung cấp dịch vụ .........................................................................................92
4.6.3.1 Sơ đồ kết nối hệ thống.................................................................................................92
4.6.3.2 Phần cứng hệ thống .....................................................................................................92
4.7 Dịch vụ MCA ............................................................................................................................93

4.7.1 Giới thiệu dịch vụ ...............................................................................................................93
4.7.2 Thiết kế kỹ thuật hệ thống ..................................................................................................93
4.7.2.1 Mô hình hệ thống ........................................................................................................93
4.7.2.2 Kiến trúc logic hệ thống ..............................................................................................94
4.7.3 Nguyên lý hoạt động thông báo cuộc gọi nhỡ ....................................................................96
KẾT LUẬN ........................................................................................................................................101
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................102
PHỤ LỤC I: CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................................................103
PHỤ LỤC II: BẢNG CÁC DỊCH VỤ GTGT ..................................................................................109


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại bùng nổ công nghệ thông tin như hiện nay, việc sử dụng các
ứng dụng, tiện ích mà công nghệ thông tin mang lại không chỉ dừng lại ở việc sử
dụng máy tính, mà thiết bị di động đang dần trở thành một công cụ thay thế hiệu
quả bởi các lý do: giá thành ngày càng rẻ, có tính di động cao, có khả năng sử dụng
mọi lúc mọi nơi. Bên cạnh đó sự nâng cấp lên công nghệ 3G gần đây của các mạng
thông tin di động đã tạo môi trường cho các dịch vụ giá trị gia tăng phát triển, mang
lại doanh thu rất lớn cho các nhà khai thác.
Mục đích của đề tài là nghiên cứu, phân tích những đặc điểm của mạng di
động 3G, xu hướng nâng cấp, phát triển của mạng di động 3G và sau 3G trong
tương lai, dựa trên quan điểm: sự nâng cấp về công nghệ là nền tảng cho sự phát
triển của các dịch vụ giá trị gia tăng.
Câu hỏi nghiên cứu được đặt ra khi thực hiện luận văn là làm thế nào để triển
khai một dịch vụ giá trị gia tăng tận dụng được lợi thế về tốc độ dữ liệu của mạng
di động 3G.
Đối tượng nghiên cứu của Luận văn là công nghệ 3G, xu hướng phát triển
công nghệ và nhu cầu sử dụng của thuê bao di động. Tác giả đã thực hiện bằng

phương pháp thu thập thông tin, thống kê và có phân tích để đưa ra các dịch vụ Giá
trị gia tăng có chất lượng theo tiêu chí thuận tiện cho người sử dụng và tận dụng
được công nghệ.
Phạm vi nghiên cứu là tổng quan sự phát triển các dịch vụ Giá trị gia tăng tại
các mạng di động tại Việt Nam và kết quả nghiên cứu cụ thể tại công ty thông tin di
động Mobifone mà Tác giả trực tiếp tham gia công tác.
Trong luận văn này, nội dung được chia thành 4 chương:
Chương I: Xu hướng phát triển hệ thống thông tin di động toàn cầu
Chương II: Nâng cấp công nghệ làm nền tảng cho sự phát triển các dịch vụ giá trị
gia tăng.
Chương III: Tổng quan công nghệ WCDMA trong hệ thống UMTS.
Chương IV: Các dịch vụ giá trị gia tăng đang triển khai tại Mobifone.

 
 

Trang 1

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

CHƯƠNG I: XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI
ĐỘNG TOÀN CẦU
1.1 Xu hướng phát triển hệ thống thông tin di động trên thế giới.
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất sử dụng công nghệ đa truy nhập
theo tần số (FDMA) là hệ thống tế bào tương tự dung lượng thấp và chỉ có dịch vụ
thoại, tồn tại là các hệ thống NMT (Bắc Âu), TACS (Anh), AMPS (Mỹ). Đến
những năm 1980 đã trở nên quá tải khi nhu cầu về số người sử dụng ngày càng tăng

lên. Lúc này, các nhà phát triển công nghệ di động trên thế giới nhận định cần phải
xây dựng một hệ thống tế bào thế hệ 2 mà hoàn toàn sử dụng công nghệ số. Đó
phải là các hệ thống xử lý tín hiệu số cung cấp được dung lượng lớn, chất lượng
thoại được cải thiện, có thể đáp ứng các dịch truyền số liệu tốc độ thấp. Các hệ
thống 2G là GSM (Global System for Mobile Communication - Châu Âu), hệ
thống D-AMPS (Mỹ) sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian
TDMA, và IS-95 ở Mỹ và Hàn Quốc sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia
theo mã CDMA băng hẹp. Mặc dù hệ thống thông tin di động 2G được coi là
những tiến bộ đáng kể nhưng vẫn gặp phải các hạn chế sau: Tốc độ thấp (GSM là
10kbps) và tài nguyên hạn hẹp. Vì thế cần thiết phải chuyển đổi lên mạng thông tin
di động thế hệ tiếp theo để cải thiện dịch vụ truyền số liệu, nâng cao tốc độ bit và
tài nguyên được chia sẻ…
Mạng thông tin di động 2G đã rất thành công trong việc cung cấp dịch vụ tới
người sử dụng trên toàn thế giới, nhưng số lượng người sử dụng tăng nhanh hơn
nhiều so với dự kiến ban đầu, bên cạnh đó nhu cầu dữ liệu ngày càng cao theo từng
năm do đó nhất thiết phải cấp công nghệ lên 2.5G, 3G và thậm chí là 3.5G, 4G. Có
thể đưa ra các thống kê về tốc độ đáp ứng của các thế hệ công nghệ di động như
hình 1-1.

