Công nghệ 3g và ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - ISO 9001:2008 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Ngƣời hƣớng dẫn: Thạc sỹ Mai Văn Lập Sinh viên : Vũ Phƣơng Hiền HẢI PHÕNG - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG - CÔNG NGHỆ 3G VÀ ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGÀNH : ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG Ngƣời hƣớng dẫn : Thạc sỹ Mai Văn Lập Sinh viên : Vũ Phƣơng Hiền Hải Phòng - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Vũ Phƣơng Hiền Mã số : 100204 Lớp : ĐT1001 Ngành: Điện tử viễn thông Tên đề tài : Công nghệ 3G ứng dụng NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính toán vẽ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính tốn …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Địa điểm thực tập tốt nghiệp: Công ty Điện lực Hải Dƣơng CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất: Họ tên : Mai Văn Lập Học hàm, học vị: Thạc sỹ Cơ quan công tác : Trƣờng Đại học Dân lập Hải Phòng Nội dung hƣớng dẫn : ………………………………………………………… ……… …… …………………………………………………………………… … ……………………………………………………………… .… …… ……………………………………………………………… .… …… Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hƣớng dẫn : ……………………………………………………………… .… …… …………………………………………………………… .…… …… ……………………………………………………………… .… …… Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày tháng năm 2010 Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày tháng năm 2010 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN Người hướng dẫn Sinh viên Hải Phòng, ngày tháng năm 2010 HIỆU TRƢỞNG GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Tinh thần thái độ sinh viên trình làm đề tài tốt nghiệp: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Đánh giá chất lƣợng đồ án ( so với nội dung yêu cầu đề nhiệm vụ Đ.T.T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu ): …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán hƣớng dẫn (ghi số chữ) : …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày tháng năm 2010 Cán hƣớng dẫn PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN Đánh giá chất lƣợng đề tài tốt nghiệp mặt thu thập phân tích số liệu ban đầu, sở lý luận chọn phƣơng án tối ƣu, cách tính tốn chất lƣợng thuyết minh vẽ, giá trị lý luận thực tiễn đề tài …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cho điểm cán phản biện (Điểm ghi số chữ) …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Hải Phòng, ngày tháng năm 2010 Ngƣời chấm phản biện LỜI MỞ ĐẦU Ra đời vào năm 40 kỷ XX, thông tin di động đƣợc coi nhƣ thành tựu tiên tiến lĩnh vực viễn thông với đặc điểm thiết bị đầu cuối truy cập dịch vụ di động phạm vi vùng phủ sóng Cho đến hệ thống thơng tin di động trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ hệ di động thứ đến hệ di động thứ ba Sự đời hệ 1G thay thế hệ GSM 2G với ƣu điểm chất lƣợng thoại với số dịch vụ minh chứng xác thực Tuy