Đồ án EDGE - Giải pháp cho các dịch vụ số liệu tốc độ cao trên mạng GSM

Hệ thống thông tin di động đã phát triển rất nhanh trong những năm gần đây. Từ thế hệ thứ nhất chỉ hỗ trợ truyền thoại, cho đến bây giờ các hệ thống di động đã cung cấp được rất nhiều dịch vụ như là: Audio-Video, truy nhập Internet, nhắn tin, nhắn tin đa phương tiện,.v.v Công nghệ GSM ra đời, là bước phát triển nhảy vọt so với hệ thống di động thế hệ thứ nhất. Hệ thống thông tin thế hệ thứ hai sử dụng các kỹ thuật điều chế số và sử dụng các phương pháp xử lý cuộc gọi là số hóa. Một trong những hệ thống này là sự kết hợp của hai kỹ thuật TDMA và FDMA để tăng số lượng kênh. Các hệ thống này cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn các hệ thống của thế hệ thứ nhất và việc sử dụng băng thông hiệu quả hơn. Các hệ thống thuộc thế hệ thứ hai hỗ trợ cả truyền tín hiệu thoại, truyền số liệu, text, và có cơ chế mã hóa để bảo vệ dữ liệu và thoại. Tuy nhiên, trước yêu cầu tăng nhanh của việc truyền dữ liệu tốc độ cao, mạng GSM đã bộc lộ rõ những nhược điểm của mình. Đó là việc truyền dữ liệu với tốc độ và chất lượng dịch vụ dữ liệu chưa đáp ứng được nhu cầu. Trong tình hình hạ tầng cơ sở của hệ thống GSM hiện tại đang chiếm đa số, và việc phát triển ngay lên mạng thông tin di động thế hệ 3 đòi hỏi hạ tầng thiết bị phải thay đổi rất lớn và điều này khó có thể thực hiện được. Trong tiến trình phát triển của thông tin di động thì việc thông qua một số bước trung gian là điều tất yếu. Dịch vụ vô tuyến gói vô tuyến chung GPRS đã được sử dụng để cung cấp băng thông cho các dịch vụ Internet di động trong mạng GSM. Tuy nhiên, các ứng dụng số liệu thời gian thực đòi hỏi băng thông rộng hơn với chất lượng dịch vụ cao hơn mà GPRS hiện nay không đáp ứng được. Việc chuyển từ GPRS sang EGPRS hay EDGE có thể xoá đi sự khác biệt về mặt dung lượng này. EDGE – Enhanced Data rates for GSM Evolution là tiêu chuẩn giao diện vô tuyến mới với sự kết hợp của phương thức điều chế 8PSK. EDGE tạo điều kiện cho các nhà khai thác mạng GSM có thể chuyển sang cung cấp các dịch vụ số liệu di động và các dịch vụ đa phương tiện bằng việc tăng tốc độ dung lượng lên gấp 3 lần với cùng phổ GSM hiện tại mà không có bất kỳ ảnh hưởng lớn nào đối với việc quy hoạch tần số. EDGE là giải pháp bổ sung cho hệ thống UMTS, nó cho phép các nhà khai thác mạng có thể sử dụng EDGE để cung cấp các dịch vụ tương đương 3G trên diện rộng và UMTS ở các khu vực có mật độ thuê bao lớn. Trên cơ sở những kiến thức đã tích luỹ được qua 5 năm học tập chuyên ngành Điện Tử - Viễn Thông tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội và sau thời gian thực tập tại công ty VMS-Mobifone, tôi đã hoàn thành đề tài “ EDGE – Giải pháp cho các dịch vụ số liệu tốc độ cao trên mạng GSM”. Nội dung đề tài bao gồm 5 chương:  Chương 1: Tổng quan về EDGE  Chương 2: Kiến trúc mạng thông tin di động EDGE  Chương 3: Các dịch vụ phát triển trên EDGE  Chương 4: Các chức năng yêu cầu hệ thống EDGE  Chương 5: Ứng dụng EDGE trên mạng thông tin di động VMS

