Đồ án Nghiên cứu hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba (3G) W-CDMA và khả năng ứng dụng ở Việt Nam trong tương lai

1 LỜI NÓI ĐẦU Nhu cầu trao đổi thông tin là nhu cầu thiết yếu trong xã hội hiện đại. Trong thập kỷ vừa qua là sự bùng nổ của Internet thì trong thập kỷ tới là sự bùng nổ của mạng thông tin di động thế hệ ba 3G và các dịch vụ mới.Cùng với việc cho phép kết nối mọi nơi, mọi lúc, Internet cũng chỉ là một trong những khả năng của mạng 3G. 3G mang tới nhiều tiện ích, ứng dụng hơn là khả năng di động cho Internet. Các dịch vụ mới sẽ xuất hiện như nhắn tin đa phương tiện, các dịch vụ định vị, các dịch vụ thông tin cá nhân, vui chơi giải trí, các dịch vụ ngân hàng, thanh toán điện tử…sẽ phát triển mạnh. Ở Việt Nam trong những năm vừa qua cũng có sự phát triển mạnh mẽ về thông tin di động cũng như Internet và tiến tới các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba cũng đã và sẽ được nhanh chóng triển khai. Để theo kịp xu thế chung của thế giới là tiến tới mạng thế hệ sau 3G và cung cấp các dịch vụ mới, việc nghiên cứu để triển khai, chuyển đổi sang mạng 3G tại Việt Nam là cần thiết. Đối với nhà khai thác mạng di động GSM thì cái đích 3G là hệ thống thông tin di động CDMA băng rộng (W-CDMA) theo chuẩn IMT-2000 Xuất phát từ định hướng này, đồ án tốt nghiệp đại học của em với đề tài “Nghiên cứu hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba (3G) W-CDMA và khả năng ứng dụng ở Việt Nam trong tương lai” nhằm tìm hiểu những kiến thức về hợp chuẩn IMT-2000, công nghệ W-CDMA và hệ thống thông tin di động W-CDMA nói chung. Để từ đó có thể xây dựng cấu trúc mạng 3G phù hợp với xu hướng phát triển của mạng thông tin di động ở Việt Nam nhất là đối với mạng GSM. 2 Nội dung gồm 3 chương: • Chương 1: Giới thiệu tổng quan về lịch sử hình thành phát triển của thông tin di động từ 1G, 2G đến 3G. • Chương 2: Tìm hiểu về mạng thông tin di động 3G (W-CDMA) trong đó đề cập các tiêu chuẩn IMT-2000, các yêu cầu và mục tiêu thiết kế hệ thống vô tuyến W-CDMA. Kỹ thuật trải phổ và điều khiển công suất trong hệ thống W-CDMA. • Chương 3: Khả năng ứng dụng mạng thông tin di động 3G (W-CDMA) ở Việt Nam trong tương lai, trong đó giới thiệu về cấu trúc hệ thống thông tin di động 2G (GSM) hiện tại, các cấu trúc hệ thống theo các phương án chuyển đổi từ GSM sang W-CDMA. Giới thiệu định hướng lên 3G của Viettel Mobile. 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG Trong xu thế phát triển chung của xã hội hiện đại thì sự ra đời của thông tin di động đã giúp cho con người trong việc liên lạc với nhau ở mọi nơi, mọi lúc. Và không dừng ở đó, khi việc liên lạc thoại đã được đáp ứng tốt thì nhu cầu về các dịch vụ gia tăng trên thông tin di động như truy cập Internet, truyền dữ liệu tốc độ cao... bắt đầu phát triển. Chương 1 của đồ án trình bày về lịch sử hình thành và phát triển của thông tin di động qua các thế hệ và những vấn đề chủ yếu của loại hình thông tin hiện đại này. 1.1. Quá trình phát triển của thông tin di động 1.1.1 Sự xuất hiện của thông tin di động thế hệ 1G và 2G Vào cuối thế kỷ XIX, các thí nghiệm của nhà bác học người Ý Maconi Guglielmo (1874-1937, giải nobel vật lý năm 1909) đã cho thấy thông tin di động có thể thực hiện giữa các máy thu – phát ở xa nhau và di