Lộ trình triển khai nâng cấp hệ thống thông tin di động mobifone lên công nghệ 3g luận văn tốt nghiệp đại học

Một số ưu thế mà thế hệ hai cộng GSM đạt được:  Các dịch vụ mạng mới và cải thiện các dịch vụ liên quan đến truyền số liệunhư nén số liệu của người sử dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Sinh viên thực hiện : Lª §×nh TiÕn

VINH - 2011

MỤC LỤC

LỜI GIỚI THIỆU……… 3

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT……… 5

DANH MỤC CÁC BẢNG……… 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ……… 8

CHƯƠNG 1 - XU THẾ PHÁT TRIỂN VÀ ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN THẾ HỆ BA TRÊN THẾ ……… 9

1.1 Sự tăng triển của thị trường hiện nay……… 9

1.2 Yêu cầu đối với hệ thống thông tin di động thế hệ ba 16

CHƯƠNG 2 - TÌNH HÌNH CHUẨN HOÁ CÁC TIÊU CHUẨN 3G TRÊN THẾ GIỚI

20 2.1 Tình hình các cơ quan tiêu chuẩn hoá đối với các công nghệ 3G… 20

2.1.1 Tổ chức 3GPP 21

2.1.2 Tổ chức 3GPP2……… 22

2.1.3 Mối quan hệ giữa 3GPP, 3GPP2 và ITU……… 24

2.2 Tình hình chuẩn hoá công nghệ 2.5G và 3G 25

2.3 Lộ trình phát triển các hệ thống từ 2G lên 3G 29

2.3.1 Lộ trình phát triển từ hệ thống thông tin di động GSM thế hệ hai lên WCDMA thế hệ ba 30

2.3.1.1 Mở đầu 30

2.3.1.2 Hệ thống thông tin di động 2G - GSM 32

2.3.1.3 Hệ thống thông tin di động 2.5G……… 33

2.3.1.4 Hệ thống thông tin di động 3G – UMTS……… 38

2.3.2 Lộ trình phát triển từ hệ thống cdma One thế hệ hai lên CDMA2000 thế hệ ba……….……… 43

2.3.3 Xu hướng phát triển 46

2.3.4 Kết luận 48

CHƯƠNG 3 - LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI NÂNG CẤP MẠNG MOBIFONE LÊN 3G

49 3.1 Cơ sở hạ tầng của MobiFone………. 49

3.2 Dự báo phát triển mạng MobiFone trong 10 năm tới……… 51

3.3 Lộ trình triển khai nâng cấp mạng MobiFone lên 3G……… 52

3.4 Triển khai hệ thống GPRS……… 56

3.5 Triển khai thử nghiệm hệ thống 3G……… 59

3.6 Phương án triển khai ……… ……… 67

KẾT LUẬN……… 69TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 70

LỜI GIỚI THIỆU

Nhu cầu về dịch vụ viễn thông ngày càng tăng đòi hỏi các nhà sản xuất vàkhai thác thác mạng phải tìm kiếm các kiến trúc mạng mới dựa trên cơ sở kiếntrúc hạ tầng truyền thống để giảm chi phí và độ phức tạp trong quá trình xâydựng các mạng Kiến trúc mới này phải có khả năng truyền tải một cách tin cậy

cả dữ liệu cũng như thông tin quản lý, báo hiệu và điều khiển Các dịch vụ củakiến trúc này phải có tính mềm dẻo để phát triển và theo kịp các nhu cầu dịch vụmới

Với sự ra đời của hệ thống thông tin di động GSM, đây là một bước nhảyvọt trong lĩnh vực thông tin Cùng với sự phát triển của kỹ thuật hiện đại và sựđổi mới công nghệ, thông tin di động cũng ngày càng đổi mới theo chiều hướngtích cực Xu hướng triển khai từ hệ thống thông tin di động thế hệ hai lên hệthống thông tin di động thế hệ ba (3G) là một xu hướng tất yếu đang dần đượctriển khai tại nhiều nước trên thế giới Việc triển khai và hội tụ tới một công nghệduy nhất 3G là cực kỳ khó khăn Có nhiều lộ trình khác nhau cho các công nghệ2G hiện đang tồn tại phát triển lên 3G Song đối với công nghệ GSM, là côngnghệ 2G rất phổ biến và được ứng dụng tại nhiều nước trên thế giới nên các nhàsản xuất và các tổ chức tiêu chuẩn thế giới cũng đặc biệt chú trọng

Thị trường Việt Nam cũng đang dần đi vào sự cạnh tranh rất khốc liệt đòihỏi các nhà cung cấp cần đưa ra nhiều dịch vụ tiện ích hơn nữa để thu hút kháchhàng Việc phát triển từ hệ thống thông tin di động GSM lên 3G là một tất yếu sẽxảy ra

Đề tài “Lộ trình triển khai nâng cấp hệ thống thông tin di động

MobiFone lên công nghệ 3G” với mục đích đề xuất lộ trình triển khai nâng cấp

mạng MobiFone lên 3G, đồng thời đánh giá kết quả bước đầu triển khai Đề tàiđược chia ra làm ba chương:

Chương I: Trình bày về Xu thế phát triển và điều kiện triển khai mạng

thông tin di động thế hệ ba trên thế giới

Chương II: Trình bày về Tình hình chuẩn hoá các tiêu chuẩn 3G trên thế

giới

Chương III: Trình bày về Lộ trình triển khai nâng cấp mạng MobiFone

lên 3G

Do giới hạn về khuôn khổ, thời gian cũng như điều kiện nghiên cứu, một

số tiêu chuẩn ứng cử viên 3G khác có thể cũng sẽ được triển khai trong thực tếnhưng phạm vi triển khai sẽ không lớn và chỉ mang tính địa phương nên khôngđược đề cập tới

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của Thầy giáo

NGUYỄN ANH QUỲNH đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

Vinh, tháng 5 năm 2011

SINH VIÊN:

LÊ ĐÌNH TIẾN

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1xEV-DO Evolution of cdma2000 with one carrier for data only

1xEV-DV Evolution of cdma2000 with one carrier integrating data and voice 1xRTT One Carrier Radio Transmission Technology

