II. ứng dụng và khả năng dịch vụ của điện thoại di động
3.2.2.Một vài thông tin về các mạng điện thoại di động nớc ta hiện nay
ở nớc ta hiện nay các nhà cung cấp mạng sử dụng mạng cellular GSM hoặc mạng cellular CDMA. GSM dùng kỹ thuật TDMA, còn CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ nên nhiều ngời sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành cuộc gọi. Những ngời sử dụng nói trên đợc phân biệt lẫn nhau nhờ dùng một mã đặc trng không trùng với bất kỳ ai. Trong hệ thống TDMA tắc nghẽn xảy ra khi các kênh vật lý đều đã đợc chiếm dụng. Trong hệ thống CDMA, tất cả ngời dùng có chung phổ băng rộng. Nên ngời dùng có thể đợc phục vụ chừng nào còn kênh lu lợng ở trạm gốc.
Mạng cellular GSM (Global System for Mobile Communication)
Vào năm 1982, GSM đợc tạo ra với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu. Mạng điện thoại di động GSM đợc xây dựng và đa vào sử dụng lần đầu tiên ở Phần Lan. Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia. Hiện nay dịch vụ GSM đợc sử dụng bởi hơn 2 tỷ ngời trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể kết nối với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau có thể sử dụng đợc nhiều nơi trên thế giới. Khả năng phủ sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trên thế giới,đó chính là thuận lợi khiến GSM đợc nhiều nhà điều hành mạng khai thác. Hơn nữa lợi thế chính của GSM là chất lợng cuộc gọi tốt hơn, giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn.
GSM là mạng điện thoại di động thiết kế gồm nhiều tế bào do đó các máy điện thoại di động kết nối với mạng bằng cách tìm kiếm các cell gần nó nhất. Các mạng di động GSM hoạt động trên 4 băng tần. Hầu hết thì hoạt động ở băng 900MHz và 1800MHz. Vài nớc ở Châu Mỹ thì sử dụng băng 850MHz và 1900MHz do băng 900MHz và 1800MHz ở nơi này đã bi sử dụng trớc. Và cực kỳ hiếm có mạng nào sử dụng tần số 400MHz hay 450Mhz.
E-GSM cũng sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM cho phép truyền 8 kênh thoại toàn tốc hay 16 kênh thoại bán tốc trên một kênh vô tuyến. Có 8 khe thời gian gộp lại gọi là một khung TDMA. Tất cả các ngời dùng ở cùng một tần số đều dùng chung một khung 8 khe. Tốc độ truyền dữ liệu cho cả 8 kênh là 270833 kbit/s và chu kỳ của một khung là 4615 m.
Có tất cả 4 kích thớc trong mạng GSM đó là macro, micro, pico và umbrella. Vùng phủ sóng của mỗi cell phụ thuộc nhiều vào môi trờng. Macrocell đợc lắp trên cột cao hoặc trên các tòa nhà cao tầng, microcell lại đợc lắp ở các khu thành thị, khu dân c. Picocell thì tầm phủ sóng chỉ khoảng vài chục mét trở lại nó thờng đợc lắp để tiếp sóng trong nhà. Umbrellacell lắp bổ sung vào các vùng bị che khuất hay các vùng trống giữa các cell. Bán kính phủ sóng của một cell tùy thuộc vào độ cao của anten, thờng thì nó có thể từ vài trăm mét tới vài chục km. Trong thực tế thì khả năng phủ sóng xa nhất của một trạm GSM là 32 km.
Mạng cellular CDMA
Hai nhà khai thác CDMA 2000 hàng đầu tại Việt Nam là S - Telecom (S- Fone) và EVN Telecom (ECom/E-Phone/E-Mobile), khai thác trong băng tần số 800 MHz và 450 MHz và là hai nhà dẫn đầu trong thị trờng và công nghệ.
S-Fone, mạng CDMA đầu tiên tại Việt Nam, đã có sự thành công đáng kể do đầu t của SK Telecom. Với các dịch vụ di động và WLL đợc sử dụng tại tất cả 64 tỉnh/thành của Việt Nam, mạng CDMA2000 của S-Fone hiện phục vụ trên 3,7 triệu thuê bao và họ đã trở thành nhà khai thác CDMA lớn nhất tại Việt Nam. S-Fone đã khai trơng băng rộng EV-DO tốc độ cao của mình tại 5 thành phố lớn, nhà khai thác này đang trên đờng mở rộng tiếp cận băng rộng nhiều Mbps đến thị trờng cha khai thác của Việt Nam.
