EDGE – Giải pháp cho các dịch vụ số liệu tốc độ cao trên mạng GSM

Ứng dụng EDGE trên mạng thông tin di động VMS

LỜI NÓI ĐẦU

Hệ thống thông tin di động đã phát triển rất nhanh trong những năm gần đây Từ thế hệ thứ nhất chỉ hỗ trợ truyền thoại, cho đến bây giờ các hệ thống di động đã cung cấp được rất nhiều dịch vụ như là: Audio-Video, truy nhập Internet, nhắn tin, nhắn tin

đa phương tiện,.v.v…

Công nghệ GSM ra đời, là bước phát triển nhảy vọt so với hệ thống di động thế hệ thứ nhất Hệ thống thông tin thế hệ thứ hai sử dụng các kỹ thuật điều chế số và sử dụng các phương pháp xử lý cuộc gọi là số hóa Một trong những hệ thống này là sự kết hợp của hai kỹ thuật TDMA và FDMA để tăng số lượng kênh Các hệ thống này cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn các hệ thống của thế hệ thứ nhất và việc sử dụng băng thông hiệu quả hơn Các hệ thống thuộc thế hệ thứ hai hỗ trợ cả truyền tín hiệu thoại, truyền số liệu, text, … và có cơ chế mã hóa để bảo vệ dữ liệu và thoại Tuy nhiên, trước yêu cầu tăng nhanh của việc truyền dữ liệu tốc độ cao, mạng GSM đã bộc lộ rõ những nhược điểm của mình Đó là việc truyền dữ liệu với tốc độ và chất lượng dịch vụ dữ liệu chưa đáp ứng được nhu cầu Trong tình hình hạ tầng cơ sở của

hệ thống GSM hiện tại đang chiếm đa số, và việc phát triển ngay lên mạng thông tin

di động thế hệ 3 đòi hỏi hạ tầng thiết bị phải thay đổi rất lớn và điều này khó có thể thực hiện được Trong tiến trình phát triển của thông tin di động thì việc thông qua một số bước trung gian là điều tất yếu

Dịch vụ vô tuyến gói vô tuyến chung GPRS đã được sử dụng để cung cấp băng thông cho các dịch vụ Internet di động trong mạng GSM Tuy nhiên, các ứng dụng số liệu thời gian thực đòi hỏi băng thông rộng hơn với chất lượng dịch vụ cao hơn mà GPRS hiện nay không đáp ứng được

Việc chuyển từ GPRS sang EGPRS hay EDGE có thể xoá đi sự khác biệt về mặt

dung lượng này EDGE – Enhanced Data rates for GSM Evolution là tiêu chuẩn giao

diện vô tuyến mới với sự kết hợp của phương thức điều chế 8PSK EDGE tạo điều kiện cho các nhà khai thác mạng GSM có thể chuyển sang cung cấp các dịch vụ số liệu di động và các dịch vụ đa phương tiện bằng việc tăng tốc độ dung lượng lên gấp

3 lần với cùng phổ GSM hiện tại mà không có bất kỳ ảnh hưởng lớn nào đối với việc quy hoạch tần số EDGE là giải pháp bổ sung cho hệ thống UMTS, nó cho phép các

nhà khai thác mạng có thể sử dụng EDGE để cung cấp các dịch vụ tương đương 3G trên diện rộng và UMTS ở các khu vực có mật độ thuê bao lớn.

Trên cơ sở những kiến thức đã tích luỹ được qua 5 năm học tập chuyên ngành Điện Tử - Viễn Thông tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội và sau thời gian thực tập

tại công ty VMS-Mobifone, tôi đã hoàn thành đề tài “ EDGE – Giải pháp cho các dịch vụ số liệu tốc độ cao trên mạng GSM”

Nội dung đề tài bao gồm 5 chương:

 Chương 1: Tổng quan về EDGE

 Chương 2: Kiến trúc mạng thông tin di động EDGE

 Chương 3: Các dịch vụ phát triển trên EDGE

 Chương 4: Các chức năng yêu cầu hệ thống EDGE

 Chương 5: Ứng dụng EDGE trên mạng thông tin di động VMS

Qua đây, tôi xin trân trọng cảm ơn cô giáo TS Trần Ngọc Lan, TS Đỗ Vũ Anh - Trưởng phòng và các cán bộ phòng Kỹ Thuật - Khai Thác của công ty thông tin di động VMS-Mobifone đã nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Trần Hiếu Hạnh

LỜI NÓI ĐẦU i

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ EDGE 1

I.Giới thiệu tổng quan 1

II.Nhu cầu phát triển EDGE 2

III.Các đặc điểm của EDGE 2

1.Về phía người sử dụng dịch vụ 2

2.Về phía nhà cung cấp dịch vụ 3

IV.Khái niệm về EDGE 4

V.Các dịch vụ EDGE có thể cung cấp 4

1.Chat 4

2.Thông tin văn bản và hình ảnh 4

3.Hình ảnh tĩnh 5

4.Ảnh động 5

5.Duyệt Web 5

6.Làm việc trong môi trường cộng tác, tư liệu dùng chung 6

7.Âm thanh 6

8.Phân công công việc 6

9.E-mail nội bộ 7

10.Internet E-mail 7

11.Định vị phương tiện giao thông 8

12.Truy cập LAN từ xa 8

13.Chuyển file 8

14.Tự động điều khiển thiết bị gia đình 9

15.Push to talk 9

16.Streaming 9

VI.Các con đường để phát triển lên EDGE 10

CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG EDGE 11

I.Kiến trúc của hệ thống GSM 11

1.Các thành phần cơ bản của hệ thống 11

2.Các giao diện của GSM 15

II.Kiến trúc của hệ thống vô tuyến gói chung GPRS 17

1.Các thành phần cơ bản của mạng 18

2.Các giao diện và giao thức trong mạng GPRS 21

III.Hệ thống EDGE 32

1.Kiến trúc hệ thống EDGE 32

2.Các phương thức điều chế 33

3.Sự lựa chọn phương thức điều chế trong EDGE 46

4.Các kiểu kênh và các sơ đồ mã hoá kênh ở giao diện vô tuyến 47

5.Mã hóa kênh 49

6.Cách tính tốc độ số liệu trong EDGE 56

CHƯƠNG 3 CÁC DỊCH VỤ

PHÁT TRIỂN TRÊN EDGE 58

I.Phương thức truyền 58

1.Điểm tới điểm PTP 58

2.Điểm tới đa điểm PTM 58

II.Các loại dịch vụ 58

1.Trình duyệt WAP 59

2.Nhắn tin đa phương tiện MMS 61

3.Gaming 63

4.Audio và Video Streaming 64

III.Chất lượng dịch vụ QoS 66

1.Mức độ ưu tiên dịch vụ 66

2.Độ tin cậy - Reliability 66

3.Trễ - Delay .67

4.Thông lượng- Throughput 67

5.Giám sát – Monitor 67

6.Bảng thông số cung cấp dịch vụ 67

CHƯƠNG 4 CÁC CHỨC NĂNG YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG EDGE 70

I.Quản lý di động EDGE/GPRS 70

1.Các trạng thái quản lý di động 70

2.Sự chuyển đổi giữa các trạng thái 71

3.Thủ tục nhập mạng 72

4.Thủ tục rời mạng 75

5.Quản trị vùng định vị 76

II.Định tuyến và truyền tải dữ liệu 83

1.Các trạng thái của PDP 83

2.Khởi tạo, thay đổi và hủy bỏ PDP context 84

3.Định tuyến và truyền tải số liệu 90

CHƯƠNG 5 ỨNG DỤNG EDGE VÀO MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VMS – MOBIFONE 91

I.Yêu cầu về phần vô tuyến 91

1.Khả năng đáp ứng 91

2.Những yêu cầu khi hoạt động 92

3.Sử dụng băng thông hiệu quả 93

4.Độ phức tạp 94

II.Cấu hình mạng VMS – Mobifone hiện tại 94

III.Giải pháp ứng dụng EDGE trên mạng VMS 99

1.Giải pháp của các hãng 99

2.Đề xuất phương án triển khai 101

KẾT LUẬN 106

TÀI LIỆU THAM KHẢO xii

TỪ VIẾT TẮT xiii

Hình 1-1 Các con đường tiến lên EDGE 10

Hình 2-2 Kiến trúc hệ thống GSM 11

Hình 2-3 Các giao diện của GSM 16

Hình 2-4 Kiến trúc hệ thống GPRS 18

Hình 2-5 Mặt phẳng truyền dẫn 21

Hình 2-6 Giao diện báo hiệu trong GPRS 24

Hình 2-7 Giao diện Gb 24

Hình 2-8 Giao diện Gr 25

Hình 2-9 Giao diện Gs 25

Hình 2-10 Giao diện Gf 26

Hình 2-11 Giao diện Gd 26

Hình 2-12 Giao diện Gn 27

Hình 2-13 Giao diện Gi 27

Hình 2-14 Giao diện Gc 28

Hình 2-15 Giao diện vô tuyến GPRS 28

Hình 2-16 Cấu trúc của khối RLC/MAC 31

Hình 2-17 Cấu trúc lớp LLC 32

Hình 2-18 Kiến trúc hệ thống EDGE 33

Hình 2-19Đồ thị hình sao của tín hiệu điều chế QPSK 37

Hình 2-20 Tín hiệu QPSK 38

Hình 2-21 Tín hiệu OQPSK 39

Hình 2-22Quá trình tạo tín hiệu MSK 40

Hình 2-23 GMSK có bổ sung cầu phương băng cơ bản 41

Hình 2-24 GMSK có bổ sung điều chế dịch tần với FM – VCO 41

Hình 2-25 Dạng của tín hiệu qua bộ lọc thông thấp Gaussian với BN=0,5 42

Hình 2-26 Dòng số liệu vào 42

Hình 2-27 Tín hiệu sau khi qua bộ lọc Gaussian 43

Hình 2-28 Đồ thị hàm b(t) 43

Hình 2-29 Đồ thị hàm c(t) 43

Hình 2-30 I(t) = Cos( c(t) ) 44

Hình 2-31 Q(t)=sin (c(t)) 44

Hình 2-32 Tín hiệu GMSK 44

Hình 2-33 Sơ đồ hình sao điều chế 8-PSK 45

Hình 2-34 Bộ điều chế 8-PSK 45

Hình 2-35 Bộ giải mã 8-PSK 46

Hình 2-36Các họ điều chế mã hóa sử dụng trong EDGE 50

Hình 2-37 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-9; điều chế 8-PSK;2 khối RLC/20ms 51