doc127 trang | Chia sẻ: tuandn | Ngày: 29/04/2013 | Lượt xem: 1926 | Lượt tải: 8download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án EDGE - Giải pháp cho các dịch vụ số liệu tốc độ cao trên mạng GSM, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống thông tin di động đã phát triển rất nhanh trong những năm gần đây. Từ thế hệ thứ nhất chỉ hỗ trợ truyền thoại, cho đến bây giờ các hệ thống di động đã cung cấp được rất nhiều dịch vụ như là: Audio-Video, truy nhập Internet, nhắn tin, nhắn tin đa phương tiện,.v.v… Công nghệ GSM ra đời, là bước phát triển nhảy vọt so với hệ thống di động thế hệ thứ nhất. Hệ thống thông tin thế hệ thứ hai sử dụng các kỹ thuật điều chế số và sử dụng các phương pháp xử lý cuộc gọi là số hóa. Một trong những hệ thống này là sự kết hợp của hai kỹ thuật TDMA và FDMA để tăng số lượng kênh. Các hệ thống này cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn các hệ thống của thế hệ thứ nhất và việc sử dụng băng thông hiệu quả hơn. Các hệ thống thuộc thế hệ thứ hai hỗ trợ cả truyền tín hiệu thoại, truyền số liệu, text, … và có cơ chế mã hóa để bảo vệ dữ liệu và thoại. Tuy nhiên, trước yêu cầu tăng nhanh của việc truyền dữ liệu tốc độ cao, mạng GSM đã bộc lộ rõ những nhược điểm của mình. Đó là việc truyền dữ liệu với tốc độ và chất lượng dịch vụ dữ liệu chưa đáp ứng được nhu cầu. Trong tình hình hạ tầng cơ sở của hệ thống GSM hiện tại đang chiếm đa số, và việc phát triển ngay lên mạng thông tin di động thế hệ 3 đòi hỏi hạ tầng thiết bị phải thay đổi rất lớn và điều này khó có thể thực hiện được. Trong tiến trình phát triển của thông tin di động thì việc thông qua một số bước trung gian là điều tất yếu. Dịch vụ vô tuyến gói vô tuyến chung GPRS đã được sử dụng để cung cấp băng thông cho các dịch vụ Internet di động trong mạng GSM. Tuy nhiên, các ứng dụng số liệu thời gian thực đòi hỏi băng thông rộng hơn với chất lượng dịch vụ cao hơn mà GPRS hiện nay không đáp ứng được. Việc chuyển từ GPRS sang EGPRS hay EDGE có thể xoá đi sự khác biệt về mặt dung lượng này. EDGE – Enhanced Data rates for GSM Evolution là tiêu chuẩn giao diện vô tuyến mới với sự kết hợp của phương thức điều chế 8PSK. EDGE tạo điều kiện cho các nhà khai thác mạng GSM có thể chuyển sang cung cấp các dịch vụ số liệu di động và các dịch vụ đa phương tiện bằng việc tăng tốc độ dung lượng lên gấp 3 lần với cùng phổ GSM hiện tại mà không có bất kỳ ảnh hưởng lớn nào đối với việc quy hoạch tần số. EDGE là giải pháp bổ sung cho hệ thống UMTS, nó cho phép các nhà khai thác mạng có thể sử dụng EDGE để cung cấp các dịch vụ tương đương 3G trên diện rộng