động. Thông tin di động lúc đó chủ yếu sử dụng mã Morse, mãi tới năm 1928 hệ thống vô tuyến truyền thanh mới được thiết lập, thoạt tiên cho cảnh sát. Đến năm 1933 sở cảnh sát Bayone, New Jersey mới thiết lập được một hệ thống thoại vô tuyến di động tương đối hoàn chỉnh trên thế giới. Thời đó, các thiết bị thông tin di động rất cồng kềnh, nặng hàng chục kilogam, đầy tạp âm và rất tốn nguồn do sử dụng các đèn điện tử tiêu thụ nguồn lớn. Công tác trong dải tần thấp của băng VHF, các thiết bị này liên lạc được với nhau trong khoảng cách hàng chục dặm. Sau đó, quân đội cũng dùng thông tin di động để triển khai và chỉ huy chiến đấu có hiệu quả. Nói chung hệ thống thông tin di động thời này có chất lượng kém. Thông tin di động đã được đưa vào sử dụng rộng rãi tại Mỹ năm 1946, khi đó nó chỉ được sử dụng ở phạm vi thành phố. Hệ thống này có sáu kênh 4 sử dụng cấu trúc ô rộng với tần số 150MHz. Mặc dù, các khái niệm tế bào, trải phổ, điều chế số, và các công nghệ hiện đại khác đã được biết đến hơn 50 năm trước đây, nhưng đến những năm 1960 dịch vụ điện thoại di động tế bào mới xuất hiện. Các hệ thống thông tin di động đầu tiên này ít có tiện ích và có dung lượng rất thấp. Vào những năm 1980, hệ thống điện thoại tế bào điều tần song công sử dụng kỹ thuật đã truy nhập phân chia theo tần số FDMA. Đây là hệ thống sử dụng công nghệ Analog để truyền kênh thoại trên sóng vô tuyến đến thuê bao di động hay còn được gọi là hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất. (1General – 1G). [1,2] Các hệ thống thông tin di động tế bào tương tự nổi tiếng nhất là: Hệ thống di động tiên tiến (AMPS), hệ thống di động tiên tiến băng hẹp (NAMPS), hệ thống thông tin truy cập toàn diện (TACS) và hệ thống NTT. Hạn chế của các hệ thống này là: phân bổ tần số hạn chế, dung lượng thấp, tiếng ồn khó chịu, không đáp ứng được các dịch vụ mới của khách hàng…. Giải pháp để loại bỏ các hạn chế của hệ thống 1G trên là chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông tin số sử dụng các dạng đa truy nhập mới. Vào cuối thập niên 1980, các hệ thống thế hệ thứ 2 (2G) được đưa vào khai thác sử dụng công nghệ số đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA. Hệ thống đa truy nhập TDMA đầu tiên ra đời trên thế giới là GSM. GSM được phát triển từ năm 1982, CEPT quyết định việc ấn định tần số dịch vụ viễn thông châu Âu ở băng tần 900 MHz. Đến những năm giữa thập niên 1990, đa truy nhập phân chia theo mã CDMA trở thành hệ thống 2G thứ hai khi người Mỹ đưa ra tiêu chuẩn nội địa – 95 (IS – 95) nay gọi là công nghệ Cdma one. Ở Việt Nam hệ thống thông tin di động được đưa vào sử dụng năm 1993, hiện nay đã có tới 6 hãng khai thác thị trường di động, có 3 hãng khai thác ở mạng GSM là VinaPhone, Mobiphone và Viettel Mobile, còn có 3 hãng khai thác mạng CDMA là EVNTelecom (Điện lực), S-Fone Telecom, HaNoi Telecom (HT 5 Mobile). Sự cạnh tranh giữa các nhà cung cấp dịch vụ đang mở ra một tương lai mới cho thị trường thông tin di động ở Việt Nam. Song song với sự phát triển hệ thống thông tin di động tế bào nói trên, các hệ thống thông tin di động hạn chế cho mạng nội hạt sử dụng máy cầm tay không dây số cũng được nghiên cứu phát triển. Hai hệ thống điển hình cho loại thông tin này là DECT (Digital Enhanad Curdless Telecom) của