Bài giảng Hệ thống viễn thông: Chương 2 - Trương Thu Hương

Chia sẻ: Hấp Hấp | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:40

Thêm vào BST

Báo xấu

97
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Hệ thống viễn thông - Chương 2: Kỹ thuật trả phổ trong mạng di động 3G UMTS giới thiệu tới người đọc các kiến thức lịch sử phát triển và các thế hệ, tổng quan cơ bản hệ thống UMTS. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống viễn thông: Chương 2 - Trương Thu Hương

Kỹ thuật trải phổ trong mạng di dộng 3G UMTS Giảng viên: Trương Thu Hương Email: huong.truongthu@hust.edu.vn Home 1
Nội dung I.  Lịch sử phát triển và các thế hệ II.  Tổng quan cơ bản hệ thống UMTS Home 2
I. Lịch sử phát triển và các thế hệ công nghệ mạng di động Home 3
Các thuật ngữ cần biết •  3G •  GSM •  UMTS •  WCDMA •  LTE •  GPRS •  3GPP •  ITU •  IEEE Home 4
I. 1. Lịch sử liên lạc vô tuyến: 1867 — Maxwell predicts existence of electromagnejc (EM) waves 1887 — Hertz proves existence of EM waves; ﬁrst spark transmiqer generates a spark in a receiver several meters away 1880 -‐ ﬁrst wireless telephone conversajon occurred in 1880, when Alexander Graham Bell and Charles Sumner Tainter invented and patented the photophone, a telephone that conducted audio conversajons wirelessly over modulated light beams (which are narrow projecjons of electromagnejc waves) 1896 — Guglielmo Marconi demonstrates wireless telegraph to English telegraph oﬃce Home 5
I. 1. Lịch sử liên lạc vô tuyến: 1897 — ``The Birth of Radio'' -‐ Marconi awarded patent for wireless telegraph (ﬁrst England-‐France, later: across Atlanjc, then awarded Nobel physics prize) 1914 — First voice over radio transmission 1920s — Mobile receivers installed in police cars in Detroit 1935 — Frequency modulajon (FM) demonstrated by Armstrong 1946 — First interconnecjon of mobile users to public switched telephone network (PSTN) 1940s — Number of mobile users > 50K 1960s — Number of mobile users > 1.4M . Improved Mobile Telephone Service (IMTS) introduced; supports full-‐duplex, auto dial, auto trunking. Bell Labs: Patent for cellular networks, 1972 Home 6
I. 1. Lịch sử liên lạc vô tuyến: 1976 — Bell Mobile Phone has 543 pay customers using 12 channels in the New York City area; 1979 — NTT/Japan deploys ﬁrst cellular communicajon system 1983 — Advanced Mobile Phone System (AMPS) deployed in US in 900 MHz band: supports 666 duplex channels 1989 — Groupe Spècial Mobile deﬁnes European digital cellular standard, GSM 1992 — First GSM phones approved for sale, First GSM network rollouts 1990 -‐ ca. 20 million subscribers world-‐wide 1993 — IS-‐95 code-‐division muljple-‐access (CDMA) spread-‐ spectrum digital cellular system deployed in US (Viterbi, Jacobs) 1999 — First of the "third generajon" cellular systems are Home 7 standardized
Home 8
I.2. Cơ bản về thông jn vô tuyến và di động •  Wireless: –  Anten/ EM-‐radio (Tx – Rx), fading, tần số vô tuyến và băng tần/phổ, điều chế –  Số hóa: gói jn, mã hóa kênh/nguồn –  Mulj-‐user -‐> đa truy nhập, đa kênh •  Mobile: –  Mobility fading (ISI, Doppler…) –  Chuyển giao, cells (base stajons) –  Trung kế (Trunks), mạng truy nhập, mạng lõi Home 9
