CễNG NGHỆ W-CDMA
3.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG
Nền tảng của mạng GSM hiện tại sẽ được mở rộng thành mạng lưới rất rộng lớn để cú thể phục vụ một lượng lớn thuờ bao dự đoỏn trong tương lai. Cấu trỳc hệ thống UMTS hiện tại đang được chia ra thành những phần sau: * Thiết bị người sử dụng UE
* Mạng truy nhập UTRAN. * Mạng lừi CN.
và cỏc phần trờn được kết nối với nhau qua cỏc giao diờn mở.
3.2. THIẾT BỊ NGƯỜI SỬ DỤNG UE (USER EQUIPMEMT)
UE bao gồm hai phần :
* Thiết bị di động (ME- Mobile Equipment ) là đầu cuối vụ tuyến được sử dụng cho thụng tin vụ tuyến trờn giao diện Uu.
* Module nhận dạng thuờ bao UMTS (USIM-UMTS Subscriber Identiny Module) là một thẻ thụng minh chứa thụng tin nhõn dạng thuờ bao, thực hiện cỏc thuật toỏn nhận thực và lưu giữ cỏc khoỏ nhận thực và một số thụng tin thuờ bao cần thiết cho đầu cuối.
3.3 MẠNG TRUY NHẬP UTRAN
3.3.1. Cỏc khuyến nghị
* UTRA phải hổ trợ tốc độ số liệu cao, Ít nhất là 384kb/s trong vựng phủ súng lớn và 2Mb/s trong nhà hoặc vựng phủ súng tầng thấp (phủ súng nhiều lớp).
* UTRA cũng phải hỗ trợ cỏc dịch vụ ở mức độ linh hoạt cao như cỏc dịch vụ chuyển mạch gúi hoặc chuyển mạch kờnh. Phải hổ trợ nhiều tốc độ truyền. Đa dịch vụ trờn một kết nối cũng phải là một dịch vụ cần phải được hổ trợ. *UTRA phải mạnh hơn GSM về mặt dung lượng.
* UTRA phải cung cấp cỏc chức năng để hỗ trợ hai chế độ cựng tồn tại song song với GSM.
3.3.2. đặc tớnh mạng utra
3.3.2.1 Phổ tần
Phổ tần hệ thống thụng tin di động mặt đất UMTS gồm: * Băng tần kộp (1929-1980Mhz : 2110-2170Mhz). * Băng tần đơn (1910-1920Mhz : 2010-2025Mhz).
Dải phổ trờn đó được lựa chọn ở cả Chõu Âu và Nhật Bản. cũn ở Bắc Mỹ thỡ dải phổ trờn đó được cấp cho cỏc hệ thống PCS.
3.3.2.2.Hai chế độ kộp
Trước hết ta phải phõn biệt được cỏc khỏi niờm UTRA FDD hay W- CDMA và UTRA TDD hay TD/CDMA. Từ hệ thống IMT-2000, ở Chõu ÂU ETSI đó xõy dựng hệ thống UMTS cú giao diện vụ tuyến là UTRAN cú hai chế độ hoạt động là UTRAN FDD và UTRAN TDD đều sử dụng cụng nghệ nền tảng là W-CDMA. Trong khi đú ở Nhật, ARIB (tổ chức tiờu chuẩn Nhật Bản) cũng xõy dựng một hệ thống 3G tương tự UMTS ở Chõu Âu và giao diện vụ tuyến cũng cú hai chế độ là W-CDMA và TD/CDMA cũng sử dụng cụng nghệ W-CDMA làm nền tảng. Như vậy cú thể hiểu đơn giản là UTRA FDD ở Chõu Âu và W-CDMA là một. Sử dụng băng tần kộp cú đường lờn và xuống ở hai dải tần khỏc nhau phõn chia theo tần số ;
Cũn UTRA TDD Chõu Âu và TD/CDMA ở Nhật là một ,sử dụng băng tần đơn cú đường lờn và xuống cựng băng tần nhưng được phõn chia theo khe thời gian.