 
 

Trang 2

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

Hình 1-1: Tốc độ đáp ứng của các công nghệ di động

Mặt khác, khi các hệ thống thông tin di động ngày càng phát triển, không chỉ
số lượng người sử dụng điện thoại di động tăng lên, mở rộng thị trường, mà người
sử dụng còn đòi hỏi các dịch vụ tiên tiến hơn không chỉ là các dịch vụ cuộc gọi
thoại và dịch vụ số liệu tốc độ thấp hiện có trong mạng 2G. Nhu cầu của thị trường
có thể phân loại thành các lĩnh vực sau:
¾ Dịch vụ dữ liệu máy tính(Computer Data):
9 Số liệu máy tính (Computer Data)
9 E-mail
9 Truyền hình ảnh thời gian thực (Real time image transfer)
9 Đa phương tiện (Multimedia)
9 Tính toán di động (Computing)
¾ Dịch vụ viễn thông (Telecommunication)
9 Di động (Mobility)
9 Hội nghị truyền hình (Video conferencing)
9 Điện thoại hình (Video Telephony)
9 Các dịch vụ số liệu băng rộng (Wide band data services)
¾ Dich vụ nội dung âm thanh hình ảnh (Audio - video content)

 
 

Trang 3

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

9 Hình ảnh theo yêu cầu (Video on demand)
9 Các dịch vụ tương tác hình ảnh (Interactive video services)

9 Báo điện tử (Electronic newspaper)
9 Mua bán từ xa (Teleshopping)
9 Các dịch vụ internet giá trị gia tăng (Value added internet
services
9 Dịch vụ phát thanh và truyền hình (TV& Radio contributions)
Những lý do trên thúc đẩy các tổ chức nghiên cứu phát triển hệ thống thông
tin di động trên thế giới tiến hành nghiên cứu và đã áp dụng trong thực tế chuẩn
mới cho hệ thống thông tin di động: Thông tin di động 3G.
1.2 Tình hình chuẩn hoá công nghệ 3G
Hiện nay, các bộ tiêu chuẩn công nghệ 2,5G về cơ bản đã được hoàn thiện, cụ
thể như sau:
• 3GPP đã hoàn thiện chỉ tiêu kỹ thuật GPRS, từ đó các tổ chức chuẩn hoá khu
vực đã có bộ tiêu chuẩn kỹ thuật GPRS. Một số các nước thuộc nhóm công nghệ
này như Châu Âu, Hồng Kông, Nhật Bản đã biên soạn hoặc chấp nhận nguyên vẹn
chuẩn cho phù hợp với điều kiện công nghệ của mình.
• 3GPP2 đã hoàn thiện các chỉ tiêu kỹ thuật CDMA2000 1xEV-DO. Các tổ chức
chuẩn hóa khu vực của các nước có công nghệ IS-95A hoặc IS-95B hầu hết đã có
tiêu chuẩn áp dụng nguyên vẹn công nghệ 2,5G.
Với công nghệ 3G, tình hình chuẩn hoá phức tạp hơn với 3 mảng chính sau:
• Công nghệ truy nhập vô tuyến
• Mạng lõi
• Giao diện với các hệ thống khác.
Chuẩn hoá công nghệ truy nhập vô tuyến
Trên thế giới hiện đang tồn tại nhiều công nghệ thông tin di động 2G khác nhau
với số vốn đầu tư tương đối lớn. Việc xây dựng một hệ thống thông tin di động tiên
tiến hơn luôn đòi hỏi phải chú ý tới vấn đề lợi nhuận kinh tế, có nghĩa là các hệ
thống thông tin di động mới phải tương thích ngược với các hệ thống 2G hiện có,
để tận dụng sự đầu tư về cơ sở hạ tầng của các hệ thống cũ. Như vậy, mục tiêu phát

 

 

Trang 4

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

triển đến một tiêu chuẩn duy nhất cho IMT-2000 là không thể đạt được. Trên thực
tế, ITU đã chấp nhận sư tồn tại song song của 5 họ công nghệ khác nhau:
• IMT-MC (IMT-Multi Carrier): CDMA2000
• IMT-DS (IMT- Direct Sequence): WCDMA –FDD
• IMT-TC: WCDMA-TDD
• IMT-SC: TDMA một sóng mang, còn gọi là UWC-136 và EDGE
• IMT-FT: DECT
Các họ công nghệ này có nền tảng công nghệ khác nhau và được các cơ quan tổ
chức tiêu chuẩn hoá khác nhau thực hiện các việc xây dựng chuẩn được trình bày
trong hình 1-2

Hình 1-2: Các họ công nghệ được ITU-R chấp nhận
Đương nhiên là các nhà phát triển UMTS (châu Âu) mong muốn ITU chấp
nhận hệ thống chấp nhận toàn bộ những đề xuất của mình và sử dụng hệ thống
UMTS làm cơ sở cho hệ thống IMT-2000. Tuy nhiên vấn đề không phải đơn giản
như vậy, đã có tới 16 đề xuất cho hệ thống thông tin di động IMT-2000 (bao gồm
10 đề xuất cho các hệ thống mặt đất và 6 đề xuất cho các hệ thống vệ tinh). Dựa
trên đặc điểm của các đề xuất, năm 1999, ITU đã phân các đề xuất thành 5 nhóm
chính và xây dựng thành chuẩn IMT-2000. Năm 2007, WiMAX được bổ sung vào
IMT-2000:
Bảng tổng quan 3G/IMT-2000

