Nghiên cứu định cỡ và quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA phát triển trên nền GSM của Việt Nam: Luận văn ThS. Kỹ thuật vô tuyến điện tử và thông tin liên lạc: 2 07 00
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (41.62 MB, 113 trang )
' j l ỉ ,
5 ỉ
\ u
K
-
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ
VŨ THƯ HIỂN
NGHIÊN c ú u ĐỊNH CỠ VÀ QUI HOẠCH MẠNG VÔ TUYÊN
YVCDMA PHÁT TRIỂN t r ê n n e n GSM c ủ a v i ệ t n a m
C H U Y Ê N N G À N H : K Ỹ T H U Ậ T V Ô T U Y Ê N Đ IỆ N T Ử V À T H Ô N G T IN L IÊ N L Ạ C
MÃ SỐ: 2.07.00
LUÂN VĂN THAC SỸ KHOA HOC
•
•
•
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS CHU NGỌC ANH
OA!
HOC•ùUOCCiiiAHANOI Ị
ị
M-UỰ u
T f 15 ?.I r ’r
i K U ¿113
1
HÀ NỘI, 2002
ị
~T
iu ■
ịr \ / H •
I » l u VIC.i'* i
\
M Ụ C LỤC
T ra n g
M ụ c l ụ c ......................................................................................................................... i
C h ữ v iế t t á t ................................................................................................................. i i i
M ỏ đ ầ u ....................................................................................................................... 1
Chưong 1. Tổng quan về các hệ thong thóng tin di động ................................. 3
1 .1 L ị c h s ử p h á t t r iể n c ủ a th ô n g t in d i đ ộ n g - C ô n g n g h ệ th ô n g
t i n d i đ ộ n g th ế h ệ trư ớ c ( 1 G , 2 G ) ............................................................... 3
1 .2 C á c đ ặ c t í n h c ơ b ả n c ủ a h ệ th ố n g t h ô n g t in d i đ ộ n g .................................. 6
1 .3 G iớ i th iệ u c h u n g x u th ế p h á t t r iể n c ủ a m ạ n g th ô n g t in d i
đ ộ n g - C ô n g n g h ệ th ô n g t in đ i đ ộ n g t h ế h ệ 2 G + , 3 G .............................. 7
1 .4 C ấ u t r ú c m ạ n g th ô n g t in d i đ ộ n g 2 G - G S M ; 2 , 5 G - G P R S ;
3 G - W C D M A .........................................................................................17
Chương 2. Giói thiệu công nghệ WCDMA
2 .1 C á c th a m s ố c h ín h c ủ a W C D M A ....................................................... 21
2 . 2 T r ả i v à n é n p h ố .................................................................................... 2 3
2 . 3 C á c k ê n h v ô tu y ế n đ a đ ư ờ n g v à m á y th u R a k e ................................ 2 6
2 . 4 Đ iề u k h iể n c ô n g s u ấ t ........................................................................... 3 0
2 . 5 C h u y ể n g ia o m ề m v à m ề m h ơ n .......................................................... 3 3
Chưong 3. Định cỡ và qui hoạch mạng vô tuyến WCDMA
3 .1 T ố n g q u a n ............................................................................................ 3 7
3 . 2 Đ ịn h c ỡ ............................................................................................... 3 8
3 . 2 .1 N ă n g lư ợ n g đ ư ờ n g t r u y ề n v à h iệ u q u ả p h ủ s ó n g .................. 3 9
3 . 2 . 2 H ệ s ố tả i v à h iệ u s u ấ t p h ổ ..................................................... 4 7
3 .2 .3 C h u y ể n g ia o m ề m ................................................................... 5 7
3 .3 Q u i h o ạ c h c h i t iế t v ề v ù n g p h ủ s ó n g v à d u n g l ư ợ n g ........................ 61
3 .3 .1 D ự đ o á n v ù n g p h ủ s ó n g v à d u n g l ư ợ n g .................................61
3 . 3 . 2 C ô n g c ụ d ù n g đ ể q u i h o ạ c h ................................................... 61
3 . 3 .3 M ộ t v í d ụ n g h iê n c ứ u q u i h o ạ c h m ạ n g ................................. 6 4
3 . 3 . 4 T ố i ư u h o á h ệ t h ố n g .................................................................. 6 8
3 . 4 Q u i h o ạ c h k ế t h ợ p v ớ i G S M ............................................................. 6 9
3 . 5 N h iễ u d o n h iề u n h à k h a i t h á c .............................................................. 7 2
3 .5 .1 G iớ i t h i ệ u ................................... ............................................... 7 2
3 . 5 . 2 C á c t í n h to á n c h o trư ờ n g h ợ p x ấ u n h ấ t đ ư ờ n g l ê n .................. 7 4
3 . 5 .3 N g h ẽ n đ ư ờ n g x u ố n g ................................................................. 7 5
3 . 5 . 4 M ô p h ỏ n g đ ư ờ n g l ê n ................................................................ 7 6
3 . 5 .5 Q u i h o ạ c h m ạ n g v ớ i n h iễ u k ê n h lâ n c ậ n ................................ 7 8
Chưong 4. Phân tích tính kin h tế - kỹ thuật cho các phưong án chuyển đổi
mạng thông tin di động
4 .1 P h â n tíc h t ín h k in h t ế - k ỹ t h u ậ t c ủ a b a m ô h ì n h : G S M , G P R S v à C D M A
b ă n g r ộ n g k h i t r iể n k h a i ở V i ệ t N a m .............................................................. 81
4 .1 .1 C ấ u th à n h g iá c ủ a m ô h ì n h ........................................................... 8 2
4 . 1 . 2 P h ư ơ n g á n c h ỉ p h á t t r iể n G S M ...................................................... 8 3
4 . 1 .3 P h ư ơ n g á n G S M / G P R S .................................................................. 8 8
4 . 1 . 4 P h ư ơ n g á n W C D M A ..................................................................... 9 4
4 . 2 Đ á n h g iá s ơ b ộ h iệ u q u ả c ủ a c á c p h ư ơ n g á n đ ầ u t ư ........................... 1 0 0
4 .2 .1 S o s á n h b a p h ư ơ n g á n đ ề c ậ p
ở
t r ê n ............................................1 0 0
4 . 2 . 2 Đ á n h g iá s ơ b ộ h iệ u q u ả c ủ a các p h ư ơ n g á n c h u y ể n đ ổ i ......... 101
Kết
l u ậ n ............................................................................................................ 1 0 5
Tài liệu tham k h ả o .......................................................................................... a
C H Ữ V IẾ T T Ắ T
1G
F irst G e n e ra tio n - T h ế hệ thứ n h ấ t
2G
S e c o n d G e n e ra tio n - T h ế hệ thứ hai
3G
T h ird G e n e ra tio n - T h ế h ệ thứ b a
3G P P
T hird G eneration Partnership Project - D ự án
8-PSK
8 -P h a se Shift K e y in g - K h o á c h u y ể n 8 p h a
đ ố i tác 3 G
7 i/ 4 - D Q P S K 7r/4-D ifferential Q u a d ra tu r e P h a s e S h ift K e y in g pha
A bis
K hoá chuyển
ĩĩ/4
A -b is interface, an in terfa ce b e tw e e n B T S a n d B S C - G ia o d iện
A -bis, g iữ a B T S và B SC
A M P S
A dvanced
M obile
Phone
S ystem -H ệ
thống
đ iện
thoại
di
động
A M PS
A R IB
A ssociation
for
R adio
Industry
and
B usiness
-
H iệp
hội
thư ơ ng
m ạ i và c ô n g n g h iệ p vô tuyến
B SC
B ase S tation C o n tro ller - B ộ điều k h iể n trạm
gốc
BSS
B ase S tation S u b sy ste m - P h â n h ệ trạ m g ố c
B TS
B a se T ra n s c e iv e r S tation - T rạ m thu p h át g ố c
C D M A
C o d e D ivision M u ltip le A c c e ss -
D -A M P S
D igital A d v a n c e d M o b ile P h o n e S y s te m - H ệ th ố n g đ iệ n th o ại số
Đ a truy n h ậ p p h â n m ã
D A M PS
D E C T
D igital E n h a n c e d C o rd le s s T e le p h o n e -
H ệ thống vô tuyến D E C T
E F R
E n h a n c e d F ull R ate - T o à n tốc c ấ p cao
E T S I
E u ro p e a n T e le c o m m u n ic a tio n s S ta n d a rd s Institute - V iệ n
tiêu
c h u ẩ n viễn th ô n g C h â u  u
FD D
F P L M T S
'F re q u e n c y D iv is io n D u p le x - S o n g c ô n g p h â n tần
F uture P ublic L a n d M o b ile T e le c o m m u n ic a tio n S y stem
- Hệ
t h ố n g t h ô n g tin di đ ộ n g m ặ t đ ấ t c ô n g c ộ n g t ư ơ n g lai