Hình 2-38 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-8; điều chế 8-PSK;2 khối RLC/20ms 51

Hình 2-39 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-7; điều chế 8-PSK; 2 khối RLC/20ms 52

Hình 2-40 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-6; điều chế 8-PSK; 1 khối RLC/20ms 52

Hình 2-41 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-5; điều chế 8-PSK; 1 khối RLC/20ms 53

Hình 2-42 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-4; điều chế GMSK;1 khối RLC/20ms 53

Hình 2-43 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-3; điều chế GMSK;1 khối RLC/20ms 54

Hình 2-44 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-2; điều chế GMSK;1 khối RLC/20ms 54

Hình 2-45 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-1; điều chế GMSK;1 khối RLC/20ms 55

Hình 2-46 Đồ thị RF 56

Hình 3-47 Sơ đồ chuyển đổi khuôn dạng và font chữ của Covert Gateway 60

Hình 3-48 Sơ đồ hoạt động hệ thống với MMS 62

Hình 3-49 So sánh dung lượng vô tuyến GPRS và EDGE 63

Hình 3-50 So sánh giá thành GPRS và EDGE 63

Hình 3-51 Sơ đồ hoạt động của hệ thống với Game Server 64

Hình 3-52 Sơ đồ hoạt động của hệ thống với Game Peer to peer 64

Hình 3-53 Cấu hình hệ thống với Mobile TV 65

Hình 4-54 Các trạng thái quản lý di động 71

Hình 4-55 Quá trình truy nhập EGPRS/IMSI kết hợp 73

Hình 4-56 Thủ tục rời mạng khởi tạo từ máy di động 75

Hình 4-57Thủ tục rời mạng khởi tạo từ SGSN 76

Hình 4-58Thủ tục cập nhật vùng định tuyến trong cùng SGSN 78

Hình 4-59 Thủ tục cập nhật vùng định tuyến thuộc SGSN khác nhau 80

Hình 4-60 Thủ tục cập nhật LA/RA trong cùng SGSN 81

Hình 4-61 Thủ tục cập nhật LA/RA thuộc SGSN khác nhau 82

Hình 4-62 Trạng thái hoạt động 83

Hình 4-63 Thủ tục khởi tạo PDP context từ phía MS 85

Hình 4-64 Thủ tục khởi tạo từ phía mạng 86

Hình 4-65 Thủ tục thay đổi PDP context 87

Hình 4-66 Thủ tục hủy bỏ PDP context khởi tạo từ máy di động 88

Hình 4-67 Thủ tục hủy bỏ PDP context khởi tạo từ SGSN 89

Hình 4-68 Thủ tục hủy bỏ PDP context khởi tạo từ GGSN 89

Hình 5-69 Sơ đồ kết nối mạng thông tin di động GSM-VMS 95

Hình 5-70 Cấu hình kết nối hệ thống GPRS hiện tại trên mạng Mobifone 98

Hình 5-71 Giải pháp thiết kế mạng lõi GSM/GPRS/EDGE của Alcatel 100

Hình 5-72 Cấu hình mạng EDGE giải pháp Ericsson 100

Hình 5-73 Cấu hình PCU nâng cấp cho GPRS/EDGE 103

Hình 5-74 Cấu hình mạng GPRS/EDGE VMS – Mobifone 105

CHƯƠNG 1 TỔN

G QUAN VỀ EDGE

I Giới thiệu tổng quan

Việc ra đời mạng di động thế hệ 2 đã tạo nên sự bùng nổ về số lượng thuê bao di động Hai hệ thống phổ biến nhất là GSM và IS-95 Hệ thống GSM là hệ thống dựa trên sự kết hợp 2 công nghệ FDMA và TDMA, được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu và nhiều nước ở Châu Á và Châu Phi Hệ thống IS-95 dựa trên công nghệ CDMA và được sử dụng nhiều ở Bắc Mỹ Với việc phổ biến rộng rãi hơn những hệ thống này

sẽ dẫn đến việc tăng nhu cầu về các dịch vụ truyền số thông qua mạng di động Các

hệ thống này được thiết kế để hỗ trợ việc chuyển mạch kênh cho dữ liệu thoại và hỗ trợ một phần việc truyền gói, tuy nhiên không thể đáp ứng được yêu cầu về lưu lượng hiện nay Trong tương lai, hệ thống di động còn có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ như truy nhập Internet qua mạng di động, streaming audio và video, dịch vụ nhắn tin text và multimedia

Các hệ thống thế hệ thứ 2 bản thân chúng không thể đáp ứng hoàn toàn nhu cầu về

dữ liệu Tốc độ dữ liệu thấp, thời gian thiết lập cuộc gọi dài và các dịch vụ lại đắt Nguyên nhân chính là do những hệ thống này được thiết kế chủ yếu để phục vụ chuyển mạch kênh cho tín hiệu thoại và kênh sẽ được cung cấp cho một người dùng trong suốt thời gian thực hiện cuộc gọi Chính việc này đã dẫn đến việc sử dụng không hiệu quả kênh truyền so với việc chuyển mạch gói Nếu cung cấp các dịch vụ dựa trên chuyển mạch gói, các kênh có thế được cấp phát cho nhiều người dùng khi

có nhu cầu, và dẫn tới việc chia sẻ cùng một kênh vật lý nên hiệu quả sử dụng kênh

sẽ tăng lên Dịch vụ GPRS đã được phát triển để bù đắp cho sự thiếu sót trên và để đơn giản hóa việc truy nhập từ mạng không dây vào mạng chuyển mạch gói Nhưng khi chúng ta đòi hỏi các dịch vụ gói số liệu cũng như cách sử dụng đơn giản hơn thì GPRS phải sử dụng rất nhiều khe thời gian hay trở lại sử dụng các dịch vụ chuyển mạch kênh Điều này làm cho hệ thống làm việc không hiệu quả EDGE ra đời đã đáp ứng được cả hai đòi hỏi trên EDGE hoạt động dựa trên nền băng thông có sẵn và

có một số thay đổi ở phần giao diện vô tuyến

II Nhu cầu phát triển EDGE

Khoảng 10 năm sau khi mạng GSM được đưa vào sử dụng, trên rất nhiều thị trường phát triển người ta đã phát hiện ra những hạn chế đầu tiên cho sự tăng trưởng của dịch vụ thoại EDGE có thể khắc phục hạn chế đó và tiếp tục đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với các dịch vụ di động, các dịch vụ số liệu mới với tốc độ truyền tải cao đã được dự tính trước và sẽ phổ biến trong những năm tới Truy nhập Internet bằng các thiết bị di động đem lại khả năng sử dụng một loạt các dịch vụ mới như thương mại điện tử, thư điện tử (email), truyền tải tệp (file), thông tin chứng khoán, thanh toán từ xa, quản lý du lịch, và dự báo thời tiết…

III Các đặc điểm của EDGE

Những lợi thế của EDGE có thể chia thành hai phần đó là về phía người sử dụng dịch vụ và phía nhà cung cấp dịch vụ

1 Về phía người sử dụng dịch vụ

• Tốc độ: Về lý thuyết EDGE có thể cung cấp các dịch vụ số liệu với tốc độ lên

tới 473 kb/s và tốc độ số liệu trung bình là từ 110 – 130 kb/s Tốc độ trung bình này đủ đáp ứng các dịch vụ băng rộng như video và audio streaming, truy cập internet tốc độ cao, có thể tải file với dung lượng lớn

• Một kết nối “always-on”: Giống như các dịch vụ băng rộng sử dụng cáp,

EDGE cũng cung cấp một kết nối Internet liên tục, người sử dụng có thể sử dụng các dịch vụ ấn định trước như là các dịch vụ cảnh báo EDGE cho phép người sử dụng có thể sử dụng các dịch vụ số liệu trong khi đang đàm thoại

• Giá trị: EDGE sử dụng kỹ thuật gói số liệu cho phép các tổng đài cung cấp

dịch vụ theo cách thức hiệu quả hơn Người sử dụng chỉ phải trả tiền cho số liệu mà họ gửi và nhận thay vì họ phải trả theo thời gian kết nối như sử dụng kỹ thuật kênh