châu Âu và PHS của Nhật cũng đã được đưa vào khai thác. Các hệ thống thông tin di động kỹ thuật nói trên, sử dụng phương pháp đa truy nhập TDMA như GSM (châu Âu), FPC (Nhật), hoặc phương pháp đa truy nhập CDMA (IS – 95 Mỹ) đều thuộc thế hệ 2G Bắc Mỹ PDC (Nhật Bản) IS - 54 IS - 95 GSM Châu Âu Băng tần 800MHz/1,5Gh 800MHz 900MHz Khoảng cách tần số 50kHz (xen kẽ 25kHz) 50kHz (xen kẽ 25kHz) 1,25 MHz 400kHz (xen kẽ 200kHz) Cơ chế truy nhập TDMA/FDD TDMA/FDD DS- CDMA/FDD TDMA/FDD Cơ chế mã hoá 11,2kbit/giây VSEP 5,6kbit/sPSI- CELPP 13kbit/giây VSELP 8,5kbit/giây QCELP tốc độ biến thiên 4 nấc 22,8kb/s RPE-PTP- LPC 11,4 kbit/s EVSI Phương pháp điều chế QPSK QPSK Đường xuống: QPSK Đường lên: OPQSK GMSK Bảng 1.1 Các thông số cơ bản của hệ thống tế bào số 6 * Chú thích : RPE: Mã hoá dự báo kích thích xung đều LTP: Mã hoá dự báo dài hạn LPC: Mã dự báo tuyến tính FDD: Phân chia theo tần số PSI-CEPT: Dự báo tuyến tính kích thích mã - đổi đồng bộ âm Các hệ thống 2G có nhiều điểm nổi bật như chất lượng thông tin được cải thiện nhờ các công nghệ xử lý tổng hợp số khác nhau, nhiều dịch vụ mới (Ví dụ: các dịch vụ phi thoại), kỹ thuật mã hoá cải tiến, dung lượng cao hơn tương thích tốt hơn với các mạng số và phát huy hiệu quả dải phố vô tuyến (Bảng 1.1 mô tả) chuyển vùng trở thành một phần của dịch vụ và vùng phủ song cũng ngày càng rộng hơn, nhưng vẫn phải đối mặt với các vấn đề hạn chế về dụng lượng trên nhiều thị trường. 1.1.2 Sự xuất hiện của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (3G). Thông tin di động ngày nay đang tiến tới hệ thống thế hệ thứ 3 (3G) hứa hẹn dung lượng thoại lớn hơn, kết nối dung lượng di động tốc độ cao hơn và sử dụng các công dụng đa phương tiện. Các hệ thống viễn thống thế hệ (3G) cần cung cấp dịch vụ thoại với chất lượng tương đối các hệ thống hữu tuyến và dịch vụ truyền số liệu có tốc độ từ 144 kbit/s đến 2Mb/s. Hiện đang có hai hệ thống tiêu chuẩn hoá: Một dựa trên chuẩn hệ thống CDMA băng hẹp IS – 95, được gọi là CDMA 2000. Chuẩn kia là sự kết hợp của các tiêu chuẩn Nhật Bản và châu Âu do dự án hợp tác thế hệ thứ 3 (3GPP) tổ chức. 3GPP đang xem xét tiêu chuẩn vô tuyến truy nhập vô tuyến mặt đất (UTRA UMTS – Terrestrial Radio Access). UMTS – tiêu chuẩn này có hai sơ đồ truy nhập vô tuyến. Một trong số đó sắp xếp các cặp dải tần thông qua ghép song 7 công phân chia theo tần số (FDD) thường gọi là CDMA băng thông rộng W- CDMA 1.1.2.1 So sánh – đánh giá các phương pháp đa truy nhập FDMA, TDMA và CDMA Trước khi xem xét tương lai của 3G cũng cần khảo sát hoạt động của từng giao diện nói trên. Thứ nhất, các kênh này được ghép cặp sao cho một kênh đi từ trạm di động đến trạm gốc, tạo điều kiện cho liên lạc song công (hình 1.1 minh hoạ giao diện không gian với đường lên đường xuống ). Thứ hai, có một tập các kênh điều khiển hai chiều để điều khiển các kênh thoại. Cuối cùng, giao diện không gian cần 1 quy trình mà ở đó, các kênh thoại được phân bổ cho nhiều người dùng đồng thời. Chúng ta gọi FDMA, TDMA, CDMA là các phương thức phân bổ kênh của giao diện không gian. Hình 1.1: Tổng quan về hệ thống vô tuyến FDMA là phương thức phân bổ đầu tiên và ra đời sớm nhất. Một thuê bao muốn tạo một cuộc gọi sẽ phải nhập số điện thoại cần gọi và nhấn phím 8 gửi. Nếu còn dung lượng thoại