Giáo trình Thông tin di động: Phần 1 - TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng

Giáo trình "Thông tin di động" Phần 1 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Tổng quan thông tin di động; Các sơ đồ xử lý tín hiệu đa phương tiện và dịch vụ trong các hệ thống thông tin di động; Hệ thống thông tin di động GSM/GPRS; Giao diện vô tuyến của WCDMA UMTS;...Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Thông tin di động: Phần 1 - TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng HỌC VIỆN CNBCVTTHÔNG TIN DI ĐỘNG TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng - 6/2013 -TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng LỜI NÓI ĐẦU Từ khi ra đời cho đến nay thông tin di động đã trở thành một ngành côngnghiệp viễn thông phát triển nhanh nhất. Để đáp ứng các nhu cầu về chất lượng vàdịch vụ ngày càng nâng cao, thông tin di động không ngừng được cải tiến. Đếnnay thông tin di động đã trải qua nhiều thế hệ. Thế hệ thứ nhất là thế hệ thốngthông tin di động tương tự sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số(FDMA). Tiếp theo là thế hệ hai và hiện nay thế hệ ba đã được đưa vào hoạt động.Thế hệ bốn đã được tích cực nghiên cứu và chuẩn bị đưa vào hoạt động. Thông tindi động thế hệ hai sử dụng kĩ thuật số với các công nghệ đa truy nhập phân chiatheo thời gian (TDMA) và mã (CDMA). Đây là các hệ thống thông tin di độngbăng hẹp với tốc độ bit thông tin của người sử dụng là 8-13kbit/s. Hai thông sốquan trọng đặc trưng cho các hệ thống thông tin di động số là tốc độ bit thông tincủa người sử dụng và tính di động. Ở các thế hệ tiếp theo thế hệ hai các thông sốnày ngày càng được cải thiện. Thông tin di động thế hệ ba sử dụng công nghệ đatruy nhập CDMA có tốc độ bit lên tới hàng chục Mbit/s. Thế hệ bốn sử dụng côngnghệ OFDMA có tốc độ lên tới 100Mbit/s và cao hơn nữa. Các hệ thống thông tin di động thế mới phải đạt được các mục tiêu chínhsau đây:  Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo các dịch vụ băng rộng như truy nhập internet nhanh hoặc các ứng dụng đa phương tiện, do yêu cầu ngày càng tăng về các dịch vụ này.  Linh hoạt để đảm bảo các dịch vụ mới như đánh số cá nhân toàn cầu và điện thoại vệ tinh. Các tính năng này sẽ cho phép mở rộng đáng kể tầm phủ của các hệ thống thông tin di động.  Tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện có để đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin di động . Các mạng 3G đã được triển khai trên nhiều nước trên thế giới, tuy nhiênthậm chí trước khi chúng được triển khai, các hoạt động nâng cấp chúng cũng đãđược tiến hành trong 3GPP (the Third Generation Partnership Project: đề án cộngtác thế hệ ba). Ngoài ra rất nhiều hội thảo và bàn luận về 4G cho những năm củathập niên 2010 đã được tích cực tiến hành trong các tổ chức quốc tế và diễn đànnhư: ITU và WWRF (Wireless World Research Forum). Các trường đại học, cácviện nghiên cứu và các phòng thí nghiệm trên thế giới cũng đã và đang tích cựctiến hành các hoạt động nghiên cứu của mình trong lĩnh vực này. Các hoạt độngnghiên cứu sôi động này hoàn toàn phù hợp với sự phát triển mạnh mẽ của thôngtin di động. 1TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng HSDPA (High Speech Downlink Packet Access: truy nhập gói đườngxuống tốc độ cao) là một mở rộng của các hệ thống 3G UMTS đã có thể cung cấptốc độ lên đến 10 Mbps trên đường xuống. HSDPA là một chuẩn tăng cường của3GPP-3G nhằm tăng dung lượng đường xuống bằng cách thay thế điều chế QPSKtrong 3G UMTS bằng 16QAM trong HSDPA. HSDPA hoạt động trên cơ sở kếthợp ghép kênh theo thời gian (TDM) với ghép kênh theo mã và sử dụng AMC(Adaptive Modulation and Coding: mã hóa kênh và điều chế thích ứng). Nó cũngđưa ra một kênh điều khiển riêng để đảm bảo tốc độ truyền dẫn số liệu. Các kỹthuật tương tự cũng được áp dụng cho đường lên trong chuẩn HSUPA (HighSpeech Uplink Packet Access). Hai công nghệ truy nhập HSDPA và HSUPA đượcgọi chung là HSPA (High Speed Packet Data). Để làm cho công nghệ 3GPPUTRA/UTRAN mang tính cạnh tranh hơn nữa (chủ yếu là để cạnh tranh với cáccông nghệ mới của 3GPP2 và WiMAX), 3GPP quyết định phát triển E-UTRA vàE-UTRAN (E: Elvolved ký hiệu cho phát triển) còn được gọi là siêu 3G (Super-3G) hay LTE (Long Term Evolution) mà thực chất là giai đoạn đầu 4G. Côngviệc phát triển sẽ tiến hành trong 10 năm và sau đó như là sự phát triển dài hạn(LTE: Long Term Evolution) của công nghệ truy nhập vô tuyến 3GPP. Trong giaiđoạn này tốc độ số liệu đạt được 30-100Mbps với băng thông 20MHz. Tiếp sauLTE, IMT-Adv (IMT tiên tiến) sẽ được phát triển, đây sẽ là thời kỳ phát triển của4G với tốc độ từ 100 đến 1000 Mbps và băng thông 100MHz. Môn học Thông tin di động là môn học chính được giảng cho sinh viênviễn thông năm cuối của Đại học Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Giáo trìnhThông tin di động sẽ cung cấp các kiến thức của các hệ thống thông tin di độngtừ thế hệ hai cho đến thế hệ bốn. Giáo trình này được giảng sau khi sinh viên đãhọc các giáo trình như: Truyền dẫn vô tuyến số và Lý thuyết trải phổ và đa truynhập vô tuyến. Giáo trình bao gồm 12 chương. Chương đầu trình bày khái quát chung vềsự phát triển của các hệ thống thông tin di động, kiến trúc của các hệ thống thôngtin di động và ứng dụng IP cho các hệ thống thông tin di động. Chương 2 nghiêncứu về các công nghệ tạo nội dung và truyền các nội dung này cho các dịch vụthông tin di động như: tiếng, hình ảnh, truyền đa phương tiện. Chương 3 trình bàyhệ thống thông tin di động 2G GSM/GPRS. Chương 4 và 5 trình bày các vấn đềliên quan đến hệ thống thông tin di động 3G WCDMA UMTS như: giao diện vôtuyến và miền chuyển mạch gói của mạng lõi. Chương sáu và bảy có nội dungtương tự như các chương ba và bốn nhưng dành cho cdma2000 1x/1xEVDO.Chương 8 và chương 9 đề cập đến giao diện vô tuyến của 3G+ HSPA và 4G LTE.Chương 10 đề cập đến LTE Advanced. Chương 11 trình bày kiến trúc mạng vàcác giao thức của 4G LTE. Chương cuối cùng, chương 12, trình bày tổng quan hệthống khai thác và bảo dưỡng cho các mạng di động. 2TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng Các chương của tài liệu này đều được kết cấu hợp lý để sinh viên có thể tựhọc. Mỗi chương đều có phần giới thiệu chung, nội dung, tổng kết, câu hỏi vài bàitập. Cuối tài ...