MỤC LỤC
Các từ viết tắt 4
Mở đầu 11
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ.
1.1. Giới thiệu 13
1.2. Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 1 14
1.3. Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 2 15
1.3.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA 15
1.3.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA 16
1.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba 17
1.5 Kết luận chương 18
Chương 2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM.
2.1. Giới thiệu lịch sử phát triển 19
2.2. Cấu trúc mạng GSM 20
2.2.1. Trạm di động 21
2.2.2. Hệ thống con trạm gốc 22
2.2.3. Hệ thống mạng con 22
2.2.4 Đa truy cập trong GSM 23
2.2.5 Các thủ tục thông tin 24
2.2.5.1 Đăng nhập thiết bị vào mạng 24
2.2.5.2 Chuyển vùng 25
2.2.5.3 Thực hiện cuộc gọi 25
2.2.5.3.1 Cuộc gọi từ thiết bị di động vào điện thoại cố định 25
Trang
1
2.2.5.3.2 Cuộc gọi từ điện thoại cố định đến thiết bị di động 26
2.2.5.3.3 Cuộc gọi từ thiết bị di động đến thiết bị di động 27
2.2.5.3.4 Kết thúc cuộc gọi 27
2.3 Sự phát triển mạng GSM lên 3G 28
2.3.1 Hệ thống GSM sẽ được nâng cấp từng bước lên thế hệ ba 28
2.3.2 Các giải pháp nâng cấp 28

4.4 Trải phổ trong W-CDMA 48
4.4.1 Giới thiệu 48
4.4.2 Nguyên lý trải phổ DSSS 50
4.4.3 Mã trải phổ 51
4.4.4 Các hàm trực giao 53
4.5 Cấu trúc phân kênh của WCDMA 53
4.5.1 Kênh vật lý 54
4.5.1.1 Kênh vật lý riêng đường lên 54
4.5.1.2 Kênh vật lý chung đường lên 56
4.5.1.3 Kênh vật lý riêng đường xuống (DPCH) 60
4.5.1.4 Kênh vật lý chung đường xuống 60
4.5.2. Kênh truyền tải 65
4.5.2.1 Kênh truyền tải riêng 65
4.5.2.2. Kênh truyền tải chung 65
4.5.2.3 Sắp xếp kênh truyền tải lên kênh vật lý 67
4.6 Truy nhập gói trong W-CDMA 67
4.6.1 Tổng quan về truy nhập gói trong W-CDMA 68
4.6.2. Lưu lượng số liệu gói 68
4.6.3 Các phương pháp lập biểu gói 69
4.6.3.1 Lập biểu phân chia theo thời gian 69
Trang
3
4.6.3.2. Lập biểu phân chia theo mã 70
4.7. Kết luận chương 70
Chương 5 QUY HOẠCH MẠNG W-CDMA.
5.1 Giới thiệu 71
5.2 Tính suy hao đường truyền cho phép 72
5.3. Xác định kích thước ô 73
5.3.1. Mô hình Hata – Okumura 73
5.3.2. Mô hình Walfsch – Ikegami 74

Bộ điều khiển trạm gốc.
BSS Base Station Subsystem
Phân hệ trạm gốc.
BTS Base Tranceiver Station
Trạm vô tuyến thu phát gốc.
BPSK Binary Phase Shift Keying
Khóa dịch pha nhị phân.
CCCH Common Control Channel
Kênh điều khiển chung.
CDMA Code Division Multiple Access
Đa truy cập chia theo mã.
Trang
5
Các từ viết tắt
C/I Carrier to Interference ratio
Tỷ số sóng mang trên nhiễu.
CCCH Common Control Chanel
Kênh điều khiển chung.
CCPCH Common Control Physical Chanel
Kênh vật lý điều khiển chung.
CPCC Common Power Control Chanel
Kênh điều khiển công suất chung.
CPCH Common Packet Chanel.
Kênh gói chung.
CPICH Common Pilot Chanel
Kênh hoa tiêu chung.
CR Chip Rate
Tốc độ chip (tương đương với tốc độ trải phổ của kênh).
CS Circuit Switch
Chuyển mạch kênh.

