Hệ thống thông tin di động w CDMA

Học viện công nghệ bu viễn thông Trung tâm đo tạo bu viễn thông I Hệ thống thông tin di động w-CDMA (Ti liệu dnh cho khoá bồi dỡng) Biên soạn: KS Nguyễn Văn Thuận H Nội 12/2004 Đề cơng bI giảng hệ thống thông tin di động W-CDMA Mục tiêu: Theo định hớng phát triĨn m¹ng thÕ hƯ sau (NGN) cđa VNPT, hƯ thèng thông tin di động hệ thứ (3G) đợc triển khai, cụ thể phát triển theo lộ trình từ hệ thống GSM lên hệ thống W-CDMA nh hợp chuẩn IMT-2000 Xuất phát từ định hớng này, tài liệu giảng dạy Hệ thống thông tin di động W-CDMA đợc biên soạn nhằm cung cấp cho học viên kiến thức hợp chuẩn IMT-2000, công nghệ W-CDMA hệ thống thông tin di động W-CDMA Đối tợng: Tài liệu không để sử dụng cho khoá bồi dỡng ngắn hạn mà sử dụng cho cán kỹ thuật công tác mạng lới VNPT sinh viên ngành Điện tử -Viễn thông Độ dI tI liệu : Khoảng 150 trang ( dù kiÕn) Néi dung: Ch−¬ng 1:Tỉng quan thông tin di động hệ thứ hợp chuẩn IMT-2000 (10 trang) 1.1 Quá trình phát triển hệ thông tin di động 1.2 Hợp chuẩn IMT- 2000 Chơng 2: Các công nghệ truyền dẫn vô tuyến W-CDMA (40 trang) 2.1 Công nghệ trải phổ W-CDMA (IMT-2000 CDMA-DS) 2.2 Các công nghệ truyền dẫn W- CDMA 2.3 Các công nghệ để tăng dung lợng đờng truyền Chơng 3: Mạng truy nhập vô tuyến hệ thống thông tin di động W-CDMA (50 trang) 3.1 Các yêu cầu mục tiêu thiết kế hệ thống vô tuyến W-CDMA 3.2 Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến 3.3 Các kênh vô tuyến 3.4 Các thiết bị mạng truy nhập vô tuyến 3.5 Các thiết bị đầu cuối di động Chơng 4: Các kỹ thuật xử lý đa phơng tiện (40 trang) 4.1 Tỉng quan 4.2 C¸c kü tht xư lý tín hiệu đa phơng tiện ( hình ảnh, âm thoại) 4.3 Các kỹ thuật xử lý dịch vụ internet di động 4.4 Kỹ thuật xử lý tin nhắn đa phơng tiện Chơng 5: Viễn cảnh công nghệ hệ thống thông tin di động W-CDMA (10 trang) 5.1 Viễn cảnh công nghệ vô tuyến 5.2 Viễn cảnh công nghệ mạng 5.3 Viễn cảnh công nghệ xử lý tín hiệu Giáo viên biên soạn v hiệu chỉnh - Biên soạn: Nhóm giáo viên Vô tuyến Trung tâmĐào tạo Bu Viễn thông - Hiệu chỉnh: Các Giảng viên Học viện BCVT Chuyên viên VNPT (dự kiến) Lời nói đầu Nhu cầu trao đổi thông tin nhu cầu thiết yếu xã hội đại Các hệ thống thông tin di động với khả giúp ngời trao đổi thông tin lúc, nơi phát triển nhanh trở thành thiếu đợc xã hội thông tin ngày Bắt đầu từ hệ thống thông tin di động hệ đời vào năm 1946, thông tin di động liên tục phát triển đến hệ thống thông tin di động hệ thứ (3G) đợc đa vào khai thác thơng mại nhiều nớc giới Việt Nam, hệ thống thông tin di động hệ thứ ba đợc nhanh chóng triển khai Đối với nhà khai thác mạng di động GSM đích 3G hệ thống thông tin di động CDMA băng rộng (W-CDMA) theo chuẩn IMT-2000 Xuất phát từ định hớng này, tài liệu giảng dạy Hệ thống thông tin di động W-CDMA đợc biên soạn nhằm cung cấp cho học viên kiến thức hợp chuẩn IMT-2000, công nghệ W-CDMA hệ thống thông tin di động W-CDMA Tài liệu không để sử dụng cho khoá bồi dỡng ngắn hạn mà sử dụng làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật công tác mạng lới VNPT sinh viên ngành Điện tử -Viễn thông Tài liệu đợc chia làm chơng Chơng giới thiệu tổng quan trình phát triển hệ thống thông tin di động, so sánh lộ trình phát triển lên thông tin di động hệ thứ từ cdmaOne GSM, sau phần khái quát hợp chuẩn IMT-2000 Chơng đề cập đến công nghệ truyền dẫn vô tuyến W-CDMA nh công nghệ trải phổ trực tiếp, công nghệ để tăng dung lợng đờng truyền Chơng tập trung mô tả mạng truy nhập vô tuyến hệ thống thông tin di động W-CDMA với thiết bị mạng truy nhập thiết bị đầu cuối di động Chơng đề cập đến nội dung sâu hệ thống W-CDMA kỹ thuật xử lý đa phơng tiện nh xử lý hình ảnh, Internet di động, tin nhắn đa phơng tiện Cuối cùng, chơng giới thiệu đến bạn đọc viễn cảnh công nghệ hệ thống thông tin di động W-CDMA Mặc dù cố gắng nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp quí báu từ chuyên gia đồng nghiệp, nhng sách chắn không tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đợc ý kiến đóng góp bạn đọc để sách đợc hoàn chỉnh Mọi đóng góp xin gửi Trung tâm Đào tạo Bu Viễn thông 1, Thị xã Hà đông, Tỉnh Hà tây Điện thoại: 048549607 Tháng 12 năm 2004 Trung tâm Đo tạo Bu Viễn thông Mục lục Chơng 1: Tổng quan thông tin di động hệ thứ hợp chuẩn IMT-2000 1.1 Quá trình phát triển hệ thống thông tin di động .4 Tỉng quan vỊ IMT-2000 1.2.1 Mơc tiªu cđa IMT-2000 1.2.2 ChuÈn hãa IMT-2000 .11 1.2.3 Băng tÇn IMT-2000 13 chơng 2: Các công nghệ truyền dẫn vô tuyến W- CDMA .15 2.1 Công nghệ trải phổ W- CDMA 15 2.1.1 Nguyên lý trải phổ chuỗi trực tiếp (DS-CDMA) .15 2.1.2 Mã trải phổ đồng bé m· tr¶i phỉ 17 2.1.3 Cấu hình chức máy phát máy thu vô tuyến 18 2.1.4 ứng dụng u điểm công nghệ W-CDMA thông tin di động 19 2.2 Các công nghệ truyền dẫn W- CDMA 22 2.2.1 ấn định mã trải phổ hai lớp điều chế trải phổ 23 2.2.2 Tìm nhận ô .26 2.2.3 Truy nhËp ngÉu nhiªn 30 2.2.4 Các công nghệ để thoả mãn yêu cầu chất lợng khác truyền dẫn đa tốc độ 31 2.2.5 Ph©n tập đa dạng 44 2.3 Các công nghệ để tăng dung lợng đờng truyền W- CDMA .52 2.3.1 Thiết bÞ triƯt nhiƠu .53 2.3.2 Phân tập dàn anten thích øng 59 chơng 3: Mạng truy nhập vô tuyến 66 3.1 Các yêu cầu mục tiêu thiết kế hệ thống vô tuyến W-CDMA.66 3.2 Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến 67 3.2.1 Các đặc điểm W-CDMA 67 3.2.2 Các đặc tính kỹ thuật W-CDMA .69 3.2.3 CÊu tróc cđa m¹ng truy nhËp v« tuyÕn 72 3.2.4 Các công nghệ then chốt W-CDMA .73 3.2.5 Kü thuËt thu ph¸t song công (hai chiều) phân chia theo thời gian (TDD) Kỹ thuật thu phát song công phân chia theo tần số (FDD) 77 3.3 Các kênh vô tuyÕn 77 3.3.1 Các kênh lôgíc 80 3.3.2 C¸c kênh truyền tải 80 3.3.3 Các kênh kênh vật lý 82 3.4 Các thiết bị mạng truy nhập vô tuyến .85 3.4.1 Tỉng quan vỊ cÊu hình hệ thống thiết bị truy nhập vô tuyến 85 3.4.2 BTS 86 3.4.3 RNC 91 3.4.4 MPE 92 3.4.5 Anten BS 94 3.5 Các thiết bị đầu cuèi di ®éng 100 3.5.1 Triển khai thiết bị đầu cuối di động 100 3.5.2 Các đặc tính kỹ thuật truy nhập vô tuyến công nghƯ phÇn cøng 3.5.3 UIM 109 3.5.4 Các công nghệ thiết bị hiển thị 112 3.5.5 Giao diƯn ngoµi .114 3.5.6 Viễn cảnh tơng lai thiết bị đầu cuối di động .119 Chơng 4: Các kỹ thuật xử lý đa phơng tiện 121 4.1 Tæng quan 121 4.2 C¸c kü tht xư lý tín hiệu đa phơng tiện 121 4.2.1 Xử lý hình ảnh .121 4.2.2 Xư lý ©m thoại 128 4.2.3 C¸c hƯ thèng xư lý tÝn hiệu đa phơng tiện 133 4.3 Các kỹ thuật xử lý dịch vụ Internet di dộng 139 4.3.1 Các dịch vụ ISP di ®éng 139 4.3.2 Các kỹ thuật phát tán thông tin đa phơng tiện 144 4.3.3 Các ngôn ngữ đánh dấu nội dung 148 103 4.3.4 ChuÈn hãa Internet di ®éng (WAP) .151 4.4 Các kỹ thuật xử lý tin nhắn đa phơng tiƯn 155 4.4.1 Tỉng quan 155 4.4.2 Các xu hớng tiêu chuẩn hóa .156 4.4.3 Mô hình nguyên lý 156 4.4.4 M« h×nh triĨn khai .157 4.4.5 Kỹ thuật phát tin quảng bá 158 Ch−¬ng 5: ViƠn cảnh công nghệ hệ thống thông tin di ®éng W-CDMA 159 5.1 Tæng quan 159 5.2 Viễn cảnh công nghệ vô tuyến 160 5.2.1 Phơng thøc TDD .160 5.2.2 Truy nhËp gãi ®−êng xuèng tèc ®é cao (HSPDA) .163 5.3 Viễn cảnh công nghƯ m¹ng 165 5.3.1 Thông tin gói IP mạng thông tin di ®éng 165 5.3.2 Xu h−íng c«ng nghƯ mạng IP 166 5.3.3 Triển khai cấu hình mạng IP hoá hoàn toàn 168 5.4 Viễn cảnh công nghệ xư lý tÝn hiƯu 169 5.4.1 Công nghệ tránh kết nối chuyển tiếp 170 5.4.2 Công nghệ mã hoá đa tốc độ thích ứng băng rộng (AMR-WB) 171 5.4.3 Truyền thông đa phơng tiện theo gói 172 Các từ viết tắt 175 Tài liệu tham khảo 178 Ch−¬ng Tỉng quan thông tin di động hệ thứ v hợp chuẩn IMT-2000 1.1 Quá trình phát triển hệ thống thông tin di động Thông tin di động đợc đa vào sử dụng Mỹ năm 1946, đợc sử dụng phạm vi thành phố, hệ thống có kênh sử dụng cấu trúc ô rộng với tần số 150 MHz Mặc dù khái niệm tế bào, khái niệm trải phổ, điều chế số công nghệ đại khác đợc biết đến 50 năm trớc đây, nhng đầu năm 1960 dịch vụ điện thoại di động tế bào xuất dạng ứng dụng sửa đổi thích ứng hệ thống điều vận Các hệ thống di động có tiện lợi có dung lợng thấp.Vào năm 1980, hệ thống điện thoại di động tế bào điều tần song công sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số xuất hiện, hệ thống tơng tự hay gọi hệ thống thông tin di động hệ thứ (1G) Cỏc hệ thống thơng tin di ®éng tế bào tương tự nỉi tiÕng nhÊt lµ: hƯ thèng di động tiên tiến (AMPS), hệ thống di động tiên tiến băng hẹp (NAMPS), hệ thống thông tin truy nhập toàn diện (TACS) v H thng NTT Hạn chế hệ thống là: phân bố tần số hạn chế, dung lợng thấp, tiếng ồn khó chịu, không đáp ứng đợc dịch vụ hấp dẫn với khách hàng v.v Giải pháp để loại bỏ hạn chế chuyển sang sư dơng kü tht th«ng tin sè sư dơng dịch vụ đa truy nhập Hệ thống đa truy nhập TDMA đời giới GSM GSM đợc phát triển từ năm 1982, CEPT quy định việc ấn định tần số dịch vụ viễn thông Châu âu băng tần 900MHz Việt Nam hệ thống thông tin di động đợc đa vào hoạt động vào năm 1993, đợc hai công ty VMS GPC khai thác hiệu quả, Viettel công ty thứ ba đa vào khai thác hệ thống GSM thị trờng thông tin di động ViƯt nam Song song víi sù ph¸t triĨn cđa c¸c hệ thống thông tin di động tế bào nói trên, hệ thống thông tin di động hạn chế cho mạng nội hạt sử dụng máy cầm tay không dây số đợc nghiên cứu phát triển Hai hệ thống điển hình cho loại thông tin là: DECT (Digital Enhanced cordless Telecoms) châu Âu PHS Nhật đợc đa vào khai thác Ngoài kỹ cỏc công nghệ IP đạt tiến nhanh chóng, nâng cao khả tạo dịch vụ kÕt hợp với Internet Do ®ã, mạng sở chức vµ mục đích nỗ lực xây dựng, nhằm tích hợp tất loại h×nh thơng tin bao gồm thoại với IP nhanh chúng triển khai, cung cp nhiều loại h×nh dịch vụ Giả thiết tương lai, sau tiến thông tin IP, tất thiết bị đầu cuối thiÕt bÞ đầu cuối IP, lóc ®ã mạng phải có chức để thực định tuyến điều khiển lưu động trực địa IP người sử dụng Các chức truyền tải chuyển mạch dựa phần cứng nhằm đạt công suất lớn tốc độ nhanh cần phải tách biệt với chức điều khiển dựa phần mềm với mục đích đa dạng linh hoạt Với chøc nh vậy, thit b cú th c phõn tỏn phân bổ thích hợp theo khả loại chức mở rộng, bổ sung đợc cung cấp cho thit b cần Vi yêu cầu cung cp nhiu dch v khỏc tương lai, việc cung cấp triển khai dịch vụ nhanh chóng quan trọng Để thực điều này, giao diện ứng dụng mở (API mở) cần phải áp dụng 5.3.2 Xu h−íng c«ng nghƯ mạng IP xõy dng mt mng IP với mục đích chức đề cập phn trc, cỏc k thut sau cần phải giải Nghiên cứu kiến trúc mạng hồn chỉnh IP hố tồn từ điểm cuèi tới điểm cuèi , không thiết phải gắn với cấu hình truyền thống dựa mạng truy nhập vô tuyến (RAN) mạng lõi (CN) Thiết lập chế điều khiển di động IP dựa địa IP không cần sử dụng số thuê bao điện thoại di động Thực kiểm soát chất lượng dịch vụ từ điểm cuối tới điểm cuối (QoS) thông tin thời gian thực bao gồm thoại video sở công nghệ ứng dụng Thiết lập chế báo hiệu qua IP cho điều khiển kết nối Thoại qua IP (VoIP), v.v… Nghiên cứu biện pháp áp dụng kiến trúc tách biệt hệ thống điều khiển khỏi hệ thống chung kiểm tra hiệu tách biệt øng dụng API mở hệ thống điều khiển nghiên cứu dịch vụ đa phương tiện IP kết hợp với Internet dựa øng dơng Phần đề cập đến công nghệ di động IP nhắc đến điểm 2, công nghệ VoIP điểm 4, API mở điểm 5.3.2.1 C«ng nghƯ di ®éng IP Các mạng thơng tin gói di động thực điều khiển di động s cỏc s điện thoại di động s dng ghi định vị (LR) giống nh mng chuyn mch kênh Nói cách khác, di chuyển MS theo dừi v ghi vo LR đa ch IP gọi đến từ mạng IP bên chuyển đổi thành số điện thoại gateway, sau chuyển tiếp tới vị trí nhận dạng LR Ngược lại, mạng dựa IP yêu cầu chức điều khiển di động sử dụng địa IP Một biện pháp ®Ĩ thực di động IP sử dụng IP động c tổ chức kỹ thuật Internet (IETF) tán thành Tuy nhiên, IP động dự kiến thực hoá tớnh động ca cỏc a ch IP ( địa chØ IP ®éng ) thực điều khiển di động cách phân tán Do viÖc điều khiển di động nhanh phải đảm bảo øng dụng cho mt mng di ng thời điểm chuyển giao nên việc thiết lập chế di động IP phù hợp với mạng di động, tÝch hợp nhiÒu chức rÊt cần thiết 5.3.2.2 Thoo¹i qua IP (VoIP) Sự tiến c¸c hệ thống thơng tin IP làm gia tăng nhu cầu phải hỗ trợ không liệu máy tính mà thoại, video v cỏc loại hình thông tin thi gian thc khỏc xt ph¸t tõ mạng điện thoại c¸c hƯ thống thông tin quảng bá (phát thanh, truyền hình) Kim sốt QoS cơng nghệ giúp thực điều công nghệ bật bao gồm c¸c dịch vụ tích hợp (Intserv) c¸c dịch vụ khác biệt (Diffserv) Cần phải kiểm tra xem liệu c¸c loại hình thông tin thời gian thực cú th hoạt ®éng hiệu mạng thông tin di động qui mơ lớn hay khơng liệu chúng đảm bảo thông tin tin cậy kể trường hợp nghẽn mạch điều kiện khơng bình thường khác hay không Một trở ngại quan trọng cần giải ph¶i xây dựng kỹ thuật QoS cho phép thơng tin IP trun qua hệ thống chuyển mạch kênh sử dụng cho th«ng tin thoại trun thèng Để thực VoIP, cần phải có chế báo hiệu cho phép trao đổi dung l−ỵng thiết bị đầu cuối v mng v kim tra kết nối an toàn với QoS đảm bảo Các giao thức giúp đạt điều bao gồm H.323 Giao thức khởi tạo phiên làm việc (SIP) Hiện 3GPP thực nghiên cứu theo hướng sử dng SIP 5.3.3 Triển khai cấu hình mạng IP hoá hoàn toàn Hỡnh 5.5 cho thy kin trỳc mt mạng IP hố hồn tồn theo qui định R4/R5 3GPP Mặc dù R4/R5 cố gắng thực toàn c¸c chức truyền dẫn qua truyền tải IP nh−ng phạm vi CS PS tách riêng hệ thống chuyển mạch gói dựa Dịch vụ vơ tuyến gói chung (GPRS) Chức di động vÉn dựa chế điều khiển di động nhiều vấn đề cần nghiên cứu liên quan đến đời di động IP chẳng hạn nh− IP ®ộng Một đặc tính đáng ý chế cung cấp dịch vụ đa phương tiện IP phối hợp với Internet gọi Phân hệ đa phương tiện IP (IMS) Mạng báo hiệu Các ứng dụng dịch vụ Mạng IP đa phơng tiện Các PLMN khác Miền PS Mạng bên ngoài/ mạng PSTN Mạng di động mặt đất công cộng Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Các ứng dụng dịch vụ Hình 5.5 Kiến trúc mạng IP hoá hoàn toàn theo GPP ( chn R4/5) Hình 5.6 minh ho¹ mét vÝ dơ vỊ cấu hình mạng định tuyến IP hố hoµn tồn, kết hợp cơng nghệ IP giải thích Cổng phương tiện (MG) cung cấp chức kết nối mạng điện thoại cố định RAN với IP CN (chuyển đổi gói IP, mã hố, v.v…) IP CN gồm có định tuyến IP gọi Bộ định tuyến lõi (CR) Mạng định tuyến IP trang bị nút cã chức Home Agent (HA) Foreign Agent (FA) cung cấp chức IP di động Hệ thống điều khiển bao gồm CA, FS, v.v… tách riêng khỏi hệ thống truyền tải mỈt cÊu trúc Nhiệm vụ quan trọng tương lai đánh giá toµn diƯn việc ứng dụng IP mạng di động tiến tới mạng IP thức kế tip ca 3GPP R5 Tách hệ thống truyền tải hệ thống điều khiển ứng dụng API mở Đảm bảo QoS API mở API mở Mạng thông tin cố định Router lõi RAN Thiết bị đầu cuối SIPhiện Router lõi Thiết bị đầu cuối H.323 RAN dựa IP ? Máy di động IP Tích hợp ? Mạng định tuyến IP Đạt đợc tính di động IP FS: Máy chủ đặc trng CA: Phần xử lý gọi MG: Gateway đa phơng tiện HA: Phần xử lý thờng trú FA: PhÇn xư lý giao diƯn víi ISP AAA: NhËn thực, cấp phép, tính cớc Hình 5.6 Tổng quan cấu hình mạng di động dựa IP 5.4 Viễn cảnh công nghệ xử lý tín hiệu Như đề cập chương trước, có hai loại mã hoá/ giải mã (CODEC) qui định Release99 3GPP: CODEC cho dịch vụ thoại CODEC cho điện thoại video Các thông số ban đầu Nhóm đặc tả kỹ thuật 3GPP xây dựng Hiện tại, nghiên cứu thực nhằm nâng cao chất lượng tăng cường chức cho phiên 3GPP tương lai Dưới cơng nghệ 5.4.1 C«ng nghƯ tr¸nh kÕt nèi chun tiÕp (Tandem) Các kết nối hình 5.7 xuất kết nối di động tíi di động coi kết nối tandem cđa CODEC Chóng ta ®· biÕt có kết nối tandem, trình mó hoỏ v gii mó din lần nhiều dẫn đến sù suy giảm chất lượng méo lượng tử CODEC Sự suy giảm chất lượng thể đặc biệt rõ nh÷ng phơng pháp mó hoỏ vi tc bit thp Công nghƯ hoạt động kh«ng cã kÕt nèi tandem (TFO) Công nghệ hot ng khụng cú chuyn đổi mó (TrFO) chuẩn hố 3GPP Release cơng nghệ để tránh kết nối tandem, ứng dụng sư dơng cïng mét CODEC Ngồi việc tránh suy giảm chất lượng, TFO TrFO giúp sử dụng cách có hiệu tài nguyên mạng hạn chế gia tăng ®é trễ Nót B Nót B §−êng trun PCM 64 kbit/s Mã hoá Giải mã Mã hoá Giải mã Hình 5.7 Tandem Nót B Nót B §−êng trun PCM 64 kbit/s Các mẫu thoại gốc Các mẫu thoại đợc nén Các bit điều khiển Các tin TFO Hình 5.8 TFO Nút B Điều khiển chuyển đổi mã Nút B H×nh 5.9 TrFO 170 Sự khác biệt TFO TrFO tuỳ thuộc vào việc có chuyển mã (TC) tuyến thông tin hay không Trong TFO, TC giao tiếp với CODEC sử dụng bit cã ý nghÜa nhá ®−êng trun PCM 64kbit/s ánh xạ thơng tin mã hóa vào bit cã ý nghÜa nhá (hình 5.8) Ngược lại, TrFO, Máy chủ trung tâm chuyển mạch di động (MSC-Server) giao tiếp với CODEC thực định tuyến cách loại TC khỏi tuyến thơng tin để truyền gói Iu UP mang thơng tin mã hố trực tiếp tới RNC phía (h×nh 5.9) Do TFO TrFO mạng điều khiển nªn người sử dụng khơng cần bit n chỳng 5.4.2 Công nghệ mã hoá đa tốc độ thích ứng băng rộng (AMR-WB) Cỏc dch v truyn âm chất lượng cao có dịch vụ cung cấp âm nhạc qua Internet ph¸t triĨn nhanh chóng Hiện tại, tiêu chuẩn mã hố quốc tế ®· qui định để cung cấp âm nhạc với cht lng tng ng với đĩa tích hợp mật độ cao (CD), bao gm tiêu chuẩn T chc quốc tế tiêu chuẩn/ Uỷ ban kỹ thuật điện tử quốc tế (ISO/IEC), nhóm chun gia hình ảnh động (MPEG)1, 2, 4, v.v…Các tiêu chuẩn chủ yếu sử dụng tần số lấy mẫu 48 kHz (tần số phát lại 24 kHz) để đáp ứng việc phát lại nhạc chất lượng cao với tốc độ bit xấp xỉ 48 kbit/s – 128 kbit/s (hình 5.10) Mặt khác, c«ng nghƯ mã hoá a tc thớch ứng băng hẹp (AMRNB)- CODEC AMR dành cho dịch vụ thoại đỊ cập tới chương trước-có khả áp dng cho bng tn phát lại 3,4 kHz v chuyờn dnh cho mó hoỏ Băng tần (kHz) thoi với tốc ®é bit từ 4,75 kbit/s ®Õn 12,2 kbit/s M· ho¸ âm Tốc độ bít (kbit/s/ch) Hình 5.10 Phạm vi ứng dụng CODEC âm thanh/thoại 171 Vi mc ớch xoỏ bỏ ngăn cỏch phm vi ứng dụng hai tiờu chun ny, trình chun hoỏ AMR-WB ang c tin hnh Quá trình chun hoỏ ny c nghiên cứu chế mã hoá thoại băng rng (bng tn phát lại kHz) cú th c sử dụng chung kênh UTRAN 3G, kênh GSM tốc đầy đủ (22,8 kbit/s), kờnh EDGE pha II v kênh GSM đa khe (n*22,8 kbit/giây) Các yêu cầu có yêu cầu chất lượng bảng 5.2 thuật toán với tốc độ bit xấp xỉ 6,6 đến 23,85 kbit/s 3GPP thông qua tháng 3/2001 Bảng 5.2: Các yêu cầu đối vi AMR-WB Yờu cu Yêu cầu b nh Cht lượng Ghi 15 kword RAM xấp xỉ từ 1,2 tới 2,8 lần AMR-NB 18 kword ROM Phải vượt vÒ tû sè C/I 13dB so víi G.722-48k vµ G.722-56 k ®iỊu kiƯn giả thiết khơng có lỗi 5.4.3 Trun thông đa phơng tiện theo gói Nh ó cp chương trước, IMT-2000 cung cấp nhiều ứng dụng da phương tiện khác điện thoại video Do giíi hạn hiệu sử dụng kênh, truyền thông đa phương tiện chủ yếu cung cp cỏc kt ni CS cú tiêu đề hn chế, đặc biệt thời gian đầu khai thác dịch vụ Tuy nhiên, việc sử dụng đa phương tiện trªn giao thc IP đợc hy vọng phỏt trin mạnh tương lai, khả tương thích chúng với ứng dụng đa phương tiện Internet 3GPP nghiên cứu giao thức đa phương tiện CODEC với dự kiến đưa công nghệ đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) khác bao gồm Phân hệ IM CN Các hoạt động chuẩn hóa th«ng tin đa phương tiện sở giao thc IP đợc đẩy mạnh nh hoạt động chuẩn hóa giao thức truyền tải cđa IETF chn ho¸ viƯc cung cÊp c¸c dịch vụ cđa Tỉ chøc diễn đàn th«ng tin đa phương tiện vơ tuyến (WMF) Các hoạt động cña 3GPP tập trung chủ yếu vào phơng pháp mó hoỏ thớch ứng vi cỏc c tính truyền dẫn hệ thống 3G M¸y kh¸ch Streaming Lu trữ nội dung Mạng lõi UMTS Các máy chủ cung cấp nội dung Mạng IP Các thông tin thiết bị đầu cuối thuê bao Máy khách Streaming Hình 5.11 Cấu hình luồng tin (liên tục) gói Hai loại CODEC đa phương tiện gói 3GPP nghiên cứu có tên CODEC đa phương tiện gói cho thoại thời gian thực, tương tác CODEC cho lung thông tin ( thông tin liên tục) theo gúi Loại CODEC th hai chuyờn dựng cho lung thông tin nghe nhìn, ví dụ hệ thống minh hoạ hỡnh 5.11 Nh minh hoạ hỡnh 5.12, khả hot ng giúp xác định cỏc loại CODEC v nhng đặc tính chúng khụng ch bao gồm c¸c CODEC cho thoại, video âm mà c¸c CODEC cho truyền văn bản, hình ảnh tĩnh, ngơn ngữ tích hợp đa phương tiện đồng (SMIL),các ngơn ngữ tả cảnh vµ cung cÊp giao thức u cui loại CODEC phc v cho lớp truyền tải th× khả tương thích với tiêu chuẩn IETF giao thức truyền tải thời gian thực (RTP), giao thức điều khiển truyền tải thời gian thực (RTCP), giao thức phân luồng thời gian thực (RTSP) đặc biệt coi trọng Trong tương lai, thông tin đa phương tiện nhiều lo¹i thiết bị đầu cuối sử dụng Internet trở thành thực Văn Bộ giải mã âm Bộ giải mã thoại Đầu âm Các khả thiết bị đầu cuối Giao diện thuê bao Các giao Thức FFS Bộ giải mã Video Bộ giải mã hình ảnh Bộ giải mã đồ hoạ véc tơ Khuôn dạng tải Bố cục không gian thời gian Đồng Hiển thị đồ hoạ Điều khiển trình diễn Trao đổi khả Điều khiển phiên Lựa chọn nội dung Phạm vi 3GPP PSS Hình 5.12 Các đặc tính kỹ thuật CODEC cho luồng tin gói Các từ viết tắt AMPS: Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến BS: Base Station Trạm gốc BTS: Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc C/I: Carrier / Interference Tû sè sãng mang trªn nhiƠu CDMA: Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CODEC: Coding and Decoding Mã hoá giải mã CRC: Cyclic Redundance Check KiĨm tra c¸c bÝt d− theo chu kú DS: Direct Sequence Chuỗi trực tiếp DS-SS: Direct Sequence - Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp Eb/No: Energy of a bit / Noise Năng lợng bít/tạp âm Ec/Io : Energy of a chip/ Interference Năng lợng chip/nhiễu EMI: Environment Mobile Interference Nhiễu môi trờng di động ERP: Effective Radiative Power Công suất xạ hiệu dụng EVRC: Enhanced Variable Rate Coding Phơng pháp mã hoá tốc ®é thay ®ỉi n©ng cao FDMA: Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số FEC: Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi thuận FER: Frame Error Rate Tỷ lệ lỗi khung FH: Frequency Hopping Nhảy tần FM: Frequency Modulation Điều tần (tơng tự) FSK: Frequency Shift Keying Khoá dịch tần ( điều tần kỹ thuật số) GOS : Grade of Service CÊp dÞch vơ GSM: Global System for Mobile Hệ thống toàn cầu cho thông tin di động ID : Identification Nhận dạng INIT- PWR: Initial Power Công suất khởi đầu MAHO: Mobile Assisted Hand Off Chuyển giao có hỗ trợ máy di động MS: Mobile Station Trạm di động MSC: Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động (tổng đài cho hệ thống di động) NAMPS: Narrow Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến băng hẹp NOM-PWR: Nominal Power Công suất danh định PCB: Power Control Bit Bít điều khiển công suất PCG: Power Control Group Nhóm bít điều khiển công suất PCS: Power Control Subchannel Kênh phụ điều khiển công suất PDC: Personal Digital Cellular Hệ thống thông tin di động số cá nhân (của Nhật) PILOT INC: Pilot Increase Tăng kênh hoa tiêu PMRM: Power Measurement Report Message Bản tin báo cáo phép đo công suất PN: Pseudorandom Noise Tạp âm giả ngẫu nhiên PSK: Phase Shift Keying Điều chế pha PWR STEP: Power Step Bớc (điều khiển) công suất QCELP: Qualcom Code Excited Linear Prediction Phơng pháp mã hoá (thoại) dự đoán tuyến tính kích thích mã Qualcom QPSK: Quadrature Phase Shift Keying Điều chế pha cầu phơng RF: Radio Frequency Tần số vô tuyến (cao tần) SNR ( S/N): Signal to Noise Ratio Tû sè tÝn hiÖu tạp âm SU: Subscriber Unit Khối thuê bao T_ADD : Threshold Add Tăng ngỡng TACS: Total Access Communication System Hệ thống thông tin truy nhập toàn diện TCOMP : Threshold Compare Ng−ìng so s¸nh TDMA: Time Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo thêi gian T_DROP: Threshold Drop Giảm ngỡng (tín hiệu) WLL: Wireless Local Loop Mạch vòng vô tuyến nội hạt Ti liệu tham khảo W-CDMA Mobile Communications System, John Wiley & Sons LTD, 2002 CDMA Systems Engineering Handbook , Artech House , 1998 CDMA RF System Engineering, Artech House , 1998 TIA/EIA-95-B, Global Engineering Documents-USA, 1999 CDMA General, NEC, 2001 Radio Network Planning For CDMA Systems , NEC, 2001 W-CDMA introduction, NEC,20001 IMT-2000 Project, trang web www.IMT-2000.org , 2002 Hệ thống thông tin di động 3G xu hớng phát triển, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2004 10 Thông tin di động hệ 3, Nhà xuất Bu điện, 2001 11 CDMA 2000, TS Ngun Ph¹m Anh Dòng, 2001 12 ATM & CDMA technology (Công nghệ ATM CDMA), LGIC & VNPT (Sách song ngữ ), 1996 ... phân biệt với hệ thống thông tin di động băng hẹp nay, hệ thống thông tin di động hệ thứ đợc gọi hệ thống thông tin di động băng rộng Từ năm 2001, hệ thống IMT-2000 sử dụng công nghệ đa truy nhập... đổi thông tin lúc, nơi phát triển nhanh trở thành thiếu đợc xã hội thông tin ngày Bắt đầu từ hệ thống thông tin di động hệ đời vào năm 1946, thông tin di động liên tục phát triển đến hệ thống thông. .. giảng hệ thống thông tin di động W- CDMA Mục tiêu: Theo định hớng phát triển mạng hệ sau (NGN) VNPT, hệ thống thông tin di động hệ thứ (3G) đợc triển khai, cụ thể phát triển theo lộ trình từ hệ thống