G G SN
G a te w a y G P R S S u p p o rt N o d e - N ú t h ỗ trợ c ố n g G P R S
G P R S
G en eral P acket R adio Service - D ịch vụ vô tuyến gói ch u n g
G PS
G lobal P ositioning S ystem -
H ệ th ố n g đ ịn h vị to à n c ầ u
G SM
G lo b al S y stem for M o b ile C o m m u n ic a tio n s -
H ệ thô n g G S M
H D R
H ig h D a ta R ate - T ố c đ ộ c a o
H L R
H o m e L o c a t i o n R e g i s t e r - B ộ đ ă n g k ý vị t r í t h ư ờ n g t r ú
H SC SD
H ig h S p eed C ircuit S w itch ed D ata -
D ữ liệu c h u y ê n m ạ c h k ê n h
tốc đ ộ c a o
IM T -2000
I n te rn a tio n a l M o b i le T e l e c o m m u n i c a t i o n s in th e Y e a r 2 0 0 0 -
Hệ
thống IM T -2 0 0 0
IM T -D S
D irect S e q u e n c e radio interface for IM T -2 0 0 0 - G ia o diện vô
t u y ế n trải trự c tiếp c h o I M T - 2 0 0 0
I1M T-FT
F re q u e n c y T im e radio in terface for IM T -2 0 0 0 - G iao diện vô
tu y ế n th e o thời g ia n v à tầ n s ố c h o Ĩ M T - 2 0 0 0
1M T -M C
M u lti-C arrier radio interface for IM T -2 0 0 0 - G ia o d iện vô
tuyến đa só n g m a n g ch o IM T -2 0 0 0
IM T -S C
S ingle C arrier radio interface for IM T -2 0 0 0 - G ia o diện vô
tuyến đơ n sóng m a n g ch o IM T -2 0 0 0
IM T -T C
T im e C o d e rad io in terface fo r I M T - 2 0 0 0 - G ia o d iệ n vô tu y ến theo
m ã thời g ia n c h o I M T - 2 0 0 0
IP
Internet P rotocol - G ia o thức Internet
IT
Inform ation T ech n o lo g y - C ô n g
IT U
International T e le c o m m u n ic a tio n s U n io n —
n g h ệ t h ô n g tin
L iê n m in h viễn th ô n g
q u ố c tế
M A P
(G S M ) M o b ile A p p lic a tio n P ro to co l - G ia o thứ c ứ ng d ụ n g vô
tuyến (của G S M )
M H
M o b ile H o st - M á y c h ủ di đ ộ n g
M S
M o b ile S taion -
M S C
M o b ile S w itching C e n te r - T ru n g tâm ch u y ể n m ạ c h
N M T
N o rd ic M o b ile T e le p h o n e - Đ iệ n thoại di đ ộ n g
PD C
P e rso n al D igital C e llu la r -
PD N
Packet D ata N etw o rk -
PD P
P a c k e t D a ta P ro to co l - G ia o th ứ c d ữ liệu gói
P L M N
P u b lic L a n d M o b ile N e tw o r k - M ạ n g di đ ộ n g m ặ t đ ất c ô n g c ộ n g
M á y di đ ộ n g
Bắc
di đ ộ n g
Âu
H ệ thống P D C
M ạ n g d ữ liệu g ói
IV
PST N
P ublic S w itch ed T e le p h o n e N e tw o rk -
M ạ n g đ iệ n thoại c h u y ế n
m ạch gói công cộn g
R A N
R adio A ccess N etw o rk -
M ạ n g tru y n h ậ p vô tu y ế n
R L C
R a d io L ink C on tro l - Đ iều k h iể n tu y ến vô tuyến
SG SN
S erving G P R S S upport N o d e -
SIR
S ig n a l - t o - ln t e r f e r e n c e R a tio - T ỉ s ố tín h iộ u - tr ê n - n h iễ u
SM S
S h o it M e ssa g e S ervice -
T C H
T raffic C h a n n e l -
T D D
T im e D ivision D u p le x -
T D M A
T im e D iv isio n M u ltip le A c c e ss - Đ a truy n h ậ p p h â n
T ỈA
T e le c o m m u n ic a tio n s in dustry A sso ciatio n -
N ú t h ồ trợ p h ụ c vụ G P R S
D ịc h v ụ n h ắ n tin n g ắ n
K ê n h lư u lư ợ n g
S o n g c ô n g p h â n thời
thời
H iệp hội cô n g nghiệp
viẻn th ô n g
T X
T ransceiver -
M á y thu p h á t
U M T S
U niversal M o b ile T e le c o m m u n ic a tio n s S y ste m -
H ệ th ố n g thông
till d i đ ộ n g U M T S
U T R A
U n iv ersal T errestrial R a d io A c c e ss - T ru y n h ậ p vô tu y ến m ậ t đất
của U M T S
uwc
U niversal W ireless C o m m u n ic a tio n s - H ệ th ố n g th ô n g
tin v ô
tuyến U W C
V L R
V isitor L ocation
R egister -
B ộ đ ă n g k ý vị tr í t ạ m trú
W A P
W ireless A pplication P rotocol
W C D M A
W id e b a n d C o d e D iv isio n M u ltip le A c c e s s - Đ a truy n h ậ p p h â n m ã
-
G ia o thứ c ứ n g d ụ n g vô tu y ến
băng rộng
W R C
W orld R adiocom m unication C onference giới
V
H ội nghị vô tuyến thế
MỞ ĐÂU
C h o đ ế n n a y , đ iệ n th o ạ i v ô tu y ế n di đ ộ n g tổ o n g đ ã trải q u a h ai t h ế hệ. T h ế hệ
th ứ n h ất là th ế h ệ c ủ a đ iệ n
thoại vô tu y ế n
di đ ộ n g
sử dụng
công
nghệ
analog
từ
n h ữ n g n ă m 7 0 với c á c c ô n g n g h ệ tiêu b iế u n h ư A M P S ( A d v a n c e d P h o n e S y s te m ) và
N M T ( N o d i c M o b i l e T e l e p h o n e ) . D o h ạ n c h ế v ề c h ấ t l ư ợ n g v à d ị c h v ụ , h ệ t h ố n g di
động
th ế h ệ
hai (2G ) đã ra đời đầu
tiên ở c h â u
Âu
với c ô n g
nghệ G SM
bổ
sung
n h ữ n g k h iế m k h u y ế t c ủ a th ế h ệ trưóc, v à tiếp th e o là c á c c ô n g n g h ệ D - A M P S , P D C ,
C D M A
(IS -9 5 ). N h ìn c h u n g , c á c th u ê b a o di đ ộ n g 2 G c ó tốc đ ộ tr u y ề n s ố liệu thấp,
tru n g b ìn h v ào k h o ả n g 9,6 kbps.
T u y nhiên c ũ n g g iố n g n hư các cô n g nghệ khác, sau
đ iện
thoại th ế hệ 2 G
bắt đầu
bộc
lộ c á c n h ư ợ c đ i ể m
15 n ă m p h á t t r i ể n , v ô t u y ế n
của
nó khi nhu
cầu dịch
vụ
t r u y ề n s ố li ệ u v à c á c d ị c h v ụ b ă n g r ộ n g n g à y c à n g t r ở n ê n c ấ p th i ế t , đ ặ c b i ệ t là v ề
d u n g lượng.
Đứng
trước tình
h ìn h đ ó , từ n h ữ n g n ă m
1997, L iên
m inh
V iễn
thông
quốc
tế
IT U đ ã x â y d ự n g tiêu c h u ẩ n c h u n g c h o vô tu y ế n đ iệ n th o ại di đ ộ n g th ế h ệ m ớ i - th ế
h ệ th ứ b a (3 G ) tro n g m ộ t d ự án c ó tên là IM T -2 0 0 0 . Đ ể c ó th ể k ết h ợ p đ ư ợ c với các
c ô n g n g h ệ 2 G đ ã đ ư ợ c triển k h a i rộ n g k h ắ p trên to àn th ế giớ i, ÍT U đ ã th ô n g q u a 5
tiêu c h u ẩ n g ia o d iệ n vô tu y ế n m ặ t đ ấ t c h o I M T - 2 0 0 0 , đ ư ợ c x â y d ự n g trên
công nghệ C D M A
hoặc T D M A .
Ba trong n ă m
tiêu c h u ẩ n đ ư ợ c
IT U
lựa chọi) c h o
th ô n g tin di đ ộ n g t h ế h ệ b a là c ô n g n g h ệ C D M A . T r o n g s ố đ ó , V / C D M A
s ự ú n g h ộ m ạ n h m ẽ n h ấ t tr o n g c á c tiêu c h u ẩ n
cơ sở các
nhận được
g iao d iện k h ô n g g ian c ủ a hệ th ố n g
th ô n g tin d i đ ộ n g 3 G .
T r o n g k h u ô n k h ổ b ả n lu ậ n văn n ày , tác g iả đi v à o n g h iê n c ứ u việc đ ịn h cỡ, qui
h o ạ c h m ạ n g vô tu y ế n W C D M A . Đ ồ n g thời, đ ư a ra p h ư ơ n g p h á p lu ậ n c h o c á c n h à
khai thác m ạ n g về tính hiệu q u ả c ủ a các p h ư ơ n g án c h u y ể n đổi m ạ n g G S M
h i ệ n tại
lên W C D M A . T r o n g k h i n g h iê n c ứ u đ ịn h c ỡ v à q u i h o ạ c h m ạ n g W C D M A , tác g iả
cố g ắ n g n ắ m bắt các vấn để đặt ra khi cần qui h o ạch m ạ n g vô tuyến W C D M A
theo
ỵ ê u c ẩ u c ủ a n h à k h a i t h á c l i ê n q u a n đ ế n c á c y ế u tô' v ề v ù n g p h ủ s ó n g , d u n g l ư ợ n g
và c h ấ t lư ợ n g d ịc h vụ. Đ ể c ó th ể x â y d ự n g q u i h o ạ c h c h i tiết, y ê u c ầ u p h ả i c ó c á c s ố
liệu về đ iề u k iệ n tru y ề n s ó n g thự c tế
ở m ô i tr ư ờ n g lậ p q u i h o ạ c h v à d ự đ o á n v ề lưu
lư ợ n g tr o n g m ỗ i v ù n g c ủ a n h à k h a i thác. P h a q u i h o ạ c h ch i tiết n à y đ ư ợ c h ỗ trợ bới
m ộ t “ c ô n g c ụ lậ p q u i h o ạ c h W C D M A ” . Đ â y là m ộ t v ấ n đ ề rấ t p h ứ c tạp , y ê u c ầ u c á c
s ố liệ u t h ự c t ế v à c ô n g c ụ q u i h o ạ c h h ỗ trợ. D o v ậ y t r o n g b ả n l u ậ n v ă n n à y , tá c g i á
chỉ c ó th ể s ử d ụ n g c á c k ế t q u ả m ô p h ỏ n g h ệ th ố n g th e o tài liệu c ủ a n ư ớ c n g o à i đế
rút ra m ộ t s ố n h ậ n x é t tro n g q u á trình đ ịn h c ỡ v à q ui h o ạ c h m ạ n g .
Luận văn được tổ chức nh ư sau: Ch ỉ ton g 1 trình bày tống quan về các hệ
thống thông tin di động, Chưoĩig 2 giói thiệu vê' công nghệ WCDMA, Chưong 3
trình bày các vấn đê vê định cỡ và qui hoạch m ạng vô tuyến WCDMA, Chưong 4
phản tích tính kinh tê kỹ thuật cho các phưong án chuyển đổi mạng thông tin di
động. Cuối cùng rút ra một số kết luận, nhận xét.
