Đồ án WCDMA: Công nghệ và ứng dụng

LỜI NÓI ĐẦU Công nghệ viễn thông hiện nay đã và đang ngày càng có những bước phát triển vô cùng rực rỡ. Công nghệ GSM 2G với những ưu điểm về chất lượng thoại cùng với một số dịch vụ đã có những thành công to lớn tại rất nhiều quốc gia với tỷ trọng thuê bao di động chiếm tới trên 50% tổng số các thuê bao. Tuy nhiên, nhu cầu của người sử dụng về dịch vụ mới là không giới hạn, đòi hỏi các dịch vụ đa dạng và chất lượng cao từ thoại, audio, video đến truyền dữ liệu tốc độ cao. Công nghệ GSM cũng đã vấp phải nhiều hạn chế trong việc thoả mãn các yêu cầu này. Quá trình phát triển dần qua các bước trung gian và tiến lên công nghệ 3G là một tất yếu. Hệ thống thông tin di động 3G với những ưu điểm nổi trội về dung lượng và công nghệ đã từng bước đáp ứng được những yêu cầu trên. Nghiên cứu về công nghệ thông tin di động 3G và các dịch vụ mà nó cung cấp cả về kiểu hình dịch vụ lẫn chất lượng dịch vụ là một đề tài lý thú song còn mới mẻ tại Việt Nam. Vì vậy mà em đã quyết định chọn đề tài “WCDMA – công nghệ và ứng dụng” làm đề tài tốt nghiệp. Nội dung đồ án gồm ba phần: Chương 1: Tổng quan về sự phát triển thông tin di động Chương 2: Công nghệ WCDMA Chương 3: Hướng triển khai 3G tại Việt Nam Do nội dung kiến thức tương đối rộng, thời gian có hạn và sự hiểu biết còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đề tài sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý và giúp đỡ của quý thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn ThS. Lê Thị Cẩm Hà đã tận tình giúp đỡ và trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Kỹ Thuật-Công Nghệ và các bạn đã giúp đỡ em rất nhiều trong việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Em xin chân thành cảm ơn! Quy Nhơn, tháng 5 năm 2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thành Vinh TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG Lịch sử phát triển của thông tin di động Thông tin di động được ứng dụng cho nghiệp vụ cảnh sát từ những năm 20 ở băng tần 2 MHz. Sau thế chiến thứ hai mới xuất hiện thông tin di động điện thoại dân dụng (1939 – 1945 ) với kĩ thuật FM ở băng tần 150 MHz. Năm 1948, một hệ thống thông tin di động hoàn toàn tự động đầu tiên ra đời ở Richmond - Indian. Từ những năm 60, kênh thông tin di động có dải tần số 30Khz với kỹ thuật FM ở băng tần 450MHz đưa hiệu suất sử dụng phổ tần tăng gấp 4 lần so với cuối thế chiến thứ 2. Quan niệm về cellular bắt đầu từ cuối những năm 40 với Bell thay thế cho mô hình quảng bá với máy phát công suất lớn và Anten đặt cao, là những cell có diện tích bé có máy phát BTS công suất nhỏ, khi các cell ở cách nhau đủ xa thì có thể sử dụng lại cùng tần số. Tháng 12/1971 đưa ra hệ thống cellular kỹ thuật tương tự, sử dụng phương pháp điều tần FM, dải tần 850MHz. Tương ứng là sản phẩm thương nghiệp AMPS với tiêu chuẩn do AT & T và MOTOROLAR của Mỹ đề xuất sử dụng được ra đời vào năm 1983. Đầu những năm 90 thế hệ đầu tiên của thông tin di động tế bào đã bao gồm hàng loạt các hệ thống ở các nước khác nhau. Cụ thể là : Các hệ thống thông tin di động tổ ong thế hệ thứ nhất AMPS (Advanced Mobile Phone Service ) : Dịch vụ điện thoại di động tiên tiến NAMPS (Narrow AMPS): AMPS băng hẹp. TACS (Total Access Communication System): Hệ thống thông tin truy nhập toàn bộ. ETACS (Extended TACS): TACS mở rộng. NMT 450 (Nordic