Thứ Ba, ngày 02 tháng 3 năm 2010

Mạng 1G, 2G, 3G là gì ?

1G (the first gerneration):Đây là thế hệ điện thoại di động đầu tiên của nhân loại. Đặc trưng của hệ thống 1G là:
- Dung lượng (capacity) thấp
- Kỹ thuật chuyển mạch tương tự (circuit-switched)
- Xác suất rớt cuộc gọi cao
- Khả năng handoff (chuyển cuộc gọi giữa các tế bào) ko tin cậy
- Chất lượng âm thanh rất chuối
- Ko có chế độ bảo mật...

2G (bao gồm GSM và CDMA)
Thế hệ đang được dùng trên thế giới:
- Kỹ thuật chuyển mạch số
- Dung lượng lớn
- Siêu bảo mật (High Security)
- NHiều dịch vụ kèm theo như truyền dữ liệu, fax, SMS (tin nhắn),...

3G (WCDMA)
Xuất hiện đầu tiên ở Japan. Đặc điểm nổi bật so với 2 thế hệ trước:
- Truy cập Internet
- Truyền video
Thế nào là công nghệ 3G?

3G là thuật ngữ dùng để chỉ các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (Third Generation). Đã có rất nhiều người nhầm lẫn một cách vô ý hoăc hữu ý giữa hai khái niệm 3G và UMTS (Universal Mobile Telecommunications Systems).

Để hiểu thế nào là công nghệ 3G, chúng ta hãy xét qua đôi nét về lịch sử phát triển của các hệ thống điện thoại di động. Mặc dù các hệ thống thông tin di động thử nghiệm đầu tiên đựơc sử dụng vào những năm 1930-1940 trong trong các sở cảnh sát Hoa Kỳ nhưng các hệ thống điện thoại di động thương mại thực sự chỉ ra đời vào khoảng cuối những năm 1970 đầu những năm 1980. Các hệ thống điện thoại thế hệ đầu sử dụng công nghệ tương tự và người ta gọi các hệ thống điện thoại kể trên là các hệ thống 1G.

Khi số lượng các thuê bao trong mạng tăng lên, người ta thấy cần phải có biện pháp nâng cao dung lượng của mạng, chất lượng các cuộc đàm thoại cũng như cung cấp thêm một số dịch vụ bổ sung cho mạng. Để giải quyết vấn đề này người ta đã nghĩ đến việc số hoá các hệ thống điện thoại di động, và điều này dẫn tới sự ra đời của các hệ thống điện thoại di động thế hệ 2.

Ở châu Âu, vào năm 1982 tổ chức các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông châu Âu (CEPT – Conférence Européene de Postes et Telécommunications) đã thống nhất thành lập một nhóm nghiên cứu đặc biệt gọi là Groupe Spéciale Mobile (GSM) có nhiệm vụ xây dựng bộ các chỉ tiêu kỹ thuật cho mạng điện thoại di động toàn châu Âu hoạt động ở dải tần 900 MHz. Nhóm nghiên cứu đã xem xét nhiều giải pháp khác nhau và cuối cùng đi đến thống nhất sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã băng hẹp (Narrow Band TDMA). Năm 1988 phiên bản dự thảo đầu tiên của GSM đã được hoàn thành và hệ thống GSM đầu tiên được triển khai vào khoảng năm 1991. Kể từ khi ra đời, các hệ thống thông tin di động GSM đã phát triển với một tốc độ hết sức nhanh chóng, có mặt ở 140 quốc gia và có số thuê bao lên tới gần 1 tỷ. Lúc này thuật ngữ GSM có một ý nghĩa mới đó là hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System Mobile).

Cũng trong thời gian kể trên, ở Mỹ các hệ thống điện thoại tương tự thế hệ thứ nhất AMPS được phát triển thành các hệ thống điện thoại di động số thế hệ 2 tuân thủ tiêu chuẩn của hiệp hội viễn thông Mỹ IS-136. Khi công nghệ CDMA (Code Division Multiple Access – IS-95) ra đời, các nhà cung cấp dịch vụ điện thoại di động ở Mỹ cung cấp dịch vụ mode song song, cho phép thuê bao có thể truy cập vào cả hai mạng IS-136 và IS-95.

