Sự phát triển của các hệ thống viễn thông di động trên toàn thế giới đã trải qua được ba thế hệ, với rất nhiều các kiểu hệ thống khác nhau. Từ các hệ thống tương tự ở thế hệ thứ nhất đến các hệ thống số ở các thế hệ tiếp theo và hiện nay còn đang được triển khai phát triển ở các hệ thống viễn thông di động thế hệ thứ tư.
Trong đó hệ thống viễn thông di động đa năng UMTS thuộc về thế hệ viễn thông di động thứ ba đã được đề xuất bởi Tổ Chức Tiêu Chuẩn Viễn Thông Châu Âu ETSI và Liên Đoàn Kinh Doanh Và Công Nghiệp Vô Tuyến ARIB của Nhật. Hệ thống UMTS được xây dựng trên cơ sở của mạng GSM là mạng đã được sự thừa nhận của hầu hết các quốc gia trên toàn thế giới. Nhiều nước hàng đầu trên thế giới đã triển khai hệ thống 3G của mình theo UMTS như các nước ở Châu Âu, Nhật Bản và trong đó có Viêt Nam. Mạng UMTS hiện đang được Viettel, Mobifone, Vinaphone là ba nhà mạng chiếm thị phần chính ở Việt Nam triển khai và phát triển.
Kỹ thuật điều khiển công suất là một trong những kỹ thuật được sử dụng trong việc quản lý tài nguyên mạng vô tuyến trong UMTS. Nhằm mục đính giải quyết hiện tượng gần xa tránh được sự can nhiễu giữa các tín hiệu thu được của những người sử dụng khác nhau.
Trên những cơ sở đấy em đã quyết định trọn đề tài “Kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba UMTS”. Đề tài được thực hiện với mục đính có thể nắm được một cách cơ bản về hệ thống cũng như các kỹ thuật quản lý tài nguyên vô tuyến và hiểu rõ về các kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống UMTS.
95 trang |
Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 2665 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống viễn thông UMTS, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
Sự phát triển của các hệ thống viễn thông di động trên toàn thế giới đã trải qua được ba thế hệ, với rất nhiều các kiểu hệ thống khác nhau. Từ các hệ thống tương tự ở thế hệ thứ nhất đến các hệ thống số ở các thế hệ tiếp theo và hiện nay còn đang được triển khai phát triển ở các hệ thống viễn thông di động thế hệ thứ tư.
Trong đó hệ thống viễn thông di động đa năng UMTS thuộc về thế hệ viễn thông di động thứ ba đã được đề xuất bởi Tổ Chức Tiêu Chuẩn Viễn Thông Châu Âu ETSI và Liên Đoàn Kinh Doanh Và Công Nghiệp Vô Tuyến ARIB của Nhật. Hệ thống UMTS được xây dựng trên cơ sở của mạng GSM là mạng đã được sự thừa nhận của hầu hết các quốc gia trên toàn thế giới. Nhiều nước hàng đầu trên thế giới đã triển khai hệ thống 3G của mình theo UMTS như các nước ở Châu Âu, Nhật Bản và trong đó có Viêt Nam. Mạng UMTS hiện đang được Viettel, Mobifone, Vinaphone là ba nhà mạng chiếm thị phần chính ở Việt Nam triển khai và phát triển.
Kỹ thuật điều khiển công suất là một trong những kỹ thuật được sử dụng trong việc quản lý tài nguyên mạng vô tuyến trong UMTS. Nhằm mục đính giải quyết hiện tượng gần xa tránh được sự can nhiễu giữa các tín hiệu thu được của những người sử dụng khác nhau.
Trên những cơ sở đấy em đã quyết định trọn đề tài “Kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba UMTS”. Đề tài được thực hiện với mục đính có thể nắm được một cách cơ bản về hệ thống cũng như các kỹ thuật quản lý tài nguyên vô tuyến và hiểu rõ về các kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống UMTS.
