CH NG IƯƠ
T NG QUAN V QUÁ TRÌNH PHÁT TRI N C A H TH NGỔ Ề Ể Ủ Ệ Ố
THÔNG TIN DI Đ NGỘ
1.1 Công ngh t ng t 0G và 1Gệ ươ ự
Có hai th h trong các công ngh di đ ng đ c coi là t ng t . Cácế ệ ệ ộ ượ ươ ự
công ngh này đ c g i là 0G và 1G. 1G là công ngh di đ ng t ongệ ượ ọ ệ ộ ổ
(cellular) đ u tiên, còn 0G là công ngh di đ ng ti n t ong (pre – cellular).ầ ệ ộ ề ổ
Các thi t b đ u cu i s d ng trong 0G khó có th g i là thi t b di đ ng. Cácế ị ầ ố ử ụ ể ọ ế ị ộ
m u mã đ u tiên r t l n và th ng đ c g n vào xe ô tô. Sau đó, các thi t bẫ ầ ấ ớ ườ ượ ắ ế ị
c m tay ra đ i, nh ng 0G b thay th b i th h k ti p, 1G.ầ ờ ư ị ế ở ế ệ ế ế
Khía c nh ch y u phân bi t gi a 0G và 1G là công ngh 1G s d ngạ ủ ế ệ ữ ệ ử ụ
m ng t ong (cellullar network). M t m ng t ong là m t m ng t o nên b iạ ổ ộ ạ ổ ộ ạ ạ ở
m t s các cell. M i cell này đ c ph c v b i m t máy phát c đ nh, th ngộ ố ỗ ượ ụ ụ ở ộ ố ị ườ
g i là tr m g c. Trên th c t , cũng có m t vài ví d v vi c s d ng m ng tọ ạ ố ự ế ộ ụ ề ệ ử ụ ạ ổ
ong trong 0G, nh ng đi u làm nên s khác bi t gi a 1G và 0G là 1G h trư ề ự ệ ữ ỗ ợ
vi c k t n i li n m ch khi di chuy n t cell này sang cell khác. Đi u này cóệ ế ố ề ạ ể ừ ề
nghĩa là, khi ng i dùng ra kh i t m ho t đ ng c a m t tr m g c trong khiườ ỏ ầ ạ ộ ủ ộ ạ ố
đang th c hi n cu c g i, n u s d ng công ngh 0G thì ng i dùng s bự ệ ộ ọ ế ử ụ ệ ườ ẽ ị
ng t k t n i, trong khi s d ng công ngh 1G ng i dùng s không nh nắ ế ố ử ụ ệ ườ ẽ ậ
th y s ng t quãng nào. M t khía c nh khác phân bi t 0G và 1G là các côngấ ự ắ ộ ạ ệ
ngh 0G th ng là bán song công (có nghĩa là vi c thu và phát âm thanh khôngệ ườ ệ
x y ra đ ng th i). ả ồ ờ
Vào nh ng năm 1970, các m ng s d ng công ngh 0G b quá t iữ ạ ử ụ ệ ị ả
nghiêm tr ng. M t chu n t ng t khác đ c gi i thi u, đó là 1G. Gi ng nhọ ộ ẩ ươ ự ượ ớ ệ ố ư
0G, 1G s d ng băng t n vô tuy n UHF. Vi c truy n âm thanh đ c th cử ụ ầ ế ệ ề ượ ự
hi n mà không có s mã hóa trên giao di n vô tuy n. Đi u này có nghĩa là b tệ ự ệ ế ề ấ
c ai có m t máy quét đ n gi n cũng có th nghe đ c các cu c đi n đàm.ứ ộ ơ ả ể ượ ộ ệ
Các c g ng c a nhà ch c trách nh m ngăn ch n vi c xâm nh p b t h pố ắ ủ ứ ằ ặ ệ ậ ấ ợ
Trang 1
pháp này đ u không gi i quy t đ c v n đ . Bên c nh vi c b o v thông tinề ả ế ượ ấ ề ạ ệ ả ệ
cá nhân, nh c đi m này c a h th ng còn đ a đ n m t v n đ khác. B i vìượ ể ủ ệ ố ư ế ộ ấ ề ở
