Lộ trình chuyển đổi từ các hệ thống 2G lên 3G 3.1 Lộ trình phát triển các hệ thống di động từ 2G lên 3G.
3.2.1. So sánh hệ thống thông tin di động 3G WCDMA với các hệ thống 2G
thống 2G
Bảng 3.6 so sánh các thông số của giao diện vô tuyến giữa hệ thống WCDMA và GSM.
GSM WCSMA
Truyền sóng ở 2 dải tần 900 MHz 1800 MHz
Truyền sóng ở dải tần xấp xỉ 2 GHz Độ rộng băng tần kênh 200 KHz Độ rộng băng tần kênh 5 MHz Đặc tính lu lợng đối xứng ở đờng lên và đờng xuống Đặc tính lu lợng bất đối xứng ở đờng lên và đờng xuống GSM FDD-14,4 kbps Tốc độ số liệu: + 8 kbps đến 384 kbps với WCDMA FDD
+ Lên tới 2Mbps với WCDMA TDD Hệ số tái sử dụng tần số > 3 Hệ số tái sử dụng tần số = 1
Phơng pháp đa truy cập TDMA Phơng pháp đa truy cập CDMA Quy hoạch vô tuyến có tính chất tĩnh
với việc tăng lu lợng
Quy hoạch vô tuyến có tính chất động, bán kính vùng phủ của cell phụ thuộc voà số ngời sử dụng trong cell đó
Dung lợng: Dung lợng tĩnh đợc cho bởi một cấu hình phần cứng nào đó.
Dung lợng tuỳ thuộc vào mức độ nhiễu, do vậy rất nhạy cảm với cấu hình mạng
Điều kiện công suất: Các thuật toán điều khiển công suất đơn giản
Điều kiện công suất là vấn đề thiết yếu ở đờng lên để khắc phục hiệu ứng gần xa.
Chuyển giao: Chỉ có chuyển giao cứng Chuyển giao: Có 3 loại chuyển giao - chuyển giao cứng, mềm và mềm hơn. Chuyển giao mềm và mềm hơn dựa trên đặc thù phân đoạn ô.
Bảng 3.6: So sánh hai tiêu chuẩn WCDMA và GSM
Những điểm khác nhau cơ bản giữa WCDMA và IS-95 đợc trình bày ở bảng 5. Cả WCDMA và IS-95 đều sử dụng công nghệ CDMA trải phổ trực tiếp. Tốc độ chip 3,84 Mcps cao hơn của hệ thống WCDMA cho phép tốc độ bit cao hơn. Tốc độ chip cao hơn cũng giúp khả năng phân tập đa đờng nhiều hơn so với tốc độ chip 1,2288 Mcps, đặc biệt những cell nhỏ ở đô thị.
Các thông số WCDMA IS-95
Khoảng cách sóng mang 5MHz 1,25MHz
Tốc độ chip 3,84Mcps 1,2288Mcps
Tần số điều khiển công suất
1500Hz, cả đờng lên lẫn đờng xuống
Đờng lên: 800Hz, đờng xuống, điều khiển công suất thấp
Đồng bộ của trạm gốc Không cần thiết Cần thiết, thực hiện nhờ hệ thống GPS
Chuyển giao giữa các tần số
Có Có thể, nhng cha xác định
rõ phơng pháp đo Các thuật toán quản lý
nguồn tài nguyên vô tuyến hiệu quả
Có, giúp cải thiện đợc chất lợng dịch vụ theo yêu cầu
Không cần thiết chỉ đối với các mạng thoại
Số liệu gói Lịch trình gói dựa theo tải
Số liệu gói đợc truyền nh đối với các cuộc gọi ngắn sử dụng chuyển mạch kênh
Phân tập truyền phát đ- ờng xuống
Hỗ trợ để cải thiện dung lợng đờng xuống
Tiêu chuẩn không hỗ trợ
Bảng 3.7: So sánh hai tiêu chuẩn WCDMA và IS-95
WCDMA có khả năng điều khiển công suất vòng khép kín nhanh ở cả đờng lên và đờng xuống, trong khi IS-95 sử dụng điều khiển công suất nhanh ở đờng xuống giúp cải thiện chất lợng đờng truyền và tăng cờng dung lợng đ-
ờng xuống. Điều này đòi hỏi các máy đầu cuối phải có các tính năng mới nh điều khiển công suất vòng ngoài… mà các máy đầu cuối của IS-95 không cần. Hệ thống IS-95 nhằm mục đích chính để ứng dụng macro cell. Các trạm gốc macro cell đợc đặt trên mái nhà, ở đó có thể dễ dàng nhận đợc tín hiệu GPS. Trạm gốc IS-95 cần phải đợc đồng bộ và quá trình đồng bộ thực hiện nhờ hệ thống GPS. Sự cần thiết có tín hiệu GPS làm khả năng triển khai cell trong nhà và micro cell khó khăn hơn, bởi vì việc nhận tín hiệu GPS mà không có kết nối trong tầm nhìn thẳng đến các vệ tinh GPS là khó khăn. Vì vậy, ngời ta thiết kế hệ thống WCDMA với các trạm gốc không đồng bộ khiến cho việc chuyển giao của hệ thống WCDMA hơi khác so với IS-95.
