Chơng i
Xu hớng phát triển của đtdđ trên thế giới
I.1 Vài nét về lịch sử phát triển của hệ thống GSM
ĐTDĐ đợc đa ra đầu tiên ở Mỹ là hệ thống dân dụng sử dụng cấu trúc ô (cell)
ở băng tần 150 MHz vào năm 1946.
Từ những năm 60 kênh thông tin di động có dải tần 300 KHz với kĩ thuật FM
ở băng tần 450 MHz đợc hiệu suất sử dụng phổ tăng gấp 4 lần so với trớc.
Tháng 12 năm 1971 ngời ta đa ra hệ thống cellular kĩ thuật tơng tự, điều chế
tần số ở dải tần 850 MHz.
Tháng 10 năm 1983 hệ thống ĐTDĐ AMPS (Advanced Mobile Phone
Service) của Mỹ đã đợc đa vào sử dụng và phát triển mạnh mẽ.
ở châu Âu, các nớc Bắc Âu đã phát triển hệ thống cellular NMT (Nordic
Mobile Telephone) với băng tần 450 MHz (NMT - 450) vào năm 1981 và băng tần
900 MHz (NMT - 900) vào tháng 10 năm 1986.
ở nớc Anh phát triển hệ thống cellular 900 MHz trên cở sở tiêu chuẩn AMPS
của Mỹ với tên gọi TACS (Total Access Communication System) vào năm 1985.
Tại Tây Đức phát triển hệ thống cellular ở băng tần 450 MHz với tên là C-
450 từ tháng 11 năm 1985.
Tuy nhiên do nhu cầu ngày càng tăng nhất là về dung lợng, các hệ thống này
dần dần không thoả mãn đợc nữa. Mặt khác do các tiêu chuẩn của các hệ thống
không tơng thích nhau làm cho sự chuyển giao không đủ rộng nh mong muốn.
Trớc những vấn đề trên vào tháng 9 năm 1987 trong hội nghị Châu Âu về bu
chính viễn thông, 17 quốc gia Châu Âu đang sử dụng điện thoại di động số đã kí
một biên bản ghi nhớ làm nền tảng cho mạng thông tin di động số thống nhất toàn
Châu Âu.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang - 1
Năm 1988, viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI - European
Telecommunication Standard Institute) đã thành lập nhóm chuyên trách về dịch vụ
thông tin di động GSM (Global System for Mobile Telecommunication). Nhóm này
có nhiệm vụ đa ra các tiêu chuẩn thống nhất cho hệ thống thông tin di động số GSM

Vấn đề lớn nhất đặt ra cho các nhà khai thác dịch vụ thông tin di động GSM
là tốc độ và dung lợng.
Hệ thống GSM sẽ không còn duy trì đợc sức mạnh và thành công của mình
nếu nh các nhà khai thác sử dụng nhiều thế hệ công nghệ GSM kể trên để khai thác
trên cùng một nền tảng mạng.
Khi số lợng thuê bao tăng lên nhanh và những đỏi hỏi về tốc độ đã bắt đầu
bộc lộ những hạn chế của hệ thống GSM:
- Chuyển mạch kênh không thích hợp với các tốc độ số liệu cao
- Sự lãng phí tài nguyên do một kênh luôn ở trạng thái mở ngay cả khi
không có lu lợng đi qua
Do hạn chế về dung lợng của tần số sóng mang (mỗi tần số chỉ cho phép tối
đa 8 kênh thoại cùng lúc) và việc sử dụng lại tần số gây ra nhiễu trùng tần số (C/I)
nên vấn đề khó khăn đặt ra cho các nhà khai thác dịch vụ ở các thành phố lớn tập
trung thuê bao với mật độ lớn là làm thế nào để đáp ứng dung lợng khách hàng mà
không làm suy giảm chất lợng dịch vụ.
Nền tảng của việc phân chia lu lợng, phủ sóng của ĐTDĐ là dựa trên cơ sở
mạng tế bào. Khi lu lợng tăng lên vợt quá khả năng dung lợng của một trạm thu phát
thì biện pháp giải quyết là phải tăng thêm trạm. Vấn đề đặt ra ở đây là chúng ta chỉ
có thể tăng lên đến một mức giới hạn nào đó trong phạm vi khoảng cách giữa 2 trạm
để không bị ảnh hởng gây ra nhiễu. Hay nói cách khác là bán kính của tế bào phủ
sóng có giới hạn. Nếu vợt quá giới hạn này thì chất lợng dịch vụ sẽ không đảm bảo.
Chính vì các lí do đó nên hiệp hội GSM thế giới cùng với cộng đồng GSM
đang tập trung nghiên cứu hình thành một làn sóng công nghệ mới. Đó là sự kết hợp
thế giới công nghệ thông tin (IT/Internet) với thế giới TTDĐ, qua đó kết hợp sức
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang - 3
mạnh kỹ năng, kinh nghiệm của 2 lĩnh vực này để tạo ra hành lang phát triển mới
cho GSM, GPRS, 3G.
I.3 Các thế hệ TTDĐ tiếp theo
I.3.1 TTDĐ thế hệ 2+

phép sử dụng kết nối dịch vụ liên tục. VD: e-mail, intranet...
Sự áp dụng dịch vụ gói dữ liệu vô tuyến chung GPRS cho hai chuẩn thế hệ hai
là GSM và TDMA/136 mặc dầu đã nâng tốc độ truyền dữ liệu lên đến 171,2 Kbit/s
vẫn cha đáp ứng đợc chuẩn vô tuyến thế hệ 3 nh IMT-2000 do đó sẽ hạn chế trong
việc ứng dụng dịch vụ đa phơng tiện.
Dịch vụ GPRS tạo ra tốc độ cao chủ yếu nhờ sự kết hợp của các khe thời gian,
cho phép tăng tốc độ truyền lên 8 lần nếu sử dụng cả 8 khe thời gian của tần số sóng
mang. Tuy nhiên do kỹ thuật này vẫn dựa vào kỹ thuật điều chế GMSK nguyên thuỷ,
kỹ thuật điều chế này làm hạn chế tốc độ truyền và có thể thay thế bằng một kỹ
thuật điều chế mới có thể nâng tốc độ điều chế lên 2 đến 3 lần. Do đó nếu kết hợp
việc ghép khe thời gian và thay đổi kỹ thuật điều chế ta sẽ có tốc độ truyền đạt yêu
cầu của chuẩn di động thế hệ 3. Đó chính là công nghệ EDGE.
Để tăng tốc độ truyền trong EDGE ngời ta sử dụng kỹ thuật điều chế 8PSK
thay thế cho kỹ thuật điều chế GMSK. Hiên tại GSM/GPRS cung cấp tốc độ truyền
dữ liệu từ 11,2 đến 22,8 Kbit/s cho một khe thời gian. EDGE sẽ cho phép tốc độ
truyền từ 11,2 đến 59,2 Kbit/s cho một khe thời gian và nếu ghép nhiều khe thời
gian sẽ cho tốc độ truyền tối đa 384 Kbit/s.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang - 5
I.3.2 Hớng tới thông tin di động thế hệ 3 (3G)
Thông tin di động 3GSM là một bộ phận quan trọng trong dòng công nghệ họ
GSM, và hiện đang đợc ủng hộ mạnh mẽ nh là một giải pháp công nghệ tối u cho
thông tin di động thế hệ 3.
Năm 1992, tại Hội nghị về Thông tin vô tuyến thế giới (WARC), các nớc đã
đồng ý phân bổ dải tần dùng cho các hệ thống 3G là băng tần 2 GHz. ITU đẫ đặt tên
cho các hệ thống 3G là IMT-2000, UMTS hay 3GSM/WCDMA. Đồng thời các cơ
quan về tiêu chuẩn hoá đang xúc tiến việc xây dựng tiêu chuẩn gồm các tham số để
đáp ứng yêu cầu của thông tin di động thế hệ 3 qua dự án có tên 3GPP(Third
Generation Partnership Project). Tham gia dự án này có nhiều tổ chức tiêu chuẩn của
các nớc nh Liên minh châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Bắc Mỹ ... Đến


Hình I.1: Hai phơng hớng triển khai thế hệ di động 3G
Theo thống kê của Hiệp hội GSM thế giới, đến nay đã có 80-85% số lợng các
nhà khai thác thông tin di động trên thế giới, và tất cả các nhà khai thác tại châu Âu
lựa chọn 3GSM/WCDMA là tiêu chuẩn mới cho phát triển thông tin di động thế hệ
3. Tuy 3GSM đợc chọn là nền tảng cho mạng thông tin di động tơng lai, nhng hiện
nay các nhà khai thác đang nghiên cứu hớng phát triển đến 3G trên cơ sở thực tiễn
tận dụng tối đa hạ tầng cơ sở GSM hiện nay qua việc xây dựng các tiêu chuẩn
chuyển tiếp 2,5G nh GPRS, EDGE. Trong đó nhiều khuyến nghị chọn GPRS là bớc
chuyển tiếp trung gian dẫn đến 3G. GPRS không phải là đờng tắt nhanh nhất để phát
triển đến 3G, mà nó giúp cho các nhà khai thác dễ dàng thực hiện chuyển đổi thị tr-
ờng và mạng di động GSM hiện tại theo hớng 3G trên cơ sở đảm bảo tối u hoá vốn
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang - 7
đầu t, hạ tầng hiện có, đồng thời cũng cung cấp cho khách hàng sử dụng ngay đợc
các dịch vụ mới của mạng 3G.