Mặc dù bản thân đã rất cố gắng và được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hướng dẫn TS. Trần Mạnh Hoàng song do trình độ hiểu biết của bản thân còn nhiều hạn chế, thời gian chuẩn bị ngắn, nguồn tài liệu không nhiều, nên không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo thêm của thầy giáo hướng dẫn, sự góp ý của các thầy cô giáo khoa Điện tử-Viễn thông cũng như của các bạn sinh viên, để em khắc phục những thiếu sót đó để hoàn thiện thêm kiến thức của mình.
Em xin chân thành cám ơn thầy giáo hướng dẫn TS. Trần Mạnh Hoàng đã tận tình chỉ bảo cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này
Sinh viên
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Đồ án được chia làm bốn chương với nội dung nghiên cứu chủ yếu là kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống viễn thông UMTS.
Nội dung chính của từng chương:
Chương 1: Hệ thống viễn thông di động thế hệ thứ ba UMTS
Giới thiệu một cách cơ bản về hệ thống viễn thông thế hệ thứ ba UMTS như là nguồn gốc của hệ thống UMTS, kiến trúc mạng UMTS,các loại kênh vô tuyến, một số đặc điểm cơ bản như trải phổ và đa truy nhập phân chia theo mã, giao diện vô tuyến, quy hoạch tần số và các loại chất lượng dịch vụ.
Chương 2: Các kỹ thuật quản lý tài nguyên vô tuyến trong hệ thống UMTS
Trình bầy về các kỹ thuật quản lý tài nguyên mạng vô tuyến và tầm quan trọng của nó trong mạng UMTS như kỹ thuật điều khiển công suất, điều khiển chuyển giao, điều khiển cho phép, điều khiển tải, điều khiển tải, lập biểu gói.
Chương 3: Kỹ thuật điều khiển công suất theo bước DSSPC và kỹ thuật điều khiển công suất phân tán DPC
Nghiên cứu hai thuật toán điều khiển công suất thông minh là DSSPC và DPC.
Chương 4: Kết quả tính toán và mô phỏng
Đưa ra các kết quả tính toán để mô phỏng hai thuật toán DSSPC và DPC
MỤC LỤC
DANH SÁCH HÌNH VẼ SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN
Hình 1.1: Phân vùng dịch vụ cho IMT-2000 25
Hình 1. 2: Lộ trình phát triển UMTS từ GSM 27
Hình 1. 3: Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS) 28
Hình 1. 4: Phổ tần cho ghép kênh FDD và TDD 30
Hình 1. 5: Phân bố tần số cho WCDMA/FDD 30
Hình 1. 6: Kiến trúc hệ thống UMTS R3 32
Hình 1. 7: Vai trò logic của SRNC và DRNC 35
Hình 1. 8: Kiến trúc mạng phân bố của phát hành 3GPP R4 41
Hình 1. 9: Kiến trúc mạng UMTS R5 43
Hình 1. 10: Sự chuyển đổi các kênh logic thành các kênh truyền tải 47
Hình 1. 11: Tổng kết kiểu các kênh vật lý 48
Hình 1. 12: Sự chuyển đổi từ kênh truyền tải sang kênh vật lý 51
Hình 1. 13: Cấu trúc kênh vật lý riêng cho đường lên và đường xuống 53
Hình 2. 1:Vị trí điển hình của các thuật toán quản lý tài nguyên vô tuyến (RRM) 55
Hình 2. 2: Điều khiển cống suất trong UMTS 56
Hình 2. 3: Nguyên lý hoạt động của phương pháp điều khiển công suất vòng kín đường lên 59
Hình 2. 4: Nguyên lý điều khiển công suất vòng kín đường xuống 61
Hình 2. 5: Chuyển giao mềm hai đường 63
Hình 2. 6: Chuyển giao mềm 3 đường 63
Hình 2. 7: Chuyển giao mềm hơn 64
Hình 2. 8: Chuyển giao mềm – mềm hơn 65
Hình 2. 9: Chuyển giao cùng tần số 66
Hình 2. 10: Chuyển giao khác tần số 67
Hình 3. 1: Dự trữ SIR đối với các chất lượng dịch vụ khác nhau 71
Hình 3. 2: Thuật toán tạo lập TPC trong DSSPC 72