• Độ bao phủ: EDGE là dịch vụ tương đối rẻ, các nhà cung cấp chỉ cần một

nâng cấp đơn giản, do đó EDGE có thể mở rộng nhanh chóng từ thành thị tới nông thôn và nhiều vùng khác EDGE tương thích với GPRS nên khi người sử dụng đi ra khỏi vùng phủ sóng của EDGE thì hệ thống sẽ tự động chuyển sang vùng phủ sóng của GPRS

• Thiết bị đầu cuối: Có rất nhiều hãng sản xuất điện thoại di động tương thích

EDGE như LG, Motorola, Nokia, NEC, Samsung, Siemens, Sony Ericsson Các thiết bị hỗ trợ GSM/GPRS/EDGE và làm việc với các giải tần 800/900/1800/1900 MHz

2 Về phía nhà cung cấp dịch vụ

• Sử dụng băng thông mềm dẻo và hiệu quả: Một cách nhanh chóng, EDGE có

thể cung cấp các dịch vụ tương đương 3G với tài nguyên vô tuyến hiện có Là một kỹ thuật băng hẹp, EDGE sử dụng các kênh 200kHz, EDGE không đòi hỏi tài nguyên băng thông mới, do vậy có thể triển khai EDGE dựa trên các băng tần hiện tại 800/900/1800/1900 MHz

• Dễ dàng nâng cấp: EDGE sử dụng cấu trúc khung như là của TDMA, kênh

logic và sóng mang có độ rộng 200 kHz như các mạng GSM hiện tại Vì thế, khi triển khai EDGE không đòi hỏi thay đổi cấu trúc lại các thành phần chính của mạng Việc nâng cấp mạng lên EDGE chỉ bổ sung thêm phần mềm đơn giản và một số chi tiết phần cứng

• Tính tương thích: EDGE có thể tương thích với các kỹ thuật khác của GSM,

nhờ thế mà khi một thuê bao khi ra khỏi vùng phủ sóng của EDGE thì hệ thống sẽ tự động chuyển sang các mạng GPRS và WCDMA, tùy theo các dịch vụ số liệu mà thuê bao đó sử dụng Hơn nữa EDGE cũng có thể sử dụng lại các thiết bị mạng chuyển mạch gói đã triển khai cho GPRS

• Tiết kiệm chi phí: Chi phí trung bình để nâng cấp lên EDGE từ GSM/GPRS

cho mỗi thuê bao chỉ là từ 1$ – 2$

Ở Việt Nam, hiện nay việc khai thác mạng Internet đã đưa các dịch vụ thông tin điện tử tới người sử dụng Thương mại điện tử cũng đã cung cấp và ngày càng thu hút số lượng khách hàng lớn Thông tin di dộng với kỹ thuật GSM cũng đã và đang phát triển mạnh mẽ thông qua số lượng thuê bao, vùng phủ sóng và số lượng dịch vụ cung cấp cho khách hàng Thực tế cho thấy việc sử dụng các dịch vụ số liệu phải theo phương thức chuyển mạch kênh, gây lãng phí tiềm năng mạng, nhất là phần vô tuyến Điều đó không thể đáp ứng nhu cầu đa dạng hiện nay khi đưa vào khai thác các dịch

vụ thông tin hình ảnh, Internet, thương mại điện tử Do những yếu tố về kinh tế và kỹ

thuật đã nêu, yêu cầu phát triển được EDGE là cách tốt nhất để sớm đưa hệ thống thông tin di dộng Việt Nam lên thế hệ ba trong tương lai.

IV Khái niệm về EDGE

EDGE là một chuẩn cho việc truyền dữ liệu di động với tốc độ cao trên phương diện toàn cầu Nó có thể chạy trên nền GSM/GPRS và chuyển mạch gói của IS-136 cho hệ thống thông tin di động cải tiến kĩ thuật số DAMPS EDGE có thể cho phép truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 384kb/s với 8 khe thời gian Thay vì 14,4kbit/s cho mỗi khe thời gian, EDGE đạt tới 48kbit/s cho một khe thời gian Ý tưởng của EDGE

là sử dụng một phương pháp điều chế mới được gọi là điều chế khoá dịch pha tám trạng thái (8-PSK) EDGE là một phương thức nâng cấp hấp dẫn đối với các mạng GSM vì nó chỉ yêu cầu một phần mềm nâng cấp trạm gốc Điều chế 8-PSK không thay thế mà cùng tồn tại với phương pháp điều chế khóa dịch tối thiểu Gaussian (GMSK) đang được sử dụng trong GSM, nên các thuê bao có thể tiếp tục sử dụng máy di động cũ của mình nếu không có nhu cầu về dịch vụ mới Xét trên khía cạnh

kỹ thuật, cũng cần giữ lại GMSK vì 8PSK chỉ có hiệu quả ở vùng hẹp, với vùng rộng vẫn cần GMSK

V Các dịch vụ EDGE có thể cung cấp

1 Chat

Chat là dịch vụ thông tin trên Internet Các nhóm chat Internet đã chứng minh là một ứng dụng rất được ưa chuộng của Internet Các nhóm chat đã bắt đầu dùng các dịch vụ di động phi thoại làm phương tiện chuyện trò, giao tiếp và thảo luận

Vì tính hỗ trợ với Internet, EDGE cho phép người dùng di động tham gia một cách đầy đủ vào các nhóm chat Internet hiện có mà không cần phải đặt nhóm riêng cho người dùng di động Vì số lượng thành viên là một yếu tố quan trọng, việc sử dụng EDGE ở đây sẽ rất thuận tiện

2 Thông tin văn bản và hình ảnh

Nội dung thông tin chuyển đến người dùng di động là giá cổ phiếu, điểm thi đấu thể thao, thời tiết, thông tin hàng không, những tin tức nổi bật, nhắc nhở cầu nguyện, kết quả sổ số, chuyện cười, đoán tử vi, giao thông, các dịch vụ định vị…

Chiều dài của một bản tin là 160 ký tự, có thể diễn đạt thông tin đủ đáp ứng khi thông tin nêu những định lượng bằng số như là giá cổ phiếu hoặc điểm thi đấu thể

thao hoặc dự báo thời tiết Khi thông tin là một sự việc nào đó như đoán số tử vi, câu chuyện tin tức, thì 160 ký tự là quá ngắn Nó làm người nhận khó chịu vì họ chỉ nhận những thông tin nổi bật hay những dự báo mà chẳng có chút giải thích hay làm rõ thêm EDGE có thể được sử dụng cho các dịch vụ thông tin diễn giải khi người dùng

có thiết bị, nhưng SMS cũng vẫn tiếp tục phát huy tác dụng Các ứng dụng chat ở đây vẫn có thể sử dụng SMS, nhằm để người nói giảm thiểu ngôn từ, tăng tính cô đọng thông tin và giảm thiểu số thành viên trong các nhóm chat Internet

3 Hình ảnh tĩnh

Các hình ảnh tĩnh như ảnh chụp, tranh, bưu thiếp, thiệp chúc mừng và các giới thiệu, các trang Web tĩnh có thể được gửi và nhận qua mạng di động như qua mạng điện thoại cố định Có thể dùng EDGE để gửi hình ảnh từ một camera nối đến thiệt bị

vô tuyến EDGE thẳng đến các địa chỉ cụ thể trên Internet, đồng thời nó cũng cho phép đưa thông tin vào máy tính với tốc độ gần như theo thời gian thực

4 Ảnh động

Theo thời gian, chất và dạng của thông tin di động đang trở nên ít tính văn bản và giàu hình ảnh hơn Công nghiệp di động đang chuyển từ các SMS text đến các SMS ảnh chụp, từ các SMS bản thiết kết đến các SMS video Các giới thiệu phim hoặc cả cuốn phim được tải và được xem qua luồng số liệu về thiết bị di động

Gửi ảnh động trong môi trường di động có nhiều ứng dụng thương mại tiềm năng bao gồm cả kiểm tra bãi đỗ xe hoặc khu nhà cao tầng để ngăn ngừa trộm và đột nhập trái phép, gửi hình ảnh bệnh nhân từ một xe cứu thương đến bệnh viện Những ứng dụng video hội nghị, trong đó các đại lý phân phối có thể có các cuộc họp không cần phải đến một địa điểm chung cũng là một ứng dụng khác nữa cần được nói đến

5 Duyệt Web

Dùng dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh để duyệt Web chưa bao giờ là một ứng dụng người sử dụng di động có thể chấp nhận được Vì tốc độ chậm của chuyển mạch kênh, phải mất nhiều thời gian cho số liệu từ Internet đến server để duyệt Thay vào đó, người sử dụng thường phải tắt hình ảnh và chỉ truy cập vào text trên trang Web, và cố gắng một cách khó khăn để đọc text trên màn hình Di động duyệt Internet phù hợp tốt hơn với EDGE

6 Làm việc trong môi trường cộng tác, tư liệu dùng chung

Dịch vụ di động số liệu thuận tiện cho việc san sẻ tư liệu và làm việc trong môi trường cộng tác Điều này cho phép những người khác nhau ở những vị trí khác nhau làm việc trên cùng một tư liệu cùng một lúc Những tư liệu ở đây là những ứng dụng

