Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G  Nhóm 2- D08VT4 Đề tài: Dịch vụ điện thoại 3G Thành viên: Lã Hà Thu Bùi Thị Hà Bùi Thị Phương Thảo Ngô Quốc Tuấn Page 1 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: Giới thiệu chung về công nghệ 3G 1.1 Lịch sử phát triển 1.2 Tổng kếtquá trình phát triển của hệ thống thông tin di động đến thế hệ ba Chương 2: công nghệ 3G của nhà mạng Vinaphone. 2.1 Con đường lựa chọn chuẩn cho công nghệ 3G của nhà mạng vinaphone. 2.2 cấu trúc mạng WCDMA 2.2.1 mạng lõi 2.2.2 mạng truy nhập vô tuyến 2.2.3 thiết bị di động 2.2.4 các mạng ngoài 2.2.5 các dịch vụ do 3G WCDMA cung cấp 2.3 kiến trúc 3G WCDMA UMTS qua các phát hành khác nhau: R3,R4,R5 và R6 2.3.1 kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3 2.3.2 kiến trúc 3G WCDMA UMTS R4 2.3.3 kiến trúc 3G WCDMA UMTS R5 và R6 2.4 việc phát triển từ công nghệ 2G lên 3G Chương 3: xu hướng phát triển của hệ thống thông tin di động Page 2 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G Danh mục hình vẽ Hình 1: tổng kết quá trình phát triển của các nền tảng thông tin di động thế hệ 1 đến thế hệ 3. Hình 2: kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp CS và PS. Hình 3: Chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS). Hình 4: đóng bao và tháo bao cho gói IP trong quá trình truyền tunnel. Hình 5: thiết lập kết nối tunnel trong chuyển mạch tunnel. Hình 6: kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3. Hình 7: kiến trúc 3G WCDMA UMTS R4. Hình 8: kiến trúc mạng 3GPP R5 và R6. Hình 9: chuyển đổi dần từ R4 sang R5. Hình 10: lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G.\ Danh mục bảng vẽ Bảng 1: phân loại các dịch vụ ở 3GWCDMA. Thuật ngữ viết tắt 2G Second Generation Thế hệ thứ 2 3G Third Generation Thế hệ thứ ba 3GPP 3 ird Genaration Partnership Project Đề án các đối tác thế hệ thứ ba ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dị bộ BS Base Station Trạm gốc BTS Base Tranceiver Station Trạm thu phát gốc CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CN Core Network Mạng lõi CS Circuit Switch Chuyển mạch kênh EDGE Enhanced Data rates for GPRS Evolution Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GPRS GERAN GSM EDGE Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến GSM EDGE GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GSM Global System For Mobile Communications Hệ thống thông tin di động tòan cấu Page 3 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G IMT- 2000 International Mobile Telecommunications 2000 Thông tin di động quốc tế 2000 IP Internet Protocol Giao thức Internet Iu Giao diện được sử dụng để thông tin giữa RNC và mạng lõi MIMO Multi-Input Multi-Output Nhiều đầu vào nhiều đầu ra MMS Multimedia Messaging Service Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện MSC Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động NodeB Nút B PS Packet Switch Chuyển mạch gói PSTN Public Switched Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến UE User Equipment Thiết bị người sử dụng USIM UMTS SIM UTRA UMTS Terrestrial Radio Access Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network Mnạg truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS Uu Giao diện được sử dụng để thông tin giữa nút B và UE WCDM A Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng WiFi Wireless Fidelitity Chất lượng không dây cao WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access Tương hợp truy nhập vi ba toàn cầu Page 4 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, lĩnh vực thông tin di