và UMTS ở các khu vực có mật độ thuê bao lớn. Trên cơ sở những kiến thức đã tích luỹ được qua 5 năm học tập chuyên ngành Điện Tử - Viễn Thông tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội và sau thời gian thực tập tại công ty VMS-Mobifone, tôi đã hoàn thành đề tài “ EDGE – Giải pháp cho các dịch vụ số liệu tốc độ cao trên mạng GSM”. Nội dung đề tài bao gồm 5 chương: Chương 1: Tổng quan về EDGE Chương 2: Kiến trúc mạng thông tin di động EDGE Chương 3: Các dịch vụ phát triển trên EDGE Chương 4: Các chức năng yêu cầu hệ thống EDGE Chương 5: Ứng dụng EDGE trên mạng thông tin di động VMS Qua đây, tôi xin trân trọng cảm ơn cô giáo TS Trần Ngọc Lan, TS Đỗ Vũ Anh - Trưởng phòng và các cán bộ phòng Kỹ Thuật - Khai Thác của công ty thông tin di động VMS-Mobifone đã nhiệt tình giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Hà Nội, tháng 5 năm 2006 Trần Hiếu Hạnh LỜI NÓI ĐẦU i CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ EDGE 1 I. Giới thiệu tổng quan 1 II. Nhu cầu phát triển EDGE 2 III. Các đặc điểm của EDGE 2 1. Về phía người sử dụng dịch vụ 2 2. Về phía nhà cung cấp dịch vụ 3 IV. Khái niệm về EDGE 4 V. Các dịch vụ EDGE có thể cung cấp 4 1. Chat 4 2. Thông tin văn bản và hình ảnh 4 3. Hình ảnh tĩnh 5 4. Ảnh động 5 5. Duyệt Web 5 6. Làm việc trong môi trường cộng tác, tư liệu dùng chung 6 7. Âm thanh 6 8. Phân công công việc 6 9. E-mail nội bộ 7 10. Internet E-mail 7 11. Định vị phương tiện giao thông 8 12. Truy cập LAN từ xa 8 13. Chuyển file 8 14. Tự động điều khiển thiết bị gia đình 9 15. Push to talk 9 16. Streaming 9 VI. Các con đường để phát triển lên EDGE 10 CHƯƠNG 2 KIẾN TRÚC MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG EDGE 11 I. Kiến trúc của hệ thống GSM 11 1. Các thành phần cơ bản của hệ thống 11 1.1 Trạm di động MS 12 1.2 Hệ thống con trạm gốc BSS 12 1.2.1 Trạm thu phát gốc BTS 13 1.2.2 Bộ điều khiển trạm gốc BSC 13 1.2.3 Bộ đổi mã và thích ứng tốc độ TRAU 13 1.3 Hệ thống con chuyển mạch NSS 13 1.3.1 Trung tâm chuyển mạch di động MSC 14 1.3.2 Thanh ghi định vị thường trú HLR 14 1.3.3 Thanh ghi định vị tạm trú VLR 14 1.3.4 Thanh ghi nhận dạng thiết bị EIR 15 1.3.5 Trung tâm nhận thực AUC 15 1.4 Hệ thống con khai thác OSS 15 2. Các giao diện của GSM 15 2.1 Giao diện giữa MSC và các phần tử trong hệ thống 15 2.2 Giao diện A 16 2.3 Giao diện Abis 17 2.4 Giao diện vô tuyến Um 17 II. Kiến trúc của hệ thống vô tuyến gói chung GPRS 17 1. Các thành phần cơ bản của mạng 18 1.1 Các nút hỗ trợ GPRS 18 1.1.1 GGSN 18 1.1.2 SGSN 19 1.2 Các phần tử khác của mạng GPRS 20 1.2.1 Đơn vị điều khiển gói PCU 20 1.2.2 Bộ ghi định vị thường trú HLR 20 1.2.3 Tổng đài di động MSC và bộ ghi định vị tạm trú VLR 20 1.2.4 SMS - GMSC và SMS –IWMSC 20 1.2.5 Thiết bị đầu cuối GPRS 20 2. Các giao diện và giao thức trong mạng GPRS 21 2.1 Mặt