Thông tin di động ngày nay đã trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh và mang lại nhiều lợi nhuận nhất cho các nhà khai thác. Sự phát triển của thị trường viễn thông di động đã thúc đẩy mạnh mẽ việc nghiên cứu và triển khai các hệ thống thông tin di động mới trong tương lai. Hệ thống di động thế hệ hai, với GSM và CDMA là những ví dụ điển hình đã phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia. Tuy nhiên, thị trường viễn thông càng mở rộng càng thể hiện rõ những hạn chế về dung lượng và băng thông của các hệ thống thông tin di động thế hệ hai. Sự ra đời của hệ thống di động thế hệ ba là một tất yếu, theo hướng cung cấp các dịch vụ đa phương tiện nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và đa dạng của người sử dụng.
Đồ án “Ứng dụng các DSP khả trình trong 3G” trình bày những ứng dụng của các DSP khả trình trong việc thiết kế các thành phần căn bản của hệ thống 3G. Sự hỗ trợ của các DSP khả trình đối với việc tăng khả năng xử lý, tốc độ xử lý, dung lượng hệ thống, hiệu suất làm việc của hệ thống 3G. Qua đó thấy được ứng dụng và tầm quan trọng của các DSP khả trình trong việc thiết kế hệ thống thông tin di động.
Bố cục của đồ án gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin di động 3G.
Chương 2: Các DSP khả trình trong các máy cầm tay hai chế độ (2G và 3 G).
Chương 3: Các DSP khả trình trong các modem trạm gốc 3G.
Chương 4: Sử dụng DSP khả trình trong xử lý dàn anten.
97 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2264 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Ứng dụng các DSP khả trình trong 3G, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ i
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ii
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G 2
1.1 Giới thiệu 2
1.2 Các mô hình kiến trúc của các hệ thống thông tin di động 3G 3
1.2.1 Kiến trúc chung mạng thông tin di động 3G 3
1.2.2 Kiến trúc mạng thông tin di động 3G phát hành 3 4
1.2.3 Kiến trúc mạng thông tin di động 3G phát hành 5 6
1.3 Các DSP khả trình trong hệ thống thông tin di động 3G 8
CHƯƠNG 2: CÁC DSP KHẢ TRÌNH TRONG MÁY CẦM TAY HAI CHẾ ĐỘ (2G và 3G) 9
2.1 Giới thiệu 9
2.2 Các tiêu chuẩn vô tuyến 10
2.3 Băng tần gốc số (DBB) DS FDD chung – mô tả theo chức năng 12
2.4 Mô tả chức năng một hệ thống hai chế độ 14
2.5 Phân tích tính phức tạp và phân chia HW/SW 16
2.6 Các phương pháp thiết kế phần cứng 18
2.6.1 So sánh giữa kiến trúc phân tán với kiến trúc tập trung 18
2.6.2 Phương pháp bộ đồng xử lý 19
2.6.3 Vai trò của DSP trong 2G và chế độ kép 24
2.7 Xử lý phần mềm và giao diện với các lớp cao hơn 26
2.8 Tổng kết 27
CHƯƠNG 3: CÁC DSP KHẢ TRÌNH CHO CÁC MODEM TRẠM GỐC 3G 28
3.1 Giới thiệu 28
3.2 Tổng quan về các trạm gốc 3G: Các yêu cầu 29
3.2.1 Giới thiệu 29
3.2.2 Các yêu cầu chung 29
3.2.3 Xử lý băng tần gốc trạm gốc CDMA cơ bản 30
3.2.4 Xử lý tốc độ ký hiệu (SR) 31
3.2.5 Xử lý tốc độ chip (CR) 31
3.2.5.1 Bộ tìm kiếm: Bộ tìm kiếm truy nhập và bộ tìm kiếm lưu lượng 32
3.2.5.2 Bộ giải trải phổ RAKE 33
3.3 Phân tích hệ thống 33
3.3.1 Phân tích xử lý SR 33
3.3.2 Phân tích xử lý CR 35
3.3.2.1 Phân tích bộ thu đường lên 35
3.3.2.2 Sử dụng một bộ đồng xử lý 36
3.4 Các giải pháp bộ đồng xử lý mềm dẻo 37
3.4.1 Bộ đồng xử lý giải mã xoắn Viterbi 37
3.4.2 Bộ đồng xử lý giải mã turbo 39
3.4.3 Bộ đồng xử lý tương quan 41
3.5 Tổng kết 43
CHƯƠNG 4: SỬ DỤNG DSP KHẢ TRÌNH TRONG XỬ LÝ DÀN ANTEN 45
4.1 Giới thiệu 45
4.2 Mô hình tín hiệu dàn anten 46
4.3 Các kỹ thuật tạo búp sóng tuyến tính 50
4.3.1 Đạo hàm gần đúng cực đại 51
4.3.2 Sự thích ứng trung bình bình phương nhỏ nhất 55