EVN Telecom đã khai trơng mạng CDMA2000 1X trong băng tần 450 MHz năm 2005 và hiện nay đang phục vụ trên 2,7 triệu thuê bao, làm cho họ trở thành mạng CDMA450 lớn nhất ngoài Trung Quốc. EVN Telecom đang tập
nớc cha đợc tiếp cận với dịch vụ điện thoại cố định truyền thống. Giống nh S- Fone, nhà khai thác này cũng đã cung cấp mạng CDMA450 của họ lên EV-DO để cung cấp cho dân chúng và các doanh nghiệp của Việt Nam các dịch vụ dữ liệu băng rộng tiên tiến.
Nhờ những đặc tính độc đáo của truyền sóng tại đầu dới của băng tần vô tuyến, sóng CDMA 450 xâm nhập các tòa nhà tại những vùng đô thị đông đúc và cung cấp phủ sóng của mỗi ô (cell) tăng lên đáng kể tại những vùng nông thôn rộng rãi, giúp các nhà khai thác thực hiệ thời gian đa ra thị trờng nhanh nhiều hơn nhiều và những tiết kiệm lớn trong đầu t cố định (cần ít trạm gốc di động hơn) khi xây dựng hạ tầng mạng và những chi phí khai thác về sau. Vì vậy số thuê bao CDMA tại Việt Nam tăng mạnh và dự kiến sẽ đạt 15,5 triệu thuê bao trớc cuối năm 2009.
Hiện các máy sử dụng CDMA có khả năng kết nối và tốc độ truy cập của mạng CDMA hơn hẳn so với công nghệ GPRS của GSM, nhng không thể tải hình ảnh và nhạc chuông từ các nhà cung cấp dịch vu thứ 3 qua các đầu số 8xxx hay 99xx. Một hạn chế nữa đó là các máy sử dụng công nghệ GSM thì giây đợc tính bắt đầu từ lúc bên kia nhấc máy lên, còn các mẫu máy điện thoại của CDMA luôn đợc tính từng giờ từ lúc bắt đầu thực hiện cuộc gọi.
Công nghệ CDMA có mặt khá trễ ở Việt Nam so với GSM (đang đợc Viettel, VinaPhone, MobiFone ứng dụng) nên việc tiếp cận với khách hàng cực kỳ vất vả, thậm chí gặp khó khăn trong việc giải thích cho ngời tiêu dùng hiểu. Chẳng hạn 1 trạm thu phát sóng (BTS) của mạng đang dùng CDMA có bán kính phủ sóng khoảng 3 - 4 km, còn 1 trạm BTS của mạng dùng GSM có bán kính phủ sóng khoảng 1,5 - 2 km, thế nên trên cùng một diện tích địa bàn, các mạng dùng CDMA có số trạm ít hơn mạng dùng GSM. Trong khi đó nhiều ngời tiêu dùng lại hiểu rằng, mạng nào ít trạm BTS hơn thì chất lợng sóng kém hơn (thực tế chất lợng sóng phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh máy đầu cuối, trạm BTS, đờng truyền...). Hoặc khách hàng luôn kêu ca máy đầu cuối CDMA không phong phú, nhng thực tế trên thế giới các nhà sản xuất máy đầu cuối CDMA rất nhiều, chỉ có thị trờng Việt Nam cha đủ hấp dẫn các hãng sản xuất đó. Điển hình là
vừa qua HT Mobile (Hà nội telecom) phải từ bỏ công nghệ CDMA chỉ sau một năm chính thức xuất hiện. Từ một nhà mạng từng có tiếng vang, vì một số giới hạn trong việc phát triển công nghệ CDMA, HT Mobile đã phải từ bỏ chuẩn công nghệ mình theo đuổi. Khi HT Mobile chuyển sang GSM, các khách hàng của HT phải "di trú" sang mạng CDMA S-Fone. Với việc HT Mobile đợc cho phép chuyển sang E-GSM vừa qua, thị trờng viễn thông hiện nay còn lại 2 mạng sử dụng công nghệ CDMA là S-Fone và EVN Telecom.