Kênh điều khiển chung đường xuống.
FCCH Frequency Correction Channel
Kênh hiệu chỉnh tần số.
FDD Frequency Division Duplex
Ghép kênh song công phân chia theo tần số.
FDMA Frequence Division Multiple Access
Đa truy cập phân chia theo tần số
FDCCH Forward Dedicated Control Chanel
Kênh điều khiển riêng đường xuống.
FSK Frequency Shift Keying
Khoá điều chế dịch tần.
GOS Grade Of Service
Cấp độ phục vụ.
GSM Global System for Mobile Communication
Thông tin di động toàn cầu
Trang
7
Các từ viết tắt
GPS Global Position System
Hệ thống định vị toàn cầu.
GPRS General Packet Radio Services
Dịch vụ vô tuyến gói chung.
Handover Chuyển giao.
HH Hard Handoff
Chuyển giao cứng.
HSCSD Hight Speed Circuit Switched Data
Hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao.
IMT-2000 International Mobile Telecommunication
Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu.
IMSI International Mobile Subscriber Identity

MTP Message Transfer Part
Phần truyền bản tin.
MSC Mobile Service Switching Center
Tổng đài di động.
NAS Non-Access Stratum
Tầng không truy nhập.
Node B Là nút logic kết cuối giao diện IuB với RNC.
NSS Network and Switching Subsystem
Hệ thống chuyển mạch
ODMA Opportunity Driven Multiplex Access
Đa truy cập theo cơ hội.
OM Operation and Management
Khai thác và bảo dưỡng.
PAGCH Paging and Access
Kênh chấp nhận truy cập và nhắn tin.
PCCC Parallel Concatenated Convolutional Code
Mã xoắn móc nối song song.
PCCH Paging Contrlo Chanel
Kênh điều khiển tìm gọi.
Trang
9
Các từ viết tắt
PCH Paging Channel
Kênh nhắn tin.
PCPCH Physical Common Packet Chanel
Kênh gói chung vật lý.
PCS Personal Communication Services
Dịch vụ thông tin cá nhân.
PLMN Public Land Mobile Network
Mạng di động mặt đất công cộng.

Tốc độ khả biến.
WCDMA Wideband Code Division Multiplex Access
Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng.
Trang
11
Lời nói đầu
Lời nói đầu
@
Thông tin di động số đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới
với những ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thông tin, trong dịch vụ và trong
cuộc sống hằng ngày. Các kĩ thuật không ngừng được hoàn thiện đáp ứng nhu cầu
của người tiêu dùng. Công nghệ điện thoại di động phổ biến nhất thế giới GSM
đang gặp nhiều cản trở và sẽ sớm bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến hơn,
hỗ trợ tối đa các dịch vụ như Internet, truyền hình
Hệ thống viễn thông di động thế hệ hai là GSM và IS 95. Những công
nghệ này ban đầu được thiết kế để truyền tải giọng nói và nhắn tin. Để tận dụng
được tính năng của hệ thống 2G khi chuyển hướng sang 3G cần thiết có một giải
pháp trung chuyển. Các nhà khai thác mạng GSM có thể bắt đầu chuyển từ GSM
sang 3G bằng cách nâng cấp hệ thống mạng lên GPRS (Dịch vụ vô tuyến chuyển
mạch gói), tiếp theo là EDGE (tiêu chuẩn 3G trên băng tần GSM và hỗ trợ dữ liệu
lên tới 384kbit) và UMTS (công nghệ băng thông hẹp GSM sử dụng truyền dẫn
CDMA), và WCDMA.
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. Việc vẫn có thể giữ liên lạc với mọi người trong khi di chuyển đã
làm thay đổi cuộc sống riêng tư và công việc của chúng ta.

Trang
13
Tổng quan về thông tin di động số
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ
1.1 Giới thiệu.
Ra đời đầu tiên vào cuối năm 1940, đến nay thông tin di động đã trải qua
nhiều thế hệ.Thế hệ không dây thứ 1 là thế hệ thông tin tương tự sử dụng công
nghệ đa truy cập phân chia phân chia theo tần số (FDMA).Thế hệ thứ 2 sử dụng kỹ
thuật số với công nghệ đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) và phân chia
theo mã (CDMA).Thế hệ thứ 3 ra đời đánh giá sự nhảy vọt nhanh chóng về cả dung
lượng và ứng dụng so với các thế hệ trước đó, và có khả năng cung cấp các dịch vụ
đa phương tiện gói là thế hệ đang được triển khai ở một số quốc gia trên thế giới.
Quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động trên thế giới được thể
hiện sự phát triển của hệ thống điện thoại tổ ong (CMTS : Cellular Mobile
Telephone System) và nhắn tin (PS : Paging System) tiến tới một hệ thống chung
toàn cầu trong tương lai.
Hình 1.1 thể hiện một mạng điện thoại di động tổ ong bao gồm các trạm gốc(BTS).
Trang
14
Tổng quan về thông tin di động số
Hình 1.1: Hệ thống điện thoại di động
1.2. Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 1
Phương pháp đơn giản nhất về truy nhập kênh là đa truy nhập phân chia tần
số . Hệ thống di động thế hệ 1 sử dụng phương pháp đa truy cập phân chia theo tần
số (FDMA) và chỉ hổ trợ các dịch vụ thoại tương tự và sử dụng kỹ thuật điều chế
tương tự để mang dữ liệu thoại của mỗi người sử dụng .Với FDMA , khách hàng
được cấp phát một kênh trong tập hợp có trật tự các kênh trong lĩnh vực tần số. Sơ
đồ báo hiệu của hệ thống FDMA khá phức tạp, khi MS bật nguồn để hoạt động thì
nó dò sóng tìm đến kênh điều khiển dành riêng cho nó. Nhờ kênh này, MS nhận