4.3.3 Xử lý các bình phương nhỏ nhất 56
4.3.4 Sự thích ứng tín hiệu mờ 61
4.3.5 Các ràng buộc không gian con 64
4.3.6 Khai thác tuần hoàn tĩnh 66
4.3.7 Các kỹ thuật bộ tạo búp sóng phát 68
4.4 Tách tín hiệu đa đầu vào đa đầu ra (MIMO) 76
4.4.1 Mô hình hệ thống tuyến tính MIMO 76
4.4.2 Dung lượng của các kênh truyền thông MIMO 79
4.4.3 Ước tính tuyến tính của các tín hiệu mong muốn trong các hệ thống truyền thông MIMO. 80
4.4.3.1 Tách sóng khử về 0 (Zero-Forcing Detection) 81
4.4.3.2 Tách sóng lỗi trung bình bình phương cực tiểu tuyến tính 81
4.4.3.3 Ước tính tuyến tính thích ứng mờ 82
4.4.4 Ước tính phi tuyến của các tín hiệu mong muốn trong các hệ thống truyền thông MIMO 84
4.4.4.1 Tách sóng gần giống cực đại 84
4.4.4.2 Khử nhiễu nối tiếp 85
4.4.4.3 Khử nhiễu song song 86
4.5 Tổng kết 88
KẾT LUẬN 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
3GPP
3G Partnership Project
Dự án hợp tác 3G
A
ACS
Add, Compare and Select
Cộng, so sánh và lựa chọn
AFC
Automatic Frequency Control
Điều khiển tần số tự động
AGC
Automatic Gain Control
Điều khiển độ lợi tự động
API
Application Programming Interface
Giao diện lập trình ứng dụng
ARIB
Association Industry and Business
Liên hiệp kinh doanh và công nghiệp Nhật Bản
ASIC
Application Specific Integrated Circuits
Mạch tích hợp ứng dụng đặc trưng
ATM
Asynchronous Transfer Mode
Chế độ truyền tải không đồng bộ
AWGN
Additive White Gaussian Noise
Tạp âm Gaussơ trắng cộng
B
BLAST
Bell-labs-LAyered-Space-Time
Các thí nghiệm Bell phân lớp không gian - thời gian
BOM
Bill of Materials
Chi phí vật liệu
BOPS
Billions of Operations Per Second
Hàng tỷ thao tác trên một giây
BPSK
Binary Phase Shift Keying
Điều chế khóa chuyển pha cơ số hai
BTS
Base Transcerver Station
Trạm thu phát gốc
C
CCP
Correlator Coprocessor
Bộ đồng xử lý tương quan
CCTrCH
Coded Composite Transport Channel
Kênh truyền tải đa hợp được mã hóa
CDMA
Code Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã
CM
Constant Modulus
Modul không đổi
CMOE
Constrained Minimum Output Energy
Năng lượng đầu ra cực tiểu ràng buộc
CODEC
Coder and Decoder
Bộ mã hóa và giải mã
CR
Chip-rate
Tốc độ chip
CRC
Cyclic Redundancy Code
Mã dư vòng
CSB
Combined Symbol Buffer
Bộ đệm ký hiệu kết hợp
D
DBB
Digital Base Band
Băng tần gốc số
DCT
Discrete Cosine Tranform
Biến đổi cosin rời rạc
DLL
Delay Lock Loop
Lặp khóa trễ
DMA
Direct Memory Access
Truy nhập bộ nhớ trực tiếp
DMT
Discrete Multitone Modulation
Điều chế đa tần rời rạc
DPE
Delay Profile Estimation
Ước tính hiện trạng trễ
DS-CDMA
Direct Sequence CDMA
CDMA chuỗi trực tiếp
DSP
Digital Signal Processor
Bộ xử lý tín hiệu số
E
EDMA
Enhance DMA
DMA tăng cường
EOL
Early/On Time/Late
Sớm/đúng lúc/muộn
ETSI
European Telecommunications Standards Institute
Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu
F
FCC
Federal Communication Comission
Ủy ban thông tin liên bang
FCP
Flexible Coprocessor
Bộ đồng xử lý mềm dẻo
FDD
Frequency Division Duplex
Ghép song công phân chia theo tần số
FDD-DS
Frequency Division Duplex-Direct Sequence
Ghép song công phân chia theo tân số- chuỗi trực tiếp
FDMA
Frequency Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo tần số
FEC
Forward Error Correction
Hiệu chỉnh lỗi trước
FHT
Fast Hadamard Transformation
Biến đổi Hadamard nhanh
FM
Frequency Modulation
Điều chế tần số
FSK
Frequency Shift Keying
Điều chế khóa chuyển tần
G
GOPS
GPRS
General Packet Radio Service
Dịch vụ vô tuyến gói chung
GSM
Global System for Mobile Communication
Hệ thống truyền thông di động toàn cầu
H
HW
HardWare
Phần cứng
I
IF
Intermediate Frequency
Tần số trung gian
IMT
International Mobile Telecommunications