Như vậy, hai chế độ được định nghĩa trong UTRA là FDD và TDD. Cả hai chế độ đều là CDMA băng rộng (W-CDMA) với độ rộng kờnh vụ tuyến là 5Mhz và được phỏt triển nhắm sử dụng tối đa hiệu quả và lợi ớch của CDMA. ETSI đang nỗ lực nhăm kết hợp hài hoà giữa hai chế độ này. Hiện tại ETSI chỉ chỳ trong đến chế độ FDD và người ta chưa rừ là liệu TDD cú được đưa vào hệ thống UMTS pha 1 hay khụng.
Tương tự, ARIB cũng chưa coi TD/CDMA là một lựa chon dự phũng.
TD/CDMA sẻ được sử dụng trờn băng tần đơn. Lợi ớch của TD/CDMA (cũng như UTRA TDD) là khả năng quản lý lưu lượng khụng song cụng (lưu lượng giữa đường lờn và đương xuồng khỏc nhau ). Bởi TD/CDMA cú đường lờn và đương xuống ở trờn cựng một băng tần chỉ phõn cỏch về mặt thời gian, nờn đối việc truyền số liệu khụng cõn bằng giữa đương lờn và đương xuống thỡ hiệu quả phổ của chế độ TD/CDMA sẽ cao hơn so với chế độ W-CDMA ( ấn định hai băng tần riờng cho đường lờn và đường xuống ). Lấy Internet làm vớ dụ, rất nhiều thong tin được tải xuống từ cỏc trang web mà rất ớt thụng tin được gửi đi.
Như vậy ta cú thể thấy được chế độ UTRA TDD ở Chõu Âu (TD/CDMA ở Nhật) ưu điểm hơn chế độ UTRA FDD (W-CDMA ở Nhật ) tuy nhiờn vấn khụng được triển khai vỡ độ phức tạp của kỹ thuật.
UTRAN hỗ trợ cả tốc độ bit thấp và tốc độ bit. Tốc độ 384Kb/s khi chuyển động và 2Mb/s khi cố định đảm bảo đỏp ứng nhu cầu khỏc nhau của người sử dụng từ thoại đến đa dịch vụ multimedia. Người sử dụng sẽ nhận thấy hiệu quả ứng dụng cao hơn hẳn so với so với cỏc ứng dụng ngày nay đang sử dụng trờn mạng di động hiện tại. Đa dạng tốc độ truyền số liệu cũng thực hiện được băng cỏch sử dụng cỏc phương phỏp trải phổ động và tương thớch năng lượng truyền súng.
3.3.2.4. Dữ liệu chuyển mạch gúi và chuyển mạch kờnh
Cỏc dịch vụ gúi đưa ra khả năng luụn luụn trực tuyến-online, đối với cỏc ứng dụng mà khụng cần chiếm một kờnh riờng biệt. Cỏc dịch vụ gúi cũng cho phộp người dựng trả tiền cước trờn cơ sơ tổng số byte số liệu trao đổi qua mạng mà khụng cần phải trả tiền theo thời gian kết nối. UTRA cú một chế độ tối ưu gúi. Nú hỗ trợ truyền nhanh cỏc gúi dữ liệu lớn đột xuất, truyền trờn kờnh riờng khi lưu lượng lớn và liờn tục. Cỏc dịch vụ dữ liệu gúi rất quan trọng đối với việc xõy dựng cỏc ứng dụng kinh tế cho truy cập mạng LAN và Internet.
Cỏc dịch vụ chuyển mạch kờnh tốc độ cao là cần thiết đối với cỏc ứng dụng thời gian thực, vớ dụ như hội nghi truyền hỡnh.
3.3.2.5 chuyển giao mềm
Trờn mạng GSM, một mỏy di động MS chỉ cú thể nối tới một trạm thu phỏt (Cell) tại mỗi thời điểm. Khi mỏy di động chuyển động khi đang đàm thoại, chức năng chuyển giao (Handover) sẽ nối mỏy tới trạm thớch hợp nhất. Đối với UTRAN, thiết bị nhười sử dụng UE cú thể đồng thời kết nối tới nhiều trạm thu phỏt của nhiều Cell gọi là chuyển giao mềm hơn (Softer Handover).