Chơn g5 Viễn cảnh công nghệ hệ thống thông tin di động W-CDMA 5.1 Tổng quan Nh ó thảo luận chương trước, Hệ thống Viễn thông di động quốc tế 2000 (IMT-2000) hoạt động phát triển sau nghiên cứu hệ thống thông tin di động tương lai từ năm 1985 IMT-2000 dự kiến phát triển nữa, trở thành hệ thống đa dạng tiên tiến nhằm đáp ứng nhu cầu tÝnh cÊp thiÕt ngày tăng Những cố gắng để hệ thống IMT-2000 trở nên hoµn thiƯn ITU nhiều tổ chức khác tiếp tục thực Một tổ chức trực thuộc Bộ phận chuẩn hố viễn thơng liên minh viễn thơng quốc tế (ITU–T), có tên lµ IMT-SSG (Nhóm nghiên cứu đặc biệt) bắt đầu nghiên cứu viễn cảnh IMT-2000 Trong ITU-R, Nhóm nghiên cứu (WP) 8F tiến hành nghiên cứu phát triển hoµn thiƯn IMT-2000 sau Nhóm nhiệm vụ (TG) 8/1 hồn thành nhiệm vụ Dự án Đối tác Thế hệ (3GPP) ang thc hin nghiờn cu phiên 4/5 vi mục tiêu đạt hội tụ với c«ng nghÖ giao thức Internet (IP) cung cấp dch v a phng tin IP, kết nghiên cứu đà đợc áp dụng để xõy dng phiên Release99- phiên Đặc tả IMT-2000 Đặc biệt, cơng nghệ hướng tới thơng tin gói nhanh có chất lượng cao với thơng tin IP thu hút quan tâm nhiều lĩnh vực Một số công nghệ nh− vËy đưa vào øng dông với thông số tiêu chuẩn c thụng qua bng tn đà phõn b, chế truyền dẫn song công phân chia theo thời gian (TDD) phù hợp cho lưu lượng không đối xứng Mặt khác, tổ chức nỗ lực nâng cao đặc tính chất lượng IMT-2000, bao gồm công nghệ truyền dẫn vô tuyến dành cho truyền dẫn gói tốc độ cao, cơng nghệ mạng định hướng IP, cơng nghệ xử lý tín hiệu liên quan đến CODEC âm thanh/ thoại có độ phân giải cao truyền dẫn gói Chương xem xét số công nghệ tương lai nghiên cứu 159 http://www.ebook.edu.vn nhằm giúp cho IMT-2000 phát triển hn na 160 http://www.ebook.edu.vn 5.2 Viễn cảnh công nghệ vô tuyến 5.2.1 Phơng thức TDD IMT-2000 CDMA TDD ITU chấp nhận công nghệ truyền dẫn vô tuyến cho IMT-2000, cïng với phương thức ®a truy nhập phân chia theo mã băng rộng (W-CDMA) song công phân chia theo tần số (FDD) Sự chuẩn hoá phương thức thực 3GPP song song với W-CDMA Ph−¬ng thøc TDD dự kiến phát triển sau W-CDMA đời, đặc biệt Châu Âu, nơi băng tần dành cho TDD c phõn b cho cỏc nhà khai thác viễn thông Hình 5.1 so sánh ngun lý CDMA TDD víi FDD Trong FDD phân chia kênh hướng lên (đờng lên) v hng xung (đờng xuống) theo tn s th× TDD phân chia khung (10 miligiây) thành 15 khe trục thời gian phân bổ kênh hướng lên hướng xuống theo khe thêi gian FDD TDD giống chỗ kênh mã ho¸ mã trải phổ Do đó, TDD có đặc tính sau: FDD cần cặp băng tần cho hướng lên hướng xuống Ngược lại, TDD sư dụng víi c¸c băng tần khơng theo cỈp, có nghĩa điều kiện cho việc sử dụng băng tần linh hoạt Do khe thời gian phân bổ tự cho hướng lên hướng xuống nên hiệu truyền đảm bảo lượng thơng tin hướng lên không cân với lượng thông tin hướng xuống FDD hoạt động với trạm gốc khơng đồng TDD địi hỏi s ng b trm gc trỏnh nhiu FDD nén cơng suất phát mức thp vic phỏt liờn tc Ngợc lại, TDD cú công suất phát đỉnh cao phát theo côm tin ( ph¸t tøc thêi) Thời gian trễ truyền dẫn khơng vượt q kho¶ng thêi gian b¶o vƯ khe, điều khiến cho việc phủ sóng cho vùng rộng gặp nhiều