Đồ Án Tốt Nghiệp 5G – hướng dẫn Tài Liệu He Thong Thong Tin Di Dong 5G

Đồ án tốt nghiệp ngành Điện tử truyền thông: 5G – Tổng quan về các tiêu chuẩn, thí nghiệm, thách thức, phát triển và thực hiện

Đang xem: đồ án tốt nghiệp 5g

hướng dẫnVui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của đồ án trình bày tổng quan về hệ thống thông tin di động, nghiên cứu công nghệ trong hệ thống thông tin di động 4G. Đồng thời đề xuất kiến trúc của hệ thống 5G gồm 3 lớp: Dịch vụ đổi mới, Nền tảng cho phép và Cơ sở hạ tầng siêu kết nối ba lớp tạo thành cấu trúc cao cấp của công nghệ 5G và sẽ trở thành nền tảng để đạt được 5 giá trị lớn.

Xem thêm: Cách Tính Diện Tích Sổ Đỏ Bạn Cần Biết, Cách Tính Diện Tích Đất Thổ Cư Đã Sử Dụng

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp ngành Điện tử truyền thông: 5G – Tổng quan về các tiêu chuẩn, thí nghiệm, thách thức, phát triển và thực hiện

Xem thêm: Bài Tập Viết Lại Câu Dùng Mệnh Đề Quan Hệ Có Đáp Án, Mệnh Đề Quan Hệ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:20155G – TỔNG QUAN VỀ CÁC TIÊU CHUẨN, THÍ NGHIỆM, THÁCH THỨC, PHÁT TRIỂN VÀ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG HẢI PHÒNG – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:20155G – TỔNG QUAN VỀ CÁC TIÊU CHUẨN, THÍ NGHIỆM, THÁCH THỨC, PHÁT TRIỂN VÀ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG Sinh viên: Hồ Hải Hoàng Người hướng dẫn: TS. Mai Văn Lập HẢI PHÒNG – 2019 Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc —————-o0o—————– BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNGNHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Hồ Hải Hoàng – MSV : 1412103011 Lớp : ĐT1801 – Ngành Điện Tử Truyền Thông Tên đề tài : 5G – Tổng quan về các tiêu chuẩn, thí nghiệm, thách thức, phát triển và thực hiện. NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ)……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp……………………………………………………………….. : CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆPNgười hướng dẫn thứ nhất:Họ và tên : Mai Văn LậpHọc hàm, học vị : Tiến sĩCơ quan công tác : Trường Đại học dân lập Hải PhòngNội dung hướng dẫn : Toàn bộ đề tàiNgười hướng dẫn thứ hai:Họ và tên :Học hàm, học vị :Cơ quan công tác :Nội dung hướng dẫn :Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 15 tháng 10 năm 2018.Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 07 tháng 01 năm 2019. Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Sinh viên Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N Hồ Hải Hoàng TS. Mai Văn Lập Hải Phòng, ngày……..tháng……..năm 2019 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP Họ và tên giảng viên: ……………………………………………………………………………………… Đơn vị công tác: ……………………………………………………………… …………………….. Họ và tên sinh viên: …………………………………… Chuyên ngành: …………………………. Nội dung hướng dẫn: …………………………………………………. …………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………… 1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… 2. Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…) …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………3. Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệpĐược bảo vệ Không được bảo vệ Điểm hướng dẫn Hải Phòng, ngày … tháng … năm …… Giảng viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Họ và tên giảng viên: …………………………………………………………………………………. Đơn vị công tác: ……………………………………………………………… ………………… Họ và tên sinh viên: ……………………………….. Chuyên ngành: ………………………… Đề tài tốt nghiệp: ………………………………………………………………. ……………….. …………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………1. Phần nhận xét của giáo viên chấm phản biện ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………….. . ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………2. Những mặt còn hạn chế ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện Được bảo vệ Không được bảo vệ Điểm hướng dẫn Hải Phòng, ngày … tháng … năm …… Giảng viên chấm phản biện (Ký và ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Khi em nghiên cứu đề tài, trong quá trình thực hiện đồ án này ngoài sự nỗ lực, cố gắngcủa bản thân thì em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ, động viên không nhỏ từ phía thầygiáo, cô giáo và bạn bè. Em xin gửi lời cảm ơn trân thành đến: Thầy giáo TS. Mai Văn Lập đã trực tiếp giúp em định hướng đề tài đồ án cũng như tậntình hướng dẫn, giải đáp những thắc mắc. Thầy cũng chia sẻ những kiến thức chuyên mônsâu và những kinh nghệm quý báu giúp em hoàn thành đồ án này. Đồng thời em xin cám ơn đến các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn và các bạn trong lớpĐT1801 đã nhiệt tình chia sẻ, giúp đỡ và động viên trong suốt quá trình làm đồ án. Cho dù em đã rất cố gắng, nỗ lực trong quá trình thực hiện nhưng đồ án này có nhiều kiếnthức mới. Cho nên sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót và những câu văn dịch từ tiếnganh không được rõ nghĩa lắm. Em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo tận tình của quýthầy giáo, cô giáo và các bạn đồng môn. Hải Phòng, tháng 1 năm 2019 Sinh viên thực hiện Hồ Hải Hoàng DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TỪ VIẾT ENGLISH TIẾNG VIỆT TẮT3GPP 3rd Generation Partnership Dự án đối tác thế hệ thứ Project 3AMPS Advanced Mobile Phone Dịch vụ điện thoại di System động cao cấpAPI Application Programming Giao diện lập trình ứng Interface dụngAR Augmented Reality Thực tế tăng cườngBI Business Intelligence Kinh doanh thông minhBS Base Station Trạm gốcBTS Base Tranceiver Station Trạm thu phát gốcCDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mãCDN Content Distribution Network Mạng phân phối nội dungCQI Channel Quality Indicator Chỉ số chất lượng kênhC-RAN Cloud Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến đám mâyCSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênhD2D Divice to Divice Truyền thông thiết bị – Communication thiết bịDoS Denial of Service Từ chối dịch vụDU Digital Unit Đơn vị sốEDGE Enhanced Data Rates for GSM Cải tiến tốc độ dữ liệu Evolution cho sự phát triển GSMEE Energy Efficiency Hiệu suất năng lượngeMBB Enhanced Mobile Broadband Băng rộng di động nâng caoFBMC Filter Bank Multi-Carrier Đa sóng mang lọc băng tầnFDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần sốFDMA Frequency Division Multiple Đa truy nhập phân chia Access theo tần sốGPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợpGPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầuGPU Graphics Processing Unit Bộ xử lý đồ họaGSM Global System for Mobile Hệ thống thông tin di Communication động toàn cầuHSDPA High Speed Downlink Packet Truy nhập gói đường Access xuống tốc độ caoHSUPA High Speed Uplink Packet Truy nhập gói đường lên Access tốc độ caoIEEE Institute of Electrical