Mobile Telephone 450): Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu băng tần 450 MHz. NMT 900 (Nordic Mobile Telephone 900): Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu băng tần 900 MHz. NTT (Nippon Telegraph and Telephone): Hệ thống do NTT phát triển. JTACS (Japenish TACS): TACS Nhật Bản. NTACS (Narrow TACS): TACS băng hẹp. Đặc điểm của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất là tương tự, sử dụng công nghệ FDMA. Tuy nhiên, các hệ thống này không thoả mãn được nhu cầu sử dụng ngày càng tăng mà trước hết là về dung lượng. Mặt khác các tiêu chuẩn hệ thống không tương thích nhau làm cho sự chuyển giao không đủ rộng như mong muốn (việc liên lạc ngoài biên giới là không thể). Những vấn đề trên đặt ra cho thế hệ thông tin di động tế bào thứ hai phải lựa chọn giải pháp kĩ thuật: kĩ thuật số hay kĩ thuật tương tự. Các tổ chức tiêu chuẩn hoá đa số đều lựa chọn kĩ thuật số do nó đảm bảo chất lượng cao hơn trong môi trường nhiễu mạnh và khả năng tiềm tàng về một dung lượng lớn hơn. Các hệ thống thông tin di động tổ ong thế hệ thứ hai Hệ thống thông tin di động tế bào thế hệ thứ hai có ba tiêu chuẩn chính : GSM, IS_54 (Bao gồm cả tiêu chuẩn AMPS) và JDC. Các hệ thống thông tin di động thế hệ hai bao gồm : IS_54B TDMA. IS_136 TDMA IS_95 CDMA GSM (Global System for Mobile Communication): Hệ thống thông tin di động toàn cầu. PCN (Personal Communication Network): Mạng thông tin cá nhân. CP-2 (Coreless Phone-2): Điện thoại không dây. DETC (Digital Enhanced Coreless Telecommunication): Viễn thông không dây số tiên tiến. PDC (Personal Digital Cellular): Hệ thống tổ ong số cá nhân. PCS (Personal Communication System): Hệ thống thông tin cá nhân. Thông tin di động thế hệ hai có những ưu điểm sau: Sử dụng kỹ thuật số có ưu điểm sau: Sử dụng kỹ thuật điều chế số tiên tiến nên hiệu suất sử dụng phổ tần cao hơn. Mã hoá tín hiệu thoại với tốc độ ngày càng thấp cho phép ghép nhiều kênh thoại hơn và dòng bit tốc độ chuẩn. Giảm tỷ lệ tin tức báo hiệu dành tỷ lệ tin tức lớn hơn cho người sử dụng. Áp dụng kỹ thuật mã hoá kênh và mã hoá nguồn của kỹ thuật truyền dẫn số. Hệ thống số chống nhiễu kênh chung CCI (Cochannel Interference) và chống nhiễu kênh kề ACI (Adjacent-Channel Interference) hiệu quả hơn. Điều này cuối cùng làm tăng dung lượng của hệ thống. Điều khiển động cho cấp phát kênh liên lạc làm cho việc sử dụng tần số hiệu quả hơn. Có nhều dịch vụ mới nhận thực, số liệu, mật mã hoá và kết nối với ISDN. Điều khiển truy nhập và chuyển giao hoàn hảo hơn, dung lượng tăng, báo hiệu liên tục đều dễ dàng xử lý bằng phương pháp số. Tuy nhiên các hệ thông thông tin di động thế hệ thứ hai cũng tồn tại một số nhược điểm như sau: Độ rộng dải thông băng tần của hệ thống là bị hạn chế nên việc ứng dụng các dịch vụ dữ liệu bị hạn chế, không thể đáp ứng được các yêu cầu phát triển cho các dịch vụ thông tin di động đa phương tiện cho tương lai, đồng thời tiêu chuẩn cho các hệ thống thế hệ thứ hai là không thống nhất do Mỹ và Nhật sử dụng TDMA băng hẹp còn Châu Âu sử dụng TDMA băng rộng nhưng cả 2 hệ thống này đều có thể được coi như là sự tổ hợp của FDMA và TDMA vì người sử dụng thực tế dùng các kênh được ấn định cả về tần số và các khe thời gian trong băng tần. Do đó việc thực hiện chuyển mạng toàn cầu gặp phải nhiều khó khăn. Vì vậy mà yêu cầu một hệ thống thông tin di động thứ ba (3G) ra đời là một điều tất yếu. Các hệ thống thông tin di động tổ ong thế hệ thứ ba Bắt đầu từ những năm cuối của thập niên 90 hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba ra đời bằng kỹ thuật đa truy nhập CDMA và TDMA cải tiến. Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về dịch vụ thông tin di động người ta đã tiến hành nghiên cứu, hoạch định hệ thống thông tin di động thế hệ ba – 3G. ITU-R (International Telecommunication Union Radio Sector – Bộ phận vô tuyến của hiệp hội viễn thông quốc tế) đã tiến hành công tác tiêu chuẩn hoá cho các hệ thống thông tin di động toàn cầu IMT 2000 (Trước đây là FPLMTS). ở Châu Âu, ETSI đã tiến hành tiêu chuẩn hoá phiên bản của hệ thống này với tên gọi UMTS (Universal Mobile Telecommunication System – Hệ thống viễn thông di động toàn cầu). Cả IMT-2000 và UMTS đều thống nhất sử dụng công nghệ W- CDMA cho truy nhập giao diện vô tuyến của mình. So với hai hệ thống thông tin di động thứ nhất và thứ hai thì hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba là hệ thống đa dịch vụ và đa phương tiện được phủ khắp toàn cầu. Một trong những đặc điểm của nó là có thể chuyển mạng, hoạt động mọi lúc, mọi nơi là đều thực hiện được. Điều đó có nghĩa là mỗi thuê bao di động đều được gán một mã số về nhận dạng thông tin cá nhân, khi máy ở bất cứ nơi nào, quốc gia nào trên thế giới đều có thể định vị được vị trí chính xác của thuê bao. Ngoài ra hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba là một hệ thống đa dịch vụ, thuê bao có thể thực hiện các dịch vụ thông tin dữ liệu cao và thông tin đa phương tiện băng rộng như: hộp thư thoại, truyền Fax, truyền dữ liệu, chuyển vùng quốc tế, Wap (giao thức ứng dụng không dây)... để truy cập vào mạng Internet, đọc báo chí, tra cứu thông tin, hình ảnh... Do đặc điểm băng tần rộng nên hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba còn có thể cung cấp các dịch vụ truyền hình ảnh, âm thanh, cung cấp các dịch vụ điện thoại thấy hình... Hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 sang thế hệ 4 qua giai đoạn trung gian là thế hệ 3,5 có tên là mạng truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSDPA. Thế hệ 4 là công nghệ truyền thông không dây thứ tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 cho đến 1,5Gb/giây. Công nghệ 4G được hiểu là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây. Các nghiên cứu đầu tiên của NTT DoCoMo cho biết, điện thoại 4G có thể nhận dữ liệu với tốc độ 100Mb/giây khi di chuyển và tới 1Gb/giây khi đứng yên, cho phép người sử dụng có thể tải và truyền lên hình ảnh động chất lượng cao. Chuẩn 4G cho phép truyền các ứng dụng phương tiện truyền thông phổ biến nhất, góp phần tạo nên những ứng dụng mạnh mẽ cho các mạng không dây nội bộ (WLAN) và các ứng dụng khác. Thế hệ 4 dùng kỹ thuật truyền tải truy cập phân chia theo tần số trực giao OFDM, là kỹ thuật nhiều tín hiệu được gởi đi cùng một lúc nhưng trên những tần số khác nhau. Trong kỹ thuật OFDM, chỉ có một thiết bị truyền tín hiệu trên nhiều tần số độc lập (từ vài chục đến vài ngàn tần số). Thiết bị 4G sử dụng máy thu vô tuyến xác nhận bởi phần mềm SDR (Sofwave – Defined Radio) cho phép sử dụng băng thông hiệu quả hơn bằng cách dùng đa kênh đồng thời. Tổng đài chuyển mạch mạng 4G chỉ dùng chuyển mạch gói, giảm trễ thời gian truyền và nhận dữ liệu.