Thông tin di động quốc tế
ITU
International Telecommunication Union
Ủy ban viễn thông quốc tế
L
LCC
Loosely Coupled Coprocessor
Bộ đồng xử lý ghép lỏng
LMMSE
Linear Minimum Mean Squared Error
Lỗi trung bình bình phương cực tiểu tuyến tính
LMS
Least Mean Squares
M
MAC
Medium Access Layer
Lớp truy nhập môi trường
MAP
Maximum A Posteriori
MGSO
Modified Gram-Schmidt Orthogonalization
Trực giao hóa Gram-Schmidt thay đổi
MIMO
Multiple Input Multiple Output
Đa đầu vào đa đầu ra
MIPS
Million Instructions Per Second
Triệu lệnh trên giây
MMU
Memory Management Unit
Khối quản lý bộ nhớ
MRC
Maximal Ratio Combining
Tổ hợp tỷ số tối đa
MS
Mobile Station
Trạm di động
MSE
Mean Square Error
Lỗi trung bình bình phương
MSK
Minimum Shift Keying
Điều chế dịch pha cực tiểu
N
NMSE
Normalized Mean Square Error
Lỗi trung bình bình phương chuẩn hóa
O
OEM
OFDM
Orthogonal Frequency Division Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao
P
PIC
Parallel Interference Cancellation
Khử nhiễu song song
PLMN
Public Land Mobile Network
Mạng di động mặt đất công cộng
PN
Pseudo Noise
Giả tạp âm
PSK
Phase Shift Keying
Điều chế khóa dịch pha
Q
QAM
Quadrature Amplitude Modulation
Điều chế biên độ vuông góc
QR
R
RACH
Random Access Channel
Kênh truy nhập ngẫu nhiên
RAKE
Bộ phân tập RAKE
RC
Radio Configuration
Cấu hình vô tuyến
RF
Radio Frequency
Tần số vô tuyến
RMS
Recursive Least Squares
Bình phương đệ quy nhỏ nhất
RRC
Radio Resource Controller
Bộ điều khiển tài nguyên vô tuyến
RSCC
Recursive Systematic Convolution Coder
Bộ mã hóa xoắn hệ thống đệ quy
S
SCORE
Self-Coherence Restoral
SIC
Successive Interference Cancellation
Khử nhiễu liên tiếp
SINR
Signal-to-Interference Noise Power Ratio
Tỷ số tín hiệu trên tạp âm, nhiễu
SISO
Single Input Single Output
Một đầu vào một đầu ra
SNR
Signal to Noise Ratio
Tỷ số tín hiệu trên tạp âm
SOI
Signal Of Interest
Tín hiệu quan tâm
SR
Symbol-rate
Tốc độ ký hiệu
SVD
Singular Value Decomposition
Phân tích giá trị duy nhất
SW
SoftWare
Phần mềm
T
TCC
Tightly Coupled Coprocessor
Bộ đồng xử lý ghép chặt
TDD
Time Division Duplex
Bộ ghép song công phân chia theo thời gian
TDMA
Time Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo thời gian
TI
Texas Instruments
Dụng cụ Texas
U
UMTS
Universal Mobile Telecommunication System
Hệ thống viễn thông di động toàn cầu
UTRA
Universal Terrestrial Radio Access
Truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu
UTRAN
UMTS Terrestrial Radio Access Network
Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS
V
VCP
Viterbi Coprocessor
Bộ đồng xử lý Viterbi
VLD
Variable Length Decoding
Giải mã chiều dài biến đổi
W
WCDMA
Wideband Code Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng
WMSA
Weighted Multi-Slot Average
Trung bình đa khe theo trọng số
LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin di động ngày nay đã trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh và mang lại nhiều lợi nhuận nhất cho các nhà khai thác. Sự phát triển của thị trường viễn thông di động đã thúc đẩy mạnh mẽ việc nghiên cứu và triển khai các hệ thống thông tin di động mới trong tương lai. Hệ thống di động thế hệ hai, với GSM và CDMA là những ví dụ điển hình đã phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia. Tuy nhiên, thị trường viễn thông càng mở rộng càng thể hiện rõ những hạn chế về dung lượng và băng thông của các hệ thống thông tin di động thế hệ hai. Sự ra đời của hệ thống di động thế hệ ba là một tất yếu, theo hướng cung cấp các dịch vụ đa phương tiện nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và đa dạng của người sử dụng.