đa phương tiện kết hợp với tiếng nói, văn bản, hình ảnh và thậm trí cả ảnh động Loại ứng dụng này có thể rất có ích trong việc giải quyết các sự cố như chống cháy, bố trí trận địa, điều trị bệnh, xây dựng, báo chí và vân vân Ngay cả tư liệu liên quan đến các khu du lịch, giải trí để đặt trước kỳ nghỉ cũng có thể dùng chung, và vậy là tiết kiệm cho khách hàng không phải đến tận văn phòng du lịch mới quyết định Bất cứ ở đâu người ta cũng có thể thấy được hình ảnh mô tả một vị trí, một địa danh đang được quảng bá, vậy làm việc cộng tác là có lợi Bằng việc cung cấp băng thông đủ rộng, EDGE cung cấp những ứng dụng đa phương tiện như là những tư liệu dùng chung

7 Âm thanh

Bất chấp nhiều cải tiến chất lượng thoại của mạng điện thoại di động như là cải tiến tốc độ, di động vẫn không đạt được chất lượng tiếng nói của thông tin quảng bá hiện nay Có các trường hợp nơi các nhà báo hoặc cảnh sát bí mật dùng máy ghi âm chuyên dụng phỏng vấn và truyền về trung tâm, khi qua hệ thống điện thoại di động thì chất lượng thoại không đủ trung thực Vì những đoạn tiếng nói chiếm kích cỡ file lớn, nên EDGE trong trường hợp này là rất cần thiết vì tốc độ dịch vụ đảm bảo tiếng nói trung thực hơn

8 Phân công công việc

Các dịch vụ di động phi thoại có thể được sử dụng để phân công và thông tin những công việc mới từ văn phòng trung tâm đến nhân viên hiện trường Các khách hàng gọi một cuộc đến trung tâm Nhân viên văn phòng nhận cuộc gọi và phân loại Các cuộc gọi như vậy yêu cầu những người bán hàng tại khu vực hoặc đại diện ở gần đến phục vụ khách Những ứng dụng phân công công việc có thẻ tùy chọn kết hợp với những ứng dụng định vị phương tiện giao thông – tức là người đang ở gần nhất

có thể đến để phục vụ khách hàng Các nhân viên có thể phát tín hiệu vắn tắt như

‘việc 1234 hoàn thành’ hay ‘1235 đang trên đường đi’

160 ký tự của một SMS là đủ cho thông tin phát đi địa chỉ như những thông tin cần thiết cho việc dịch vụ khách hàng, dịch vụ đưa hàng tại nhà hay phân phát gói bưu phẩm Nhưng 160 ký tự lại yêu cầu người sử dụng thao tác số tắt như ‘St’ thay cho

‘Street’ 160 ký tự cung không cho phép dùng nhiều cho các thông tin khác về khách hàng như tiểu sử khách hàng, hoặc những sự cố khách hàng chẳng hạn Vậy là ở đây EDGE lại cho phép đưa nhiều thông tin hơn Với EDGE, một bức ảnh chụp khách hàng và những chi tiết về họ có thể được gửi đến người đại diện khu vực có khách hàng để tìm và nhận biết khách hàng

9 E-mail nội bộ

Một công ty có đến nửa số nhân viên không đang làm việc tại văn phòng thì việc liên lạc với văn phòng bởi việc dùng một hệ thống e-mail nội bộ là quan trọng Hệ thông e-mail nội bộ hoạt động trên mạng nội bộ

LAN bao gồm các chương trình hỗ trợ e-mail như Microsoft Mail, Outlook, Outlook Express

Vì các thiết bị EDGE sẽ được phát triển chức năng hơn vượt hơn lên chỉ là một chiếc điện thoại di động thông thường nên thị trường sử dụng EDGE như là một đầu cuối hỗ trợ dịch vụ e-mail nội bộ là một tiềm năng đáng chú ý

10.Internet E-mail

Dịch vụ Internet e-mail đến dưới dạng một dịch vụ gateway nơi các message không phải lưu trữ trước khi phát đi, hoặc có thể lưu trữ trước khi phát Trong trường hợp là dịch vụ gateway, nền e-mail thông tin không dây chỉ đơn giản là message từ SMTP, giao thức e-mail Internet, đi vào SMS và gửi đến SMSC Trong trường hợp dịch vụ là hộp thư e-mail, các mail được lưu trữ và người sử dụng nhận được thông báo là có mail cho mình trên di động và rồi có thể lấy toàn bộ e-mail bằng việc quay

số vào và lấy, chuyển nó đi v.v

Để có thể nhận được một e-mail mới, phần lớn người sử dụng e-mail Internet hiện nay không nhận thông báo trước trên điện thoại di động của họ Khi họ ở ngoài văn phòng, họ phải định kỳ, hoặc linh cảm quay số vào mailbox để kiểm tra nội dung Tuy nhiên, bằng việc nối với e-mail Internet một cơ chế nhắc thực hiện trong SMS người sử dụng có thể được thông báo khi một e-mail mới đã đến

11.Định vị phương tiện giao thông

Ứng dụng này kết hợp hệ thống định vị vệ tinh với dịch vụ di động phi thoại cho phép một người thông báo cho người khác vị trí của mình Hệ thống GPS là một mạng sử dụng miễn phí toàn cầu gồm 24 vệ tinh Bất cứ ai có một máy thu GPS có thể nhận được định vị vệ tinh của họ và do đó có thể tìm ra nơi họ đang đứng Ứng dụng định vị phương tiện giao thông có thể được sử dụng trong nhiều dịch vụ khác bao gồm chẩn đoán sự cố phương tiện từ xa, lần dấu vết phương tiện thất lạc

SMS là lý tưởng cho việc gửi thông tin vị trí của GPS Những thông tin bằng số đó

là kinh độ, vĩ độ, phương hướng và độ cao Số liệu tọa độ GPS điển hình dài khoảng

60 ký tự EDGE cũng có thể được sử dụng thay cho SMS

12.Truy cập LAN từ xa

Khi các công chức có máy di động ở xa văn phòng, rõ ràng là cần nối với văn phòng Những ứng dụng truy cập LAN từ xa đến bất kỳ ứng dụng nào trong mạng nội bộ như là một nhân viên ngồi bên bàn làm việc, bao gồm truy cập đến intranet, sử dụng các dịch vụ e-mail Microsoft Exchange hay Lotus Notes, chạy các ứng dụng cơ

sở dữ liệu nhên Oracle hoặc Sybase hoặc bất kỳ một cái gì Các đầu cuối di động như

là máy di động cầm tay hoặc máy tính xách tay có cùng những chương trình phần mềm giống như máy tính để bàn, hoặc được cắt giảm các phiên bản client trên các ứng dụng truy cập

LAN công ty, lĩnh vực ứng dụng này cho phép truy cập từ xa đến nhiều dạng thông tin khác nhau – email, intranet, cơ sở dữ liệu Thông tin này có thể được truy cập qua các công cụ duyệt web, hoặc các ứng dụng phần mềm chuyên biệt trên thiết

bị di động Truyền tải cho truy cập LAN từ xa phụ thuộc nhiều vào lượng số liệu được truyền phát Tốc độ và tiềm năng của EDGE khiến dịch vụ này trở nên lý tưởng

13.Chuyển file

Ứng dụng truyền file bao gồm việc tải bất kỳ một lượng dữ liệu nào qua mạng di động Dữ liệu này có thể là một tài liệu, một sổ tay hoặc một chương trình phần mềm Nguồn của thông tin có thể là một trong những phương pháp thông tin Internet như FTP, Telnet, http hoặc Java – hoặc một cơ sở dữ liệu hay platform bản quyền Không phụ thuộc vào nguồn hoặc kiểu file, loại ứng dụng này có khuynh hướng cần

tập trung băng thông Do vậy nó cần một tốc độ số liệu di động rất cao như GPRS, EDGE hoặc 3GSM để chạy qua mạng điện thoại di động.

14.Tự động điều khiển thiết bị gia đình

Ứng dụng điều khiển thiết bị gia đình từ xa kết hợp an ninh từ xa với điều khiển từ

xa Ứng dụng cho phép chủ nhà có thể kiểm soát nhà xa nơi họ có mặt Nếu cảnh báo chống trộm báo, người dùng di động không chỉ được thông báo, mà còn thấy hiện trường, thậm chí còn có thể nhốt trộm trong nhà mình Điện thoại di động hoàn toàn

có thể được sử dụng như những thiết bị điều khiển từ xa hiện hữu như của TV, video Vì giao thức IP sẽ sớm ở mọi nơi – không chỉ trong máy điện thoại di động

mà còn ở tất cả các thiết bị gia đình và máy móc – những thiết bị này có khả năng được địa chỉ hóa và có khả năng nhận biết Một khả năng cốt yếu cho các ứng dụng điều khiển thiết bị gia đình là bluetooth, một loại thiết bị cho phép đưa tất cả các chủng loại thiết bị khác nhau vào trong một mạng

15.Push to talk

PTT (Push to Talk) cho phép kết nối cuộc gọi bộ đàm giữa các nhóm người sử dụng với nhau Âm thanh sẽ được mã hoá và chuyển giữa các máy di động dưới dạng gói thông tin qua đường truyền GPRS

Để sử dụng dịch vụ PTT, khách hàng cần có máy di động có tính năng “Push to Talk”, đăng ký và sử dụng dịch vụ GPRS Người sử dụng có thể lựa chọn một người hoặc một nhóm người quen đã cài đặt sẵn trong máy và bấm nút