2G Second Generation of Mobile Networks

3G Third Generation of Mobile Networks

3GPP Third Generation Partnership Project

BCCH Broadcast Channel

BSS Base Station Subsystem

CAMEL Customized Application for Mobile network Enhanced Logic

CCPCH Common Control Physical Channel

CDMA Code Divison Multiple Access

CPHCH Common Physical Channel

DAMPS Digital Advanced Mobile Phone System

DS-CDMA Direct Sequence CDMA

EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution

ETSI European Telecommunication Standards Institute

F-CCCH Forward Common Control Channel

F-DCCH Forward Dedicated Control Channel

FDD Frequency Division Multiplex

FDMA Frequency Division Multiple Access

F-FCH Forward Fundamental Channel

FH-CDMA Frequency Hoping CDMA

F-PCH Forward Paging Channel

F-PICH Forward Pilot Channel

F-SCH Forward Supplementary Channel

F-SYNC Forward Syncronization Channel

GGSN Gateway GPRS Support Node

GPRS General Packet Radio Service

GSM Groupe Special Mobile

HRL Home Location Register

HSCSD High Speech Circuit Switch Data

HSDPA High Speed Downlink Packet Access

IMT-2000 International Mobile Telephone Standard 2000

ITU International Telecommunication Union

MSC Mobile Switching Center

PCCCH Packet Common Control Channel

PCCPCH Primary Common Control Physical Channel

PLMN Public Land Mobile Network

PSK Phase Shifted Keying

QPSK Quadrature Phase Shift Keying

R-CCCH Reverse Common Control Channel

R-DCCH Reverse Dedicated Control Channel

R-FCH Reverse Fundamental Channel

R-PICH Reverse Pilot Channel

R-SCH Reverse Supplementary Channel

SCCPCH Secondary Common Control Physical Channel

SGSN Serving GPRS Support Node

TDD Time Division Multiplex

TDMA Time Division Multiple Access

TD-SCDMA Time Division Synchronous CDMA

UMTS: Universal Mobile Telecommunication System

UTRA UMTS Terrestrial Radio Access

WCDMA Wideband CDMA

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại các dịch vụ của IMT-2000 14

Bảng 2.1 Tốc độ bit sử dụng các giản đồ mã hoá khác nhau 35

Bảng 2.2 So sánh cdmaOne và cdma2000 1X……….46

Bảng 3.1 Bảng thống kê số liệu thuê bao trên các hệ thống IN ………49

Bảng 3.2 Bảng thống kê số liệu tổng hợp toàn mạng ngày 13/10/2005… …….49

Bảng 3.3 Dự báo cấu trúc mạng MobiFone tới năm 2015…… 52

Bảng 3.4 Các thông số tiêu chuẩn cho giao tiếp vô tuyến WCDMA FDD…… 61

Bảng 3.5 Các thông số tiêu chuẩn cho giao tiếp vô tuyến WCDMA TDD…… 61

Bảng 3.6 So sánh giải pháp thử nghiệm của Alcatel và Ericson……… 62

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Tỉ lệ thị phần các mạng di động trên thế giới 9

Hình 1.2: Dự đoán sự phát triển của các mạng di động 9

Hình 1.3: Quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động trên thế giới 11

Hình 1.4: Con đường phát triển lên hệ thống thông tin di động thế hệ ba 19

Hình 1.5: Mô hình mạng IMT-2000 19

Hình 2.1: Các phiên bản đã và đang được phát triển của WCDMA 22

Hình 2.2: Các họ công nghệ truy nhập vô tuyến IMT-2000 26

Hình 2.3: Lộ trình phát triển từ GSM lên WCDMA 32

Hình 2.4: Cấu trúc hệ thống WAP 33

Hình 2.5: Cấu trúc hệ thống GPRS 36

Hình 2.6: Lộ trình phát triển từ cdmaOne lên cdma2000 44

Hình 2.7: Mạng lõi IP thống nhất 47

Hình 3.1: Tỉ lệ lưu lượng của ba trung tâm thuộc công ty VMS 50

Hình 3.2: Dự báo tăng trưởng thuê bao Mobifone giai đoạn 2005-2015 51

Hình 3.3: Lộ trình triển khai nâng cấp mạng Mobifone lên 3G 54

CH ƯƠNG 1 NG 1

XU TH PH T TRI N V I U KI N TRI N KHAI M NG THÔNG Ế PHÁT TRIỂN VÀ ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG ÁT TRIỂN VÀ ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG ỂN VÀ ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG À ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG ỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG ỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG ỂN VÀ ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG ẠNG THÔNG

TIN DI ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNGỘNG THẾ HỆ BA TRÊN THẾ GIỚI NG TH H BA TRÊN TH GI I Ế PHÁT TRIỂN VÀ ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG ỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG Ế PHÁT TRIỂN VÀ ĐIỀU KIỆN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG ỚI 1.1 Sự tăng trưởng của thị trường hiện nay

Trên thế giới hiện có khoảng hơn 400 mạng GSM đang hoạt động và đượctriển khai trên 168 nước với số lượng thuê bao khoảng 900 triệu Ngoài ra, còn

có khoảng hơn 400 triệu thuê bao đang sử dụng hệ thống PDC của Nhật, cácchuẩn D-AMPS và CDMA Trong số đó có rất nhiều thuê bao sử dụng truy nhập

vô tuyến cho các ứng dụng số liệu ví dụ như nhắn tin, truy nhập mạng LAN, truynhập Internet, Intranet, hội nghị truyền hình, gửi và nhận ảnh chất lượng cao

Quá trình và xu thế phát triển của các hệ thống thông tin di động trên thếgiới thể hiện tại hình 1.3 Sự phát triển của hệ thống điện thoại di động tổ ong(CMTS: Cellular Moblie Telephone System) và tin nhắn (PS: Paging System)tiến tới một hệ thống chung toàn cầu tương lai Hình 1.3 còn đưa ra các hệ thốngđiển hình nhất đại diện cho các hệ thống thông tin di động.

