Đề tài Kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống viễn thông UMTS

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.

doc95 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 2665 | Lượt tải: 1download
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