Đồ án “Ứng dụng các DSP khả trình trong 3G” trình bày những ứng dụng của các DSP khả trình trong việc thiết kế các thành phần căn bản của hệ thống 3G. Sự hỗ trợ của các DSP khả trình đối với việc tăng khả năng xử lý, tốc độ xử lý, dung lượng hệ thống, hiệu suất làm việc của hệ thống 3G. Qua đó thấy được ứng dụng và tầm quan trọng của các DSP khả trình trong việc thiết kế hệ thống thông tin di động.
Bố cục của đồ án gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin di động 3G.
Chương 2: Các DSP khả trình trong các máy cầm tay hai chế độ (2G và 3 G).
Chương 3: Các DSP khả trình trong các modem trạm gốc 3G.
Chương 4: Sử dụng DSP khả trình trong xử lý dàn anten.
DSP được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực của khoa học, công nghệ điện tử, tin học và đời sống. Ứng dụng của DSP trong hệ thống thông tin di động thì không phải là mới mẻ, nhưng việc tìm hiểu về ứng dụng của các DSP khả trình trong 3G là vấn đề khá mới ở Việt Nam, đòi hỏi phải có kiến thức sâu rộng về hệ thống 3G và xử lý tín hiệu số. Vì vậy trong khuôn khổ đồ án chắc chắn không tránh khỏi những sai sót cũng như còn nhiều vấn đề chưa được giải quyết thoả đáng. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo, sự góp ý và phê bình của các bạn.
Trong thời gian thực tập và hoàn thành đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, sự chỉ bảo ân cần của các thầy cô giáo trong khoa Viễn thông. Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội ngày 20/10/2005
Sinh viên
Nguyễn Trung Hiếu
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G
1.1 Giới thiệu
Thông tin di động bắt đầu từ những năm 1920, khi các cơ quan an ninh ở Mỹ bắt đầu sử dụng điện thoại vô tuyến, dù chỉ là ở các căn cứ thí nghiệm. Công nghệ vào thời điểm đó đã có những thành công nhất định trên các chuyến tàu hàng hải, nhưng nó vẫn chưa thực sự thích hợp cho thông tin trên bộ. Các thiết bị còn khá cồng kềnh và công nghệ vô tuyến vẫn còn gặp khó khăn trước những toà nhà lớn ở thành phố.
Vào năm 1930 đã có một bước tiến xa hơn với sự phát triển của điều chế FM, được sử dụng ở chiến trường trong suốt thế chiến thứ hai. Sự phát triển này kéo dài đến cả thời bình, và các dịch vụ di động bắt đầu xuất hiện vào những năm 1940 ở một số thành phố lớn. Tuy vậy, dung lượng của các hệ thống đó rất hạn chế, và phải mất nhiều năm thông tin di động mới trở thành một sản phẩm thương mại.
Hình 1.1 trình bày tóm tắt lộ trình phát triển các thế hệ thông tin di động từ 1G đến 3G. Để tiến tới thế hệ ba, thế hệ hai phải trải qua một giai đoạn trung gian, giai đoạn này được gọi là 2,5G.
Hình 1.1: Lộ trình phát triển các thế hệ thông tin di động
Bảng 1.3: Một số nét chính của nền tảng công nghệ thông tin di động từ thế hệ một đến thế hệ ba.