d li u truy n đ c g i đi mà không mã hóa, các k thu t b o m t còn thôữ ệ ề ượ ử ỹ ậ ả ậ
s d dàng l ra cho các hacker. ơ ễ ộ
H u h t các công ngh 1G ch có m t d ng b o m t, m t th t c nh nầ ế ệ ỉ ộ ạ ả ậ ộ ủ ụ ậ
th c h t s c thô s . Th t c này bao g m vi c xác nh n hai s : s nh nự ế ứ ơ ủ ụ ồ ệ ậ ố ố ậ
d ng di đ ng MIN và s thuê bao đi n t ESN. Quá trình xác nh n này di nạ ộ ố ệ ử ậ ễ
ra khi m t thi t b di đ ng b t đ u liên l c v i h th ng. Đ u tiên, s đenộ ế ị ộ ắ ầ ạ ớ ệ ố ầ ổ
(blacklist) s đ c ki m tra xem thi t b di đ ng này có b khóa hay không.ẽ ượ ể ế ị ộ ị
Ti p theo, m t b n tin đ c g i t i HLR đ thông qua s k t h p c a MINế ộ ả ượ ử ớ ể ự ế ợ ủ
và ESN. C hai s này đ c truy n không mã hóa qua giao di n vô tuy n.ả ố ượ ề ệ ế
Hacker có th nghe tr m và có th s d ng các s này đ t o ra các b n saoể ộ ể ử ụ ố ể ạ ả
b t h p pháp mà v i chúng, các hacker có th nh n th c thành công d iấ ợ ớ ể ậ ự ướ
d ng m t thuê bao khác. V n đ càng tr nên tr m tr ng khi nhi u nhà cungạ ộ ấ ề ở ầ ọ ề
c p th m chí không th c hi n vi c nh n th c trên các máy di đ ng do vi cấ ậ ự ệ ệ ậ ự ộ ệ
thi u h t s chu n hóa và các lý do v hi u su t. Đi u này gây nên vi c sế ụ ự ẩ ề ệ ấ ề ệ ử
d ng trái phép vô cùng l n trong các m ng di đ ng.ụ ớ ạ ộ
1.2 Công ngh s 2G và 3Gệ ố
1.2.1 2G ( second generation )
M c đánh d u quan tr ng trong quá trình phát tri n c a các công ngh diố ấ ọ ể ủ ệ
đ ng là s ra đ i c a x lý tín hi u s DSP. Nh cộ ự ờ ủ ử ệ ố ờ ó DSP, ch t l ng tho iấ ượ ạ
đ c c i ti n đáng k vì thông tin s không b nh h ng b i méo. Thêm vàoượ ả ế ể ố ị ả ưở ở
đó, d i ph có th đ c s d ng m t cách hi u qu h n h n nh có các kả ổ ể ượ ử ụ ộ ệ ả ơ ẳ ờ ỹ
thu t h p kênh. B i vì các k thu t t ng t s d ng FDMA, ch có m tậ ợ ở ỹ ậ ươ ự ử ụ ỉ ộ
ng i dùng có th s d ng m t t n s xác đ nh t i b t kỳ th i gian nào trongườ ể ử ụ ộ ầ ố ị ạ ấ ờ
m t cell. V i công ngh 2G, v n đ này đ c gi i quy t b ng cách s d ngộ ớ ệ ấ ề ượ ả ế ằ ử ụ
TDMA và CDMA. Các k thu t này cho phép nhi u ngỹ ậ ề ư i dùng chia s cùngờ ẻ
m t t n s . ộ ầ ố
Trang 2
C u trúc b o m t cũng có nh ng bấ ả ậ ữ ư c c i ti n đáng k . Có hai chu nớ ả ế ể ẩ
chính trong 2G: GSM và cdmaOne. C hai chu n này đ u s d ng k thu tả ẩ ề ử ụ ỹ ậ
đòi h i – đáp ng (challenge – response) đ nh n di n ng i dùng. Khi th cỏ ứ ể ậ ệ ườ ự
hi n cu c g i, thi t b di đ ng c n tính toán m t đáp ng cho đòi h i (d iệ ộ ọ ế ị ộ ầ ộ ứ ỏ ướ