Các hệ thống thông tin di động tổ ong tương tự thế hệ thứ nhất được đưa ratrên hình 1.3 bao gồm:

 AMPS : Advanced Mobile Phone Service: Dịch vụ điện thoại di động tiêntiến

 NAMPS: Narrow AMPS: AMPS băng hẹp

 TACS : Total Access Communication System: Hệ thống thông tin truy nhậptoàn bộ

 ETACS : Extended TACS: TACS mở rộng

 NMT450: Nordic Mobile Telephone 450: Hệ thống thông tin di động Bắc Âutần số 450 MHz

 NMT900: Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu băng tần 900 MHz

 JTACS : Japanese TACS

 NTACS : Narrow TACS

Các hệ thống thông tin di động tổ ong số thế hệ hai được đưa ra bao gồm:

 PCN: Personal Communication Network: Mạng thông tin cá nhân

 CT-2: Cordless phone-2: Điện thoại không dây

 DECT: Digital Enhanced Cordless Telecommunication: Viễn thông không dây

số tiên tiến

 PDC: Personal Digital Cellular: Hệ thống tổ ong số cá nhân

Các hệ thống nhắn tin trên hình 1.3 bao gồm:

 POCSAG: Post ofice Code Standardization Advisory Group: Nhóm cố vấntiêu chuẩn mã hoá Bưu điện

 ERMES: European Radio Message System: Hệ thống nhắn tin vô tuyến châuÂu

AMPS

FLEX ERMES

NTACS

PHS

DEC CT-2

NTT míi NTT

U M T S

I M T 2 0 0 0 1 F P L M T S

JTACS

PDC NTM900

81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000

TDMA

Hình 1.3 - Quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động trên thế

giới

Các hệ thống thông tin di động số hiện nay đang ở giai đoạn chuyển từ thế

hệ hai cộng sang thế hệ ba Để đáp ứng các yêu cầu ngày càng tăng về các dịch

vụ thông tin di động ngay từ những năm đầu của thập niên 90 người ta đã tiếnhành nghiên cứu hoạch định hệ thống thông tin di động thế hệ ba ITU-R(International Telecommunication Union Radio Sector: Liên minh viễn thôngquốc tế - bộ phận vô tuyến) đang tiến hành công tác tiêu chuẩn hoá cho hệ thốngthông tin di động toàn cầu IMT-2000 (trước đây là FPLMTS) Ở châu Âu ETSIđang tiến hành tiêu chuẩn hoá phiên bản của hệ thống này với tên gọi UMTS(Universal Mobile Telecommunication System: Hệ thống viễn thông di độngtoàn cầu) Hệ thống mới này sẽ làm việc ở dải tần 2GHz Nó sẽ cung cấp rấtnhiều loại hình dịch vụ bao gồm từ các dịch vụ thoại và số liệu tốc độ thấp hiệnnay cho đến các dịch vụ số liệu tốc độ cao, video và truyền thanh Tốc độ cực đạicủa người sử dụng sẽ lên đến 2Mbit/s Tốc độ cực đại này chỉ có thể có ở các ôpicro trong nhà, còn các dịch vụ tốc độ 14,4Kbps sẽ được đảm bảo cho di độngthông thường ở các ô macro Người ta cũng đang tiến hành nghiên cứu các hệthống vô tuyến thế hệ thứ tư có tốc độ cho người sử dụng lớn hơn 2Mbps Hệthống thông tin di động băng rộng MBS (Mobile Broadband System) dự kiếnnâng tốc độ của người sử dụng đến STM-1 Đối với MBS các sóng mang được

sử dụng ở các bước sóng mm và độ rộng băng tần 64GHz

Một số ưu thế mà thế hệ hai cộng GSM đạt được:

 Các dịch vụ mạng mới và cải thiện các dịch vụ liên quan đến truyền số liệunhư nén số liệu của người sử dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao(HSCSD: High Speed Circuit Swiched Data), dịch vụ vô tuyến gói đa năng(GPRS: General Packet Radio Service) và số liệu 14.4Kbps

 Các công việc liên quan đến dịch vụ thoại như: Codec tiếng toàn tốc cải tiến(EFC: Enhanced Full Rate Codec), Codec đa tốc độ thích ứng và khai thác tự

do đầu cuối các Codec tiếng

 Các dịch vụ bổ sung như: chuyển hướng cuộc gọi, hiển thị tên chủ gọi,chuyển giao cuộc gọi và các dịch vụ cấm gọi mới.

 Cải thiện liên quan đến dịch vụ bản tin ngắn (SMS: Short Massage Service)như: móc nối các SMS, mở rộng bảng chữ cái, mở rộng tương tác giữa cácSMS

 Các công việc liên quan tới tính cước như: các dịch vụ trả tiền trước, tínhcước nóng và hỗ trợ cho ưu tiên vùng gia đình

 Tăng cường công nghệ SIM

 Dịch vụ mạng thông minh như CAMEL

 Các cải thiện chung như: chuyển mạng GSM-AMPS, các dịch vụ định vị,tương tác với hệ thống thông tin di động vệ tinh và hỗ trợ định tuyến tối ưu.Thông tin di động thế hệ ba sẽ phải là thế hệ thông tin di động cho cácdịch vụ di động truyền thông cá nhân đa phương tiện Hộp thư thoại sẽ được thaythế bằng bưu thiếp điện tử được lồng ghép với hình ảnh và các cuộc thoại thôngthường trước đây sẽ được bổ xung các hình ảnh để trở thành thoại có hình…

Một số yêu cầu chính về IMT-2000 được ITU đề ra như sau:

 Tốc độ truyền dữ liệu cao 144Kbps hoặc 384Kbps cho vùng phủ rộng ngoàitrời và 2Mbps cho vùng phủ hẹp trong nhà

 Chất lượng thoại tương đương mạng hữu tuyến

 Hỗ trợ cả dịch vụ chuyển mạch kênh và gói, truyền dữ liệu không đối xứng

tầng thông tin vô tuyến toàn cầu bao gồm các hệ thống mặt đất và vệ tinh và cáctruy nhập cố định và di động cho các mạng công cộng và cá nhân.

WARC-92 (The World Administrative Radio Conference held in 1992) đãdành các băng tần 1885-2025 MHz và 2110-2200 MHz cho IMT-2000 Hiệnnay, Châu Âu và các quốc gia sử dụng GSM cùng với Nhật đang phát triển W-CDMA (Wide Band Code Division Multiple Access): Đa truy nhập phân chiatheo mã băng rộng trên cơ sở UMTS, còn Mỹ thì tập trung phát triển thế hệ thứhai (IS-95) và mở rộng tiêu chuẩn này đến IS-2000 Các tiêu chuẩn di động băngrộng mới được xây dựng trên cơ sở CDMA hoặc kết hợp CDMA với TDMA

Môi trường hoạt động của IMT-2000 được chia thành bốn vùng với cáctốc độ bit Rb phục vụ như sau:

 Vùng 1: Trong nhà, ô picro Rb  2Mbit/s

 Vùng 2: Thành phố, ô micro, Rb  384Mbit/s

 Vùng 3: Ngoại ô, ô macro, Rb  144Mbit/s

 Vùng 4: Toàn cầu, Rb = 9,6Mbit/s

- Dịch vụ âm thanh AM (32-64 kbit/s)

- Dịch vụ truyền thanh FM (64-384 kbit/s)

đa phương tiện

Dịch vụ Website đa phương tiện thời gian thực ( 2Mbit/s)

