tìm hiểu về các thế hệ trong hệ thống thông tin di động và các phần xử lý ở tầng Vật Lý

- – V - – Trang - I II -4 -4 -9 ba (3G) - 10 - 12 - 12 – 4G 14 III 14 Mã hóa ti ng nói - 15 a Mã hố d ng sóng - 15 b Mã hoá nguồn 17 c Mã hoá lai 17 Đ ều khiển công su IV e b ng DSSPC phân tán DPC - 18 K t Lu n - 19 – Trang I (1G, 2G) ba (3G) (4G) T 98 T , : T T -LAN : t – Trang - II Hình L trình phát triển cơng ngh ng lên 4G Là m u tiên th gi i Nó h th ng giao ti p thơng tin qua k t n i tín hi c gi i thi u l u tiên vào nh u th p niên 80s Nó s d -ten thu phát sóng gắn ngồi, k t n i theo tín hi u analog t i tr m thu phát sóng nh n tín hi u x lý tho i thông qua module gắ ng n tho ng th i thô k ch, n ng n x ng v i cách gọ “ c g ” ắ c cu c gọi cao Đ ể : - - – Trang Kỹ FDMA: Hz ọ Hz Hz lên : - Không cho phép gi m k giá thành c a thi t b ng h t a h th t Châu Âu, làm cho thuê bao không th s d ng c a c khác v i t n s ch t Hz ũ nhi u chu n k t n i theo t ng phân vùng riêng th gi i: NMT (Nordic Mobile Telephone) chu c Bắc Âu Nga; AMPS (Advanced Mobile Phone System) t i Hoa Kỳ; TACS (Total Access Communications System) t i Anh; JTAGS t i Nh t; C-Netz t c; Radiocom 2000 t i Pháp; RTMI t i Ý G) Là th h k t n ng mang tính c ũ tồn so v i th h u tiên Nó s d ng tín hi u k thu t s thay cho tín hi u analog c a th h c áp d ng l u tiên t i Ph n Lan b i Radiolinja (hi n nhà cung c p m ng c a t E O j 99 ng 2G mang t is d ng l i ích ti n b su t m t th i gian dài: mã hoá d li u theo d ng k thu t s , ph m vi k t n i r c bi t s xu t hi n c a tin nhắn d n– hi u tho c thu nh n s c mã hố thành tín hi u k thu t s i nhi u d ng mã hi u (codecs), cho phép nhi u gói mã tho n m t ki m th uk – Trang thu t s truy n nh n th h 2G t o ngu ng sóng nh d ng chip thu phát nh t ki m di n tích bên thi t b Đ ể - H ắ – T t c h thố ng th h ề s dụng kỹ thu ều ch số chúng s dụ y p: p phân chia theo th i gian (Time Division Multiple AccessTDMA): ph c v c cu c gọi theo khe th i gian khác p phân chia theo mã ( Code Division Multiple Access – CDMA): ph c v cu ọ theo chu i mã khác Đ y p phân chia theo thời gian TDMA Trong h th ng TDMA ph t n s ng liên l c chia thành d i t n liên l c, m i m t d i t n liên l c dùng cho N kênh liên l c, m i kênh liên l c m t khe th i gian (Time slot) su t chu kỳ m t khung Tin t c t ch i d ng gói, m i gói có có bit ch th u gói, ch th cu ng b b t d li th ng FDMA, h th ng TDMA truy n dẫn d li u không liên t c ch d d ng cho d li u s u s ểm c a TDMA - TDMA có th c phân phát theo yêu c c, vi c phân phát c c ho c phân phát theo th cl nh theo yêu c u m ct ng có cu c goi yêu c u, nh c hi u su t s d ng m ch c phân chia theo th i gian nên nhi u giao thoa gi a kênh k c n gi - TDMA s d ng m t kênh vô ghép nhi u luông thông tin thông qua vi c phân chia theo th i gian nên c n ph i có vi ng b hóa vi c truy n dẫ tránh trùng l p tín hi u Ngồi ra, s i gian tr di truy n dẫ ng không th b ng b ph i t – Trang Đ y p phân chia theo mã CDMA i v i h th ng CDMA, t t c i dùng s s d ng lúc m t n tín hi u truy chi m toàn b n c a h th ng Tuy nhiên, tín