94
CH NG 5: H TH NG VÀ KI N TRÚC CÁC H TH NG VÔ TUY NƯƠ Ệ Ố Ế Ệ Ố Ế
5.1. Tóm t t vi c s d ng các băng t n sắ ệ ử ụ ầ ố
Đ cho vi c theo dõi các chu n vô tuy n n m trong d i t n s nào, tr c h tể ệ ẩ ế ằ ả ầ ố ướ ế
chúng tôi tóm t t l i vi c s d ng các băng t n s đã đ c chu n hoá. Hìnhắ ạ ệ ử ụ ầ ố ượ ẩ
5.1.1 gi i thi u ớ ệ các d i t n sóng đi n t đ c s d ng trong thông tin vô tuy n.ả ầ ệ ừ ượ ử ụ ế
Các d i sóng cũng nh d i tả ư ả n s và b c sóng c a chúng đ c tóm t tầ ố ướ ủ ượ ắ
trong b ng sau:ả
D i sóngảD i t n sả ầ ố B c sóngướ
LF (Low Frequency) 30 KHz – 300 KHz 10 km – 1 km
MF (Medium Frequency) 300 KHz – 3 MHz 10O m – 10 m
VHF (Very High Frequency) 30 MHz – 300 MHz 10 m – 1 m
UHF (Ultra High Frequency) 300 MHz – 3 GHz 1 m – 10 cm
SHF (Super High Frequency) 3 GHz – 30 GHz 10 cm – 1 cm
EHF (Extremely High Frequency ) 30 GHz – 300 GHz 1 cm – 1m m
Hình 5.1.1: Các d i sóng đi n t đ c s d ng trong thông tin vô tuy nả ệ ừ ượ ử ụ ế
B ng 5.1.1: Các d i sóng đi n t đ c s d ng trong thông tin vô tuy nả ả ệ ừ ượ ử ụ ế
95
Ngoài ra ngưi ta còn dùng các ch cái đ đánh s các băng t n nh trìnhờ ữ ể ố ầ ư
bày trong b ngả 5.1.2.
Băng sóng D i t n s quy đ nhả ầ ố ị
(GHz)
L 1 – 2
S 2 – 4
C 4 – 8
X 8 – 12
Ku 12 – 18
K 18 - 26.5
Ka 26.5 – 40
Q 33-50
U 40 – 60
V 50 – 75
E 60 – 90
W 75 – 110
F 90 – 140
D 110 – 170
G 140 – 220
5.2. Các chu n vô tuy n (Wireless Standards) ẩ ế
Trong ph n này s gi i thi u các h th ng hay các chu n vô tuy n, ch y u tómầ ẽ ớ ệ ệ ố ẩ ế ủ ế
t t các thông s k thu t c a h th ng.ắ ố ỹ ậ ủ ệ ố
5.2.1. Các h th ng thông tin di đ ng th h th nh t (1G)ệ ố ộ ế ệ ứ ấ
B ng 5.1.2: Các băng sóng s d ng trong thông tin vô tuy nả ử ụ ế
96
Các h th ng thông tin di đ ng th h đ u tiên trên th gi i ph i nói t i là:ệ ố ộ ế ệ ầ ế ớ ả ớ
- H th ng AMPS (Avanced Mobile Phone Service): H th ng d ch v đi nệ ố ệ ố ị ụ ệ
tho i di đ ng tiên ti n.ạ ộ ế
- H th ng TACS (Total Access Communication System): H th ng thông tinệ ố ệ ố
truy c p t ng th .ậ ổ ể
- H th ng NMT (Nordic Mobile Telephone): H th ng thông tin di đ ng B c âu.ệ ố ệ ố ộ ắ
•H th ng AMPS:ệ ố
Các thông s k thu t chính c a h th ng này nh sau:ố ỹ ậ ủ ệ ố ư
D i t n: D i t n thu: 869-894 MHz.ả ầ ả ầ
D i t n phát: 824-849 MHz.ả ầ
Ph ng pháp truy c p kênh: FDMA.ươ ậ
Ph ng pháp đi u ch : đi u t n FM.ươ ề ế ề ầ
Đ r ng kênh vô tuy n (ph kênh vô tuy n): 30 kHz.ộ ộ ế ổ ế
S l ng kênh: 832.ố ượ
Ph ng pháp ghép kênh: FDD.ươ
•H th ng TACS:ệ ố
H th ng này có hai lo i: ETACS và NTACSệ ố ạ
D i t n: D i t n thu: 916 – 949 MHz. 860 – 870 MHz.ả ầ ả ầ
D i t n phát: 871 – 904 MHz. 915 – 925 MHz.ả ầ
Ph ng pháp truy c p kênh: FDMA FDMAươ ậ
Ph ng pháp ghép kênh: FDD FDDươ
Ph ng th c đi u ch : FM FMươ ứ ề ế
Đ r ng ph c a kênh: 25 Hz 12.5 MHzộ ộ ổ ủ
S l ng kênh: 1000 400ố ượ
•H th ng NMT: ệ ố