động là một ngành viễn thông phát triển rất nhanh với số thuê bao lên tới 3,65 tỷ tính đến quý 2 năm 2008. Bắt đầu từ dịch vụ điện thoại đắt tiền đến nay với việc phát triển ngày càng rộng rãi các thiết bị thông tin di động thế hệ thứ ba, thông tin di động có thể cung cấp nhiều loại hình dịch vụ đòi hỏi tốc độ số liệu cao cho người sử dụng, kể cả chức năng camera,mp3… Hiện nay chúng ta thấy cụm từ “ công nghệ 3G” được mọi người hay các phương tiện thông tin đại chúng hay các nhà mạng đề cập tới rất nhiều. Vậy thì công nghệ 3G là gì? Nhận thức được sự phát triển nhanh chóng của 3G tiểu luận “ dịch vụ 3g của nhà mạng vinaphone” giới thiệu về các vấn đề vượt trội của công nghệ 3G, và công nghệ 3g nào được triển khai cho nhà mạng vinaphone cũng như những tiện ích mà nhà mạng cung cấp cho người sử dụng cũng như xu hướng phát triển của thông tin di động. Công nghệ 3G là công nghệ tương đối mới ở Việt Nam, việc tìm hiểu các vấn đề của công nghệ này của nhà mạng Vinaphone đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng. Do vậy, tiểu luận không tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được sự phê bình và góp ý của cô giáo và các bạn. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ths. Nguyễn Thị Thu Hằng đã tận tình hướng dẫn vấn đề này cho nhóm em. Page 5 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G    G: viết tắt của “ generation” : công nghệ điện thoại di động 3G: được hiểu là thế hệ điện thoại di động thứ 3. 1.1 Lịch sử phát triển. Chúng ta hãy xét qua đôi nét về lịch sử phát triển của các hệ thống điện thoại di động. Mặc dù các hệ thống thông tin di động thử nghiệm đầu tiên được sử dụng vào những năm 1930-1940 trong các sở cảnh sát Hoa Kỳ nhưng các hệ thống điện thoại di động thương mại chỉ thực sự ra đời vào khoảng cuối những năm 1970 đầu năm 1980. Các hệ thống điện thoại thế hệ đầu sử dụng công nghệ tương tự và người ta gọi các hệ thống điện thoại đó là hệ thống 1G. Khi mà số lượng các thuê bao tăng lên đòi hỏi cần phải có biện pháp nâng cao dung lượng của mạng, chất lượng các cuộc đàm thoại cũng như cung cấp thêm dịch vụ bổ sung cho mạng. Để giải quyết vấn đề đó thì hệ thống điện thoại di động thứ 2 đã ra đời. Ngày nay với sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ số liệu mà IP đã đặt ra yêu cầu mới đối với công nghệ viễn thông di động. thông tin di động thế hệ 2 (2G) đã sử dụng công nghệ số nhưng là hệ thống băng hẹp và được xây dựng dựa trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng dịch vụ mới này. Trong bối cảnh đó ITU đã đưa ra đề án tiêu chuẩn hóa hệ thống thông tin đi động thế hệ 3 với tên gọi ITU-2000. ITU-2000 đã mở rộng đáng kể khả năng cung cấp dịch vụ và cho phép sử dụng nhiều phương tiện thông tin. 3G mang lại cho người sử dụng các dịch vụ giá trị gia tăng cao cấp giúp chúng ta thực hiện truyền thông thoại và dữ liệu( như e-mail và tin nhắn dạng văn bản), dowload âm thanh và hình ảnh với băng tần cao. Các ứng dụng 3G thông dụng : hội nghị video di động; chụp và gửi ảnh kỹ thuật số nhờ điện thoại máy ảnh; gửi, nhận email và file có dung lượng lớn; tải các tệp tin video và mp3…… 1G: thế hệ điện thoại di động đầu tiên của nhân loại. có đặc điểm chính: - Dung lượng thấp - Kỹ thuật chuyển mạch tương tự - Xác suất rớt cuộc gọi cao - Khả năng handoff( chuyển cuộc gọi giữa các tế bào) không tin cậy Page 6 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G - Không có chế độ bảo mật - Chất lượng âm thanh kém…. 2G ( bao gồm GSM và CDMA): - Kỹ thuật chuyển mạch số - Dung lượng lớn - Siêu bảo mật - Nhiều dịch vụ kèm theo như truyền dữ liệu, fax, tin nhắn… 3G(WCDMA): - Truy cập internet - Truyền video  !"