Bu điện TP.HCM (thuộc Tập đoàn VNPT, vốn đang nắm 2 mạng VinaPhone, MobiFone sử dụng công nghệ GSM với số thuê bao áp đảo trên thị trờng) cũng bắt đầu kinh doanh ở sân chơi mới : CDMA 2000-1X, với một tổng đài 70.000 số vừa đợc đa vào sử dụng.
Nhng dù ở mạng nào thì các nhà khai thác mạng đang có một mục tiêu chung đó là triển khai các dịch vụ 3G. Chiều 2/4/2009, Bộ thông tin và truyền thông đã chính thức công bố 4 doanh nghiệp đợc cấp giấy phép 3G đó là Viettel, VinaPhone (thuộc VNPT), MobiFone (thuộc VMS ) v liên danh EVNà telecom + HT Mobile (Hà nội telecom).
3G là công nghệ mới nhất trong sự phát triển của công nghệ thông tin di động, và 3G đợc xem nh cuộc cách mạng thay đổi mạng dịch vụ di động băng hẹp truyền thống sang các dịch vụ băng rộng đa phơng tiện (bao gồm video, Internet di động và thơng mại điện tử di động) với tốc độ truy cập mạnh mẽ, giúp ngời dùng có thể thực hiện cuộc gọi điện thoại có hình, xem phim hoặc truyền hình trực tiếp từ di động. Vì vậy các nhà khai thác mạng di động đang tiến hành triển khai xây dựng cơ sở hạ tầng thực hiện kế hoạc đa Internet về tr- ờng học. Không những thế, cơ hội ngời dân ở vùng sâu, vùng xa, vùng khó khăn tiếp cận dịch vụ viễn thông cũng đang đợc tiến hành. Với các tính năng u việt của 3G sẽ là nền tảng cho các ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT), và là tiềm năng rất lớn để cộng đồng CNTT trong nớc ta có cơ hội sáng tạo, sản xuất và kinh doanh, đáp ứng nhu cầu phát triển nhanh chóng
Kết luận chung
Sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghệ và các dịch vụ viễn thông đã góp phần thúc đẩy phát triển toàn diện của nền kinh tế, chính trị, văn hóa xã hội không chỉ phạm vi của một đất nớc mà là cả trên toàn thế giới và đặc biệt là có thể giúp cả thế giới đợc gần nhau hơn.
Việc nghiên cứu và tìm hiểu các thiết bị công nghệ viễn thông là có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với sinh viên Vật lý. Tuy nhiên, trong điều kiện thời gian cho phép, đề tài đã đạt đợc một số kết quả sau:
Tìm hiểu và tập hợp những thông tin tổng quan về sự phát triển của ngành công nghệ viễn thông nói chung và một số thiết bị thông tin thông dụng nh: máy điện báo, máy fax, máy thu thanh...
Tìm hiểu về máy điện thoại, cấu trúc và nguyên lý làm việc của các bộ phận trong máy điện thoại cố định, mạng điện thoại không dây....
Tìm hiểu về cấu trúc, hoạt động và một số ứng dụng của mạng thông tin di động số Cellular, đây là mạng thông tin đang đợc sử dụng trên phạm vi toàn thế giới và ngày càng đợc tối u hoá.
Các kết quả nghiên cứu và tìm hiểu về đề tài "Máy điện thoại và mạng thông tin di động số Cellular " là có ý nghĩa thiết thực, nhằm nâng cao hiểu biết của bản thân về lĩnh vực công nghệ mới đang đợc quan tâm khai thác, sử dụng và ngày càng đợc phát triển.
1. Vũ Đức Thọ, "Tính toán thông tin di động số cellular", NXB Giáo Dục. 2. Nguyễn Phạm Anh Dũng, "Thông tin di động số", NXB Giáo Dục. 3. Vũ Đức Thọ, "Thiết bị đầu cuối thông tin", NXB Giáo Dục.
4. Phạm Minh Việt, Nguyễn Hoàn Hải, "Thiết kế mạch đầu cuối viễn thông",