2
Chưong 1
T Ổ N G
1.1
Q U A N
V Ề C Á C
H Ệ T H Ố N G
T H Ô N G
T IN
DI Đ Ộ N G
SỬ PH ÁT TR IỂ N CỦA THÔNG T IN DI ĐỘNG - CÔNG NGHỆ T H Ô N íí
L ỊC H
T IN DI ĐỘNG T H Ế HỆ TRƯỚC (1G, 2G).
V ô tu y ế n di đ ộ n g đ ã đ ư ợ c s ử d ụ n g g á n 7 8 n ă m . M ặ c dù c á c k h á i n iệ m
tố o n g ,
c á c k ỹ th u ậ t trải p h ổ , đ iề u c h ế s ố v à c á c c ô n g n g h ê v ô tu y ế n h iệ n đ ạ i k h á c đ ã đ ư ợ c
đến
biết
50 năm trước đây,
hơn
dịch v ụ điện
thoại
nó
6 0 m ớ i xu ất hiện ở d ạ n g sử d ụ n g đư ợ c và khi đ ó
các hệ th ố n g điều
dung
rất
lư ợ ng
thoại tổ ong
vận. C ác hệ th ố n g điện
th ấp
điều
so với các
hê
tần s o n g c ô n g
thố n g
th ế hệ thứ nhất (1G ).
những
Cuối
t i ê n n à y ít t i ệ n
cùng các
hệ
đó
lợi v à
thống
điện
phân
chia
k ỹ th u ật a n a lo g đ a truy n h ậ p
T rong
năm
ch ỉ là c á c sử a đổi th ích ứ n g c ủ a
nay.
theo tần s ố ( F D M A ) đ ã x u ấ t h iệ n v ào n h ữ n g n ă m
till d i đ ộ n g
động mãi đến đầu
thoại di đ ộ n g đ ầ u
hiện
sử dụ n g
di
1 9 8 0 , đ ư ợ c g ọ i là h ệ t h ố n g t h ô n g
A M PS
là h ệ
thống
đáng
chú
ý
nhất.
A M P S s ử d ụ n g c ô n g n g h ệ đ i ề u t ầ n đ ể t r u y ề n d ẫ n t h o ạ i v à b á o h i ệ u s ố c h o t h ô n g tin
diều khiển.
Cuối
những
năm
80
người
ta n h ậ n
thấy
rằng
các
hệ
thố n g
tổ
ong
tương
tự
k h ô n g th ể đ á p ứ n g đ ư ợ c n h u c ầ u n g à y c à n g tă n g v à o t h ế k ỷ s a u n ế u n h ư k h ô n g loại
b ó đ ư ợ c c á c hạn c h ế c ố h ữ u c ủ a c á c h ệ th ố n g này: (1) p h â n b ổ tần s ố rất h ạn chế,
dung
lư ợ n g thấp, (2) tiến g ổ n k h ó c h ịu v à n h iễ u
x ảy ra khi m á y
di đ ộ n g
chuyến
d ị c h t r o n g m ô i t r ư ờ n g p h a đ i n h đ a tia, ( 3 ) k h ô n g đ á p ứ n g đ ư ợ c c á c d ị c h v ụ m ớ i , h ấ p
d ẫ n đ ố i v ớ i k h á c h h à n g , ( 4 ) k h ô n g c h o p h é p g i ả m đ á n g k ể g i á t h à n h c ủ a th i ế t bị di
đ ộ n g v à c ơ sở h ạ tầng, (5) k h ô n g đ ả m
tư ơ ng thích
giữ a c ác
hệ
thống khác
b ả o tính b í m ậ t c ủ a c á c c u ộ c gọi, (6) k h ô n g
nhau, đặc
biệt ở c h â u
 u, làm
cho
thuê bao
k h ô n g th ể s ử d ụ n g đ ư ợ c m á y di đ ộ n g c ủ a m ì n h ở n ư ớ c k h á c .
G i ả i p h á p d u y n h ấ t đ ê lo ạ i b ỏ c á c h ạ n c h ế t r ê n là p h ả i c h u y ể n s a n g s ử d ụ n g k ỹ
th u ậ t th ô n g tin s ố c h o t h ô n g tin di đ ộ n g c ù n g với c á c k ỹ th u ậ t đ a tru y n h ậ p m ớ i, đ ó
là:
đ a tru y n h ậ p p h â n c h ia th e o thời g ia n - T D M A , đ a tru y n h ậ p p h â n c h ia th e o m ã -
C D M A . V à o giữ a n h ữ n g n ă m
8 0 đ ã x u ấ t h iệ n h ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g s ố t h ế hệ
hai ( 2 G ) đ ầ u tiên r a đ ờ i ở C h â u â u với c ô n g n g h ệ G S M , tiếp th e o là c á c c ó n g n g h ệ
3
D -A M PS, PD C, C D M A
(IS 9 5 ).C á c hệ th ố n g th ế h ệ hai c ó ưu đ iế m c ủ a c á c k ỹ thuật
nén và m ã hoá phối h ợ p vói k ỹ thuật số và đ ề u
thiết k ế chỉ đ ể h ỗ trợ th o ại và tru y ề n d ữ liệu
dùng
cơ cấu
tốc đ ộ
đ iề u c h ế số. N ó đ ư ợ c
thấp; trình d u y ệ t In tern et vẫn
c ò n s ơ k h ai tro n g g iai đ o ạ n này . T ro n g s ố c á c tiêu c h u ẩ n đ ó , G S M
được ứng dụng ở
n h iề u nơi n h ấ t trên th ế giới.
B ố n t i ê u c h u ẩ n 2 G c h í n h , h i ệ n đ ã đ ư ợ c t r i ể n k h a i ở n h i ề u n ư ớ c là:
H ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g s ố s ử d ụ n g k ỹ th u ậ t s ố đ a tr u y n h ậ p p h â n c h i a th e o
thờ i g ia n ( T D M A
GSM ,
“Hệ
b ă n g h ẹ p ) đ ầ u tiê n tr ê n t h ế g iớ i r a đ ờ i ở C h â u  u v à c ó tê n g ọ i là
th ố n g
th ô n g
tin
di
động
to àn
cầu”
(G lobal
System
for
M obile
C o m m u n ic a t io n s ) . H ệ th ố n g n à y c u n g c ấ p d ịc h v ụ tru y ề n d ữ liệu tố c đ ộ th ấ p (< 9 ,6
kbps) và chủ
G SM
PLM N
yếu
được
sử dụng
để
tru y ền
em ail
d ù n g s o n g c ô n g p h ầ n tần F D D
từ c á c
m áy
tính
ở dải tần 8 9 0 - 9 1 5
xách
tay.
M ạng
M H z ở đ ư ờ n g lên
(h ư ớ n g từ M S đ ế n B T S ) v à 9 3 5 - 9 6 0 M H z ở đ ư ờ n g x u ố n g (h ư ớ n g từ B T S đ ế n M S ).
K h o ả n g c á c h g i ữ a c á c s ó n g m a n g là 2 0 0 k H z , m ỗ i k h u n g T D M A
g ia n ( l T i m e Slot = 0 ,5 7 7 m s ) n h ư v ậ y h ệ th ố n g g ồ m
có
gồm
tá m k h e thời
124 sóng m ang song công,
với s ố k ê n h là 9 9 2 k ê n h ( 1 2 4 X 8).
Ở
M ỹ khi hệ thống
k hai vào giữ a n h ữ n g
trư ờ n g di đ ộ n g
ch ín h
A M PS
năm
tư ơ ng
1980, các
như:
N ew
tự s ứ d ụ n g
vấn đề
Y ork,
Los
phương
về d u n g
A ngeles
thức
lượng đ ã
FD M A
được
phát sinh
và C hicago.
M ỹ
là
IS-54,
tương
những năm
thích
với
tiêu
chuẩn
A M PS
hiện
được
sử
dụng.
Tuy
ở các
đã có
lư ợ c n â n g c ấ p h ệ t h ố n g n à y t h à n h h ệ t h ố n g số : c h u y ể n tới h ệ t h ố n g T D M A
triển
thị
chiến
k ý hiệu
nhiên
cuối
1 9 8 0 , q u a k h ả o sá t k h á c h h à n g c h o th ấ y c h ấ t lư ợ n g c ủ a A M P S v ẫ n tốt
h ơ n , k h i ế n n h i ề u h ã n g c ủ a M ỹ l ạ n h n h ạ t v ớ i T D M A . A T & T l à h ã n g l ớ n d u y n h ấ t ỏ'
M ỹ
sử dụng
T D M A .
Hãng
này
đã
p h át triển
ra
m ột
phiên
bản
đ ư ợ c g ọ i là A M P S s ố ( D - A M P S ) v à đ ư ợ c c o i là tiê u c h u ẩ n T D M A
m ới:
IS -136, còn
c ủ a B ắc M ỹ..
T in h trạn g trên đ ã tạo c ơ h ộ i c h o c ác n h à n g h iê n c ứ u ở M ỹ tìm ra m ộ t p h ư ơ n g
á n th ô n g tin di đ ộ n g s ố m ớ i. Đ ể tìm k iế m
4
hệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g s ố m ớ i n g ư ờ i
ta nghiên cứ u c ô n g nghệ đa thâm
sử
dụng
kỹ
thuật
trải
phổ
mà
n h ập p h ân ch ia theo m ã (C D M A ). C ô n g n g h ệ này
trướ c
Q u a lc o m đ ư a ra phiên bán C D M A
(IS-95A ).
N ó d ự a trên c ô n g
hẹp. H ệ thố n g C D M A
đó
được
ứng
dụng
chỉ)
yếu
trong
quân
sự.