phẳng truyền dẫn 21 2.2 Mặt phẳng báo hiệu 23 2.2.1 Giao diện Gb 24 2.2.2 Giao diện Gr 25 2.2.3 Giao diện Gs 25 2.2.4 Giao diện Gf 25 2.2.5 Giao diện Gd 26 2.2.6 Giao diện Gn 26 2.2.7 Giao diện Gi 27 2.2.8 Giao diện Gc 27 2.3 Giao diện vô tuyến 28 2.3.1 Lớp RF vật lý 28 2.3.2 Lớp kết nối vật lý 28 2.3.3 Lớp RLC/MAC 29 2.3.1 Lớp LLC 31 III. Hệ thống EDGE 32 1. Kiến trúc hệ thống EDGE 32 2. Các phương thức điều chế 33 2.1 Giới thiệu 33 2.2 Điều chế khóa dịch chuyển pha – PSK 34 2.3 Điều chế khóa dịch pha M trạng thái – M-PSK 34 2.4 Điều chế khóa dịch pha bốn trạng thái – QPSK. 37 2.5 Điều chế khóa dịch pha cầu phương vuông góc–OQPSK 38 2.6 Điều chế khóa dịch pha tối thiểu – MSK 39 2.7 Điều chế khóa dịch pha tối thiểu Gaussian – GMSK 40 2.8 Điều chế khóa dịch pha 8 trạng thái – 8-PSK 45 3. Sự lựa chọn phương thức điều chế trong EDGE 46 4. Các kiểu kênh và các sơ đồ mã hoá kênh ở giao diện vô tuyến 47 5. Mã hóa kênh 49 6. Cách tính tốc độ số liệu trong EDGE 56 CHƯƠNG 3 CÁC DỊCH VỤ PHÁT TRIỂN TRÊN EDGE 58 I. Phương thức truyền 58 1. Điểm tới điểm PTP 58 2. Điểm tới đa điểm PTM 58 II. Các loại dịch vụ 58 1. Trình duyệt WAP 59 1.1 Cấu hình hệ thống 59 1.2 Những ưu điểm của WAP sử dụng EDGE 60 2. Nhắn tin đa phương tiện MMS 61 2.1 Các bước truyền một MMS sử dụng WAP 61 2.2 Ưu điểm của MMS sử dụng EDGE 63 3. Gaming 63 4. Audio và Video Streaming 65 III. Chất lượng dịch vụ QoS 66 1. Mức độ ưu tiên dịch vụ 66 2. Độ tin cậy - Reliability 66 3. Trễ - Delay 67 4. Thông lượng- Throughput 67 5. Giám sát – Monitor 67 6. Bảng thông số cung cấp dịch vụ 67 6.1 Đối với tất cả các dịch vụ 67 6.2 Đối với dịch vụ thoại 68 6.3 Đối với dịch vụ số liệu 68 CHƯƠNG 4 CÁC CHỨC NĂNG YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG EDGE 70 I. Quản lý di động EDGE/GPRS 70 1. Các trạng thái quản lý di động 70 2. Sự chuyển đổi giữa các trạng thái 71 3. Thủ tục nhập mạng 72 3.1 Thủ tục truy nhập mạng chuẩn 72 3.2 Thủ tục truy nhập mạng mở rộng 72 3.3 Truy nhập EGPRS/IMSI kết hợp 73 4. Thủ tục rời mạng 75 4.1 Khởi tạo thủ tục rời mạng từ phía thuê bao 75 4.2 Khởi tạo thủ tục từ phía mạng 76 5. Quản trị vùng định vị 77 5.1 Cập nhật cell 77 5.2 Cập nhật vùng định tuyến 77 5.2.1 Cập nhật vùng định tuyến trong cùng SGSN 77 5.2.2 Cập nhật cùng định tuyến thuộc các SGSN khác nhau 78 5.3 Thủ tục cập nhật vùng định tuyến và vùng định vị kết hợp 80 5.3.1 Cập nhật LA/RA thuộc cùng SGSN 80 5.3.2 Cập nhật LA/RA thuộc các SGSN khác nhau 81 5.4 Thủ tục cập nhật LA/RA định kỳ 82 II. Định tuyến và truyền tải dữ liệu 83 1. Các trạng thái của PDP 83 1.1 Trạng thái dừng 83 1.2 Trạng thái hoạt động 83 2. Khởi tạo, thay đổi và hủy bỏ PDP context 84 2.1 Thủ tục khởi tạo PDP context 84 2.1.1 Khởi tạo từ phía thuê bao 84 2.1.2 Khởi tạo từ phía thuê mạng 86 2.2 Thủ tục thay đổi PDP context 87 2.3 Thủ tục hủy bỏ PDP context 88 2.3.1 Thủ tục được khởi tạo từ máy di động 88 2.3.2 Thủ tục được khởi tạo từ SGSN 89 2.3.3 Thủ tục được khởi tạo từ GGSN 89 3. Định tuyến và truyền tải số liệu 90 CHƯƠNG 5 ỨNG DỤNG EDGE VÀO MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VMS – MOBIFONE 91 I. Yêu cầu về phần vô tuyến 91 1. Khả năng đáp ứng 91 1.1 Tốc độ 91 1.2 Các thuộc tính cung cấp dịch vụ 91 1.3 Chuyển giao và lựa chọn lại cell 92 1.4 Trạm di động 92 1.5 Thích ứng liên kết 92 2. Những yêu cầu khi hoạt động 92 2.1 Tương thích với các dịch vụ cung cấp bởi mạng hiện tại 92 2.2 Môi trường hoạt động 92 2.3 Thiết kế mạng truy nhập vô tuyến 92 2.4 Tổng đài 93 3. Sử dụng băng thông hiệu quả 93 3.1 Hiệu quả phổ tần 93 3.2 Tối ưu băng thông 93 3.3 Vùng phủ và dung lượng 93 3.4 Những nhu cầu phát triển 93 4. Độ phức tạp 94 4.1 Đối với thành phần di động 94 4.2 Đối với mạng 94 4.3 Các loại trạm di động và trạm gốc 94 II. Cấu hình mạng VMS – Mobifone hiện tại 94 III. Giải pháp ứng dụng EDGE trên mạng VMS 99 1. Giải pháp của các hãng 99 1.1 Giải pháp của Alcatel 99 1.2 Giải pháp của Ericsson 100 1.3 Nhận xét 101 2. Đề xuất phương án triển khai 101 2.1 Phạm vi thiết kế 101 2.2 Nội dung thiết kế 101 KẾT LUẬN 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO xii TỪ VIẾT TẮT xiii Hình 11 Các con đường tiến lên EDGE 10 Hình 21 Kiến trúc hệ thống GSM 11 Hình 22 Các giao diện của GSM 16 Hình 23 Kiến trúc hệ thống GPRS 18 Hình 24 Mặt phẳng truyền dẫn 21 Hình 25 Giao diện báo hiệu trong GPRS 23 Hình 26 Giao diện Gb 24 Hình 27 Giao diện Gr 25 Hình 28 Giao diện Gs 25 Hình 29 Giao diện Gf 26 Hình 210 Giao diện Gd 26 Hình 211 Giao diện Gn 27 Hình 212 Giao diện Gi 27 Hình 213 Giao diện Gc 28 Hình 214 Giao diện vô tuyến GPRS 28 Hình 215 Cấu trúc của khối RLC/MAC 31 Hình 216 Cấu trúc lớp LLC 32 Hình 217 Kiến trúc hệ thống EDGE 33 Hình 218 Đồ thị hình sao của tín hiệu điều chế QPSK 37 Hình 219 Tín hiệu QPSK 38 Hình 220 Tín hiệu OQPSK 39 Hình 221 Quá trình tạo tín hiệu MSK 40 Hình 222 GMSK có bổ sung cầu phương băng cơ bản 41 Hình 223 GMSK có bổ sung điều chế dịch tần với FM – VCO 41 Hình 224 Dạng của tín hiệu qua bộ lọc thông thấp Gaussian với BN=0,5 42 Hình 225 Dòng số liệu vào 42 Hình 226 Tín hiệu sau khi qua bộ lọc Gaussian 43 Hình 227 Đồ thị hàm b(t) 43 Hình 228 Đồ thị hàm c(t) 43 Hình 229 I(t) = Cos( c(t) ) 44 Hình 230 Q(t)=sin (c(t)) 44 Hình 231 Tín hiệu GMSK 44 Hình 232 Sơ đồ hình sao điều chế 8-PSK 45 Hình 233 Bộ điều chế 8-PSK 45 Hình 234 Bộ giải mã 8-PSK 46 Hình 235 Các họ điều chế mã hóa sử dụng trong EDGE 50 Hình 236 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-9;2 khối RLC/20ms 51 Hình 237 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-8; 2 khối RLC/20ms 51 Hình 238 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-7; 2 khối RLC/20ms 52 Hình 