Niên luận đặc điểm và sự phát triển 3g tại việt nam

Thế hệ điện thoại thứ III 3G – Third Generation Technology: là công nghệ truyền thông thế hệ thứ ba là một trong những thế hệ mới nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới.. Với n

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

Mục lục

Chương 1 Tổng quan về hệ thống Thông tin Di động 5

1.1 Thế hệ thứ nhất (1G) 5

1.1.1 First Generation (1G) 5

1.2 Thế hệ thứ 2 (2G) 5

1.2.1 Second Generation (2G) 5

1.2.2 Evolved Second Generation (2.5G) 6

1.3 Thế hệ thứ 3 (3G) 6

1.3.1 Third Generation 6

1.3.2 HSPA (3.5G) 7

1.3.3 HSPA+ (3.75G) 8

1.4 Thế hệ thứ 4 (4G) 8

Chương 2 Đặc điểm hệ thống Thông tin Di động tại Việt Nam 9

2.1 Bước phát triển đầu tiên 10

2.1.1 Mạng và hệ thống con chuyển mạch 11

2.1.2 Hệ thống con trạm gốc (Base Station Subsystem – BSS) 12

2.1.3 Trạm di động (Mobile Station – MS) 13

Chương 3 Hệ thống 3G tại Việt Nam 15

3.1 Tổng quan 15

3.2 Mô hình triển khai 3G 15

3.3 Các dịch vụ của công nghệ 3G tại Việt Nam 16

3.4 Vai trò và lợi ích của 3G 17

Chương 4 Kết luận 18

TÀI LIỆU THAM KHẢO 19

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bài niên luận này, em xin chân thành cảm ơn đến Thầy Nguyễn Vĩnh Thành và Thầy Chu Công Hạnh đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài niên luận này

Em chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Kỹ Thuật – Công Nghệ, trường Đại Học Tây Đô đã tận tình truyền đạt kiến thức trong các năm học tập vừa qua Với vốn kiến thức được tiếp thu trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu niên luận mà còn là hành trang quý báu để em bước vào đời một cách vững chắc và tự tin

Cuối cùng em kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe và thành công trong tốt đẹp trong công việc

Lời nói đầu

Ngày nay, hệ thống Thông tin Di động đã đã trở thành một phần thiết yếu đến cuộc sống Nó đã trở thành một ngành công nghiệp – dịch vụ mang đến nhiều lợi ích kinh tế Ra đời lần đầu tại Mỹ vào những năm 1920 (được sử dụng cho liên lạc giữa các đơn vị cảnh sát Mỹ), đến nay hệ thống Thông tin Di động đã trải qua rất nhiều thế

hệ phát triển, được cập nhật, bổ sung những chức năng mới Thế hệ điện thoại thứ III (3G – Third Generation Technology: là công nghệ truyền thông thế hệ thứ ba) là một trong những thế hệ mới nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới

Với nhất nhiều ứng dụng và lợi ích như vậy, Việt Nam đã nhanh chóng triển khai

hệ thống Thông tin Di động 3G để phục vụ cho nhu cầu của người dân cũng như cho các lĩnh vực khác

Trong bài viết này, em xin trình bày sự phát triển và đặc điểm của công nghệ 3G tại Việt Nam

Chương 1 Tổng quan về hệ thống Thông tin Di động.