Hình 1.1. Xu hướng phát triển của mạng thông tin di động Các yêu cầu cho thông tin di động 3G (hay UMTS) UMTS là gì ? UMTS là viết tắt của cụm từ Universal Mobile Telecommunication System, tức là Hệ Thống Viễn Thông di động toàn cầu. Thực chất đó chính là hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (thường gọi là 3G). Hệ thống mới này sẽ hoạt động ở dải tần 2GHz. Nó sẽ cung cấp một loạt các dịch vụ băng rộng cho hệ thống thông tin di động bao gồm từ các dịch vụ thoại và số liệu tốc độ thấp hiện nay cho đến các dịch vụ số liệu tốc độ cao, video và truyền thanh. UMTS sẽ mang tới chi phí thấp và tốc độ dữ liệu cho thông tin di động có thể lên tới 2Mbps. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 vẫn duy trì những tính năng toàn cầu của mạng. GSM/GPRS thế hệ thứ 2 đồng thời cung cấp thêm những tính năng tiên tiến. UMTS được thiết kế để truyền hình ảnh, đồ hoạ, thông tin video và các loại thông tin đa phương tiện khác cũng như là thoại và số liệu cho các thuê bao di động. Hệ thống UMTS sử dụng công nghệ CDMA băng rộng (WCDMA). Khả năng chuyển giao giữa UMTS và GSM cũng được hỗ trợ. Trong đó dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS (General Packet Radio Service) được coi là điểm hội tụ giữa các công nghệ 2G với bộ phận chuyển mạch gói của mạng UMTS. Các yêu cầu cho 3G Hiệp hội Viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunication Union) - nơi đưa ra những tiêu chuẩn sử dụng trong phạm vi công nghệ viễn thông đã giới thiệu một nhóm gọi là IMT-2000 (International Mobile Telecommunication) được giao nhiệm vụ là xác định rõ thế hệ tiếp theo của hệ thống thông tin di động. Nhóm này đã định nghĩa một cách chính xác những yêu cầu cho một hệ thống thông tin di động thế hệ 3 (3G) dựa trên các mục tiêu chính sau: Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo các dịch vụ băng rộng như truy nhập Internet nhanh. Linh hoạt để đảm bảo các dịch vụ mới như đánh số cá nhân toàn cầu và điện thoại vệ tinh. Các tính năng này sẽ cho phép mở rộng đáng kể tầm phủ sóng của các hệ thống thông tin di động. Tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện có để đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin di động. Với những mục tiêu chính như trên thì có thể thấy thông tin di động thế hệ thứ 3 sẽ phải là thế hệ thông tin di động cho các dịch vụ truyển thông cá nhân đa phương tiện. Hộp thư thoại sẽ được thay thế bằng bưu thiếp điện tử được lồng ghép với hình ảnh và các cuộc thoại thông thường trước đây sẽ được bổ sung các hình ảnh để trở thành thoại có hình ... Dưới đây là một số yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3: Sử dụng dải tần qui định quốc tế 2GHz như sau : - Đường lên : 1885 MHz – 2025 MHz. - Đường xuống: 2110 MHz – 2200 MHz. Mạng phải là băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện. Nghĩa là mạng phải đảm bảo tốc độ của người sử dụng đến 2Mbit/s. Môi trường được chia thành 4 vùng : - Vùng 1: Trong nhà, ô pico có Rb
2 Mbit/s. - Vùng 2: Thành phố, ô macro có Rb
384 Kbit/s. - Vùng 3: Ngoại ô, ô macro có Rb
144 Kbit/s. - Vùng 4: Toàn cầu có Rb