ITU IMT-2000

 
 

Tên thông dụng

Băng
thông dữ
liệu

Trang 5

Mô tả

 

Vùng sử
dụng
chính


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

TDMA Single-Carrier
EDGE (UWT-136)
(IMT-SC)

CDMA Multi-Carrier

CDMA2000
(IMT-MC)

CDMA Direct Spread
(IMT-DS)

Còn gọi là TDMA một sóng mang. Là tiêu
EDGE
chuẩn được phát triển từ các hệ thống
Evolution
GSM/GPRS hiện có lên GSM 2+.

EV-DO

W-CDMA

UMTS TD-CDMA

HSPA

CDMA TDD
(IMT-TC)
TD-SCDMA

FDMA/TDMA
(IMT-FT)

IP-OFDMA

Còn gọi là CDMA đa sóng mang. Đây là phiên

bản 3G của hệ thống IS-95 (hiện nay gọi là
cdmaOne).

Hầu hết
trên thế
giời, trừ
Nhật Bản
và Hàn
Quốc

Một vài
quốc gia
ở Châu
Mỹ và
Châu Á.

Đây thực chất là 2 tiêu chuẩn "họ hàng". Chuẩn Toàn cầu
IMT-DS còn gọi là CDMA trải phổ dãy trực
tiếp, hay UTRA FDD hoặc WCDMA. Chuẩn
IMT-TC còn gọi là CDMA TDD, hay UTRA
Châu Âu
TDD, nghĩa là hệ thống UTRA sử dụng phương
pháp song công phân chia theo thời gian (Timedivision duplex). UTRA là từ viết tắt của UMTS
Trung
Terrestrial Radio Access.
Quốc

DECT

Đây là tiêu chuẩn cho các hệ thống thiết bị điện

thoại số tầm ngắn ở châu Âu.

Châu Âu,
Hoa Kỳ

WiMAX (IEEE 802.16)

Đây là tiêu chuẩn IEEE 802.16 cho việc kết nối
Internet băng thông rộng không dây ở khoảng
cách lớn.

Toàn cầu

Các tiêu chuẩn 3G thương mại:
Công nghệ 3G được nhắc đến như là một chuẩn IMT-2000 của Tổ chức Viễn thông
Thế giới (ITU), thống nhất trên thế giới. Tuy nhiên, trên thực tế các nhà sản xuất
thiết bị viễn thông lớn trên thế giới đã xây dựng thành 4 chuẩn 3G thương mại
chính:
W-CDMA
Tiêu chuẩn W-CDMA là nền tảng của chuẩn UMTS (Universal Mobile
Telecommunication System), dựa trên kỹ thuật CDMA trải phổ dãy trực tiếp, trước
đây gọi là UTRA FDD, được xem như là giải pháp thích hợp với các nhà khai thác
dịch vụ di động (Mobile network operator) sử dụng GSM, tập trung chủ yếu ở châu
 
 

Trang 6

 

Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

Âu và một phần châu Á (trong đó có Việt Nam). UMTS được tiêu chuẩn hóa bởi tổ
chức 3GPP, cũng là tổ chức chịu trách nhiệm định nghĩa chuẩn
cho GSM, GPRS và EDGE.
FOMA, thực hiện bởi công ty viễn thông NTT DoCoMo Nhật Bản năm 2001, được
coi như là một dịch vụ thương mại 3G đầu tiên. Tuy nhiên, tuy là dựa trên công
nghệ W-CDMA, công nghệ này vẫn không tương thích với UMTS (mặc dù có các
bước tiếp hiện thời để thay đổi lại tình thế này).
CDMA 2000
Một chuẩn 3G quan trọng khác là CDMA2000, là thế hệ kế tiếp của các
chuẩn 2G CDMA và IS-95. Các đề xuất của CDMA2000 nằm bên ngoài khuôn khổ
GSM tại Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc. CDMA2000 được quản lý bởi 3GPP2, là tổ
chức độc lập với 3GPP. Có nhiều công nghệ truyền thông khác nhau được sử dụng
trong CDMA2000 bao gồm 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO và 1xEV-DV.
CDMA 2000 cung cấp tốc độ dữ liêu từ 144 kbit/s tới trên 3 Mbit/s. Chuẩn này đã
được chấp nhận bởi ITU.
Người ta cho rằng sự ra đời thành công nhất của mạng CDMA-2000 là
tại KDDI của Nhận Bản, dưới thương hiệu AU với hơn 20 triệu thuê bao 3G. Kể từ
năm 2003, KDDI đã nâng cấp từ mạng CDMA2000-1x lên mạng CDMA20001xEV-DO (EV-DO) với tốc độ dữ liệu tới 2.4 Mbit/s. Năm 2006, AU dự kiến nâng
cấp mạng lên tốc độ Mbit/s. SK Telecom của Hàn Quốc đã đưa ra dịch vụ
CDMA2000-1x đầu tiên năm 2000, và sau đó là mạng 1xEV-DO vào tháng 2 năm
2002.
TD-CDMA
Chuẩn TD-CDMA, viết tắt từ Time-division-CDMA, trước đây gọi là UTRA FDD,
là một chuẩn dựa trên kỹ thuật song công phân chia theo thời gian (Time-division
duplex). Đây là một chuẩn thương mại áp dụng hỗn hợp của TDMA và CDMA
nhằm cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn cho truyền thông đa phương tiện trong
cả truyền dữ liệu lẫn âm thanh, hình ảnh.