d ng m t s ng u nhiên) đ c g i b i m ng. Đáp ng này đ c tính toán sạ ộ ố ẫ ượ ử ở ạ ứ ượ ử
d ng m t khóa bí m t duy nh t đ c l u trên thi t b di đ ng đó. Đáp ngụ ộ ậ ấ ượ ư ế ị ộ ứ
này sau đó có th đ c xác nh n b i m ng, vì nó cũng l u tr khóa bí m tể ượ ậ ở ạ ư ữ ậ
trùng v i khóa l u t i thi t b di đ ng c a ng i dùng. Khóa này sau đó cóớ ư ạ ế ị ộ ủ ườ
th s d ng đ thi t l p vi c mã hóa trên đ ng truy n qua giao di n vôể ử ụ ể ế ậ ệ ườ ề ệ
tuy n.ế
Nhìn l i nh ng v n đ đ i v i th h t ng t , có th k t lu n r ng ítạ ữ ấ ề ố ớ ế ệ ươ ự ể ế ậ ằ
nh t v m t lý thuy t nh ng v n đ này đã đ c gi i quy t. Vi c truy nấ ề ặ ế ữ ấ ề ượ ả ế ệ ề
d n đã đ c mã hóa đ b o v thông tin cá nhân ng i dùng và s tin c y,ẫ ượ ể ả ệ ườ ự ậ
m t ph ng pháp nh n th c t t h n đ c s d ng. Trên th c t , l i có m tộ ươ ậ ự ố ơ ượ ử ụ ự ế ạ ộ
s v n đ n y sinh. Đ u tiên, các chu n này có th tin c y đ c, v m t m tố ấ ề ả ầ ẩ ể ậ ượ ề ộ ặ
nào đó, d a trên s khó hi u c a các thu t toán c a nó. Theo th i gian, bí m tự ự ể ủ ậ ủ ờ ậ
v các thu t toán này rò r , có th d dàng ch ng minh r ng các thu t toán nàyề ậ ỉ ể ễ ứ ằ ậ
tr nên y u t. Th hai, các chu n này có nhi u khuy t đi m v m t giaoở ế ớ ứ ẩ ề ế ể ề ặ
th c có th s d ng đ nh n th c b t h p pháp m t máy di đ ng l u. M tứ ể ử ụ ể ậ ự ấ ợ ộ ộ ậ ộ
nh c đi m n a là vi c thi u h t trong b o v s toàn v n. Khi m t thi t bượ ể ữ ệ ế ụ ả ệ ự ẹ ộ ế ị
di đ ng đ c nh n th c, nh ng không ph i trong m ng, m t tr m g c gi cóộ ượ ậ ự ư ả ạ ộ ạ ố ả
th s d ng đ nh n vi c nh n th c d li u t m t thuê bao không rõ ngu nể ử ụ ể ậ ệ ậ ự ữ ệ ừ ộ ồ
g c.ố
1.2.2 3G ( third generation )
Thông tin di đ ng th h hai m c dù s d ng công ngh s nh ng vì làộ ế ệ ặ ử ụ ệ ố ư
h th ng băng h p và đ c xây d ng d a trên c ch chuy n m ch kênh nênệ ố ẹ ượ ự ự ơ ế ể ạ
không đáp ng đ c nhu c u c a các d ch v m i, thêm vào đó là có quáứ ượ ầ ủ ị ụ ớ
nhi u tiêu chu n khác nhau, làm cho vi c di chuy n c a thuê bao gi a cácề ẩ ệ ể ủ ữ
Trang 3
qu c gia này v i các qu c gia khác g p nhi u khó khăn. Chính vì l đó mà cácố ớ ố ặ ề ẽ
t ch c vi n thông trên th gi i th y c n thi t ph i t p h p l i và đ raổ ứ ễ ế ớ ấ ầ ế ả ậ ợ ạ ề
ph ng án ph i có m t tiêu chu n th ng nh t chung đ các h th ng vi nươ ả ộ ẩ ố ấ ể ệ ố ễ
thông di đ ng t ng lai v a đáp ng đ c các yêu c u c a th i đ i m i, v aộ ươ ừ ứ ượ ầ ủ ờ ạ ớ ừ