#$%&'$%()*+, -""/* Trong qua trình này ta tổng kết nền tảng công nghệ chính của thông tin di động từ thế hệ một đến thế hệ ba và quá trình phát triển của các nền tảng này đến nền tảng của thế hệ ba. Để tiến tới thế hệ ba có thể thế hệ hai phải trải qua một giai đoạn trung gian, giai đoạn này gọi là thế hệ 2,5. Hình 1.Tổng kết quá trình phát triển của các nền tảng thông tin di động thế hệ 1 đến thế hệ 3  Page 7 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G  )*012*'34 3-567*893)*012*'34 Hiện nay trên thế giới có tới 5 nhóm công nghệ được đề xuất cho các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3: - IMT DS (trải phổ dãy trực tiếp). Người ta thường gọi các hệ thống này là UTRA FDD và WCDMA. Trong đó UTRA là từ viết tắt của UMTS Terrestrial Radio Access. - IMT MC (nhiều sóng mang). Đây là phiên bản 3G của hệ thống IS-95 (hiện nay gọi là cdmaOne) - IMT TC (mã thời gian). Về thực chất đây là UTRA TDD, nghĩa là hệ thống UTRA sử dụng phương pháp song công phân chia theo thời gian - IMT SC (một sóng mang). Các hệ thống thuộc nhóm này được phát triển từ các hệ thống GSM hiện có lên GSM 2+ (được gọi là EDGE). - IMT FT (thời gian tần số). Đây là hệ thống các thiết bị kéo dài thuê bao số ở châu Âu. Vậy con đường nào là hợp lý cho Việt Nam? Chúng ta cần phải xét đến 2 khía cạnh đó là hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam và xu hướng phát triển công nghệ của thế giới. chuẩn 3G mà bộ thông tin và truyền thông việt nam đã cấp phép chính là WCDMA ở băng tần 2100 MHz. Đây cũng chính là chuẩn mà nhà mạng Vinaphone sử dụng. Trong thời gian qua cùng với sự phát triển của các mạng di động sử dụng CDMA ( Evn telecom, HT Mobile, S-Fone), GSM (vinaphone, mobile phone), ngày càng nhiều người quan tâm tới công nghệ WCDMA. Các câu hỏi mà người sử dụng quan tâm thường xoay quanh những vấn đề CDMA khác W-CDMA như thế nào? WCDMA có phải là 3G của GSM? WCDMA ( hay UMTS hoặc 3GSM, đây là những tên gọi khác nhau cho cùng một giải pháp) cũng dựa trên nền CDMA, nhưng phát triển theo băng tần là 5MHz chứ không phải là 1.25MHz như CDMA20001X. Việc có một số tổ chức đặt các tên gọi khác nhau là vì tính “marketing” khác nhau nhưng đối với ITU thì vẫn là WCDMA. • Một số đặc điểm chủ yếu của công nghệ WCDMA: - Mỗi kênh vô tuyến có độ rộng 5MHz. Page 8 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G - Tương thích ngược với GSM. - Chip rate 3,84Mcps. - Hỗ trợ không đồng bộ giữa các cell. - Truyền nhận đa mã. - Hỗ trợ điều chỉnh công suất dựa trên tỷ số tín hiệu / tạp âm. - Có thể áp dụng kỹ thuật anten thông minh để tăng dung lượng mạng và vùng phủ sóng. - Hỗ trợ nhiều kiểu chuyển giữa các cell ( bao gồm soft- handoff; softer- handoff; hand- handoff). :;<=    Mạng thông tin di động (TTDĐ) 3G lúc đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng. Các trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch sử dụng công nghệ ATM. Trên đường phát triển đến mạng toàn IP, chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu lẫn thời gian thực (như tiếng và video) cuối cùng sẽ được truyền trên cùng một môi trường IP bằng các chuyển mạch gói. Hình 1 dưới đây cho thấy thí dụ về một kiến trúc tổng quát của TTDĐ 3G kết hợp cả CS và PS trong mạng lõi. Hình 2: Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp CS và PS. RAN: Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến BTS: Base Transceiver Station: trạm thu phát gốc BSC: Base Station Controller: bộ điều khiển trạm gốc RNC: Radio