239 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-6; 1 khối RLC/20ms 52 Hình 240 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-5; 1 khối RLC/20ms 53 Hình 241 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-4; 1 khối RLC/20ms 53 Hình 242 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-3; 1 khối RLC/20ms 54 Hình 243 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-2; 1 khối RLC/20ms 54 Hình 244 Sơ đồ mã hóa và chọc bỏ cho MSC-1; 1 khối RLC/20ms 55 Hình 245 Đồ thị RF 56 Hình 31 Sơ đồ chuyển đổi khuôn dạng và font chữ của Covert Gateway 60 Hình 32 Sơ đồ hoạt động hệ thống với MMS 62 Hình 33 So sánh dung lượng vô tuyến GPRS và EDGE 63 Hình 34 So sánh giá thành GPRS và EDGE 63 Hình 35 Sơ đồ hoạt động của hệ thống với Game Server 64 Hình 36 Sơ đồ hoạt động của hệ thống với Game Peer to peer 64 Hình 37 Cấu hình hệ thống với Mobile TV 65 Hình 41 Các trạng thái quản lý di động 71 Hình 42 Quá trình truy nhập EGPRS/IMSI kết hợp 73 Hình 43 Thủ tục rời mạng khởi tạo từ máy di động 75 Hình 44 Thủ tục rời mạng khởi tạo từ SGSN 76 Hình 45 Thủ tục cập nhật vùng định tuyến trong cùng SGSN 78 Hình 46 Thủ tục cập nhật vùng định tuyến thuộc SGSN khác nhau 80 Hình 47 Thủ tục cập nhật LA/RA trong cùng SGSN 81 Hình 48 Thủ tục cập nhật LA/RA thuộc SGSN khác nhau 82 Hình 49 Trạng thái hoạt động 83 Hình 410 Thủ tục khởi tạo PDP context từ phía MS 85 Hình 411 Thủ tục khởi tạo từ phía mạng 86 Hình 412 Thủ tục thay đổi PDP context 87 Hình 413 Thủ tục hủy bỏ PDP context khởi tạo từ máy di động 88 Hình 414 Thủ tục hủy bỏ PDP context khởi tạo từ SGSN 89 Hình 415 Thủ tục hủy bỏ PDP context khởi tạo từ GGSN 89 Hình 51 Sơ đồ kết nối mạng thông tin di động GSM-VMS 95 Hình 52 Cấu hình kết nối hệ thống GPRS hiện tại trên mạng Mobifone 98 Hình 53 Giải pháp thiết kế mạng lõi GSM/GPRS/EDGE của Alcatel 100 Hình 54 Cấu hình mạng EDGE giải pháp Ericsson 100 Hình 55 Cấu hình PCU nâng cấp cho GPRS/EDGE 103 Hình 56 Cấu hình mạng GPRS/EDGE VMS – Mobifone 105 TỔNG QUAN VỀ EDGE Giới thiệu tổng quan Việc ra đời mạng di động thế hệ 2 đã tạo nên sự bùng nổ về số lượng thuê bao di động. Hai hệ thống phổ biến nhất là GSM và IS-95. Hệ thống GSM là hệ thống dựa trên sự kết hợp 2 công nghệ FDMA và TDMA, được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu và nhiều nước ở Châu Á và Châu Phi. Hệ thống IS-95 dựa trên công nghệ CDMA và được sử dụng nhiều ở Bắc Mỹ. Với việc phổ biến rộng rãi hơn những hệ thống này sẽ dẫn đến việc tăng nhu cầu về các dịch vụ truyền số thông qua mạng di động. Các hệ thống này được thiết kế để hỗ trợ việc chuyển mạch kênh cho dữ liệu thoại và hỗ trợ một phần việc truyền gói, tuy nhiên không thể đáp ứng được yêu cầu về lưu lượng hiện nay. Trong tương lai, hệ thống di động còn có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ như truy nhập