Chuyển giao giữa các tần số đợc xem là quan trọng đối với hoàn thiện WCDMA để tối đa hoá việc sử dụng một số sóng mang ở mỗi trạm gốc. ở hệ thống IS-95, phơng pháp đo lờng giữa các tần số cha đợc xác định rõ, khiến cho việc chuyển giao giữa các tần số trở nên khó khăn hơn.
2. So sánh hai tiêu chuẩn WCDMA và cdma 2000: * Những điểm giống nhau:
- Đều dựa trên công nghệ trải phổ trực tiếp.
- Đều đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của IMT-2000. + Duy trì hỗ trợ các dịch vụ truyền thống.
+ Hỗ trợ các dịch vụ đa phơng tiện tốc độ cao, dữ liệu gói và truy nhập IP. * Những điểm khác nhau:
Các thông số WCDMA cdma 2000
Phơng thức truy nhập ghép kênh Không có chế độ đa sóng mang Có chế độ đa sóng mang Băng thông 5MHz Nx1,25 MHz (N=1,3,6,9,12) Tốc độ chip 3,84 Mcps Nx1,2288 Mcps (N=1,3,6,9,12) Điều chế QPSK (cho cả hai hớng) QPSK (BTS-MS), BPSK
(MS-BTS) 77
Cấu trúc khung tín hiệu 10ms đối với lớp vật lý 10,20,40,80ms đối với lớp truyền dẫn
5ms đối với báo hiệu 10,20,40,80ms đối với lớp vật lý
Mã hoá kênh Dùng mã có hệ số trải phổ biến thiên trực giao (OVSF), từ 4-256 bit Dùng mã Walsh, từ 4 - 128 bit Mã nhận dạng đối với sector Dùng 512 mã ngẫu nhiên hoá, mỗi mã nhận dạng một sector riêng biệt
Dùng chung một mã PN ngắn, nhng sử dụng 512 giá trị PN offset khác nhau để nhận dạng sector khác nhau
Mã nhận dạng MS Dùng mã ngẫu nhiên hoá, gắn bởi sector để nhận dạng MS
Dùng chung một mã PN dài, nhng tạo ra các giá trị PN offet khác nhau theo số seri thiết bi của MS để nhận dạng các MS khác nhau.
Hoạt động giữa các cell Các cell thu phát không cần đồng bộ
Các cell thu phát đợc đồng bộ theo GPS
Điều khiển công suất 1500 lần/giây 800 lần/giây Mức độ triển khai tại các
nớc
Nhật bản: Tháng 10/2001 Hàn Quốc: 2003
Châu Âu: 2002 (đã triển khai GPRS) Mỹ: Cha công bố (thử nghiệm GPRS) Nhật Bản: 2002 Hàn Quốc: SKT-10/2000, KTF-9/2000
Châu Âu: Cha công bố Mỹ: 2001
Nhà cung cấp Ericsson, Nokia, Nortel, Motorola, Alcatel, Lucent…
Qualcomm, Lucent, Nortel, Motorola, Samsung, Ericsson… Nhà khai thác NTTDôCMo, Vodafone… Sprint PCS, KDDI, SKT
Bảng 3.8: So sánh hai tiêu chuẩn WCDMA và cdma 12000
Chơng 4