đ ầ u tiên c h o t h ô n g tin di đ ộ n g g ọ i là C D M A O n e
n g h ệ đ a truy
nhập phân
c h ia th eo m ã
- C D M A
băng
sử d ụ n g đ iều k h iể n c ô n g su ất và đ ặ c tính c ủ a thoại đ ể g iả m
th iể u n h iễ u . H ệ s ố đ ặ c tính thoại đ ư ợ c c u n g c ấ p b ằ n g c á c h d ù n g b ộ m ã thoại tố c đ ộ
k h á b iế n , với m ã RS1
tnỳ
thuộc vào m ứ c đ ộ
công
h o ạ t đ ộ n g ở tốc đ ộ c ự c đại 8 k b p s đ ế n tố c đ ộ c ự c tiếu
hoạt đ ộ n g c ủ a thoại, m ạ c h đ iề u k h iể n
suất phát m à vẫn đạt được cùng
1 3 k b p s c ũ n g đ ư ợ c h ỗ trợ. T ó m
công
lkbps,
suất làm
giám
m ộ t tỷ lệ lỗ i bit. T h u ậ t t o á n m ã h o á R S 2
lại, h ệ t h ố n g C D M A
h o ạ t đ ộ n g v ớ i tỷ s ố
ở
E J \Xt h ấ p
( k h o á n g 7 d B ), tậ n d ụ n g đ ư ợ c đ ặ c tín h h o ạ t đ ộ n g c ủ a th o ạ i, v à s ứ d ụ n g c ù n g m ộ t tần
s ố t r o n g m ọ i s e c t o r c ủ a c e ll. M ỗ i s e c t o r c ó tới 6 4 k ê n h C D M A
trên m ỗ i tần số s ó n g
m a n g . Đ â y là m ộ t h ệ t h ố n g đ ổ n g b ộ c ó m á y th u R A K E đ ể c u n g c ấ p p h â n tậ p đ ư ờ n g
t r u y ề n ở M S v à ở m ọ i t r ạ m g ố c . H ệ tr ả i p h ổ c h u y ể n b ă n g t h ô n g t h à n h t ă n g íc h x ử lý
và hệ thống phân
m ã sử d ụ n g nhiều
m ã trực g ia o c h o p h é p h ỗ trợ n h iều
người sử
d ụ n g tro n g c ù n g m ộ t b ă n g th ô n g . D o đ ó , h ệ th ố n g h ỗ trợ C D M A c ó d u n g lư ợ n g c a o
hơ n c á c hệ th ố n g tư ơ n g tự h o ặ c h ệ th ố n g s ố T D M A . T u y n h iê n , d o n h ữ n g trở ngại
thự c tế h ệ th ố n g C D M A
k h ô n g thể đ ạt đ ư ợ c d u n g
S h a n o n n h ư thiết k ế h ệ th ố n g .
lượng cao
nh ất th eo đ ư ờ n g
B iên trên c ủ a h ệ th ố n g C D M A
bao
bị giới h ạn bởi tăn g
íc h x ứ lý c ủ a h ệ t h ố n g , c h ỉ ti ê u đ i ể u c h ế m á y th u , đ ộ c h í n h x á c c ủ a đ i ề u k h i ế n c ô n g
s u ấ t, n h iễ u rừ c á c c e ll k h á c , h ệ s ố h o ạ t đ ộ n g th o ạ i, s e c t o r h o á c e ll v à k h ả n ă n g d u y
trì đ ồ n g b ộ c h í n h x á c c ủ a h ệ t h ô i i g . D u n g
nối trội so với T D M A
nêu
trên.
Lúc
đầu
Hệ
lượng c ủ a hệ th ố n g C D M A
thể hiện sự
tr o n g trư ờ n g h ợ p d ù n g W L L d o loại b ỏ đ ư ợ c m ộ t s ố trở ngại
thống
này
được
đón
nhận
m ột cách
dè
dặt
do
quan
niệm
tr u y ề n th ố n g về vô tu y ế n là m ỗ i c u ộ c th o ạ i đ ò i h ỏ i m ộ t k ê n h v ô tu y ế n riêng. Đ ế n
n a y H ệ th ố n g đ ã trở n ê n rất p h ổ d ụ n g ở n h iề u n ư ớ c trên th ế giới.
H ệ t h ố n g t h ô n g till d i đ ộ n g c á n h â n c e l l u l a r k ỹ t h u ậ t s ố P D C ( P e r s o n a l D i g i t a l
C ellular
T elecom m unication
System )
được
sử
dụng
ở
N hật,
dùng
cóng
nghệ
T D M A . P D C l à m v iệ c ở c á c b ă n g tầ n 8 0 0 M H z v à 1,5 G H z , đ ư ợ c p h á t tr iể n đ ế đ á p
ứng
nhu
cầu
C ellular
số
tro n g
tương
lai.
5
Nhờ
phân
tập
anten,
yêu
cầu
về
tỷ
số
tín/tạp (S/I) đ ư ợ c g iả m
củ a hệ thống
phép khả
PDC
đi, c h o p h é p d ù n g h ệ s ố tái s ử d ụ n g
là c u n g c ấ p d ịc h
n ă n g di đ ộ n g
hạn. N g o à i thoại, P D C
tốc đ ộ c a o
tầ n s ố là 4. M ụ c đ í c h
vụ c h ấ t lư ợ n g c a o so với d ịch vụ a n alo g , c h o
và dung
lư ợ ng c a o
tro n g
những
c ò n c ó k h ả Iiãng h ỗ trợ m ộ t s ố ứ n g d ụ n g
băng
tần giới
t h ô n g till s ố n h u '
F a x n h ó m 3 ( 2 ,4 k b p s ) và tru y ề n s ố liệu tốc đ ộ thấp.
T u y nhiên, sau
15 n ă m t r i ể n k h a i , h ệ t h ố n g t h ô n g t i n d i đ ộ n g t h ế h ệ h a i đ ã b ộ c
lộ c á c h ạ n c h ế v ề d u n g l ư ợ n g v à tố c đ ộ d ị c h vụ . H i ệ n n a y , đ ể đ á p ứ n g c á c n h u c ầ u
n g à y c à n g tăng c ủ a k h á c h h à n g về các dịch vụ viễn th ô n g m ớ i, các hệ th ố n g th ô n g
tin d i đ ộ n g
đang
tiến
tới t h ế h ệ t h ứ b a ( 3 G ) .
ở
th ế hệ thứ b a
này, các
hệ
thống
t h ô n g tin di đ ộ n g c ó x u t h ế h o à n h ậ p th à n h m ộ t tiêu c h u ẩ n d u y n h ấ t v à c ó k h ả n ă n g
phục vụ
ở
tốc đ ộ b it lên đ ế n 2 M b it/s. Đ ể p h â n b iệt với c á c
h ệ t h ố n g t h ô n g t i l l cii
đ ộ n g b ă n g h ẹ p h i ệ n n a y , c á c h ệ t h ố n g t h ô n g t i n d i đ ộ n g t h ế h ệ t h ứ b a đ ư ợ c g ọ i là
c á c h ệ th ố n g th ô n g tin b ă n g rộ n g với n ă m tiêu c h u ẩ n b à n g r ộ n g m ớ i đ ư ợ c x á y d ự n g
trên c ơ s ở c ô n g n g h ệ C D M A
1.2
hoặc T D M A .
CÁC ĐẶC T ÍN H Cơ BẢN CỦA HỆ T H ố N G TH Ô N G T IN DI ĐỘNG
N goài nhiệm
vụ phải c u n g c ấ p c ác d ịch vụ n h ư m ạ n g đ iện thoại c ố đ ịn h th ô n g
t h ư ờ n g , c á c m ạ n g t h ô n g tin di đ ộ n g p h ả i c u n g c ấ p c á c d ị c h v ụ đ ặ c t h ù c h o m ạ n g di
đ ộ n g , đ ả m b ả o t h ô n g tin m ọ i lú c , m ọ i nơi.
Đ ể đ á p ứ n g đ ư ợ c c á c y ê u c ầ u đ ó , c á c m ạ n g th ô n g tin di đ ộ n g p h ả i đ á m b á o c á c
đ ặ c tính c ơ b ả n sa u đ ây:
1. S ử d ụ n g h i ệ u q u á p h ổ t ầ n .
D o h ạ n c h ế về b ă n g tần số vô tu y ến
điện
đ ư ợ c c ấ p p h á t đ ể triển k h a i h ệ th ố n g ,
n ê n đ ể đ ạ t đ ư ợ c d u n g lư ợ n g c a o , p h ải c ó k ế h o ạ c h sử d ụ n g b ă n g tần h iệu q u ả nhất.
2. Đảm bảo chất lượng truyền dẫn yêu cầu.
V iệ c tr u y ề n d ẫ n tín h iệ u ở c á c m ạ n g t h ô n g tin di đ ộ n g c h ủ y ế u th ự c h iệ n b ằ n g
sóng
vô tu y ế n đ iện ,
tron g
m ô i tr ư ờ n g tru y ề n d ẫ n h ở n ê n tín h iệ u d ễ bị ả n h
hưởng
c ủ a n h i ễ u v à p h a đ i n g . C á c h ệ t h ố n g t h ô n g tin di đ ộ n g p h á i đ ư ợ c th i ế t k ế s a o c h o c ó
k h ả n ă n g h ạ n c h ế tố i đ a c á c ả n h h ư ở n g n ày . N g o à i ra, v iệc s ử d ụ n g c á c C o d e c tốc
6
đ ộ t h ấ p đ ể tiết k i ệ m
b ă n g tầ n ở m ạ n g th ô n g tin di đ ộ n g s ố y ê u c ầ u c á c c ô n g n g h ệ
đ ặ c b iệ t tro n g v iệc thiết k ế C o d e c đ ế đạt đ ư ợ c c h ấ t lư ợ n g tru y ề n d ẫ n cao.
3. Đ ả m b á o a n to à n t h ô n g tin tốt n h ất.
M ô i trư ờ n g tru y ền d ẫ n vô tu y ến
trộm
đ ư ờ n g truyền, nên phải c ó biện
là m ô i tr ư ờ n g rấ t d ễ bị n g h e t r ộ m
p h á p đ ặc biệt đ ể đ ả m
Đ ó là: g i ữ b í m ậ t s ố n h â n d a n g t h u ê b a o v à k i ể m
khi
họ
th âm
trộm , ớ
nhập m ạng;
m ật m ã
bảo
an
và sử dụng
t o à n t h ô n g tin.
tra tín h h ơ p lê c ủ a n g ư ờ i s ử d u n g
h o á th ô n g tin c ủ a n g ư ờ i s ử d ụ n g
để
tránh
nghe
c á c h ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g m ỗ i n g ư ờ i sử d ụ n g c ó m ộ t k h o á n h ậ n d ạ n g
bí m ậ t riê n g đ ư ợ c lưu g iữ ở b ộ Iihó an to àn .