Công nghệ 3G

Do có nhận thức rõ về tầm quan trọng của các hệ thống thông tin di động mà ở châu Âu, ngay khi quá trình tiêu chuẩn hoá GSM chưa kết thúc người ta đã tiến hành dự án nghiên cứu RACE 1043 với mục đích chính là xác định các dịch vụ và công nghệ cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 cho năm 2000. Hệ thống 3G của châu Âu được gọi là UMTS. Những người thực hiện dự án mong muốn rằng hệ thống UMTS trong tương lai sẽ được phát triển từ các hệ thống GSM hiện tại. Ngoài ra người ta còn có một mong muốn rất lớn là hệ thống UMTS sẽ có khả năng kết hợp nhiều mạng khác nhau như PMR, MSS, WLAN… thành một mạng thống nhất có khả năng hỗ trợ các dịch vụ số liệu tốc độ cao và quan trọng hơn đây sẽ là một mạng hướng dịch vụ.

Song song với châu Âu, Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU – International Telecommunications Union) cũng đã thành lập một nhóm nghiên cứu để nghiên cứu về các hệ thống thông tin di động thế hệ 3, nhóm nghiên cứu TG8/1. Nhóm nghiên cứu đặt tên cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 của mình là Hệ thống Thông tin Di động Mặt đất Tương lai (FPLMTS – Future Public Land Mobile Telecommunications System). Sau này, nhóm nghiên cứu đổi tên hệ thống thông tin di động của mình thành Hệ thống Thông tin Di động Toàn cầu cho năm 2000 (IMT-2000 – International Mobile Telecommunications for the year 2000).

Đương nhiên là các nhà phát triển UMTS (châu Âu) mong muốn ITU chấp nhận hệ thống chấp nhận toàn bộ những đề xuất của mình và sử dụng hệ thống UMTS làm cơ sở cho hệ thống IMT-2000. Tuy nhiên vấn đề không phải đơn giản như vậy, đã có tới 16 đề xuất cho hệ thống thông tin di động IMT-2000 (bao gồm 10 đề xuất cho các hệ thống mặt đất và 6 đề xuất cho các hệ thống vệ tinh). Dựa trên đặc điểm của các đề xuất, ITU đã phân các đề xuất thành 5 nhóm chính:
- IMT DS (trải phổ dãy trực tiếp). Người ta thường gọi các hệ thống này là UTRA FDD và WCDMA. Trong đó UTRA là từ viết tắt của UMTS Terrestrial Radio Access.
- IMT MC (nhiều sóng mang). Đây là phiên bản 3G của hệ thống IS-95 (hiện nay gọi là cdmaOne)
- IMT TC (mã thời gian). Về thực chất đây là UTRA TDD, nghĩa là hệ thống UTRA sử dụng phương pháp song công phân chia theo thời gian.
- IMT SC (một sóng mang). Các hệ thống thuộc nhóm này được phát triển từ các hệ thống GSM hiện có lên GSM 2+ (được gọi là EDGE).
- IMT FT (thời gian tần số). Đây là hệ thống các thiết bị kéo dài thuê bao số ở châu Âu.
Công nghệ 3G nào cho Việt Nam?

Như tôi đã trình bày ở trên, hiện nay trên thế giới có tới 5 nhóm công nghệ được đề xuất cho các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 vậy con đường nào là hợp lý cho Việt Nam? Để trả lời câu hỏi này chúng ta cần phải xem xét đến 2 khía cạnh, đó là hiện trạng mạng viễn thông Việt Nam và xu thế phát triển công nghệ của thế giới.
Hiện tại Việt Nam có 3 công ty cung cấp dịch vụ thông tin di động đã/chuẩn bị hoạt động. Đó là công ty VMS (GSM), VinaPhone (GSM) và Saigon Postel (cdmaOne). Tổng số thuê bao của hai nhà cung cấp dịch vụ GSM khoảng hơn 1 triệu (rất khó tính chính xác con số này bởi vì hiện tại có tới 70% số thuê bao sử dụng dịch vụ trả tiền trước).