hi u c a m id c phân bi t v i b i chu i mã Thông tin di ng CDMA s d ng k thu t tr i ph nhi i s d ng có th chi m kênh vô ng th i ti n hành cu c gọi mà không s gây nhi u lẫn Kênh vô c dùng l i m i cell toàn m ng nh ng ũ c phân bi t v i nh mã tr i ph gi ngẫu nhiên PN Trong h th ng CDMA, tín hi u b n ti c nhân v i tín hi u t r ng, gọi tín hi u phân tán Tín hi u phân tán m t chu i mã gi ngẫu nhiên Mà t chip r t l n so v i t d li u T t c users m t h th ng CDMA dùng chung t n s song mang có th c i M i user có m t t mã gi ngẫu nhiên riêng c c xem tr c giao v i t mã khác T i máy thu, s có m t t ct o tách song tín hi u có t mà gi ngẫ i T t c khơi ph c l i tín hi u thơng tin, máy thu c n ph i bi t t mã dùng máy phát M i thuê bao v n hành m c l p mà không c n bi t thông tin c a máy khác Đ ểm c a CDMA - D i t n tín hi u r ng hàng MHz - S d ng k thu t tr i ph ph c t p - K thu t tr i ph cho phép tín hi u vơ n s d ng ng r t nh ch ing hi u qu TDMA - Vi c thuê bao MS cell dùng chung t n s n cho thi t b truy n dẫn vô n gi n, vi i k ho ch t n s khơng cịn v , chuy n giao tr thành m u ng cell r t linh ho t - Ch ng tho n, dung l ng h th (có th g p t n l n h th an tồn (tính b o m n s d ng dãy mã ngẫ tr i ph , kháng nhi u t n, kh ng t n, chuy n vùng linh ho t Do h s tái s d ng t n s nên không c n ph nv nhi ng kênh - CDMA gi i h n rõ ràng v s i s d TDMA FDMA Cịn TDMA FDMA s is d ng c nh, không th thêm t t c kênh b chi m - H th ng nhu c u ngày l n d ch v thông tin ng t th ng pv it bit thông tin c i s d ng 8-13 kbps – Trang M ố - GSM (TDMAn áp d ng t i Ph thành chu n ph bi n toàn Châu l c Hi n vẫ c s d ng b % pm ng toàn c u - CDMA2000 – t n s HZ ũ n t i d a n n CDMA hi ũ c cung c p b i 60 nhà m ng GSM toàn th gi i - IS-95 hay gọi cdmaOne, (n n t c s d ng r ng rãi t i Hoa Kỳ m t s c Châu Á chi m g n 17% m ng toàn c n th m có kho ng 12 nhà m n d ch d n t chu n m ng H i Vi t Nam v a qua) t i: Mexico, Ấ , Úc Hàn Qu c - PDC (n n t ng TDMA) t i Japan - iDEN (n n t ng TDMA) s d ng b i Nextel t i Hoa Kỳ Telus Mobility t i Canada - IS-136 hay gọi D-AMPS, (n n t ng TDMA) chu n k t n i ph bi n nh n th ọ7c cung c p h u h t t i c th gi ũ H ỳ ể ể : ọ - ọ - H ọ ng ũ - E ũ N ể ũ – ọ Trang Các dịch vụ tho i bao gồm: - Cu c gọ ng - Ch n cu c gọi d ch v cho phép thuê bao ch ng ch n cu c gọ c gọ n SIMCARD c a - Chuy n cu c gọi d ch v i dùng chuy n cu c gọi t ng c n m t thuê bao khác b t kỳ (c nh, di ng, h i) - Gi cu c gọi : (call hold – CH) cho phép thuê bao c i dùng có th gi cu c gọi th nh th c hi n ho c ti p nh n cu c gọi th M i thuê bao t i m t th m ch có kh m t cu c gọ ti p m t cu c gọi khác Các dịch vụ li u: - Truy n dẫn s li u Email: Email m t thu t ng ti ng Anh, n t Thay n ab c vi t lên gi y chuy i d ng t c chuy ng Internet - Tin nhắn ngắn SMS: Tin nhắn SMS(Short Messaging Service) d ng tn ngắn,ch ch c ký t nh ng bi n.M i(1) b ch nh s ký t mà B ng hi n th góc c a hình tin nhắn Là th h k t n ng b n l gi a 2G 3G Ch s 2.5G bi ng cho vi c m c trang b h th ng chuy n m ch gói bên c nh h th ng chuy n m ch theo kênh truy n th th c b i b t kỳ nhà m ng hay t ch c ch mang m t ti p th công ngh m i theo m ng 2G M ng 2.5G cung c p m t s l m ng 3G có th h t ng có sẵn c a nhà m ng 2G m ng GSM CDMA Và ti n b nh t GPRS - cơng ngh k t n i tr c n d li c dùng b i nhà cung c p d ch v vi n thông GSM Bên c t vài giao th c, chẳng h E E -RTT cho CDMA, có th c ch ng g ch v n 3G (b i chúng dùng m t t truy n d li ẫ ch v 2.5G (ho c nghe ph c t i ch n so v i d ch v 3G th c s EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution), hay gọi EGPRS, m t công ngh c nâng c p t GPRS - cho phép truy n d li u v i t c có th i dùng c nh ho c di chuy n ch m, i dùng di chuy n v i t ng ti n 3G, E E c bi 2.75G Th c t bên c u ch GMSK, – Trang E th E u ch 8tri n khai EDGE, nhà cung c p m ng ph ũ tb ng so v i m ng GPRS Cho phép tri n khai nhi u d ch v email, t i video, nh c d li u truy n Chính i tr m phát sóng t web, truy c p ng th ba, tiên ti ẳn th h ng truy n t i c d li u tho i d li u tho i (t i d li u, g i email, tin nhắn nhanh, hình nh, âm thanh, video clips ) V i truy n t i d li u tr c n, online, chat, xem tivi theo kênh riêng Trong s d ch v c n tho c miêu t c u Giá t n s cho công ngh 3G r t i nhi c bán u giá t n s mang l i hàng t Euro cho ph B i chi phí cho b n quy n v t n s ph i trang tr i nhi c thu nh p t m i, nên m t kh ng v ng l c n thi xây d ng m ng 3G Nhi u nhà cung c p d ch v vi m tr vi c tri n khai m ng 3G t i nhi c ngo i tr Nh t B n Hàn Qu u v b n quy n t n s c b qua phát tri n h IT qu t lên làm v t Và ũ tB i m t cách r ng rãi, tiên phong b i nhà m ng 40% thuê bao t i Nh t B n thuê bao 3G, m nd lãng quên ti m th c công ngh t i Nh t B n Là th h truy Công ngh ũ c nhắ t chu n IMT-2000 c a Tổ ch c Viễn thông Th gi i (ITU): - T c a th h th sau:  i v i vùng ph sóng r ng  i v i vùng ph ng ê í ể xây dựng h thố ng th h ba (3G): S d ng d i t nh qu c t Hz sau:  ng lên : 1885-2025 MHz  ng xu ng : 2110-2200 MHz - Là h th ng toàn c u cho lo i hình thơng tin vơ n:  Tích h p m ng thơng tin h u n vô n  ng tác v i lo i d ch v vi n thông - S d ng khai thác khác nhau: công s , ng, xe, v tinh - – Trang 10 - - Có th h tr d ch v :  ng thông tin nhà o (VHE: Virtual Home Environment) m ng cá nhân chuy n m ng toàn c u  m b o chuy n m ng qu c t  m b o d ch v ng ti ng th i cho tho i, s li u chuy n m ch kênh s li u chuy n m ch theo gói D dàng h tr d ch v m i xu t hi n c d ki n m t chu n th ng nh t th gi th c t , th gi chia thành ph n riêng bi t: UMTS (W-CDMA) - UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), d a công ngh truy c p vơ n W-CDMA, gi i pháp nói chung thích h p v i nhà khai thác d ch v ng (Mobile network operator) s dung GSM, t p trung ch y u châu Âu m t ph n châu Á (trong U c tiêu chu n hóa b i t ch ũ t ch c ch u trách nhi n cho GSM, GPRS EDGE - FOMA, th c hi n b i công ty vi n thông NTT DoCoMo Nh t B n t d ch v u tiên Tuy d a công ngh Wnày không i UMTS (m c ti p hi n th i l i tình th này) CDMA 2000 - Là th h k ti p c a chu n 2G CDMA IS-9 xu t c a o áp d ng bên khuôn kh GSM t i M , Nh t B n Hàn Qu c qu n lý b i 3GPP2 – m t t ch cl pv u