Hình 3. 3: Mô hình chung của DSSPC với điều khiển công suất đường lên 75
Hình 4. 1: Thuật toán điều khiển công suất theo bước động DSSPC 90
Hình 4. 2: Mô phỏng sự thay đổi của công suất phát tại 3 UE trong quá trình điều khiển công suất theo phương pháp DSSPC 90
Hình 4. 3: Mô phỏng sự thay đổi của tỷ số SIR thu được tại Node B tương ứng với 3 UE trong quá trình điều khiển công suất theo phương pháp DSSPC 91
Hình 4. 4: Thuật toán điều khiển công suất phân tán DPC 92
Hình 4. 5: Mô phỏng sự thay đổi của công suất phát tại 3 UE trong quá trình điều khiển công suất theo phương pháp DPC 93
Hình 4. 6: Mô phỏng sự thay đổi của tỷ số SIR thu được tại Node B tương ứng với 3 UE trong quá trình điều khiển công suất theo phương pháp DPC 94
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1: Phân loại các dịch vụ trong IMT-2000 26
Bảng 1. 2: Các loại lưu lượng trong UTMTS 31
Bảng 1. 3: Danh sách kênh logic và ứng dụng của chúng 45
Bảng 1. 4: Danh sach các kênh truyền tải và ứng dụng của chúng 46
Bảng 1. 5: Tổng kết các kênh vật lý và ứng dụng của chúng 48
Bảng 3. 1: Bảng tra cứu ứng dụng DSSPC 74
Bảng 4. 1: Quỹ đường truyền tham khảo cho dịch vụ số liệu thời gian thực 144kbit/s (3km/giờ, người sử dụng trong nhà được phủ sóng bởi BS ngoài trời, kênh xe ô tô kiêu A, có chuyển giao mềm) 81
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
AGCH
Access Grant Channel
Kênh cho phép truy nhập
AICH
Acquisition Indication Channel
Kênh chỉ thị bắt
AMPS
Advanced Mobile Phone System
Dịch vụ điện thoại di động tiên tiến
ARIB
Association of Radio Industries and Businesses
Liên đoàn kinh doanh và công nghệ vô tuyến
AUC
Authentication Center
Trung tâm nhận thực
BCCH
Broadcast Channel
Kênh quảng bá
BG
Border Gatway
Cổng biên giới
CCH
Control Channel
Kênh điều khiển
CD/CA-ICH
Collision Detection/ Channel Assignment Indicator Channel
Kênh chỉ thị ấn định kênh/ phát hiện xung đột
CD/CA-ICH
Collision Detection/Channel Assignment Indicator Channel
Kênh chỉ thị ấn định kênh/ Phát hiện xung đột
CDMA
Code Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã
CN
Core Network
Mạng lõi
CPCH
Common Physical Channel
Kênh vật lý chung
CPICH
Common Pilot Channel
Kênh hoa tiêu chung
CRC
Cyclic Redundancy Check
Mã dịch vòng
CRNC
Control RNC
RNC điều khiển
CS
Circuit Switch
Chuyển mạch kênh
CSCF
Call State Control Function
Chức năng điều khiển trạng thái cuộc gọi
CSICH
CPCH Status Indicator Channel
Kênh chỉ thị trạng thái CPCH
CSPDN
Circuit Switch Public Data Network
Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh
CTCH
Common Traffic Channel
Kênh lưu lượng chung
D/A
Digital/Analog
Bộ chuyển đổi tín hiệu số thành tương tự
DCCH
Dedicated Control Channel
Kênh điều khiển riêng
DPCCH
Dedicated Physical Control Channel
Kênh điều khiển vật lý riêng
DPCH
Dedicated Physical Channel
Kênh vật lý riêng
DPCH
Downlink Physical Channel
Kênh vật lý đường xuống
DPDCH
Dedicated Physical Data Channel
Kênh vật lý số liệu riêng
DRNC
Drift Radio Network Controller
Bộ điều khiển mạng vô tuyến trôi
DSSS
Direct Sequence Spread Spectrum
Trải phổ chuỗi trực tiếp
DS-CDMA
Direct Sequence - Code Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã trải phổ chuỗi trực tiếp