PTT để bắt đầu đàm thoại PTT là phương thức liên lạc không đồng thời, khi người này nói thì người/nhóm người kia chỉ nghe và ngược lại Cuộc gọi PTT sẽ được kết nối ngay mà không cần người nhận bấm máy trả lời Âm thanh sẽ được phát

ra từ máy di động thông qua hệ thống loa Dịch vụ này phù hợp cho khách hàng cần trang bị hệ thống thông tin đặc biệt như taxi, công an, cứu hộ…

16.Streaming

Dịch vụ truyền số liệu đa phương tiện hiện nay như video streaming, di động TV, video call… đang rất được chú ý trong mạng di động Khi sử dụng dịch vụ này, thuê bao có thể ngay lập tức nhận được số liệu theo thời gian thực hoặc chỉ phải chờ trong một khoảng thời gian ngắn

VI Các con đường để phát triển lên EDGE

Hình 1-1 Các con đường tiến lên EDGE

• Một là, EDGE phát triển từ GSM dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD

gọi là ECSD HSCSD là phương thức đơn giản nhất để nâng cao tốc độ Thay vì một khe thời gian, một trạm di động có thể sử dụng một số khe thời gian để kết nối dữ liệu Trong các ứng dụng thương mại hiện nay, thông thường sử dụng tối đa 4 khe thời gian, một khe thời gian có thể sử dụng hoặc tốc độ 9,6kbit/s hoặc 14,4kbit/s Đây là cách không tốn kém nhằm tăng dung lượng dữ liệu chỉ bằng cách nâng cấp phần mềm của mạng Nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là cách sử dụng tài nguyên

vô tuyến Bởi đây là hình thức chuyển mạch kênh, HSCSD chỉ định việc sử dụng các khe thời gian một cách liên tục, thậm chí ngay cả khi không có tín hiệu trên đường truyền

• Hai là, EDGE phát triển từ GPRS gọi là EGPRS EGPRS dựa trên cấu trúc mạng

tương tự như GPRS với tốc độ số liệu có thể đạt tới là 475kbps đối với các dịch vụ

hỗ trợ với 8 khe thời gian Đây là bước phát triển lên EDGE hiệu quả nhất

• Ba là, IS-136 có thể phát triển lên EDGE classic hay EDGE compact Ở đây ta

hiểu EDGE compact chỉ phục vụ số liệu và sử dụng công nghệ TDMA với 200Khz /1kênh Nó có thể truyền số liệu với tốc độ có thể lên tới 384kbps EDGE compact sử dụng chuyển mạch gói, không sử dụng chuyển mạch kênh

Xét tình hình thực tế các mạng thông tin di dộng GSM ở nước ta hiện nay, VMS – Mobifone và GPC – Vinaphone đã triển khai GPRS rộng rãi Trong bản báo cáo này, tôi sẽ trình bày về bước phát triển tới EDGE từ GPRS – đây là bước tiến hiệu quả nhất trong các con đường tiến tới EDGE

GSMHSCSD

ECSD

EDGEClassic

EDGE compact

CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG EDGE

I Kiến trúc của hệ thống GSM

1 Các thành phần cơ bản của hệ thống

Hình 2.1 mô tả kiến trúc hệ thống GSM [6]

Hình 2-2 Kiến trúc hệ thống GSM AUC: Trung tâm nhận thực

VLR: Thanh ghi định vị tạm trú

HLR: Thanh ghi định vị thường trú

EIR: Thanh ghi nhận dạng thiết bị

MSC: Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ

1.1 Trạm di động MS

Trạm di động MS là thiết bị tương tác trực tiếp với người sử dụng hệ thống GSM,

MS có thể là thiết bị lắp đặt trong ô tô hay các thiết bị xách tay hoặc cầm tay Ngoài việc chứa các chức năng vô tuyến chung và xử lý cho giao diện vô tuyến, MS còn phải cung cấp các giao diện với người sử dụng (micro, loa, màn hình, bàn phím ) hoặc giao diện với một số thiết bị khác (máy tính cá nhân, máy FAX )

MS có ba chức năng chính:

• Thiết bị đầu cuối thực hiện các chức năng không liên quan đến mạng GSM

• Kết cuối trạm di động thực hiện các chức năng liên quan đến truyền dẫn ở giao diện vô tuyến

• Bộ thích ứng đầu cuối làm việc như 1 cửa nối thông thiết bị đầu cuối với kết cuối di động

MS bao gồm 2 phần là phần thiết bị di động ME và phần nhận dạng thuê bao SIM.Các loại thiết bị di động được phân biệt theo công suất và ứng dụng của chúng:

• Các thiết bị được lắp đặt cố định trong ô tô Công suất tối đa cho phép là 20W

• Các thiết bị xách tay Công suất tối đa cho phép là 8W

• Các thiết bị cầm tay với công suất tối đa cho phép là 2W Tuy nhiên với sự phát triển của công nghệ đã cho phép giảm công suất tối đa cho phép xuống còn 0.8W

Khi lắp SIM vào trong thiết bị di động, người sử dụng có thể truy cập đến tất cả các dịch vụ được thuê bao Một ưu điểm của thẻ SIM là sự linh động cho người sử dụng Người sử dụng có thể truy cập đến tất cả các dịch vụ thuê bao trong bất kỳ thiết

bị di động nào với 1 thẻ SIM

1.2 Hệ thống con trạm gốc BSS

BSS có chức năng cung cấp đường truyền giữa MS với tổng đài MSC BSS trao đổi thông tin với MS trên giao diện vô tuyến Um và với MSC bằng các tuyến truyền dẫn 2Mbps qua giao diện A

BSS bao gồm các bộ phận:

• Trạm thu phát gốc BTS

• Bộ điều khiển trạm gốc BSC

• Bộ đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU.

1.2.1 Trạm thu phát gốc BTS

BTS có chức năng trao đổi thông tin với MS Một BTS bao gồm các thiết bị thu phát, anten và xử lý tín hiệu đặc thù cho giao diện vô tuyến để cung cấp giao diện vô tuyến cho 1 cell Mỗi BTS có thể phục vụ đồng thời một số cell

Các thành phần chức năng của BTS:

• Khối vô tuyến tương tự để điều chế, khuyếch đại và phối hợp thu phát

• Khối băng gốc để phối hợp tốc độ truyền thoại, số liệu và mã hóa kênh

• Khối điều khiển của trạm phục vụ cho các chức năng vận hành và bảo dưỡng trạm BTS

• Khối truyền dẫn để ghép tín hiệu trên đường truyền Abis

1.2.2 Bộ điều khiển trạm gốc BSC

BSC có nhiệm vụ quản lý tất cả các giao diện vô tuyến thông qua lệnh điều khiển

xa với BTS và MS Các lệnh này chủ yếu là các lệnh ấn định , giải phóng kênh vô tuyến và quản lý chuyển giao Một phía BSC nối với các BTS còn phía kia nối với MSC Một BSC có thể quản lý tới vài chục BTS phụ thuộc vào các lưu lượng của các BTS này

1.2.3 Bộ đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU

Trong GSM, tín hiệu thoại trên giao diện vô tuyến được mã hóa ở tốc độ 13kbps

sử dụng mã hóa tiền định tuyến tính (LPC) Để thích ứng tốc độ này với tốc độ mạng thoại cố định PSTN cần có bộ chuyển đổi mã TRAU để chuyển đổi giữa các tốc độ 13kbps LPC và 64kbps PCM giữa MS và MSC TRAU có thể được đặt tại BTS, BSC hoặc MSC Để giảm chi phí truyền dẫn thì TRAU thường được đặt tại MSC Khi đó cần thêm báo hiệu bổ xung vào tiếng thoại 13kbps để truyền thông tin điều khiển từ

bộ chuyển đổi mã từ xa RTH đặt ở BTS đến TRAU

1.3 Hệ thống con chuyển mạch NSS

NSS có chức năng chuyển mạch của mạng GSM và có cơ sở dữ liệu cần thiết cho quản lý dữ liệu thuê bao và quản lý di động NSS là quản lý thông tin giữa những người sử dụng GSM với nhau và các mạng khác NSS bao gồm các khối chức năng: MSC, HLR, VLR, EIR, AUC

1.3.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC

MSC thực hiện chức năng chuyển mạch ở NSS Nhiệm vụ chính của MSC là điều phối việc thiết lập cuộc gọi giữa những người sử dụng mạng GSM MSC thực hiện giao tiếp với BSS đồng thời thực hiện giao tiếp với mạng ngoài qua GMSC NSS cần giao tiếp với mạng ngoài để sử dụng khả năng truyền tải của mạng này để truyền tải

số liệu của người dùng hoặc để truyền báo hiệu giữa các phần tử của mạng GSM MSC là một tổng đài điều khiển lớn và quản lý nhiều bộ điều khiển trạm gốc BSC Các chức năng của MSC là: xử lý cuộc gọi, vận hành và bảo dưỡng, giao tiếp với các mạng khác và tính cước dịch vụ