4. G i ả m
tối đ a h i ệ n
tư ợ n g rớt c u ộ c g ọ i k h i th u ê b a o c h u y ế n
từ v ù n g
phú
này
sang vùng phủ khác.
5. C h o p h é p p h á t tr iể n d ị c h v ụ m ớ i , Iihất là c á c d ị c h v ụ p h i th o ạ i.
6. C ó k h ả n ă n g c h u y ể n v ù n g q u ố c tế
7 . C á c t h i ế t b ị c ầ m t a y p h ả i g ọ n n h ẹ , t i ê u t ố n ít n ă n g l ư ợ n g .
1.3
G IỚ I T H IỆ U CHUNG
x u T H Ế PH ÁT T R IỂ N CỦA M ẠN G TH Ô N G T IN DI
ĐỎNG - CÔNG NG HỆ THÔ NG T IN 1)1 ĐỘNG T H Ế HỆ 2G+, 3G.
T ố n g k ế t q u á trìn h v à xu th ế p h á t triể n c ủ a c á c h ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g trên
th ế giới đ ư ợ c c h o ở h ìn h
di đ ộ n g
1.1. H ì n h v ẽ c h o t h ấ y s ự p h á t t r i ể n c ủ a h ệ t h ố n g đ i ệ n t h o ạ i
tổ o n g ( C M T S : C e l l u l a r M o b i l e T é l é p h o n é S y s t e m ) ti ế n tới m ộ t h ệ t h ố n g
c h u n g t o à n c ầ u t ư ơ n g lai - I M T 2 0 0 0 . Đ ê đ ạ i d i ệ n c h o c á c t h ế h ệ t h ô n g tin d i đ ộ n g ,
h ìn h vẽ I . I ch ỉ đ ư a ra c á c h ệ th ố n g đ iể n h ìn h nhất.
Các
h ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g tổ o n g t h ế h ệ m ộ t đ ư ợ c đ ư a ra ở h ìn h
gồm:
A M P S : D ịc h vụ đ iệ n th o ạ i di đ ộ n g tiên tiến
N APS: A M P S băng hẹp
T A C S : H ệ t h ố n g t h ô n g tin t h â m n h ậ p to à n b ộ
ETA C S: T A C S m ở rộng
N M T 4 5 0 : H ệ th ố n g đ iện thoại di đ ộ n g B ắc âu b ă n g tần 4 5 0 M H z
N M T 9 0 0 : H ệ th ố n g đ iệ n th o ại di đ ộ n g B ắc âu b ă n g tán 9 0 0 M H z
7
vẽ bao
N T T : H ệ th ố n g d o N T T p h á t triển
JTA CS: T A C S ở N hật
N T A C S : TACwS b ă n g h ẹ p ở N h ậ t
81 83 84 85 86 87
88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000
_J___ ỉ___ ỉ___ I___ I___ I___ I___ I___ I___ I___ I___ I.......I___ L _ L _ J _ J
0 2
♦ DECT
NTI
J TACS — ► N i ACS
PH S
Ký
■
■
■
hiệu:
CMTS: Cellưiar Mobile Telephone System = Hệ thống diện thoại di dộng tổ ong
UMTvS: Universal Mobile Teleeonưiuinicaiions Sysiem = I lệ thống viễn thông di dộng toàn cầu.
1‘PLMTS: l-uture Public Lãnd Mobilc 'iclccominunicalions System = Hệ Ihốiìg viển thông di (lộng mại ílàì
công cộng urưiig lai.
B IMT-2000: Inlernalioiial Mobilc Telecoinniunications-2000= Viễn thông di dộng quốc lế 2000
H ìn h 1.1.
Q u á tr ìn h p h á t triể n c ủ a c á c h ệ t h ố n g t h ô n g tin d i đ ộ n g trê n t h ế giớ i
8
C á c h ệ t h ố n g t h ô n g tin di đ ộ n g tổ o u g s ố t h ế h ệ h a i đ ư ợ c đ ư a ra tr ê n h ìn h
bao gồm:
vẽ
IS -54B T D M A , IS -136 T D M A , IS-95 C D M A , G S M , P C N , C T -2 , D E C T ,
PDC.
I
Đ ố i v ớ i c á c m ạ n g 2 G đ ã triển k h a i, v iệ c tận d ụ n g c ơ s ở h ạ tầ n g h iệ n c ó là vấn
đ ể tối q u a n tr ọ n g đ ể đ ả m
lự a c h ọ n
phương án
b ả o an to à n đ ầ u tư c h o n h à k h a i thác. D o vậy, tro n g việc
p h á t triển
lên 3 G , n h iề u
nhà khai
th ác
trên
th ế giới đ ã c h ọ n
p h ư ơ n g á n c h u y ể n đ ổ i tr u n g g ia n “ n â n g c ấ p ” th ế h ệ 2 G th à n h 2 G + đ ể c u n g c ấ p tốc
đ ộ bit c a o
hơn (đến
115kbps) nhằm
đáp
ứng nhu cầu sử dụng
thực tế c ủ a k h á c h
h à n g tr o n g thời k ỳ đ ầ u c ủ a 3 G .
C ông n g h ệ 2G+
C á c tiêu c h u ẩ n di đ ộ n g
thế hệ 2G +
sẽ đ ư ợ c trìn h b à y d ư ớ i đ â y , tr o n g đ ó tiêu
c h u ẩ n G P R S đ ư ợ c đ ề c ậ p k ỹ nhất:
1. D ị c h v ụ d ữ l i ệ u c h u y ể n m ạ c h k ê n h
S w iched
D ata) có đặc
trưng k ỹ th u ật c h o
tốc đ ộ c a o H S C S D
phép đồng
lư ợ n g (đ ế n 4 k ê n h ) với tốc đ ộ tối đ a c ủ a G S M
(H igh
thời ấ n đ ịn h
S p eed C ircuit
nhiều
kênh
lưu
vào tro n g cấu h ìn h c ủ a H S C S D
nén
c ó th ể c u n g c ấ p tố c đ ộ tr u y ề n g ấ p vài lầ n , n h i ề u n h ấ t là 4 lầ n ( 5 7 , 6 k b p s ) tiê u c h u ẩ n
tr u y ề n d ữ liệu c h u y ể n m ạ c h g ó i
cân
b ằ n g q u a giao diện k h ô n g
đirợc s ố liệu với tốc d ộ c a o
14,4 k b p s . V ớ i k h á n ă n g tạ o ra c á c k ế t nối k h ô n g
gian, nó
hơn chiều
cho
ngược
phép các
thiết
bị đ ẩ u
lại k h i s o s á n h
cuối
với kiểu
tiếp n h ận
kết nối cân
bàng.
Đ ố i với n g ư ờ i s ử d ụ n g đ ầ u c u ố i, H S C S D m ở ra k h ả n ă n g c u n g c ấ p c á c d ịc h vụ
m ớ i ( d u y ệ t n h a n h W e b , tải v ề c á c F il e , t r u y n h ậ p I n t e r n e t ) c ù n g v ó i c á c d ị c h v ụ g iá
trị g i a t ă n g k h á c .
2. D - A M P S IS 1 3 6 B là b ư ớ c tr u n g g i a n đ ể tiế n tới t h ô n g tin v ô t u y ế n p h ổ t h ô n g
- U W C
136 ( m ộ t tiêu c h u ẩ n c ủ a th ô n g tin di đ ộ n g th ế h ệ b a). P h a đ ầ u
c u n g c ấ p tố c đ ộ t r u y ề n 6 4 k b p s . P h a h a i s ẽ c u n g c ấ p tố c đ ộ tới
trư ờ n g di đ ộ n g .
9
D -A M P S sẽ
115 k b p s tro n g m ôi
3. T i ê u c h u ẩ n
IS 9 5 B , đ ư ợ c
p h át triển
từ IS 9 5 , ti ê u c h u ẩ n
này cũng cho
phép
g h é p tá m k ê n h lưu lư ợ n g c ủ a C D M A O n e (IS 9 5 ) đ ể c ó th ế c u n g c ấ p d ịc h vụ tru y ề n
d ữ liệu tố c đ ộ lê n tới 1 1 5 k b p s .
4. D ị c h v ụ v ô t u y ế n g ó i - G P R S là b ư ớ c p h á t tr iể n từ G S M
hệ thố n g th ô n g
till d i đ ộ n g
136 T D M A
th ế hệ ba. G P R S c ó th ể c u n g c ấ p tốc đ ộ
1 15 k b p s b ằ n g c á c h s ử d ụ n g đ ổ n g t h ờ i c ả t á m
g ia tăn g phi th o ại c h o
v à IS
phép
gửi
và nhận
truyền
k h e thờ i g ia n . G P R S
th ô n g
tin trê n
nhiều
tới
lên
tới
là m ộ t d ị c h
vụ
m ạng
điện
thoại
di
đ ộ n g , n ó b ổ s u n g c h o d ịc h vụ c h u y ể n m ạ c h k ê n h v à n h ắ n tin n g ắ n h iệ n n a y .
G P R S s ử d ụ n g c ô n g Iighệ d ữ liệu g ó i đ ể tr u y ề n th ô n g tin k h á c b iệ t c ă n b ả n với
công
nghệ
chuyển
GSM
bằng cách
m ạch
phân bổ
kênh.
G PR S
các khe
sẽ c u n g
thời g ia n
cấp
dịch
vụ d ữ
trên g ia o d iệ n
liệu
vô tuyến
k ê n h tạo lu ồ n g d ữ liệu g ó i từ m ộ t vài th u ê b a o di đ ộ n g . C h u y ể n
là tài n g u y ê n
gói
cho
m ạng
đê
từ đ ó
ghép
m ạ c h gói có nghĩa
vô tu y ến chỉ đ ư ợ c sử d ụ n g khi người sử d ụ n g thự c sự gửi h oặc nhận
d ữ l i ệ u . N h ờ G P R S , t h ô n g till đ ư ợ c c h i a v à o c á c g ó i r i ê n g b i ệ t c ó
liên k ế t với n h a u
tr ư ớ c k h i đ ư ợ c t r u y ể n v à s a u đ ó đ ư ợ c g h é p lại ở đ ầ u th u .