Nhìn từ góc độ kỹ thuật mạng -‐  WPAN: 802.15, Bluetooth, NFC, UWB -‐  WLAN: 802.11: WiFi -‐  WMAN: 802.16 (WiMAX, WiBro) -‐  WWAN: -‐  Cellular networks: GSM, CDMA2000, UMTS, LTE -‐  WiMAX Extended Home 10
I.3. Công nghệ tế bào toàn cầu •  Được mô tả toàn cầu nhiều hơn với 1G, 2G, 2.5G, 3G, 3.5G, 4G… •  1G: (1940 – 1990) –  Analog –  Voice –  Dịch vụ tồi, ‘nh lưu động thấp –  NMT, C-‐Netz (Europe), AMPS (US), •  2G: (1990 -‐ ) –  Truyền phát số. Yêu cầu: dụng lượng hệ thống cao hơn, tốc độ dữ liệu cao hơn –  Voice + một phần dữ liệu (SMS, CS data) –  Phủ sóng tốt hơn và hỗ trợ lưu động: RAN + Core Networks –  GSM (Châu âu, châu á), PDC (Nhật), IS-‐95 cdmaOne (Mỹ, N-‐ CDMA 1.23MHz) Home 11
•  2.5G & 2.75G: –  truyền dữ liệu yêu cầu mạng phát triển lên mạng thế hệ mới –  Chuyển mạch gói: domain riêng, Internet, QoS –  GPRS (2.5G) –  EDGE (EGPRS, 2.75G): •  3G (ITU: IMT-‐2000): jếp tục những cải jến dữ liệu lớn (PS) –  Yêu cầu: nâng cấp dung lượng hệ thống, khả năng tương thích với 2G, hỗ trợ đa phương jện và dữ liệu gói tốc độ cao đáp ứng được jêu chí (2 Mbps ở trạng thái cố định hay trong tòa nhà, 384 kbps khi đi bộ/ trong nội đô, 144 kbps ở trạng thái di chuyển vùng rộng) –  Dựa trên CDMA: •  GSM -‐> WCDMA; CDMA2000 •  TD-‐SCDMA –  Voice + Rich data ( + Video Telephony, LBS, ) –  Tiến hóa ở RAN (CN: CS, PS domains) Home 12
•  3.5+ G: (1998 -‐ –  HSDPA, HSUPA, HSPA+; EV-‐DO RevA, RevB, UMB –  MIMO •  4G: (2011 ): ví dụ IMT-‐Advanced (ITU) 2012 –  Ứng cử viên: LTE -‐> LTE-‐Advanced (OFDMA based), WiMAX 802.16m (bởi IEEE) –  Tiến hóa ở RAN và Core Networks –  Mạng chuyển mạch toàn IP ( Không CS!) •  Vietnam: lạc hậu khoảng ~ 10 năm: GSM (~2000), 3G (~2010), LTE (~2015-‐2017 ?) Home 13
I.4. Chuẩn hóa và các bộ tài liệu jêu chuẩn kỹ thuật •  ETSI (GSM, before 1998) •  3GPP: (3rd Generajon Partnership Project) –  since 12/1998 (Japan, Korea, Europe, US) –  Collaborated standardizajon of WCDMA/UMTS (& later LTE) –  Speciﬁcajons Groups (SG): GERAN, RAN, SA, CT …) –  Specs download all: hqp://www.3gpp.org/£p/Specs/ –  Specs series list: hqp://www.3gpp.org/speciﬁcajon-‐numbering •  3GPP2 •  IEEE (802.16e/m: WiMAX) •  ITU : IMT-‐2000, IMT-‐Advanced Home 14
Home 15
Lịch sử một thập kỉ của 3GPP Home 16
Xu Hướng •  4G •  Dịch vụ đa phương jện •  Băng rộng (thay thế ADSL), TV, Enterprises, thiết bị người dùng thông minh (iPhone), … Home 17
II. Cơ sở UMTS WCDMA Quyển sách rất phổ biến Home 18
Các thuật ngữ cần biết •  CDMA •  DS-‐CDMA •  TDMA •  PN •  ISI •  FDD •  TDD Home 19
Các vấn đề với hệ thống thông jn di động •  Hệ thống yêu cầu gì? Cung cấp dịch vụ viễn thông –  Voice (conversajon, messaging) –  Data (fax, SMS/MMS, internet) –  Video (conversajon, streaming, broadcast) •  Phủ sóng bất cứ đâu •  Khả năng kết nối mọi lúc mọi nơi (Anyjme Ubiquitous connecjvity, reachability) •  Vô tuyến không cần dây dẫn •  Di động theo chuyển động (terrestrial) •  Tích hợp, nhận diện, ‘nh riêng tư, bảo mật an toàn •  Chất lượng dịch vụ được đảm bảo jn cậy Home 20