Chuẩn TD-CDMA và W-CMDA đều là những nền tảng của UMTS, tiêu chuẩn hóa
bởi 3GPP, vì vậy chúng có thể cung cấp cùng loại của các kênh khi có thể. Các giao
thức của UMTS là HSDPA/HSUPA cải tiến cũng được thực hiện theo chuẩn TDCDMA.
TD-SCDMA

 
 

Trang 7

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

Chuẩn được ít biết đến hơn là TD-SCDMA (Time Division Synchronous Code
Division Multiple Access) đang được phát triển tại Trung Quốcbởi các công
ty Datang và Siemens, nhằm mục đích như là một giải pháp thay thế cho WCDMA. Nó thường xuyên bị nhầm lẫn với chuẩn TD-CDMA. Cũng giống như TDCDMA, chuẩn này dựa trên nền tảng UMTS-TDD hoặc IMT 2000 Time-Division
(IMT-TD). Tuy nhiên, nếu như TD-CDMA hình thành từ giao thức mang cũng
mang tên TD-CDMA, thì TD-SCDMA phát triển dựa trên giao thức của S-CDMA.
Ta xét các tiêu chuẩn TDD với các đặc điểm sau:
- TDD có thể sử dụng các nguồn tài nguyên tần số khác nhau và không cần cặp tần
số.
- TDD phù hợp với truyền dẫn bất đối xứng về tốc độ giữa đường lên và đường
xuống, đặc biệt với các dịch vụ dữ liệu dạng IP
- TDD hoạt động ở cùng tần số cho đường lên và đường xuống, phù hợp cho việc
sử dụng các kỹ thuật mới như anten thông minh
- Chi phí thiết bị hệ thống TDD thấp hơn, có thể thấp hơn từ 20 đến 50% so với các
hệ thống FDD.
Tuy nhiên, hạn chế chính của hệ thống TDD là tốc độ di chuyển và diện tích

phủ sóng. Các hệ thống TDD chỉ thích hợp với việc triển khai cho các dịch vụ đa
phương tiện trong các khu vực mật độ cao và có yêu cầu cao về dung lượng thoại,
dữ liệu và các dịch vụ đa phương tiện trong các khu vực tập trung thuê bao lớn.
TD-SCDMA là công nghệ do Trung Quốc đề xuất, còn UTRA-TDD được xem là
phần bổ sung cho UTRA-FDD tại những vùng có dung lượng rất cao. Hơn nữa các
công nghệ này chưa có sản phẩm thương mại. Trên thực tế chỉ có 2 tiêu chuẩn quan
trọng nhất đã có sản phẩm thương mại và có khả năng được triển khai rộng rãi trên
toàn thế giới là WCDMA (FDD) và cdma2000. WCDMA được phát triển trên cơ
sở tương thích với giao thức của mạng lõi GSM (GSM MAP), một hệ thống chiếm
tới 65% thị trường thế giới, còn cdma2000 nhằm tương thích với mạng lõi IS-41,
hiện chiếm 15% thị trường. Quá trình phát triển lên 3G cũng sẽ tập trung vào 2
hướng chính này, có thể được tóm tắt trong hình 1-3.

 
 

Trang 8

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

Hình 1-3: Quá trình phát triển lên 3G của hai nhánh công nghệ chính
1.3 Chuẩn hóa công nghệ 4G
Tiếp theo mạng thông tin di động (TTDĐ) thế hệ thứ 3 (3G - 3rd
Generation), Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) đang hướng tới một chuẩn cho
mạng di động tế bào mới thế hệ thứ 4 (4G - 4th Generation). 4G có những tính năng
vượt trội như: Cho phép thoại dựa trên nền IP, truyền số liệu và đa phương tiện với
tốc độ cao hơn rất nhiều so với các mạng di động hiện nay… Theo tính toán, tốc độ

truyền dữ liệu có thể lên tới 100 Mb/s, thậm chí lên tới 1 Gb/s trong các điều kiện
tĩnh.
Các công nghệ tiền 4G
3 công nghệ dưới đây được xem là các công nghệ tiền 4G, đó là các công
nghệ làm sở cứ để xây dựng nên chuẩn 4G trong tương lai.
LTE (Long-Term Evolution)
Tổ chức chuẩn hóa công nghệ mạng TTDĐ tế bào thế hệ thứ ba 3G UMTS
3GPP (3rd Generation Partnership Project) bao gồm các tổ chức chuẩn hóa của các
nước châu á, châu âu và Bắc Mỹ đã bắt đầu chuẩn hóa thế hệ tiếp theo của mạng di
động 3G là LTE.
 