Ở các nước phát triển, tỷ lệ người sử dụng điện thoại di động được dựđoán sẽ rất cao trong những năm tới, một người sử dụng nhiều máy di động phục

vụ cho các mục đích khác nhau Tất cả các thành tựu và kết quả này cho thấymột tiềm năng rất lớn cho các thuê bao di động ở Việt Nam

Bên cạnh những thuê bao di động truyền thống hiện nay, có thể tin tưởngrằng rất nhiều máy di động có thể được thiết kế đặc biệt phục vụ các mục đíchkhác như giao dịch, thông tin chỉ dẫn điểm tới điểm, điểm tới trung tâm Như vậytiềm năng thị trường sẽ trở nên rất lớn

Về nhu cầu truyền số liệu trên mạng cố định toàn cầu, tỷ lệ lưu lượngthông tin số liệu tăng trưởng nhanh hơn thông tin thoại và được dự báo sẽ chiếmtới 50% tổng lưu lượng trên một số mạng cố định Tại các khu vực như vậy,Internet đã trở thành yếu tố chủ đạo Internet đã mở ra một hướng mới trong việc

sử dụng sức mạnh của máy tính trên các lĩnh vực thương mại và giải trí

Thị trường số liệu trên mạng di động được dự báo sẽ chiếm khoảng 50%tổng lưu lượng trong vòng 10 năm tới

Một điểm đáng chú ý là Internet và mạng điện thoại số có cùng một hìnhmẫu phát triển, bởi vậy có thể tiên đoán rằng Internet qua mạng vô tuyến cũng sẽ

là một tiềm năng và có cùng một hình mẫu như vậy nếu cung cấp được các dịch

vụ và ứng dụng hợp lý Dịch vụ số liệu trên mạng di động sẽ có khoảng 200 triệuthuê bao vào năm 2003 và dự báo sẽ cùng cất cánh với sự triển khai thương mạicác hệ thống GPRS Người ta cũng dự báo rằng, số liệu trên mạng di động sẽtăng từ 0,8 triệu bít/1 người sử dụng hiện nay tới 30 triệu bit/1 người sử dụngtrong vòng 10 năm tới

1.2 Yêu cầu đối với hệ thống thông tin di động thế hệ ba

Thông tin di động thế hệ ba phải là hệ thống thông tin di động cho các dịch

vụ di động truyền thông cá nhân đa phương tiện Hộp thư thoại sẽ được thay thếbằng bưu thiếp điện tử được lồng ghép với hình ảnh và các cuộc thoại thôngthường trước đây sẽ được bổ sung các hình ảnh để trở thành thoại có hình…Dưới đây là một số yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di động thế hệ banày:

- Mạng phải là băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện nghĩa làmạng phải đảm bảo được tốc độ bit lên tới 2Mbps phụ thuộc vào tốc độ dichuyển của máy đầu cuối: 2Mbps dự kiến cho các dịch vụ cố định, 384Kbps khi

đi bộ và 144Kbps khi đang di chuyển tốc độ cao

- Mạng phải có khả năng cung cấp độ rộng băng tần (dung lượng) theo yêucầu Điều này xuất phát từ việc thay đổi tốc độ bit của các dịch vụ khác nhau.Ngoài ra cần đảm bảo đường truyền vô tuyến không đối xứng, chẳng hạn với tốc

độ bit cao ở đường xuống và tốc độ bit thấp ở đường lên hoặc ngược lại

- Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu, nghĩa là đảm bảo cáckết nối chuyển mạch cho thoại, các dịch vụ video và các khả năng số liệu gói chocác dịch vụ số liệu

- Chất lượng dịch vụ phải không thua kém chất lượng dịch vụ mạng cố định,nhất là đối với thoại.

- Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là bao gồm cả thông tin vệtinh

Bộ phận tiêu chuẩn của ITU-R đã xây dựng các tiêu chuẩn cho IMT-2000.IMT-2000 đã mở rộng đáng kể khả năng cung cấp dịch vụ và bao phủ một vùngrộng lớn các môi trường thông tin Mục đích của IMT-2000 là đưa ra nhiều khảnăng mới nhưng cũng đồng thời đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin diđộng thế hệ thứ hai (2G) vào những năm 2000 Thông tin di động thế hệ thứ ba(3G) xây dựng trên cơ sở IMT-2000 đã được đưa vào hoạt động từ năm 2001.Các hệ thống 3G cung cấp rất nhiều dịch vụ viễn thông bao gồm: thoại, số liệutốc độ bit thấp và bit cao, đa phương tiên, video cho người sử dụng làm việc cả ởmôi trường công cộng lẫn tư nhân (vùng công sở, vùng dân cư, phương tiện vậntải…)

Các tiêu chí chung để xây dựng IMT-2000 như sau:

- Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz:

+ Đường lên: (1885 - 2025) MHz

+ Đường xuống: (2110 - 2200) MHz

- Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến: + Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến

+ Tương tác với mọi loại dịch vụ viễn thông

- Sử dụng các môi trường khai thác khác nhau:

+ Trong công sở

+ Ngoài đường

+ Trên xe

+ Vệ tinh.

- Có thể hỗ trợ các dịch vụ như:

+ Môi trường thường trú ảo (VHE) trên cơ sở mạng thông minh, di động cánhân và chuyển mạng toàn cầu

+ Đảm bảo chuyển mạng quốc tế

+ Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho thoại, số liệu chuyểnmạch theo kênh và số liệu chuyển mạch theo gói

- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện

Để xây dựng tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3, các tổchức quốc tế sau đây được hình thành dưới sự điều hành chung của ITU:

- 3GPP: bao gồm các thành viên sau:

+ ETSI: Châu Âu

Hiện nay hai tiêu chuẩn đã được chấp thuận cho IMT-2000 là:

 WCDMA được xây dựng từ 3GPP

 cdma2000 được xây dựng từ 3GPP2

Hai hệ thống này đã bắt đầu được đưa vào hoạt động trong những năm đầucủa thập kỷ 2000 Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này

cho phép thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thốngthông tin di động thế hệ thứ ba.

