Gower slidescarnival

● Hệ thống mạng di động thế hệ đầu được gọi là công nghệ 1G được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1981, sử hiệu kỹ thuật digital GSM,CDMA thay cho tín hiệu tương tự, có phạm vi kết

Nhóm 6:

Các hệ thống truyền thông

Nguyễn Dư Phước Thiện

18200243

Nguyễn Trí 18200266

Lê Thị Thiện 18200242

Nguyễn Quốc Thịnh 18200245

Nguyễn Đức Tiến 18200260

Phan Văn Quang 18200209

2

3

Truyền thông di động:

Tổng quan về các thế hệ mạng di động

GVHD: ThS Trương Tấn Quang

di đ

ộn g

3

Q& A

1.Giới thiệu chung

Let’s start with the

first set of slides

mobile (cellular network)

là một mạng vô tuyến bao gồm một số lượng các tế bào vô tuyến (radio cell), gọi tắt là tế bào, được phục vụ bởi một máy phát

(transmitter) cố định, được gọi là các trạm gốc (cell site

or base station) Các tế bào này được dùng để phủ các vùng khác nhau với mục đích cung cấp vùng phủ sóng trên một diện rộng hơn gấp rất nhiều lần so với một

tế bào

● So với các giải pháp khác, mạng

di động đem lại một loạt các ưu điểm:

● Năng lượng tiêu

dùng giảm

● Bao phủ tốt hơn

6

Hình ảnh minh họa

“ Vậy quá trình phát triển

của các thế hệ mạng

điện thoại di động như

thế nào ??

8

● Hệ thống mạng di

động thế hệ đầu

được gọi là công

nghệ 1G được giới

thiệu lần đầu tiên

vào năm 1981, sử

hiệu kỹ thuật digital (GSM,CDMA) thay cho tín hiệu tương

tự, có phạm vi kết nối rộng hơn và đặc biệt là sự xuất hiện của tin nhắn ngắn dạng văn bản SMS ; cải thiện được tín hiệu và tốc độ mạng đem lại chất lượng cuộc gọi tốt hơn

● Sau mạng 2G là sự

ra đời của mạng 3G (Thế hệ mạng di động thứ 3) Đây là

nền tảng của di động băng rộng Điểm mạnh của công nghệ này so với công

nghệ 2G là cho phép truyền, nhận các dữ liệu, âm thanh, hình ảnh chất lượng cao cho cả thuê bao cố định và thuê bao đang di chuyển ở các tốc độ khác

liệu với tốc độ tối đa

trong điều kiện lý

tưởng lên tới 1 cho

hệ tiếp theo của công nghệ truyền thông di động sau thế hệ 4G, kết nối các loại mạng khác nhau Theo các nhà phát minh, mạng 5G

sẽ có tốc độ nhanh hơn khoảng 100 lần

so với mạng 4G hiện nay và là chìa khóa

đi vào thế giới IoT, IoE

● 6G (Thế hệ mạng di động thứ 6 ) là thế

hệ tiếp nối của 5G

và thỏa mãn những

gì mà 5G chưa thực hiện được

12

2 Các thế

hệ mạng di

động

14

2.1 Mạng 1G

15

˗ + Giới thiệu chung

˗ Mạng thông tin di động 1G là thế hệ đầu tiên của mang di động viễn thông (cũng còn

gọi là mạng không dây tế bào wireless cellular technology)

˗ Mạng 1G chỉ phục vụ khả năng gọi trên điện thoại di động (voice-only

communication)

˗ Mạng 1G được giới thiệu lần đầu tiên vào những năm đầu thập niên 80, sử dụng công

nghệ truyền nhận thông tin thông qua tín hiệu Analog (tín hiệu tương tự). 