V ới c á c n h à k h ai thác m ạ n g d ự k iế n k ế h o ạ c h c u n g c ấ p c á c d ịc h vụ đ a p h ư ơ n g
tiện b ă n g r ộ n g
thì b ư ớ c c h u y ể n
đ ổ i lên G P R S c ó
ý n ghĩa q u an
c h i là m ộ t b ư ớ c n h ổ s o v ớ i v i ệ c x â y d ự n g m ộ t m ạ n g
3G
trọ n g , m ặ c d ù đ â y
I M T - 2 0 0 0 h o à n to àn m ới.
C ấ u trú c m ạ n g G P R S c h o c á c d ịc h vụ d ữ liệu g ó i về k ỹ th u ậ t c h o p h é p th u ê b a o c ó
thể c h u y ể n v ù n g với c á c m ạ n g G S M
to à n c ầu , n ế u c á c m ạ n g n à y c ó h ỗ trợ G P R S .
H i ệ n n a y , G P R S c u n g c ấ p c á c p h ư ơ n g á n m ạ n g lõi đ ể c á c n h à k h a i t h á c m ạ n g
G SM
hiện
tại k h ô n g c ầ n
phải
m ở
rộng
m ạng
chuẩn
bị cho
các dịch
vụ
3G, đồng
t h ờ i I1 Ó c ũ n g c ó c á c p h ư ơ n g á n m ạ n g l õ i p h ụ c v ụ c h o v i ệ c p h á t t r i ể n m ạ n g k h a i t h á c
b ă n g tần IM T -2 0 0 0 .
v ể
cơ bản G P R S
kết nối d ữ
hiệu
n â n g c ấ p c á c d ịc h v ụ d ữ liệu G S M
liệu c h u y ể n
quả cho
lưu
m ạch
lượng
gói từ đ ẩ u cu ố i
Internet/Intranet d o
C u ộ c gọi đ ư ợ c thiết lập q u a c ô n g
tới đ ầ u
tính
cuối. G iải p h á p
chất của
n g h ệ G P R S là g ầ n
bằng cách cung cấp các
các
luồng
này đặc
dữ
n h ư tức thờ i và c á c
liệu
biệl
này.
th u ê b a o
tr o n g c h ế đ ộ n à y c ó th ể lu ô n c o i là trự c tu y ế n . N g o à i ra, c á c t h u ê b a o G P R S c ó m ộ t
lợi đ i ể m
rõ ràn g
là đ ư ợ c
tính c ư ớ c
theo
lư ợ ng d ữ
thời g i a n k ế t n ố i c u ộ c g ọ i n h ư tr ư ớ c đ â y .
10
liệu
truyền
thự c
tế thay
vì t h e o
V iệc
triển
khai
G PRS
có
ảnh
hưởng
nhất định
đến
m ạng
lõi G S M .
G iải
p h á p n à y y ê u c ầ u th ê m c á c n ú t c ổ n g và n ú t c h u y ể n m ạ c h d ữ liệu gó i m ớ i, đ ồ n g
thờ i p h ả i n â n g c ấ p c á c n ú t h iệ n c ó đ ể c u n g c ấ p đ ư ờ n g đ ịn h tu y ế n c h o d ữ liệu gói
g iữ a các đ ầu cu ố i di đ ộ n g và n út cổng. C ác nút c ổ n g đ ả m
n h i ệ m c h ứ c n ă n g liên
m ạ n g tới c á c m ạ n g b ê n n g o à i đ ể tr u y n h ậ p I n te r n e t, I n t r a n e t v à c ơ s ở d ữ liệu.
M ộ t cấ u trúc m ạ n g G P R S đ iển h ìn h đư ợ c m in h h ọ a trên hình
1.2. G P R S s ẽ
h ỗ trợ tất c ả c á c g i a o th ứ c tr u y ề n d ữ liệu , b a o g ồ m c ả IP, d o v ậ y n ó c ó th ể k ế t nối
tới m ọ i n g u ồ n d ữ liệ u từ m ọ i n ơ i tr ê n t h ế g iớ i b ằ n g đ ầ u c u ố i G P R S . G P R S h ỗ tr ợ
n h i ề u lo ạ i ứ n g d ụ n g từ n h ắ n tin tố c đ ộ th ấ p tới t r u y ề n d ẫ n q u a m ạ n g L A N tố c đ ộ
ca o . M ộ t tro n g c á c ư u đ iể m q u a n trọ n g c ủ a G P R S là c ó th ế k ế t n ố i q u a g ia o d iện
vô
tuyến
của
m ang
G SM
hiên
tại với c ù n g
phương
thứ c
điều
chế. T uy
nhiên,
n g ư ợ c lại thì đ â y c ũ n g là m ộ t đ i ể m h ạ n c h ế l à m g iớ i h ạ n k h ả n ă n g c u n g c ấ p tố c
đ ộ d ữ liệu k h ô n g th ể c a o h ơ n
115 k b p s. K h i cần đ á p ứng k h ả n ă n g vói tốc đ ộ d ữ
liệu c a o h ơ n thì n h ấ t th iết p h ả i c ầ n m ộ t p h ư ơ n g thứ c đ iề u c h ế m ớ i.
Hình 1.2.
C ấu trúc m ạ n g G S M /G P R S
K h i triển k h a i trên m ạ n g G S M
h iệ n tại, th ự c c h ấ t G P R S c h ỉ y ê u c ầ u m ộ t
s ố th a y đổi n h ỏ tro n g m ạ n g này . P h ân h ệ trạm g ố c sẽ bao g ồ m
quản
G PR S
lý
gói
PCƯ
(Packet
C ontrol
U nit).
PCƯ
hỗ
trợ
tất
cả
BSC và bộ phận
các
giao
q u a g i a o d iệ n v ô tu y ế n . C h ứ c n ă n g c ủ a n ó là thiết lậ p c u ộ c g ọ i,
11
điều
thứ c
kh iển
g iám
sát và kết thúc
đ ịn h
cấu
hình
trạm
chuyển
vô
tu y ến
cuộc
cũng
tiếp, c h ỉ đ iề u
gọi.
như
chê
PC U
phân
h ỗ trợ các
bổ
kênh.
v à g iải đ iề u
chức
BTS
chế m à
năng
lúc
này
không
chuyển
chí
cần
có
các
cell,
vai
trò
chức
năng
G G SN .
H LR
x ử lý g i a o th ứ c .
T iêu
trong
dữ
chuẩn
G P R S
m ạn g G SM
cần
thêm
hai
nút
sẽ được
nâng
cấp để
m ạng
xử
m ới
lý c h o
là
các
SG SN
và
th ông
tin đ ị n h
tuyến
và
liệ u t h u ê b a o . G P R S c u n g c ấ p h a i lo ạ i d ị c h v ụ là:
D ịch vụ đ iể m -đ iể m
(PT P).
D ịch vụ đ iểm -đ a đ iể m
T ro n g cấu hìn h m ạ n g
nút
hỗ
trợ G P R S
(gọi
(P T M ).
n à y , ỈP đ ư ợ c
là G S N )
để
sử dụ n g
chuyển
tới c á c
t r o n g m ạ n g G P R S s ẽ đ ó n g g ó i tại n ú t G S N
G SN
nút
làm
tru y ền d ẫ n
khối
PD U .
hiện
quá
thự c
trình
hiện
đường
chức
năng
ngẩm
cung
từ các
cấp
PD U
C ác
khối
PD U
k h ở i tạ o c u ộ c g ọ i v à m ở g ó i tại n ú t
đ íc h . T o à n b ộ q u á trìn h n à y g ọ i là c ơ c h ế đ ư ờ n g n g ầ m
G G S N
trục g iữ a c á c
các
tới
th ông
tin
nút SG SN
trong G P R S . C ác
đ ịn h
hiện
tu y ến
để
thự c
th u ê
bao
gọi.
có
C ác nút SG SN
sẽ y ê u c á u to à n b ộ c á c d ữ liệu về th u ê b a o G P R S n à y đ ư ợ c
trữ tr o n g H L R
đ ể th ự c h iệ n c h ứ c n ă n g đ ịn h tu y ế n v à tru y ề n d ữ liệu.
ch ín h
c ủ a c ấ u trúc m ạ n g G P R S - 1 3 6
G SM
G P R S
chuyển
H L R
vùng
IS-41
H iện
của
m à
th u ê
bao
ít n h ấ t t ớ i h a i c ô n g
th u ộ c
các
và th ay
m ột m ạng
đổi
G P R S
nhỏ
G P R S
m ạng
B SC -SG SN
vô tu y ến
nhằm
nhất trong
ch ín h
này
và SG SN -G G SN . D ặc
ch ín h
là k h ó
khăn cho
bộ
nhau
G SM
G SM .
từ th u ê
G PR S,
các
kết nối
sẵn
có
hạn
kỹ
động
tới
G iớ i
bao
b iệt p h ầ n g ia o d iệ n
di
sau:
M S-B TS,
U m
bao gồm
m ạ n g G P R S d o c á c giớ i h ạ n
tần, v ề c h ấ t lư ợ n g v à tốc đ ộ c ủ a k ê n h . D o c ó n h iề u
tiên k h á c
bảo đám
tối đ a h ạ tầ n g
m ạng
nối
gồm
IS-136 và
này. Đ ể
và
trong m ạ n g G P R S nên đ ể đ ả m
riêu
G PR S.
k h a i th ác
kết
bao
nghệ
G PR S-I3Ó
G SM
nội
là đ ư ờ n g
(M S-SG SN ). Đ ư ờ n g kết nối
B TS-B SC ,
các kênh
các
đổi
th iết k ế c ủ a m ạ n g
G SM
th u ật tro n g
nút G SN
cho
thay
sẽ phải b ổ su n g b ộ chứ c n ă n g H L R
nay
m ạng
chỉ phải
là t í c h h ợ p tố i đ a k h ả n ă n g c ủ a
M ục
lưu
lo ại lư u
về phổ
lư ợ ng với m ứ c
bảo ch ất lư ợ n g d ịch
ưu
vụ và q u ản
lý tà i n g u y ê n v ô t u y ế n h i ệ u q u ả c ầ n c ó c á c đ á n h g iá c h ỉ tiê u .