WCDMA là sự phát triển tiếp theo của các hệ thống thông tin di động thế

hệ thứ hai sử dụng công nghệ TDMA như GSM, PDC, IS-136 Còn cdma2000 là

sự phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ hai sử dụng côngnghệ CDMA: IS-95

Hình 1.4 - Con đường phát triển lên hệ thống thông tin di động thế hệ ba

Mô hình tổng quát của mạng IMT-2000:

Hình 1.5 - Mô hình mạng IMT-2000

CHƯƠNG 2 TÌNH HÌNH CHUẨN HOÁ CÁC TIÊU CHUẨN 3G TRÊN THẾ GIỚI

TE di động

TE di động

TE di động

TE di động

Mạng truy nhập

- Phát quảng bá thông tin truy nhập hệ thống

- Phát và thu vô tuyến

- Điều khiển truy nhập vô tuyến UIM

UIM

Mạng lõi

- Điều khiển cuộc gọi

- Điều khiển chuyển mạch dịch vụ

- Điều khiển tài nguyên quy định

2.1 Tình hình các cơ quan chuẩn hóa đối với các công nghệ 3G

Cho đến nay, tham gia trực tiếp vào quá trình chuẩn hóa các công nghệ2,5G và 3G gồm có:

- ITU-T: cụ thể là nhóm SSG (Special Study Group)

- ITU-R: cụ thể là Working Group 8F-WD8F

- 3GPP: 3G Global Partnership Project

- 3GPP2: 3G Global Partnership Project 2

- IETF: Internet Engineering Task Force

- Các tổ chức phát triển tiêu chuẩn khu vực: SDO: Standard DevelopmentOrganization

Ngoài ra còn có các tổ chức trong đó có sự tham gia của nhà khai thác đểthích ứng và hài hòa sản phẩm trên cơ sở các tiêu chuẩn chung như:

- OHG: Operator’s Hamonisation Group

- 3G.IP: Cụ thể là Working Group 8F - WD8F

- MWIF: Mobile Wireless Internet Forum

Đối với tổ chức ITU, về phổ tần:

 Năm 1992 phân chia phổ cho IMT-2000/FPLMTS (WARC-92):

41 Sự xuất hiện của các tổ chức IETF, 3G.IP và MWIF phản ánh nỗ lực để cóđược một mạng lõi chung toàn IP, thậm chí chỉ hoàn thiện trong 3.5G và 4G.

để trở thành thành viên chính thức trong tương lai sẽ là các quan sát viên Hiện

có 3 quan sát viên trong 3GPP là: TIA (Telecom Industries Association - Mỹ),TSAAC (Telecom Stand Advisory Council of Canada) và ACIF (AustralianCom Industry Forum)

Trong 3GPP, thành lập 5 nhóm chỉ tiêu kỹ thuật khác nhau (TSG Technical Specifications Group):

- TSG-SA: Nhóm về dịch vụ và kiến trúc (Services and Architecture)

 TSG-CN: Nhóm về tiêu chuẩn hóa mạng lõi (Core Network)

 TSG-T: Nhóm về thiết bị đầu cuối (Terminal)

 TSG-GERAN: Nhóm về mạng truy nhập cho GSM và 2,5G

 TSG-RAN: Nhóm về mạng truy nhập cho 3G (Radio Access Network)

Cho đến nay, các tiêu chuẩn 3GPP được tổ chức thành các phiên bảnRelease với các sản phẩm tương ứng như sau:

 Release 99: nội dung hoàn thiện tháng 12/1999, sản phẩm của NTTJapan,

Manse Telecom và Manaco Telecom

 Release 4: thực chất là R00, hoàn thiện tháng 3/2001, sản phẩm đượctrưng

bày là 3GSM, Canner 2002 và hệ thống sẽ được triển khai ở Trung Quốc sắp tới

 Release 5: thực chất là R00, hoàn thiện tháng 3-4/2002, chưa có sảnphẩm

 Release 6: dự kiến hoàn thiện năm 2002, nhưng sẽ hoàn thiện cuối năm

2003,

chưa có sản phẩm

Hình 2.1 - Các phiên bản đã và đang được phát triển của WCDMA

2.1.2 Tổ chức 3GPP2

Tổ chức 3GPP2 được thành lập vào cuối năm 1998, với 5 thành viên chính

là các tổ chức phát triển tiêu chuẩn sau đây:

 ARIB - Association of Radio Industries & Businesses (Nhật Bản)

 CWTS - China Wireless Telecom Standard Group (Trung Quốc)

 TIA - Telecom Industry Association (Bắc Mỹ)

 TTA - Telecom Technology Association (Hàn Quốc)

 TTC - Telecom Technology Commitee (Nhật Bản)

Ngoài ra còn có các đối tác tư vấn thị trường trong 3GPP2:

 CDG - CDMA Development Group

 MWIF - Mobile Wireless Internet Forum

 IPv6 Forum

Cấu trúc chức năng của 3GPP2 trước hết có một ban chỉ đạo dự án PSCProject Steering Committee PSC sẽ quản lý toàn bộ công tác tiêu chuẩn theo cácnhóm chỉ tiêu kỹ thuật TSG Technical Specification Group 3GPP2 có 5 nhómTSG:

- TSG-A: A Interface System

- TSG-C: cdma2000

- TSG-N: ANSI-41/WIN

- TSG-P: Wireless Packet Data Interworking

- TSG-S: Services & Systems Aspects

Trong đó, đặc biệt là nhóm All IP Ad hoc thuộc TSG-S.

Các tiêu chuẩn của 3GPP2 hiện được phát triển theo các pha sau đây:

- Pha 0: bao trùm toàn bộ các tiêu chuẩn đã được các SDO hoàn thiện

- Pha 1: chủ yếu là các chỉ tiêu kỹ thuật cho Release 1 để kế thừa toàn bộphần 2G IS-95A và IS-95B Pha 1 hoàn thiện năm 2000.

- Pha 2: bắt đầu từ giữa năm 2001 nhằm hỗ trợ khả năng IP Multimedia Release đầu tiên hoàn thiện trong năm 2002, các release sau hoàn thiện trongnăm 2003

- Pha 3: Thêm các chức năng theo hướng mạng lõi IP

I 2.1.3 Mối quan hệ giữa 3GPP, 3GPP2 và ITU

3GPP và 3GPP2 hợp tác lần đầu tiên vào năm 1999 nhằm giải quyếtnhững vấn đề về kết nối liên mạng, chuyển vùng toàn cầu và tập trung vào 3 khíacạnh chính sau đây:

- Truy nhập vô tuyến

- Thiết kế đầu cuối

- Mạng lõi

Hiện nay, IETF là một nhân tố mới để cùng với 3GPP và 3GPP2 giảiquyết hướng mạng lõi chung toàn IP Mới đây, sau khi nghiên cứu thích ứngHSDPA (3GPP) và 1xEv-DO (3GPP2) thì cả hai đang tiếp tục nỗ lực theo hướngmạng lõi IP chung qua các cuộc họp năm 2002

Về phía ITU có 2 đơn vị chịu trách nhiệm trực tiếp là:

- ITU-T SSG (Special Study Group)

- ITU-R WP8F (Working Party 8F)

Trong đó ITU-T SSG có 3 Working Party với 7 Question, giải quyết 90% côngtác chuẩn hoá về mạng (Network Aspects), tập trung theo các mảng:

- Giao diện NNI

- Quản lý di động

- Yêu cầu giao thức

- Phát triển giao thức.