and Viện kỹ nghệ điện và Electronics Engineers điện tửIMT International Mobile Viễn thông di động quốc Telecommunications tếITM Intelligent Traffic Management Quản lý lưu lượng thông minhIoT Internet of Things Mọi vật kết nối internetIP Internet Protocol Giao thức internetIS Interim Standard Tiêu chuẩn tạm thờiISDN Integrated Services Digital Mạng số tích hợp đa Network dịch vụITU International Liên minh viễn thông Telecommunication Union quốc tếLTE Long Term Evolution Phát triển dài hạnMAC Medium Access Control Lớp điều khiển truy cập môi trườngMETIS Mobile and wireless Thông tin di động và communications Enablers for truyền thông không dây Twenty-twenty (2020) ứng dụng vào năm 2020 Information SocietyMIMO Multi-input Multi-output Đa đầu vào – đa đầu raMMS Multimedia Messaging Service Dịch vụ tin nhắn đa phương tiệnMMT MPEG Media Transport Công nghệ xử lý hình ảnh kỹ thuật sốmMTC Massive Machine Type Truyền thông máy số Communications lượng lớnMN Moving Network Mạng di chuyểnMRN Moving Relay Node Điểm chuyển tiếp di độngMS Mobile Station Trạm di độngMVC Multi-view Video Encoding Mã hóa đa videoNFV Network Functions Ảo hóa mạng VirtualizationNI Network Intelligence Mạng thông minhNOMA Non-Orthogonal Multiple Đa truy nhập không trực Access giaoOAM Operation and Management Tổ chức và quản lýOFDM Orthogonal Frequency Ghép kênh phân chia Division Multiplexing theo tần số trực giaoOFDMA Orthogonal Frequency Division Đa truy nhập phân chia Multiple Access theo tần số trực giaoPHY Physical Layer Lớp vật lýPOTN Packet Optical Transport Mạng truyền tải quang Network packetQAM Quadrature Amplitude Điều chế biên độ cầu Modulation phươngQoS Quality of Service Chất lượng dịch vụRAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyếnRAT Radio Access Technology Công nghệ truy cập vô tuyếnSDMA Space Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo không gianSDN Software Defined Networks Công nghệ mạng được xác định bởi phần mềmSE Spectral Efficiency Hiệu quả quang phổSIC Self – Interference Kỹ thuật tự hủy nhiễu CancellationSIM Subcriber Indentification Mô-đun nhật thực thuê Module baoSINR Signal to Interference plus Tín hiệu nhiễu cộng với Noise Ratio tạp âmSMS Short Message Service Dịch vụ tin nhắn ngắnSON Self – Organizing Network Mạng tự tổ chứcTACS Total Access Communications Hệ thống thông tin truy System nhập toàn bộTCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền vậnTDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gianTDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gianuCTN Unified Converged Transport Mạng vận tải hội tụ hợp Network nhấtUE User Equipment Thiết bị người sử dụngUMB Ultra Mobile Broadband Siêu băng thông rộng di độngUMTS Universal Mobile Hệ thống viễn thông di Telecommunications System động toàn cầuURLLC Ultra-Reliable and Low- Truyền thông thời gian Latency Communications trễ thấp và tin cậy cực caoUX User Experience Trải nghiệm người dùngVR Virtual Reality Thực tế ảoWCDMA Wideband Code Division Đa truy nhập phân chia Multiple Access theo mã băng rộngWiMax Worldwide Interoperability for Tương tác toàn cầu bằng Microwave Access truy nhập vibaCHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG1. Giới thiệu chung1.1. Lịch sử ra đời và phát triển Ở cuối thế kỷ thứ 19 Marconi đã chỉ ra rằng thông tin vô tuyến có thể liên lạc trên cự