-TDMA).
• Đa truy cập phân chia theo mã (Code Division Multiple Access
-CDMA).
1.3.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA.
Với phương pháp truy cập TDMA thì nhiều người sử dụng một sóng mang và
trục thời gian được chia thành nhiều khoảng thời gian nhỏ để dành cho nhiều người
sử dụng sao cho không có sự chồng chéo. Phổ quy định cho liên lạc di động
được chia thành các dải tần liên lạc, mỗi dải tần liên lạc này dùng chung cho
Trang
16
Tổng quan về thông tin di động số
N kênh liên lạc, mỗi kênh liên lạc là một khe thời gian trong chu kỳ một
khung. Các thuê bao khác dùng chung kênh nhờ cài xen thời gian, mỗi thuê bao
được cấp phát cho một khe thời gian trong cấu trúc khung .
Đặc điểm :
-Tín hiệu của thuê bao được truyền dẫn số.
-Liên lạc song công mỗi hướng thuộc các dải tần liên lạc khác nhau, trong
đó một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ trạm gốc đến các máy
di động và một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ máy di động đến
trạm gốc. Việc phân chia tần như vậy cho phép các máy thu và máy phát có thể
hoạt động cùng một lúc mà không sợ can nhiễu nhau.
-Giảm số máy thu phát ở BTS.
-Giảm nhiễu giao thoa.
Hệ thống TDMA điển hình là hệ thống thông tin di động toàn cầu
(Global System for Mobile Communications - GSM).
Máy điện thoại di động kỹ thuật số TDMA phức tạp hơn kỹ thuật
FDMA. Hệ thống xử lý số đối với tín hiệu trong MS tương tự có khả năng xử
lý không quá 106 lệnh trong 01 giây, còn trong MS số TDMA phải có khả
năng xử lý hơn 50x106 lệnh trên giây.
1.3.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA.

hành nghiên cứu hoạch định hệ thống thông tin di động thế hệ ba. ITU-R đang tiến
hành công tác tiêu chuẩn hóa cho hệ thống thông tin di động toàn cầu IMT-2000. Ở
châu Âu ETSI đang tiến hành tiêu chuẩn hóa phiên bản này với tên gọi là UMTS
(Universal Mobile Telecommunnication System). Hệ thống mới này sẽ làm việc ở
dải tần 2GHz. Nó sẽ cung cấp nhiều loại hình dịch vụ bao gồm các dịch vụ thoại và
số liệu tốc độ cao, video và truyền thanh. Tốc độ cực đại của người sử dụng có thể
lên đến 2Mbps. Người ta cũng đang tiến hành nghiên cứu các hệ thống vô tuyến thế
hệ thứ tư có tốc độ lên đến 32Mbps.
Hệ thống thông tin di động thế hệ ba được xây dựng trên cơ sở IMT – 2000
với các tiêu chí sau :
Trang
18
Tổng quan về thông tin di động số
- Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz với đường lên có dải tần 1885-
2025MHz và đường xuống có dải tần 2110-2200MHz.
- Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến,
tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến, đồng thời tương tác với mọi
loại dịch vụ viễn thông.
- Hệ thống thông tin di động 3G sử dụng các môi trường khai thác khác nhau.
- Có thể hỗ trợ các dịch vụ như : Môi trường thông tin nhà ảo (VHE – Vitual
Home Environment) trên cơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạch
toàn cầu; Đảm bảo chuyển mạng quốc tế; Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng
thời cho thoại, số liệu chuyển mạch theo kênh và số liệu chuyển mạch theo gói.
- Dể dàng hỗ trợ các dich vụ mới xuất hiện.
Các hệ thống thông tin di động thế hệ hai phát triển thông dụng nhất hiện nay
là : GSM, cdmaOne (IS-95), TDMA (IS-136), PDC. Trong quá trình thiết kế hệ
thống thông tin di động thế hệ ba, các hệ thống thế hệ hai được cơ quan chuẩn hóa
của từng vùng xem xét để đưa ra các đề xuất tương ứng thích hợp với mỗi vùng.
1.5 Kết luận chương
Chương này đã giới thiệu tổng quan về quá trình phát triển của hệ thống thông