DSCH
Downlink Shared Channel
Kênh chia sẻ đường xuống
DTCH
Dedicated Traffic Channel
Kênh lưu lượng riêng
EDGE
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM
EIR
Equipment Identity Register
Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị
ETSI
European Telecommunication Standard Institute
Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu
FACCH
Fast Associated Control Channel
Kênh điều khiển liên kết nhanh
FACH
Forward Access Channel
Kênh truy nhập đường xuống
FDD
Time Division Duplex
Ghép kênh phân chia theo tần số
GGSN
Gateway GPRS Support Node
Nút hỗ trợ GPRS cổng
GMSC
Gateway Mobile Service Switching Center
Trung tâm chuyển mạnh các dịch vụ di động cổng
GPRS
General Packet Radio Service
Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp
GSM
Global System for Mobile Communication
Hệ thống thông tin di động toàn cầu
HE
Home Environment
Môi trường nhà
HLR
Home Location Register
Bộ ghi định vị thường trú
HSCSD
High Speed Circuit Switched Data
Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao
HSS
Home Subscriber Server
Dịch vụ thuê bao thường trú (Đăng ký thường trú)
IF
Intermediate Frequency
Trung tần
IMSI
International Mobile Station Identity
Nhận dạng trạm di động quốc tế
IP
Internet Protocol
Giao thức Internet
ISDN
Integrated Service Digital Network
Mạng số liên kết đa dịch vụ
IWF
Internetworking Function
Chức năng tương tác mạng
LAI
Location Area Identity
Nhận dạng vùng định vị
LoCH
Logic Channel
Các kênh logic
MAC
Medium Access Control
Điều khiển truy nhập trung gian
MCC
Mobile Country Code
Mã nước
ME
Mobile Equipment
Thiết bị di động
MGCF
Media Gateway Control
Function
Chức năng điều khiển cổng các phương tiện
MGW
Media Gateway
Cổng các phương tiện
MNC
Mobile Network Code
Mã mạng
MRF
Multimedia Resource Function
Chức năng tài nguyên đa phương tiện
MS
Mobile Station
Trạm di động
MSC
Mobile Service Switching Center
Trung tâm chuyển mạnh các dịch vụ di động
MSIN
Mobile Station Identity Number
Số nhận dạng trạm di động
MSISDN
Mobile Station ISDN
Số thuê bao
MSRN
Mobile Station Random Number
Số lưu động của trạm di động
NMT
Nordic Mobile Telephone
Hệ thống điện thoại di động vùng Bắc Âu
OMC
Operation and Management Center
Hệ thống khai thác và bảo dưỡng mạng
PACCH
Packet Associated Control Channel
Kênh điều khiển liên kết gói
PAGCH
Packet Access Grant Channel
Kênh cho phép truy nhập gói
PCCCH
Packet Common Control Channel
Kênh điều khiển chung gói
P-CCPCH
Primary Common Control Physical Channel
Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp
PCCH
Paging Control Channel
Kênh tìm điều khiển tìm gọi
PCPCH
Physical Common packet Channel
Kênh vật lý gói chung
PDC
Personal Digital Cellular
Tế bào số cá nhân
PDN
Packet Data Network
Mạng dữ liệu gói
PDSCH
Physical Downlink Shared Channel
Kênh vật lý chia sẻ đường xuống
PDP
Packet Data Protocol
Giao thức số liệu gói
PDTCH
Packet Data Traffic Channel
Các kênh lưu lượng số liệu gói
PICH
Paging Indicator Channel
Kênh chỉ thị tìm gọi
PIN
Personal Identification Number
Số nhận dạng cá nhân
PhCH
Physical Channal
Kênh vật lý
PLMN
Public Land Mobile Network
Mạng di động công cộng mặt đất
PN
Pseudo Noise
Giả tạp âm
PRACH
Physical Random Access Channel