˗ + Vùng sử dụng

˗ Hệ thống mạng di động 1G hoàn thiện đầu tiên là NMT, được sử dụng ở các nước Bắc

Âu, Thụy Sĩ, Hà Lan, Đông Âu và Nga

˗ Những hệ thống mạng 1G khác bao gồm AMPS được sử dụng ở Bắc Mỹ và Úc, TACS tại UK, C-450 ở Tây Đức, Bồ Đào Nha và Nam Phi, Radiocom 2000 ở Pháp, TMA ở Tây Ban Nha và RTMI ở Ý

˗ Ở Nhật Bản có nhiều hệ thống mạng 1G Ba tiêu chuẩn, TZ-801, TZ-802, và TZ-803 được phát triển bởi NTT, trong khi một hệ thống cạnh tranh của công ty DDI sử dụng tiêu chuẩn JTACS

17

2.2 Mạng 2G

18

+ Giới thiệu chung

2G là thế hệ mạng di động thứ 2, với tên gọi đầy đủ là hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile Communications; viết tắt: GSM) Công nghệ này có khả năng phủ sóng rộng khắp, giúp người dùng có thể sử dụng điện thoại nhiều vùng trên thế

của công ty viễn thông Elisa Oyj) vào năm 1991

GSM là mạng điện thoại di động có thiết kế gồm nhiều tế bào (cell) hay hiểu đơn giản hơn là các trạm thu phát sóng, do đó, các máy điện thoại di động kết nối mạng bằng cách tìm kiếm các trạm thu phát sóng gần nó nhất Các công nghệ 2G cho phép các nhà mạng khác nhau cung cấp các dịch vụ như tin nhắn văn bản, tin nhắn hình ảnh và MMS (tin nhắn

đa phương tiện) Tất cả các tin nhắn văn bản được gửi trên 2G đều được mã hóa bằng tín hiệu kĩ thuật số (digital), cho phép truyền dữ liệu theo cách mà chỉ người nhận như dự định mới được nhận và đọc tin nhắn

+ Vùng sử dụng

Kể từ khi ra đời, 2G đã phát triển với một tốc độ hết sức nhanh chóng, có mặt ở 140 quốc gia và có số thuê bao lên tới gần 1 tỷ

+Phân loại

Mạng 2G chia làm 2 nhánh chính: Nền TDMA (Time Division Multiple Access) và nền

CDMA cùng nhiều dạng kết nối mạng tuỳ theo yêu cầu sử dụng từ thiết bị và từng quốc gia

+ Tính năng chính

 Gọi thoại với tín hiệu được mã hóa dưới dạng tín hiệu kĩ thuật số (digital encrypted)

giúp cải thiện tốc độ và chất lượng cuộc gọi

 Cung cấp các dịch vụ như tin nhắn văn bản, tin nhắn hình ảnh và MMS (tin nhắn đa

phương tiện)

 Sử dụng hiệu quả hơn phổ tần số vô tuyến cho phép nhiều người dùng hơn trên mỗi dải tần

+ Hướng phát triển của 2G

HSCSD (High speed circuit switched data): tốc độ 64kbps

GPRS (General packet radio services) nâng cấp GSM với hỗ trợ chuyển mạch gói 172kbps EDGE (Enhance data rate for GSM evolution) hỗ trợ tốc độ bit cao trên nền GSM 384

kbps

2.3 Mạng 3G

21

+ Giới thiệu chung

3G là thuật ngữ dùng để chỉ các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (Third

Generation) Đã có rất nhiều người nhầm lẫn một cách vô ý hoặc hữu ý giữa hai khái niệm 3G và UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems)

Mạng 3G (Third-generation technology) là thế hệ thứ ba của chuẩn công nghệ điện thoại di động, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh ) 3G cung cấp cả hai hệ thống là chuyển mạch gói

và chuyển mạch kênh Hệ thống 3G yêu cầu một mạng truy cập radio hoàn toàn

khác so với hệ thống 2G hiện nay

+ Vùng sử dụng

Quốc gia đầu tiên đưa mạng 3G vào sử dụng rộng rãi là Nhật Bản Vào năm 2001, NTT Docomo là công ty đầu tiên ra mắt phiên bản thương mại của mạng W-CDMA Năm 2003 dịch vụ 3G bắt đầu có mặt tại châu Âu Tại châu Phi, mạng 3G được giới thiệu đầu tiên ở Maroc vào cuối tháng 3 năm 2007 bởi Công ty Wana