Network Controller: bộ điều khiển trạm vô tuyến Page 9 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G CS: Circuit Switch: chuyển mạch kênh PS: Packet Switch: chuyển mạch gói SMS: Short Message Servive: dịch vụ nhắn tin Server: máy chủ PSTN: Public Switched Telephone Network: mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PLMN: Public Land Mobile Network: mang di động công cộng mặt đất Các miền chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS) được thể hiện bằng một nhóm các đơn vị chức năng lôgic: trong thực hiện thực tế các miền chức năng này được đặt vào các thiết bị và các nút vật lý. Chẳng hạn có thể thực hiện chức năng chuyển mạch kênh CS (MSC/GMSC) và chức năng chuyển mạch gói (SGSN/GGSN) trong một nút duy nhất để được một hệ thống tích hợp cho phép chuyển mạch và truyền dẫn các kiểu phương tiện khác nhau: từ lưu lượng tiếng đến lưu lượng số liệu dung lượng lớn. - 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: Hệ thống thông tin di động toàn cầu) có thể sử dụng hai kiểu RAN. Kiểu thứ nhất sử dụng công nghệ đa truy nhập WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng) được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network: mạng truy nhập vô tuyến mặt đất của UMTS). Kiểu thứ hai sử dụng công nghệ đa truy nhập TDMA được gọi là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến dưa trên công nghệ EDGE của GSM). Như vậy có thể kết luận kiến trúc chung của hệ thống thông tin di động 3G gồm các phần chính là: thiết bị đầu cuối, mạng truy nhập vô tuyến, mạng lõi và kết nối với các mạng ngoài. >?%@12;<= >26A :chuyển mạch kênh (CS), chuyển mạch gói (PS), dịch vụ chuyển mạch kênh và dịch vụ chuyển mạch gói. Mạng lõi(phần giữa hình 1) Chuyển mạch kênh (CS: Circuit Switch) :là sơ đồ chuyển mạch trong đó thiết bị chuyển mạch thực hiện các cuộc truyền tin bằng cách thiết lập kết nối chiếm một tài nguyên mạng nhất định trong toàn bộ cuộc truyền tin. Kết nối này là tạm thời, liên tục và dành riêng. Tạm thời vì nó chỉ được duy trì trong thời gian cuộc gọi. Liên tục vì nó được cung cấp liên tục một tài nguyên nhất định (băng thông hay dung lượng và công suất) trong suốt thời gian cuộc gọi. Dành riêng vì kết nối này và tài nguyên chỉ dành riêng cho cuộc gọi này. Thiết bị chuyển mạch sử dụng cho CS trong các tổng đài của TTDĐ 2G thực hiện chuyển mạch kênh trên trên cơ sở ghép kênh theo thời gian trong đó mỗi kênh Page 10 [...]... đến các mạng điện thoại 2.2.5) Các dịch vụ do 3G WCDMA cung cấp Kiểu Phân loại Dịch vụ di Dịch vụ di động động Dịch vụ thông tin định vị Dịch vụ âm thanh Dịch vụ Dịch vụ số liệu viễn thông Dịch vụ chi tiết Di động đầu cuối/di động cá nhân/di động dịch vụ - Theo dõi di động/ theo dõi di động thông minh - Dịch vụ âm thanh chất lượng cao (16-64 kbps) - Dịch vụ truyền thanh AM (32-64 kbps) - Dịch vụ truyền... - Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình (64-144 kbps) - Dịch vụ số liệu tốc độ tương đối cao (144 kbps- 2Mbps) - Dịch vụ số liệu tốc độ cao (≥ 2Mbps) Page 16 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G Kiểu Phân loại Dịch vụ phương tiện Dịch vụ chi tiết đa - Dịch vụ Video (384 kbps) - Dịch vụ hình chuyển động (384kbps- 2 Mbps) - Dịch vụ hình chuyển động thời gian thực (≥ 2 Mbps) Dịch vụ Internet Dịch. .. từ Page 21 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G hệ thống 2G Sự phát triển 3G không phải là sự phủ nhận cái cũ, mà là sự tiếp nối trên nền tảng của 2G, nhiều thành tố của 2G được sử dụng lại Vì thế, đây là sự phát triển tiếp theo chứ 3G không phải là kẻ hủy diệt 2G Dịch vụ 