Kênh truy nhập vật lý ngẫu nhiên
PRACH
Packet Random Access Channel
Kênh truy nhập ngẫu nhiên gói
PS
Packet Switch
Chuyển mạch gói
PSK
Phase Shift Keying
Khoá dịch pha
PSPDN
Packet Switch Public Data Network
Mạng số liệu công cộng chuyển mạch gói
PSTN
Public Switch Telephone Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
P-TMSI
Packet- Temporary Mobile Subscriber Identity
Các số nhận dạng tạm thời gói
QPSK
Quadrate Phase Shift Keying
Khoá dịch pha vuông góc
QoS
Quality Of Service
Các loại lưu lượng và dịch vụ
RA
Routing Area
Vùng định tuyến thuê bao
RAB
Radio Access Bearer
Vật mang truy nhập vô tuyến
RACH
Random Access Channel
Kênh truy nhập ngẫu nhiên
RAN
Radio Access Network
Mạng truy nhập vô tuyến
RF
Radio Frequency
Tần số vô tuyến (cao tần)
RNC
Radio Network Controller
Bộ điều khiển mạng vô tuyến
RNS
Radio Network System
hệ thống mạng vô tuyến
R-SGW
Roaming Signaling Gateway
Cổng báo hiệu chuyển mạng
S-CCPCH
Secondary Common Control Physical Channel
Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp
SCH
Synchronous Channel
Kênh đồng bộ
SF
Spreading Factor
Hệ số trải phổ
SGSN
Serving GPRS Support Note
Điểm hỗ trợ GPRS phục vụ
SRNC
Serving Radio Network Controller
Bộ điều khiển mạng vô tuyến phục vụ
TACS
Total Access Communication System
Hệ thống truyền thông truy nhập toàn bộ
TCP
Transmission Control Protocol
Giao thức điều khiển truyền dẫn
TCH
Traffic Channel
Kênh lưu lượng
TDD
Time Divede Duplex
Ghép kênh phân chia theo tần số
TE
Terminal Equipment
Thiết bị đầu cuối
TMSI
Temporary Mobile Station Identity
Số nhận dạng thuê bao di động tạm thời
TRAU
Transponder Rate Adaptor Unit
Khối thích ứng tốc độ chuyển đổi mã
T-SGW
Transport Signalling Gateway
Cổng báo hiệu truyền tải
UE
User Equipment
Thiết bị của người sử dụng
UICC
UMTS IC card
Thẻ IC UMTS
UMTS
Universal Mobile Telecommunication System
Hệ thống viễn thông di động đa năng
UPCH
Uplink Physical Channel
Kênh vật lý đường lên
USIM
UMTS subscriber Identity Module
Mô-đun nhận dạng thuê bao
UTRAN
UMTS Terrestrial Radio Access Network
Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS
VLR
Visitor Location Register
Bộ ghi định vị tạm trú
VoIP
Voice Over IP
Thoại trên nền IP
W-CDMA
Wideband Code Division
Multiple Access
Đa truy nhập vô tuyến phân chia theo mã băng rộng
CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG VIỄN THÔNG DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA UMTS
1.1 Giới thiệu chương
Mục đích của chương 1 cần đạt được là hiểu rõ về nguồn gốc của hệ thống viễn thông thế hệ thứ ba UMTS thông qua chủ đề “Sự ra đời của hệ thống viễn thông UMTS” cùng với việc đi vào tìm hiểu kỹ hơn về mạng UMTS thông qua hai chủ đề tiếp theo là “Một số đặc điểm của hệ thống UMTS” và “Kiến trúc mạng viễn thông UMTS”
1.2 Sự ra đời của hệ thông viễn thông UMTS
1.2.1 Lịch sử phát triển của các hệ thống viễn thông
Sự phát triển của các hệ thống viễn thông di động trên toàn thế giới đã trải qua được ba thế hệ, với rất nhiều các kiểu hệ thống khác nhau. Từ các hệ thống tương tự ở thế hệ thứ nhất đến các hệ thống số ở các thế hệ tiếp theo và hiện nay còn đang được tiếp tục triển khai phát triển vào các hệ thống viễn thông di động ở thế hệ thứ tư.