Thế hệ thông tin di động
Hệ thống
Dịch vụ chung
Chú thích
Thế hệ 1 (1G)
AMPS, TACS, NMT
Tiếng thoại
FDMA, tương tự
Thế hệ 2 (2G)
GSM, IS-136, IS-95
Chủ yếu cho thoại kết hợp với dịch vụ bản tin ngắn
TDMA hoặc CDMA, số, băng hẹp (8-13Kbit/s)
Thế hệ trung gian (2,5G)
GPRS, EDGE, cdma200-1x
Trước hết là tiếng thoại có đưa thêm các dịch vụ số liệu gói
TDMA (kết hợp nhiều khe hoặc nhiều tần số), CDMA, sử dụng chồng lên phổ tần của thế hệ hai nếu không sử dụng phổ tần mới, tăng cường truyền số liệu gói cho thế hệ hai
Thế hệ 3 (3G)
Cdma2000, W-CDMA
Các dịch vụ tiếng và số liệu gói được thiết kế để truyền tiếng và số liệu đa phương tiện là nền tảng thực sự của thế hệ ba.
CDMA, CDMA kết hợp TDMA, băng rộng (tới 2 Mbit/s), sử dụng chồng lấn lên thế hệ hai hiện có nếu không sử dụng phổ tần mới
1.2 Các mô hình kiến trúc của các hệ thống thông tin di động 3G
1.2.1 Kiến trúc chung mạng thông tin di động 3G
Mạng thông tin di động 3G lúc đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng.
Các trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch sử dụng công nghệ ATM. Trên đường phát triển đến mạng toàn IP, chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu lẫn thời gian thực (như tiếng và video) cuối cùng sẽ được truyền trên cùng một môi trường IP bằng các chuyển mạch gói. Hình 1.2 cho thấy ví dụ về một kiến trúc tổng quát của thông tin di động 3G kết hợp cả CS và PS trong mạng lõi.
Hình 1.2: Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS
1.2.2 Kiến trúc mạng thông tin di động 3G phát hành 3
Hình 1.3 cho thấy cấu trúc mạng cơ sở W-CDMA trong 3GPP phát hành 1999 (Tập tiêu chuẩn đầu tiên cho UMTS ).
Hình 1.3: Kiến trúc mạng trong 3GPP phát hành 1999
Mạng lõi gồm các trung tâm chuyển mạch di dộng MSC và các nút hỗ trợ chuyển mạch gói phục vụ SGSN. Các kênh thoại và số liệu chuyển mạch gói được kết nối với các mạng ngoài qua trung tâm chuyển mạch kênh và nút chuyển mạch gói cổng GMSC và GGSN. Để kết nối trung tâm chuyển mạch kênh với mạng ngoài cần có thêm phần tử làm chức năng tương tác mạng IWF. Ngoài các trung tâm chuyển mạch kênh và các nút chuyển mạch gói, mạng lõi còn chứa các cơ sở dữ liệu cần thiết cho các mạng di động như HLR, AUC, EIR.
Mạng truy nhập vô tuyến chứa các phần tử sau:
RNC: Radio Network Controller, bộ điều khiển mạng vô tuyến đóng vai trò như BSC ở các mạng thông tin di dộng.
Nút B đóng vai trò như các BTS ở các mạng thông tin di động.
UE: User Equipment, thiết bị người sử dụng.
UE bao gồm thiết bị di động ME và modun nhận dạng thuê bao UMTS (USIM). USIM là vi mạch chứa một số thông tin liên quan đến thuê bao cùng với khoá bảo an (giống SIM ở GSM). Giao diện giữa UE và mạng được gọi là Uu. Trong các quy định của 3 GPP, trạm gốc được gọi là nút B. Nút B được nối đến một bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC. RNC điều khiển các tài nguyên vô tuyến của các nút B được nối với nó. RNC đóng vai trò giống như BSC ở GSM. RNC kết hợp với các nút B nối với nó được gọi là hệ thống con mạng vô tuyến RNS. Giao diện giữa nút B và RNC gọi là giao diện Iub. Khác với giao diện Abis tương đương ở GSM, giao diện Iub được tiêu chuẩn hoá hoàn toàn và để mở, vì thế có thể kết nối nút B của một nhà sản xuất này với RNC của nhà sản xuất khác.
