Thông tin di động: Tại sao trên thị trường GSM chiếm ưu thế so với CDMA

Giảng viên : TS. Đỗ Trọng Tuấn Sinh viên thực hiện: Trần Công Đức Lớp : ĐT10- K50 NộI DUNG: I.CDMA 1. Tổng quan về CDMA 2. Nguyên lý hoạt động và cấu trúc hệ thống 3. Một số vấn đề trong CDMA II. So sánh CDMA và GSM CDMA (Code Division Multiple Access) có nghĩa là “Đa truy nhập phân chia theo mã”. CDMA được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực của viễn thông - tin học nhưng nó được biết nhiều khi được áp dụng vào công nghệ thông tin di động, nó được sử dụng hơn 50 quốc gia trên thế giới triển khai ứng dụng công nghệ CDMA với trên 100 mạng. Không chỉ ứng dụng trong hệ thống thông tin di động, CDMA còn thích hợp sử dụng trong việc cung cấp dịch vụ điện thoại vô tuyến cố định với chất lượng ngang bằng với hệ thống hữu tuyến, nhờ áp dụng kỹ thuật mã hóa mới. CDMA bắt đầu phát triển bằng sự ra đời của lý thuyết truyền thông trải phổ trong thập niên 50. Với hàng loạt các ưu điểm đi kèm, truyền thông trải phổ được ứng dụng trong thông tin quân sự Hoa Kỳ trong những năm sau đó. Đến thập niên 80, CDMA được phép thương mại hóa và chính thức được đề xuất bởi Qualcomm, một trong những công ty hàng đầu về công nghệ truyền thông. Công nghệ CDMA đang được sử dụng nhiều ở Mỹ, một phần Châu Á... Được triển khai ở Việt Nam từ 7 / 2003 Quá trình phát triển Nguyên lý hoạt động của CDMA Sử dụng cùng dải tần Sử dụng mã ngẫu nhiên Công nghệ trải phổ Bộ CDMA chỉ biết nhận và giải mã Hoạt động của thuê bao A: Nhúng mã Trải phổ Truyền Giải mã Do “spread spectrum” sử dụng băng rộng, các tín hiệu dạng nhiễu thường rất khó phát hiện. Chúng cũng không dễ bị chặn hay giải điều chế. Ngoài ra, các tín hiệu “spread spectrum” thường khó khăn hơn khi gây nhiễu (jam) so với các tín hiệu băng hẹp. Hệ thống CDMA one THÔNG Số Kỹ THUậT CDMA ONE Thông số kỹ thuật của IS – 95 hay CDMA one Dải tần Dải tần thu : 869 – 894 Mhz Dải tần phát : 824 – 849 Mhz Độ rộng phổ của kênh : 250 Khz Số lượng kênh : 20 Phương thức truy nhập : CDMA / FDMA Phương thức ghép kênh : FDD Phương thức điều chế : QPSK / OQPSK Bộ lọc sử dụng : Cosin nâng Mã hoá thoại : MS và ngược lại ) Có 2 cấu hình điều khiển công suất thích ứng: Điều khiển công suất vòng hở Điều khiển công suất vòng kín Điều khiển công suất Điều khiển công suất vòng hở : Trạm gốc BTS phát tín hiệu pilot trong kênh Pilot thuộc kênh hướng xuống. MS sẽ đo cường độ Pilot thu được để đánh giá được suy hao đường truyền và do đó MS sẽ điều khiển công suất phát của mình ở mức cần thiết. Điều khiển công suất vòng kín : Trạm gốc giám sát công suất tín hiệu vô tuyến nhận được từ MS . Trạm gốc tính toán, phát bản tin điều khiển mức công suất của MS. Căn cứ vào cường độ Pilot thu được và sự điều khiển công suất của trạm gốc, MS sẽ điều khiển công suất thích ứng tạo ra mức công suất phát một cách chính xác.  Dung lượng hệ thống gấp 8 – 10 lần so với AMPS (FDMA) và 4-5 lần so với GSM ( TDMA ) Hệ số sử dụng lại tần số =1 Chất lượng cuộc gọi được nâng cao Đa đường truyền Chuyển giao mềm Đặc tính phủ sóng được cải thiện,khá năng phủ sóng tốt Bán kính cell lớn ,số cell giảm Tăng thời gian đàm thoại cho máy đầu cuối Điều khiển công suất thu phát ở mức tối thiểu Dải thông được cung cấp tuỳ theo yêu cầu sử dụng Nâng cấp mở rộng mạng dễ dàng Các kênh thuê bao phân biệt nhau bởi mã ngẫu nhiên Hệ thống CDMA có những ưu điểm cơ bản sau : Còn công nghệ CDMA đang được sử dụng nhiều ở Mỹ, Hàn Quốc....  