M ột
GSM
nhược
điếm
chính
trong
triển k h a i G P R S
trên
m ạng
GSM
hiện
tại
là m ạ n g
th ự c c h ấ t c h ỉ đ ư ợ c tối ư u h ó a c h o tr u y ề n th o ạ i ( c h ấ t lư ơ n g k ê n h đ ư ợ c th iế t k ế
12
cho
t h o ạ i v ớ i m ộ t x á c s u ấ t lỗi b it c h o tr ư ớ c ). D o đ ó G P R S p h ả i c ó k h ả n ă n g t h a y
đối
chỉ
tiêu
truyền
G P K S có giải
dẫn
pháp hỗ
n g u y ê n vô tuyêìi với
giữ a
trợ m ã
các
các
m ạng
và các
h ó a đ a tốc đ ộ
dịch vụ c h u y ể n
mạch
khu
trên
vực
khác
nhau,
v ể
kỹ
thuật,
lớ p v ậ t lý. V i ệ c d ù n g c h u n g
kênh
được
tài
th ự c h iệ n trên c ơ sở d u n g
l ư ợ n g t h e o y ê u c ầ u v ớ i v iệ c x ử lý c ụ th ể t h ô n g q u a c á c lớ p R L C / M A C .
Công nghệ ĩ G
T h ế h ệ t h ô n g tin d i đ ộ n g th ứ b a s ẽ p h ả i là t h ế h ệ th ô n g tin di đ ộ n g c h o c á c d ịc h
vụ di đ ộ n g tr u y ề n th ô n g c á n h â n đ a p h ư ơ n g tiện ở m ọ i nơi, m ọ i lúc. H ộ p th ư thoại
sẽ đ ư ợ c th a y th ế b ằ n g b ư u th iếp đ iện tử đ ư ợ c lồ n g g h é p với h ìn h ả n h và các c u ộ c
thoại th ô n g
th ư ờ n g
trước đ â y sẽ đ ư ợ c b ổ s u n g các h ìn h
ả n h đ ể trở th à n h
thoại có
h ì n h , v.v D ư ớ i đ â y là m ộ t s ố y ê u c ầ u c h u n g đ ố i với h ệ t h ố n g t h ô n g tin di đ ộ n g th ế
hệ thứ ba này:
- P h ả i là h ệ th ố n g b ă n g r ộ n g v à c ó k h ả n ă n g tr u y ề n t h ô n g đ a p h ư ơ n g tiện. T ố c
đ ộ tru y ề n d ữ liệu c a o
144 k bps hoặc 3 8 4 k bps ch o
vùng
phủ
r ộ n g n g o à i trời v à 2
M b p s c h o v ù n g p h ú h ẹp trong nhà.
- Phải
có
k h ả n ă n g c u n g c ấ p đ a d ịc h vụ với y ê u c ầ u về c h ấ t lư ợ n g k h á c n h au
trê n m ộ t k ế t n ố i đ ơ n , v í d ụ : th o ạ i, v id e o , g ó i d ữ liệu.
- H ỗ trợ c ả d ịc h v ụ k ê n h v à g ó i, tru y ề n d ữ liệu k h ô n g đ ố i x ứ n g (tố c đ ộ bitc a o
ở
đ ư ờ n g x u ố n g v à th ấ p ở đ ư ờ n g lên).
- C h ấ t lư ợ n g th o ại n g a n g b ằ n g với m ạ n g h ữ u tuyến.
- C ó k h ả n ă n g c h u y ể n v ù n g ( R o a m i n g ) q u ố c g ia v à q u ố c tế, h ỗ trợ c ấ u trú c C ell
n h i ề u lớp.
- C ù n g tồ n tại v à liên k ế t với vệ tin h , h ỗ Irợ c ơ c ấ u đ a tr u y n h ậ p tư ơ n g th íc h c h o
th à n h p h ầ n m ặ t đ ấ t v à v ệ tinh.
- C ơ c ấ u tín h c ư ớ c m ớ i th e o d u n g lư ợ n g tru y ề n th a y c h o thời g ia n
k ế t nối.
Hội
các
nghị
th ô n g
tin
vô
tu y ến
th ế giới
1992
(W R C -92)
đã
1 8 8 5 -2 0 2 5 M H z và 2 1 1 0 - 2 2 0 0 M H z c h o I M T - 2 0 0 0 trên p h ạ m
dành
b ă n g tần
vi t o à n t h ế g i ớ i . C á c
n h à s á n x u ấ t v à c á c n h à c u n g c ấ p d ị c h vụ v iể n t h ô n g đ ề u n h ấ t trí r ằ n g v iệ c s ử d ụ n g
13
chung
m ộ t p h ố t ầ n t r ê n p h ạ m vi t o à n c á u s ẽ l à m g i ả m đ á n g k ế g i á t h à n h v à s ự p h ứ c
tạp c ủ a hệ th ố n g c ũ n g n h ư sớ m đ ư a hệ th ố n g IM T - 2 0 0 0 vào h o ạt đ ộ n g .
C ó 5 tiêu c h u ẩ n đ ư ợ c IT U c h ấ p n h ậ n làm p h ư ơ n g p h á p đ a tru y n h ậ p và c ấ u trúc
m ạ n g cho các dịch
v ụ v ô tu y ế n c ủ a t h ế h ệ b a . N g o à i ra, h ọ c á c tiê u c h u ẩ n
y ê u c ầ u liên h o ạ t đ ộ n g vói c ả hai m ạ n g G S M
- T iêu
C D M A
chuẩn
IM T-D S,
là
tiêu
chuẩn
n ày sẽ
- M A P v à IS - 4 1 . Đ ó là:
C D M A
b ă n g rộ n g h o ặ c W C D M A - F D D , tro n g đ ó
trải
phổ
trực
tiếp,
nhiều th u ê b a o đ ồ n g
còn
gọi
là
thời c h i ế m
c ù n g m ộ t p h ổ t ầ n . N h ữ n g k ê n h r i ê n g đ ư ợ c m ã h o á b ở i đ i ề u c h ế v ớ i c h u ỗ i đ ư ợ c trái
t r ê n b ă n g t ầ n r ộ n g h ơ n n h i ề u b ă n g t ầ n c ủ a k ê n h v à đ ư ợ c k h ô i p h ụ c lại b ở i s ự t ư ơ n g
q u a n ở đ ầ u th u . M ứ c tín h iệ u th ấ p d ẫ n đ ế n k h ô n g c ó n h i ễ u lẫ n n h a u g iữ a c á c k ê n h .
B á n g c á c h d ù n g n h iề u c h u ỗ i m ã n g ẫ u n h iê n k h á c n h a u , n h iề u n g ư ờ i s ử d ụ n g c ó thể
đ ư ợ c đ ả m b ả o tr ê n c ù n g m ộ t p h ổ tầ n . K h i k h ô i p h ụ c t h ô n g tin, tín h i ệ u k h ô n g m o n g
m uốn
xuất
hiện
như
nhiễu.
T iêu
chuẩn
này
nhằm
vào
các
ứng
dụng
trong
môi
trư ờ n g m a c ro -c e ll và m icro -cell c ô n g cộ n g . C h ế đ ộ so n g c ô n g p h â n tần (F D D ) đư ợ c
s ử d ụ n g c h o c á c ứ n g d ụ n g đ ố i x ứ n g , tứ c là n h ữ n g ứ n g d ụ n g y ê u c ầ u t h ô n g l ư ợ n g tài
nguyên
đường
lên
và đ ư ờ n g
xuống
m ạ n h m ẽ c ủ a H iệp hội kinh d o an h
giố n g
nhau.
T iêu
chuẩn
này
được
sự ủng
hô
và c ô n g n g h iệp vô tu y ến - A R IB c ũ n g n h ư củ a
c á c n h à sản x u ấ t v à k h ai thác hệ th ố n g G S M .
- T iê u c h u ẩ n ỈM T - T C : là tiêu c h u ẩ n C D M A
k ê n h th e o thời g ia n T D D
môi
trường
trong
m icro-cell
nhà do
yêu
cầu
và
b ă n g rộ n g sử d ụ n g k ỹ thuật g h ép
( W C D M A - T D D ) . C h ế đ ộ s o n g c ô n g p h â n thời n h ằ m
pico-cell
n ghiêm
ngặt
công
cộng
và chủ
về nhiễu. T iêu
yếu
chuẩn
dùng
này
tối
cho
môi
vào
trường
ưu cho các
ứng
d ụ n g đ ố i x ứ n g v à k h ô n g đ ố i x ứ n g tốc đ ộ cao.
- T i ê u c h u ẩ n I M T - M C , là ti ê u c h u ẩ n C D M A
đ a s ó n g m a n g , c ò n g ọ i là C D M A
2 0 0 0 hay ỈS2000.
- T iê u c h u ẩ n I M T - S C : là tiêu c h u ẩ n T D M A
m ột sóng m ang.
- T i ê u c h u ẩ n I M T - P Ĩ : là t i ê u c h u ẩ n T D M A đ a s ó n g m a n g c ò n g ọ i là D E C T .
14
H SC SD
G P R S
('DM A Mullicarrier CDMA Direct spread CDM A TDD TDMA Single Carrier TDM A Mulli Carrier
IM 1 - MC
IMT - DS
IM r - 1C
IMT - SC
1MT - FT
H ình 1.3 .