mang tính th ng nh t chung cho các h th ng. K t qu là IMT – 2000 do ITUố ấ ệ ố ế ả
– R xây d ng đã ra đ i nh m đáp ng các yêu c u đó. IMT – 2000 m r ngự ờ ằ ứ ầ ở ộ
đáng k kh năng cung c p d ch v và cho phép nhi u ph ng ti n thông tinể ả ấ ị ụ ề ươ ệ
có th cùng ho t đ ng, t các ph ng ti n truy n th ng cho đ n các ph ngể ạ ộ ừ ươ ệ ề ố ế ươ
ti n hi n đ i và các ph ng ti n truy n thông đã có trong t ng lai. Vào nămệ ệ ạ ươ ệ ề ươ
1999, ITU thông qua năm giao di n vô tuy n s d ng IMT – 2000. Đó là cácệ ế ử ụ
giao di n:ệ
- IMT – DS (Direct Spead) – Tr i ph tr c ti p: còn đ c bi t đ nả ổ ự ế ượ ế ế
v i tên WCDMA hay UTRA – FDD và đ c s d ng trong UMTS.ớ ượ ử ụ
- IMT – MC (Multi Carrier) – Đa sóng mang: còn đ c g i làượ ọ
CDMA2000.
- IMT – TD (Time Division) – Phân chia theo th i gian: bao g m TD –ờ ồ
CDMA và TD – SCDMA, c hai đ u đ c chu n hóa đ s d ngả ề ượ ẩ ể ử ụ
trong UMTS.
- IMT – SC (Single Carrier) – Đ n sóng mang: còn đ c g i là UWCơ ượ ọ
– 136 ho c EDGE. ặ
- IMT – FT (Frequency Time): còn đ c g i là DECT. ượ ọ
Trong năm giao di n này, IMT – DS (hay UMTS) và IMT – MC (hayệ
CDMA2000) đ c coi là hai chu n chính. UMTS đ c phát tri n châu Âuượ ẩ ượ ể ở
và là th h sau c a GSM. CDMA2000 là th h sau c a cdmaOne và đ cế ệ ủ ế ệ ủ ượ
phát tri n M .ể ở ỹ
Trang 4
Hình 1: Quá trình phát tri n t công ngh 2G lên 3G.ể ừ ệ
1.3 T ng quan v m ng thông tin di đ ng 3Gổ ề ạ ộ
1.3.1 Gi i thi uớ ệ
3G là thu t ng dùng đ ch các h th ng thông tin di đ ng th h thậ ữ ể ỉ ệ ố ộ ế ệ ứ
3 (Third Generation).
3G (third generation technology) là tiêu chu n truy n thông di đ ngẩ ề ộ
băng thông r ng th h th 3 tuân th theo các ch đ nh trong IMT-2000 c aộ ế ệ ứ ủ ỉ ị ủ
ITU (T ch c vi n thông th gi i). Chu n 3G cho phép truy n không dâyổ ứ ễ ế ớ ẩ ề
d li u tho i và phi tho i (g i email, hình nh, video...).ữ ệ ạ ạ ử ả
1.3.2 M t s yêu c u c a m ng thông tin di đ ng 3Gộ ố ầ ủ ạ ộ
H th ng thông tin di đ ng ba xây d ng trên tiêu chu n IMT-2000.ệ ố ộ ự ẩ
V i các tiêu chu n sau:ớ ẩ
S d ng d i t n quy đ nh Qu c T :ử ụ ả ầ ị ố ế
Đ ng lên : 1885 – 2025 MHZ .ườ
Đ ng xu ng :2110 – 2200 MHZ .ườ ố
Là h th ng thông tin di đ ng toàn c u cho các lo i hình thông tin vôệ ố ộ ầ ạ
tuy n.ế
Tích h p các m ng thông tin vô tuy n và h u tuy n .ợ ạ ế ữ ế
T ng tác v i m i lo i d ch v vi n thông .ươ ớ ọ ạ ị ụ ễ
S d ng đ c trong các môi tr ng khác nhau :ử ụ ượ ườ
Trang 5