nhiên, nhu cầu ngƣời dịch vụ khơng giới hạn, địi hỏi dịch vụ đa dạng đƣờng truyền băng rộng chất lƣợng cao, nên hệ thống thông tin di động hệ thứ hai có thành cơng đáng kể vấp phải hạn chế việc thỏa mãn u cầu Hệ thống thơng tin di động hệ đời với ƣu điểm dung lƣợng, tốc độ với nhiều dịch vụ đáp ứng đƣợc nhu cầu Trong đồ án em nghiên cứu đề tài “Công nghệ 3G ứng dụng” để thấy đƣợc ƣu nhƣợc điểm hệ thống thông tin di động qua chặng đƣờng phát triển ứng dụng vƣợt trội hệ thống thông tin di động thứ ba – 3G Đồ án gồm có chƣơng: Chƣơng I : Tổng quan hệ thống thông tin di động Chƣơng II : Hệ thống thông tin di động hệ thứ Chƣơng III : Ứng dụng công nghệ 3G Dù cố gắng, nhƣng thời gian nghiên cứu, tìm hiểu có hạn số lƣợng kiến thức hạn chế nên Đồ án em khơng tránh khỏi thiếu sót Em kính mong nhận đƣợc cảm thơng góp ý chân thành thầy cô bạn để Đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày 10 tháng năm 2010 Sinh viên Vũ Phƣơng Hiền Chƣơng TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN DI ĐỘNG Từ cuối kỷ 18 – 19, công nghệ phát số truyền thông điện đƣợc phát triển sử dụng rộng rãi nhờ phát minh Hertz Marconi Nhờ phát minh mà giới thay đổi nhiều, thời gian hàng loạt phát minh tín hiệu điện, cơng nghệ thơng tin điện tử đời Tổng đài điện thoại đƣợc thiết lập năm 1876 sau Alexander Graham Bell phát minh điện thoại sau gọi dịch vụ gọi điện thoại đƣờng dài đƣợc lắp đặt nhằm liên lạc hai thành phố NewYork Chicago Năm 1946, hệ thống điện thoại thƣơng mại đƣợc đƣa vào hoạt động thành phố Saint Louis – Hoa Kỳ, nhiên dịch vụ có nhiều nhƣợc điểm nguyên nhân số lƣợng kênh bị hạn chế, bị nhiễu kênh nên đòi hỏi phải phân cách mặt vật lý qúa lớn Năm 1947, phịng thí nghiệm điện thoại Bell bắt đầu bắt tay vào khảo sát khái niệm tái sử dụng tần số nhờ sử dụng tế bào nhỏ (cell) với máy di động cơng suất thấp Các tế bào liên kết với nhờ sử dụng máy tính cho phép th bao di động số lƣợng thuê bao lúc gia tăng đáng kể mà hệ thống phục vụ đƣợc Năm 1982 mạng điện thoại tế bào Hoa kỳ dịch vụ điện họa di động tiên tiến AMPS đƣợc đƣa vào sử dụng, dựa thiết kế ban đầu AT & M Motorla Đây mạng điện thoại tƣợng tự sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) Mạng cho thấy thay đổi vƣợt bậc dung lƣợng chất lƣợng, hiệu sử dụng tần số độ phức tạp hệ thống, chúng cho phép ngƣời sử dụng liên lạc với đối tƣợng mạng di động nhƣ mạng điện thoại công cộng (PSTN) AMPS đƣợc sử dụng rộng rãi khoảng 70 nƣớc giới tiêu chuẩn đƣợc sử dụng rỗng rãi Ngồi cịn phải kể đến số tiêu chuẩn thông dụng khác là: NMT (Nordic Mobile Telephone - Điện thoại 10 Telecom có 7500 Node B phục vụ cho thuê bao thông tin di động 3G Mục tiêu EVN Telecom mang đến mạng 3G chất lƣợng tốt, ổn định, giá cƣớc thấp, cạnh tranh có nhiều tiện ích giá trị gia tăng đặc sắc cho khách hàng EVNTelecom cho biết mạng sử dụng cơng nghệ HSDPA có khả nâng cao tốc độ với mức từ 1,8 - 3,6 - 7,2 14,4 Mbit/s, đáp ứng tốc độ cho ứng