9,6 Kbit/s. Mạng phải có khả năng cung cấp độ rộng băng tần (dung lượng) theo yêu cầu. Điều này xuất phát từ việc thay đổi tốc độ bit của các dịch vụ khác nhau. Ngoài ra cần đảm bảo đường truyền vô tuyến không đối xứng chẳng hạn với tốc độ bit cao ở đường xuống và tốc độ bit thấp ở đường lên hoặc ngược lại. Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu. Nghĩa là đảm bảo các kết nối chuyển mạch cho thoại, các dịch vụ video và các khả năng số liệu gói cho các dịch vụ số liệu. Tốc độ dữ liệu cao (tối thiểu) 144Kbps trong tất cả các môi trường vô tuyến và 2Mbps trong di động chậm và môi trường trong nhà. Chất lượng thoại tốt (có thể so sánh được với chất lượng thoại kết nối bằng dây). Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là bao gồm cả hệ thống vệ tinh. Trên đây là những yêu cầu chung cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3. Hiện nay, châu Âu và các quốc gia sử dụng GSM cùng với Nhật đang phát triển W-CDMA (Wide band Code Division Multiple Access): Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng trên cơ sở UMTS, còn Mỹ thì tập trung phát triển thế hệ hai (IS-95) và mở rộng tiêu chuẩn này cho đến IS-2000. Phân loại các dịch vụ ở IMT-2000 Kiểu  Phân loại  Dịch vụ chi tiết   Dịch vụ di động  Dịch vụ di động  Di động đầu cuối/ di động cá nhân/ di động dịch vụ    Dịch vụ thông tin định vị  Theo dõi di động/theo dõi di động thông minh.   Dịch vụ viễn thông  Dịch vụ âm thanh (Audio)  -Dịch vụ âm thanh chất lượng cao (14-64Kbps) -Dịch vụ truyền thanh AM (32-64Kbps) -DỊch vụ truyền thanh FM (64-384Kbps)    Dịch vụ số liệu  -Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình (64-144Kbps) -Dịch vụ số liệu tương đối cao (144Kbps-2Mbps) -Dịch vụ số liệu tốc độ cao (>=2Mbps)    Dịch vụ đa phương tiện  -Dịch vụ Video (384Kbps) -Dịch vụ hình chuyển động (384Kbps-2Mbps) -Dịch vụ hình chuyển động thời gian thực (>=2Mbps)   Dịch vụ internet  Dịch vụ internet đơn giản  Dịch vụ truy cập web (384 Kbps- 2Mbps)    Dịch vụ Internet thời gian thực  Dịch vụ Internet (384Kbps-2Mbps)    Dịch vụ Internet đa phương tiện  Dịch vụ Website đa phương tiện thời gian thực (>=2Mbps)   Ưu điểm của công nghệ WCDMA so với GSM Lý thuyết CDMA (Code Division Multiple Access) được xây dựng từ những năm 1951 và áp dụng trong thông tin quân sự vào thập niên 60. CDMA là nền tảng cốt lõi để xây dựng công nghệ WCDMA dùng cho 3G. Trong thông tin CDMA thì nhiều người sử dụng chung thời gian và tần số, mã PN (tạp âm giả ngẫu nhiên) với sự tương quan chéo thấp được ấn định cho mỗi người sử dụng. Người sử dụng truyền tín hiệu nhờ trải phổ tín hiệu truyền có sử dụng mã PN đã ấn định. Đầu thu tạo ra một dãy giả ngẫu nhiên như ở đầu phát và khôi phục lại tín hiệu dự định nhờ việc trải phổ ngược các tín hiệu đồng bộ thu được. So với GSM, công nghệ WCDMA có những ưu điểm sau: CDMA dùng một mã ngẫu nhiên để phân biệt kênh thoại và dùng chung băng tần cho toàn mạng, có giải thuật mã hoá riêng cho từng cuộc gọi. Chỉ thiết bị được gọi mới biết được giá trị mã ngẫu nhiên và giải thuật giải mã qua các kênh báo hiệu. Chính vì thế tính bảo mật của cuộc thoại và mức độ hiệu quả khai thác băng tần cao hơn. Hệ thống CDMA có khả năng chuyển giao mềm. Khi thiết bị di động di chuyển vào giữa hai ô, thiết bị đồng thời nhận tín hiệu từ hai trạm phát gần nhất, tổng đài sẽ điều khiển cho hai trạm bắt tay nhau cho đến khi việc chuyển đổi trạm phát thành công. Có phần tương tự cơ chế chuyển giao trong GSM nhưng khả năng bắt tay của CDMA cao hơn. So với hệ thống tương tự AMPS, chất lượng thoại được nâng lên và dung lượng CDMA có thể tăng lên 6 -10 lần. CDMA cũng có thể giúp tiết kiệm năng lượng, giúp tăng thời gian thoại của pin. Khả năng mở rộng dung lượng của CDMA dễ dàng và chi phí thấp hơn so với GSM. GSM sẽ gặp khó khăn về phân bố lại tần số cho các ô. Ngoài ra công nghệ này còn được tăng cường các tính năng sau: - Phân tập phát. - Anten thích ứng. - Hỗ trợ các cấu trúc thu tiên tiến.