Trong đó có chu n: NMT 400 và NMT 900ẩ
D i t n: D i t n thu: 463 – 486 MHz 935 – 960 MHzả ầ ả ầ
D i t n phát: 453 – 458 MHz 890 – 915 MHzả ầ
Ph ng pháp ghép kênh: FDD FDDươ
97
Ph ng pháp truy c p kênh: FDMA FDMAươ ậ
Ph ng pháp đi u ch : FM FMươ ề ế
Đ r ng c a kênh: 25 kHz 12,5 kHzộ ộ ủ
S l ng kênh: 200 1999ố ượ
Các h th ng thông tin di đ ng th nh t đã không đ c ng d ng nhi u trên thệ ố ộ ứ ấ ượ ứ ụ ề ị
tru ng do nhi u h n ch c a chúng nh giá c a thi t b đ u cu i, c a h th ngờ ề ạ ế ủ ư ủ ế ị ầ ố ủ ệ ố
cao và h n ch v dung l ng ph . H n ch chính là do s d ng ph ng phápạ ế ề ượ ổ ạ ế ử ụ ươ
đi u ch t ng t (đi u t n: FM: Frequency Modulation) trong h th ng đã h nề ế ươ ự ề ầ ệ ố ạ
ch đáng k s l ng ng i s d ng so v i các h th ng dùng ph ng phápế ể ố ượ ườ ử ụ ớ ệ ố ươ
đi u ch s .ề ế ố
5.2.2. Các h th ng thông tin di đ ng th h th hai (2G)ệ ố ộ ế ệ ứ
Các h th ng thông tin di đ ng th h th 2 (2G) có nhi u u đi m v t tr i soệ ố ộ ế ệ ứ ề ư ể ượ ộ
v i các h th ng thông tin di đ ng t ng t (anolog) 1G. Các u đi m v t tr iớ ệ ố ộ ươ ự ư ể ượ ộ
đó là vi c ng d ng các công ngh s cho phép c i thi n ch t l ng thông tin vàệ ứ ụ ệ ố ả ệ ấ ượ
tăng đáng k s l ng ng i s d ng. Ngoài ra trong h th ng 2G, s xu t hi nể ố ượ ườ ử ụ ệ ố ự ấ ệ
c a k thu t chuy n giao (hand-over) m ra h th ng di n tho i t bào (cellularủ ỹ ậ ể ở ệ ố ệ ạ ế
system) đã , đang và s ti p t c đ c ng d ng r ng rãi trên toàn th gi i.ẽ ế ụ ượ ứ ụ ộ ế ớ
•H th ng hay chu n GSMệ ố ẩ
Năm 1992, h th ng thông tin di đ ng t bào th h th 2 xu t hi n Châu Âuệ ố ộ ế ế ệ ứ ấ ệ ở
đó là h th ng GSM ệ ố (Global System for Mobile Communication) hay còn g i làọ
h th ng thông tin di đ ng toàn c u. Đây là h th ng thông tin Châu Âu đ uệ ố ộ ầ ệ ố ở ầ
tiên s d ng các k thu t đi u ch s . C u trúc m ng GSM, vi c quy ho ch mử ụ ỹ ậ ề ế ố ấ ạ ệ ạ ở
r ng m ng… s đ c d y trong các môn h c v k thu t vi n thông và thôngộ ạ ẽ ượ ạ ọ ề ỹ ậ ễ
tin di đ ng. đây ch gi i thi u các thông s k thu t đ c tr ng c b n c aộ Ở ỉ ớ ệ ố ỹ ậ ặ ư ơ ả ủ
chu n GSM. H th ng GSM s d ng k thu t ghép kênh theo t n s FDDẩ ệ ố ử ụ ỹ ậ ầ ố
(Frequency Division Duplex) và k thu t truy c p theo th i gian và t n s (Timeỹ ậ ậ ờ ầ ố
Division Multiple Access and Frequency Division Multiple Access). H th ngệ ố
GSM s d ng ph ng th c đi u ch GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying),ử ụ ươ ứ ề ế
b l c s d ng là b l c Gaussian. Đi u ch GMSK này ít b nh h ng b iộ ọ ử ụ ộ ọ ề ế ị ả ưở ở
méo phi tuy n, tuy nhiên, hi u su t s d ng ph hay hi u su t băng thông th pế ệ ấ ử ụ ổ ệ ấ ấ
(1 bit/s/Hz). H th ng GSM lúc đ u d tính cho các ng d ng thông tin tho i vàệ ố ầ ự ứ ụ ạ
truy n s li u t c đ bit th p (9600 bit/s), và dùng cho vi c truy n các b n tinề ố ệ ố ộ ấ ệ ề ả