dụng dịch vụ liệu nhƣ dịch vụ Điểm bật dịch vụ EVN Telecom tốc độ truy cập Internet đáp ứng nhu cầu cần sử dụng dịch vụ giá trị gia tăng đòi hỏi tốc độ truy cập cao điện thoại di động Dịch vụ 3G EVN Telecom tƣơng thích với tất mẫu điện thoại có thị trƣờng có hỗ trợ 3G Tại thời điểm khai trƣơng 3G, EVN Telecom cung vấp dịch vụ : Video Call, Mobile Broadband, Mobile Internet, Mobile TV, MMS, Mobile music, Q-Mail, Game download, Vclip 3.3 CÁC DỊCH VỤ ỨNG DỤNG TRÊN 3G 3.3.1 Điện thoại truyền hình (Video Call) Cho phép ngƣời gọi ngƣời nghe nhìn thấy hình ảnh điện thoại di động giống nhƣ hai ngƣời nói chuyện trực tiếp với Điện thoại truyền hình thƣờng đƣợc miêu tả nhƣ cờ đầu số dịch vụ 3G Video Call dịch vụ lạ, đặc trƣng mạng 3G đƣợc giới trẻ yêu thích gọi điện cho nhau, bạn khơng nghe thấy tiếng mà cịn nhìn thấy hình ảnh giống nhƣ nói chuyện trực tiếp với Khi thực gọi phải chọn gọi video call thay Voice call nhƣ gọi thơng thƣờng Ngồi ra, khơng phải điện thoại 3G hỗ trợ tính Vdeo call Trƣớc hết phải kiểm tra xem máy có tiện ích khơng trƣớc sử dung Ở mạng MobiFone kiểm tra nhƣ sau: Bấm Option – Call – Video Call Khi thực kết nối Video Call thành cơng hình có cửa sổ hình ảnh hình hai ngƣời gọi để ngƣời gọi biết hình ảnh máy bên nhƣ Phải bật camera để bên thấy đƣợc hình ảnh Phƣơng thức lựa chọn gọi Video call khác tùy thuộc vào máy điện thoại nhà sản xuất Cách thông dụng quay số trực tiếp từ bàn phím gọi từ danh bạ máy điện thoại: 60 Thuê bao thực gọi: Nhập/chọn số điện thoại cần gọi – chọn Option – chọn Call – chọn Video Call Thuê bao nhận đƣợc gọi: ấn phím chấp nhận gọi nhƣ nhận gọi thoại thông thƣờng Trong trƣờng hợp điều kiện sử dụng dịch vụ Video Call nêu không đƣợc đáp ứng, gọi Video Call không đƣợc thiết lập Hoặc hai thuê bao thực gọi Video Call mà hai thuê bao di chuyển vùng phủ sóng 3G gọi bị ngừng kết nối 3.3.2 Dịch vụ nhắn tin đa phƣơng tiện (MMS) MMS dịch vụ cho phép khách hàng gửi nhận tin đa phƣơng tiện (bao gồm text, hình ảnh, âm thanh, đoạn phim ngắn) từ máy điện thoại di động đến máy điện thoại di động khác Ngoài tin nhắn MMS cho phép ngƣời sử dụng gửi tin nhắn đến địa email Tin nhắn MMS đƣợc xem nhƣ dịch vụ nhắn tin tốt số dịch vụ nhắn tin sẵn có nhƣ SMS, EMS Email Những thành công MMS: MMS bắt đầu đƣợc giới thiệu vào tháng 03 năm 2002 Sự thành công dịch vụ MMS phụ thuộc vào yếu tố: Sự sẵn sàng sử dụng điện thoại hỗ trợ: Muốn sử dụng đƣợc dịch vụ MMS ngƣời sử dụng phải sử dụng điện thoại có chức Với điện thoại ngày đa số hỗ tợ MMS, việc cài đặt để sử dụng dịch vụ MMS đơn giản Sự tƣơng thích thiết bị: MMS tiêu chuẩn mà nhà sản xuất nhƣ nhà cung cấp dịch vụ dựa vào để đƣa sản phẩm nhƣ dịch vụ phù hợp cho thiết bị Vì thiết bị khác liên lạc với thông qua chuẩn MMS Sự tác động lẫn dịch vụ: Hiện việc gửi tin nhắn đƣợc tồn cầu hóa Các nhà cung cấp cho phép ngƣời sử dụng gửi tin nhắn qua lại nhà mạng khác Sử dụng dễ dàng: “ Chụp thu âm gửi” Cách sử dụng MMS