ly xa,máy phát và máy thu có khả năng liên lạc di động với nhau. Nhưng thời đó người ta liên lạcchủ yếu bằng điện báo Morse. Trong những năm 1895, hệ thống thông tin liên lạc không dây là một trong những hệ thốngphát triển nhanh nhất của các thông tin liên lạc thời xưa. Nó sử dụng các dịch vụ băng thôngrộng của di động. Các khái niệm về hệ thống di động được phát triển bởi các nhà nghiên cứu tại Phòng thínghiệm AT & T Bell để giải quyết các vấn đề công suất các hệ thống thông tin di động đầu.Trái ngược với các thông tin di động: Đầu tiên hệ thống, mà chỉ có một trạm trung tâm (BS)bao phủ toàn bộ vùng phủ sóng khu vực, hệ thống tế bào phân chia vùng phủ sóng vào các tếbào không chồng chéo nhau và hoạt động với BS riêng của mình. Bằng cách khai thác mộtthực tế rằng sức mạnh của một tín hiệu truyền với khoảng cách, cùng một tần số tương tự cóthể được tái sử dụng trong tiểu tế bào mà không cần giới thiệu nhiễu liên cell nặng như mộthệ quả, khả năng làm tăng đáng kể việc sử dụng gói của phổ tần số. Đến năm 1928 sở cảnh sát Bayone – Mỹ đã bắt đầu triển khai mạng vô tuyến truyền thanhđầu tiên. Do là mạng vô tuyến truyền thanh đầu tiên nên các máy di động tốn nguồn và khácồng kềnh được đặt trên ô tô để liên lạc về 1 trạm gốc BS ở trung tâm. Chất lượng liên lạc lạicực kỳ kém do đặc điểm địa hình truyền sóng di động rất phức tạp mà các máy chỉ gồm 10đèn điện tử thực hiện các chức năng tối thiểu. Hệ thống điện thoại cố định phát triển nhanh và hình thành mạng PSTN (Public SwitchingTelephone Network) song suốt thời gian dài vô tuyến di động không phát triển do hạn chế vềcông nghệ. Mạng PSTN bao gồm đường dây điện thoại, cáp quang, truyền dẫn vi ba liênkết, các mạng di động, vệ tinh thông tin liên lạc, và dây cáp điện thoại dưới đáy biển, tất cảcác kết nối với nhau bởi các trung tâm chuyển mạch, do đó cho phép hầu hết các máy điệnthoại để liên lạc với nhau. Ban đầu là một mạng lưới các đường dây cố định tương tự hệthống thoại. Mạng PSTN hiện nay gần như hoàn toàn kỹ thuật số trong của mạng lõi và baogồm điện thoại di động và các mạng khác, cũng như điện thoại cố định. Trong năm 1947 Bell Labs đã cho ra ý tưởng về mạng điện thoại di động tế bào: Các máyđi động được tự do và chuyển vùng từ vùng tế bào này sang vùng tế bào khác. Các tế bàođược thiết kế nhằm phủ kín vùng phủ sóng (là vùng địa lý được cung cấp dịch vụ di động),kết nối thành mạng thông qua chuyển mạch tổng đài đi động và được bố trí tại trung tâmvùng. Những người sử dụng di động có thể di chuyển được trong vùng phủ sóng của cáctrạm gốc (Base station). Nhưng ý tưởng của Bell Labs đã không được sử dụng do hạn chế về mặt công nghệ. Năm 1979 thì mạng di động tế bào đầu tiên đã được đưa vào sử dụng ở Mỹ và phát triển rấtnhanh do doanh thu thu lớnvà tính thuận tiện trong việc sử dụng. Mạng đi động tế bào đượcra đời nhờ các tiến bộ kỹ thuật về:- Có các hệ thống chuyển mạch tự động với tốc độ chuyển mạch lớn, dung lương cao.- Sử dụng kỹ thuật vi mạch: VLSI ra đời (Very Large Scale Integrated Circuit) nó có thể tích hợp các linh kiện từ hàng trăm ngàn đến 10 6 transistor trong 1 máy điện thoại di động. Do vậy có thể giải quyết được những khó khăn trong việc truyền sóng di động. Hệ thống thông tin di động tế bào số hay còn được gọi là hệ thống thông tin di động(Mobile Systems) là hệ thống thông tinliên lạc được truy cập với nhiều điểm khác nhau(access point or base stations) trên một vùng tế bào hay còn gọi là các Cell. Cell (tế bào hay ô): là đơn vị cơ sở của mạng mà tại đó trạm MS (trạm di động) tiến hànhviệc trao đổi các thông tin với mạng thông qua trạm thu phát gốc BTS (Base TransceiverStations) Hình 1.1: Cấu trúc mạng tế bào1.2. Phân loại hệ thống thông tin di động1.2.1. Phân loại theo đặc tính tín hiệu.