TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|1
Đề tài:
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ 2G – 3G Danh sách nhóm
MSSV
H
ọ
và tên
Ngày sinh
Ghi chú
3001080099
V
ũ Kim
Hi
ế
u
04/03/1990
Nhóm Trư
ở
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|2
Mục Lục
Chương 1: CÔNG NGHỆ MẠNG 2G 6
1.1. Khái niệm: 6
1.2. Đặc điểm công nghệ 2G 6
1.3. Các chuẩn công nghệ chủ yếu của 2G bao gồm: 7
1.4. Ưu & nhược điểm của 2G 7
Chương 2: CÔNG NGHỆ MẠNG 3G 9
2.1. Khái Niệm: 9
2.2. Đặc điểm công nghệ 3G: 9
2.3. Các yêu cầu về bảo mật trong 3G: 12
2.4. Ưu & nhược điểm của 3G: 13
ng di đ
ộ
ng th
ế
h
ệ
1
2G
The Second Generat
ion
H
ệ
th
ố
ng di đ
ộ
ng th
ế
h
ệ
2
ố
i tác th
ế
h
ệ
th
ứ
3
3GPP2
Third Generation Partnership Project
2
D
ự
án 2 đ
ố
i tác th
ế
h
ệ
th
c
CDMA
Code Division Multi
ple
Access
Đa truy nh
ậ
p phân chia theo mã
CS
Circuit Switch
Chuy
ể
n m
ạ
ch kênh
EDGE
Enhanced Data Rates for GSM
Evolution
C
ả
ch v
ụ
vô tuy
ế
n gói chung
GPS
Global Position System
H
ệ
th
ố
ng đ
ị
nh v
ị
toàn c
ầ
u
GSM
Global System for Mobile
Communications
IS
-
54
Interim Standard
-
54
Tiêu chu
ẩ
n thông tin di đ
ộ
ng
TDMA cải tiến của Mỹ (do AT&T
đề xuất
IS
-
95
Interim Standard
-
95
Tiêu chu
ẩ
n thông tin di đ
ộ
ế
LAN
Local Area Network
M
ạ
ng c
ụ
c b
ộ
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|4
MMS
Multimedia Messaging Services
D
ị
ch v
ụ
nh
ắ
n tin đa phương ti
ệ
n
Đa truy nh
ậ
p phân chia theo th
ờ
i
gian
TE
Terminal Equipment
Thi
ế
t b
ị
đ
ầ
u cu
ố
i
UMTS
Universal Mobile
Telecommunications System
H
ệ
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|5
LỜI NÓI ĐẦU
Ở Việt Nam trong những năm gần đây, ngành công nghiệp viễn thông nói chung
và thông tin di dộng nói riêng đã có những bước phát triển vượt bậc. Từ chỗ có hai nhà
cung cấp dịch vụ di động, cho đến nay đã có bảy nhà cung cấp dịch vụ di động. Cùng với
đó, số lượng thuê bao di động không ngừng tăng lên, yêu cầu của khách hàng sử dụng
dịch vụ di động cũng ngày một cao hơn. Điện thoại di động giờ đây không chỉ để dùng để
nghe gọi như trước nữa, mà nó đã trở thành một đầu cuối di động với đầy đủ các tính
năng để phục vụ mọi nhu cầu của con người.
Thông tin di động đóng một vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống của chúng
ta. Nhờ có thông tin di động mà mọi người trên toàn thế giới có thể liên lạc với nhau một
cách dễ dàng, tuy nhiên nhu cầu con người là rất lớn, bởi mọi người không chỉ đơn thuần
là liên hệ với nhau mà họ còn muốn có các dịch vụ truyền thông đa phương tiện. Để đáp
ứng được nhu cầu đó của con người các công nghệ thông tin di động đã được ra đời và
ngày càng phát triển, ban đầu với công nghệ 0G, 1G đã cho phép mọi người liên lạc với
nhau thuận tiện hơn, sau đó là công nghệ 2G( như GSM) đã cho phép mọi người sử dụng
nhiều dịch vụ hơn qua mạng thông tin di động, tuy nhiên cho tới này thì cả công nghệ
3G(UMTS ) và công nghệ 3.5G đã ra đời và phát triển rất mạnh nó cho phép rất nhiều
dịch vụ đa phương tiện như truyền hình ảnh, âm thanh chất lượng cao, và đã phần nào
- Dung lượng lớn
- Siêu bảo mật (High Security)
- Nhiều dịch vụ kèm theo như truyền dữ liệu, fax, SMS (tin nhắn),
- Phần lớn ĐTDĐ ngày nay đều có tiêu chuẩn 2G và sử dụng chuẩn GSM - hệ thống
di động kỹ thuật số được sử dụng rộng rãi nhất.