thật đơn giản nhƣ Bạn chụp hình quay video clip 61 ngắn gửi cho ngƣời khác phím bấm tùy chọn gửi tin nhắn MMS Tin nhắn MMS cung cấp tin tức nhƣ giá vàng, dự báo thời tiết, thị trƣờng chứng khoán, dịch vụ giải trí mơi trƣờng quảng cáo miễn phí 3.3.3 Dịch vụ Mobile TV Mobile TV dịch vụ cho phép xem kênh truyền hình trực tiếp nội dung thông tin theo yêu cầu (ca nhạc, phim, video clip…) Trên hình điện thoại di động Để sử dụng dịch vụ, thuê bao phải đăng ký sử dụng dịch vụ Mobile TV phải có máy đầu cuối tƣơng thích vùng phủ sóng GPRS/EDGE/3G 3.3.4 Dịch vụ Thanh tốn điện tử (Mobile Payment) Thanh tốn hóa đơn hay giao dịch chuyển tiền… qua tin nhắn điện thoại di động (khi khách hàng có tài khoản mở ngân hàng có liên kết với nhà cung cấp dịch vụ di động) Băng thông rộng giúp cho thông tin giao dịch đƣợc truyền tải nhanh an toàn Khách hàng sử dụng dịch vụ tốn điện tử cách thuận tiện với mạng thông tin di động Việt Nam nhƣ Viettle, Vinaphone, EVN Telecom…Tuy nhiên , hƣớng phát triển toàn diện dịch vụ trở thành nhà xử lý giao dịch toán điện tử dẫn đầu việc phân phối điện tử mã cƣớc dịch vụ trả trƣớc toán điện tử cho dịch vụ trả sau, phát hành toán chấp nhận thẻ chuyển tiền nhanh theo hình thức đại lý kết hợp với ngân hàng 3.3.5 Truy cập Internet di động (Mobile Internet) Đã có 2,5G Truy cập Internet ứng dụng gần nhƣ bắt buộc thiết bị đầu cuối di động 3G Tốc độ truy cập Internet qua 3G lên tới 14,4 Mbps, tốc độ truy cập Internet VinaPhone 7,2Mbps Để truy cập Internet cần bấm vào biểu tƣợng cầu menu máy Máy điện thoại đƣợc kết nối với Internet thông qua mạng 3G hoặ 2G tùy thuộc theo vùng phủ sóng nơi bạn đứng dịch vụ bạn đăng ký sử dụng Thế mạnh mạng 3G tốc độ khả di chuyển cao Với dịch 62 vụ Mobie Internet bạn vừa xe, vừa lƣớt net, gửi nhận gói liệu dung lƣợng lớn dễ dàng 3.3.6 Nhóm dịch vụ hỗ trợ cá nhân Các dịch vụ thông tin cá nhân cho phép ngƣời sử dụng truy nhập tới nội dung, dịch vụ cá nhân chọn sẵn nơi, thời điểm Các dịch vụ thông tin cá nhân khác đƣợc cung cấp nhà cung cấp dịch vụ khác Những dịch vụ triển khai mạng 2,5G, có 3G đƣợc hỗ trợ tính bảo mật tốc độ truyền tải Nhóm dịch vụ gồm: Truyền liệu (PC Data Communication) Sao lƣu dự phòng liệu (Data Back Up) Thông báo gửi nhận Email Kết nối từ xa tới mạng Internet 3.3.7 Dịch vụ định vị Giúp phát triển dịch vụ dẫn nhƣ đồ tìm đƣờng, xác định vị trí thuê bao Nếu phƣơng pháp định vị GPS phƣơng pháp định vị có ƣu điểm vƣợt trội, đƣợc triển khai mạng di động hệ 2G hệ 3G có thêm nhiều tùy chọn hỗ trợ cho dịch vụ định vị với ƣu điểm nhƣ giảm độ trễ, đơn giản hóa hệ thống, giảm giá thành tăng độ xác Dịch vụ định vị đƣợc cung cấp dựa khả nhận biết vị trí thuê bao 3G Dịch vụ cho phép ngƣời sử dụng tìm kiếm vị trí ngƣời khác hay máy khác, nhƣ xác định vị trí ngƣời sử dụng dịch vụ Các loại dịch vụ cụ thể lạo hình dịch vụ là: Dịch vụ tìm kiếm: tìm loại hình kinh doanh đặc biệt (nhƣ khách sạn, nhà hàng…) gần ngƣời sử dụng