Bài giảng Thông tin di động

Thông tin di động

Nội dung môn học

^Phần 1: Tổng quan về hệ thống TTDD

^Phần 2: Hệ thống GSM

^Phần 3: 3G và UMTS/WCDMA

^Phần 4: Các kênh và lớp giao thức WCDMA

Tài liệu tham khảo

^Thông tin di động số, Ericsson, 1996

^www.wikipedia.org

^Tính toán mạng thông tin di động số cellular,

Thầy Vũ Đức Thọ

^GSM, CdmaOne and 3G Systems,

Raymond Steele, Chin-Chun Lee, Peter Gould

^GSM, Switching, Services and Protocols,

John Wiley & Sons

 Website của tạp chí bưu chính viễn thông, địa chỉ:

http://www.tapchibcvt.gov.vn/

 http://www.google.com

 http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_mobile_phones

Phần 1

T^{ỔNG QUAN VỀ}

HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

Nội dung

^Lịch sử phát triển

^Cấu trúc hệ thống

^Tế bào

^Đa truy nhập

ξ1. Lịch sử phát triển

Giới thiệu chung:

^Hệ thống thông tin di động tế bào số (Digital Cellular

mobile communication systems) hay còn gọi là hệ thống

thông tin di động (mobile systems) là hệ thống liên lạc

với nhiều điểm truy nhập khác nhau (access points, or

base stations) trên một vùng địa lý hay còn goi là các cell.

^Nguời sử dụng có thể di chuyển trong vùng phủ sóng của

các trạm (base station)

ξ1. Lịch sử phát triển

^Ra đời vào những năm 1920 ( là các phương tiện thông tin

giữa các đơn vị cảnh sát Mỹ )

^1982 sử dụng kỹ thuật TDMA là Nhóm đặc trách di đông

GSM (Group Special Mobile) sau này được đổi thành Hệ

thống di động toàn cầu (Global System for Mobile

communications

^Việt Nam sử dụng GSM từ 1993

^1991 Qualcomm triển khai hệ thống di động trên công nghệ

CDMA chuẩn IS-95A (Interim Standard-95A)

^Viêt Nam triển khai hệ thống di động theo công nghệ

CDMA và đưa vào sử dụng tháng 7/2003

ξ1. Lịch sử phát triển

Các thế hệ :

^Thế hệ thứ nhất (1G)

^Thế hệ thứ hai (2G)

^Thế hệ thứ ba (3G)

^Thế hệ thứ bốn (4G)

ξ1. Lịch sử phát triển

^First Generation (1G)

^Hệ thống thông tin di động tương tự sử dụng phương thức

đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA và điều chế tần

số FM.

^Đặc điểm:

 Phương thức truy nhập:

 Dịch vụ đơn thuần là thoại

 Chất lượng thấp

FDMA

 Bảo mật kém

ξ1. Lịch sử phát triển

^Một số hệ thống điển hình:

^NMT: Nordic Mobile Telephone sử dụng băng tần 450

MHz. Triển khai tại các nước Bắc Âu vào năm 1981

(Scandinavia)

^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 800 MHz.

ξ1. Lịch sử phát triển

^Second Generation (2G)

^Hệ thống di động số tế bào:

 Dung lượng tăng

 Chất lượng thoại tốt hơn

 Hỗ trợ các dịch vụ số liệu (data)

^Phương thức truy nhập:

 TDMA, CDMA băng hẹp (NarrowBand)

^Chuyển mạch: chuyển mạch kênh (Circuit Switching).

ξ1. Lịch sử phát triển

^Một số hệ thống điển hình:

^GSM: (Global System for Mobile Phone) - TDMA. Triển

khai tại Châu Âu.

^D-AMPS (IS-136 - Digital Advanced Mobile Phone System)

– TDMA. Triển khai tại Mỹ

^IS-95 (CDMA one) - CDMA. Triển khai tại Mỹ và Hàn

Quốc.

^PDC (Personal Digital Cellular) – TDMA, Triển khai tại

Nhật Bản.

ξ1. Lịch sử phát triển

^Evolved Second Generation (2.5 G)

^Các dịch vụ số liệu cải tiến :

 Tốc độ bit data cao hơn.

 Hỗ trợ kết nối Internet.

^Phương thức chuyển mạch:

 Chuyển mạch gói - Packet Switching

Ví dụ:

^GPRS - General Packet Radio Services: Nâng cấp từ mạng GSM nhằm hỗ trợ

chuyển mạch gói (172 kbps).

^EDGE - Enhance Data rate for GSM Evolution

 Hỗ trợ tốc độ bit cao hơn GPRS trên nền GSM (384 kbps)

ξ1. Lịch sử phát triển

^Third Generation (3G)

^Hỗ trợ các dịch vụ số liệu gói tốc độ cao:

 Di chuyển trên các phương tiện (Vehicles):

144 kbps - Macro Cell

 Đi bộ, di chuyển chậm (Pedestrians):

384 kbps – Micro cell

 Văn phòng ( Indoor, stationary users)

2 Mbps - Pico cell

^Dịch vụ đa phương tiện, kết nối qua Internet, ví dụ như:

 Video Streaming, video conference, web browsing, email,

navigational maps . .

ξ1. Lịch sử phát triển

^Third Generation (3G)

^Hai hướng tiêu chuẩn cho mạng 3G:

 W-CDMA: UTMS:

^Phát triển từ hệ thống GSM, GPRS

 CDMA 2000 1xEVDO:

^Phát triển từ hệ thống CDMA IS-95

Cost of moving from GSM to cdmaOne overrides the benefit of

the CDMA migration path

Source: U.S. Bancorp Piper Jaffray

ξ1. Lịch sử phát triển

^Fourth Generation (4G)

^Hiện nay đang xây dựng chuẩn.

^Cải tiến về dịch vụ dữ liệu:

 Tốc độ bit: 20 – 100 Mb/s.

^Phương thức điều chế:

 OFDM, MC-CDMA

^Xu hướng kết hợp: mạng lõi IP + mạng truy nhập di động

(3G) và truy nhập vô tuyến Wimax & Wi-Fi !

Distribution of GSM Subscribers

 GSM is used by 70% of subscribers worldwide

^564 M subs / 800 M subs in July 2001

 Most GSM deployments in Europe (59%) and Asia (33%)

^ATT & Cingular deploying GSM in US today

Number of subscribers

in the world (Jul 2001)

PDC

CDMA

7%

12%

US TDMA

10%

GSM

71%

Source: EMC World Cellular / GSM Association

ξ1. L^{ịch sử phát triển}

^Fourth Generation (4G)

^Hiện nay đang xây dựng chuẩn.

^Cải tiến về dịch vụ dữ liệu:

 Tốc độ bit: 20 – 100 Mb/s.

^Phương thức điều chế:

 OFDM, MC-CDMA

^Xu hướng kết hợp: mạng lõi IP + mạng truy nhập di động

(3G) và truy nhập vô tuyến Wimax & Wi-Fi !

ξ2. Cấu trúc hệ thống