GMSC: Để thiết lập một cuộc gọi đến người sử dụng GSM, trước hết cuộc gọi

được định tuyến đến 1 tổng đài cổng gọi là GMSC mà không cần biết vị trí hiện thời của thuê bao GMSC có nhiệm vụ lấy thông tin về vị trí hiện thời của thuê bao và định tuyến gọi đến tổng đài đang quản lý thuê bao ở thời điểm hiện thời – MSC tạm trú Để thực hiện điều này các tổng đài tìm trong danh bạ thuê bao để tìm đúng HLR

và hỏi HLR GMSC có một giao diện với mạng bên ngoài để kết nối với các mạng ngoài với mạng GSM Ngoài ra MSC có giao diện báo hiệu số 7 để có thể tương tác với các phần tử khác của NSS

1.3.2 Thanh ghi định vị thường trú HLR

HLR là cơ sở quan trọng nhất của mạng GSM, lưu trữ các số liệu và địa chỉ nhận dạng cũng như các thông số nhận thực của thuê bao trong mạng Các thông số lưu trữ trong HLR gồm: nhận dạng thuê bao IMSI và MSISDN, VLR hiện thời, trạng thái thuê bao, khóa nhận thực và chức năng nhận thực, số lưu động trạm di động MSRN.HLR chứa cơ sở dữ liệu bậc cao của tất cả các thuê bao và được truy cập từ xa bởi MSC và VLR

1.3.3 Thanh ghi định vị tạm trú VLR

VLR là cơ sở dữ liệu thứ 2 trong mạng VLR là một bản sao phần lớn dữ liệu trong HLR Tuy nhiên đó là dữ liệu tạm thời chỉ tồn tại trong khi thuê bao đang di chuyển trong vùng phục vụ của VLR Dữ liệu trong VLR là vị trí hiện thời của thuê bao trong vùng phục vụ của MSC nào Số liệu định vị thuê bao trong VLR chính xác hơn trong HLR Các thông số trong VLR gồm: trạng thái thuê bao, nhận dạng vùng định

vị LAI, nhận dạng thuê bao di động tạm thời TMSI, và số lưu động trạm di động MSRN.

1.3.4 Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR

EIR được sử dụng để quản lý các máy di động EIR quản lý số nhận dạng thiết bị

di động quốc tế IMEI của từng máy điện thoại di động nhằm chống việc sử dụng trộm các máy di động hoặc không cho các máy di động lạ được sử dụng trong GSM.EIR được truy cập từ MSC của mạng hoặc từ MSC mạng khác Trong mạng có thể

có nhiều EIR

1.3.5 Trung tâm nhận thực AUC

AUC lưu trữ các khóa thuê bao Ki cho tất cả các thuê bao trong mạng AUC có chức năng nhận thực và tạo khóa mã Kc để sử dụng trong các cuộc gọi

1.4 Hệ thống con khai thác OSS

Hệ thống con khai thác thực hiện các chức năng chính sau:

• Khai thác và bảo dưỡng mạng

• Quản lý thuê bao và tính cước

• Quản lý thiết bị di động

2 Các giao diện của GSM

2.1 Giao diện giữa MSC và các phần tử trong hệ thống

Hình 2.2 mô tả các giao diện sử dụng trong hệ thống GSM [2]

Các giao diện này chỉ truyền các thông tin báo hiệu Giao thức MAP được thiết kế

ở MSC, HLR, VLR, EIR, AUC để các nút này có thể thông tin nhau về:

• Đăng ký vị trí

• Xóa vị trí

• Hủy bỏ đăng ký

• Điều khiển, quản lý, thu nhận các dịch vụ thuê bao

• Quản lý các thông tin về thuê bao (cập nhật HLR, VLR)

• Chuyển giao

• Chuyển các số liệu bảo mật, nhận thực và chức năng khác

Hình 2-3 Các giao diện của GSM

2.2 Giao diện A

MSC và BSC được nối với nhau bằng một đường PCM 2Mbps Ngoài một số kênh thoại/số liệu còn có một số khe thời gian (64Kbps) dành cho báo hiệu Số liệu báo hiệu liên quan đến việc thiết lập cuộc gọi, chuyển giao, giải phóng… sử dụng kênh này (kênh có thể phục vụ một hay nhiều BTS) Các giao thức để báo hiệu giữa MSC

và BSC là phần ứng dụng trạm gốc BSSAP, phần đấu nối và điều khiển báo hiệu SCCP và phần chuyển giao bản tin MTP

• SCCP hỗ trợ việc truyền số liệu báo hiệu đến điểm báo hiệu mà không phải thiết lập kênh số liệu hoặc thoại

• MTP truyền bản tin của những người sử dụng khác nhau một cách tin cậy và phân phối các bản tin đến người sử dụng thích hợp

• BSSAP điều khiển hai nhóm tín hiệu:

 Các thông báo truyền trực tiếp giữa MSC và MS được nối qua BSC Đây

là các thông báo điều khiển cuộc gọi và quản lý di động

 Các thông báo quản lý phân hệ trạm gốc giữa MSC và BSC/BTS Đây là các thông báo để quản lý tiềm năng, điều khiển chuyển giao…

2.3 Giao diện Abis

Đây là giao diện giữa BSC và BTS Các bản tin được trao đổi ở giao diện này có nhiều nguồn gốc khác nhau: bản tin giữa BSC và BTS để điều khiển BTS, giữa MS

và các phần tử khác của mạng

Có hai loại kênh thông tin giữa BSC và BTS:

• Kênh thông tin tốc độ 64Kbps mang tiếng và dữ liệu cho các kênh vô tuyến

• Các kênh báo hiệu tốc độ 64Kbps mang thông tin báo hiệu cho bản thân BTS hoặc cho MS, được phát ở một trong các kênh vô tuyến

Vì toàn bộ thông tin báo hiệu được truyền trên một kênh 64Kbps nên cần có một thủ tục đặc biệt để biến đổi thông tin phù hợp với khe thời gian 64Kbps và sau đó biến đổi ngược lại tại đầu thu Điều này được thực hiện ở giao thức LAPD lớp 2.Giao thức được sử dụng ở lớp 2 trên giao diện Abis được gọi là các thủ tục thâm nhập đường truyền kênh D – LAPD Kênh D là kênh báo hiệu để phân biệt với kênh

B là kênh lưu lượng LAPD có các chức năng phát hiện lỗi, sửa lỗi và định hạn khung bằng cách đưa vào các cờ ở đầu khung và cuối khung

2.4 Giao diện vô tuyến Um

Giao diện vô tuyến là giao diện giữa BTS và MS, là một nét đặc thù của hệ thông tin di động tế bào Các kênh của giao diện vô tuyến bao gồm các kênh vật lý các khe thời gian và các kênh logic

• Kênh vật lý là phương tiện mang thông tin được xác định qua hai yếu tố:

 Tần số sóng mang

 Khe thời gian của tần số song mang

• Kênh logic phụ thuộc vào nội dung truyền trên kênh vật lý Kênh logic được phân thành hai loại chính:

 Kênh lưu lượng: mang thông tin thoại, số liệu

 Kênh điều khiển: mang thông tin báo hiệu

II Kiến trúc của hệ thống vô tuyến gói chung GPRS

Hệ thống vô tuyến gói chung GPRS được thực hiện trên cấu trúc hạ tầng của GSM thông qua việc thêm vào hai nút mạng mới đó là SGSN và GGSN Đồng thời GPRS cũng thêm một số giao diện mới

Hình 2.3 mô tả cấu trúc logic của hệ thống GPRS [10]

Bộ ghi định vị thường trúTrạm di động

Trung tâm chuyển mạch di độngNút hỗ trợ GPRS dịch vụ

Trung tâm dịch vụ bản tin ngắnTổng đài di động cổng SMSTổng đài di động tương tác SMSCổng tính cước

tuyến cho những người sử dụng GPRS đã khai báo Các thông tin định tuyến được dùng để truyền các đơn vị số liệu giao thức PDU tới điểm khai báo hiện thời của MS đến SGSN GGSN có thể yêu cầu các thông tin vị trí từ HLR thông qua giao diện

Gc GGSN là điểm đầu tiên của kết nối mạng số liệu gói PDN với mạng di động mặt đất công cộng PLMN để hỗ trợ cho GPRS

GGSN thực hiện các chức năng sau :

để hỗ trợ việc định tuyến tới GGSN mà thuê bao GPRS sẽ sử dụng

SGSN thực hiện các chức năng sau:

còn có thêm các chức năng bảo mật, các chức năng này được đưa ra dựa trên các thoả thuận chung giữa các nhà khai thác SGSN có thể gửi thông tin vị trí tới MSC/VLR thông qua giao diện Gs, và nó cũng có thể nhận về các yêu cầu nhắn tin của MSC/VLR thông qua chính giao diện Gs này Các giao diện này sẽ được nói kỹ hơn

ở phần sau

1.2 Các phần tử khác của mạng GPRS

1.2.1 Đơn vị điều khiển gói PCU

PCU thực hiện các chức năng vô tuyến và chức năng mạng GPRS, nó có giao diện với BSC và SGSN Thông thường PCU được đặt tại BSC và sử lý các giao thức vô tuyến lớp thấp Bất kỳ một ứng dụng IP hiện đang tồn tại cũng có khả năng hoạt động trên các kết nối tế bào GSM Có thể nói rằng mạng tế bào với các dịch vụ GPRS chính là sự phát triển về mặt vô tuyến của Internet/Intranet

1.2.2 Bộ ghi định vị thường trú HLR

HLR chứa các dữ liệu thu thập được và các thông tin định tuyến SGSN có khả năng truy cập với HLR thông qua giao diện Gr và SGSN có thể truy nhập tới thông qua giao diện Gc HLR cũng có thể được truy nhập từ GGSN thông qua giao diện Gc Đối với việc Roaming của MS thì HLR nằm trong một mạng PLMN khác với mạng hiện tại của SGSN ngoài ra HLR được tăng cường các thông tin về các thuê bao GPRS

1.2.5 Thiết bị đầu cuối GPRS

Một trạm di động đầu cuối GPRS có thể khai thác theo một trong ba kiểu hoạt động Kiểu hoạt động của MS phụ thuộc vào các dịch vụ mà MS khai báo tới mạng như chỉ khai thác với GPRS hoặc cả GPRS và các dịch vụ GSM khác, ngoài ra nó còn phụ thuộc vào khả năng khai thác đồng thời GPRS và các dịch vụ GPRS khác.