Tính đến thời điểm hiện tại, hệ thống Thông tin Di động đã trải qua 4 thế hệ

1.1 Thế hệ thứ nhất (1G)

1.1.1 First Generation (1G)

Vào đầu thập niên 70 thế kỷ trước, mạng không dây thế hệ thứ nhất (1G) xuất hiện, dựa vào hệ thống truyền dẫn analog điều chế FM (Frequency Modulation) sử dụng phương thức truy nhập phân chia theo tần số FDMA (Frequency Division Multiple Access)

Dịch vụ của hệ thống này đơn thuần là thoại

Đặc điểm: chất lượng thấp, bảo mật kém

Một số hệ thống điển hình:

NMT: Nordic Mobile Telephone sử dụng băng tần 450MHz triển khai tại các nước Bắc Âu vào những năm 1981

TACS: Total Access Communication System triển khai tại Anh vào năm 1985 AMPS: Advanced Mobile Phone System triển khai tại Bắc Mỹ vào năm 1978 tại băng tần 800MHz

1.2 Thế hệ thứ 2 (2G)

1.2.1 Second Generation (2G)

Ra đời vào những năm 90 của thế kỷ XX, 2G đã có những cải tiến tốt hơn so với 1G:

Dung lượng lớn hơn

Chất lượng thoại tốt hơn

Hỗ trợ các dịch vụ số liệu (data)

Phương thức truy nhập: TDMA (Time Division Multiple Access) truy nhập phân chia theo thời gian vả CDMA (Code Division Multiple Access) truy nhập phân chia theo mã

Phương thức chuyển mạch: chuyển mạch kênh (Circiut Switching)

Một số hệ thống điển hình:

GSM: Global System for Mobile Phone, sử dụng phương thức truy nhập TDMA Triển khai tại châu Âu

D-AMPS (IS-136): Digital Advanced Mobile Phone System, sử dụng phương thức truy nhập TDMA Triển khai tại châu Mỹ

IS-95 (CDMA one): sử dụng phương thức truy nhập CDMA Triển khai tại châu

Mỹ và Hàn Quốc

PDC: Personal Digital Cellular, sử dụng phương thức truy nhập TDMA Triển khai tại châu Nhật Bản

1.2.2 Evolved Second Generation (2.5G)

Bổ sung và nâng cấp dịch vụ so với 2G:

Tốc độ bit data cao hơn (172kbps)

Hỗ trợ kết nối Internet

Phương thức chuyển mạch: chuyển mạch gói (Packet Switching)

Hệ thống tiêu biểu:

GPRS: General Packet Radio Services, là một dịch vụ dữ liệu di động dạng gói dành cho những người dùng Hệ thống Thông tin di động toàn cầu (GSM)

Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) là một công nghệ di động được nâng cấp từ GPRS cho phép truyền dữ liệu với tốc độ có thể lên đến 384kbps cho người dùng cố định hoặc di chuyển chậm và 144kbps cho người dùng di chuyển tốc độ cao Trên đường tiến đến 3G, EDGE được biết đến như một công nghệ 2.75G Đối với CDMA thì công nghệ 2.75G có tên gọi CDMA2000 1x-RTT cho CDMA

1.3 Thế hệ thứ 3 (3G)

1.3.1 Third Generation

Third Generation (3G) 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 Điểm mạnh của công nghệ này so với công nghệ 2G và 2.5G 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 nhau Với công nghệ 3G, các nhà cung cấp

có thể mang đến cho khách hàng các dịch vụ đa phương tiện, như âm nhạc chất lượng cao; hình ảnh video chất lượng và truyền hình số; Các dịch vụ định vị toàn cầu (GPS); E-mail;video streaming; High-ends games…

Tiêu chuẩn 3G thương mại

Công nghệ 3G được nhắc đến như là một chuẩn IMT-2000 của Tổ chức Viễn thông Thế giới (ITU), thống nhất trên thế giới 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

Tiêu chuẩn W-CDMA là nền tảng của chuẩn UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), dựa trên kỹ thuật CDMA trải phổ dãy trực tiếp, trước đây gọi là UTRA FDD, được xem như là giải pháp thích hợp với các nhà khai thác dịch vụ di động (Mobile network operator) sử dụng GSM, tập trung chủ yếu ở châu

Âu và một phần châu Á (trong đó có Việt Nam) UMTS được tiêu chuẩn hóa bởi tổ chức 3GPP, cũng là tổ chức chịu trách nhiệm định nghĩa chuẩn cho GSM, GPRS và EDGE