Ngược lại, ITU-R WP8F giải quyết 90% công tác chuẩn hoá về giao diện

vô tuyến (Radio Interface Aspects), tập trung vào các nhiệm vụ:

- Các chỉ tiêu toàn diện của 1 hệ thống IMT-2000

- Tiếp tục chuẩn hoá toàn cầu bằng cách kết hợp với các cơ quan tiêu chuẩn SDO và các Project (3GPP, 3GPP2)

- Xác định mục tiêu sau IMT-2000: 3.5G và 4G

- Tập trung vào phần mạng mặt đất (tăng tốc dữ liệu, mạng theo hướngIP )

- Phối hợp ITU-R WP8D về vệ tinh, với ITU-T và ITU-D về vấn đề liênquan

Đánh giá vai trò của các tổ chức:

 3GPP&3GPP2: đảm bảo phát triển công nghệ và chỉ tiêu giao diện vô tuyến cho toàn cầu

 Các tổ chức tiêu chuẩn SDO: thích ứng các tiêu chuẩn chung cho từng khu vực Kết quả là các tiêu chuẩn IMT-2000 trên cơ sở chỉ tiêu kỹ thuật của 3GPP

và 3GPP2

 ITU-T&ITU-R: đảm bảo khả năng tương thích và roaming toàn cầu với các chỉ tiêu chính yếu, cụ thể phân công rõ trách nhiệm qua ITU-R M.1457 và ITU-TQ.REF

Hiện nay, cả 3GPP, 3GPP2, ITU và IETF tiếp tục phối hợp chặt để giảiquyết mạng lõi chung toàn IP theo các công nghệ 3.5G và 4G, dựa trên những cơ

sở sau đây:

- Các nhà khai thác và thị trường mong muốn có ngay mạng lõi chung toàn

IP, tuy nhiên chắc chắn là chưa khả thi trong thời gian ngắn (5-7 năm)

- Có nhiều đề xuất cho công nghệ này, song giải pháp đưa ra chưa thỏađáng

2.2 Tình hình chuẩn hóa công nghệ 2.5G và 3G

Về các công nghệ 2.5G:

- 3GPP đã hoàn thiện chỉ tiêu kỹ thuật GPRS, hiện các SDO như ETSI đã có

bộ tiêu chuẩn kỹ thuật GPRS Một số nước thuộc nhóm công nghệ nàynhư Châu Âu, Hồng Kông đã biên soạn hoặc chấp thuận áp dụng nguyênvẹn cho phù hợp với điều kiện công nghệ của mình

- 3GPP2 đã hoàn thiện các chỉ tiêu kỹ thuật cdma2000 1x Các SDO và cácnước có công nghệ IS-95A hoặc IS-95B hầu hết đã có tiêu chuẩn chấpthuận áp dụng nguyên vẹn công nghệ 2.5G

Về công nghệ 3G tình hình chuẩn hoá phức tạp hơn nhiều trên 3 mảng chính:

- Công nghệ truy nhập vô tuyến

- Mạng lõi

- Giao diện với các hệ thống khác

Về công nghệ truy nhập vô tuyến, có 5 họ công nghệ được ITU-R chấp nhận

Hình 2.2 - Các họ công nghệ truy nhập vô tuyến IMT-2000

Các tổ chức xây dựng đề xuất để đệ trình lên ITU:

- Theo hướng dẫn ITU-R M.1225

- Thực hiện tự đánh giá chỉ tiêu chất lượng hệ thống đề xuất

Kết quả là một họ bao gồm 5 tiêu chuẩn được chấp nhận theo khuyến nghịITU-R M.1457:

- IMT-2000 CDMA DS Û WCDMA FDD (Châu Âu, Nhật Bản, HànQuốc)

- IMT-2000 CDMA TDD Û WCDMA TDD (Châu Âu, Nhật Bản, HànQuốc, Trung Quốc)

- IMT-2000 MC Û cdma2000 (Bắc Mỹ, Hàn Quốc)

- IMT-2000 TDMA một sóng mang Û UWC-136 (Bắc Mỹ)

- IMT-2000 FDMA/TDMA Û DECT (Châu Âu, Nam Mỹ)

- Hai công nghệ chủ đạo được quan tâm chủ yếu là:

+ WCDMA FDD/TDD: theo 3GPP

+ cdma2000 1x EV: theo 3GPP2

Với việc nâng cao tốc độ đáng kể, công nghệ cdma2000 1x EV đã thoảmãn yêu cầu về tốc độ truyền dẫn đối với yêu cầu 3G của ITU Thực tế, nhu cầu

về dịch vụ multimedia trong 3G nhỏ nên đa số nghiên cứu và hướng triển khai3G theo nhánh cdma2000 đều nhằm đến cdma2000 1x EV

Cấu trúc mạng tương lai được xác định trên cơ sở hai động lực chính là các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 và internet (ví dụ, triển khai các công nghệ IP như là thoại và đa phương tiện qua IP trên các mạng di động) Hướng phát triển tới cấu trúc mạng toàn IP cung cấp các dịch vụ 3G được xác định với một khái niệm mới là môi trường thường trú ảo (VHE) Theo hướng này, có hai phương án để hỗ trợ các dịch vụ VoIP trong các cấu trúc mạng 3G: Phương án thứ nhất được dựa trên cấu trúc dịch vụ

IN tập trung truyền thống Phương án thứ hai triển khai trên cơ sở một cấu trúc mạng

phân bố mới có thiết bị điều khiển các cuộc gọi VoIP sử dụng các giao diện trúc dịch

vụ mở

Chúng ta sẽ tập trung phân tích khả năng phát triển từ mạng lõi GSM với các kết quả thu nhận của 3GPP Theo lộ trình này, chúng ta sẽ có hai giai đoạn triển khai chính Giai đoạn 1 chủ yếu dựa trên các chỉ tiêu của Release 99 được đưa ra vào cuối năm 1999 và đầu năm 2000, từ đó triển khai thương mại bắt đầu vào cuối năm 2001 Thực chất, về mặt công nghệ thì giai đoạn này là bước phát triển logic từ mạng di động thế hệ 2 Giai đoạn 2 tập trung cho bước triển khai hoàn thiện trên cơ sở Release 2000 hay còn gọi là R00 Để phân tích hướng phát triển về mạng, chúng ta sẽ tập trung xem xét cấu trúc mạng được đề xuất trên cơ sở R00 (sau này được tách thành 2 bản R4 và R5)