Khác với ở GSM, các BSC trong mạng W-CDMA không nối với nhau, trong mạng truy nhập vô tuyến của UMTS (UTRAN) có cả giao diện giữa các RNC. Giao diện này được gọi là Iur có tác dụng hỗ trợ tính di động giữa các RNC và chuyển giao giữa các nút B nối đến các RNC khác nhau. Báo hiệu Iur hỗ trợ chuyển giao.
UTRAN được nối đến mạng lõi qua giao diện Iu. Giao diện Iu có hai phần tử khác nhau: Iu-CS và Iu-PS. Kết nối UTRAN đến phần chuyển mạch kênh được thực hiện qua giao diện Iu-CS, giao diện này nối RNC đến một MSC/VLR. Kết nối UTRAN đến phần chuyển mạch gói được thực hiện qua giao diện Iu-PS, giao diện nay nối RNC đến một SGSN.
Từ hình 1.3 ta thấy rằng tất cả các giao diện ở UTRAN của 3GPPP phát hành 1999 đều được xây dựng trên cơ sở ATM. ATM được chọn vì nó có khả năng hỗ trợ nhiều loại dịch vụ khác nhau (như tốc độ bít khả biến cho các dịch vụ trên cơ sở gói và tốc độ bít không đổi cho các dịch vụ chuyển mạch kênh). Mặt khác mạng lõi sử dụng cùng một kiến trúc cơ sở như kiến trúc của GSM/GPRS, nhờ vậy công nghệ mạng lõi có thể hỗ trợ công nghệ truy nhập vô tuyến mới. Chẳng hạn nâng cấp mạng lõi hiện có để hỗ trợ UTRAN sao cho một MSC có thể nối đến cả UTRAN RNC và GSM BSC.
Trong thực tế các tiêu chuẩn UMTS cho phép hỗ trợ chuyển giao cứng từ UMTS đến GSM và ngược lại. Đây là một yêu cầu rất quan trọng vì cần có thời gian để triển khai rộng khắp UMTS nên sẽ có khoảng trống trong vùng phủ của GSM. Nếu UTRAN và GSM BSS được nối đến các MSC khác nhau, chuyển giao giữa các hệ thống đạt được bằng cách chuyển giao giữa các MSC. Nếu giả thiết rằng nhiều chức năng của MSC/VLR giống nhau đối với UMTS và GSM, MSC cần phải có khẳ năng hỗ trợ đồng thời cả hai kiểu dịch vụ. Tương tự hoàn toàn hợp lý khi giả thiết rằng SGSN phải có khả năng hỗ trợ đồng thời kết nối Iu-PS đến RNC và Gb đến GPRS BSC.
Trong hầu hết sản phẩm của các nhà sản xuất, nhiều phần tử mạng đang được nâng cấp để hỗ trợ đồng thời GSM/GPRS và UMTS. Các phần tử mạng này bao gồm MSC/VLR, HLR, SGSN và GGSN. Đối với nhiều nhà sản xuất, các trạm gốc được triển khai cho GSM/GPRS đã được thiết kế để có thể nâng cấp chúng hỗ trợ cho cả GSM và UMTS. Đối với mốt số nhà sản xuất BSC được nâng cấp để hoạt động như cả GSM BSC và UMTS RNC. Tuy nhiên cấu hình này rất hiếm. Yêu cầu các giao diện và các chức năng khác nhau (như chuyển giao mềm) của UMTS RNC chứng tỏ rằng công nghệ của nó hoàn toàn khác với GSM BSC. Vì thế thông thường ta thấy các UMTS RNC và GSM BSC tách biệt.
1.2.3 Kiến trúc mạng thông tin di động 3G phát hành 5
Sau kiến trúc 3GPP phát hành 1999 là 3GPP phát hành 4. Sự khác nhau cơ bản giữa phát hành 1999 và phát hành 4 là ở chỗ khi này mạng lõi là mạng phân bố. Thay cho việc có các MSC chuyển mạch kênh truyền thống như ở kiến trúc trước, kiến trúc chuyển mạch phân bố được đưa vào. Bước phát triển tiếp theo của UMTS là kiến trúc mạng đa phương tiện IP phát hành 5 (hình 1.4).
Hình 1.4: Kiến trúc mạng đa phương tiện IP của 3GPP
Bước phát triển này thể hiện sự thay đổi toàn bộ mô hình cuộc gọi. Ở đây cả tiếng và số liệu được xử lý giống nhau trên toàn bộ đường truyền từ đầu cuối của người sử dụng đến nơi nhận cuối cùng. Có thể coi ki