CDMA 2000

Một chuẩn 3G quan trọng khác là CDMA 2000, là thế hệ kế tiếp của các chuẩn 2G CDMA và IS-95 Các đề xuất của CDMA 2000 nằm bên ngoài khuôn khổ GSM tại Mỹ, Nhật Bản và Hàn Quốc CDMA 2000 được quản lý bởi 3GPP2, là tổ chức độc lập với 3GPP Có nhiều công nghệ truyền thông khác nhau được sử dụng trong CDMA2000 bao gồm 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO và 1xEV-DV

CDMA 2000 cung cấp tốc độ dữ liêu từ 144 kbit/s tới trên 3 Mbit/s Chuẩn này

đã được chấp nhận bởi ITU

TD-CDMA

Chuẩn TD-CDMA, viết tắt từ Time-division-CDMA, trước đây gọi là UTRA TDD, là một chuẩn dựa trên kỹ thuật song công phân chia theo thời gian (Time-division duplex) Đây là một chuẩn thương mại áp dụng hỗn hợp của TDMA và CDMA nhằm cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn cho truyền thông đa phương tiện trong cả truyền

dữ liệu lẫn âm thanh, hình ảnh

Chuẩn TD-CDMA và W-CMDA đều là những nền tảng của UMTS, tiêu chuẩn hóa bởi 3GPP, vì vậy chúng có thể cung cấp cùng loại của các kênh khi có thể Các giao thức của UMTS là HSDPA/HSUPA cải tiến cũng được thực hiện theo chuẩn TD-CDMA

TD-SCDMA

Chuẩn được ít biết đến hơn là TD-SCDMA (Time Division Synchronous Code Division Multiple Access) đang được phát triển tại Trung Quốc bởi các công

ty Datang và Siemens, nhằm mục đích như là một giải pháp thay thế cho W-CDMA

Nó thường xuyên bị nhầm lẫn với chuẩn TD-CDMA Cũng giống như TD-CDMA, chuẩn này dựa trên nền tảng UMTS-TDD hoặc IMT 2000 Time-Division (IMT-TD) Tuy nhiên, nếu như CDMA hình thành từ giao thức mang cũng mang tên TD-CDMA, thì TD-SCDMA phát triển dựa trên giao thức của S-CDMA

1.3.2 HSPA (3.5G)

HSPA (High Speed Packet Access) truy cập gói tốc độ cao là công nghệ được triển khai trên nền WCDMA HSPA bao gồm:

HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) truy cập gói đường xuống tốc độ cao

HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) truy cập gói đường lên tốc độ cao

Ở Việt Nam, sau khi 3G được phép triển khai thì công nghệ HSPA cũng được nhanh chóng phát triển Một sản phẩm điển hình sử dụng HSPA là các USB MODEM giao tiếp với máy tính qua cổng usb, có khả năng kết nối internet qua sóng điện thoại,

hỗ trợ download và upload dữ liệu với tốc độ cao Nội dung chính của phần này là những tác động của HSDPA và HSUPA tới mạng vô tuyến và kiến trúc giao thức cũng như những chức năng phần tử mạng và các giao tiếp

1.3.3 HSPA+ (3.75G)

HSPA+ (Evolved High Speed Packet Access), nâng cấp từ HSPA nâng cao tốc độ truyền dữ liệu Tốc độ tải xuống có thể đạt 168Mbps và 22Mbps tải lên

1.4 Thế hệ thứ 4 (4G)

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 1Gbps cho đến 1,5Gbps Tên gọi 4G do IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đặt ra

để diễn đạt ý nghĩa "3G và hơn nữa"

Công nghệ 4G được hiểu là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây Các nghiên cứu đầu tiên của NTT DoCoMo cho biết, điện thoại 4G có thể nhận dữ liệu với tốc độ 100MBps giây khi di chuyển và tới 1Gbps khi đứng yên, cho phép người sử dụng có thể tải và truyền lênhình ảnh động chất lượng cao.2