Do có nhận thức rõ về tầm quan trọng của các hệ thống thông tin di động mà ở

châu Âu, ngay khi quá trình tiêu chuẩn hoá GSM chưa kết thúc người ta đã tiến

hành dự án nghiên cứu RACE 1043 với mục đích chính là xác định các dịch vụ và công nghệ cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 cho năm 2000 Hệ thống 3G của châu Âu được gọi là UMTS với mong muốn rất lớn là hệ thống UMTS sẽ có

khả năng kết hợp nhiều mạng khác nhau như PMR, MSS, WLAN… thành một

mạng thống nhất có khả năng hỗ trợ các dịch vụ số liệu tốc độ cao và quan trọng

hơn đây sẽ là một mạng hướng dịch vụ

Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU – International Telecommunications Union)

cũng đã thành lập một nhóm nghiên cứu để nghiên cứu về các hệ thống thông tin

di động thế hệ 3, nhóm nghiên cứu TG8/1 Nhóm nghiên cứu đặt tên cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba của mình là Hệ thống Thông tin Di động Mặt đất

Tương lai (FPLMTS – Future Public Land Mobile Telecommunications System)

Sau này, nhóm nghiên cứu đổi tên hệ thống thông tin di động của mình thành Hệ

thống Thông tin Di động Toàn cầu cho năm 2000 (IMT-2000 – International Mobile

Telecommunications for the year 2000)

24

Đặc tính chính/tiêu

chuẩn của IMT-2000:

●Thiết kế có nhiều tính

năng chung để phổ biến

trên toàn thế giới

●Tương thích với các

dịch vụ của IMT-2000 và

của mạng cố định

●Chất lượng dịch vụ cao.

●Thiết bị đầu cuối nhỏ.

● EDGE (473 kbps):Đa

nhiệm, duyệt web, streaming audio/video,

● WCDMA (2 Mbps): Chia sẻ video, thoại truyền hình, real time IP, multimedia and games,

● HSDPA (1-10 Mbps):

Băng thông trên diện tích rộng

Các tiêu chuẩn 3G thương mại:

W-CDMA CDMA 2000 TD-CDMA TD-SCDMA

25

2.4 Mạng 4G

26

+ Giới thiệu chung

4G, viết tắt của fourth-generation, là công nghệ truyền thông không dây thế hệ thứ tư, cho

phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 cho đến 1,5 Gb/giây (ghigabit)  Công nghệ 4G vượt trội hơn 3G ở nhiều điểm Với 4G người dùng có thể tải và truyền lên hình ảnh động chất lượng cao Với 4G, băng thông rộng hơn, tốc độ nhanh hơn, hỗ trợ các dịch vụ di động cao cấp như truyền hình trực tuyến, video HD, game online cao cấp, đáp ứng cùng lúc nhiều người sử dụng.

+ Đặc điểm

Băng thông linh hoạt 5-20Mhz,có thể lên tới 40Mhz

Tốc độ được quy định bởi ITU là 100Mbps khi di chuyển tốc độ cao và 1Gbps khi đứng yên với trạm

Tốc độ dữ liệu ít nhất là 100Mbps giữa hai điểm nào trên thế giới

Hiệu suất phổ đường truyền là 15bit/s/Hz ở đường xuống và 6.75 bit/s/Hz ở đường lên

Kết nối liền và chuyển giao toàn cầu qua đa mạng

Chất lượng cao cho các dịch vụ đa phương tiện như âm thanh thời gian thực,tốc độ dữ liệu cao,video HDTV,…