 

Trang 9

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

LTE được xây dựng trên nền công nghệ GSM (Global System for Mobile
Communications), vì thế nó dễ dàng thay thế và triển khai cho nhiều nhà cung cấp
dịch vụ. Nhưng khác với GSM, LTE sử dụng phương thức ghép kênh phân chia
theo tần số trực giao (OFDM) - truyền dữ liệu tốc độ cao bằng cách phân chia thành
các sóng mang con trực giao. LTE sử dụng phổ tần một cách thích hợp và mềm
dẻo, nó có thể hoạt động ở băng tần có độ rộng từ 1,25 MHz cho tới 20 MHz. Tốc
độ truyền dữ liệu lớn nhất (về lý thuyết) của LTE có thể đạt tới 250 Mb/s khi độ
rộng băng tần là 20 MHz. LTE khác với các công nghệ tiền 4G khác như WiMAX
II ở chỗ, nó chỉ sử dụng OFDM ở hướng lên, còn ở hướng xuống nó sử dụng đa
truy nhập phân chia theo tần số đơn sóng mang để nâng cao hiệu quả trong việc

điều khiển công suất và nâng cao thời gian sử dụng pin cho thiết bị đầu cuối của
khách hàng.
UMB (Ultra Mobile Broadband)
Tổ chức chuẩn hóa công nghệ mạng TTDĐ thế hệ thứ ba CDMA2000
3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2) được thành lập và phát triển bởi các
tổ chức viễn thông của Nhật Bản, Trung Quốc, Bắc Mỹ và Hàn Quốc cùng với các
hãng như Alcatel-Lucent, Apple, Motorola, NEC và Verizon Wireless. Thành viên
của 3GPP2, Qualcomm là hãng đi đầu trong nỗ lực phát triển UMB, mặc dù hãng
này cũng chú tâm cả vào việc phát triển LTE.
UMB dựa trên CDMA (Code Division Multiple Access) có thể hoạt động ở
băng tần có độ rộng từ 1,25 MHz đến 20 MHz và làm việc ở nhiều dải tần số. UMB
được đề xuất với tốc độ truyền dữ liệu lên tới 288 Mb/s cho luồng xuống và 75
Mb/s cho luồng lên với độ rộng băng tần sử dụng là 20 MHz. Công nghệ này sẽ
cung cấp kết nối thông qua các sóng mang dựa trên đa truy nhập phân chia theo mã
CDMA.
IEEE 802.16m (WiMAX II)
IEEE 802.16 là một chuỗi các chuẩn do IEEE phát triển, chúng hỗ trợ cả cố
định (IEEE 802.16-2004) và di động (IEEE 802.16e-2005). IEEE 802.16m (hay
còn gọi là WiMAX II) được phát triển từ chuẩn IEEE 802.16e, là công nghệ duy
nhất trong các công nghệ tiền 4G được xây dựng hoàn toàn dựa trên công nghệ đa
truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA (kỹ thuật đa truy cập vào kênh
truyền OFDM).
Công nghệ WiMAX II sẽ hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100 Mb/s cho
các ứng dụng di động và có thể lên tới 1Gb/s cho các người dùng tĩnh. Khoảng cách

 
 

Trang 10

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

truyền của WiMAX II là khoảng 2 km ở môi trường thành thị và khoảng 10 km cho
các khu vực nông thôn.
Hãng Intel đang dẫn đầu về đề xuất sử dụng và phát triển WiMAX II cho hệ
thống 4G, một chiến lược mà các Hãng Alcatel-Lucent, AT&T, Motorola, Nokia,
Samsung, Sprint Nextel và các thành viên khác của WiMAX Forum cũng hỗ trợ
tích cực.
1.4 Phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA
WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát
triển chủ yếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng
chuyển vùng toàn cầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện. Các
mạng WCDMA được xây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng
sẵn có của các nhà khai thác mạng GSM.
1.3.1 GPRS
GPRS là một hệ thống vô tuyến thuộc giai đoạn trung gian, nhưng vẫn là hệ
thống 3G nếu xét về mạng lõi. GPRS cung cấp các kết nối số liệu chuyển mạch gói
với tốc độ truyền lên tới 171,2Kbps (tốc độ số liệu đỉnh) và hỗ trợ giao thức
Internet TCP/IP và X25, nhờ vậy tăng cường đáng kể các dịch vụ số liệu của GSM.
Công việc tích hợp GPRS vào mạng GSM đang tồn tại là một quá trình đơn
giản. Một phần các khe trên giao diện vô tuyến dành cho GPRS, cho phép ghép
kênh số liệu gói được lập lịch trình trước đối với một số trạm di động. Phân hệ trạm
gốc chỉ cần nâng cấp một phần nhỏ liên quan đến khối điều khiển gói (PCU- Packet
Control Unit) để cung cấp khả năng định tuyến gói giữa các đầu cuối di động các
nút cổng (gateway). Một nâng cấp nhỏ về phần mềm cũng cần thiết để hỗ trợ các hệ
thống mã hoá kênh khác nhau.
Mạng lõi GSM được tạo thành từ các kết nối chuyển mạch kênh được mở

rộng bằng cách thêm vào các nút chuyển mạch số liệu và gateway mới, được gọi là
GGSN (Gateway GPRS Support Node) và SGSN (Serving GPRS Support Node).
GPRS là một giải pháp đã được chuẩn hoá hoàn toàn với các giao diện mở rộng và
có thể chuyển thẳng lên 3G về cấu trúc mạng lõi.
1.3.2 EDGE
EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) là một kỹ thuật truyền
dẫn 3G đã được chấp nhận và có thể triển khai trong phổ tần hiện có của các nhà
khai thác TDMA và GSM. EDGE tái sử dụng băng tần sóng mang và cấu trúc khe
thời gian của GSM, và được thiết kế nhằm tăng tốc độ số liệu của người sử dụng
 
 