mobile Các dịch vụ định vị: Tìm vị trí, tìm đƣờng, thơng tin giao thơng… Trong tƣơng lai tơ có IP sử dụng dịch vụ định vị Các phƣơng pháp định vị: Các phƣơng pháp dựa tế bào (cell): Theo cách đơn giản nhất, vị trí mục tiêu tƣơng ứng với tọa độ trạm gốc gần Nếu 63 đƣợc yêu cầu, liệu định vị đƣợc thực tính tốn khoảng cách đầu cuối trạm gốc, đƣợc lấy từ tham số độ lệch thời gian (RTT – Round Trip Time), góc tín hiệu đến (AoA – Angle of Arival) từ đầu cuối trạm gốc hai Chênh lệch thời gian quan sát đƣợc tín hiệu đến với chu kỳ rỗi đƣờng xuống (OTDoA-IPD: Observed Time Difference of Arival with Idle Period Downlink) Về bản, phƣơng pháp dựa UTRAN, phƣơng pháp đo khoảng cách dựa đầu cuối Đối với kỹ thuật này, đầu cuối quan sát chênh lệch thời gian tín hiệu từ vài trạm gốc Các tín hiệu thƣờng tín hiệu kênh điều khiển vậy, đầu cuối thực đo đạc chế độ rỗi nhƣ chế độ dành riêng Các chênh lệch đồng hồ trạm gốc đƣợc giải thơng qua thu tham chiếu đƣợc đặt vị trí xácđịnh, liên tục đo chênh lệch thời gian quan sát đƣợc Điều đƣợc thực đơn giản kinh tế so với việc đồng truyền dẫn trạm gốc Độ xác kỹ thuật dựa chênh lệch thời gian dựa vào số nhân tố Độ xác độ chênh lệch thời gian riêng biệt phụ thuộc băng thơng tín hiệu kênh đa đƣờng Hệ thống UTRAN chứa số phƣơng pháp để xác định vị trí ngƣời sử dụng Vị trí liệu thơng tin hữu ích cho ngƣời sử dụng Kết cuối di động thơng báo cho ngƣời sử dụng vị trí họ Trong thực tế, chúng phải đƣợc kèm số thông tin bổ sung nhƣ đồ địa phƣơng hƣớng dẫn để có đƣợc vị trí mong muốn từ vị trí Nó dễ dàng cho nhà điều hành để cung cấp cho ngƣời dùng đồ kỹ thuật số địa phƣơng, vị trí bị vị trí ngƣời dùng nhà điều hành biết Hỗ trợ GPS (A-GPS-Assisted GPS) Các đầu cuối phải đƣợc trang bị thu GPS đƣợc cung cấp hỗ trợ liệu từ mạng, cho phép giảm thời gian bắt tăng độ xác vị trí đƣợc xác định GPS hệ thống định vị độc lập khơng cung cấp tính truyền thơng nào, việc sử dụng ngày hầu hết bị gới hạn tới ứng dụng cài đặt cục thu GPS Để giải vấn đề này, cần tích hợp 64 GPS vào mạng di động Kết là, có phƣơng pháp định vị đƣợc hỗ trợ từ GPS gọi A-GPS đƣợc sử dụng cho hầu hết hệ thống di động So với phƣơng pháp GPS A-GPS cung cấp cải thiện độ xác, giảm thời gian bắt vị trí, tiêu tốn lƣợng thu, tăng độ nhạy thu Để sử dụng đƣợc A-GPS, đầu cuối phải đƣợc trang bị module GPS để thu tín hiệu hoa tiêu liệu hỗ trợ từ vệ tinh Module đƣợc hỗ trợ thông tin điều khiển liệu hỗ trợ bổ sung từ mạng di động Bên cạnh phải có trạm tham chiếu bên hạ tầng mạng di động, trạm tham chiếu đƣợc kết nối tới trung tâm phục vụ định vị thuê bao di động SMLC Bảng đƣa cách tổng quát độ xác, tính quán tính phổ dụng phƣơng pháp định vị Độ xác Tính qn Tính phổ dụng Nơng thơn Ngoại Nội thị Cell-ID >10 km 2-10 km 50-1000 m Kém OTDoA 50-120 m 50-250 m 50-300 m Trung bình Trung bình A-GPS 10-40 m 20-100 m 30-150 m Tốt Tốt Tốt Bảng đƣa số đặc tính khác phƣơng pháp định vị mạng di động nhƣ TIEF, tác động