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|7
1.3. Các chuẩn công nghệ chủ yếu của 2G bao gồm:
GSM (thuộc TDMA) có nguồn gốc từ châu Âu, nhưng đã được sử dụng trên tất cả
các quốc gia ở 6 lục địa. Ngày nay, công nghệ GSM vẫn còn được sử dụng với 80% điện
thoại di động trên thế giới.
IS-95 còn được gọi là aka cdmaOne (thuộc CDMA, thường được gọi ngắn gọn là
CDMA tại Mỹ) được sử dụng chủ yếu là châu Mỹ và một số vùng ở châu Á. Ngày nay,
những thuê bao sử dụng chuẩn này chiếm khoảng 17% trên toàn thế giới. Hiện tại, ở các
nước Mexico, Ấn Độ, Úc và Hàn Quốc có rất nhiều nhà cung cấp mạng CDMA chuyển
sang cung cấp mạng GSM.
PDC (thuộc TDMA) là mạng tư nhân, được Nextel sử dụng tại Mỹ, và Telus
Mobility triển khai ở Canada.
IS-136 aka D-AMPS (thuộc TDMA thường được gọi tắt là TDMA tại Mỹ) đã từng
là mạng lớn nhất trên thị trường Mỹ nay đã chuyển sang GSM.
1.4. Ưu & nhược điểm của 2G
a. Ưu điểm:
Trong mạng 2G, Tín hiệu kĩ thuật số được sử dụng để trao đổi giữa điện thoại và
các tháp phát sóng, làm tăng hiệu quả trên 2 phương diện chính :
Dữ liệu số của giọng nói có thể được nén và ghép kênh hiệu quả hơn so với mã
hóa Analog nhờ sử dụng nhiều hình thức mã hóa, cho phép nhiều cuộc gọi cùng được mã
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|9
Chương 2: CÔNG NGHỆ MẠNG 3G
2.1. Khái Niệm:
3G, hay 3-G, (Third-generation Technology) là công nghệ truyền thông thế hệ thứ
ba, cho phép truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn
nhanh, hình ảnh…). 3G cung cấp cả hai hệ thống là chuyển mạch gói và chuyển mạch
kênh.
Điểm mạnh của công nghệ này so với công nghệ 2G và 2.5G là cho phép truyền,
nhận các dữ liệu, âm thanh, hình ảnh chất lượng cao cho cả thuê bao cố định và thuê bao
di động ở các tốc độ khác nhau. Với công nghệ 3G, các nhà cung cấp có thể mang đến
cho khách hàng các dịch vụ đa phương tiện như nghe nhạc, xem phim chất lượng cao,
truyền hình số, định vị toàn cầu (GPS), E-mail, lướt web, chơi game…
Lộ trình phát triển lên 3G
2.2. Đặc điểm công nghệ 3G:
a. Đặc điểm:
Đặc điểm nổi bật so với 2 thế hệ trước:
- Truy cập Internet
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|10
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|11
UMTS (Universal Mobile Telephone System) dựa trên công nghệ W-CDMA, là
giải pháp tổng quát cho các nước sử dụng công nghệ di động GSM. UMTS do tổ chức
3GPP quản lý. 3GPP cũng đồng thời chịu trách nhiệm về các chuẩn mạng di động như
GSM, GPRS và EDGE.
UMTS đôi khi còn có tên là 3GSM, dùng để nhấn mạnh sự liên kết giữa 3G và
chuẩn GSM. UMTS hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu đến 1920 Kbps, mặc dù trong thực tế
hiệu suất đạt được chỉ vào khoảng 384 Kbps.
Trong tương lai không xa, mạng UMTS có thể nâng cấp lên High Speed Downlink
Packet Access (HSDPA) - còn được gọi với tên 3,5G. HSDPA cho phép đẩy nhanh tốc
độ tải xuống tới 10 Mbps.
- FOMA:
FOMA được NTT DoCoMo đưa vào ứng dụng từ năm 2001, và được coi là dịch
vụ 3G thương mại đầu tiên của thế giới. Mặc dù cũng dựa vào nền tảng W-CDMA nhưng
FOMA lại không tương thích với UMTS.