cho tế bào, một cặp kênh sẽ được phân bổ cho trạm di động để phục vụ đàm thoại - mỗi kênh cho một chiều thoại. Xét trên một sơ đồ phân bổ tế bào điển hình, số chiều thoại tối đa của một tế bào bất kỳ là khoảng 60. Rõ ràng là không thể phục vụ hàng triệu khách hàng với một dung lượng hạn chế như thế. Các hệ thống TDMA khắc phục vấn đề dung lượng kênh bằng cách chia kênh vô tuyến đơn thành các khe thời gian và phân bổ một khe thời gian cho mỗi thuê bao.Ví dụ: Hệ thống TDMA của Hoa Kỳ có 3 khe thời gian trên mỗi kênh trong khi hệ thống GSM có 8 khe thời gian trên mỗi kênh. Để sử dụng các khe thời gian tín hiệu thoại tương tự cần được chuyển sang dạng số. Một bộ mã hoá thoại gọi là Vocoder thực hiện công việc này. Dung lượng có được ban đầu hơi nhỏ song với việc dùng các vocoder tốc độ bit thấp, số kênh thoại trên mỗi kênh vô tuyến có thể được tăng lên đáng kể. Các hệ thống CDMA giải quyết vấn đề dung lượng theo một cách hoàn toàn khác. Nó cũng dùng vocoder để số hoá tín hiệu thoại nhưng không phân bổ khe thời gian mà gán cho mỗi chiều thoại một mã duy nhất trước khi đưa lên kênh vật lý. Quá trình này còn được gọi là điều chế tạp âm vì tín hiệu đầu ra của nó giống như tạp âm nền. Tất nhiên là quá trình này có cơ sở toán học của nó xong việc quan sát trong thực tế cũng phần nào lý giải được các khái niệm. Ta hình dung, khi ta đang đi vào một khu vực đông người, trước hết ta nghe thấy các giọng nói. Ta nói tiếng Việt, ta sẽ nghe thấy những mẩu hội thoại bằng tiếng Việt. Cũng như thế người Pháp nghe thấy giọng nói người Pháp, người Anh nghe thấy giọng nói người Anh và tương tự với tất cả các thứ ngôn ngữ trên đời, ta có thể nghe từng cuộc hội thoại nếu như tạp âm tổng thể ở dưới một mức tối đa nào đó. Điều này có nghĩa là số tối đa các cuộc gọi trong hệ thống CDMA là một phương trình của tạp âm nền cộng với các tạp âm do mỗi cuộc gọi tạo ra. So sánh với TDMA, CDMA có dung lượng cao 9 hơn với chất lượng bằng hoặc tốt hơn. Trong hơn 1 tỷ thuê bao điện thoại di động trên Thế giới, khoảng 863,6 triệu thuê bao sử dụng công nghệ GSM, 120 triệu dùng CDMA và 290 triệu còn lại dung FDMA hay TDMA. Khi chúng ta tiến tới 3G, các hệ thống GSM và CDMA sẽ tiếp tục phát triển, trong khi FDMA, TDMA sẽ chìm dần vào quên lãng. Con đường GSM sẽ tới là CDMA băng thông rộng (W-CDMA) trong khi CDMA sẽ là CDMA 2000. 1.1.2.2. Hướng về 3G trong thông tin di động. Hình 1.2: Lộ trình phát triển của các hệ thống thông tin di động lên 3G Từ thập niên 1990, Liên minh viễn thông quốc tế đã bắt tay vào việc phát triển một nền tảng chung cho các hệ thống viễn thông di động. Kết quả là một sản phẩm được gọi là thông tin di động toàn cầu 2000 ( IMT – 2000). Con số 2000 có nghĩa là sản phẩm này sẽ có mặt vào khoảng năm 2000, nhưng thực tế là chậm hai, ba năm. Khác với các hệ thống thông tin di động 10 thế hệ thứ nhất 1G và thứ hai 2G thì hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba 3G – IMT 2000 không chỉ là một bộ dịch vụ, nó có xu thế chuẩn hoá toàn cầu, nó đáp ứng ước mơ liên lạc từ bất cứ lúc nào và bất cứ nơi đâu. Để được như vậy, IMT 2000 tạo điều kiện tích hợp mạng mặt đất hoặc vệ tinh. Hơn thế nữa IMT 2000 cũng đề cập đến Internet không dây, hội tụ các mạng cố định và di động quản lý di động (chuyển vùng), các