ng n hay còn g i là SMS (Short Message Service) c 1600 ký t . T c đ bit cắ ọ ỡ ự ố ộ ơ
s c a h th ng sau khi mã hoá là 279.833 kbit/s nh ng h th ng s d ngở ủ ệ ố ư ệ ố ử ụ
ph ng pháp đa truy c p theo th i gian, do đó t c đ bit này đ c chia cho 8.ươ ậ ờ ố ộ ượ
Kho ng th i gian trong đó các d li u đ c nén g i là các khe th i gian (timeả ờ ữ ệ ượ ọ ờ
slot). H th ng này cho phép thông tin gi a nh ng ng i s d ng di đ ng và cóệ ố ữ ữ ườ ử ụ ộ
98
nhi u đ c đi m n i tr i so v i các h th ng t ng t th h th nh t. Sau đâyề ặ ể ổ ộ ớ ệ ố ươ ự ế ệ ứ ấ
tóm t t các thông s k thu t đ c tr ng c b n c a h th ng:ắ ố ỹ ậ ặ ư ơ ả ủ ệ ố
D i t n: D i t n thu: 935 – 960 MHz.ả ầ ả ầ
D i t n phát: 890 – 915 MHz.ả ầ
Ph ng pháp truy c p: TDMA/FDM.ươ ậ
Ph ng pháp ghép kênh: FDDươ
Ph ng th c đi u ch : GMSK 1 bit/symbole (1 bit/ 1 kí hiươ ứ ề ế uệ)
Mã hóa tho i: 13 kbit/s.ạ
T c đ bit: 270.833 kbit/s.ố ộ
B l c s d ng: B l c Gaussian hộ ọ ử ụ ộ ọ s 0,3ệ ố .
Đ r ng ph c a kênh: 200 kHz.ộ ộ ổ ủ
S l ng kênh: 124, m i kênh cho 8 ng i s d ng.ố ượ ỗ ườ ử ụ
V i s tăng tr ng v s l ng ng i s d ng và đ c bi t là s phát tri n c aớ ự ưở ề ố ượ ườ ử ụ ặ ệ ự ể ủ
các d ch v đòi h i t c đ cao nh internet t c đ cao, đi n tho i hình… trongị ụ ỏ ố ộ ư ố ộ ệ ạ
khi đó yêu c u k t n i không ch k t n i gi a các thuê bao di đ ng v i nhau màầ ế ố ỉ ế ố ữ ộ ớ
còn k t n i t các thuê bao đ n các nhà cung c p d ch v , các công ty… trong đóế ố ừ ế ấ ị ụ
l n nh t là các nhà cung c p dich v internet, các m ng intranet s đòi h i mớ ấ ấ ụ ạ ẽ ỏ tộ
m ng thông tin di đ ng t c đ caoạ ộ ố ộ . Ngoài ra, v i d li u, m ng ph i đápớ ữ ệ ạ ả
ng đ c t c đ tuỳ theo yêu c u c a ng i s d ng và vi c thanh toán c cứ ượ ố ộ ầ ủ ườ ử ụ ệ ướ
phí ph i đ c tính theo s l ng thông tin (s l ng các gói tin - packet). Tuyả ượ ố ượ ố ượ
nhiên, m ng GSM d a trên chuy n m ch kênh nguyên th y đ k t n i khôngạ ự ể ạ ủ ể ế ố
th đáp ng các d ch v đòi h i t c đ cao nh trên. Đ tăng t c đ bit, nhi uể ứ ị ụ ỏ ố ộ ư ể ố ộ ề
gi i pháp đã đ c đ a ra cho m ng thông tin di đ ng GSM nh h th ng dichả ượ ư ạ ộ ư ệ ố
v vô tuy n gói chung GPRS (General Packet Radio Services) trên n n t ng c aụ ế ề ả ủ
GSM ho c h th ng EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution). Các hặ ệ ố ệ
th ng này còn đ c g i là các h th ng 2G+ ho c 2.5G.ố ượ ọ ệ ố ặ
•H th ng DCS ệ ố
H th ng thông tin di đ ng t bào th h th 2, h th ng DCS (Digitalệ ố ộ ế ế ệ ứ ệ ố
Communication System: H th ng thông tin s ), xu t hi n Châu Âu năm 1993.ệ ố ố ấ ệ ở
H th ng này có các thông s k thu t chính gi ng nh h th ng GSM nh ng ệ ố ố ỹ ậ ố ư ệ ố ư ở
t n s 1800 MHz. Do đó m t s n c Châu Âu ng i ta còn g i chu n này laầ ố ở ộ ố ướ ườ ọ ẩ
GSM 1800. Các thông s k thu t đ c tr ng nh sau:ố ỹ ậ ặ ư ư
D i t n: D i t n thu: 1805 – 1880 MHz.ả ầ ả ầ
D i t n phát: 1710 – 1785 MHz.ả ầ