công ngh truy n t c s d ng CDMA2000 bao g m 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO 1xEV-DV - CDMA 2000 cung c p t d liêu t 144 kbit/s t i Mbit/s Chu c ch p nh n b i ITU i ta cho r ng s i thành công nh t c a m ng CDMA-2000 t i KDDI c a Nh n B u AU v u thuê bao 3G K t p t m ng CDMA2000-1x lên m ng CDMA2000-1xEV-DO v i t d li u t i 2.4 Mbit/s U p m ng lên t 3.6 Mbit/s SK Telecom c a Hàn Qu ch v CDMA2000ng 1xEV- O – Trang 11 TD-SCDMA Chu c bi riêng t i Trung Qu c b i công ty Datang Siemens c phát tri n Wideband CDMA H tr t gi a 384 kbit/s Mbit/s Giao th m t m ng di n r ng WAN, t t m t m ng c c b LAN, t t 1,8 Mbit/s Chu c công nh n b i ITU c dùng ũ ể ể ụ - ọ N ọ ể ẫ ẻ ẫ Là h th ng m ng truy n t i t cao HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), phát tri n t 3G hi c 166 nhà m ng t i c k t h p t công ngh k t n i không dây hi i HSPA HSUPA, cho phép t truy n dẫ n 7.2Mbp/s Hay cịn có th vi t 4-G, công ngh truy n thông không dây th h th n t i d li u v i t t u ki n lý ng lên t i t nhóm g c), Alcatel (Pháp), NEC DoCoMo (Nh t B n), ý a thu n phát tri n m t tiêu chí cao c t th h th k t n ng – n t ng cho k t n i 4G t – Trang 12 Công ngh c hi u chu a thi t b không dây Các nghiên c u tiên c a NTT DoCoMo cho bi n tho i 4G có th nh n d li u v i t 100 Mbit/s di chuy n t ũ i s d ng có th t i truy n lên hình nh, video clips ch t ng cao M n tho i 3G hi n t i c a DoCoMo có t t i 384 Kbit/s truy n d li u lên v i t ũ y vọng vịng 2010 - 2012 s có th ng 4G vào kinh doanh ng LTE Advance, WiMax (nhánh khác c a nh ng th h ti n b i dùng truy n t i d li u HD, xem tivi t cao, tr i ngh m web tiên ti ũ i i dùng nhi u ti n l a t chi ng c a 4G cung c p QoS t phát tri n nhi u so v n t i, không ch truy c ng, d ch v tin nhắ ng ti n (MMS), chat v ng mà d ch v HDTV, d ch v t i thi tho i, d li u d ch v khác Nó cho phép chuy n giao gi a m ng vô n khu v c c c b có th k t n i v i h th ng qu ng bá video s Các mụ ê n: g thông linh ho t gi Hz n 20 MHz, có th n 40 MHz - T nh b i ITU 100 Mbps di chuy n t cao Gbps i v ng yên so v i tr m - T d li u nh t 100 Mbps gi a b t kỳ m th gi i - Hi u su t ph ng truy n 15bit/s/Hz ng xu ng 6.75 bit/s/Hz ng xu ng có th nh thơng 67 MHz) - Hi u su t s d ng ph h th n bit/s/Hz/cell ng xu ng 2.25 bit/s/Hz/cell cho vi c s d ng nhà - Chuy n giao li n (Smooth handoff) qua m ng h n h p - K t n i li n chuy n giao toàn c ng - Ch ng cao cho d ch v ng ti âm th i gian th c, t d li H ng thích v i chu n t i T t c IP, m ng chuy n m ch gói khơng cịn chuy n m ch kênh n a Các kỹ thu - c s dụng: O: c hi u su t ph t n cao b ng cách s d ng phân t i dùng S d ng ng t hóa mi n t n s , chẳng h OFDM ho c SCFDE (single carrier frequency domain equalization) ng xu ng – Trang 13 - - - t n d ng thu c tính chọn lọc t n s c a kênh mà không ph ng t ph c t p Ghép kênh mi n t n s chẳng h OFDMA ho c SCFDMA ng xu ng: t i b ng vi i dùng kênh khác d u ki n kênh Mã hóa s a l i Turbo: t i thi u yêu c u v t s SNR bên thu L p bi c l p: s d i theo th i gian ng truy n: u ch thích nghi mã s a l i – 4G 1G 2G 3G 4G FD TD