3G của Vinaphone: Hiện nay nhà mạng Vinaphone cung cấp cho người sử dụng 6 dịch vụ 3G là: Video Call, Mobile Internet,... trung gian của VinaPhone Dịch vụ Mobile TV hoạt động tốt trên mạng VinaPhone 3G và có thể sử dụng trên EDGE • Mobile Broadband Đây là dịch vụ mà các công dân "mạng" quan tâm nhất Dịch vụ này cho phép truy cập Internet tốc độ cao từ máy tính thông qua các thiết bị hỗ trợ kết nối 3G như USB 3G Datacard, Netbook có khe cắm Sim Card 3G hoặc 3G Wi-Fi Modem do VinaPhone 3G cung cấp Dịch vụ truy cập Internet... trên menu của máy Máy điện thoại sẽ được kết nối với Internet thông qua mạng 3G hoặc mạng 2G của VinaPhone tùy thuộc theo vùng phủ sóng nơi bạn đang đứng và dịch vụ bạn đăng ký sử dụng Thế mạnh của 3G là tốc độ và khả năng di chuyển Tuy vậy, một số máy ghi là hỗ trợ 3G nhưng không phải máy 3G nào cũng hỗ trợ tốc độ lên tới 7,2 Mbps Nhiều máy 3G giá rẻ tốc độ chỉ có khoảng vài trăm Kb Với dịch vụ Mobile... dịch vụ 2G thì rất khó khăn Hay như với dịch vụ ngân hàng: xác thực, chuyển tiền… độ tin cậy, tốc độ nhanh hơn Mạng 3G là sự phát triển kế tiếp của hệ thống thông tin di động (GSM -> GPRS >3G) Mạng 3G là sự phát triển kế tiếp của mạng GPRS với đặc điểm chính là nhằm nâng cao tốc độ truy cập dữ liệu và tăng thêm nhiều dịch vụ, tiện ích 3G hỗ trợ truy cập dữ liệu tốc độ cao hơn so với GPRS trước đây 3G. .. thực (≥ 2 Mbps) Dịch vụ Internet Dịch vụ truy nhập Web (384 kbps-2Mbps) đơn giản Dịch vụ Dịch vụ Internet Dịch vụ Internet (384 kbps-2Mbps) Internet thời gian thực Dịch vụ internet Dịch vụ Website đa phương tiện thời gian thực đa phương tiện (≥ 2Mbps) Bảng 1 Phân loại các dịch vụ ở 3GWCDMA 2 3) Kiến trúc 3G WCDMA UMTS qua các phát hành khác nhau: R3, R4, R5 và R6 3G WCDMA UMTS được xây dựng theo ba phát... các mạng công nghệ GSM 2G chuyển tiếp lên 3G. Và điểm nổi bật nhất của mạng 3G so với mạng 2G nằm ở khả năng cung ứng truyền thông gói tốc độ cao nhằm triển khai các dịch vụ truyền thông đa phương tiện trên mạng di động Tốc độ truyền dữ liệu mạng 3G sẽ cao hơn rất nhiều so với mạng 2G Việc chuyển từ 2G sang 3G là điều không thể tránh được trong xu thế hiện nay vì người sử dụng muốn hưởng các dịch vụ. .. dịch vụ thời gian thực (thoại) Dịch vụ chuyển mạch gói (PS Service) là dịch vụ trong đó nhiều đầu cuối cùng chia sẻ một kênh và mỗi đầu cuối chỉ chiếm dụng tài nguyên của kênh này khi có thông Page 11 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G tin cần truyền và nó chỉ phải trả tiền theo lượng tin được truyền trên kênh Dịch vụ chuyển mạch gói chỉ có thể được thực hiện trên chuyển mạch gói (PS) Dịch. .. trên) 2.4) Việc phát triển từ công nghệ 2G lên 3G: Việt Nam đã và đang triển khai dịch vụ thông tin di động thế hệ thứ 2, gọi là 2G Dịch vụ chủ yếu ứng dụng công nghệ 2G hiện nay cũng chủ yếu là dịch vụ điện thoại Ngoài ra cũng có thêm một vài dịch vụ giá trị gia tăng khác, nhưng cũng chủ yếu là dịch vụ SMS Trên cơ sở dịch vụ SMS người ta có thể phát triển một vài ứng dụng như là tải nhạc chuông, hình . luận “ dịch vụ 3g của nhà mạng vinaphone giới thiệu về các vấn đề vượt trội của công nghệ 3G, và công nghệ 3g nào được triển khai cho nhà mạng vinaphone cũng như những tiện ích mà nhà mạng cung. ba Chương 2: công nghệ 3G của nhà mạng Vinaphone. 2.1 Con đường lựa chọn chuẩn cho công nghệ 3G của nhà mạng vinaphone. 2.2 cấu trúc mạng WCDMA 2.2.1 mạng lõi 2.2.2 mạng truy nhập vô tuyến 2.2.3. Dịch vụ số liệu tốc độ cao (≥ 2Mbps) Page 16 Nhóm 2- D08VT4 –HVCNBCVT- Dịch vụ điện thoại 3G H( IJ632 <DG" Dịch vụ đa phương tiện - Dịch vụ Video (384 kbps) - Dịch vụ