Trang 11

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

trong mạng GPRS hoặc HSCSD bằng cách sử dụng các hệ thống cao cấp và công
nghệ tiên tiến khác. Vì vậy, cơ sở hạ tầng và thiết bị đầu cuối hoàn toàn phù hợp
với EDGE hoàn toàn tương thích với GSM và GRPS.
1.3.3 WCDMA hay UMTS/FDD
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là một công nghệ truy
nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu. Hệ thống này hoạt động ở chế độ
FDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS- Direct Sequence
Spectrum) sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz. Băng tần rộng
hơn và tốc độ trải phổ cao làm tăng độ lợi xử lý và một giải pháp thu đa đường tốt
hơn, đó là đặc điểm quyết định để chuẩn bị cho IMT-2000.
WCDMA hỗ trợ trọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói

tốc độ cao và đảm bảo sự hoạt động đồng thời các dịch vụ hỗn hợp với chế độ gói
hoạt động ở mức hiệu quả cao nhất. Hơn nữa WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ số
liệu khác nhau, dựa trên thủ tục điều chỉnh tốc độ.
Chuẩn WCDMA hiện thời sử dụng phương pháp điều chế QPSK, một
phương pháp điều chế tốt hơn 8-PSK, cung cấp tốc độ số liệu đỉnh là 2Mbps với
chất lượng truyền tốt trong vùng phủ rộng.
WCDMA là công nghệ truyền dẫn vô tuyến mới với mạng truy nhập vô
tuyến mới, được gọi là UTRAN, bao gồm các phần tử mạng mới như RNC (Radio
Network Controller) và NodeB (tên gọi trạm gốc mới trong UMTS)
Tuy nhiên mạng lõi GPRS/EDGE có thể được sử dụng lại và các thiết bị đầu
cuối hoạt động ở nhiều chế độ có khả năng hỗ trợ GSM/GPRS/EDGE và cả
WCDMA.

 
 

Trang 12

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

CHƯƠNG II: NÂNG CẤP CÔNG NGHỆ LÀM NỀN TẢNG CHO SỰ PHÁT
TRIỂN CÁC DỊCH VỤ GÍA TRỊ GIA TĂNG

2.1 Nâng cấp công nghệ trong họ GSM lên 3G
2.1.1 Các thế hệ công nghệ trong họ GSM
Với thị trường Việt Nam, công nghệ di động đầu tiên GSM, thế hệ 2G đơn
giản, chỉ cho phép thoại là chính. Việc nâng cấp lên công nghệ GPRS vào cuối

năm 2003 đã giúp người dùng bắt đầu làm quen với những ứng dụng dữ liệu. Cuối
năm 2007 vừa qua, sau khi ứng dụng EGDE, tốc độ đã được nâng cao hơn với đỉnh
tốc độ đạt khoảng 384 kb/s. Nhưng tốc độ thực tế vẫn còn thấp khiến các dịch vụ
dựa trên nền dữ liệu không thể phát triển và bùng nổ mạnh như dịch vụ thoại hiện
nay.
2.1.2 Hạ tầng mạng phải thay đổi ra sao?
Các công nghệ GSM/GPRS/EDGE có cùng một cơ sở nền tảng đó là kỹ thuật
truy cập TDMA và FDMA vì vậy hoạt động trên cùng một băng thông (với mỗi
kênh băng tần số 200kHz). Sự nâng cấp do đó cũng không quá phức tạp.
Khi nâng cấp lên 3G, công nghệ WCDMA hoạt động trên một kỹ thuật truy
cập khác hoàn toàn, đó là CDMA, do đó băng tần hoạt động sẽ phải tách biệt với
GSM (WCDMA mỗi kênh băng tần số là 5MHz). Sẽ cần một dải tần 3G mới khác
với tần số đang hoạt động hiện nay (thực chất của cuộc thi 3G là để giành được sự
cấp phép tần số này). Sự đổi mới như vậy sẽ cần một thiết bị thu phát sóng BTS
hoàn toàn mới, được đặt tên là Node B, cùng với nó là một thiết bị quản lý trạm gốc
(BSC) mới, tên là điều khiển mạng vô tuyến RNC (Radio Network Controller).
Do tính kế thừa khi nâng cấp, hệ thống mạng lõi (tổng đài chuyển mạch) hiện
hữu vẫn có thể được sử dụng để kết nối với mạng vô tuyến (Node B và RNC) của
công nghệ WCDMA mới (Hình 2-1).

Hình 2-1: Phương án chung mạng lõi

 
 

Trang 13

 

Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

Mặt khác, để tránh tác động đến mạng đang hoạt động cũng như để mở rộng
dung lượng, một giải pháp khác cũng được các nhà cung cấp sử dụng là đầu tư một
hệ thống mạng mới hoàn toàn. (Hình 2-2).

Hình 2-2: Phương án thêm mạng lõi
Theo thời gian, tất cả các thiết bị mạng lõi và vô tuyến sẽ tích hợp chung như
Hình 3. Các thiết bị BTS, BSC cũ sẽ hết khấu hao hoặc di chuyển ra các vùng sâu,
vùng xa khác để hỗ trợ sóng GSM/EDGE.

Hình 2-3: Phương án tích hợp chung
2.1.3 Sự phát triển liền mạch
Nếu chỉ nhìn vào Hình 2-2, có không ít người nhận xét sự nâng cấp lên 3G chỉ
là sự ghép thêm 1 hệ thống mới với công nghệ mới vào hệ thống có sẵn. Để hiểu
rõ hơn tính kế thừa, liền mạch khi phát triển lên 3G của GSM, xin tham khảo Hình
2-4.