Một hớng khác để phát triển lên 3G là từ GSM đấu nối trực tiếp với các mạng
vô tuyến WCDMA. Phơng thức này cho phép sử dụng ngay đợc hệ thống 3G hiện
đại tốc độ cao nhng chi phí để xây dựng rất tốn kém, giá thành dịch vụ cao, chậm
thu hồi đợc vốn đầu t.
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang - 8
Chơng Ii
Tổng quan về mạng GPRS
II.1 Các đặc điểm dịch vụ của GPRS
GPRS cho phép ngời dùng truyền số liệu từ đầu cuối đến đầu cuối một cách
hiệu quả với các ứng dụng có tính chất bùng phát. Đó là các ứng dụng có một trong
các tính chất sau đây :
- Truyền số liệu gián đoạn, không có chu kỳ.
- Truyền số liệu có chu kỳ với cụm số liệu có kích thớc nhỏ.

yêu cầu của khách hàng về tốc độ dữ liệu. GPRS có chức năng cho phép làm tăng
hoặch giảm tài nguyên của mạng ấn định cho GPRS dựa trên khả năng phân bổ động
và đợc điều khiển bởi nhà khai thác.
Với mọi loại dịch vụ mong muốn cung cấp truyền số liệu, các khách hàng t-
ơng lai luôn muốn có sự tin cậy rằng họ sẽ đợc đảm bảo một cách chắc chắn về chất
lợng. Do đó các kỹ thuật phải bao gồm các cơ chế giúp cho việc kiểm soát đợc tốt.
Để làm đợc điều đó ngời ta đa ra các thông số QoS thích hợp :
- Mức độ u tiên của dịch vụ : cao/trung bình/thấp
- Mức độ tin cậy : cao/trung bình/thấp
- Độ trễ : 4 lớp
- Độ thông tải : tốc độ bit tối đa(IRT) và tốc độ it trung bình.
II.2 Các đặc trng chính của GPRS từ góc độ ngời dùng
II.2.1 Tốc độ
Theo lý thuyết, tốc độ tối đa có thể đạt đợc với GPRS là 171,2 Kbps khi cả
tám khe thời gian đều đợc sử dụng đồng thời và không có các biện pháp chống lỗi.
Ngời ta cho rằng, GPRS có thể cung cấp cho ngời sử dụng các tốc độ từ 9,6 Kbps tới
115 Kbps. Tốc độ này lớn gấp khoảng 2 lần tốc độ truyền số liệu hiện tại của mạng
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Trang - 10
cố định và gấp khoảng 10 lần tốc độ truyền số liệu trong GSM theo phơng thức
chuyển mạch kênh.
II.2.2 Tính tức thời
Việc truyền số liệu theo phơng thức cũ của GSM cần thời gian thiết lập kết
nối từ 20-25 giây. GPRS cung cấp các điều kiện thuận lợi cho việc tạo các kết nối
tức thời trong đó số liệu có thể đợc gửi hoặc nhận một cách tức thời ngay khi cần
thiết. Đây chính là lí do khiến ngời dùng cho rằng họ ở tình trạng luôn kết nối.
Tính tức thời là một u điểm của GPRS so với việc truyền số liệu bằng phơng thức
chuyển mạch kênh của GSM.
II.2.3 Các ứng dụng mới
GPRS cho phép cung cấp nhiều ứng dụng mới cho ngời dùng. Những ứng