Các hệ thống viễn thông thế hệ thứ nhất
Các hệ thống viễn thông thế hệ thứ nhất là các hệ thống điện thoại di động theo công nghệ tương tự được ra đời vào khoảng thời gian cuối những năm 1970 đầu những năm 1980. Hệ thống sử dụng kỹ thuật phân chia theo tần số FDMA và điều tần FM. Hệ thống đơn thuần hỗ trợ dịch vụ thoại, chất lượng kém, tính bảo mật thấp. Trong đó có ba hệ thống điển hình là :
Hệ thống điện thoại di động vùng Bắc Âu (NMT: Nordic Mobile Telephone) vào năm 1981 ở băng tần 450 MHz
Dịch vụ điện thoại di động tiên tiến (AMPS: Advanced Mobile Phone System) triển khai tại Bắc Mỹ
Hệ thống truyền thông truy nhập toàn bộ (TACS: Total Access Communication System) triển khai tại Anh vào năm 1985
Các hệ thống viễn thông thế hệ thứ hai
Sử dụng thành tựu của công nghệ kỹ thuật số, các hệ thống viễn thông thế hệ thứ hai đã có được những bước tiến quan trọng so với hệ thống tương tự. Ngoài lĩnh vực viễn thông truyền tiếng nói bằng kỹ thuật số, một loạt các dịch vụ số mới với tốc độ truyền dữ liệu thấp đã trở nên phong phú và đa dạng. Bao gồm “mobile fax’ (chuyển fax di động), gửi thư tiếng nói, và dịch vụ gửi tin nhanh (short message service – SMS). Những hệ thống của thế hệ thứ hai (2G) sử dụng công nghệ đa truy nhập là TDMA và CDMA. Một số hệ thống điển hình:
Hệ thống truyền thông di động toàn cầu (GSM) được chuẩn hóa tại Châu Âu bởi Tổ Chức Tiêu Chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) là một tiêu chuẩn toàn cầu được sự thừa nhận của hầu hết các quốc gia trên toàn thế giới.
IS-95 (CDMA one) – CDMA triển khai tại Mỹ và Hàn Quốc.
Các dịch vụ điện thoại di động tiên tiến kỹ thuật số (D-AMPS) do Hội Công nghiệp Viễn thông (TIA) định chuẩn.
PDC (Personal Digital Cellular) – TDMA, Triển khai tại Nhật Bản vào năm 1991.
Các hệ thống viễn thông thế hệ thứ hai (2G) cải tiến
Các mạng thế hệ 2G cải tiến khai thác các nhu cầu đối với dịch vụ dữ liệu mobile, với khả năng có những tốc độ dữ liệu cao hơn so với các dịch vụ 2G thuần túy.
Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD: Data Switched Circuit Speed Hight) bằng cách tận dụng khả năng sẵn có của GSM với tối đa 8 kênh TCH trọn tốc thì HSCSD có thể đạt tới tốc độ tối thiểu là 76,8 kb/s và còn có thể lên tới 115 kb/s nếu sử dụng thêm một số những kỹ thuật giảm thủ tục rườm rà. HSCSD tận dụng cấu trúc mạng GSM và không cần có những chỉnh sửa đối với cơ cấu hạ tầng của mạng chỉ trừ việc cập nhật phần mềm.
Dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS: Services Radio Packet General) là dịch vụ chuyển mạch gói không giống với GSM và HSCSD là dịch vụ chuyển mạch kênh. Đây là một bước quan trọng trong sự trưởng thành của GSM mang lại sự hội tụ gần gũi hơn của IP và tính di động. GPRS cho ra các dịch vụ phi thời gian với tốc độ dữ liệu lên tới 171 kb/s.