khó khăn Các đặc tả tiêu chuẩn CDMA TDD W-CDMA (FDD) cđa 3GPP có nhiều điểm chung (Lớp lớp cao hoàn toàn giống nhau, Lớp 161 http://www.ebook.edu.vn thiết kế với mức độ giống có thể, ví dụ: tốc độ chip, cấu trỳc khung, v.v) Mà Tần số Đờng xuống Đờng lên §−êng xuèng §−êng xuèng Thêi gian M· TÇn sè §−êng xuống Đờng lên Thời gian Hình 5.1 Nguyên lý CDMA FDD vµ TDD Nhờ đặc tính này, TDD phù hợp với hệ thống hỗ trợ thông tin liệu khu vực hẹp với hệ thống thơng tin tế bào có phạm vi bao phủ mét quèc gia Do có nhiều điểm chung với W-CDMA, TDD sử dụng hệ thống kÐp với W-CDMA có cấu hình hệ thống bổ sung cho WCDMA Khe Khe Kho¶ng b¶o vệ (96 chip) Tín hiệu khe (512 chip) Hình 5.2 VÝ dơ vỊ cÊu tróc khung cđa IMT-2000 CDMA TDD Hình 5.2 mơ tả ví dụ cấu trúc khung CDMA TDD theo 3GPP Mỗi khung chia thành 15 khe thời gian tín hiệu gi÷a khe chèn vào khe 162 http://www.ebook.edu.vn để đồng giải điều chế Có khe gán víi kênh hướng xuống bao gồm Kênh đồng (SCH) Kênh điều khiển chung (CCCH) Các khe khác gán cho hướng lên hướng xuống Bảng 5.1 mô tả thông số CDMA TDD theo 3GPP Hướng lên sử dụng hệ số trải phổ khác để nén hệ số đỉnh tín hiệu phát, hướng xuống sử dụng truyền dẫn đa mã cho phép đơn giản hố q trình nhận Để đạt tốc độ liệu khoảng kbit/giây với khe mã, SF khơng lín 16 Tốc chip, cu trỳc khung, phơng pháp hiu chnh li hướng (FEC), mã hoá thoại, v.v… giống với W-CDMA Bảng 5.1 Các thông số IMT-2000 CDMA TDD Thông số Đặc tính Tc chip 3,84 Mc/s Khe thời gian 15 khe/ khung Hướng lên: (1), 2, 4, 8,16 Hệ số trải phổ Hướng xuống: (1), 16 Độ dài tÝn hiƯu gi÷a khe Sửa lỗi hướng Bộ mã hoá/giải mã thoại 512, 256 chip Kết hợp mã turbo mã xoắn AMR * Chú thích: AMR= đa tốc độ thích ứng CDMA TDD sử dụng công nghệ truyền dẫn vô tuyến độc cách khai thác SF nhỏ sử dụng tần số cho hướng lên hướng xuống Dưới cơng nghệ CDMA TDD 5.2.1.1 C¸c kü tht chèng nhiƠu Trong CDMA TDD việc thực kỹ thuật chèng nhiễu điện thoại di động tương đối dễ dàng SF nhỏ Trong 3GPP thiết lập cấu trúc khe sử dụng việc tỏch dũ im ghộp (joint detection) để chống nhiu, ra, thiÕt bÞ khử đa hướng (multi-path canceller) coi hứa hẹn ®Ĩ chèng nhiƠu hướng xuống 5.2.1.2 Điều khiển công suất phát theo vòng mở (TPC) Trong FDD, trình TPC theo vũng kín thực điều khiển công suất phát trạm di động (MS) dựa lệnh t trm gc l quan trng i vi MS, vỡ cỏc đờng truyn hướng lên hướng xuống lµ khác chóng sư dơng tần số khác Trong TDD, điện thoại di động sử dụng TPC theo vũng m, việc quyt nh cụng sut phát hướng lên dựa công suất thu hướng xuống, TDD sử dụng chung mét tần số hai hướng truyÒn, dẫn đến suy hao truyÒn lan sãng ë hai hớng truyền giống TPC vũng m điều khiển mức thu tín hiệu hướng lên khơng thể ước tính chất lượng tín hiệu theo SIR, tỷ lệ lỗi bit (BER) v.v… Do ®ã, TDD cịng phụ thuộc vào c¸c kỹ thuật thu, chế điều khiĨn vịng ngồi v.v… giống trường hợp FDD 5.2.2 Truy nhËp gãi ®−êng xuèng tèc ®é cao (HSPDA) HSDPA ®ang nghiên cứu ph−¬ng thøc truyền dẫn gói nhanh cho IMT-2000 nhằm cung cấp tốc độ đỉnh ®−êng xuống nhanh hơn, trễ truyền dẫn nhỏ thông lượng cao Dưới đặc điểm kỹ thuật HSPDA 5.2.2.1 CÊu tróc