tính năng đa phương tiện di động, hoạt động xuyên mạng và liên mạng. Như đã nói các hệ thống 3G cần phải hoạt động trên một dải phổ đủ rộng và cung cấp được các dịch vụ thoại, dữ liệu, đa phương tiện. Đối với một thuê bao di động hoạt động trên 1 ô siêu nhỏ (picocell) tốc độ dữ liệu có thể đến 2,048 Mb/s. Với một thuê bao di động tốc độ chậm hoạt động trên 1 ô cực nhỏ (micro cell), tốc độ dữ liệu đạt 348 Kb/s. Với một thuê bao di động trên phương tiện giao thông hoạt động trên 1 ô lớn (marcocell) tốc độ dữ liệu có thể đạt tới 144 kbit/s. . Hình 1.3: Minh hoạ mối quan hệ giữa các khu vực dịch vụ khác nhau của IMT – 2000 Một phần quan trọng của hệ thống này là dịch vụ chuyển mạch gói dữ liệu. Con đường tiến lên 3G từ 2G bắt đầu từ sự ra đời của các dịch vụ dữ liệu bùng nổ theo gói. [9] 11 1.1.3. Từ GSM lên 3G trong thông tin di động Con đường tiến tới 3G duy nhất của GSM là CDMA băng thông rộng (W-CDMA). Trên thị trường châu Âu, W-CDMA được gọi là hệ thống viễn thông di động toàn cầu (UMTS). Trong cấu trúc dịch vụ 3G, cần có băng thông rất lớn và như thế cần nhiều phổ tần hơn. Các nhà cung cấp dịch vụ châu Âu dùng hơn 100 tỷ USD để mua phổ tần cho các dịch vụ 3G, các nhà cung cấp dịch vụ khác trên thế giới cũng đã phân bổ phổ 3G. Ở Mỹ, FCC chưa thể nhanh chóng phân bổ bất cứ phổ nào cho các dịch vụ 3G. Hoa kỳ có khoảng 190 MHz phố tần phân bổ cho các dịch vụ vô tuyến di động trong khi phần còn lại của thế giới chỉ được phân bổ 400 MHz. Vì thế có thể tin rằng sự phát triển lên 3G ở Hoa Kỳ sẽ rất khác với phần còn lại của thế giới. Để đến 3G có lẽ cần phải đi qua giai đoạn 2,5G. Nói chung 2,5G bao gồm một hay tất cả các công nghệ sau: Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD), dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS), tốc độ dữ liệu nâng cao cho sự phát triển GSM hay toàn cầu (EDGE) Chú thích *: Tốc độ cao nhất trên lý thuyết đối với GPRS là 171,2Kbit/s, tuy nhiên trên thực tế hiện nay chưa đạt được tốc độ này mà điển hình chỉ đạt được tốc độ trên dưới 50Kb/s **: Tốc độ cao nhất trên lý thuyết đối với EDGE là 384Kb/s, tuy nhiên trên thực tế hiện nay chỉ đạt được tốc độ tối đa là 144Kb/s *** : Tốc độ cao nhất trên lý thuyết đối với W-CDMA là 2Mb/s, tuy nhiên trên thực tế hiện nay chỉ đạt được tốc độ tối đa là 384Kb/s 12 Yêu cầu thiết bị truyền số liệu gói GSM CSD (GSM số liệu chuyển mạch kênh) GPRS ( Dịch vụ vô tuyến gói chung ) EDGE(các tốc độ dữ liệu nâng cao cho sự phát triển GSM hay toàn cầu) IMT-2000 CDMA-DS ( WCDMA ) Các máy di động cầm tay Các máy di động đơn mode (một chế độ hoạt động) không có khả năng xử lý số liệu Các máy di động cầm tay mới Các máy di động cầm tay GPRS cho phép làm việc trên mạng GPRS* và ở trên mạng GSM ở tốc độ số liệu 9,6kb/s, đây là các máy CSD hai chế độ hoạt động Các máy di động cầm tay mới Các máy cầm tay EDGE sẽ làm việc ở tốc độ lên tới 384kb/s** trên các mạng EDGE và GPRS tốc độ 9.6Kb/s trên mạng GSM đây là các máy CSD ba chế độ hoạt động Các máy di động cầm tay mới Các máy cầm tay CDMA DS sẽ làm việc ở tốc độ lên tới 2Mb/s*** trên mạng 3G. Các máy này có bốn chế độ hoạt động Cơ sở hạ tầng thiết bị Không có khả năng xử lý số liệu gói Cần lắp thêm các modun xử lý số liệu gói mới trên nền mạng chuyển mạch kênh Cần thay đổi cơ sở hạ tầng nhiều mạng hơn Cơ sở hạ tầng hiện có kết nối vào mạng mới Nền tảng công nghệ Công nghệ GSM TDMS hiện có Nền GSM TDMA bổ xung phần xử lý dữ liệu gói Cần sửa đổi nền tảng GSM TDMA Cơ sở hạ tầng CDMA mới Bảng 1.2 : Các hệ thống thông tin di động từ GSM lên 3G 13 1.1.3.1 Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD ( High Speed Circuit Switched Data ) HSCSD là phương thức đơn giản nhất để nâng cao tốc độ. Thay vì một khe thời gian, một trạm di động có thể sử dụng một số khe thời gian để kết nối dữ liệu. Trong các ứng dụng thương mại hiện nay, thông thường sử dụng tối đa 4 khe thời gian, 1 khe thời gian có thể sử dụng hoặc tốc độ 9,6 kbit/s hoặc tốc độ 14,4 kbit/s. Đây là cách không tốn kém nhằm tăng dung lượng dữ liệu chỉ bằng cách nâng cấp phần mềm của mạng (dĩ nhiên là các máy tương thích HSCSD). Nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là cách sử dụng tài nguyên vô tuyến. Bởi đây là hình thức chuyển mạch kênh, HSCSD chỉ định việc sử dụng các khe thời gian một cách liên tục, thậm chí ngay cả khi không có tín hiệu đường truyền. 1.1.3.2 Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS (General Packet Radio Service) Giải pháp tiếp theo là GPRS - giống như là giải pháp được nhiều nhà cung cấp lựa chọn Hình 1.4 : Kiến trúc mạng GPRS 14 Hệ thống GSM ban đầu được thiết kế để trở kết nối chuyển mạch kênh tại mức giao diện vô tuyến với tốc độ người dùng lên tới 9,6 kbit/s mức giao diện các quy định trong giai đoạn 2,5G hiện nay bao gồm cả việc hỗ trợ dịch vụ kết nối định hướng gói được biết đến là dịch vụ vô tuyến gọi chung GPRS. Dịch vụ này cố gắng tối ưu tài nguyên mạng và vô tuyến. Sự phân chia nghiêm ngặt giữa các hệ thống con vô tuyến với các hệ thống phụ trợ của mạng được duy trì cho dù các hệ thống phụ trợ của mạng tương thích với các thủ tục truy cập vô tuyến GSM. Kết quả là MSC của GSM không bị ảnh hưởng. Việc phân bổ một kênh vô tuyến GPRS là rất mềm dẻo, giới hạn từ 1- 8 khe thời gian của giao diện vô tuyến trong một khung TDMA. Khe thời gian giao diện vô tuyến có thể được chia sẻ linh hoạt giữa các dịch vụ chuyển mạch kênh và dịch vụ gọi. Tốc độ bit biến đổi từ 9 kbit/s đến 150 kbit/s trên một người dùng có thể tương tác với mạng IP và X25. Các dịch vụ bản tin ngắn (SMS). GPRS có thể hoạt động theo kiểu truyền dữ liệu gián đoạn, cũng như truyền dữ liệu liên tục. Chúng ta xem xét tổng quan kiến trúc logic của GPRS. Hình vẽ 1.4 là sơ đồ khối minh hoạ cấu trúc một mạng GSM vào giao tiếp giữa các thành phần của mạng. Các dịch vụ GPRS yêu cầu thêm 2 thành phần của mạng là nút hỗ trợ GPRS (Serving GPRS Support Node – SGSN). Như tên gọi của nó đã gợi ý, GGSN hoạt động như là cổng giữa mạng dữ liệu bên ngoài (Packet Data Network) và mạng GSM hỗ trợ GPRS. GGSN mang thông tin định tuyến các gói dữ liệu tới SGSN phục vụ một MS cụ thể và nó kết nối với mạng bên ngoài thông qua điểm chuẩn Gi. Điểm này cũng kết nối được xem là một điểm chuẩn chứ không phải là một giao diện bởi vì không có thông tin đặc trưng nào cho GPRS được trao đổi tại điểm này. SGSN được nối tới các GGSN thuộc mạng di động mặt đất của nó qua giao diện Gn và nối các GGSN thuộc mạng khác thông qua giao diện Gp. Hai 15 giao diện này rất giống nhau, nhưng Gp hỗ trợ thêm chức năng an ninh cần thiết cho t