• Kiểu hoạt động của lớp A: Các MS thuộc lớp A được khai báo cho cả hai dịch

vụ GPRS và GSM Lúc này trạm di động MS đồng thời hỗ trợ khai thác các dịch vụ GPRS và GSM Tức là đồng thời có thể sử dụng dịch vụ thoại của GSM và nhận các gói dữ liệu GPRS trong cùng một thời gian

• Kiểu hoạt động của lớp B: Các MS thuộc lớp B được khai báo cho cả hai dịch

vụ GPRS và GSM nhưng trạm di động MS chỉ có thể khai thác một loại dịch

vụ tại một thời điểm

• Kiểu hoạt động lớp C: Các MS của lớp C chỉ khai báo cho dịch vụ GPRS

2 Các giao diện và giao thức trong mạng GPRS

Các giao thức của GPRS cung cấp các chức năng điều khiển và truyền tải dữ liệu trên mặt phẳng báo hiệu và mặt phẳng truyền dẫn

2.1 Mặt phẳng truyền dẫn

Hình 2.4 thể hiện mặt phẳng truyền dẫn trong hệ thống GPRS [9]

Mặt phẳng truyền dẫn bao gồm các cấu trúc giao thức phân lớp phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu của người sử dụng kết hợp với các thủ tục điều khiển phục vụ cho việc truyền tải như: điều khiển luồng, phát hiện và sửa lỗi

Hình 2-5 Mặt phẳng truyền dẫn

Mô tả chi tiết các giao thức như sau:

L1bis

Network Service

BSSGP LLC

L1 L2 IP

UDP/

TCP

L1 L2 IP

UDP/

TCP GTP IP/X.25

Relay RLC BSSGP MAC

GSM RF

Network Service L1bis

GGSN SGSN

BSS MS

• Giao thức tạo đường hầm GPRS – GTP phục vụ cho việc truyền tải dữ liệu giữa các GSN trong mạng đường trục GPRS Tất cả các PTP, PDP, PDU đều được kết hợp bởi GTP GTP cũng có thể cung cấp khả năng điều khiển luồng giữa các GSN.

• Giao thức TCP/UDP:

 TCP chuyển các khối điều khiển dữ liệu gói PDU của GTP trong mạng đường trục GPRS cho các giao thức cần thiết để liên kết dữ liệu tin cậy (như X.25) TCP cung cấp khả năng điều khiển luồng và bảo vệ chống sự thất thoát hay ngắt quãng các PDU của GTP

 UDP chuyển các PDU của GTP cho các giao thức không cần phải có một liên kết dữ liệu tin cậy (như IP) UDP cung cấp khả năng bảo vệ chống lại việc PDU của GTP bị ngắt quãng và chuyển các bản tin báo hiệu giữa các GSN

• Giao thức IP là giao thức được sử dụng trong mạng đường trục GPRS, phục

vụ cho việc báo hiệu và định tuyến dữ liệu

• Giao thức hội tụ phụ thuộc phân hệ mạng – SNDCP phụ trách chuyển đổi các đặc tính lớp mạng và các đặc tính dưới lớp mạng SNDCP thực hiện các chức năng:

 Ghép kênh các gói dữ liệu từ một hay nhiều ứng dụng vào một liên kết logic

 Nén thông tin điều khiển và dữ liệu của người dùng trước khi được chuyển

từ lớp mạng xuống lớp điều khiển kết nối logic LLC

 Phân mảnh và tập hợp dữ liệu: thông tin sau nén sẽ được phân mảnh cho phù hợp với kích cỡ của khung LLC

• Điều khiển kết nối logic LLC: cung cấp liên kết dữ liệu tin cậy giữa máy đầu cuối và SGSN đang phục vụ máy đầu cuối đó LLC sẽ cung cấp các dịch vụ cần thiết cho việc bảo dưỡng liên kết dữ liệu được mã hóa giữa máy đầu cuối

 Điều khiển luồng và mã hóa các PDU của LLC giữa máy đầu cuối và SGSN Các kết nối logic này được truyền mang tính trong suốt đối với BSC Tất cả các bản tin báo hiệu tới BSC sẽ đi từ máy di động qua BSC tới SGSN rồi mới quay trở lại BSC.

• Frame Relay: trong BSC chức năng này sẽ chuyển tiếp các PDU của LLC giữa giao diện Um và Gb Tại SGSN nó sẽ chuyển tiếp các PDU của PDP giữa các giao diện Gb và Gn

• Giao thức BSSGP có trách nhiệm vận chuyển các thông tin về định tuyến và cấp độ phục vụ giữa BSC và SGSN, BSSGP không thực hiện chức năng sửa lỗi

• Dịch vụ mạng: truyền tải các khối điều khiển dữ liệu PDU dựa trên giao thức BSSGP

• Giao thức RLC/MAC: chức năng RLC cung cấp một liên kết tin cậy trên giao diện vô tuyến Còn chức năng MAC điều khiển các thủ tục báo hiệu truy nhập trên kênh vô tuyến và thực hiện sắp xếp các khung LLC vào các kênh vật lý

• Giao thức GSM RF: tạo lập nên khung TDMA

2.2 Mặt phẳng báo hiệu

Hình 2.5 thể hiện các giao diện báo hiệu sử dụng trong GPRS [9]

Hình 2-6 Giao diện báo hiệu trong GPRSMặt phẳng báo hiệu bao gồm các giao thức điều khiển và hỗ trợ cho các chức năng được thực hiện ở mặt phẳng truyền dẫn, bao gồm:

• Điều khiển việc truy nhập mạng GPRS như nhập mạng và rời mạng

• Điều khiển thiết lập các kết nối trong mạng như quá trình khởi hoạt một địa chỉ PDP

• Điều khiển việc định tuyến trong mạng, hỗ trợ khả năng di động của MS

• Điều khiển việc ấn định, cấp phát tài nguyên

• Cung cấp các dịch vụ bổ xung

2.2.1 Giao diện Gb

Giao diện Gb được mô tả trong hình 2.6

SGSN với một hay nhiều khối điều khiển gói PCU được kết nối với nhau qua giao diện Gb Nó cho phép nhiều người sử dụng có thể cùng chia sẻ nguồn tài nguyên chung Các bản tin báo hiệu và dữ liệu người dùng có thể được gửi trên cùng nguồn tài nguyên vật lý

Hình 2-7 Giao diện GbGiao thức quản lý di động GPRS/quản lý phiên GMM/SM hỗ trợ cho chức năng quản trị di động trong mạng GPRS như nhập mạng, rời mạng, cập nhật vùng định tuyến, cập nhật vùng định vị, khởi tạo/hủy bỏ PDP context

Giao diện này hỗ trợ:

• Dùng chung hạ tầng mạng: cho phép lưu lượng trên giao diện A trong GSM và

Gb có thể cùng đi trên một đường E1

• Kết hợp các liên kết: cho phép kết hợp nhiều giao diện Gb trên nhiều đường E1 về một đường E1.

• Điều khiển luồng

2.2.2 Giao diện Gr

Giao diện Gc được mô tả trong hình 2.7

Giao diện này kết nối SGSN với HLR bởi báo hiệu số 7, nó cung cấp khả năng truy nhập tới tất cả các nút trong mạng báo hiệu số 7, bao gồm HLR của nội mạng PLMN và HLR của mạng PLMN khác.Tại giao diện này, giao thức MAP hỗ trợ cho khả năng trao đổi tín hiệu giữa SGSN và HLR Còn các giao thức TCAP,SCCP, MTP3, MTP2 giống như giao thức được sử dụng hỗ trợ MAP trong mạng GSM

Hình 2-8 Giao diện Gr

2.2.3 Giao diện Gs

Giao diện Gb được mô tả trong hình 2.8

Tại giao diện này, giao thức BSSAP+ là một phần của các thủ tục BSSAP nhằm

hỗ trợ cho việc báo hiệu giữa SGSN và MSC/VLR

Hình 2-9 Giao diện Gs

2.2.4 Giao diện Gf

Giao diện Gf được mô tả trong hình 2.9.