kªnh Về bản, kênh vật lý sử dụng chung nhiều điện thoại di dộng cách phân chia theo thời gian, trường hợp kênh vật lý chung ®−êng xuống (PDSCH) Hàng loạt thuật tốn xét định thuª bao di động mà thơng tin cần truyền tới thời điểm định: ®ã thuª bao di động yêu cầu tốc độ truyn dn cao nht da trờn phơng pháp mó hoỏ ®iều chế tương thích (AMC) mơ tả phn sau hoc cú th thuê bao c quyt nh xột bình đẳng gia cỏc thuê bao 5.2.2.2 M hoá điều chế tơng thích (AMC) AMC ph−¬ng thøc truyền dẫn làm thay đổi ph−¬ng thøc điều chế tốc độ FEC cách nhanh chóng tương thích theo biến đổi môi trường truyền lan sãng Trong môi trường truyền lan sãng thuận tiện, ph−¬ng thøc điều chế nhanh áp dụng tốc độ FEC tăng lên để làm tăng tốc độ truyền Đặc biệt, điện thoại di động (hoặc BS) sÏ ®o trạng thái ®−êng truyn xung ca mi MS theo định kỳ Trờn c s kt qu đo đợc, BS xỏc nh in thoại di động mà thông tin nên truyền tới tốc độ truyền tối ưu khoảng thêi gian xen kÏ Để hỗ trợ tốc độ truyền dẫn cao hơn, chế điều chế nghiên cu khụng ch bao gm điều chế pha trạng thái (QPSK) nh hin m cũn cú điều chế pha trạng thái (8PSK), điều biên trực giao16 mức ( 16QAM) 64QAM Tốc độ mã hố ®ang c xem xột gia ẳ v ắ Hỡnh 5.3 minh hoạ ví dụ hoạt động AMC, cho thÊy AMC sử dụng tin tøc truyền tới hai điện thoại di động lúc Trong trng hp điều khiển công suất phát (TPC) nhanh, tốc độ truyền dẫn cần phải kiểm soát thường xun để thÝch øng víi nh÷ng thay đổi mơi trường truyền lan ViƯc kiểm sốt tốc độ truyền dÉn theo khoảng thi gian định kỳ ang c nghiên cøu độ xác phÐp đo mơi trường truyền lan điện thoại di động BS thực có ảnh hưởng lớn đến hiƯu st ch truyn dn Cao Chất lợng vô tuyến Máy di ®éng M¸y di ®éng Tèc ®é trun Cao Thời gian Khoảng xen kẽ Truyền số liệu tới máy di động Truyền số liệu tới máy di động H×nh 5.3 VÝ dơ vỊ øng dơng AMC 5.2.2.3 Yêu cầu lặp tự động hỗn hợp (H-ARQ) Cỏc nghiờn cứu vÒ ứng dụng yêu cầu lặp tự động hỗn hợp (H-ARQ; xem phần 2.2.4.1) -một chế truyền dẫn kết hợp ARQ với trình FEC- tiến hnh mạnh mẽ Nỳt đầu cui tim nng trờn Mng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN) dành cho H-ARQ l nỳt B Bộ điu khin mng vụ tuyến (RNC) Tuy nhiên, xét ®Õn tác động tíi chất lượng truyền dÉn dung lượng nhớ điện thoại di động, nghiên cứu thiên Nút B nút đầu cuối khả rút ngn tr truyn dn 5.3 Viễn cảnh nghệ mạng công 5.3.1 Thông tin gói IP mạng thông tin di động C hai cụng ngh chuyn mạch kênh chuyển mạch gói mạng di động hin ti h tr u da trờn trình iu khiển di động thực với tham chiếu tới mét số điện thoại đầu cuối di động v cụng ngh nh tuyn Theo đó, thụng tin gói chØ đóng vai trị phương tiện truy nhập internet, phối hợp mạng cục (LAN) với mạng IP bên khác cách tạo đường truyền gói bªn mạng khơng định tuyến trực tiếp gói IP người sử dụng (hình 5.4) M¹ng di động Đờng hầm (thông suốt) Giao thức Giao thức thông suốt thông suốt Giao thức định tuyến Tích hợp LAN/Internet Giao thức định tuyến Hình 5.4 Thông tin gói di ®éng IMT-2000 Tuy nhiên, gần đây, thơng tin IP ngày chiếm ưu lưu lượng Vì vậy, định tuyến trực tiếp điều khiĨn lưu ®ộng gói IP biện pháp hiệu để đạt ph−¬ng thøc