 
 

Trang 14

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

Hình 2-4: Sự phát triển liền mạch.
Ở đây, ngoài hệ thống vô tuyến WCDMA (bao gồm RNC và Node B) là cần

đầu tư mới, tất cả hệ thống khác sẽ được tận dụng lại. Hầu hết các nhà sản xuất
tổng đài hiện nay đều có giải pháp để nâng cấp hệ thống mạng lõi, truyền dẫn, cơ
sở dữ liệu, hệ thống vận hành… hiện hữu để hỗ trợ cả GSM và WCDMA.
Như vậy, muốn phủ sóng 3G ở đâu, các nhà cung cấp dịch vụ sẽ đặt thiết bị
thu phát sóng 3G khu vực đó (sử dụng nhà trạm có sẵn) và nối về tổng đài. Tất
nhiên, với số lượng hơn 15.000 nhà trạm/1 mạng như hiện nay tại Việt Nam, việc
đầu tư 3G phủ sóng toàn quốc không phải dễ dàng và khá tốn kém.
Tuy nhiên từ sự đầu tư WCDMA này, việc nâng cấp lên mạng 3,5G HSPA sẽ
rất đơn giản khi chỉ cần nâng cấp phần mềm, tương tự như khi người ta nâng cấp
từ GPRS lên EDGE, là người dùng có thể sử dụng được dịch vụ di động không
thua kém gì mạng ADSL hữu tuyến hiện nay.
Tuy nằm trên 2 thiết bị khác nhau, sự vận hành của 2 hệ thống vô tuyến bao
gồm GSM và WCDMA cũng sẽ được quản lý thống nhất, đảm bảo chuyển giao
liền mạch giữa 2 hệ thống. Cuộc gọi sẽ vẫn đảm bảo duy trì khi chuyển băng tần và
chuyển công nghệ, điều này sẽ xảy ra khi người dùng di chuyển ngoài vùng phủ
sóng của một công nghệ hoặc bị quá tải.
Nhờ tính liền mạch này, việc sử dụng băng thông sẽ rất hiệu quả (có sự điều
tiết, phân bố qua lại giữa các cuộc gọi trên các băng tần), tức sẽ giảm nghẽn mạng;
các thiết bị sẽ được tận dụng tối đa (dùng chung tài nguyên cho cả hai hệ thống);
và việc đầu tư WCDMA không cần phải đồng loạt toàn mạng.
2.2 Nâng cấp công nghệ trong họ GSM lên 4G?
 
 

Trang 15

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

2.2.1 Chuẩn hóa công nghệ 4G
Tiếp theo mạng thông tin di động (TTDĐ) thế hệ thứ 3 (3G - 3rd
Generation), Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) đang hướng tới một chuẩn cho
mạng di động tế bào mới thế hệ thứ 4 (4G - 4th Generation). 4G có những tính năng
vượt trội như: Cho phép thoại dựa trên nền IP, truyền số liệu và đa phương tiện với
tốc độ cao hơn rất nhiều so với các mạng di động hiện nay… Theo tính toán, tốc độ
truyền dữ liệu có thể lên tới 100 Mb/s, thậm chí lên tới 1 Gb/s trong các điều kiện
tĩnh. Tuy nhiên cho đến thời điểm này chưa có một bộ tiêu chuẩn nào chung cho
công nghệ 4G, quá trình chuẩn hóa vẫn đang trong quá trình chuẩn bị và thực
nghiệm.
2.2.2 Nhu cầu người dùng là động lực phát triển 4G
Nhu cầu của khách hàng luôn tác động lớn đến sự ra đời, tồn tại và phát triển
của một công nghệ mới. Có thể nói, hiện nay có hai yếu tố từ nhu cầu của người
dùng tác động đến sự phát triển của công nghệ 4G.Thứ nhất, đó là sự gia tăng về
nhu cầu các ứng dụng của mạng không dây và nhu cầu băng thông cao khi truy
nhập Internet. Thứ hai, người dùng luôn muốn công nghệ không dây mới ra đời vẫn
sẽ cung cấp các dịch vụ và các tiện ích theo cách tương tự như mạng hữu tuyến,
mạng không dây hiện có mà họ đang dùng với những thói quen của họ. Và hiển
nhiên nhu cầu về chất lượng các dịch vụ cung cấp được tốt hơn, tốc độ cao hơn; tốc
độ truy nhập Web, tải xuống các tài nguyên mạng nhanh hơn; các chương trình
truyền hình trực tuyến có chất lượng tốt hơn… là đích hướng tới của công nghệ di
động 4G trong tương lai.
Tính đến hết tháng 12.2007, tổng số người dùng của các mạng sử dụng công nghệ
GSM là khoảng 2.844 triệu người (86,6%), trong khi con số này của các mạng
CDMA là 381 triệu người (11,6%) và số lượng thuê bao của các mạng sử dụng các
công nghệ khác là 69 triệu người (1,8%). Trong năm 2007, số lượng thuê bao tăng
thêm của các mạng GSM là 586 triệu và của các mạng CDMA là 41 triệu. Điều đó
cho thấy, số lượng thuê bao mạng GSM và các công nghệ phát triển từ GSM đang
chiếm phần lớn thị phần hiện nay trên thế giới. Điều này ảnh hưởng không nhỏ đến

sự lựa chọn công nghệ cho phát triển mạng của các nhà đầu tư trong tương lai.