thông tin di động toàn cầu), trước đây có tên là Groupe Spécial Mobile.
Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM là hệ thống thông tin tế bào số tích
hợp và toàn diện, được phát triển đầu tiên ở Châu Âu và đã nhanh chóng phát triển
trên toàn thế giới. Mạng được thiết kế phù hợp với hệ thống ISDN và các dịch vụ
mà GSM cung cấp là một hệ thống con của dịch vụ ISDN chuẩn.
Trang
21
Giới thiệu hệ thống thông tin di động GSM
Hình 2.1
GSM đầu tiên được thiết kế hoạt động ở dải tần 890-915 MHz và 935-960
MHz, hiện nay là 1.8GHz. Một vài tiêu chuẩn chính được đề nghị cho hệ thống :
• Chất lượng âm thoại chính thực sự tốt.
• Giá dịch vụ và thuê bao giảm.
• Hỗ trợ liên lạc di động quốc tế.
• Khả năng hỗ trợ thiết bị đầu cuối trao tay.
• Hỗ trợ các phương tiện thuận lợi và dịch vụ mới.
• Năng suất quang phổ.
• Khả năng tương thích ISDN.
Tiêu chuẩn được ban hành vào tháng giêng năm 1990 và những hệ thống
thương mại đầu tiên được khởi đầu vào giữa năm 1992. Tổ chức MoU
(Memorandum of Understanding) thành lập bởi nhà điều hành và quản lý GSM
được cấp phép đầu tiên, lúc đó có 13 hiệp định được ký kết và đến nay đã có 191
thành viên ở khắp thế giới. Tổ chức MoU có quyền lực tối đa, được quyền định
chuẩn GSM.
2.2. Cấu trúc mạng GSM
Mạng GSM gồm nhiều khối chức năng khác nhau. Hình dưới cho thấy cách
bố trí của mạng GSM tổng quát. Mạng GSM có thể chia thành ba phần chính.
Trạm di động (Mobile Station_MS) do thuê bao giữ. Hệ thống con trạm gốc (Base
Station Subsystem_BSS) điều khiển liên kết với trạm di động. Hệ thống mạng con
Trang

điều khiển (BSC). Hai hệ thống này liên kết dùng giao tiếp Abis chuẩn hoá, cho
phép điều hành các bộ phận cung cấp bởi các nhà sản xuất khác nhau.
Trạm thu phát gốc là nơi máy thu phát vô tuyến phủ một cell và điều khiển các
giao thức liên kết vô tuyến với trạm di động. Trong một thành phố lớn, có nhiều
khả năng triển khai nhiều BTS, do đó yêu cầu BTS phải chính xác, tin cậy, di
chuyển được và giá thành thấp.
Trạm gốc điều khiển tài nguyên vô tuyến của một hoặc nhiều BTS. Trạm điều
khiển cách thiết lập kênh truyền vô tuyến, nhảy tần và trao tay. BSC là kết nối
giữa trạm di động và tổng đài di động (MSC).
2.2.3. Hệ thống mạng con.
Thành phần chính của hệ thống mạng con là tổng đài di động, hoạt động như
một nút chuyển mạch bình thường của PSTN hoặc ISDN, và cung cấp tất cả các
chức năng cần có để điều khiển một thuê bao di động, như đăng ký, xác nhận, cập
nhật tọa độ, trao tay, và định tuyến cuộc gọi cho một thuê bao liên lạc di động.
Những dịch vụ này được cung cấp chung với nhiều bộ phận chức năng khác, tạo
nên hệ thống mạng con. MSC cung cấp kết nối đến mạng cố định (như PSTN hoặc
ISDN). Báo hiệu giữa các bộ phận chức năng trong hệ thống mạng con là hệ thống
báo hiệu số 7 (SS7) sử dụng cho báo hiệu trung kế trong mạng ISDN và mở rộng sử
dụng trong mạng công cộng hiện tại.
Trang
24
Giới thiệu hệ thống thông tin di động GSM
Bộ ghi định vị thường trú (HLR) và bộ ghi định vị tạm trú (VLR) cùng với
MSC cung cấp định tuyến cuộc gọi và khả năng liên lạc di động của GSM. HLR
chứa tất cả thông tin quản trị của mỗi thuê bao đã đăng ký trong mạng GSM tương
ứng, cùng với vị trí hiện tại của di động. Vị trí của di động thường ở dưới dạng địa
chỉ báo hiệu của VLR chứa trạm di động.
Bộ ghi định vị tạm trú (VLR) chứa thông tin quản trị được chọn từ HLR, cần
thiết cho điều khiển cuộc gọi và cung cấp các dịch vụ thuê bao, cho mỗi thuê bao
hiện tại nằm trong vùng địa lý điều khiển bởi VLR. Mặc dù mỗi bộ phận chức năng