Đồ án Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 UMTS

Thông tin di động đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với những ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực thông tin, dịch vụ và trong đời sống hàng ngày. 3G là một bước đột phá của ngành di động, bởi vì nó cung cấp băng thông rộng hơn cho người sử dụng. Điều đó có nghĩa sẽ có các dịch vụ mới và nhiều thuận tiện hơn trong dịch vụ thoại và sử dụng các ứng dụng dữ liệu như truyền thông hữu ích như điện thoại truyền hình, định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao, Truyền thông di động ngày nay đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống. Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động là một trong những khâu quan trọng của hệ thống, hạn chế được ảnh hưởng của hiệu ứng gần xa đến chất lượng dịch vụ thoại, dung lượng của hệ thống và khả năng chống lại fading vốn là đặc trưng của môi trường di động. Điều khiển công suất cho các hệ thống vô tuyến tế bào đã được nghiên cứu tương đối chi tiết trong một số công trình. Đối với các hệ thống băng hẹp, các sơ đồ điều khiển công suất đã gợi mở cho nhiều nghiên cứu tiếp theo cho hệ thống băng rộng. Xuất phát từ tầm quan trọng đó em chọn đề tài “ Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 UMTS”. Đồ án gồm 4 chương có những nội dung chính sau: Chương 1: “Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 UMTS” sẽ giới thiệu tổng quan các vấn đề cơ bản về công nghệ WCDMA, cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UMTS, sơ lược về những dịch vụ và ứng dụng trong hệ thống này trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba. Chương 2: “Kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS” sẽ trình bày về ý nghĩa và phân loại các kỹ thuật điều khiển công suất. Từ đó đi sâu vào phân tích các kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS. Chương 3: “Các thuật toán điều khiển công suất” nhằm nghiên cứu các mô hình điều khiển công suất để tối ưu hoạt động của mạng.Qua đó đánh giá được ưu nhược điểm của từng phương pháp Chương 4: “Kết quả tính toán và mô phỏng” dựa trên quỹ đường truyền để tính toán các thông số của hai phương pháp điều khiển công suất. Mô phỏng đã đưa ra cái nhìn trực quan thông qua chương trình mô phỏng sử dụng ngôn ngữ Visual Basic. Trong thời gian làm đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức còn hạn chế, thời gian nghiên cứu đề tài có hạn nên đồ án còn nhiều sai sót . Em rất mong nhận được sự phê bình, các ý kiến đóng góp chân thành của các thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đở tận tình của thầy Nguyễn Đỗ Dũng cùng các thầy cô trong khoa kỹ thuât-công nghệ để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.

doc110 trang | Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1522 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 UMTS, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI NÓI ĐẦU THUẬT NGỮ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Từ đầy đủ Tiếng Việt 1 3G Third Generation Cellular Hệ thống thông tin di độngthế hệ thứ ba 2 3 GPP Third Generation Patnership Project Dự án hợp tác thế hệ 3 3 AC Admission Cotrol Điều khiển cho phép 4 AGC Authomatic Gain Control Mạch điều khiển độ tăng ích tự động tự động 5 AI Acquistion Indicator Chỉ thị bắt 6 AICH Acquistion Indication Channel Kênh chỉ thị bắt 7 A-P Access Preamble Tiền tố 8 ATM Asynchoronous Transfer Mode Kiểu truyền di bộ 9 AS Access Slot Khe truy nhập 10 BER Bit Error Rate Tỷ số bit lỗi 11 BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá 12 BMC Broadcast/Multicast Control Điều khiển quảng bá / đa phương phương 13 BS Base Station Trạm gốc 14 BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc 15 BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc 16 CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã 17 CD-P Collision Detection Preamble Tiền tố phát hiện tranh chấp 18 CN Core Network Mạng lõi 19 CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung đường lên 20 CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung 21 DC Delicated Control Điều khiển riêng 22 DCH Delicated Channel Kênh riêng 23 DL Down Link Hướng xuống 24 DS-CDMA Direct Sequence Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã dãy trực tiếp 25 DSCH Downlink Shared Channel Kênh đường xuống dùng chung 26 DSSPC Dynamic step-size power control Điều khiển công suất theo bước động 27 DPCCH Delicated Physical Control Channel Kênh điều khiển vật lý 28 DPDCH Delicated Physical Data Channel Kênh số liệu vật lý riêng E 29 ETSI European Telecommunications Standard Institute Học viện viễn thông châu âu 30 EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution Công nghệ web trên di động nâng cấp từ GPRS 31 FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuống 32 FBI Frame Error Rate Tỷ số khung lỗi 33 FER PIN Unlock Key Khoá mở PIN 34 FDD Fequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số 35 RSCP Receive Signal Code Power Công suất mã tín hiệu thu được 36 GC General Control Điều khiển chung 37 GGSN Gateway GPRS Support Node Node dịch vụ GPRS 38 GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ chuyển mạch gói vô tuyến 39 GoS Grade of Service Cấp độ phục vụ 40 GSM Global System of Mobile Communication Hệ thống thông tin di động toàn cầu 41 HC Handover Control Điều khiển chuyển giao 42 HDLA History Data Logic Analyzer Bộ phân tích dữ liệu gốc 43 HLR Home Location Register Thanh ghi định vị thường trú 44 IMT-2000 International Mobile Telecommunication Tiêu chuẩn viễn thông di động toàn cầu 2000 45 ISDN Integated Service Digital Network Mạng số tích hợp đa dịch vụ 46 ITU International Telecomunication Union Liên minh viễn thông quốc tế 47 LC Load Control Điều khiển tải 48 MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường 49 ME Mobility Management Quản lý di động 50 MSC Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động 51 Nt Notification Thông báo 52 OFDM Orthogonal Frequency Division Multiple Đa phân chia theo tần số trực giao 53 OSS Operation Support System Hệ thống hỗ trợ hoạt động 54 PC Power Control Điều khiển công suất 55 PCH Paging Channel Kênh tìm gọi 56 PCPCH Physical Common Packet Channel Kênh gói chung vật lý 57 PDCP Packet Data Convergence Protocol Giao thức hội tụ số liệu gói 58 PDSCH Physical Downlink Shared Channel Kênh vật lý chung đường xuống 59 PICH Paging Indication Channel Kênh chỉ thị tìm gọi 60 PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng 61 PRACH Physical Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý 62 PSH Packet Scheduler Lập biểu gói 63 PSTN Public Switch Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng 64 P-CCPCH Primary Common Control Physical channel Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp 65 QI Quality Indicator Chỉ số chất lượng 66 QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ 67 RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên 68 RAN Random Access Network Mạng truy nhập vô tuyến 69 RAT Radio Access Technology Kỹ thuật truy nhập vô tuyến 70 RLC Radio Link Control Điều khiển kết nối vô tuyến 71 RNC Radio Network Controler Bộ điều khiển mạng vô tuyến 72 RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến 73 RRM Radio Resouce Management Quản lí tài nguyên vô tuyến 74 RRU Radio Resouce Utilization Quản lí tài nguyên vô tuyến 75 S-CCPCH Secondary Common Control Physical Channel Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp 76 SCH Synchronization Channel Kênh đồng bộ 77 SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ chuyển mạch gói 78 SIM Subscriber Indentity Module Mô đun nhận dạng thuê bao 79 SIR Signal to Interference Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu 80 SF Spreading Fator Hệ số trải phổ 81 SHO Soft Hand Over Chuyển giao mềm 82 SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu 83 TCP Transit Control Power Điều khiển công suất phát 84 TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian 85 TFCI Transport Format Combination Indicator Chỉ thị kết hợp khuôn dạng truyền tải 86 TPC Transmit Power Command Lệnh công suất phát 87 UE User Equipment Thiết bị người sử dụng 88 UL Up link Đường lên 89 UMTS Universal Mobile Telecommunication System Hệ thống viễn thông di động toàn cầu 90 USIM UMTS Subscriber Indentity Module Module nhận dạng thuê bao UMTS 91 UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS 92 VHE Virtual Home Enviroment Môi trường gia đình ảo 93 VLR Vistor Location Register Thanh ghi định vị tạm trú 94 WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G 16 Hình 1.2 Lịch trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP 16 Hình 1.3. Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP 17 Hình 1.4 Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba 19 Hinh 1.5 Các phổ tần dùng cho hệ thống UMTS 21 Hình 1.6 Cấu trúc cell UMTS 28 Hình 1.7 Cấu trúc của hệ thống UMTS 29 Hình 1.8 Kiến Trúc UTRAN 32 Hình 2.1 Công suất thu từ 2 thuê bao tại trạm gốc 40 Hình 2.2 Phân loại kỹ thuật điều khiển công suất 41 Hình 2.3 Truyền sóng đa đường 44 Bảng 2.1 Giá trị Eb/N0 yêu cầu trong trường hợp có và không có điều khiển công suất nhanh 45 Bảng 2.2 Công suất phát tương đối yêu cầu trong trường hợp có và không có điều khiển công suất nhanh 46 Hình 2.4 Công suất phát và thu trong 2 nhánh (công suất khoảng hở trung bình 0dB,- 10dB).Kênh phading Rayleigh tại 3km/h 46 Hình 2.5 Công suất phát và thu trên 3 nhánh (công suất khoảng hở như nhau). Kênh phading Rayleigh tại tốc độ 3km. 48 Hình 2.6 Công suất tăng trong kênh phading với điều khiển công suất nhanh 48 Hình 2.7 Trôi công suất đường xuống trong chuyển giao mềm 50 Hình 2.8 Kiểm tra độ tin cậy của điều khiển công suất đường lên tại UE trong chuyển giao mềm 51 Hình 2.9 Điều khiển công suất vòng kín bù trừ phading nhanh 54 Hình 2.10 Điều khiển công suất vòng ngoài 55 Hình 2.11 Nguyên lý điều khiển công suất vòng kín 58 Hình 2.12 Các thủ tục điều khiển công suất vòng trong và vòng ngoài 59 Hình 2.13 UL PC vòng trong khi chuyển giao mềm 61 Hình 2.14 Dịch công suất (PO) để cải thiện chất lượng báo hiệu đường xuống 62 Hình 2.15 Dải động điều khiển công suất đường xuống 63 Hình 2.16 DL PC vòng trong khi DHO (SHO) 64 Hình 2.17 Kiến trúc logic chức năng UL PC vòng ngoài 65 Hình 2.18 Hệ thống anten tuyến tính 70 Hình 2.19 Hệ thống chuyển mạch búp sóng 71 Hình 2.20 Hệ thống anten tương thích 72 Hình 2.21 Sơ đồ khối của anten thích nghi dưới dạng tổng quát 73 Hình 3.1 Eb/N0 mục tiêu trong kênh ITU Pedestrian A, bộ mã hoá/giải mã thoại AMR, BLER mục tiêu 1%, bậc 0,5dB, tốc độ 3km/h. 79 Hình 3.2 Độ dự trữ SIR đối với các loại dịch vụ khác nhau 80 Hình 3.3 Lưu đồ thuật toán điều khiển công suất theo bước động DSSPC 81 Hình 3.4 Mô hình chung của DSSPC đối với điều khiển công suất đường lên 84 Hình 3.6 Nhiễu hướng lên 91 Hình 3.7 Nhiễu hướng xuống 91 Hình 3.3 Các loại nhiễu trong hệ thống 95 Hình 3.8 Quá trình thiết lập cuộc gọi 96 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng biểu Tên bảng biểu Trang 1.1 Các lớp Q0S của hệ thống UMTS 12 1.2 Bảng tóm tắt các thông số chính của WCDMA 22 1.3 Các điểm khác nhau cơ bản giữa WCDMA và CDMA2000 23 2.1 Giá trị Eb/N0 yêu cầu trong trường hợp có và không có điều khiển công suất nhanh 30 2.2 Công suất phát yêu cầu trong trường hợp có và không