 
 

Trang 16

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

Hình 2-5: Sự phát triển của các công nghệ và tốc độ tương ứng
Hình 2-5 cho thấy sự phát triển của các công nghệ cho mạng di động tế bào
cũng như tốc độ truyền dữ liệu tương ứng của chúng. 4G là một công nghệ di động
của tương lai, nó kế thừa và phát triển từ những công nghệ của mạng tế bào trước
đó - các công nghệ tiền 4G hay các công nghệ siêu 3G (Super 3G). Các công nghệ
4G được xây dựng sẽ có tốc độ truyền dữ liệu cao trên 100 Mb/s, thậm chí lên tới
1Gb/s cho các điều kiện tĩnh.
Các nhà sản xuất, đầu tư có thể bắt đầu thực hiện các sản phẩm của họ vào
khoảng năm 2010 đến 2012, và mạng 4G có thể được xây dựng và phát triển mạnh
để khai thác khoảng trước năm 2015. Công nghệ 4G sẽ cung cấp một mạng dịch vụ
với tốc độ truyền dữ liệu cao thông qua các kênh truyền dẫn băng rộng. Nó cho
phép gửi và nhận lượng thông tin nhiều hơn và các kỹ thuật thu phát MIMO (MultiInput Multi-Output) sẽ giúp hệ thống làm việc với hiệu năng cao, chất lượng dịch
vụ tốt hơn.
2.2.3 Định hướng và tương lai của công nghệ 4G

 
 

Trang 17

 


Nghiên cứu & phát triển các dịch vụ giá trị gia tăng trên mạng di động 3G

Cho đến nay, chưa có một chuẩn nào rõ ràng cho 4G được thông qua. Tuy
nhiên, những công nghệ phát triển cho 3G hiện nay sẽ làm tiền đề cho ITU xem xét
để phát triển cho chuẩn 4G. Các sở cứ quan trọng để ITU thông qua cho chuẩn 4G
chính là từ hỗ trợ của các hãng di động toàn cầu; các tổ chức chuẩn hóa và đặc biệt
là sự xuất hiện của 3 công nghệ mạng di động tế bào tiền 4G (LTE, UMB và
WiMAX II). Chúng sẽ là các công nghệ quan trọng giúp ITU xây dựng các chuẩn
4G trong thời gian tới.
Mặc dù chưa có chuẩn nào cho 4G được thông qua, nhưng một số hãng đã
sẵn sàng để làm việc với công nghệ 4G. Cho đến nay, ITU vẫn chưa định nghĩa cụ
thể về công nghệ 4G, nhưng các nhà đầu tư như NTT DoCoMo và Sprint Nextel
đang đầu tư vào các thử nghiệm cho công nghệ này nhằm mục đích thu được những
kinh nghiệm làm việc với 4G cũng như nâng cao hiệu năng cho 4G trước khi chính
thức được đưa vào khai thác.
Theo dự đoán của các nhà phân tích, các công nghệ như EV-DO và HSPA sẽ
không còn đủ mạnh vào những năm 2011-2012. Theo họ, rất nhiều thiết bị đầu cuối
sử dụng các công nghệ 3G hay 3,5G đều có bộ vi xử lý không thực sự phù hợp cho
các ứng dụng đa phương tiện, mặc dù tính năng này mạng đã hỗ trợ. Vì thế mà các
thiết bị đầu cuối sẽ phải cải tiến trước khi người dùng nghĩ đến chi phí mà họ phải
trả cho các thiết bị đầu cuối để sử dụng các dịch vụ tốc độ cao đã tương xứng hay
chưa. Hiện tại, các nhà đầu tư có thể mở rộng khả năng cho mạng 3G bằng cách
nâng cấp lên 3,5G, điều đó đồng nghĩa với việc ứng dụng 4G sẽ bị chậm lại.
Hiện nay, phần lớn các nhà khai thác viễn thông đều lên kế hoạch thực hiện
4G cho các vùng đô thị, nơi mà có nhiều các tổ chức, công ty cũng như số lượng

khách hàng lớn - các đối tượng mà luôn mong muốn các dịch vụ chất lượng tốt và
tốc độ truyền dữ liệu cao. Tuy nhiên, trước mắt các nhà đầu tư sẽ tiếp tục cung cấp
các dịch vụ 3G cũng như 3,5G và nó được xem như là quá trình thực hiện từng
bước cho 4G. Điều này không chỉ giúp họ tiếp tục mở rộng vùng phủ sóng, gia tăng
số lượng khách hàng mà còn giúp thu hồi vốn đã đầu tư cho 3G. Với người dùng,
có thể chuyển dễ dàng sang công nghệ 4G, bởi với họ đơn giản đó chỉ là sự mở
rộng các ứng dụng của mạng 3G hay 3,5G mà họ đang dùng.
Tại các nước châu Phi, khu vực Mỹ La tinh, Hàn Quốc và Mỹ sử dụng phổ
biến CDMA, vì vậy các nhà khai thác đang hướng mạng của họ phát triển lên theo
UMB. Với các quốc gia châu âu, phần lớn sử dụng GSM, vì thế họ đang hướng
phát triển mạng theo LTE mà không vội vàng chuyển theo hướng WiMAX II tốn

 
 

Trang 18