- Analog: Thế hệ 1, thoại điều tần analog, các tín hiệu điều khiển đã được số hóa toàn bộ.- Digital: Thế hệ 2, và cao hơn, thoại, điều khiển đều số hóa. Ngoài dịch vụ thoại nó còn cókhả năng phục vụ các dịch vụ khác như truyền số liệu …1.2.2. Phân loại theo cấu trúc hệ thống- Các mạng vô tuyến tế bào: Cung cấp cac dịch vụ trên diện rộng với khả năng lưu động(roaming) toàn cầu (liên mạng).- Vô tuyến viễn thông không dây (CT: Cordless Telecome) cung cấp dịch vụ trên diện hẹp,các giải pháp kỹ thuật đơn giản, không có khả năng roaming.- Vành vô tuyến địa phương (WLL: Wireless Local Loop): Cung cấp dịch vụ điện thoại vôtuyến với chất lương như điện thoại cố định cho một vành đai quanh một tram gốc, không cókhả năng roaming. Mục đích nhằm cung cấp dịch vụ điện thoại cho các vùng mật độ dân cưthấp, mạng lưới điện thoại cố định chưa phát triển.1.2.3. Phân loại theo phương thức đa truy nhập vô tuyếna. Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA Mỗi thuê bao truy nhập mạng bằng 1 tần số, băng tần chung W được chia thành N kênh vôtuyến. Mỗi một thuê bao truy nhập và liên lạc trên kênh liên lạc trên kênh con trong suốt thờigian liên lạc.+Ưu điểm: yêu cầu về đồng bộ không quá cao, thiết bị đơn giản.+Nhược điểm:- Thiết bị tram gốc cồng kềnh do có bao nhiêu kênh (tần số sóng mang kênh con) thì tại trạmgốc phải có bấy nhiêu máy thu phát.- Cần phải đảm bảo các khoảng cách bảo vệ giữa từng kênh bị sóng mang chiếm nhằm mụcđích phòng ngừa sự không hoàn thiện của các bộ lọc và các bộ dao động. Các máy thu đườnglên hoặc đường xuống chọn sóng mang cần thiết và theo tần số phù hợp. Như vậy để đảm bảo FDMA tốt thì tần số phải được phân chia và quy hoạch thống nhấttrên toàn thế giới.b. Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA Các phổ mà quy định cho liên lạc thông tin di động được chia ra thành các dải tần liên lạc,mỗi dải tần liên lạc này sẽ dùng chung cho N kênh liên lạc. Trong mỗi kênh liên lạc là mộtkhe thời gian trong chu kỳ một khung. Các thuê bao dùng chung một tần số song luân phiênnhau về thời gian, mỗi thuê bao được chỉ định cho một khe thời gian trong cấu trúc khung.+Ưu điểm:-Trạm gốc đơn giản do với một tần số chỉ cần một máy thu phát phục vụ được nhiều ngườitruy nhập và được phân biệt nhau về thời gian.- Các tín hiệu của thuê bao được truyền dẫn số-Giảm nhiễu giao thoa+Nhược điểm:-Yêu cầu về đồng bộ ngặt nghèo.- Loại máy điện thoại di động mà dùng kỹ thuật số TDMA phức tạp hơn loại máy điện thoạidi động dùng kỹ thuật FDMA. Hệ thống xử lý số đối với tín hiệu trong MS tương tự có khảnăng xử lý không quá 106 lệnh trong một giây, còn trong MS số TDMA phải có khả năng xửlý hơn 50×106/sc. Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA Các thuê bao dùng chung một tần số trên suốt thời gian liên lạc. CDMA phân biệt nhau nhờkỹ thuật mã trải phổ khác nhau, nhờ đó hầu như không gây nhiễu lẫn nhau. Những thiết bịmà người sử dụng được phân biệt với nhau nhờ dùng một mã đặc trưng, riêng biệt khôngtrùng với ai.