trun tải có mức tương quan cao với hệ thống thơng tin IP phù hợp để điều phối cung cấp ứng dụng IP khác mạng di động Bằng cách hiÖu chỉnh chế truyền tải cho phù hợp với Internet, công nghệ IP đạt tiến nhanh chóng, nâng cao khả tạo dịch vụ kÕt hợp với Internet Do ®ã, mạng sở chức vµ mục đích nỗ lực xây dựng, nhằm tích hợp tất loại hình thụng tin bao gm thoi vi IP nhanh chúng triển khai, cung cp nhiều loại hình dch v Giả thiết tương lai, sau tiến thông tin IP, tất thiết bị đầu cuối thiÕt bÞ đầu cuối IP, lóc ®ã mạng phải có chức để thực định tuyến điều khiển lưu động trực địa IP người sử dụng Các chức truyền tải chuyển mạch dựa phần cứng nhằm đạt công suất lớn tốc độ nhanh cần phải tách biệt với chức điều khiển dựa phần mềm với mục đích a dng v linh hot Vi chức nh vậy, thiết bị phân tán phân bổ thích hợp theo khả loại chc nng m rng, b sung ch đợc cung cấp cho thit b cần Vi yêu cầu cung cấp nhiều dịch vụ khác tương lai, việc cung cấp triển khai dịch vụ nhanh chóng quan trọng Để thực điều này, giao diện ứng dụng mở (API mở) cần phải ỏp dng 5.3.2 Xu hớng công nghệ mạng IP Để xây dựng mạng IP với mục đích chức đề cập phần trước, cỏc k thut sau cn phi c giải Nghiên cứu kiến trúc mạng hoàn chỉnh IP hố tồn từ điểm ci tới điểm ci , khơng thiết phải gắn với cấu hình truyền thống dựa mạng truy nhập vô tuyến (RAN) mạng lõi (CN) Thiết lập chế điều khiển di động IP dựa địa IP không cần sử dụng số thuê bao điện thoại di động Thực kiểm soát chất lượng dịch vụ từ điểm cuối tới điểm cuối (QoS) thông tin thời gian thực bao gồm thoại video sở cơng nghệ ứng dụng 4 Thiết lập chế báo hiệu qua IP cho điều khiển kết nối Thoại qua IP (VoIP), v.v… Nghiên cứu biện pháp áp dụng kiến trúc tách biệt hệ thống điều khiển khỏi hệ thống chung kiểm tra hiệu tách biệt øng dụng API mở hệ thống điều khiển nghiên cứu dịch vụ đa phương tiện IP kết hợp với Internet dựa øng dơng Phần đề cập đến công nghệ di động IP nhắc đến điểm 2, công nghệ VoIP điểm 4, API mở điểm v 5.3.2.1 Công nghệ di động IP Cỏc mạng thơng tin gói di động thực điều khiển di động sở số ®iƯn thoại di động s dng ghi định vị (LR) gièng mạng chuyển mạch kênh Nói cách khác, di chuyển MS theo dõi ghi vo LR đa ch IP ca cỏc cuc gi đến từ mạng IP bên chuyển đổi thành số điện thoại gateway, sau chuyển tiếp tới vị trí nhận dạng LR Ngược lại, mạng dựa IP yêu cầu chức điều khiển di động sử dụng địa IP Một biện pháp ®Ĩ thực di động IP sử dụng IP động tæ chøc kü thuật Internet (IETF) tán thành Tuy nhiờn, IP ng c dự kiến thực hố tính ®éng a ch IP ( địa IP động ) thực điều khiển di động cách phân tán Do viÖc điều khiển di động nhanh phải đảm bảo øng dụng cho mạng di động thời điểm chuyển giao nên vic thit lp mt chế di động IP phù hợp với mạng di động, tÝch hợp nhiÒu chức rÊt cần thiết 5.3.2.2 Thoo¹i qua IP (VoIP) Sự tiến c¸c hệ thống thơng tin IP làm gia tăng nhu cầu phải hỗ trợ không liệu máy tớnh m cũn c thoi, video v cỏc loại hình thông tin thi gian thc khỏc xuất phát từ cỏc mng in thoi v hệ thống thông tin quảng bá (phát thanh, truyền hình) Kim soỏt QoS l mt công nghệ giúp thực điều cơng nghệ bật