đến đầu cuối, lƣợng mào đầu chi phí cần thiết TIEF Đầu cuối Mào đầu Các chi phí Khơng thayđổi Rất nhỏ Rất thấp Trung bình/Lớn Cao Cell-ID 1s OTDoA 5-10s Thay đổi phần mềm A-GPS 5-10s Thay đổi phần Trung mềm phần cứng bình/Lớn Thấp tới trung bình Với tính đơn giản chi phí thấp, Cell-D lựa chọn tốt để bắt đầu đƣa dịch vụ định vị vào mạng độ xác vị trí tính ổn định không cao hỗ trợ số lƣợng dịch vụ hạn chế Khi số lƣợng thuê bao sử dụng dịch vụ tăng, đồng thời yêu cầu cung cấp nhiều dịch vụ kỹ thuật định vị có độ xác cao đƣợc xem xét Với AGPS nhà khai thác cần chi phí nhƣ việc triển khai đơn giản so với OTDoA Ngoài A-GPS cho tiêu tốt với chi phí thấp so với triển khai diện rộng OTDoA 65 KẾT LUẬN Hiện nay, thuật ngữ 3G khơng cịn xa lạ với tổ chức liên quan đến lĩnh vực viễn thông ngƣời sử dụng dịch vụ viễn thơng tồn giới Với ƣu điểm vƣợt trội công nghệ dịch vụ tiện ích, phong phú phù hợp với nhu cầu ngƣời dùng, công nghệ 3G đƣợc đón nhận cách nhanh chóng Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu em hồn thành xong Đồ án “Công nghệ 3G ứng dụng” Nội dung đƣợc đề cập Đồ án nhƣng đầy đủ Đồ án trình bày cách tổng quát hệ thống thông tin di động, đƣờng tiến lên 3G dịch vụ công nghệ 3G Qua đây, em thấy đƣợc ƣu điểm trội hệ thống CDMA Sự phát triển CDMA Việt Nam làm cho ngành viễn thông nƣớc ta phát triển đem lại nhiều lựa chọn cho ngƣời sử dụng Hiện mạng 3G đƣợc triển khai ứng dụng nƣớc ta Chúng ta chắn hệ thống 3G mang lại cho ngƣời sử dụng tiện ích ƣu việt mà mong muốn từ nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Nhân dịp hoàn thành Đồ án tốt nghiệp, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể Thầy – Cơ, bạn gia đình giúp đỡ, ủng hộ em nhiều suốt thời gian qua Đặc biệt, lời cảm ơn chân thành sâu sắc em xin đƣợc gửi tới thầy giáo: ThS Mai Văn Lập – ngƣời định hƣớng đề tài, cung cấp tài liệu quan trọng tận tình hƣớng dẫn, bảo em suốt q trình hồn thành Đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Hải Phòng, ngày 10 tháng năm 2010 Sinh viên Vũ Phƣơng Hiền 66 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 1G The Firsr Generation Thế hệ thứ 2G The Second Generation Thế hệ thứ hai 3G The Third Generation Thế hệ thứ ba A AAA Authentication, Authoriza, Accounting Nhận thực, Trao Quyền Thanh toán AMPS Advanced Mobile Phone System Dịch vụ điện thoại di động tiên tiến ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực B BPSK Binary Phase Shift Keying Điều chế pha nhị phân BTS Base Tranceive Station Trạm thu phát gốc BS Base Station Trạm gốc C CDMA Code Division Multiple Acess Đa truy nhập phân chia theo mã CODEC Coder anh Decoder Bộ mã hóa giải mã CS Channel Switch Chuyển mạch kênh D DES Data Encryption Standard Tiêu chuẩn mã hóa liệu E ECSD Enhanced Circuit Switched Data EDGE Enhanced Data Rates For Golbal Evolution EGPRS Enhanced GPRS 67 Nâng cao tốc độ liệu cho phát triển toàn cầu F FCC Federal Communications Commiission