Vài nét về điện thoại di động

1. Giới thiệu Hệ thống điện thoại di động tính đến nay đã trải quan 3 thế hệ : 1G, 2G và 3G (G là từ viết tắt của Generation). Thế hệ đầu tiên, 1G, sử dụng công nghệ analog đa truy cập phân chia theo tần số FDMA ( Frequency - Division Multiple Access). Thế hệ này mang nhiều nhược điểm như : dung luợng thấp, xác suất rớt cuộc gọi cao, chất lượng âm thanh kém, không có chế độ bảo mật, … Thế hệ thứ hai, 2G, là thế hệ điện thoại di động hiện nay đang được sử dụng. Trong hệ thống này, công nghệ số đa truy cập phân chia theo gian TDMA ( Time- Division Multiple Access) và công nghệ số đa truy cập phân chia theo mã CDMA (Code – Division Multiple Access) được sử dụng. Trong đó, công nghệ TDMA được sử dụng trong hệ thống thông tin di động nổi tiếng GSM (Global System for Mobile Communications). GSM hiện được sử dụng rất phổ biến ở Việt Nam trong các dịch vụ cung cấp thông tin di động lớn như : Mobifone (GSM 900, GSM 1800), Vinaphone (GSM 900, GSM 1800), Viettel (GSM 900, GSM1800), Vietnamobile (GSM 900), Beeline (GSM 1800). Các dịch vụ cung cấp thông tin di động còn lại sử dụng công nghệ CDMA như SFone (CDMA2000 800), EVNTelecom (CDMA2000 450). Thế hệ thứ hai rưỡi, 2.5G, là bước chuyển từ 2G sang 3G, là hệ thống 2G được trang bị hệ thống chuyển mạch gói (packet-switched domain) bên cạnh hệ thống chuyển mạch kênh truyền thông (circuit-switched domain). Việc giới thiệu Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp GPRS (General Packet Radio Service) của GSM và 1xRTT của CDMA2000 đã dẫn đến sự ra đời của thế hệ thứ hai rưỡi. GPRS cung cấp dữ liệu từ 56kbit/s đến 115kbit/s, có thể sử dụng các dịch vụ như WAP (Wireless Application Protocol), MMS (Multimedia Messaging Service) và những dịch vụ Internet. 1xRTT hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên đến 156.3kbit/s, có thể sử dụng các dịch vụ như GPRS. GPRS phát triển mạng EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) với việc giới thiệu mã 8PSK tạo nên thế hệ thứ 2.75G. EDGE là một công nghệ di động số tương thích ngược (backward-compatible digital mobile phone technology) cho phép cải tiến tỷ lệ truyền dữ liệu. Thế hệ thứ ba, 3G, cho phép truyền dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (hình ảnh, video, …). Với công nghệ này, nhà cung cấp dịch vụ có thể mang đến cho khách hàng các dịch vụ đa phương tiện như âm nhạc, hình ảnh, video chất lượng cao, truyền hình số, … Năm 2007, Liên minh Viễn thông Quốc tế ITU (International Telecommunication Union) đề xuất 6 nhóm chính và xây dựng thành chuẩn IMT-2000 (International Mobile Communication for the year 2000). Nguồn : http://vi.wikipedia.org/wiki/3G Dù ITU khẳng định rằng tốc độ truyền dữ liệu của 3G tối đa là 2Mbit/s đối với người sử dụng đứng yên và đi bộ, 384kbit/s đối với người sử dụng trên các phương tiện di chuyển nhưng lại không đưa ra tốc độ trung bình hoặc tối thiểu cần có của 1 hệ thống 3G. 3.5G là dịch vụ nâng cao của 3G, sử dụng gói truy cập tốc độ cao HSPA (High Speed Packet Access). Đây là dịch vụ hợp nhất hai giao thức điện thoại di động (mobile telephony protocol) là HSDPA ( High Speed Downlink Packet Access) và HSUPA (High Speed Uplink Packet Access). Tốc độ download lên đến 14Mbit/s và tốc độ upload lên đến 5.76Mbit/s. Tuy nhiên trên thực tế nó chỉ nhanh hơn 3G chút ít. Thế hệ thứ tư, 4G, gồm 2 chuẩn công nghệ là WiMax và Long Term Evolution (LTE). Cả WiMax và LTE đều sử dụng các công nghệ thu phát tiên tiến để nâng cao khả năng bắt sóng và hoạt động của thiết bị, mạng lưới. Tuy nhiên, mỗi công nghệ đều sử dụng một dải băng tần khác nhau. Tốc độ tải xuống lên đến hơn 10Mbps. 2. Cấu trúc cơ bản mạng lưới hình lục giác Trong GSM, 3 băng tần được sử dụng là 900MHz, 1800MHz và 1900MHz. Ở Việt Nam, chỉ sử dụng hai băng tần là 900MHz và 1800MHz như đã trình bày ở trên. Ở băng tần 1800MHz, điện thoại di động thu sóng trong khoảng (1805MHz, 1880MHz) và phát ở dải sóng trong khoảng (1710MHz, 1785MHz). Từ đó có thể thấy, khi điện thoại di động thu sóng ở một trạm nào đó, nó sẽ trừ đi 95MHz để có được tần số phát. Tương tự, băng tần 900 có khoảng cách giữa tần số thu và tần số phát là 45MHz. Nghĩa là điện thoại thu sóng trong khoảng (935MHz, 960MHz) và phát sóng trong khoảng (890MHz, 915MHz). Như vậy, trong GSM900 thì dải tần phát của nhà mạng là từ 890MHz đến 915MHz, nghĩa là chỉ có 25MHz. Mỗi kênh thoại chiếm khoảng 200kHz, suy ra có 125 kênh thoại có thể sử dụng cùng lúc. Mỗi kênh thoại chia thành 8 khe thời gian, trong đó, 1/8 dành cho tính hiệu điều khiển và 7/8 khe còn lại dành cho 7 thuê bao. Nên tổng số thuê bao có thể liên lạc trong cùng 1 thời điểm là 127 x 7 = 875 (thuê bao). Con số quá nhỏ so với số người sử dụng điện thoại di động ở nước ta. Giải pháp được đưa ra là chia khu vực phủ sóng thành những ô hình lục giác. Mỗi ô có 1 trạm thu phát sóng và những ô không liền kề nhau có thể sử dụng chung 1 tần số. Kích thước mỗi ô tùy thuộc vào từng khu vực cụ thể. Nhờ đó mà số lượng thuê bao thoại cùng một lúc tăng lên rất nhiều. NNS PS: Tổng hợp từ các tài liệu trên Internet