Thực ra, kể từ giữa năm 1999 thì trong việc tiêu chuẩn hoá 3G theo 3GPP đã cho thấy hai xu hướng phát triển về mạng có ảnh hưởng đến bản thân các tiêu chuẩn 3G Xu hướng thứ nhất là phát triển mạng theo hướng toàn IP, và đây chính là yếu tố

cơ bản được xem xét trong R00 Về mặt công nghệ, cấu trúc mạng toàn IP theo R00 sẽ thay thế toàn bộ công nghệ truyền tải theo chuyển mạch kênh thành chuyển mạch gói

và tăng khả năng hỗ trợ đa phương tiện cho các mạng lõi 3G Xu hướng thứ hai là yêu cầu phát triển hướng tới một cấu trúc dịch vụ mở (OSA) Xu hướng này đòi hỏi các nhà khai thác mạng phải có khả năng cho phép các nhà cung cấp dịch vụ thuộc bên thứ ba

có thể truy nhập tốt vào cấu trúc mạng 3G qua các giao diện chuẩn hóa có tính mở Các

cơ quan quản lý viễn thông trên khắp thế giới hiện đang quan tâm tới việc thúc đẩy triển khai xu hướng này vì nó giúp đẩy nhanh quá trình tự do hóa thị trường viễn thông bằng cách tăng cường khả năng cung cấp dịch vụ giữa các mạng và đầu cuối khác nhau Trong chuẩn hóa của 3GPP thì khả năng cung cấp dịch vụ này được hiểu qua khái niệm Môi trường thường trú ảo (VHE) Có thể hiểu khái niệm này là môi trường cho phép các nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba có thể phát triển các ứng dụng và dịch

vụ 3G trên một vài loại mạng và đầu cuối.

2.3 Lộ trình phát triển từ các hệ thống 2G lên 3G

Có nhiều con đường đưa nhà khai thác mạng phát triển lên 3G, hoặc làphát triển qua giai đoạn trung gian 2,5G (2G đ 2,5G đ 3G), hoặc là phát triểnthẳng lên 3G (2G đ 3G)

Phương thức phát triển mạng qua thế hệ 2,5G chủ yếu đặt ra với các nước,các công ty đã phát triển mạng 2G hoặc có vốn nhỏ Hai công nghệ giao diện vôtuyến chiếm ưu thế đều hướng theo con đường thẳng nhất có thể để lên 3G Nhàkhai thác GSM có thể chọn một vài sự kết hợp GSM, GPRS, EDGE và tiến lênWCDMA để hình thành UMTS, nghĩa là lộ trình sẽ là: GSM, TDMA đ GPRS đEDGE đ WCDMA Còn nhà khai thác cdmaOne có sự chọn lựa cdma2000 1x,1xEV-DO, 1xEV-DV và 3x (cũng thông qua quá trình từ IP đơn giản (Simple IP)lên IP di động (Mobile IP)) và cụ thể lộ trình là: cdmaOne (IS-95A/B) đcdma2000 1x EV/EV DO/EV DV đ cdma2000 3x

Ưu điểm:

 Đáp ứng nhu cầu về truyền dữ liệu “dạng 3G” với chi phí đầu tư thấp

 Kéo dài thời gian và tăng nhu cầu về 3G

 Tăng kinh nghiệm và khả năng khai thác mạng di động chuyển mạch gói

và tính cước đối với các dịch vụ này

 Việc chuyển từ 2,5G lên 3G dễ hơn từ 2G lên 3G, nhất là từ cdma2000 1xlên cdma2000 3x

làm tăng khả năng cạnh tranh và đảm bảo sự phục vụ tốt hơn cho khách hàng.Các công ty mới sẽ ứng dụng luôn mạng 3G.

Ưu điểm: Công nghệ hiện đại, tăng khả năng làm chủ công nghệ và khai thác Hạn chế: chi phí lớn, nhu cầu chưa cao và tăng chậm.

II 2.3.1 Lộ trình phát triển từ hệ thống thông tin di động GSM thế hệ hai lên WCDMA thế hệ ba

2.3.1.1 Mở đầu

Sự phát triển nhanh chóng của các dịch vụ số liệu mà trước hết là sự bùng

nổ của Internet đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghiệp viễn thông diđộng Hệ thống thông tin di động thế hệ 2 GSM ra đời vào những năm 80 của thế

kỷ 19 đã được triển khai và phát triển mạnh GSM sử dụng dải tần 900 và 1800,

là sự kết hợp của phương thức đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) vàphương thức đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA)

Hiện tại, có 3 phương thức để truyền số liệu trong mạng GSM:

- Sử dụng các dịch vụ mang GSM UDI (Unrestricted Digital Information -Thông tin số không bị hạn chế).

- Sử dụng một dịch vụ mang tiếng GSM 3,1 KHz (GSM 3,1 KHz Audio Bearer Service).

- Sử dụng dịch vụ tin nhắn SMS (Short Message Service)

Ưu thế mà hệ thống thông tin di động GSM đạt được là:

- GSM giải quyết được sự hạn chế về dung lượng so với các mạng diđộng thế hệ trước nhờ việc sử dụng tần số tốt hơn và hiệu quả hơn

- GSM là tiêu chuẩn điện thoại di động số do ETSI quy định và là mộttiêu chuẩn chung, nên vấn đề roaming giữa các mạng di động GSMtrên toàn thế giới trở nên đơn giản

- Ngoài dịch vụ thoại truyền thống, GSM có thể cung cấp các dịch vụ sốliệu như tin nhắn SMS, fax, hộp thư thoại (Voice mail), WAP và nhiềudịch vụ giá trị gia tăng khác như chuyển hướng cuộc gọi, hiển thị sốchủ gọi…

Mặc dù là hệ thống sử dụng công nghệ số nhưng vì là hệ thống băng hẹp

và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên GSM cũng có những hạnchế chủ yếu:

- Cung cấp các dịch vụ thoại và số liệu trên cơ sở chuyển mạch kênh.Đối với dịch vụ số liệu, GSM phải mô phỏng modem giữa thiết bị củangười sử dụng và mạng số liệu Tốc độ truyền số liệu cao nhất là9,6kbps, tốc độ số liệu thấp này chỉ phù hợp cho Internet giai đoạntrước

- Quản lý tài nguyên không hiệu quả vì mỗi thuê bao cần phải có mộtTCH trong suốt thời gian kết nối Mỗi cuộc gọi chỉ có thể chiếm mộtkhe thời gian, không có phân bổ động khe thời gian

- GSM sử dụng kỹ thuật điều chế GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying: Điều chế dịch pha cực tiểu Gaussian) nguyên thủy làm hạn

chế tốc độ truyền

- Thuê bao phải sử dụng mạng điện thoại PSTN làm mạng chuyển tiếp

và phải trả tiền cho kết nối chuyển mạch kênh

- Thời gian thiết lập cuộc gọi tăng khi phải sử dụng modem để kết nối tớimạng Internet Không có SMS - Internet Interworking (chức năngtương tác giữa SMS và Internet) Độ dài của tin nhắn SMS bị hạn chế

- Các nhà điều hành mạng PLMN không thể trực tiếp cung cấp các dịch

vụ Internet GSM là mạng kết nối mang tính chất truyền thông (chỉ kếtnối giữa các thuê bao với nhau)

Hình 2.3 - Lộ trình phát triển từ GSM lên WCDMA

II.3.1.2 Hệ thống thông tin di động 2G GSM

Giai đoạn đầu của quá trình phát triển GSM là phải đảm bảo dịch vụ số

liệu tốt hơn Tồn tại hai chế độ dịch vụ số liệu: chuyển mạch kênh (CS: Circuit Switched) và chuyển mạch gói (PS: Packet Switched) như sau:

 Các dịch vụ số liệu chế độ chuyển mạch kênh đảm bảo:

- Dịch vụ SMS

- Số liệu dị bộ cho tốc độ 14,4Kbps

- Fax băng tiếng cho tốc độ 14,4Kbps./ Thuc te 9,6Kbps /

 Các dịch vụ số liệu chế độ chuyển mạch gói đảm bảo:

- Chứa cả các dịch vụ của chế độ chuyển mạch kênh

- Dịch vụ Internet, E-mail…

Để thực hiện kết nối vào mạng IP, ở giai đoạn này có thể sử dụng giaothức ứng dụng vô tuyến WAP

WAP chứa các tiêu chuẩn hỗ trợ truy nhập trực tiếp mạng Internet từ trạm

di động Trong tương lai GPRS sẽ hỗ trợ WAP phát và thu số liệu nhanh hơn Hệthống WAP phải có cổng WAP và chức năng kết nối mạng hình 2.4

Hình 2.4 - Cấu hình hệ thống WAP

2.3.1.3 Hệ thống thông tin di động 2,5G

Dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao - HSCSD

Mạng HSCSD vẫn sử dụng chế độ chuyển mạch kênh như mạng GSM.Song có một số cải tiến so với mạng GSM là:

- Tăng thông lượng dữ liệu hệ thống: mã hoá kênh được cải thiện(9,6Kbps ->

14Kbps)

- Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD):

+ Có thể sử dụng nhiều kênh lưu lượng

+ Tốc độ dữ liệu tối đa đạt được là 40 -50Kbps

Tuy nhiên, vì không cải thiện được đáng kể tốc độ cũng như chất lượngtrong việc truyền số liệu của người sử dụng so với mạng GSM nên nhiều nhàkhai thác ở nhiều quốc gia đã bỏ qua giai đoạn trung gian này

Dịch vụ vô tuyến gói chung - GPRS

GPRS là cầu nối giữa hệ thống thông tin GSM thế hệ 2 và thế hệ 3.GPRS

là một dịch vụ số liệu chuyển mạch gói trên cơ sở hạ tầng GSM Công nghệ

MSC và BSC Kết nối mạng (IWF)

Cổng WAP

Internet

Thỏp anten

chuyển mạch gói được đưa ra để tối ưu việc truyền số liệu cụm và tạo điều kiệntruyền tải cho một lượng dữ liệu lớn.

Về mặt lý thuyết, GPRS có thể cung cấp tốc độ số liệu lên đến 171Kbps ởgiao diện vô tuyến, mặc dù các mạng thực tế không bao giờ có thể đạt được tốc

độ này (do cần phải dành một phần dung lượng cho việc hiệu chỉnh lỗi trênđường truyền vô tuyến) Trong thực tế, giá trị cực đại của tốc độ chỉ cao hơn100Kbps một chút với tốc độ khả thi thường vào khoảng 40Kbps hoặc 50Kbps.Tuy nhiên, các tốc độ nói trên cũng lớn hơn nhiều so với tốc độ cực đại ở GSM

GPRS đảm bảo tốc độ số liệu cao hơn nhưng vẫn sử dụng giao diện vôtuyến giống GSM (cùng kênh tần số 200 KHz được chia thành 8 khe thời gian).Tuy nhiên bằng GPRS, MS có thể truy nhập đến nhiều khe thời gian hơn

Ngoài ra, mã hóa kênh của GPRS cũng hơi khác với mã hóa kênh củaGSM GPRS định nghĩa một số sơ đồ mã hóa kênh khác nhau Sơ đồ mã hóakênh thường được dùng nhất cho truyền số liệu gói là Sơ đồ mã hóa (CodingScheme) 2 (CS-2) Sơ đồ mã hóa này cho phép một khe thời gian có thể mang sốliệu ở tốc độ 13,4Kbps Nếu một người sử dụng truy nhập đến nhiều khe thờigian thì có thể đạt đến tốc độ 40,2 hay 53,6Kbps Sơ đồ này đảm bảo hiệu chỉnhlỗi khá tốt ở giao diện vô tuyến Mặc dù CS-3 và CS-4 cung cấp thông lượng caohơn, nhưng chúng nhạy cảm cao với lỗi ở giao diện vô tuyến Thực ra CS-4 hoàntoàn không đảm bảo hiệu chỉnh lỗi ở giao diện vô tuyến CS-3 và đặc biệt là CS-

4 đòi hỏi truyền lại nhiều hơn ở giao diện vô tuyến, vì thế thông lượng thực sựhầu như không tốt hơn CS-2

Bảng sau liệt kê các sơ đồ mã hóa khác nhau và các tốc độ số liệu tươngứng đối với một khe thời gian

Bảng 2.1 - Tốc độ bit (Kbps) sử dụng các giản đồ mã hóa khác nhau

và các khe thời gian