có điều khiển công suất nhanh 31 2.3 Các mức tăng công suất được minh họa trên kênh ITU pedestrian A đa đường với phân tập anten 34 3.1 Bảng tra cứu ứng dụng của DSSPC 69 4.1 Quỹ đường truyền tham khảo cho dịch vụ thoại 12,2Kbps 84 4.2 Quỹ đường truyền tham khảo cho dịch vụ số liệu thời gian thực 144Kbps 84 4.3 Quỹ đường truyền tham khảo cho dịch vụ Phi thoại 384 Kbps 85 LỜI NÓI ĐẦU ----------@---------- Thông tin di động đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với những ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực thông tin, dịch vụ và trong đời sống hàng ngày. 3G là một bước đột phá của ngành di động, bởi vì nó cung cấp băng thông rộng hơn cho người sử dụng. Điều đó có nghĩa sẽ có các dịch vụ mới và nhiều thuận tiện hơn trong dịch vụ thoại và sử dụng các ứng dụng dữ liệu như truyền thông hữu ích như điện thoại truyền hình, định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao,… Truyền thông di động ngày nay đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống. Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động là một trong những khâu quan trọng của hệ thống, hạn chế được ảnh hưởng của hiệu ứng gần xa đến chất lượng dịch vụ thoại, dung lượng của hệ thống và khả năng chống lại fading vốn là đặc trưng của môi trường di động. Điều khiển công suất cho các hệ thống vô tuyến tế bào đã được nghiên cứu tương đối chi tiết trong một số công trình. Đối với các hệ thống băng hẹp, các sơ đồ điều khiển công suất đã gợi mở cho nhiều nghiên cứu tiếp theo cho hệ thống băng rộng. Xuất phát từ tầm quan trọng đó em chọn đề tài “ Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 UMTS”. Đồ án gồm 4 chương có những nội dung chính sau: Chương 1: “Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 UMTS” sẽ giới thiệu tổng quan các vấn đề cơ bản về công nghệ WCDMA, cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UMTS, sơ lược về những dịch vụ và ứng dụng trong hệ thống này trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba. Chương 2: “Kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS” sẽ trình bày về ý nghĩa và phân loại các kỹ thuật điều khiển công suất. Từ đó đi sâu vào phân tích các kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS. Chương 3: “Các thuật toán điều khiển công suất” nhằm nghiên cứu các mô hình điều khiển công suất để tối ưu hoạt động của mạng.Qua đó đánh giá được ưu nhược điểm của từng phương pháp Chương 4: “Kết quả tính toán và mô phỏng” dựa trên quỹ đường truyền để tính toán các thông số của hai phương pháp điều khiển công suất. Mô phỏng đã đưa ra cái nhìn trực quan thông qua chương trình mô phỏng sử dụng ngôn ngữ Visual Basic. Trong thời gian làm đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức còn hạn chế, thời gian nghiên cứu đề tài có hạn nên đồ án còn nhiều sai sót . Em rất mong nhận được sự phê bình, các ý kiến đóng góp chân thành của các thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đở tận tình của thầy Nguyễn Đỗ Dũng cùng các thầy cô trong khoa kỹ thuât-công nghệ để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Quy Nhơn, Ngày........tháng.........năm 2009 Sinh viên thực hiện Đặng Vũ Thái CHƯƠNG I HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3 UMTS 1.1. LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG Sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ số liệu IP đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghệ thông tin di động. Thông tin di động thế hệ 2 mặc dù sử dụng công nghệ số nhưng là hệ thống băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng đuợc dịch vụ mới này. Trước bối cảnh đó hiệp hội viễn thông quốc tế đã đưa ra đề án tiêu chuẩn hoá để xây dựng hệ thống thông tin thế hệ thứ ba với tên gọi IMT-2000 thông qua dự án 3GPP (Thir Generation Partnership Project). Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba được ra đời từ dự án 3GPP được gọi là hệ thống thông tin di đông UMTS/WCDMA. Trong chương này sẽ trình bày tổng quan về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba và bộ phận quan trọng của nó là UMTS. Hình 1.1 Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G Hình 1.2 Lịch trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP Hình 1.3. Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP 1.2. HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3 IMT-2000 Liên minh viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunications Union) cũng đã thành lập một nhóm nghiên cứu để nghiên cứu các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3, nhóm nghiên cứu TG8/1. Nhóm nghiên cứu đã đặt tên cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 của mình là Hệ Thống Thông Tin Di Động Mặt Đất Tương Lai (FPLMTS-Future Public Lan Mobile Telecommucation System). Sau này, nhóm nghiên cứu đổi tên hệ thống thông tin của mình thành Hệ Thống Thông Tin Di Động Toàn Cầu cho năm 2000( IMT-2000: Internation Mobile Telecommunication for the year 2000). Với các tiêu chí chung sau đây: - Sử dụng dải tần quy ước quốc tế là 2GHZ như sau : + Đường lên 1885-2025 MHZ + Đường xuống 2110 – 2200 MHZ - Là hệ thống thông tin toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến : + Tích hợp các mạng thông tin vô tuyến và hữu tuyến + Tương tác cho mọi dịch vụ viễn thông - Sử dụng các môi trường khai thác như : + Trong công sở + Ngoài đường + Trong xe + Vệ tinh - Đảm bảo cho cá dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói . - Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện - Cung cấp hai mô hình truyền dữ liệu đồng bộ và không đồng bộ - Có khả năng chuyển vùng di động toàn cầu - Có khả năng sử dụng giao thức Internet - Hiệu quả sử dụng phổ tầng cao hơn các hệ thống đã có - Môi trường hoạt động của IMT-2000 được chia thành bốn vùng với tốc độ bit Rb được phục vụ như sau : + Vùng 1 : Trong nhà , ô pico, RbG 2Mbps + Vùng 2 : Thành phố, ô micro, RbG 384 Mbps + Vùng 3 :Ngoại ô, ô Macro, RbG 144 Kbps + Vùng 4 :Toàn cầu,RbG 9,6 Kbps 1.3. CÔNG NGHỆ WCDMA WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - truy cập đa phân mã băng rộng) là công nghệ 3G hoạt động dựa trên CDMA và có khả năng hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện tốc độ cao như video, truy cập Internet, hội thảo hình... WCDMA nằm trong dải tần 1920 MHz -1980 MHz, 2110 MHz - 2170 MHz. W-CDMA giúp tăng tốc độ truyền nhận dữ liệu cho hệ thống GSM bằng cách dùng kỹ thuật CDMA hoạt động ở băng tần rộng thay thế cho TDMA. Trong các công nghệ thông tin di động thế hệ ba thì W-CDMA nhận được sự ủng hộ lớn nhất nhờ vào tính linh hoạt của lớp vật lý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau đặc biệt là dịch vụ tốc độ bit thấp và trung bình. W-CDMA có các tính năng cơ sở sau : + Hoạt động ở CDMA băng rộng với băng tần 5MHz. + Lớp vật lý mềm dẻo để tích hợp được tất cả thông tin trên một sóng mang. + Hệ số tái sử dụng tần số bằng 1. + Hỗ trợ phân tập phát và các cấu trúc thu tiên tiến. Nhược điểm chính của W-CDMA là hệ thống không cấp phép trong băng TDD phát liên tục cũng như không tạo điều kiện cho các kỹ thuật chống nhiễu ở các môi trường làm việc khác nhau. Hệ thống thông tin di động thế hệ ba W-CDMA có thể cung cấp các dịch vụ với tốc độ bit lên đến 2MBit/s. Bao gồm nhiều kiểu truyền dẫn như truyền dẫn đối xứng và không đối xứng, thông tin điểm đến điểm và thông tin đa điểm. Với khả năng đó, các hệ thống thông tin di động thế hệ ba có thể cung cấp dể dàng các dịch vụ mới như : điện thoại thấy hình, tải dữ liệu nhanh, ngoài ra nó còn cung cấp các dịch vụ đa phương tiện khác. Hình 1.4 Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba Các nhà khai thác có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ đối với khách hàng, từ các dịch vụ điện thoại khác nhau với nhiều dịch vụ bổ sung cũng như các dịch vụ không liên quan đến cuộc gọi như thư điện tử, FPT… Công trình nghiên cứu của các nước châu Âu cho W-CDMA bắt đầu từ đề án CODIT (Code Division Multiplex Testbed : Phòng thí nghiệm đa truy cập theo mã) và FRAMES (Future Radio Multiplex Access Scheme : Kỹ thuật đa truy cập vô tuyến trong tương lai) từ đầu thập niên 90. Các dự án này đã tiến hành thử nghiệm các hệ thống W-CDMA để đánh giá chất lượng đường truyền. Theo các chuyên gia trong ngành viễn thông, đường tới 3G của GSM là WCDMA. Nhưng trên con đường đó, các nhà khai thác dịch vụ điện thoại di động phải trải qua giai đoạn 2,5G. Thế hệ 2,5G bao gồm những gì? Đó là: dữ liệu chuyển mạch gói tốc độ cao (HSCSD), dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS và Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE). 1.4. HỆ THỐNG UMTS 1.4.1. Tổng Quan UMTS ( Universal Mobile Telefone System ) dựa trên công nghệ WCDMA là giải pháp tổng quát cho các nước sử dụng công nghệ di động GSM , UMTS do tổ chức 3GPP quản lý .3GPP cũng đồng thời chịu trách nhiệm về các chuẩn mạng di động như GSM , GPRS và EDGE. UMTS đôi khi còn có tên là 3GSM, dùng để nhấn mạnh sự liên kết giữa 3G và chuẩn GSM . UMTS hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu đến 1920 Kbps (gần bằng 2Mbps như một số tài liệu công bố), mặc dù trong thực tế hiệu suất đạt được chỉ vào khoảng 384 Kbps. Tuy nhiên tốc độ này vẫn còn nhanh hơn nhiều so với chuẩn GSM (14,4 Kbps ) và HSCSD (14,4 kbps); và là sự lự chọn hoàn hảo đầu tiên cho giải pháp truy cập internet giá rẻ bằng thiết bị di động . Hội nghị vô tuyến thế giới năm 1992 đã đưa ra các phổ tần số dung cho hệ thống UMTS *1920- 1980 Mhz và 2110 -2170 Mhz dành cho các ứng dụng FDD (Frequency Division Duplex : ghép kênh theo tần số ) đường lên và đường xuống khoảng cách kênh là 5MHz. *1900- 1902 MHz và 2010 -1025 MHz dành cho các ứng dụng TDD – TD/ CDMA ,khoảng cách các kênh là 5 MHz *1980 MHz -2010 MHz và 2170MHz – 2200 MHz dành cho đường xuống và đường lên vệ tinh Năm 1998 3GPP đã đưa ra tiêu chuẩn chính của UMTS + Dịch vụ + Mạng lõi + Mạng truy nhập vô tuyến + Thiết bị đầu cuối Hinh 1.5 Các phổ tần dùng cho hệ thống UMTS Hai phương thức song công được sử dụng trong kiến trúc WCDMA: Song công phân chia theo thời gian (TDD) và song công phân chia theo tần số (FDD). Phương pháp FDD cần hai băng tần cho đường lên và đường xuống. Phương thức TDD chỉ cần một băng tần. Thông thường phổ tần số được bán cho các nhà khai thác theo các dải có thể bằng 2x10MHz, hoặc 2x15MHz cho mỗi bộ điều khiển. Mặc dù có một số đặc điểm khác nhau nhưng cả hai phương thức đều có tổng hiệu suất gần giống nhau. Chế độ TDD không cho phép giữa máy di động và trạm gốc có trễ truyền lớn, bởi vì sẽ gây ra đụng độ giữa các khe thời gian thu và phát. Vì vậy mà chế độ IDD phù hợp với các môi trường có trễ truyền thấp, cho nên chế độ TDD vận hành ở các pico cell. Một ưu điểm của TDD là tốc độ dữ liệu đường lên và đường xuống có thể rất khác nhau, vì vậy mà phù hợp cho các ứng dụng có đặc tính bất đối xứng giữa đường lên và đường xuống , chẳng hạn như Web browsing. Trong quá trình hoạch định mạng, các ưu điểm và nhược điểm của hai phương pháp này có thể bù trừ. 1.4.2. Mối quan hệ và sự khác nhau giữa WCDMA và UMTS Cùng với sự phát triển nhanh chóng của thông tin di động trên thế giới,khi ngày càng nhiều nước quan tâm đến 3G và 3G cũng đã đưa vào khai thác thương mại ở rất nhiều nước (trên 70 quốc gia) như Hàn Quốc, Nhật Bản và cả ở Việt Nam… thì nhiều thuật ngữ về kỹ thật 3G cũng bắt đầu lưu hành. Các thuật ngữ viết tắt