đề tài tìm hiểu công nghệ 2g – 3g

THUAT NGU VIET TAT 1G The First Generation Hệ thông di động thê hệ 1 2G The Second Generation Hệ thống di động thé hé 2 3G The Third Generation Hệ thông di dộng thê hệ 3 3GPP Third G

Dé tai:

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ 2G - 3G

Danh sách nhóm

3001080099 | Vũ Kim Hiệu 04/03/1990 Nhóm Trưởng

3001080118 | Lê Phan Nhân 21/10/1989

3001080125 | Đào Duy Quang 24/05/1990

3001080184 | Hoàng Nhật Nam 02/06/1990

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G

Mục Lục

Chương 1: CÔNG NGHỆ MẠNG 2G 2222222222222 2221112271 rrrrrrrrerrrrree 6

lô .4 ,.,H,HHHAẠNNH,L, 6

1.2 Đặc điểm công nghệ 2G

1.3 Các chuẩn công nghệ chủ yếu của 2G bao gồm:

1.4 Ưu & nhược điểm của 2G

2.1 Khái Niệm:

2.2 Đặc điểm công nghệ 3G: 9

2.3 Các yêu cầu về bảo mật trong 3G:

2.4 Ưu & nhược điểm của 3G:

2.5 Các tổ chức chuẩn hóa 3G: -+©EV+++++EEEE+++etEEEEEEEErrrrtrrrrrrrrrrrrrree 14 2.6 Các loại thiết bị đầu cuối cho 3G:: - 2© +z+E+E£EExE+EEAESEEEEEEEEEEEEkerrrerrrre 15

2.7 Cong nghé c.A¿un on 16

PA / 0i 000,0 6c hố 18

2 9 KẾT luận: 2-26 sex SEEEEE1E211111111211111111711111117111111211E1111E11711211e1711e 11 12 18

GVHD: Th Phạm Nguyễn Huy Phương Pagel2

THUAT NGU VIET TAT

1G The First Generation Hệ thông di động thê hệ 1

2G The Second Generation Hệ thống di động thé hé 2

3G The Third Generation Hệ thông di dộng thê hệ 3

3GPP Third Generation Partnership Project Dự án đôi tác thê hệ thứ 3

3GPP2 Third Generation Partnership Project 2 | Dy an 2 doi tac thé hé tht 3

ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao sô bât đôi xứng BTS Base Transceiver station Trạm thu phát gốc

CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã

EDGE Enhanced Data Rates for GSM Cải thiện tôc độ sô liệu cho phát

Evolution triển GSM

DSL Digital Subscriber Line Đường thuê bao sô

GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vô tuyến gói chung

GPS Global Position System Hệ thống định vị toàn cầu

GSM Global System for Mobile Hệ thống thông tin di động toàn

Communications cầu

IMT-2000 | International Mobile Viễn thông di động quốc tễ 2000

Telecommunications-2000

1S-54 Interim Standard - 54 Tiéu chuan thong tin di d6ng

TDMA cai tién cua My (do AT&T

dé xuat 1S-95 Interim Standard - 95 Tiêu chuẩn thông tin di động

TDMA ctia MY ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số dịch vụ tích hợp

ITU International Telecommunication | Liên minh Viễn Thông quốc tế

Union

LAN Local Area Network Mạng cục bộ

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G

MMS Multimedia Messaging Services Dịch vụ nhăn tin đa phương tiện

PS Packet Switch Chuyên mạch gói

PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch

công cộng TDMA Time Division Multiple Accsess Đa truy nhập phân chia theo thời

gian

TE Terminal Equipment Thiét bi dau cudi

UMTS Universal Mobile Hệ thống viễn thông di động toàn

Telecommunications System cau

WCDMA | Wideband Cosw Division Multiple Accsess Đa truy nhập băng rộng phân chia theo mã

GVHD: Th Phạm Nguyễn Huy Phương Pagel4

LỜI NÓI ĐẦU

SD & GR

Ở Việt Nam trong những năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông nói chung

và thông tin di dộng nói riêng đã có những bước phát triển vượt bậc Từ chỗ có hai nhà cung cấp dịch vụ di động, cho đến nay đã có bảy nhà cung cấp dịch vụ di động Cùng với