+Ưu điểm:-Hiệu quả sử dụng phổ cao, có khả năng chuyển vùng miền và đơn giản trong kế hoạch phânbổ tần số.- Khả năng chống nhiễu và bảo mật cao, thiết bị trạm gốc đơn giản (1 máy thu phát).- Dải tần tín hiệu hoạt động rộng hàng MHz.- Những kỹ thuật trải phổ trong hệ thống truy nhập này cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụngcó cường độ trường hiệu quả hơn FDMA, TDMA+Nhược điểm:- Yêu cầu về đồng bộ và điều khiển công suất rất ngặt nghèo, chênh lệch công suất thu tạitrạm gốc từ các máy di động trong một tế bào phải nhỏ hơn hoặc bằng 1dB, trái lại thì sốkênh phục vụ được.-Kỹ thuật trải phổ phức tạp. Hình 1.2: Các công nghệ đa truy nhập1.2.4. Phân loại theo phương thức song song + FDD (Frequecy Divition Duplex: Song công phân chia theo tần số). Nó đượcthu phátđồng thời ở 2 tần số khác nhau, phát 1 tần số và thu 1 tần số. Băng tần công tác gồm 2 dải tầndành cho đường lên up-link từ MS tới BS và đường xuống down-link từ BS tới MS. Đườnglên luôn là dải tần thấp và MS có công suất nhỏ hơn, thường di động và có khả năng bị chekhuất. Khi đó với giải pháp tần thấp hơn (bước sóng lớn hơn) thì khả năng bị che khuấtgiảm. + TDD (Time Divition Duplex: Song công phân chia theo thời gian). Một tần số chia 8khe thời gian. Khung thời gian công tác được chia đôi, 1 nửa cho đường lên, 1 nửa chođường xuống.2. Một số thế hệ mạng di độngCác thế hệ di động khác nhau đều có bốn khía cạnh chính là: – Truy cập vô tuyến – Tốc độ dữ liệu – Băng thông – Cấu hình chuyển mạch Hình 1.3: Lộ trình phát triển của hệ thống thông tin di động tế bào. Thế hệ ra đời đầu tiên vào thập niên 80 là mạng thông tin thế hệ 1G, mạng này dùng tínhiệu tương tự (analog), băng thông khác nhau từ 10 đến 30 Khz tùy thuộc vào loại hệ thốngvà dịch vụ, dịch vụ chủ yếu là thoại. Tuy mạng này chứa đựng nhiều khuyết điểm về kỹ thuậtnhưng nó đã đánh dấu sự đổi mới và là một bước ngoặt quan trọng trong lịch sử truyềnthông. Chính vì thế, để chứng kiến sự chuyển biến, thay đổi của mạng thông tin di động trênkhắp thế giới thì vào đầu những năm 90 người ta người ta cho ra đời thế hệ thứ hai là mạng2G với băng thông số 200 MHz. Mạng 2G được phân ra làm 2 loại: dựa trên nền tảng đa truynhập phân chia theo thời gian TDMA và dựa trên nền tảng đa truy nhập phân chia theo mãCDMA. Để đánh dấu điểm mốc thời điểm bắt đầu của mạng 2G là sự ra đời của công nghệD-AMPS (hay IS-136) trên nền tảng TDMA được áp dụng ở Mỹ. Sau đó là mạng CdmaOne(hay IS-95) trên nền tảng CDMA được áp dụng phổ biến ở châu Mỹ và một phần châu Á.Tiếp theo là công nghệ mạng GSM dựa trên nền tảng TDMA được ra đời đầu tiên tại châuÂu và sau đó triển khai trên toàn thế giới. Mạng 2G đã đem lại nhiều lợi ích cho người sửdụng, tiêu biểu như khả năng di động, chất lượng thoại và hình ảnh đen trắng. Tiếp nối mạng2G là mạng thông tin di động thế hệ di động thứ ba là mạng 3G. Sự cải tiến nổi bật nhấtcủamạng 3G trong dịch vụ so với thế hệ 2G là khả năng đáp ứng truyền thông với chuyển mạchgói tốc độ cao với băng thông rộng 5 MHz giúp cho việc triển khai các dịch vụ truyền thôngđa phương tiện với hình ảnh động. Mạng 3G với mô hình mạng UMTS dựa trên nền kỹ thuậtcông nghệ WCDMA và mạng CDMA2000 trên nền CDMA. Theo nguyên lý dung lượng kênh truyền Shannon: C=B.log2(1+S/N)Trong đó: – C là dung lượng kênh (bit/s) – B là băng thông của hệ thống thông tin (Hz) – S/N là tỉ số công suất tín hiệu trên công suất tạp âm Theo chuẩn của ITU thì tỉ số S/N tầm 12 dB2.