bao gồm c¸c dịch vụ tích hợp (Intserv) c¸c dịch vụ khác biệt (Diffserv) Cần phi kim tra xem liu loại hình thông tin thời gian thực cú th hoạt động hiu qu mạng thông tin di động qui mô lớn hay khơng liệu chúng đảm bảo thơng tin tin cậy kể trường hợp nghẽn mạch điều kiện khơng bình thường khác hay khơng Một trở ngại quan trọng cần giải ph¶i xây dựng kỹ thuật QoS cho phép thơng tin IP trun qua hệ thống chuyển mạch kênh sử dụng cho th«ng tin thoại trun thèng Để thực VoIP, cần phải có chế báo hiệu cho phộp trao i dung lợng gia thiết bị đầu cuèi mạng kiểm tra kết nối an toàn với QoS đảm bảo Các giao thức giúp đạt điều bao gồm H.323 Giao thức khởi tạo phiên làm việc (SIP) Hiện 3GPP thực nghiên cứu theo hướng sử dụng SIP 5.3.3 TriÓn khai cấu hình mạng IP hoá hoàn toàn Hỡnh 5.5 cho thấy kiến trúc mạng IP hố hồn toàn theo qui định R4/R5 3GPP Mặc dù R4/R5 cố gắng thực tồn c¸c chức truyền dẫn qua truyền tải IP nh−ng phạm vi CS PS tách riêng hệ thống chuyển mạch gói dựa Dịch vụ vơ tuyến gói chung (GPRS) Chức di động vÉn dựa chế điều khiển di động nhiều vấn đề cần nghiên cứu liên quan đến đời di động IP chẳng hạn nh− IP ®ộng Một đặc tính đáng ý chế cung cấp dịch vụ đa phương tiện IP phối hợp với Internet gọi Phân hệ đa phương tiện IP (IMS) C¸c øng dơng dịch vụ Mạng báo hiệu Mạng IP đa phơng tiện Các PLMN khác Miền PS Mạng bên ngoài/ mạng PSTN Mạng di động mặt đất công cộng Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Các ứng dụng dịch vụ Hình 5.5 Kiến trúc mạng IP hoá hoµn toµn theo GPP ( chn R4/5) Hình 5.6 minh ho¹ mét vÝ dơ vỊ cấu hình mạng định tuyến IP hố hoµn tồn, kết hợp cơng nghệ IP giải thích Cổng phương tiện (MG) cung cấp chức kết nối mạng điện thoại cố định RAN với IP CN (chuyển đổi gói IP, mã hố, v.v…) IP CN gồm có định tuyến IP gọi Bộ định tuyến lõi (CR) Mạng định tuyến IP trang bị nút cã chức Home Agent (HA) Foreign Agent (FA) cung cấp chức IP di động Hệ thống điều khiển bao gồm CA, FS, v.v… tách riêng khỏi hệ thống truyền tải mỈt cÊu trúc Nhiệm vụ quan trọng tương lai đánh giá toµn diƯn việc ứng dụng IP mạng di động tiến tới mạng IP thức 3GPP R5 Tách hệ thống truyền tải hệ thống điều khiển ứng dụng API mở Đảm bảo QoS API mở API mở Thiết bị đầu cuối SIP RAN Router lõi Router lõi Mạng thông tin cố định Thiết bị đầu cuối H.323 RAN dựa IP ? Máy di động IP Tích hợp ? Mạng định tuyến IP Đạt đợc tính di động IP FS: Máy chủ đặc trng CA: Phần xử lý gọi MG: Gateway đa phơng tiƯn HA: PhÇn xư lý th−êng tró FA: PhÇn xư lý giao diƯn víi ISP AAA: NhËn thùc, cÊp phÐp, tính cớc Hình 5.6 Tổng quan cấu hình mạng di động dựa IP 5.4 Viễn cảnh công nghệ xử lý tín hiệu Nh ó cập chương trước, có hai loại mã hố/ giải mã (CODEC) qui định Release99 3GPP: CODEC cho dịch vụ thoại CODEC cho điện thoại video Các thông số ban đầu Nhóm đặc tả kỹ thuật 3GPP xây dựng Hiện tại, nghiên cứu thực nhằm nâng cao chất lượng tăng cường chức cho phiên 3GPP tương lai Dưới cụng ngh chớnh 5.4.1 Công nghệ tránh kết nối chuyển tiÕp (Tandem) Các kết nối hình 5.7 xuất kết nối di động tíi di động coi kết nối tandem cđa CODEC Chóng ta ®· biết cú mt kt ni