đó, số lượng thuê bao di động không ngừng tăng lên, yêu cầu của khách hàng sử dụng dịch vụ di động cũng ngày một cao hơn Điện thoại đi động giờ đây không chỉ để dùng để

nghe gọi như trước nữa, mà nó đã trở thành một đầu cuối đi động với đầy đủ các tính

năng để phục vụ mọi nhu cầu của con người

Thông tin di động đóng một vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống của chúng

ta Nhờ có thông tin di động mà mọi người trên toàn thế giới có thể liên lạc với nhau một

cách dễ dàng, tuy nhiên nhu cầu con người là rất lớn, bởi mọi người không chỉ đơn thuần

là liên hệ với nhau mà họ còn muốn có các dịch vụ truyền thông đa phương tiện Để đáp ứng được nhu cầu đó của con người các công nghệ thông tin di động đã được ra đời và ngày càng phát triển, ban đầu với công nghệ 0G, 1G đã cho phép mọi người liên lạc với nhau thuận tiện hơn, sau đó là công nghệ 2G( như GSM) đã cho phép mọi người sử dụng nhiều dịch vụ hơn qua mạng thông tỉn di động, tuy nhiên cho tới này thì cả công nghệ

3G(UMTS ) và công nghệ 3.5G đã ra đời và phát triển rất mạnh nó cho phép rất nhiều dịch vụ đa phương tiện như truyền hình ảnh, âm thanh chất lượng cao, và đã phần nào

thỏa mãn được nhu cầu rất lớn của người dùng Với bài tiểu luận “Tìm hiểu công nghệ 2G - 3G” sẽ cho phép chúng ta hiểu rõ hơn về từng giai đoạn phát triển của công nghệ thông tin di động qua việc so sánh chúng

Do thời gian nghiên cứu có hạn nên bài tiểu luận không tránh khỏi những thiếu sót nhất định rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và những người quan tâm tới

đề tài này Em xin chân thành cảm ơn!

TIM HIEU CONG NGHE MANG 2G -3G

Chương 1: CONG NGHE MANG 2G

1.1 Khái niệm:

2G (Second-Generation Wireless Telephone Technology) là mạng điện thoại di

động thế hệ thứ 2 Đặc điểm khác biệt nỗi bật giữa mạng điện thoại thế hệ đầu tiên (1G)

và mạng 2G là sự chuyển đổi từ điện thoại dùng tín hiệu tương tự sang tín hiệu sé Tùy

theo kỹ thuật đa truy cập, mạng 2G có thể phân ra 2 loại: mạng 2G dựa trên nền TDMA

(Time Division Multple Access) và mạng 2G dựa trên nền CDMA (Code Division

Multiple Access)

Trong đó, TDMA là phương thức đa truy cập phân chia theo thời gian còn CDMA

là phương thức đa truy cập phân chia theo mã Trong kỹ thuật CDMA, tín hiệu của mỗi

người dùng (user) sẽ được dàn trải (spreading) bằng một mã xác định trực giao (hoặc giả

trực giao) với nhau Tín hiệu truyền sẽ là tín hiệu chồng chập của nhiều người dùng khác nhau theo thời gian và trên cùng một băng tần số

1.2 Đặc điểm công nghệ 2G

Công nghệ 2G (bao gồm GSM (Global System Mobile Communication) va CDMA

(Code Division Multiple Access)) Thé hé đang được dùng trên thế giới

- _ Kỹ thuật chuyển mạch số

-_ Dung lượng lớn

-_ Siêu bảo mật (High Security)

- _ Nhiều dịch vụ kèm theo như truyền dữ liệu, fax, SMS (tin nhắn),

- _ Phần lớn ĐTDĐ ngày nay đều có tiêu chuẩn 2G và sử dụng chuẩn GSM - hệ thống

di động kỹ thuật số được sử dụng rộng rãi nhất

GVHD: Th Phạm Nguyễn Huy Phương Pagel6

1.3 Các chuẩn công nghệ chú yếu của 2G bao gồm:

GSM (thuộc TDMA) có nguồn gốc từ châu Âu, nhưng đã được sử dụng trên tất cả

các quốc gia ở 6 lục địa Ngày nay, công nghệ GSM vẫn còn được sử dụng với 80% điện

thoại đi động trên thé giới

1S-95 còn được gọi là aka cdmaOne (thuộc CDMA, thường được gọi ngắn gọn là

CDMA tại Mỹ) được sử dụng chủ yếu là châu Mỹ và một số vùng ở châu Á Ngày nay, những thuê bao sử dụng chuẩn này chiếm khoảng 17% trên toàn thế giới Hiện tại, ở các nước Mexico, Ấn Độ, Úc và Hàn Quốc có rất nhiều nhà cung cấp mạng CDMA chuyển sang cung cấp mạng GSM