S ự p h á t triển c á c tiêu c h u ẩ n c e llu la r di đ ộ n g
C á c dịch vụ m à I M T - 2 0 0 0 c ó th ể c u n g c ấ p đ ư ợ c c h o tro n g b ả n g
1.1 v ớ i t ố c đ ộ
b i t v à t ỷ l ệ lỗi t ư ơ n g ứ n g . C á c d ị c h v ụ t h o ạ i , t r u y ề n ả n h , t r u y ề n h ì n h v à d ữ l i ê u ờ t ố c
độ
b it tới
144 kb p s. C á c d ịc h
vu d ữ
liêu
tốc đ ộ bit c a o
n h ữ n g v ù n g vồ tu y ế n n h ấ t đ ịn h c ũ n g đ ư ợ c d ự b á o trước.
hơn
(lên
tới 2
M bps) cho
Bảng 1.1
C á c d ịch vụ có thể c u n g c ấ p c ủ a IM T -2 0 0 0
D ịch vụ
T ố c đ ộ bit (K b p s )
l í lệ lỗi
Đ iệ n th oại/m ật đất
8-32
10E-4
D ữ liệu b ă n g th o ại
2 .4-64
10E-6
 m
th an h c h ư ơ n g trình
128
IO E-6
 m
th an h c h ấ t lư ợng cao
940
I0E -5
Đ iệ u thoại tru y ề n hình
64-384
I0E -7
N h ắ n t i n /b ả n tin Iig ắn
1.2-9.6 (th ư ờ n g đ ế n 2 .4 )
10E -6
E -niail
1 .2-64
IO E-6
T elefax (G 4)
64
IO E-6
Q u á n g bá/phát c h o nhiều người
1.2-9.6 ( th ư ờ n g đ ế n 2 .4 )
10E-Ó
T h ô n g b á o thoại c ô n g c ộ n g
8-32
IO E-4
T h ô n g báo A /N công cộng
1.2-9.6 (th ư ờ n g đ ế n 2.4 )
IO E-6
D ữ liệu s ố k h ô n g h ạ n c h ế
64-1920
IO E-6
T r u y n h ậ p c ơ s ở d ữ liệu
12.4-768
IO E-6
M u a h à n g từ x a
2 .4 -7 6 8
10E -6/7
B áo đ iệ n tử
2 .4 -2 0 0 0
10E-6
D ịch vụ đ iề u k h iể n từ x a
12-9.6
10E-6
Đ ị n h vị v à di c h u y ể n
64
IO E-6
T elew ritng
32-64
I0E -6
16
1.4
CẤU TRÚC M A N G THÔNG T IN D I ĐỘNG
A. Cấu trúc mạng 2G - GSM.
T h e o q u a n đ iể m m ạ n g G S M , đ ể đ ơ n g iả n có thể c h ia m ộ t m ạ n g tổ n g thể th ành
b ố n p h ân h ệ chính: P h ân
(B SS
-
B ase
station
hệ m ạ n g (N SS - N etw o rk S ubsystem ), P h ân
S ubsystem ),
phân
hệ
quản
lý
m ạng
hệ trạm
(N M S
-
gốc
N etw ork
M a n a g e m e n t S u b s y s te m ) , m á y di đ ộ n g ( M S - M o b ile S tation).
H o ạ t đ ộ n g c ủ a m ạ n g liên q u a n đ ế n việc thiết lập c u ộ c gọi g ồ m
NSS, BSS và M S
(hình
3 p h ầ n chính:
1 . 4 ). B S S l à p h â n h ệ đ i ể u k h i ể n t r ạ m g ố c . T ấ t c ả c á c c u ộ c
gọi được kết nối th ô n g q u a
B SS. N S S là p h â n h ệ đ iề u
khiển ch u y ể n
m ạch. Tấi ca
c á c c u ộ c g ọ i l u ô n l u ô n đ ư ợ c k ế t n ố i v ớ i n h a u v à t h ô n g q u a N S S . N M S là p h ầ n k h a i
th á c v à b ả o d ư ỡ n g m ạ n g . N ó c ũ n g c ầ n c h o việc đ iều k h iể n m ạ n g . V iệ c th e o dõi vận
hành, chất lượng b ảo d ư ỡ n g
và c u n g c ấ p dịch vụ c ủ a m ạ n g th ô n g q u a N M S .
G i a o d i ệ n m ở g i ữ a M S v à B S S là g i a o d i ệ n U M ; v à g iữ a B S S v ớ i N S S là g i a o
diện A.
- M áy di dộng (M S):
M á y di đ ộ n g d o thuê b ao sở hữu. N ó bao g ồ m
thiết bị di đ ộ n g M E
và m odul
n h ậ n d ạ n g dịch vụ c ủ a th u ê b a o SIM . M S = M E + SIM .
T h iế t bị di đ ộ n g
là m á y
điện
thoại G S M
sản
x u ất bới c ác
hãng
như
N okia,
E r i c s s o n , S i e m e n s v à n h iề u h ã n g k h á c . K h ố i n h ậ n d ạ n g th u ê b a o (S I M ) là m ộ t tấ m
th ẻ đ ể c h o v à o t r o n g m á y đ i ệ n th o ạ i, t h ẻ n à y c h ứ a t h ô n g tin n h ậ n d ạ n g th i ế t bị.
N etw ork
Subsytem
P han hẹ trạm
(BSS):
H ị n fị
1 4
Base Station
Subsytem
Q lL1
trúc hê thống GSM
M á y di đ ộ n g
s°c
B S S l à t h à n h p h ầ n q u a n t r ọ n g c ủ a h ạ t ầ n g v ô t u y ế n . N ó h o ạ t đ ộ n g v ớ i v a i t r ò là
g ia o d iệ n g iữ a m á y th u ê b a o v à m ạ n g lõi c ủ a n h à k h a i th ác. M á y th u p h á t tr ạ m g ố c
( B T S ) đ ư ợ c n ố i v ớ i c á c a n t e n đ ể p h ủ s ó n g x u n g q u a n h cell. B T S c ò n h a y đ ư ợ c g ọ i là
“ cell s ite ” . B ộ đ iề u
k h iển
trạm
gốc
(B SC ) ho ạt đ ộ n g
như “bộ
não” của m ạng
vô
t u y ế n v à c ó t h ể p h ụ c v ụ n h i ề u B T S . B S C c ó t h ể đ ặ t g ầ n m ộ t B T S h o ặ c g ầ n m ạ n g lõi.
- P hân hệ m ạng lõi (N SS):
N S S là th à n h p h ầ n
lõi c ủ a h ệ t h ố n g G S M . N S S h o ạ t đ ộ n g
n h ư m ộ t g iao diện
g iữ a B S S v à m ạ n g P S T N . P h ầ n q u a n tr ọ n g n h ấ t c ủ a N S S là tr u n g t â m c h u y ế n m ạ c h
di
động
(M SC ),
cung
cấp
chuyển
m ạch
cho
m ạng
vô
tu y ến .
Bộ
đăng
ký
vị
trí
t h ư ờ n g trú ( H L R ) v à b ộ đ ă n g k ý vị trí t ạ m trú ( V L R ) h ỗ trợ v iệ c n h ậ n d ạ n g v à đ ịn h
vị m á y di đ ộ n g x e m
n ó đ a n g ở m ạ n g th ư ờ n g trú h a y c h u y ể n v ù n g . T r u n g tâ m
nhận
th ự c (A u C ) lưu trữ th ô n g tin về th u ê b a o và c u n g c ấ p c ơ c h ế b ả o an c h o m ạ n g .
B.
Cấu trúc mạng 2,5G - GPRS
G P R S , d ị c h v ụ v ô t u y ế n g ó i c h u n g , là p h a c h u y ể n đ ổ i h a y 2 G + đ ể c h u y ể n m ạ n g
h iệ n tại G S M
tới 3 G . C iP R S c h o p h é p t r u y ề n d ữ liệu tr ê n m ạ n g h i ệ n c ó . K h á n ă n g
tr u y ề n d ữ liệu n à y đ ạ t đ ư ợ c b ằ n g c á c h b ổ s u n g lớp c h u y ể n m ạ c h g ó i lên trên m ạ n g
G S M . H ì n h v ẽ 1.5 m i n h h o ạ l ớ p m ớ i n à y .
Hình 1.5. C ấu trúc G PR S
18
M ạng
G PRS
sẽ
quản
lý c ả lư u
lư ợ ng
thoại
và dữ
liệu.
Lớp
chuyển
m ạch
gói
G P R S g ồ m n h ữ n g th à n h p h ầ n sau:
SG SN
N ú t h ỗ trợ p h ụ c v ụ G P R S ( S G S N ) là g ia o d iệ n g iữ a B S S v à m ạ n g d ữ liệu. S G S N
đ ịn h tu y ế n g ó i tin q u a B S C tro n g k h i v ẫ n b á o h iệ u vói M S C và H L R / V L R .
G G SN
Nút hỗ
trợ c ổ n g
G PRS
(G G S N ) là g ia o d iệ n
giữ a m ạ n g
dữ
liệu G P R S
và các
m ạ n g d ữ liệu k h á c n h ư m ạ n g Internet. (C ác m ạ n g k h á c có thể g ồ m X .25,...)
M ạng trục GPRS
M ạng
dữ
liệu
G PRS
có
m ạng
trục
riêng
của
nó
để
tải
lưu
lư ợ ng
giữ a
m ạng
In te rn e t, B S S v à c á c m ạ n g d ữ liệu G P R S k h á c . D ữ liệu đ ư ợ c tr u y ề n b ằ n g g ia o th ứ c
gó i. M ạ n g trụ c b a o g ồ m c á c b ộ đ ịn h tu y ế n p h ầ n m ề m c á c c ổ n g tính cư óc.
N âng cấp hệ thống G SM
Đ ể tổ h ợ p c h ứ c n ă n g d ữ liệu G P R S v ào c á c h ệ th ố n g h iện có, n h à kh ai th ác phải
th ự c h iệ n n â n g c ấ p n h ữ n g th iế t bị h iệ n có. B T S v à M S C c ầ n n â n g c ấ p p h ầ n m ề m
đế
c ó th ể q u ả n lý đ ư ợ c lo ạ i h ì n h d ữ liệu m ớ i.
c.
Cấu trúc mạng 3G: W CDM A
T h e o c á c ch í tiêu k ỹ th u ậ t IM T - 2 0 0 0 c ủ a
3G
theo q u an đ iể m
ITU
và th am
khả các cấu
trúc m ạ n c
c ủ a c á c n h à c ô n g n g h iệ p , c h ú n g ta c ó th ể đ ư a ra m ộ t c ấ u trúc
3 G đ ơ n g iả n l à m c ơ s ở c h o v iệ c lậ p m ô h ìn h giá.
BS
R adio
Access
N etw ork
Su b scrib er
E q u ip m en t
Core N etw ork
Hình 1.6. C ấu trúc m ạn g W C D M A
19