Gf là giao diện giữa SGSN và EIR Tại giao diện này, giao thức MAP hỗ trợ cho báo hiệu giữa 2 phần tử SGSN và EIR phục vụ cho việc nhận dạng thiết bị đầu cuối

Hình 2-10 Giao diện Gf

2.2.5 Giao diện Gd

Giao diện Gd được mô tả trong hình 2.10

Gd là giao diện giữa SGSN với SMS-GMSC và giữa SGSN với SMS-IWMSC Tại giao diện này, giao thức MAP hỗ trợ cho việc báo hiệu giữa SGSN và SMS-GMSC phục vụ cho việc truyền tải các bản tin ngắn

Hình 2-11 Giao diện Gd

2.2.6 Giao diện Gn

Giao diện Gn được mô tả trong hình 2.11

Gn là giao diện giữa các SGSN hay giữa SGSN với GGSN, chức năng của các lớp, các giao thức được mô tả ở các phần trước Gn thường được cấu hình như các giao diện IP, các giao diện này sử dụng các giao diện vật lý riêng biệt với các địa chỉ IP riêng biệt Việc ghép kênh các giao diện IP này được thực hiện ở mức định tuyến IP

2.2.8 Giao diện Gc

Giao diện Gc được mô tả trong hình 2.13

Qua giao diện này, các phần tử GGSN và HLR có thể trao đổi thông tin báo hiệu cho nhau Có 2 cách thiết lập tuyến báo hiệu này, cụ thể:

• Nếu giao diện báo hiệu số 7 được cài đặt trong GGSN, giao thức MAP được

sử dụng để trao đổi thông tin giữa GGSN và HLR

• Nếu giao diện báo hiệu số 7 không được cài đặt trong GGSN, khi đó bất kỳ phần tử GSN nào trong cùng mạng PLMN được cài đặt giao diện số 7 với vai

trò GGSN có thể sử dụng việc trao đổi GTP và MAP để trao đổi thông tin giữa GGSN và HLR.

Hình 2-14 Giao diện Gc

2.3 Giao diện vô tuyến

Giao diện vô tuyến được mô tả trong hình 2.14

Giao diện vô tuyến Um là giao diện giữa máy di động và phân hệ trạm gốc BSS

mà trên đó máy di động và mạng có thể trao đổi báo hiệu và dữ liệu cho nhau

Hình 2-15 Giao diện vô tuyến GPRS

2.3.1 Lớp RF vật lý

Thực hiện điều chế dạng sóng tín hiệu từ chuỗi bit nhận được từ lớp liên kết vật lý Lớp này cũng thực hiện giải điều chế dạng sóng thu được thành các chuỗi bit để chuyển lên lớp liên kết vật lý

2.3.2 Lớp kết nối vật lý

Cung cấp các kênh vật lý giữa trạm di động MS và mạng Chức năng này bao gồm ghép khối dữ liệu, mã hóa số liệu, phát hiện và hiệu chỉnh lỗi truyền dẫn trên đường truyền vật lý Lớp liên kết vật lý sử dụng các dịch vụ của lớp RF vật lý Chức năng

điều khiển lớp liên kết vật lý cho phép duy trì thông tin trên các kênh vật lý giữa MS

và mạng Các thủ tục chuyển giao sẽ không được sử dụng trong GPRS, thay vào đó là các thủ tục cập nhật định tuyến và cập nhật cell

Lớp liên kết vật lý có nhiệm vụ thực hiện các thủ tục sau:

• Mã hóa sửa lỗi trước, cho phép phát hiện và hiệu chỉnh từ mã đã phát đi và chỉ thị các từ mã không thể hiệu chỉnh được

• Ghép xen

• Thủ tục phát hiện nghẽn trên các liên kết vật lý

• Thủ tục đồng bộ để hiệu chỉnh lại tham số định thời sớm TA

• Định thời sớm thủ tục giám sát và đánh giá chất lượng tín hiệu

• Thủ tục lựa chọn và tái lựa chọn cell

• Thủ tục điều khiển công suất phát

• Thủ tục cho phép tiết kiệm pin như thu không liên tục DRX …

TA được tính toán dựa trên cụm truy cập như trong GSM, nhưng khác với GSM, trạm di động trong hệ thống GPRS có thể không phát liên tục và do vậy cần có thủ tục xử lý cập nhật liên tục TA Trong thủ tục này, máy di động sẽ gửi cụm truy cập trên kênh điều khiển liên kết gói PACCH qua các khe thời gian rỗi và nhận các chỉ dẫn RA trên các bản tin TA sau đó Trong trường hợp bản tin này không đúng, máy

di động sẽ lắng nghe 3 bản tin TA tiếp theo

2.3.3 Lớp RLC/MAC

Điều khiển truy nhập kênh truyền MAC xác định các thủ tục cho phép nhiều máy

di động có thể cùng chia sẻ tài nguyên chung như chia sẻ các kênh vật lý MAC cho phép một máy di động đơn lẻ có thể sử dụng nhiều kênh vật lý đồng thời

Chức năng của MAC:

• Cung cấp khả năng ghép kênh dữ liệu và báo hiệu ở cả đường lên và đường xuống

• Điều khiển truy nhập các kênh vô tuyến, thực hiện các thủ tục phát hiện, khôi phục và tránh xung đột đối với việc truy nhập được khởi tạo từ máy di động

• Quản lý hàng đợi của các gói dữ liệu đối với truy nhập kênh kết cuối ở MS

• Quản lý các mức ưu tiên

Điều khiển kết nối vô tuyến RLC xác định thủ tục truyền lại các khối dữ liệu RLC

bị lỗi, nó cũng cung cấp khả năng phân mảnh và sắp xếp lại các khối dữ liệu gói PDU trong lớp LLC vào trong khối dữ liệu RLC

Chức năng của RLC:

• Truyền tải các PDU của LLC giữa lớp LLC và chức năng MAC

• Phân mảnh và sắp xếp các PDU của LLC vào các khối dữ liệu RLC

• Chức năng sửa lỗi BEC cho phép truyền lại các từ mã có thể không đúng

• Truyền tải các từ mã tùy thuộc vào điều kiện của các kênh truyền dẫn

Khối RLC/MAC có cấu trúc khác nhau tùy thuộc vào hướng truyền tải thông tin là đường lên hay đường xuống

Cấu trúc của khối RLC/MAC được mô tả trong hình 2.15 [12]

• Chu kỳ khối riêng lẻ RRBP xác định một khối riêng lẻ ở đường lên đang được

sử dụng cho kênh điều khiển kết hợp ACCH

• Kiểu Payload: xác định thông tin trong vùng tải tin là dữ liệu hay báo hiệu

• Giá trị đếm lùi (Cutdown value): được gửi từ máy di động đến mạng qua

đường lên để tính toán số khối vô tuyến còn lại trong nguồn tài nguyên được

ấn định hiện tại

• Bit duy trì R cho biết máy di dộng có được truyền trên kênh hay không

Việc truyền tải các gói dữ liệu đến hoặc từ một máy di động được gọi là một luồng khối tạm thời TBF Mỗi máy di động có thể có TBF trên một hướng hay trên cả hai hướng Mỗi một TBF được mạng ấn định một địa chỉ nhận dạng tạm thời TFI Khi được một TBF, máy di động sẽ được thông báo khe thời gian mà nó được phép sử dụng và TFI của TBF đó Nhiều máy di động có thể được ấn định trên cùng một khe thời gian, phần TFI ở các khối đường xuống sẽ chỉ ra khối đó thuộc về máy di động nào trong số các máy di động đó

Hình 2-16 Cấu trúc của khối RLC/MAC

Bộ nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ SAPI nhận dạng các thực thể kết nối logic LLC để phục vụ cho việc xử lý khung

Cấu trúc lớp LLC được mô tả ở hình 2.16 [13]

Các chức năng của lớp LLC bao gồm:

• Truyền tải các khối dữ liệu giao thức phân hệ mạng SN-PDU giữa lớp SNDCP

• Phân phát LL-PDU điểm-đa điểm giữa máy di động và SGSN

• Phát hiện và khôi phục các LL-PDU bị thất lạc

• Điều khiển luồng các LL-PDU giữa máy di động và SGSN

• Mã hóa các LL-PDU

Hình 2-17 Cấu trúc lớp LLC

III Hệ thống EDGE

1 Kiến trúc hệ thống EDGE

Hình 2.17 mô tả kiến trúc hệ thống EDGE [14]

Mạng EDGE có kiến trúc về mặt cơ bản giống như kiến trúc mạng GPRS Các phần tử mạng, các giao diện và các thủ tục đều rất giống nhau Tất nhiên cũng có một

số điểm khác nhưng không đáng kể Điểm khác nhau trước hết là sự tăng cường của giao diện vô tuyến ở mạng EDGE, ta sẽ khảo sát vấn đề này ở các phần sau

Ta có thể nhận thấy điểm khác biệt chính ở kiến trúc hệ thống EDGE so với hệ thống GPRS chính là ở trạm thu phát gốc Tại BTS có thiết kế thêm một bộ mã hóa

và giải mã 8-PSK

Trong mọi trường hợp quá trình điều chế số bao gồm việc khóa chuyển biên độ, tần số hay pha của sóng mang, thường là hàm sin có độ rộng băng tần hữu hạn dành cho kênh theo luồng số vào Như vậy, điều chế số được xem như là quá trình mà trong đó một đặc tính nào đó của sóng mang được thay đổi theo một sóng điều chế

Vì vậy tồn tại ba phương pháp điều chế để truyền dẫn số đó là điều biên, điều tần, điều pha

Mỗi phương pháp điều chế đều có ưu nhược điểm riêng Việc lựa chọn phụ thuộc vào các tiềm năng thông tin, công suất phát và độ rộng kênh Chẳng hạn việc lựa chọn phải đảm bảo các mục đích thiết kế dưới đây:

1 Tốc độ số liệu cực đại