Giáo trình khóa học Tổng quan về hệ thống thông tin di động

Giáo trình khóa học Tổng quan về hệ thống thông tin di động giúp bạn nắm bắt những thông tin chung về thông tin vô tuyến, các khái niệm về hệ thống thông tin tế bào, điều khiển cuộc gọi, chuyển giao cuộc gọi, can nhiễu và dung lượng hệ thống, lưu lượng và mức dịch vụ,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình khóa học Tổng quan về hệ thống thông tin di động GIÁO TRÌNH KHÓA HỌC TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1. Giới thiệu chung 1.1. Lịch sử thông tin tế bào Một số sự phát triển quan trọng trong thông tin vô tuyến: • Hệ thống truyền dẫn vô tuyến đầu tiên được thực hiện bởi nhà khoa học Heinrich Hertz năm 1885: • Hệ thống có cấu trúc đơn giản • Bộ phát dùng cuộn dây phát tia lửa điện giữa 2 điện cực • Bộ thu là vòng dây đồng không khép kín, đường kính 35cm • Phương pháp truyền dẫn vô tuyến này được cơ bản sử dụng trong hầu hết các thiêt bị vô tuyến (đến năm 1915). • Năm 1900, Marconi, cha đẻ của ngành thông tin di động sau này đã thực hiện truyền thông tin cho ngành tàu biển (Marconi. Nobel năm 1907). • Năm 1912, Fressenden, thực hiện truyền tín hiệu thoại. • Năm 1947, lần đầu tiên Bell Labs đã đưa ra khái niệm mạng thông tin tế bào (Cellular Communication Network). • Năm 1982, lần đầu tiên hệ thống thông tin tế bào được đưa vào sử dụng tại Nhật bản (thế hệ thứ nhất, còn gọi là hệ thống thông tin di động 1G). • Năm 1993, hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM (Global System for Mobile Communication) đã phát triển tại Châu âu (hệ thống 2G). • Năm 2001-2002, hệ thống di động thế hệ mới (3G) đã ra mắt người sử dụng tại Nhật, Mỹ và một số nước tiên tiến (Hàn Quốc, Châu Âu…). Figure 1-1 Những bước ngoặt lớn trong ngành thông tin vô tuyến 1.2. Thế hệ thứ nhất 1G a. Giới thiệu sơ lược: 9 Thực sự hoạt động vào những năm 80s. 9 Nó không phải là hệ thống thông tin tế bào đầu tiên. 9 Dung lượng và khả năng lưu động cao hơn hẳn trước đó. b. Yêu cầu của hệ thống: 9 Dung lượng hệ thống cao hơn các hệ thống trước. 9 Hỗ trợ khả năng lưu động cao của người sử dụng 9 Tái sử dụng tần số trong mạng. c. Đặc điểm của hệ thống: 9 Dung lượng, tính lưu động cao. 9 Các tế bào được chia nhỏ và tái sử dụng tần số ◊ Dung lưưọng tăng đáng kể. 9 Dùng kỹ thuật truyền tín hiệu tương tự Analog (Voice) 9 Có nhiều hệ thống cung cấp dịch vụ, trong đó NMT (Nordic Mobile Telephone), Total Access Communication System (TACS), Advanced Mobile Phone Service (AMPS) là thành công nhất. 9 Các hệ thống khác như C-Netz (West Germany), Radiocom2000 (France) chỉ đáng kể trong nước. 9 NMT (Scandinavia Æ Southern Europe): o NMT-450 o NMT-900 9 TACS (UK◊Middle Eastern, Southern Europe): o Dựa trên hệ thống AMPS o Dải tần 900 MHz 9 AMPS (Northern, Southern US Æ Far East). o Dải tần 800MHz 9 NTT MCS là hệ thống di đông tế bào đầu tiên tại Nhật. NMT-450 Andorra, Austria, Belarus, Belgium, Bulgaria, Cambodia, Croatia, Czech Republic, Denmark, Estonia, Faroe Islands, Finland, France, Germany, Hungary, Iceland, Indonesia, Italy, Latvia, Lithuania, Malaysia, Moldova, Netherlands, Norway, Poland, Romania, Russia, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Thailand, Turkey, and Ukraine NMT-900 Cambodia, Cyprus, Denmark, Faroe Islands, Finland, France, Greenland, Netherlands, Norway, Serbia, Sweden, Switzerland, and Thailand TACS/ETACS Austria, Azerbaijan, Bahrain, China, Hong Kong, Ireland, Italy, Japan, Kuwait, Macao, Malaysia, Malta, Philippines, Singapore, Spain, Sri Lanka, United Arab Emirates, and United Kingdom AMPS Argentina, Australia, Bangladesh, Brazil, Brunei, Burma, Cambodia, Canada, China, Georgia, Guam, Hong Kong, Indonesia, Kazakhstan, Kyrgyzstan, Malaysia, Mexico, Mongolia, Nauru, New Zealand, Pakistan, Papua New Guinea, Philippines, Russia, Singapore, South Korea, Sri Lanka, Tajikistan, Taiwan, Thailand, Turkmenistan, United States, Vietnam, and Western Samoa C-NETZ Germany, Portugal, and South Africa Radiocom 2000 France 1.3. Thế hệ thứ hai 2G a. Xuất hiện đầu những năm 90s. b. Sử dụng kỹ thuật truyền dẫn số (khác biệt với hệ thống 1G). c. Dung lượng hệ thống cao hơn đáng kể so với hệ thống 1G. 9 Quản lý Cell có phân cấp (Hierarchical Cell Structure)◊: o Macro cell o Micro cell o Pico cell d. Tần số trong một kênh truyền được tái sử dụng bằng cách dùng đồng thời cho nhiều Users (phân biệt bởi Time Slot hoặc Code). e. Có 4 chuẩn cơ bản được sử dụng cho các hệ thống 2G: 9 Global System for Mobile Communication – GSM 9 Digital- AMPS (D-AMPS). 9 Code Division Multiple Access (CDMA-IS 95). 9 Personal Digital Communication (PDC). 1) Hệ thống thông tin di động toàn cầu GSM ƒ GSM ( được sử dụng đầu tiên tại Châu Âu, và sau đó có mặt hầu hết các nước trên thế giới): a) Sử dụng rất phổ biến và thành công ở nhiều nước. b) Southern America (Wide-Coverage GSM). ƒ Đặc điểm hệ thống GSM: a) Sử dụng dải tần 900 MHz b) Có 2 dẫn xuất chính: i. Digital Cellular System – DCS (GSM-1800). ii. Personal Communication System – PCS (GSM -1900). c) Sau đó, ETSI (European Telecom Standard Institute): i. GSM-400 ⇓ Bổ sung dung lượng cho GSM-800 ⇓ Rất phù hợp với các vùng phủ sóng rộng, mật độ dân cư cao, các vùng duyên hải. ⇓ Tuy nhiên, cuối năm 2002, toàn bộ hệ thống GSM-400 đã không còn hoạt động. ⇓ Băng tần hoạt động: 1. 450.4 - 457.6 (UL) / 460.4 - 467.6 (DL) 2. 478.8 - 486.0 (UL) / 488.8 - 496.0 (DL) ⇓ Lý do tại sao các hệ thống GSM-400 không phát triển tốt và sớm chấm dứt trên toàn thế giới ? 1. Đáp ứng yêu cầu phủ sóng rộng, tăng dung lượng 2. Cùng dải ...