tandem, trình mó hoá giải mã diễn lần nhiều dẫn đến sù suy giảm chất lượng méo lượng tử CODEC Sự suy giảm chất lượng thể hin c bit rừ phơng pháp mó hoỏ với tốc độ bit thấp C«ng nghƯ hoạt động kh«ng cã kÕt nèi tandem (TFO) C«ng nghƯ hoạt động khơng có chuyển ®ỉi mã (TrFO) chuẩn hố 3GPP Release công nghệ để tránh kết nối tandem, ứng dụng sư dơng cïng mét CODEC Ngồi việc tránh suy giảm chất lượng, TFO TrFO cịn giúp sử dụng cách có hiệu tài nguyên mạng hạn chế gia tăng ®é trễ Nót B Nút B Đờng truyền PCM 64 kbit/s Mà hoá Giải mà Mà hoá Giải mà Hình 5.7 Tandem Nút B Nút B Đờng truyền PCM 64 kbit/s Các mẫu thoại gốc Các mẫu thoại đà đợc nén Các bit điều khiển Các tin TFO Hình 5.8 TFO Nút B Điều khiển chuyển đổi mà Nút B Hình 5.9 TrFO Sự khác biệt TFO TrFO tuỳ thuộc vào việc có chuyển mã (TC) tuyến thơng tin hay không Trong TFO, TC giao tiếp với CODEC sử dụng bit cã ý nghÜa nhá ®−êng trun PCM 64kbit/s ánh xạ thơng tin mã hóa vào bit cã ý nghÜa nhá (hình 5.8) Ngược lại, TrFO, Máy chủ trung tâm chuyển mạch di động (MSC-Server) giao tiếp với CODEC thực định tuyến cách loại TC khỏi tuyến thông tin để truyền gói Iu UP mang thơng tin mã hố trực tiếp tới RNC phía (h×nh 5.9) Do TFO TrFO mạng điều khiển nªn người sử dụng khơng cần biết đến chúng 5.4.2 C«ng nghệ mà hoá đa tốc độ thích ứng băng rộng (AMR-WB) Các dịch vụ truyền âm chất lượng cao có dịch vụ cung cấp âm nhạc qua Internet ph¸t triĨn nhanh chóng Hiện tại, tiêu chuẩn mã hố quốc tế ®· qui định để cung cấp âm nhạc với chất lượng tương đương víi đĩa tích hợp mật độ cao (CD), bao gm tiªu chn cđa Tổ chức quốc tế tiêu chuẩn/ Uỷ ban kỹ thuật điện tử quốc tế (ISO/IEC), nhóm chuyên gia hình ảnh động (MPEG)1, 2, 4, v.v…Các tiêu chuẩn chủ yếu sử dụng tần số lấy mẫu 48 kHz (tần số phát lại 24 kHz) để đáp ứng việc phát lại nhạc chất lượng cao với tốc độ bit xấp xỉ 48 kbit/s – 128 kbit/s (hình 5.10) Mt khỏc, công nghệ mà hoá a tc thớch ứng băng hẹp (AMRNB)- mt CODEC AMR dnh cho dịch vụ thoại đÒ cập tới chương trước-có khả áp dụng cho băng tần ph¸t lại 3,4 kHz v chuyờn dnh cho mó hoỏ Băng tần (kHz) thoi với tốc độ bit t 4,75 kbit/s đến 12,2 kbit/s Mà hoá âm Tốc độ bít (kbit/s/ch) Hình 5.10 Phạm vi ứng dụng CODEC âm thanh/thoại Vi mc ớch xoỏ bỏ ngăn cỏch phạm vi øng dơng cđa hai tiêu chuẩn này, qu¸ trình chun hoỏ AMR-WB ang c tin hnh Quá trình chuẩn hoá nghiên cứu chế mó hoỏ thoi bng rng (bng tn phát lại kHz) sử dụng chung kênh UTRAN 3G, kờnh GSM tc đầy đủ (22,8 kbit/s), kờnh EDGE pha II kênh GSM đa khe (n*22,8 kbit/giây) Các yêu cầu có yêu cầu chất lượng bảng 5.2 thuật toán với tốc độ bit xấp xỉ 6,6 đến 23,85 kbit/s 3GPP thông qua tháng 3/2001 Bảng 5.2: Các yêu cầu AMR-WB Yêu cầu Ghi Yêu cầu b 15 kword RAM xp x t 1,2 tới 2,8 nhớ lần AMR-NB 18 kword ROM Phải vượt vỊ tû sè C/I 13dB so víi Chất lượng G.722-48k G.722-56 k điều kiện gi thit khụng cú li 5.4.3 Truyền thông đa phơng tiện theo gói Như đề cập chương trước, IMT-2000 cung cấp nhiều ứng dụng da phương tiện khác điện thoại video Do giíi hạn hiệu sử dụng kênh, truyền thông đa phương tiện chủ yếu cung cấp kết nối CS cú tiêu đề hn ch, c bit thi