Hội đồng truyền thông liên bang FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số G GGSN Gateway GPRS Support Node Node hỗ trợ cổng GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vơ tuyến gói chung GPS Global Position System Hệ thống định vị toàn cầu GSM Global System for Mobile phone Hệ thống thơng tin động tồn cầu GSN GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS H HA Home Agent Tác nhân nhà HDR High Data Rate Tốc độ liệu cao HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thƣờng trú HSCSD High Speed Circuit Switched Data Công nghệ chuyển mạch liệu tốc độ cao HSDPA High Speed Access Downlink Packet Cơng nghệ truy cập gói đƣờng xuống HSPA High Speed Packet Access Cơng nghệ truy cập gói tốc độ cao I IP Internet Protocol Giao thức Internet IMT2000 International Mobile Telecommunication Tiêu chuẩn thơng tin di động tồn cầu ITU-T International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector Tiêu chuẩn viễn thông thuộc tổ chức viễn thông quốc tế 68 M MAC Message Authentication Code Mã nhận thực văn MMS Multimedia Messaging System Dịch vụ nhắn tin đa phƣơng tiện MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động MT Mobile Terminal Đầu cuối di động N NMT Nordic Mobile Telephone Điện thoại di động Bắc Âu P PCU Packet Control Unit Khối kiểm sốt gói PDN Public Data Network Mạng số liệu công cộng PDSN Packet Data Sevicing Node PLMN Public Lan Mobile Network Mạng di động công cộng mặt đất PN Pseudo Noise Nhiễu giả ngẫu nhiên PS Packet Switch Chuyển mạch gói PSK Phase Shift Keying Khóa điều chế dịch pha PSTN Public Switched Mobile Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Q QPSK Quadature Phase Shift Keying Điều chế vuông pha R RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RLC Radio Link Control Điều khiển liên kết vô tuyến RPP Regional Packet Processors Khu vực xử lý gói RTT Round Trip Time Độ lệch thời gian 69 S SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ GPRS dịch vụ T Communication Hệ thống truyền thơng hồn tồn truy nhập TACS Total Access Service TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối U Thiết bị ngƣời sử dụng UE User Equipment UMTS Universal Mobile Hệ thống viễn thông di Telecommunication System động toàn cầu UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Mạng truy nhập vô tuyến Network mặt đất UMTS V VLR Visitor Location Registor Thanh ghi định vị tạm trú W WCDMA Wideband Code Division Multiple Đa truy nhập phân chia Access theo mã băng rộng 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình thơng tin di động hệ ba, Học viện Cơng nghệ Bƣu viễn thông, Nhà xuất bƣu điện Đỗ Ngọc Quyền, Công nghệ GPRS, Thƣ viện trƣờng Đại học Dân lập Hải Phịng Đặng Xn Thắng, Nghiên cứu thơng tin di động số dịch vụ gia tăng mạng GSM 3G , Thƣ viện trƣờng Đại học Dân lập Hải Phòng Juha Korhonen, Introduction to 3G Mobile Communications, Artech House, Boston London 71 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 10 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN DI ĐỘNG 10 1.2 CÁC ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 11 1.3 CÁC ĐẶC ĐIỂM TRUYỀN SÓNG 12 1.4 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THỨ NHẤT(1G) 13 1.5 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THỨ HAI(2G) 13 1.5.