PDC (thuộc TDMA) là mạng tư nhân, được Nextel sử dụng tại Mỹ, và Telus

Mobility trién khai ở Canada

1S-136 aka D-AMPS (thuộc TDMA thường được gọi tắt là TDMA tại Mỹ) đã từng

là mạng lớn nhất trên thị trường Mỹ nay đã chuyển sang GSM

1.4 Ưu & nhược điểm của 2G

a Uu diém:

Trong mạng 2G, Tín hiệu kĩ thuật số được sử dụng để trao đổi giữa điện thoại và

các tháp phát sóng, làm tăng hiệu quả trên 2 phương diện chính :

Dữ liệu số của giọng nói có thể được nén và ghép kênh hiệu quả hơn so với mã

hóa Analog nhờ sử dụng nhiều hình thức mã hóa, cho phép nhiều cuộc gọi cùng được mã

hóa trên một dai băng tần

Hệ thống kĩ thuật số được thiết kế giảm bớt năng lượng sóng radio phát từ điện thoại Nhờ vậy, có thể thiết kế điện thoại 2G nhỏ gọn hơn, đồng thời giảm chỉ phí đầu tư

những tháp phát sóng

Mạng 2G trở nên phổ biến cũng do công nghệ này có thể triển khai một số dịch vụ

dữ liệu như Email và SMS Đồng thời, mức độ bảo mật cá nhân cũng cao hơn so với 1G

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G

b Nhược điểm:

Những nơi dân cư thưa thớt, sóng kĩ thuật số yếu có thể không tới được các tháp

phát sóng Tại những địa điểm như vậy, chất lượng truyền sóng cũng như chất lượng

cuộc gọi sẽ bị giảm đáng kể

GVHD: Th Phạm Nguyễn Huy Phương Pagel8

Chương 2: CÔNG NGHỆ MẠNG 3G

2.1 Khái Niệm:

3G, hay 3-G, (Third-generation Technology) là công nghệ truyền thông thế hệ thứ

ba, 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 chuyên mạch kênh

Điểm mạnh của công nghệ này so với công nghệ 2G và 2.5G là cho phép truyền,

nhận các đữ liệu, âm thanh, hình ảnh chất lượng cao cho cả thuê bao cố định và thuê bao

di động ở các tốc độ khác nhau Với công nghệ 3G, các nhà cung cấp có thể mang đến

cho khách hàng các dịch vụ đa phương tiện như nghe nhạc, xem phim chất lượng cao,

truyền hình số, định vị toàn cầu (GPS), E-mail, lướt web, chơi game

3G

CDMA2000 (1xRTT/3xRTT)

WCDMA (UMTS)

2G 2.5G

cdmaOne

(IS-95A) IS-95B

GSM GPRS

TDMA EDGE

Lộ trình phát triển lên 3G 2.2 Đặc điểm công nghệ 3G:

a Đặc điểm:

Đặc điểm nổi bật so với 2 thế hệ trước:

- Truy cập Internet

UWC-136

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G

-_ Truyền video

3G được thiết kế đề cung cấp băng tần cao hơn, hỗ trợ cho cả hai dịch vụ thoại và

đữ liệu multimedia, như audio va video

Tốc độ tải về của thiết bị 3G là 128 Kbps (khi sử dụng trong ôtô), 384 Kbps (khi thiết bị đứng yên hoặc chuyên động với tốc độ đi bộ) và 2 Mbps từ các vị trí có định

Mạng 3G bao gầm:

Mạng UMTS sử dụng kỹ thuật WCDMA được chuẩn hóa bởi 3GPP

Mạng CDMA2000 chuẩn hóa bởi 3GPP2

Mạng TD-SCDMA được phát triển ở Trung Quốc

Mạng FOMA được phát triển ở Nhật bởi NTT DoCoMO cuối năm 2000, dùng kỹ thuật WCDMA

b Các mạng 3G chính:

Có 2 mạng chính được xây dựng trên nền tảng công nghệ 3G: UMTS (Universal

Mobile Telephone Service) - hiện đang được triển khai trên mạng GSM sẵn có và

CDMA2000 — mang dén khả năng truyền tải đữ liệu ở mức 3G cho mạng CDMA Tốc độ

của hai mạng này có thể sánh bằng với chất lượng của kết nối DSL(Digifal Suberiber

Line )

c Các chuẩn di động thuộc 3G:

3G bao gồm 3 chuẩn chính: W-CDMA, CDMA2000, và TDSCDMA Chuẩn W- CDMA có hai chuẩn con thành phần: UMTS và FOMA

* W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access): 1a chuan lién lac di dong 3G song hành với cùng với chuẩn GSM W-CDMA là công nghệ nên tảng cho các công nghệ