GSM hiện được sử dụng chủ yếu ở Mỹ latinh, Canada, Đông Á, Đông Âu CDMA? Thuê bao có thể liên lạc với 2 hoặc 3 trạm thu phát cùng một lúc->cuộc gọi không bị ngắt quãng. CDMAcho phép quản lý số lượng thuê bao cao gấp 5-20 lần so với công nghệ GSM. Đáp ứng nhanh và hiệu quả các dịch vụ thoại, thoại và dữ liệu, fax, Internet. Sử dụng pin nhỏ,ít tốn pin, thời gian đàm thoại lâu hơn. Bán kính phục vụ của một trạm phủ sóng lớn hơn của GSM GSM? Đối với trường phái ủng hộ GSM thì GSM cung ứng khả năng roaming (kết nối với mạng khác): khi bạn đi du lịch sang nước khác thì điện thoại của bạn vẫn kết nối được bình thường với mạng GSM ở đó. Người dùng có thể tháo thẻ SIM trên máy điện thoại này lắp vào máy khác một cách dễ dàng. Người dùng có nhiều tự do trong việc lựa chọn thiết bị đầu cuối… Dung lượng hệ thống Vùng phủ sóng Chất lượng dich vụ Điều khiển công suất Thời gian thoại Bảo mật Chi phí triển khai DUNG LƯợNG Hệ THốNG : CDMA bị giới hạn bởi nhiễu đồng kênh GSM bị giới hạn bởi băng thông Bài toán : giả sử - Cả hai công nghệ đều dùng cấu hình cell 3 sector (1cell được chia thành 3sector). - Hệ số tắc nghẽn mạch là 2%. - Cocoder loại 8 Kb/s - Hệ thống TDMA không cần băng bảo vệ thực tế triển khai luôn yêu cầu bảo vệ giữa tần số TDMA với tần số bất cứ hệ thống nào như vậy số lượng sóng mang TDMA trong 1,25 MHz sẽ nhỏ hơn nữa. VÙNG PHủ SÓNG CHấT LƯợNG DịCH Vụ CDMA lợi dụng các tín hiệu đa đường truyền để cải tiến chất lượng thoại ,kết quả sẽ thu được cuộc gọi rõ ràng với hiện tượng pha đinh giảm tối thiểu ngay khi cả trong điều kiện xấu nhất và giảm số lượng cuộc gọi bị rớt. chuyển giao mềm (Soft Handoff) ĐIềU KHIểN CÔNG SUấT CDMA tận dụng việc điều khiển công suất đường truyền đường xuống và đường truyền đường lên để đảm bảo chất lượng thoại trong khi vẫn giảm tối thiểu công suất ra và các mức nhiễu thu được. Với TDMA để đảm bảo cuộc gọi liên tục cả thuê bao và cell phải duy trì mức công suất phát cao hơn mức cần thiết THờI GIAN THOạI Thời gian thoại của CDMA lâu hơn GSM,do mức công suất phát thấp hơn TÍNH BảO MậT  Sử dụng mã ngẫu nhiên để mã hóa tín hiêụ nên tính bảo mật cao hơn ! CHI PHÍ ĐầU TƯ XÂY DựNG MạNG Chi phí đầu tư xây dựng mạng CDMA thấp hơn GSM GSM có nền tảng cơ sở vật chất từ trước So sánh hai họ công nghệ GSM và CDMA (màu sắc tượng trưng cho tính năng/tốc độ) KẾT LUẬN: Như vậy, việc đem CDMA và GSM so sánh về mặt công nghệ thì sẽ khó mà phân hơn kém. GSM hiện nay đang áp đảo thị trường . Ngày nay GSM là công nghệ được nhiều người dùng nhất trên thế giới: GSM chiếm hơn 85% thị phần của thị trường mạng thông tin di động. Và hơn 80% điện thoại di động trên thế giới là điện thoại GSM Theo dự báo thị phần của CDMA năm 2011 còn khoảng 2%. THỰC TRẠNG TạI SAO NGƯờI TA LạI Bỏ CDMA?  CDMA ra đời sau GSM Yếu điểm lớn nhất của CDMA chính là nằm ở thiết bị đầu cuối. Người dùng CDMA phải mua thiết bị cung cấp bởi chính nhà cung cấp dịch vụ. Thậm chí điện thoại di động của nhà cung cấp CDMA này lại không thể dùng khi nối kết với nhà cung cấp CDMA khác. Trên thị trường có nhiều điện thoại GSM, giá thành lại rẻ hơn nhiều so với điện thoại CDMA cùng kiểu dáng. Người dùng không có nhiều lựa chọn về điện thoại di động khi dùng mạng CDMA so với người dùng GSM… Nếu tính trên toàn thế giới, theo thông kê của GSA (Global Mobile Supplier Association) tính đến tháng 7/2007, có tổng cộng 36 nhà khai thác CDMA đã triển khai GSM để thay thế hẳn hoặc phủ lên (overlay) mạng CDMA đã có.