Chương 2 Đặc điểm hệ thống Thông tin Di động tại Việt Nam

Việt Nam gia nhập hệ thống Thông tin Di động GSM vào năm 1993

Hiện nay, Việt Nam có các nhà mạng cung cấp dịch vụ Thông tin Di động đang hoạt động là:

Vina Phone: thành lập ngày 26 tháng 6 năm 1996, cung cấp các dịch vụ Thông

tin Di động GSM Trực thuộc Tập đoàn Bưu chính – Viễn thông Việt Nam

Viettel:

Năm 1989, thành lập Công ty Ðiện tử thiết bị thông tin

Năm 1995, đổi tên Công ty Ðiện tử thiết bị thông tin thành Công ty Ðiện tử Viễn thông Quân đội (tên giao dịch là Viettel) Cung cấp các dịch vụ Thông tin Di động GSM

Mobi Fone: thành lập vào ngày 16 tháng 4 năm 1993 Trực thuộc Bộ Thông tin –

Truyền thông Cung cấp các dịch vụ Thông tin Di động GSM

Vietnamobile: thành lập ngày 8 tháng 4 năm 2009, chủ sở hữu: Hanoi Telecom,

cung cấp các dịch vụ Thông tin Di động GSM

GMobile: thành lập ngày 17 tháng 9 năm 2012 Thuộc sở hữu của Tổng công ty

Viễn thông Toàn cầu (Gtel), một công ty cổ phần nhà nước thuộc Bộ Công an

Các nhà mạng đã sáp nhập hoặc giải thể:

S-Fone: bắt đầu cung cấp dịch vụ từ tháng 7 năm 2003 và là nhà cung cấp dịch vụ

Thông tin Di động CDMA duy nhất tại Việt Nam Tháng 7 năm 2012 chấm dứt hoạt động

HT Mobile: HT-Mobile là mạng di động được cấp phép tại Việt Nam theo hợp

đồng hợp tác kinh doanh giữa Hanoi Telecom và Tập đoàn Hutchison (Hồng Kông) HT-Mobile bắt đầu cung cấp dịch vụ vào tháng 11 năm 2006 với logo hình con ong Công nghệ sử dụng là CDMA 2000-EvDO Đầu số mà HT-Mobile được sử dụng tại Việt Nam là 092 Tuy nhiên do gặp một số khó khăn khách quan nên HT-Mobile đã xin phép được chuyển đổi công nghệ từ CDMA sang eGSM và đã được các cấp có thẩm quyền phê duyệt Để thực hiện việc chuyển đổi công nghệ, HT-Mobile đã tiến hành gửi tất cả các thuê bao hiện có của mình sang cho S-Fone, mạng di động CDMA khác Sau gần nửa năm chuẩn bị, đến tháng 6 năm 2008, Hanoi Telecom và Hutchison đã ký hợp đồng với Ericsson và Huawei để có thể quản lý, vận hành và thiết kế mạng cho mạng

di động mới trong 3 năm, đồng thời chịu trách nhiệm chuyển đổi toàn hệ thống

EVN Telecom: cung cấp dịch Thông tin Di động từ ngày 9 tháng 6 năm 2010 Quí

I năm 2012 bàn giao lại cho Viettel

Beeline: thành lập vào tháng 7 năm 2009 Đầu năm 2013 rút khỏi thị trường, Gtel

Mobile tiếp tục khai thác những cơ sở còn lại tại Việt Nam với thương hiệu GMobile

2.1 Bước phát triển đầu tiên

Hệ thống Thông tin Di động 2G là nền tảng cơ bản của hệ thống Thông tin Di động

3G, nên để nói về 3G, chúng ta cần phải tìm hiểu hệ thống Thông tin Di động 2G

Các nhà mạng tại Việt Nam đang hoạt động tại Việt Nam hiện nay đều bắt đầu với

hệ thống GSM – công nghệ 2G

Băng tần: tại Việt Nam, băng tần sử dụng cho GSM là 900MHz và 1800MHz

+ Băng tần 900MHZ:

Thiết bị đầu cuối thu (downlink) ở dải tần 935MHz đến 960MHz và phát (uplink)

ở dải tần 890MHz đến 915MHz

Khoảng cách song công (đường lên và xuống cho 1 thuê bao) là 45MHz

Chia thành 124 kênh với độ rộng kênh (bandwidth) là 200KHz

Băng tần GSM 1800MHz

Thiết bị đầu cuối thu (downlink) ở dải tần 1805MHz đến 1880MHz và phát (uplink)

ở dải tần 1710MHz và 1785MHz

Khoảng cách song công (đường lên và xuống cho 1 thuê bao) là 95MHz

Chia thành 124 kênh với độ rộng kênh (bandwidth) là 200KHz

1.1 Mô hình của hệ thống GSM tại Việt Nam

NSS

BSS

2.1.1 Mạng và hệ thống con chuyển mạch (Network and Switching

Subsystem – NSS)

Bao gồm các khối chức năng:

Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (Mobile service Switching Centre – MSC)

Bộ đăng ký định vị thường trú (Home Location Register – HLR)

Bộ đăng ký định vị tạm trú (Visitor Location Register – VLR)

HLR/AuC

TRAU

BTS BSC

MS

BSC

MSC/VLR MSC/VLR

BTS

TRAU

BTS

Trung tâm nhận thực (Authentication Centre – AuC)

a Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động (Mobile service Switching Centre – MSC)

Trong NSS thì chức năng chuyển mạch cơ bản được MSC thực hiện

Để kết nối MSC với các mạng khác cần phải thích ứng các đặc điểm truyền dẫn của GSM với các mạng đó Các thích ứng này gọi là chức năng tương tác IWF

b Bộ đăng ký định vị thường trú (Home Location Register – HLR)

HLR thường là một máy tính có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao, nhận dạng thông tin do AuC cung cấp (số liệu bảo mạt về tính hợp pháp) Khi một người đăng ký thuê bao từ nhà khai thác mạng GSM thì người này sẽ được đăng ký trong HLR của nhà khai thác đó HLR chứa các thông tin về thuê bao như các dịch vụ bổ sung và các thông số nhận thực, chứa thông tin về vị trí của MS (Mobile Station)

c Bộ đăng ký định vị tạm trú (Visitor Location Register – VLR)

Trong thời gian MS cập nhật vị trí, dữ liệu thuê bao được chuyển từ HLR xuống VLR hiện tại Dữ liệu này được lưu trữ trong suốt thời gian MS di chuyển trong vùng quản lý của VLR Nếu MS di chuyển đến vùng quản lí của VLR khác thì một cập nhật vị trí diễn ra lẩn nữa, VLR mới yêu cùng thông tin

từ HLR

d Trung tâm nhận thực (Authentication Centre – AuC)

Một thuê bao muốn truy cập vào hệ thống GSM phải được nhận thực Thông tin nhận thực của toàn bộ thiết bị di động được chia thành 3 danh sách:

Danh sách trắng: các thiết bị được chấp nhận (không bị khóa 2 chiều, còn đủ tài khoản để sử dụng )

Danh sách xám: các thiết bị đang theo dõi (bị khóa 1 chiều, tài khoản không

đủ để sử dụng…)

Danh sách đen: các thiết bị không được chấp nhận (khóa 2 chiều…)

2.1.2 Hệ thống con trạm gốc (Base Station Subsystem – BSS)

Trạm thu phát gốc ( Base Transceiver Station – BTS)

Bộ điều khiển trạm gốc (Base Station Controller – BSC)

Bộ chuyển đổi mã và thích ứng tốc độ (Transcoder and Rate Adaptive Unit – TRAU)