Tương thích với các chuẩn không dây đang tồn tại

Tất cả là IP,mạng chuyển mạch gói không còn chuyển mạch kênh nữa

28

2.5 Mạng 5G

31

+ Giới thiệu chung

5G (Thế hệ mạng di động thứ 5 hoặc hệ thống không dây thứ 5) là thế hệ tiếp theo của công nghệ truyền thông di động sau thế hệ 4G

Thế hệ công nghệ mới này hứa hẹn đem lại cho người tiêu dùng tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn với độ trễ, hay độ nhỡ, thấp hơn trong việc truyền tải dữ liệu Nó cũng hứa hẹn đem lại nhiều khả năng có được mạng lưới kết nối hiệu quả hơn 5G đang được thiết kế với trọng tâm

là tính linh hoạt, để hỗ trợ cho các dịch vụ và ứng dụng tương lai mà có thể hiện giờ chưa có Công nghệ 5G yêu cầu phải nâng cấp mạng viễn thông cũng như là cần có các thiết bị đủ khả năng truy cập vài những mạng lưới mới này Các mạng 5G hiện đang được triển khai tại nhiều vùng của đất nước Hãy kiểm tra với nhà cung cấp di động của bạn để biết thông tin chi tiết về kế hoạch triển khai 5G của họ.

+ Vùng triển khai

Phân loại:

- Tiêu chuẩn low-band và mid-band.

Mạng 5G low-band và mid-band có thể tăng tốc độ mà không cần sử dụng các thiết bị phát sóng mới Ví dụ, T-Mobile gần đây đã phát hành mạng 5G toàn quốc Theo lý thuyết,

chúng có thể giúp ích cho hàng trăm triệu người, vì chúng không có tần số cao như mạng

tiêu chuẩn mmWave của Verizon

- Tiêu chuẩn mmWave.

Tiêu chuẩn 5G mmWave cần thiết bị phát sóng với số lượng lớn và chất lượng cao để vận

hành chính xác vì phạm vi của chúng bị giới hạn so với low-band và mid-band

Ta có thể bắt được mạng 5G khi ở trong cùng 1 dãy nhà, nhưng ta khó có thể bắt được khi sang dãy nhà kế bên Khi phát sóng, chúng sẽ gặp khó khăn khi gặp các chướng ngại vật

như hạn chế xuyên qua tường của các tòa nhà hay cây cối chẳng hạn Nên nếu chỉ dùng

một thiết bị phát sóng thì nó sẽ không còn quá hữu dụng

Đặc điểm của 5G

- 5G có tốc độ, dữ liệu lớn, dung lượng cao, độ trễ siêu nhỏ, tiết kiệm năng

lượng, chi phí thấp và có khả năng kết nối đa thiết bị

- 5G có tốc độ từ 10 Gbps-20 Gbps.

- Độ trễ chỉ ở mức dưới 1 ms (4G là 30-70 ms)

- Phổ tần cao với sóng mm, từ 28-39 GHz (4G là 700 MHz-3 GHz), 5G sử dụng

kênh băng thông rộng lên đến 400 MHz (4G là 20 MHz)

- Mạng 5G có thể xử lý việc gia tăng số lượng lớn các thiết bị với nhau IoT sẽ

mở ra một kỷ nguyên mới của thiết bị kết nối, tất cả mọi thứ từ hệ thống an

ninh, văn phòng cho đến thiết bị thu phát sóng trên xe cũng sẽ được kết nối

Nhược điểm

- Tiêu hao rất nhiều năng lượng điện của thiết bị khi sử dụng

- Việc cho phép kết nối nhiều thiết bị hơn làm tăng nguy cơ tấn công mạng hơn

dựa vào lỗ hổng bảo mật trên các thiết bị

- Đẩy mạnh lo ngại tới sức khỏe con người khi tiếp xúc lâu dài

35

Any questions?

37