3G khác như UMTS và FOMA

W-CDMA duoc tap doin ETSI NTT DoCoMo (Nhật Bản) phát triển riêng cho mạng 3G FOMA Sau đó, NTT Docomo đã trình đặc tả này lên Hiệp hội truyền thông quốc tế (TU) và xin công nhận dưới danh nghĩa một thành viên của chuẩn 3G quốc tế có

tên IMT-2000 ITU đã chấp nhận W-CDMA là thành viên của IMT-2000 và sau đó chọn

W-CDMA là giao diện nền tảng cho UMTS

- UMTS:

GVHD: Th Pham Nguyén Huy Phuong Pagel10

UMTS (Universal Mobile Telephone System) dya trên công nghệ W-CDMA, là

giải pháp tổng quát cho các nước sử dụng công nghệ di động GSM UMTS do tổ chức

3GPP quản lý 3GPP cũng đồng thời chịu trách nhiệm về các chuẩn mạng di động như GSM, GPRS và EDGE

UMTS đôi khi còn có tên là 3GSM, dùng để nhấn mạnh sự liên kết giữa 3G và chuân GSM UMTS hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu đến 1920 Kbps, mặc dù trong thực tế

hiệu suất đạt được chỉ vào khoảng 384 Kbps

Trong tương lai không xa, mạng UMTS có thê nâng cấp lên High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) - còn được gọi với tên 3,5G HSDPA cho phép đẩy nhanh tốc

độ tải xuống tới 10 Mbps

- FOMA:

FOMA duoc NTT DoCoMo dua vao ung dụng từ năm 2001, và được coi là dịch

vụ 3G thương mại đầu tiên của thế giới Mặc dù cũng dựa vào nền tảng W-CDMA nhưng FOMA lại không tương thích với UMTS

* CDMA2000: Một trong những chuẩn 3G quan trọng là CDMA2000, thực chất là sự kế tục và phát triển từ chuẩn 2G CDMA IS-95 Chuẩn CDMA2000 được quản lý bởi

3GPP2, một tổ chức hoàn toàn độc lập và riêng rẽ với 3GPP CDMA2000 là công nghệ

nâng cấp từ CDMA, cho phép truyền tải dữ liệu trên mạng di động Năm 2000,

CDMA2000 là công nghệ 3G đầu tiên được chính thức triển khai

CDMA2000 gồm 3 phiên bản:

- IxRTT

1xRTT 1a phiên bản đầu tiên của CDMA2000, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc

độ 307 Kbps (tải xuống) và 153 Kbps (tải lên) CDMA2000 1xRTT cũng mang lại chất

lượng thoại tốt hơn trên một kênh CMDA 1,25MHz đơn lẻ

- IxEV (1X Evolution)

Công nghệ IxEV cung cấp tốc độ tải xuống và tải lên lớn hơn theo hai gian đoạn

triển khai

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G

+ Giai đoạn một: IxEV-DO (Cách mạng về Dữ liệu) — tăng tốc độc tải xuống tối

đa tới 2,4 Mbps

+ Giai đoạn hai: IxEV-DV (Cách mạng về Dữ liệu thoại) — tích hợp thoại và dữ

liệu trên cùng một mạng cung cấp với tốc độ truyền tải tối đa 4,8 Mbps

- 3x

CDMA2000 3x sử dụng 3 kênh CDMA 1,25MHz Công nghệ này là một chuẩn của đặc tả CDMA2000, dành cho các nước cần băng thong SMHz cho muc dich sử dụng mang 3G CDMA2000 3X còn có tên là "3XRTT," "MC-3X," và "IMT-CDMA MultiCarrier 3X"

* TD-SCDMA: Một chuẩn 3G khác ít được biết đến 1a TD-SCDMA, do céng ty Datang

(Trung Quốc) và Siemens phát triển

d Tiêu chuẩn 3G thương mại:

Công nghệ 3G được nhắc đến như là một chuân IMT-2000 của Tổ chức Viễn

thong Thé gidi (ITU - International Telecommunication Union) 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 (Wideband Code Division Multiple Access)

¢ CDMA 2000 (Code Division Multiple Access 2000)

¢ TD-CDMA (Time-division-CDMA)

¢ TD-SCDMA (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access)

2.3 Các yêu cầu về báo mật trong 3G:

Bảo mật để đảm bảo an ninh thông tin đối với những kẻ không được phép Khi số

lượng thuê bao không ngừng tăng cho cả các cuộc gọi cá nhân lẫn kinh doanh(ví dụ các dich vụ trực tuyến như trao đổi ngân hàng ) thì nhu cầu bảo mật thông tin ngày càng trở

lên bức thiết

GVHD: Th Phạm Nguyễn Huy Phương Pagel12