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ 1G (First Generation) TE MT Um BTS NMC ADC A-bis MS BTS BSC OMC OMC TE MT MS Um PSTN BTS A BS MSC GMSC ISDN Um TE MT BTS A-bis MS BTS BSC TE MT HLR VLR MS Um BTS BS AUC EIR LA Hình 1.4: Cấu trúc mạng cơ bản của hệ thống GSMTrong đó: MS : Mobile Station (Trạm di động) MT : Mobile Termination (Đầu cuối di động). TE : Terminal Equipment (Thiết bị đầu cuối). Um : Giao diện vô tuyến giữa trạm cố định và trạm di động. BS : Base Station (Trạm gốc cố định). BSS : Base Station Systerm (Hệ thống trạm gốc). BTS : Base Tranceiver Station (Trạm thu phát gốc). BSC : Base Station Controller (Đài điều khiển trạm gốc). MSC : Mobile Switching Centre (Trung tâm chuyển mạch di động). NMC : Network Management Centre (Trung tâm quản lý mạng). OMC : Operation Maintenace Centre (Trung tâm khai thác và bảo trì). ADC : Administration Centre (Trung tâm quản trị điều phối). AUC : Authentication Centre (Trung tâm nhận thực thuê bao). EIR : Equipment Identity Register (Bộ ghi nhận thiết bị). HLR : Home Location Register (Bộ ghi định vị thường trú). VLR : Visistor Location Register (Bộ ghi định vị tạm trú). GMSC : Gateway MSC (Tổng đài cổng) PSTN : Public Switched Telephone Network (Mạng điện thoại chuyển mạch côngcộng) ISDN : Intergrated Service Digital Network (Mạng tích hợp số đa dịch vụ) LA : Location Area (Vùng định vị)Chức năng các trạm: Trạm di động (Mobile Station): là thiết bị mà một thuê bao sử dụng để truy nhập các dịchvụ của hệ thống. MS có chức năng tạo kênh vật lý giữa BS và MS như quản lý kênh, thu phátvô tuyến, mã hóa và giải mã kênh, mã hóa và giải mã tiếng nói … Nó gồm thiết bị đầu cuốiTE và một đầu cuối di động MT. Trạm gốc cố định (Base Station): có chức năng quản lý kênh vô tuyến bao gồm đặt kênh,giám sát chất lượng đường thông tin, phát các tin quảng bá và thông tin báo hiệu liên quan,cũng như điều khiển các mức công suất và điều khiển nhảy tần. Trạm BS còn có các chứcnăng khác như là mã hoá giải mã và sửa lỗi, mã chuyển tiếng nói số hoặc phối hợp tốc độ sốliệu, khởi đầu chuyển điều khiển HO trong nội bộ tế bào về kênh tốt hơn cũng như mã tínhiệu báo hiệu và số liệu. Hệ thống trạm gốc (BSS- Base Station Systems): hệ thống này bao gồm: – Trạm thu phát gốc (BTS – Base Tranceiver Station) là một máy thu phát vô tuyến được sử dụng để phủ sóng cho một tế bào – Đài điều khiển trạm gốc (BSC – Base Station Controler) có nhiệm vụ thực hiện mọi chức năng kiểm soát trong BS như điều khiển HO, điều khiển công suất Hai trạm này kết nối với nhau bằng giao diện A-bis. Tổng đài thông tin di động (MSC – Mobile Switching Centre): MSC được kết nối tuyếnvới BS thông qua giao diện A. Các chức năng của MSC bao gồm : điều khiển cuộc gọi, lậptuyến cuộc gọi, các thủ tục cần thiết để làm việc với các mạng khác (như PSTN, ISDN), cácthủ tục liên quan tới quản lý quá trình di động của các trạm di động như nhắn tin để thiết lậpcuộc gọi, báo mới vị trí trong quá trình di động và nhận thực nhằm chống các cuộc truy nhậptrái phép, cũng như các thủ tục cần thiết để tiến hành chuyển điều khiển. Trung tâm nhận thực (AUC – Authentication Centre): trung tâm nàylà một đơn vị cơ sởdữ liệu trong mạng, cung cấp các tham số mã mật và nhận thực cần thiết để giúp cho đảm