Hình 1.2. Quá trình phát triển từ hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất sang hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba Phân bổ tần số cho ITM-2000 Phân bổ tần số là một tài nguyên quý báu của mỗi quốc gia, là tư liệu sản xuất quan trọng của các nhà khai thác vô tuyến. Việc phân bổ tần số cho các hệ thống thông tin di động là việc làm cần thiết với mục tiêu quan trọng là hạn chế ảnh hưởng lẫn nhau của các hệ thống vô tuyến nói chung và các hệ thống thông tin di động nói riêng.
Hình 1.3. Phân bổ phổ tần ở WRC-92 cho IMT-2000 Việc phân bổ tần số cho các hệ thống IMT-2000 được công bố tại các kỳ hội nghị WRC (World Radio Conference). WCR-92 được công bố vào 02/1992 tại Malaga xác định dải tần là 1885 – 2025MHz và 2110 – 2200 MHz dành cho các hệ thống IMT-2000. Phân bổ phổ tần ở WRC-92 cho IMT-2000 được cho ở hình 1.3. WRC-2000 xử lý các vấn đề phổ tần để ứng dụng cho các thông tin di động tiên tiến trong khuôn khổ IMT-2000 với mục tiêu xác định các băng thông bổ sung có thể thoả mãn nhu cầu vào khoảng thời gian 2005-2010. Phân bổ phổ tần ở WRC-99 cho IMT-2000 được cho ở hình 1-4.
Hình 1.4. Phân bổ phổ tần ở WRC-2000 cho IMT-2000 CÔNG NGHỆ WCDMA Giới thiệu về hệ thống WCDMA Cuối năm 1997, hai tổ chức tiêu chuẩn là ETSI của châu Âu và ARIB của Nhật Bản đã thoả thuận cùng liên kết xây dựng một tiêu chuẩn chung đáp ứng các yêu cầu đặt ra của IMT-2000, đó là tiêu chuẩn WCDMA. WCDMA hỗ trợ tốc độ 384 Kbps trên toàn bộ vùng phủ sóng và tốc độ 2 Mbps ở các vùng phủ sóng hữu hạn. Các tham số chính của WCDMA được liệt kê ở bảng 2.1: Các thông số giao diện vô tuyến của WCDMA Băng thông chuẩn  5Mhz   Phương thức ghép kênh  Phân chia tần số/ phân chia thời gian   Tốc độ chip  3.84Mcps   Độ dài khung  10 ms   Điều chế trải phổ  QPSK cân bằng (đường xuống) Dual channel QPSK (đường lên) Trải phổ phức hợp   Điều chế dữ liệu  QPSK (đường xuống) BPSK (đường lên)   Điều chế nhất quán  Sử dụng kênh pilot dành riêng được dồn kênh theo thời gian (ở đường lên và đường xuống); không sử dụng kênh pilot chung đương xuống   Đa tốc độ  Trải phổ theo nhiều hệ số và nhiều mã   Hệ số trải phổ  4- 256(đường lên) và 4-512(đường xuống)   Điều khiển công suất  Mạch vòng mở và vòng kín nhanh (1,6 Khz)   Trải phổ đường xuống  Sử dụng các chuỗi trực giao có chiều dài thay đổi để phân kênh, chuỗi Gold 218 để phân biệt ô và phân biệt người sử dụng.   Trải phổ đường lên  Sử dụng các chuỗi trực giao có chiều dài thay đổi để phân kệnh, chuỗi Gold 241 để phân biệt người sử dụng (kênh I và kênh Q dịch thời gian với nhau)   Chuyển giao  Chuyển giao mềm Chuyển giao giữa các tần số   Quá trình phát triển từ GSM lên UMTS WCDMA Để đáp ứng được các dịch vụ mới về truyền thông máy tính và hình ảnh, đồng thời đảm bảo tính kinh tế, các hệ thống 2G sẽ được chuyển đổi từng bước lên thế hệ 3G. Có thể tổng quát các giai đoạn chuyển đổi này ở hình 2.1.
Hình 2.1.