Internet qua mạng di động, streaming audio và video, dịch vụ nhắn tin text và multimedia... Các hệ thống thế hệ thứ 2 bản thân chúng không thể đáp ứng hoàn toàn nhu cầu về dữ liệu. Tốc độ dữ liệu thấp, thời gian thiết lập cuộc gọi dài và các dịch vụ lại đắt. Nguyên nhân chính là do những hệ thống này được thiết kế chủ yếu để phục vụ chuyển mạch kênh cho tín hiệu thoại và kênh sẽ được cung cấp cho một người dùng trong suốt thời gian thực hiện cuộc gọi. Chính việc này đã dẫn đến việc sử dụng không hiệu quả kênh truyền so với việc chuyển mạch gói. Nếu cung cấp các dịch vụ dựa trên chuyển mạch gói, các kênh có thế được cấp phát cho nhiều người dùng khi có nhu cầu, và dẫn tới việc chia sẻ cùng một kênh vật lý nên hiệu quả sử dụng kênh sẽ tăng lên. Dịch vụ GPRS đã được phát triển để bù đắp cho sự thiếu sót trên và để đơn giản hóa việc truy nhập từ mạng không dây vào mạng chuyển mạch gói. Nhưng khi chúng ta đòi hỏi các dịch vụ gói số liệu cũng như cách sử dụng đơn giản hơn thì GPRS phải sử dụng rất nhiều khe thời gian hay trở lại sử dụng các dịch vụ chuyển mạch kênh. Điều này làm cho hệ thống làm việc không hiệu quả. EDGE ra đời đã đáp ứng được cả hai đòi hỏi trên. EDGE hoạt động dựa trên nền băng thông có sẵn và có một số thay đổi ở phần giao diện vô tuyến. Nhu cầu phát triển EDGE Khoảng 10 năm sau khi mạng GSM được đưa vào sử dụng, trên rất nhiều thị trường phát triển người ta đã phát hiện ra những hạn chế đầu tiên cho sự tăng trưởng của dịch vụ thoại. EDGE có thể khắc phục hạn chế đó và tiếp tục đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng đối với các dịch vụ di động, các dịch vụ số liệu mới với tốc độ truyền tải cao đã được dự tính trước và sẽ phổ biến trong những năm tới. Truy nhập Internet bằng các thiết bị di động đem lại khả năng sử dụng một loạt các dịch vụ mới như thương mại điện tử, thư điện tử (email), truyền tải tệp (file), thông tin chứng khoán, thanh toán từ xa, quản lý du lịch, và dự báo thời tiết… Các đặc điểm của EDGE Những lợi thế của EDGE có thể chia thành hai phần đó là về phía người sử dụng dịch vụ và phía nhà cung cấp dịch vụ. Về phía người sử dụng dịch vụ Tốc độ: Về lý thuyết EDGE có thể cung cấp các dịch vụ số liệu với tốc độ lên tới 473 kb/s và tốc độ số liệu trung bình là từ 110 – 130 kb/s. Tốc độ trung bình này đủ đáp ứng các dịch vụ băng rộng như video và audio streaming, truy cập internet tốc độ cao, có thể tải file với dung lượng lớn. Một kết nối “always-on”: Giống như các dịch vụ băng rộng sử dụng cáp, EDGE cũng cung cấp một kết nối Internet liên tục, người sử dụng có thể sử dụng các dịch vụ ấn định trước như là các dịch vụ cảnh báo. EDGE cho phép người sử dụng có thể sử dụng các dịch vụ số liệu trong khi đang đàm thoại. Giá trị: EDGE sử dụng kỹ thuật gói số liệu cho phép các tổng đài cung cấp dịch vụ theo cách thức hiệu quả hơn. Người sử dụng chỉ phải trả tiền cho số liệu mà họ gửi và nhận thay vì họ phải trả theo thời gian kết nối như sử dụng kỹ thuật kênh. Độ bao phủ: EDGE là dịch vụ tương đối rẻ, các nhà cung cấp chỉ cần một nâng cấp đơn giản, do đó EDGE có thể mở rộng nhanh chóng từ thành thị tới nông thôn và nhiều vùng khác. EDGE tương thích với GPRS nên khi người sử dụng đi ra khỏi vùng phủ sóng của EDGE thì hệ thống sẽ tự động chuyển sang vùng phủ sóng của GPRS. Thiết bị đầu cuối: Có rất nhiều hãng sản xuất điện thoại di động tương thích EDGE như LG, Motorola, Nokia, NEC, Samsung, Siemens, Sony Ericsson. Các thiết bị hỗ trợ GSM/GPRS/EDGE và làm việc với các giải tần 800/900/1800/1900 MHz. Về phía nhà cung cấp dịch vụ Sử dụng băng thông mềm dẻo và hiệu quả: Một cách nhanh chóng, EDGE có thể cung cấp các dịch vụ tương đương 3G với tài nguyên vô tuyến hiện có. Là một kỹ thuật băng hẹp, EDGE sử dụng các kênh 200kHz, EDGE không đòi hỏi tài nguyên băng thông mới, do vậy có thể triển khai EDGE dựa trên các băng tần hiện tại 800/900/1800/1900 MHz. Dễ dàng nâng cấp: EDGE sử dụng cấu trúc khung như là của TDMA, kênh logic và sóng mang có độ rộng 200 kHz như các mạng GSM hiện tại. Vì thế, khi triển khai EDGE không đòi hỏi thay đổi cấu trúc lại các thành phần chính của mạng. Việc nâng cấp mạng lên EDGE chỉ bổ sung thêm phần mềm đơn giản và một số chi tiết phần cứng. Tính tương thích: EDGE có thể tương thích với các kỹ thuật khác của GSM, nhờ thế mà khi một thuê bao khi ra khỏi vùng phủ sóng của EDGE thì hệ thống sẽ tự động chuyển sang các mạng GPRS và WCDMA, tùy theo các dịch vụ số liệu mà thuê bao đó sử dụng. Hơn nữa EDGE cũng có thể sử dụng lại các thiết bị mạng chuyển mạch gói đã triển khai cho GPRS. Tiết kiệm chi phí: Chi phí trung bình để nâng cấp lên EDGE từ GSM/GPRS cho mỗi thuê bao chỉ là từ 1$ – 2$. Ở Việt Nam, hiện nay việc khai thác mạng Internet đã đưa các dịch vụ thông tin điện tử tới người sử dụng. Thương mại điện tử cũng đã cung cấp và ngày càng thu hút số lượng khách hàng lớn. Thông tin di dộng với kỹ thuật GSM cũng đã và đang phát triển mạnh mẽ thông qua số lượng thuê bao, vùng phủ sóng và số lượng dịch vụ cung cấp cho khách hàng. Thực tế cho thấy việc sử dụng các dịch vụ số liệu phải theo phương thức chuyển mạch kênh, gây lãng phí tiềm năng mạng, nhất là phần vô tuyến. Điều đó không thể đáp ứng nhu cầu đa dạng hiện nay khi đưa vào khai thác các dịch vụ thông tin hình ảnh, Internet, thương mại điện tử. Do những yếu tố về kinh tế và kỹ thuật đã nêu, yêu cầu phát triển được EDGE là cách tốt nhất để sớm đưa hệ thống thông tin di dộng Việt Nam lên thế hệ ba trong tương lai. Khái niệm về EDGE EDGE là một chuẩn cho việc truyền dữ liệu di động với tốc độ cao trên phương diện toàn cầu. Nó có thể chạy trên nền GSM/GPRS và chuyển mạc
Luận văn liên quan