Đồ án tốt nghiệp Lê Thanh Huấn KTTT 37
Chơng I
Tổng quan về TTDĐ số
Cellular
1.1 Tổng quát chung
Thuật ngữ "thông tin di động" đã có từ lâu và đợc hiểu nh là có thể cung cấp một
cách lu động trong quá trình thông tin. Thông tin di động có thể thực hiện đợc nhiều dịch
vụ di động nh: truyền thoại, truyền số liệu, Fax, nhắn tin... Trớc đây mạng lới thông tin di
động chủ yếu đợc sử dụng trong lĩnh vực quân sự và ngày nay đã đợc thơng mại hoá và đ-
ợc đa vào sử dụng rộng rãi .
Mạng vô tuyến tế bào (cellular) là một trong những ứng dụng lĩnh vực viễn thông
có nhu cầu lớn nhất và phát triển nhanh nhất. Ngày nay nó chiếm thị phần lớn và không
ngừng tăng trong toàn bộ các thuê bao thế giới. Trong tơng lai lâu dài, các hệ thống thông
tin di động tế bào sử dụng kỹ thuật số đầy triển vọng sẽ trở thành phơng thức thông tin
vạn năng.
Thông tin di động từ những lúc sơ khai với phơng pháp thông tin điểm-điểm rồi
đến điện thoại không dây... với các loại hình thông tin này đều có các đặc tính chung là
phục vụ cho nhu cầu kéo dài mạng cố định qua hệ thống vô tuyến.
Bớc phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động là tạo ra từ một mạng nhỏ
có số thuê bao hạn chế và ngày càng đợc mở rộng phạm vi hoạt động .
Trờng Đại học Giao Thông Vận tải Trang 1
Đồ án tốt nghiệp Lê Thanh Huấn KTTT 37
Hình 1.1: Hệ thống điện thoại di động tổ ong.
Từ những năm 80 các hệ thống thông tin di động tế bào đợc nghiên cứu và ứng
dụng khai thác, với hệ thống này vùng phục vụ thông tin đợc chia thành các ô (cell) nhỏ,
mỗi cell có một trạm thu phát (TRX) đảm nhiệm. Toàn bộ hệ thống có một hay nhiều bộ
chuyển mạch điều hành và chúng đợc kết nối với nhau thành một mạng thống nhất và cho
phép các cuộc gọi đợc chuyển vùng từ cell này đến vùng của cell khác, từ nớc này đến n-
ớc khác.
1.2 Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động
Thông tin di động đợc ứng dụng cho nghiệp vụ cảnh sát từ những năm 20 ở băng

tăng dung lợng của hệ thống.
Điều khiển động cho cấp phát kênh liên lạc làm cho việc sử dụng tần số hiệu quả hơn.
Có nhều dịch vụ mới nhận thực, số liệu, mật mã hoá và kết nối với ISDN.
Điều khiển truy nhập và chuyển giao hoàn hảo hơn, dung lợng tăng, báo hiệu liên tục
đều dễ dàng xử lý bằng phơng pháp số.
Hệ thống thông tin di động tế bào thế hệ thứ hai có ba tiêu chuẩn chính: GMS, IS -
54 (bao gồm cả tiêu chuẩn AMPS), JDC.
Tuy nhiên các hệ thông thông tin di động thế hệ thứ hai cũng tồn tại một số nhợc
điểm nh sau: Độ rộng dải thông băng tần của hệ thống là bị hạn chế nên việc ứng dụng
các dịch vụ dữ liệu bị hạn chế, không thể đáp ứng đợc các yêu cầu phát triển cho các dịch
vụ thông tin di động đa phơng tiện cho tơng lai, đồng thời tiêu chuẩn cho các hệ thống thế
hệ thứ hai là không thống nhất do Mỹ và Nhật sử dụng TDMA băng hẹp còn Châu Âu sử
dụng TDMA băng rộng nhng cả 2 hệ thống này đều có thể đợc coi nh là sự tổ hợp của
FDMA và TDMA vì ngời sử dụng thực tế dùng các kênh đợc ấn định cả về tần số và các
khe thời gian trong băng tần. Do đó việc thực hiện chuyển mạng toàn cầu gặp phải nhiều
khó khăn.
Bắt đầu từ những năm cuối của thập niên 90 hệ thống thông tin di động thế hệ thứ
ba ra đời bằng kỹ thuật đa truy nhập CDMA và TDMA cải tiến. Lý thuyết về CDMA đã
đợc xây dựng từ những năm 1950 và đợc áp dụng trong thông tin quân sự từ những năm
1960. Cùng với sự phát triển của công nghệ bán dẫn và lý thuyết thông tin trong những
năm 1980, CDMA đã đợc thơng mại hoá từ phơng pháp thu GPRS và Ommi-TRACKS,
phơng pháp này cũng đã đợc đề xuất trong hệ thống tổ ong của QUALCOM - Mỹ vào
năm 1990.
Trong thông tin CDMA thì nhiều ngời sử dụng chung thời gian và tần số, mã PN
(tạp âm giả ngẫu nhiên) với sự tơng quan chéo thấp đợc ấn định cho mỗi ngời sử dụng.
Ngời sử dụng truyền tín hiệu nhờ trải phổ tín hiệu truyền có sử dụng mã PN đã ấn định.
Trờng Đại học Giao Thông Vận tải Trang 3
Đồ án tốt nghiệp Lê Thanh Huấn KTTT 37
Đầu thu tạo ra một dãy giả ngẫu nhiên nh ở đầu phát và khôi phục lại tín hiệu dự định nhờ
việc trải phổ ngợc các tín hiệu đồng bộ thu đợc.

Trờng Đại học Giao Thông Vận tải Trang 4
Đồ án tốt nghiệp Lê Thanh Huấn KTTT 37
điểm về hệ thống điện thoại di động mà thấy rằng tất cả các kênh đã đợc xác định đều có
thể bận do đã đợc kết nối một cách đồng thời với các máy di động.
Bộ phận điều khiển của MSC, là trái tim của hệ thống tổ ong, sẽ điều khiển, sắp đặt
và quản lý toàn bộ hệ thống.
Tổng đài tổ ong kết nối các đờng đàm thoại để thiết lập cuộc gọi giữa các máy thuê
bao di động với nhau hoặc các thuê bao cố định với các thuê bao di động và trao đổi các
thông tin báo hiệu đa dạng qua đờng số liệu giữa MSC và BS.
Hình 1.2: Sơ đồ kết nối trong hệ thống TTDĐ
Với hệ thống này, do các máy phát thờng có công suất lớn hơn nhiều (500W) so
với các máy di động (25W). Và đơng nhiên anten của máy di động thờng ở mức thấp hơn
nhiều so với anten phát. Để cự ly thông tin của hệ thống đợc nh nhau theo cả hai chiều,
ngời ta thờng dùng các trạm đầu xa chứa các máy thu. Các trạm đầu xa này sẽ thu nhận
tín hiệu phát của máy di động và gửi chuyển tiếp tín hiệu đó trở lại bộ điều khiển hệ thống
để xử lý.
Trờng Đại học Giao Thông Vận tải Trang 5
Máy phát
Bộ điều khiển
hệ thống
Tổng đài
đầu cuối
(Đến các
máy thu)
(Đến các máy thu)
Đường dây
dành riêng
Đường dây
dành riêng
Đường dây