Tìm hiểu công nghệ 3G HSPA

Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
Khoa Điện Tử Viễn Thông
Bộ Môn Viễn Thông - Mạng
-----------------
Báo cáo môn học:
Truyền Thông Di Động.
Tìm hiểu công nghệ 3G:
HSPA
GVHD: Thầy Trương Tấn Quang
SVTH: Trần Thế Khải 0620024
Vũ Ngọc Sơn 0620066
I. Giới thiệu:
3G(Third-generation) là công nghệ truyền thông thế hệ thứ ba, cho phép truyền cả thoại và
dữ liệu (tải file, gửi mail, MMS, hình ảnh…), ang lại cho người dùng các dịch vụ giá trị gia tăng
cao cấp, một vài ví dụ tiêu biểu:
 Điện thoại hình: Với 3G, hai người đối thoại có thể thấy nhau qua màn hình điện thoại di
động.
 Thông tin và tin tức: Bạn có thể truy cập bất kỳ trang web nào để xem tin tức, các sự kiện
nóng sốt diễn ra trong ngày bằng điện thoại di động, máy tính xách tay hỗ trợ mạng 3G.
Với Internet, bạn có thể xem bản tin dự báo thời tiết, tin tức hàng ngày, thị trường chứng
khoán, chia sẻ thông tin với bạn bè người thân... mọi lúc mọi nơi.
 Thư điện tử: Rời khỏi văn phòng nhưng lại quên gửi một email quan trọng, bạn có thể
nhanh chóng hoàn tất nhiệm vụ chỉ với điện thoại di động. Bạn cũng có thể dùng điện thoại
thay cho modem để kết nối đến máy tính xách tay hay PDA để soạn thảo hay lấy tài liệu
gửi kèm.
 Trò chơi: Game đã hiện diện trong điện thoại di động từ rất sớm với các thể loại từ đơn
giản đến phức tạp. Là một công nghệ đã phát triển, các trò chơi ngày càng có tính
tương tác hơn, hấp dẫn hơn và không thể thiếu cho nhu cầu giải trí. Mạng 3G cho phép
tải game bất kỳ lúc nào, nơi đâu.
 Và các dịch vụ khác như âm nhạc, phim, thể thao, dịch vụ tương tác như trình duyệt web,
truy nhập server, truy tìm và phục hồi cơ sở dữ liệu; và dịch vụ Streaming…..

Hình 1: Sự tiến triển của công nghệ mạng thông tin di động tại các nước.
Trên đây là những lợi ích chung của công nghệ mạng 3G, nhưng ứng với từng hạ
tầng mạng sẽ có những thế mạnh riêng. Thêm vào đó, ứng với từng công nghệ mạng (GSM,
CDMA) và hạ tầng sẵn có, mỗi Telco sẽ có hướng chọn lựa công nghệ riêng (HSPA, HSPA+,
CDMA20001xEV-DO, WCDMA...) cho việc nâng cấp lên 3G.
II. HSPA(High Speed Packet Access).
Do 3GPP phát triển, HSPA (High-Speed Packet Access – Truy cập gói tốc độ cao) là công
nghệ truyền dẫn không dây cho các thiết bị thông tin di động công nghệ GSM (Global
System for Mobile communications – Hệ thống thông tin di động toàn cầu). HSPA hỗ trợ tốc độ
tối đa 14,4Mbps (Release –R5) cho đường xuống (HSDPA- High-Speed Downlink Packet Access)
và 5,8Mbps (R6) cho đường lên (HSUPA - High-Speed Uplink Packet Access). Công nghệ này
giúp tăng dung lượng mạng và giảm thời gian trễ đối với các dịch vụ tương tác. Tính trung bình,
người sử dụng có thể tải dữ liệu với tốc độ nhanh gấp 20 lần so với kết nối GPRS đang được các
Telco cung cấp. Trong tương lai gần, HSPA sẽ được nâng cấp lên R8 với tốc độ 42Mbps cho
đường xuống (downlink) và 12Mbps cho đường lên (uplink).
HSDPA được xem là công nghệ mạng di động 3,5G với ưu thế về tốc độ
downlink: tốc độ tải về từ 1,8Mbps đến 14,4Mbps. Mặc dù có thể truyền tải bất cứ dạng dữ liệu
nào, song mục tiêu chủ yếu của HSDPA là dữ liệu dạng video và nhạc.
Hình 2: Lộ trình của công nghệ HSPA và HSPA+
HSDPA được phát triển dựa trên công nghệ WCDMA nhưng sử dụng các phương pháp
chuyển đổi và mã hóa dữ liệu khác. Nó tạo ra một kênh truyền dữ liệu bên trong WCDMA được
gọi là HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel) hay còn gọi là kênh chia sẻ đường
xuống tốc độ cao. Kênh truyền tải này hoạt động hoàn toàn khác biệt so với các kênh thông thường
và cho phép thực hiện việc tải về với tốc độ vượt trội. Điều này có nghĩa là, dữ liệu sẽ được truyền
trực tiếp từ nguồn phát đến điện thoại, và quá trình ngược lại (truyền dữ liệu từ điện thoại đến
nguồn phát) thì hầu như không thể thực hiện được.
HSUPA (tên do Nokia đặt) hay EUL - Enhanced Uplink (do 3GPP đưa ra) là công nghệ
mạng di động ra đời sau HSDPA và được xem là công nghệ 3,75G hay còn gọi là 4G. Đây là công
nghệ chiếm ưu thế ở tốc độ uplink: từ 1,4Mbps đến 5,76Mbps. Ngược lại với HSDPA, HSUPA sử
dụng kênh truyền nâng cao tốc độ đường lên E-DCH (Enhanced Dedicated Channel) theo các kỹ

thuật tương tự HSDPA. Mục tiêu chủ yếu của HSUPA là cải tiến tốc độ tải lên cho các thiết bị di
động và giảm thời gian trễ trong ứng dụng game, email, chat... HSUPA là công nghệ phát triển sau
HSDPA nhằm thỏa mãn nhu cầu tương tác thời gian thực với các ứng dụng đòi hỏi tốc độ và độ
tin cậy cao.
Với đặc điểm nổi bật này, HSPA đang trở thành một công nghệ được nhiều Telco quan
tâm phát triển. Theo các công bố của bốn nhà khai thác, cả ba Telco Vinaphone, MobiFone, Viettel
đều chọn công nghệ HSDPA nền tảng WCDMA để chuyển tiếp lên mạng 3G với mức tốc
độ khởi điểm tối đa từ 7,2Mbps (MobiFone, Viettel) đến 14,4Mbps (Vinaphone).
Để có thể sử dụng được các dịch vụ giá trị gia tăng của công nghệ HSPA đòi hỏi người
dùng phải có các thiết bị đầu cuối (ĐTDĐ, MTXT, MTĐB, PDA, router...) hỗ trợ cùng công nghệ.
Hiện nay, đã có nhiều thiết bị được tích hợp sẵn công nghệ HSPA, nếu không, bạn vẫn có thể
trang bị modem USB hay card HSPA gắn ngoài.
• Kiến trúc của HSPA:
Mạng lõi:
Bao gồm trong đó là MSC, HLR, SGSN, GGSN
Mỗi UE dùng HSDPA sẽ nhận kênh HS-DSCH(High Speed downlink Shared Channel) từ
1 cell trong vùng phục vụ. Vùng phục vụ cung cấp scheduling, rate control, hybrid ARQ và
các hàm MAC-hs được dùng bởi HSDPA, và chuyển giao mềm
Chuyển giao mềm giữa hai vùng phục vụ trong HSPA: