CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Thế hệ thứ nhất (1G) Đặc điểm: Hệ thống mạng di động tế bào thế hệ thứ nhất được phát triển vào những năm cuối thập kỷ 70 đầu 80, sử dụng kỹ thuật tương tự (Analog).Tất cả các hệ thống thuộc thế hệ này đều sử dụng kiểu đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA ( Frequency Division Multiple Access). Chất lượng hệ thống vào thời điểm này còn rất thấp do thường xuyên xảy ra tình trạng nghẽn mạch và nhiễu. Các hệ thống mạng: • NMT (Nordic Mobile Telephone): Nga và Đông Âu. • AMPS (Advanced Mobile Phone System): Mỹ. • TACS (Total Access Communications System): Anh. • ETACS (Enhanced Total Access Communications System): Châu Âu. 1.2 Thế hệ thứ hai (2G) Đặc điểm: Các hệ thống mạng thuộc thế hệ 2G được triển khai từ năm 1990, ngày nay vẫn còn tồn tại và ứng dụng phổ biến. Là một mạng thông tin số băng hẹp sử dụng phương pháp chuyển mạch - mạch là chủ yếu. Đa truy cập theo thời gian TDMA kết hợp tần số FDMA hoặc đa truy nhập kiểu mã CDMA kết hợp tần số FDMA. Các hệ thống mạng: • GSM (Global System Mobile). Ra đời năm 1988 GSM là chuẩn phổ biến nhất cho thông tin di động Tế bào, trên 2 tỉ người trên thế giới sử dụng các loại hình dịch vụ của chuẩn này, và nó phủ sóng ở trên 200 quốc gia trên toàn thế giới. Chuẩn này cho phép roaming toàn cầu với các mạng cùng chuẩn mang lại tiện ích rất lớn cho người sử dụng, họ có thể mang máy tới bất kỳ nơi đâu chỉ cần các nhà điều hành mạng kết nối mạng lưới sử dụng của họ với nhau. Sử dụng kết hợp hai phương pháp đa truy cập theo thời gian TDMA và theo tần số FDMA nhờ đó tại một thời điểm có thể có 8 thuê bao cùng sử dụng chung một kênh toàn tốc (Full Rate) 13Kbps và 16 thuê bao cùng dùng chung một kênh bán tốc (Haft Rate) 6Kbps. Điện thoại GSM sử dụng SIM - CARD do nhà điều hành cấp, SIM như một máy tính nhỏ lưu trữ danh bạ và các thông tin từ nhà điều hành mạng, thuê bao có thể liên kết với mạng nhờ thẻ SIM này. GSM khai thác băng tần 900MHz và 1800MHz, một số ít nơi khai thác băng tần 850MHz và 1900MHz như Mỹ và Canada do băng 900MHz và 1800MHz đã bị khai thác hết. Công suất của MS tối đa với GSM900 là 2.5W, đối với GSM1800 là 1W. Bán kính phủ sóng của GSM phụ thuộc vào độ cao, tăng ích của ăng-ten và điều kiện truyền sóng. Bán kính tối đa cho vùng phủ sóng của nó là 35Km. Ở Việt Nam hiện có 3 nhà điều hành mạng khai thác băng tần GSM900: Viettel, Vinaphone, MobiPhone. Riêng có MobiPhone, Viettel đang triển khai và khai thác băng tần GSM1800. • IS95 (CDMA ONE): IS95 là mạng tế bào số đầu tiên sử dụng phương pháp đa truy nhập kiểu CDMA nên còn được gọi là CDMA ONE do Qualcom đề suất và được triển khai đầu tiên ở Mỹ. Dung lượng kênh của CDMA là lớn gấp khoảng 6 lần so với dung lượng kênh của GSM dó đó một số lượng lớn thuê bao có thể được phục vụ bởi số tế bào ít hơn, nhờ đó mà đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với GSM. Đặc biệt với hạ tầng và công nghệ của