* CDMA2000: Một trong những chuẩn 3G quan trọng là CDMA2000, thực chất là sự kế
tục và phát triển từ chuẩn 2G CDMA IS-95. Chuẩn CDMA2000 được quản lý bởi
3GPP2, một tổ chức hoàn toàn độc lập và riêng rẽ với 3GPP. CDMA2000 là công nghệ
nâng cấp từ CDMA, cho phép truyền tải dữ liệu trên mạng di động. Năm 2000,
CDMA2000 là công nghệ 3G đầu tiên được chính thức triển khai.
CDMA2000 gồm 3 phiên bản:
- 1xRTT
1xRTT là phiên bản đầu tiên của CDMA2000, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc
độ 307 Kbps (tải xuống) và 153 Kbps (tải lên). CDMA2000 1xRTT cũng mang lại chất
lượng thoại tốt hơn trên một kênh CMDA 1,25MHz đơn lẻ.
- 1xEV (1X Evolution)
Công nghệ 1xEV cung cấp tốc độ tải xuống và tải lên lớn hơn theo hai gian đoạn
triển khai
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|13
Các mục tiêu bảo mật chủ yếu mà ITU đưa ra rất đơn giản. Bất cứ chuẩn 3G nào,
ít nhất cũng phải thỏa mãn hai yêu cầu sau:
- Bảo mật 3G phải tương đương như bảo mật trong mạng cố định ISDN (Integrated
Services Digital Network).
- Thông tin cá nhân người dùng phải được bảo vệ khi liên lạc.
Yêu cầu đầu tiên cho thấy rằng có những điểm khác biệt trong việc bảo mật mạng
vô tuyến và việc bảo mật mạng cố định. Những điểm khác biệt này là do một số nguyên
nhân. Thứ nhất, mạng cố định có một hàng rào bảo vệ về mặt vật lý. Để chặn đường
truyền trong mạng cố định, cần có xâm nhập vật lý vào mạng, trong khi ở mạng vô tuyến,
kẻ xâm nhập chỉ cần ở trong vùng phủ sóng. Quan trọng hơn, các giới hạn với các trạm
trong mạng vô tuyến không rõ ràng như trong mạng cố định. Bốn điểm khác nhau cơ bản
giữa mạng vô tuyến và mạng cố định là:
- Băng thông
- Tốc độ lỗi cho phép
- Sự ngầm định và sự thay đổi
- Giới hạn công suất
Bởi các sự khác biệt này, các giao thức và các thuật toán sử dụng cho mạng cố
định thường có quá nhiều lợi thế so với các giao thức và các thuật toán sử dụng cho mạng
vô tuyến. Điều này tạo ra một thách thức lớn cho việc thiết kế cấu trúc bảo mật cho các
mạng vô tuyến.
Yêu cầu thứ hai là do trên thực tế khi chuyển vùng, không có kết nối an toàn nào
giữa mạng và người dùng. Các dữ liệu của thuê bao sẽ được gửi bởi một kết nối không an
toàn, có thể bị sử dụng để xâm phạm thông tin cá nhân của người dùng. Việc thiết kế
càng trở nên phức tạp hơn, do cần phải tương thích với các công nghệ vô tuyến đời cũ
hơn.
2.4. Ưu & nhược điểm của 3G:
thống thông tin di động 3G là 3GPP và 3GPP2. Hai tổ chức này có nhiệm vụ hình thành
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|15
và phát triển các kỹ thuật ở các lĩnh vực riêng nhằm thỏa mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật của
hệ thống thông tin di động 3G thống nhất.
2.6. Các loại thiết bị đầu cuối cho 3G:
+ Tiếng: 8/16/32 kbit/s
+ Số liệu (chẳng hạn PCM CIA).
- Truyền dẫn số liệu bằng mô đem tiếng cho các tốc độ:1,2 kbit/s, 2,4 kbit/s, 4,8
kbit/s, 9,6 kbit/s, 19,2 kbit/s, 28,8 kbit/s.