Hầu hết các trạm gốc đều sử dụng dải tần 900 MHz. Saigon Postel sẽ cung cấp dịch vụ thông tin di động CDMA vào tháng 7 (số thuê bao hiện tại = 0). Để tiến tới mạng 3G từ mạng GSM thì con đường hợp lý nhất, theo hầu hết các nhà phân tích là từ GSM -> GPRS -> WCDMA. Theo như quảng cáo của hầu hết các nhà cung cấp giải pháp viễn thông thì đây là con đường hiệu quả nhất vì nó cho phép tận dụng tối đa cơ sở hạ tầng của mạng hiện có. Nhưng theo quan điểm của cá nhân tôi thì để thực hiện bước chuyển đổi như vậy là rất tốn kém và lãng phí. Xin lấy ví dụ, khi tiến hành chuyển đổi từ GSM sang GPRS thì cần phải nâng cấp toàn bộ phần giao diện vô tuyến, các khối điều khiển truy nhập và lắp đặt thêm các khối hỗ trợ dịch vụ chuyển mạch gói trong mạng (ví dụ GGSN, SGSN…).

Tương tự như vậy khi chuyển đổi từ GPRS sang WCDMA ta lại phải tiến hành một bước nâng cấp và … vứt bỏ. Bản thân tôi cũng đã được tham dự khá nhiều hội thảo về tiến trình chuyển đổi lên 3G. Tôi rất thích một câu nói của một nhà cung cấp dịch vụ (người trình bày hội thảo): “Tiến trình chuyển đổi (GSM->WCDMA) chẳng qua chỉ là cách vẽ trên sơ đồ mà thôi. Còn về thực chất cái mà bạn có thể tận dụng được chẳng qua chỉ là… cái nhà chứa thiết bị mà thôi”.

Do CDMA có rất nhiều ưu điểm so với các phương thức đa truy nhập khác như hiệu suất sử dụng phổ tần cao, có khả năng chuyển giao mềm, đơn giản hoá việc phân chia và quản lý tần số… nên dù ở châu Âu hay châu Mỹ người ta cũng đều ngầm hiểu với nhau rằng mạng 3G trong tương lai sẽ là mạng sử dụng công nghệ CDMA. Những mạng sử dụng công nghệ CDMA hiện tại (ví dụ mạng của Saigon Postel) sẽ có khả năng chuyển đổi dễ dàng sang mạng 3G hơn. Con đường là cdmaOne ->cdma2000 1X ->cdma2000 3X. hoặc cdma2000 RTT1X ->cdma2000RTT3X. Việc chuyển đổi cho phép tận dụng hầu như toàn bộ các thiết bị sẵn có của mạng mà không cần phải nâng cấp, lắp đặt thêm nhiều khối chức năng như đối với các hệ thống GSM.

Như vậy, đối với các nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động CDMA như Saigon Postel thì chắc chắn họ sẽ chọn con đường cdmaOne->cdma2000 1x ->cdma2000 3x hoặc cdmaOne ->cdma2000 3x.

Còn đối với VNPT (nhà cung cấp dịch vụ viễn thông lớn nhất Việt Nam thì sao?. Có hai lựa chọn cho họ. Thứ nhất, phát triển mạng GSM hiện tại lên GPRS rồi lên WCDMA -> Cách này tương đối tốn kém. Cách thứ 2: hiện tại mạng GSM mới chỉ dùng các băng tần 900 MHz và số lượng các thuê bao chưa phải là rất lớn, có thể triển khai song song dịch vụ CDMA ở dải tần 1800 MHz - 1900 MHz. Cùng với thời gian, mạng này sẽ nở dần ra và cung cấp các dịch vụ 3G trong tương lai. Đề xuất cụ thể: triển khai ngay mạng CDMA sử dung công nghệ cdma2000 1X (2.5G).

2 nhận xét:

  1. thầy ơi! cho em hỏi chương trình protues ở đâu ạ!

    Trả lờiXóa
  2. ôi bài này làm cho em hiểu hơn về mạng .em cảm ơn thầy rất nhiều về tài liệu.

    Trả lờiXóa