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA 13 1.5.2 Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA 14 1.5.3.Hệ thống thông tin di động hệ 2,5G-GPRS 15 1.6 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA (3G) 16 1.7 TỔNG KẾT MỘT SỐ NÉT CHÍNH CỦA CÁC NỀN TẢNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN DI ĐỘNG TỪ THẾ HỆ ĐẾN THẾ HỆ 18 Chƣơng 2: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ 19 2.1 MỞ ĐẦU 19 2.1.1 Hƣớng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ WCDMA 20 2.1.1.1 GPRS 21 2.1.1.2.EDGE 21 2.1.1.3 WCDMA 21 2.1.2 Hƣớng phát triển lên 3G sử dụng công nghệ CDMA2000 22 2.1.2.1 IS-95B 22 2.1.2.2 CDMA20001xRTT 23 2.1.2.3 CDMA20001xEV-DO 23 2.1.2.4 CDMA2000 1xEV-DV 23 2.1.2.5 CDMA20003x (MC-CDMA) 23 2.1.3 Công nghệ GPRS 24 2.1.3.1 Tổng quan mạng GPRS 24 2.1.3.2 Kiến trúc mạng GPRS 25 2.1.3.3 Cấu trúc BSC GPRS 26 2.1.4 Công nghệ EDGE 27 2.1.5 Công nghệ CDMA 20001X 29 72 2.1.6 Tổng kết 30 2.2 CÔNG NGHỆ CDMA 2000 30 2.2.1.Nguyên lý CDMA 30 2.2.1.1.Tổng quan 30 2.2.1.2 Thủ tục thu phát tín hiệu 30 2.2.1.3 Các đặc điểm CDMA 31 2.2.1.4 Ƣu điểm CDMA 35 2.2.1.5 Nhƣợc điểm CDMA 36 2.2.2 Điều khiển công suất CDMA 36 2.2.3 Chuyển giao CDMA 38 2.2.3.1 Khái quát chuyển giao hệ thống thông tin di động 38 2.2.3.2 Các loại chuyển giao 38 2.2.4.Máy thu Rake 39 2.2.5 Tổ chức kênh CDMA2000 39 2.2.5.1 Kênh vật lý 40 2.2.5.2 Kênh logic 47 2.2.6 Kỹ thuật trải phổ mã trải phổ 48 2.2.6.1 Trải phổ dãy tực tiếp sử dụng phƣơng pháp điều chế BPSK 50 2.2.6.2 Trải phổ dãy trực tiếp sử dụng phƣơng pháp điều chế QPSK 51 2.2.7 Kiến trúc mạng CDMA 2000 51 2.2.7.1 Nút phục vụ số liệu gói PDSN 52 2.7.2 Nhận thực, Trao quyền Thanh toán (AAA) 52 2.2.7.3 Tác nhân nhà HA 52 2.2.7.4 Router 53 2.2.7.5 Bộ ghi định vị thƣờng trú HLR 53 2.2.7.6 Trạm thu phát gốc BTS 53 2.2.7.7 Bộ điều khiển trạm gốc BSC 53 2.3 KIẾN TRÚC TỔNG QUÁT MẠNG 3G 53 Chƣơng 3: ỨNG DỤNG CỦA 3G 55 3.1 MỞ ĐẦU 55 3.2 TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI 3G Ở VIỆT NAM 56 3.2.1 Viettel 57 3.2.2 MobiFone phủ sóng 3G tới 100% thị 58 73 3.2.3.VinaPhone dùng công nghệ WCDMA 2100MHz 59 3.2.4 Liên doanh EVN Telecom – Hanoi Telecom 59 3.3 CÁC DỊCH VỤ ỨNG DỤNG TRÊN 3G 60 3.3.1 Điện thoại truyền hình (Video Call) 60 3.3.2 Dịch vụ nhắn tin đa phƣơng tiện (MMS) 61 3.3.3 Dịch vụ Mobile TV 62 3.3.4 Dịch vụ Thanh toán điện tử (Mobile Payment) 62 3.3.5 Truy cập Internet di động (Mobile Internet) 62 3.3.6 Nhóm dịch vụ hỗ trợ cá nhân 63 3.3.7 Dịch vụ định vị 63 KẾT LUẬN 66 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 74