nó dễ dàng để nâng cấp lên chuẩn cao hơn với tốc độ truyền dữ liệu cao hơn. Sử dụng đa truy nhập thep phương pháp CDMA (Code Division Multi Access), trong đó mỗi thuê bao sử dụng mạng sẽ được cung cấp một mã trải phổ PN (Pseudo Noise). Khác với GSM các thuê bao sử dụng phương pháp đa truy nhập kiểu CDMA có thể truy nhập mạng cùng một lúc và các thuê bao có thể sử dụng chung tần số sóng mang trong cùng một tế bào. Các thuê bao chỉ phân biệt nhau ở mã trải phổ mà nó được cấp. 1.3 Thế hệ 2.5G Đặc điểm: Hệ thống mạng 2.5G là một sự chuyển tiếp giữa thế hệ 2G và 3G và thực sự nó là sản phẩm cải tiến trên nền của hệ thống 2G phát triển lên. Hệ thống hoạt động dựa trên hình thức chuyển mạch gói nhờ đó nó có ưu điểm là tiết kiệm không gian truyền dẫn và tăng tốc độ truyền dẫn. Nâng cấp từ 2G lên 2.5G nhanh và dễ hơn so với chuyển trực tiếp lên 3G từ 2G, nó như là một sự chuyển tiếp mềm dẻo không gây ra sự thay đổi một cách đột biến. • GPRS (General Packet Radio Service): GPRS là một hệ thống được nâng cấp lên từ hệ thống GSM. Nó sử dụng phương thức chuyển mạch gói, người dùng sẽ nhận thông tin dưới dạng gói dữ liệu, cũng chính vì thế mà giá cước cũng tính theo dung lượng mà người dùng nhận và gửi, khác với GSM là tính cước dựa trên thời gian đàm thoại của người sử dụng. Cũng nhờ phương pháp này mà tốc độ truyền dẫn tăng lên và giá thành sử dụng lại kinh tế hơn. GPRS cho phép cung cấp các dịch vụ kết nối ảo, truyền số liệu lên đến 171.2Kbps cho mỗi người sử dụng nhờ có thể sử dụng cùng một lúc nhiều khe thời gian để truyền dẫn. Bên cạnh mục đích nâng cao dung lượng và chất lượng phục vụ, GPRS còn được xem là bước đệm để tiến lên 3G. Với việc xây dựng hệ thống GPRS, các nhà khai thác đã xây dựng một cấu trúc mạng lõi dựa trên IP (Internet Protocol) để hỗ trợ cho các ứng dụng về số liệu, cũng như tạo ra môi trường để thử nghiệm và khai thác các dịch vụ tích hợp giữa thoại và số liệu của thế hệ 3G sau này. Trong hệ thống tập trung hỗ trợ cho dịch vụ thoại là chủ yếu như GSM thì mục đích chính của GPRS là cung cấp các tiện ích truy nhập mạng sử dụng chuẩn TCP/IP. • EDGE (Data rates for GSM Evolution): EDGE hay còn gọi là E-GPRS, có thể coi là một sản phẩm cải tiến của GPRS .Cũng giống như GPRS, EDGE là một sản phẩm được nghiên cứu và triển khai trên nền GSM để tiến lên 3G. Sử dụng dịch vụ chuyển mạch gói với tốc độ cao gấp 3 lần so với GPRS nhờ đó mà EDGE có thể cung cấp các dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao, ngòai truyền thoại còn có thể truyền Video với chất lượng tương đối tốt, ngoài ra còn có thể kết nối Internet. EDGE sử dụng phương thức điều chế, phương thức mã hóa và cơ chế thích ứng đuờng truyền mới để đạt được tốc độ truyền dữ liệu tối đa (với MCS-9) gấp 3 lần tốc độ tối đa của GPRS (với CS4). Trong khi GSM, GPRS sử dụng điều chế GMSK, thì EDGE sử dụng thêm điều chế 8-PSK cho mã hóa tốc độ cao MCS5-MCS9, bên cạnh GMSK cho mã hóa tốc độ thấp MCS1-MCS4.