Những tốc độ dữ liệu nâng cao cho phát triển của mạng GSM (EDGE : Enhance Data rate for GSM Evolution). Công nghệ EDGE ra đời đã nâng được dung lượng và tốc độ truyền dữ liệu của cả hai mạng chuyển mạch kênh HSCSD và chuyển mạch gói GPRS. Điều này thực hiện được là nhờ việc thiết lập một giao diện sóng radio mới liên kết với khóa mã sử dụng trong GSM (GMSK) là khóa dịch pha bát phần (8-PSK). Phương pháp điều chế mới này cho phép các tốc độ dữ liệu của HSCSD và GPRS có sẵn có thể mở rộng lên đến ba lần cho từng kênh. EDGE có thể đạt tới 400 kb/s đối với các dịch vụ chất lượng cao.
Các hệ thống viễn thông thế hệ thứ ba
Sự bức thiết về những hệ thống di động lại có thể truy cập vào được các dịch vụ đa phương tiện băng rộng, tốc độ cao như những gì đã có ở các mạng cố định. Mà các dịch vụ này nằm ngoài khả năng của các mạng 2G (cung cấp các dịch vụ có tốc độ thấp). Đã dẫn tới sự phát triển của các hệ thống 3G với nền tảng là sự hội tụ của những công nghệ dựa trên giao thức Internet và di động.
Việc tiêu chuẩn hóa các hệ thống 3G do Liên đoàn Viễn thông Quốc tế thực hiện. Trên phương diện toàn cầu, đó là hệ thống viễn thông Di động Quốc tế 2000 (IMT-2000).
Ban đầu các hệ thống 3G được dự kiến như một chuẩn chung thống nhất trên thế giới, nhưng thực tế theo IMT-2000 thế giới 3G được chia làm 3 phần:
Hệ thống viễn thông di động đa năng UMTS (WCDMA) của tổ chức ETSI ở Châu Âu và ARIB ở Nhật Bản.
Đa truy nhập đồng bộ phân kênh theo thời gian TD-SCDMA của tổ chức RITT ở Trung Quốc.
CDMA2000 phát triển từ IS-95 của tổ chức TIA ở Mỹ.
Các hệ thống thế hệ thứ tư
Với yêu cầu ngày càng cao của người sử dụng , mạng 3G vẫn chưa đủ nhanh để có thể đáp ứng được yêu cầu của các ứng dụng chuyển động. Ví dụ như bạn không thể chát video trên các mạng 3G hiện nay khi đang chuyển đông, chẳng hạn như khi ở trên tầu. Tuy nhiên mạng 4G lại có thể thực hiện rất tốt chuyện này và lại còn tăng thêm tốc độ truyền dẫn dữ liệu. Cuộc đua phát triển mạng viễn thông lên 4G hiện tại vẫn chưa ngã ngũ. Hai đối thủ còn lại trong cuộc đua là WMAX di động và LTE. Cả hai đều đang được rất nhiều các đại gia tài trợ phát triển
WMAX có lợi thế phát triển sớm hơn so với LTE, các mạng WMAX đã được triển khai và các thiết bị WMAX cũng đã có mặt trên thị trường. Tuy nhiên LTE lại được hiệp hội các nhà khai thác GSM (GSM Association ) chấp nhận là công nghệ băng rộng tương lai của hệ thống di động hiện tại đang chiếm lĩnh thị trường di động toàn cầu với hơn 2,5 tỉ thuê bao. Và còn quan trọng hơn LTE cho phép tận dụng cơ sở hạ tầng GSM có sẵn (tuy vẫn cần thêm đầu tư thiết bị ) còn WMAX thì phải xây dựng lại từ đầu . Nên cuộc đua phát triển lên 4G hiện giờ vẫn rất căng thẳng, liệu rằng ai sẽ chiến thắng hay cả hai sẽ hợp thành một chuẩn 4G chung duy nhất trong tương lai.
1.2.2 Hệ thống viễn thông di động quốc tế cho năm 2000 (IMT-2000)
Bộ phận tiêu chuẩn của ITU-R (Liên minh Viễn thông Quốc tế - bộ phận vô