gian đầu khai thác dịch vụ Tuy nhiên, việc sử dụng a phng tin giao thc IP đợc hy vọng sÏ phát triển m¹nh tương lai, khả tương thích chúng với ứng dụng đa phương tiện Internet 3GPP nghiên cứu giao thức đa phương tiện CODEC với dự kiến đưa công nghệ đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) khác bao gồm Phân hệ IM CN Các hoạt động chuẩn hóa th«ng tin đa phương tiện trờn c s cỏc giao thc IP đợc đẩy mạnh nh hoạt động chun húa giao thc truyn ti cđa IETF chn ho¸ viƯc cung cÊp c¸c dịch vụ cđa Tỉ chøc diễn đàn th«ng tin đa phương tiện vơ tuyến (WMF) Các hoạt động cđa 3GPP tập trung ch yu vo phơng pháp mó hoỏ thớch ứng với đặc tÝnh truyền dẫn hệ thống 3G M¸y kh¸ch Streaming C¸c m¸y chđ cung cÊp néi dung Lu trữ nội dung Mạng lõi UMTS Máy khách Streaming Mạng IP Các thông tin thiết bị đầu cuối thuê bao Hình 5.11 Cấu hình luồng tin (liªn tơc) gãi Hai loại CODEC đa phương tiện gói 3GPP nghiên cứu có tên CODEC đa phương tiện gói cho thoại thời gian thực, tương tác v CODEC cho lung thông tin ( thông tin liên tơc) theo gói Lo¹i CODEC thứ hai chun dùng cho luồng th«ng tin nghe nhìn, ví dụ hệ thống minh hoạ hình 5.11 Như minh ho¹ hỡnh 5.12, khả hot ng giúp xác định cỏc loại CODEC v nhng đặc tính chúng khơng bao gồm c¸c CODEC cho thoại, video âm mà cịn c¸c CODEC cho truyền văn bản, hình ảnh tĩnh, ngơn ngữ tích hợp đa phương tiện đồng (SMIL),các ngơn ngữ tả cảnh vµ cung cÊp cỏc giao thc u cui loại CODEC phục vụ cho lớp truyền tải th× khả tương thích với tiêu chuẩn IETF giao thức truyền tải thời gian thực (RTP), giao thức điều khiển truyền tải thời gian thực (RTCP), giao thức phân luồng thời gian thực (RTSP) đặc biệt coi trọng Trong tương lai, thơng tin đa phương tiện nhiều lo¹i thiết bị đầu cuối sử dụng Internet trở thành hin thc Các khả thiết bị đầu cuối Giao diện thuê bao Bộ giải mà hình ảnh Bộ giải mà đồ hoạ véc tơ Các giao Thức FFS Bộ giải mà Video Văn Bộ giải mà âm Bộ giải mà thoại Khuôn dạng tải Đầu âm Bố cục không gian thời gian Hiển thị đồ hoạ Đồng Điều khiển trình diễn Trao đổi khả Điều khiển phiên Lựa chọn nội dung Phạm vi 3GPP PSS Hình 5.12 Các đặc tính kü tht cđa CODEC cho lng tin gãi C¸c tõ viết tắt AMPS: Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến BS: Base Station Trạm gốc BTS: Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc C/I: Carrier / Interference Tû sè sãng mang trªn nhiƠu CDMA: Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mà CODEC: Coding and Decoding Mà hoá giải mà CRC: Cyclic Redundance Check KiĨm tra c¸c bÝt d− theo chu kỳ DS: Direct Sequence Chuỗi trực tiếp DS-SS: Direct Sequence - Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp Eb/No: Energy of a bit / Noise Năng lợng bít/tạp âm Ec/Io : Energy of a chip/ Interference Năng lợng cđa mét chip/nhiƠu EMI: Environment Mobile Interference NhiƠu m«i tr−êng di động ERP: Effective Radiative Power Công suất xạ hiệu dụng EVRC: Enhanced Variable Rate Coding Phơng pháp mà hoá tốc độ thay đổi nâng cao FDMA: Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số FEC: Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi thuận FER: Frame Error Rate Tỷ lệ lỗi khung FH: Frequency Hopping Nhảy tần FM: Frequency Modulation Điều tần (tơng tự) FSK: Frequency Shift Keying Khoá dịch tần ( điều tần kỹ tht sè) GOS : Grade of Service CÊp dÞch vơ GSM: Global System for Mobile Hệ thống toàn cầu cho thông tin di động ID : Identification Nhận dạng INIT- PWR: Initial Power Công suất khởi đầu MAHO: Mobile Assisted Hand Off Chuyển giao có hỗ trợ máy di động MS: Mobile Station Trạm di động MSC: Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động (tổng đài cho hệ thống di động) NAMPS: Narrow Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến băng hẹp NOM-PWR: Nominal Power Công suất danh định PCB: Power Control Bit Bít điều khiển công suất PCG: Power Control Group Nhóm bít điều khiển công suất PCS: Power Control Subchannel Kênh phụ điều khiển công st PDC: Personal Digital Cellular HƯ thèng th«ng tin di động số cá nhân (của Nhật) PILOT INC: Pilot Increase Tăng kênh hoa tiêu PMRM: Power Measurement Report Message Bản tin báo cáo phép đo công suất PN: Pseudorandom Noise Tạp âm giả ngẫu nhiên PSK: Phase Shift Keying Điều chế pha PWR STEP: Power Step Bớc (điều khiển) công suất QCELP: Qualcom Code Excited Linear Prediction Phơng pháp mà hoá (thoại) dự đoán tuyến tính kích thích mà cđa Qualcom QPSK: Quadrature Phase Shift Keying §iỊu chÕ pha cầu phơng RF: Radio Frequency Tần số vô tuyến (cao tÇn) SNR ( S/N): Signal to Noise Ratio Tû sè tín hiệu tạp âm SU: Subscriber Unit Khối thuê bao T_ADD : Threshold Add Tăng ngỡng TACS: Total Access Communication System Hệ thống thông tin truy nhập toàn diện TCOMP : Threshold Compare Ng−ìng so s¸nh TDMA: Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian T_DROP: Threshold Drop Gi¶m ng−ìng (tÝn hiƯu) WLL: Wireless Local Loop Mạch vòng vô tuyến nội hạt Ti liệu tham kh¶o W-CDMA Mobile Communications System, John Wiley & Sons LTD, 2002 CDMA Systems Engineering Handbook , Artech House , 1998 CDMA RF System Engineering, Artech House , 1998 TIA/EIA-95-B, Global Engineering Documents-USA, 1999 CDMA General, NEC, 2001 Radio Network Planning For CDMA Systems , NEC, 2001 W-CDMA introduction, NEC,20001 IMT-2000 Project, trang web www.IMT-2000.org , 2002 HƯ thèng th«ng tin di động 3G xu hớng phát triển, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2004 10 Thông tin di động hệ 3, Nhà xuất Bu điện, 2001 11 CDMA 2000, TS Ngun Ph¹m Anh Dịng, 2001 12 ATM & CDMA technology (Công nghệ ATM CDMA), LGIC & VNPT (Sách song ngữ ), 1996 ... (IMS) Các ứng dụng dịch vụ Mạng báo hiệu Mạng IP đa phơng tiện Các PLMN khác Miền PS Mạng bên ngoài/ mạng PSTN Mạng di động mặt đất công cộng Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng Các ứng dụng dịch... quan trọng tương lai đánh giá toµn diƯn việc ứng dụng IP mạng di động tiến tới mạng IP thức 3GPP R5 T¸ch hƯ thèng trun tải hệ thống điều khiển ứng dụng API mở Đảm bảo QoS API mở API mở Thiết bị... 12,2 kbit/s M· hoá âm Tốc độ bít (kbit/s/ch) Hình 5.10 Phạm vi ứng dụng CODEC âm thanh/thoại Vi mc ớch xoỏ bỏ ngăn cỏch phm vi ứng dụng hai tiờu chun ny, trình chun hoỏ AMR-WB ang c tin hnh Quá