Luận Văn Thông tin di động thế hệ Ba-3G với công nghệ W-CDMA

Mở đầu

Với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp viễn thông hiện nay, đặc biệt là sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ số liệu IP đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghiệp viễn thông di động. Thông tin di động thế hệ thứ hai mặc dù sử dụng công nghệ số nhưng vì là hệ thống băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng được các dịch vụ mới này. Trong bối cảnh đó ITU đã đưa ra hệ thống thông tin di động thế hệ ba với tên gọi ITM-2000. ITM-2000 đã mở rộng đáng kể khả năng cung cấp dịch vụ và cho phép sử dụng nhiều phương tiện thông tin. Mục đích của ITM-2000 là đưa ra nhiều khả năng mới nhưng cũng đồng thời đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin di động thế hệ hai. Các hệ thống 3G sẽ cung cấp rất nhiều dịch vụ viễn thông bao gồm: tiếng, số liệu tốc độ bit thấp và bit cao, đa phương tiện, video cho người sử dụng làm việc cả ở các phương tiện công cộng lẫn tư nhân.

Các tiêu chí chung để xây dựng ITM-2000 như sau:

- Sử dụng dải tần quốc tế quy định 2 GHz như sau:
+ Đường lên: 1885 – 2025 MHz.
+ Đường xuống: 2110 – 2200 MHz.
- Là hệ thống thông tin di động 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 loại dịch vụ viễn thông.
- Sử dụng các phương tiện khai thác khác nhau:
+ Trong công sở.
+ Ngoài đường.
+ Trên xe.
+ Vệ tinh.

- Có thể hỗ trợ các dịch vụ như:

+ Các phương tiện tại nhà ảo (VHE: Virtual Home Environment) trên sơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạng toàn cầu.
+ Đảm bảo chuyển mạng quốc tế.
+ Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch kênh và số liệu chuyển mạch gói.
- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.
Môi trường hoạt động của ITM-2000 được chia thành bốn vùng với các tốc độ bit Rb như sau:
+ Vùng 1: trong nhà, ô pico, Rb  2 Mbit/s.
+ Vùng 2: thành phố, ô micro, Rb  384 kbit/s.
+ Vùng 3: ngoại ô, ô macro, Rb  144 kbit/s.
+ Vùng 4: toàn cầu, Rb = 9,6 kbit/s.

2. Các hoạt động quốc tế xây dựng tiêu chuẩn hệ thống thông tin di động thế hệ ba
Trong quá trình thiết kế các hệ thống thông tin thế hệ ba, các hệ thống thế hệ hai (GSM, IS-95 CDMA và PDC (tổ ong cá nhân)) đã được các cơ quan tiêu chuẩn hóa của từng vùng xem xét để đưa ra các đề xuất tương thích.
Các công nghệ được nghiên cưu để đưa ra các đề xuất cho hệ thống thông tin di động thế hệ ba gồm:

+ W-CDMA (CDMA băng rộng).
+ W-TDMA (TDMA băng rộng).
+ TDMA/CDMA băng rộng.
+ OFDMA (đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao).
+ ODMA (đa truy nhập theo cơ hội).

Dưới đây ta xét tổng quan công nghệ trên , ở đây ta chỉ xét W-CDMA vì nó liên quan đến đề tài mà em đang nghiên cứu.
W-CDMA

Công nghệ W-CDMA có các tính năng cơ sở sau:

+ Hoạt động ở CDMA băng rộng với băng tần 5 MHz.
+ Lớp vật lý linh hoạt để tích hợp được tất cả các tốc độ trên một sóng mang.
+ Tái sử dụng bằng 1.
Ngoài ra các công nghệ này có các tính năng tăng cường sau:
+ Phân tập phát.
+ Anten thích ứng.
+ Hỗ trợ các cấu trúc thu tiên tiến.

W-CDMA nhận được ủng hộ lớn nhất trước hết nhờ tính linh hoạt của lớp vật lý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau, đặc biệt là các tốc độ bit thấp và trung bình. Nhược điểm của W-CDMA là ở hệ thống không cấp phép trong băng TDD với phát thu liên tục, công nghệ W-CDMA không tạo điều kiện cho các kỹ thuật chống nhiễu ở các phương tiện làm việc như máy điện thoại không dây.