- Truyền dẫn số liệu số chuyển mạch theo mạch cho các tốc độ: 64 kbit/s; 128
kbit/s; đầu cuối video thấp hơn 2 Mbit/s
+ Ảnh tĩnh (đầu cuối cho PSTN)
+ Hình ảnh di động: được phân loại theo các cấp bậc chất lượng (32/64/128 kbit/s)
+ Thoại có hình chất lượng cao với tốc độ không thấp hơn 128 kbit/s
Thiết bị đầu cuối giống máy thu hình
+ Đầu cuối kết hợp máy thu hình và máy vi tính
+ Máy thu hình cầm tay có khả năng thu được MPEG
Thiết bị đầu cuối số liệu gói:
+PC có cửa thông tin cho phép :
- Điện thoại có hình
- Văn bản, hình ảnh, truy nhập cơ sở dữ liệu, video
+ Đầu cuối PDA
- PDA tốc độ thấp
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|16
- PDA tốc độ cao hoặc trung bình
- PDA kết hợp với sách điện tử bỏ túi
+ Máy nhắn tin hai chiều
+ Sách điện tử bỏ túi có khả năng thông tin
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.
Ưu điểm của công nghệ này là hỗ trợ nhiều mức tốc độ khác nhau: 144Kbps khi di
chuyển nhanh, 384Kbps khi đi bộ (ngoài trời) và cao nhất là 2Mbps khi không di chuyển
(trong nhà). Với tốc độ cao, WCDMA có khả năng hỗ trợ các dịch vụ băng rộng như truy
cập Internet tốc độ cao, xem phim, nghe nhạc với chất lượng không thua kém kết nối
trong mạng có dây. WCDMA nằm trong dải tần 1920MHz -1980MHz, 2110MHz -
2170MHz.
b.Các dịch vụ của công nghệ 3G tại Việt Nam
Công nghệ 3G đã trải qua 5 năm tồn tại và phát triển tại Việt Nam. Hiện nay có 4
đơn vị là: EVN Telecom – Vietnamobile, MobiFone, Viettel, Vinaphone được phép khai
thác dịch vụ 3G trên ĐTDĐ ở băng tần 1900 – 2200MHz.
Các dịch vụ 3G phổ biến hiện nay:
Video Call: là dịch vụ cho phép người dùng khi đang đàm thoại có thể nhìn thấy
hình ảnh trực tiếp của nhau thông qua camera được tích hợp trên ĐTDĐ.
Mobile Internet: là dịch vụ truy nhập Internet trực tiếp từ ĐTDĐ thông qua mạng
3G. Nhiều người đang sử dụng dịch vụ này và cảm thấy rất hài lòng về tốc độ truyền
cũng như tốc độ tải ứng dụng!
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|18
Mobile TV: là dịch vụ giúp người dùng xem truyền hình trên thiết bị ĐTDĐ
Wap Portal: là dịch vụ Cổng thông tin giúp người dùng có thể sử dụng nhiều dịch
vụ liên quan như đọc tin tức, nghe nhạc, xem phim, lưu trữ, tải ứng dụng, email, game…
Đánh giá chất lượng dịch vụ 3G:
Chất lượng: Đã được cải tiến tuy nhiên vẫn chưa thỏa mãn được nhu cầu của
người sử dụng. Do đó các nhà khai thác dịch vụ 3G cần tập trung nâng cấp hệ thống cơ
sở vật chất tốt hơn nữa để đảm bảo chất lượng đường truyền hỗ trợ tối đa cho các tiện ích
phục vụ người dùng.
Giá dịch vụ: Ngày càng giảm, đây cũng là tín hiệu đáng mừng cho đa số người
dùng.
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ MẠNG 2G -3G
GVHD: Th. Phạm Nguyễn Huy Phương Page|20
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Cuốn “Bài giảng thông tin di động 3G” – Tiến sĩ Phạm Công Hùng
[2] Cuốn “Mạng viễn thông thế hệ sau” Nhà XB Bưu điện 2002
[3] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Sách “Thông tin di động thế hệ ba”, Nhà xuất bản Bưu
Điện, 2001
[4] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Sách “cdmaOne và cdma2000”, Nhà xuất bản Bưu
Điện, 2003
[5] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình “Thông tin di động thế hệ ba”, Học Viện
Công nghệ Bưu chính Viễn thông , Nhà xuất bản Bưu Điện, 2004
[6] TS.Trịnh Anh Vũ - Thông tin di động - 2006. Trường Đại Học Công Nghệ -
ĐHQGHN.
[7] PGS.TS.Nguyễn Bích Lân. Nghiên cứu tiền khả thi dự án thông tin di động thế hệ thứ