Nghiên cứu hệ thống thông tin di động thế hệ
3 và một số giải pháp đáp ứng chất lượng
dịch vụ
Vũ Đức Hưng
Trường Đại học Công nghệ
Luận văn ThS. ngành: Kỹ thuật điện tử; Mã số: 60 52 70
Người hướng dẫn: PGS.TS. Vương Đạo Vy
Năm bảo vệ: 2008
Abstract. Khái quát quá trình phát triển của thông tin di động từ 2G lên 3G và các
lựa chọn giao diện vô tuyến cho Hội thông tin di động quốc tế IMT – 2000 tại Mỹ,
Châu Âu và Nhật Bản. Đề cập tới nguyên tắc hoạt động của các hệ thống thông tin
di động UMTS, là chuẩn cho các hệ thống thông tin di động 3G tại Châu Âu. Đi sâu
nghiên cứu ứng dụng của ănten thông minh tại máy di động trong hệ thống
WCDMA. Giới thiệu một số cấu trúc của hệ thống ănten thông minh kép được tích
hợp trong các đầu cuối di động. Đưa ra những cấu trúc của ănten thông minh trong
các môi trường truyền lan khác nhau cũng như ănten thông minh sử dụng các thuật
toán khác nhau trong thực tế. Đồng thời giới thiệu các mô hình kênh được khuyến
nghị của ITU. Trình bày hiệu suất của ănten thông minh tại thiết bị di động trong hệ
thống 3GPP WCDMA khi sử dụng các lược đồ kết hợp phân tập, tương thích hay lai
ghép trong hệ thống 3GPP với các mô hình kênh khác nhau và mô hình kênh của
ITU khuyến nghị.
Keywords. Hệ thống thông tin; Kỹ thuật điện tử; Thông tin di động thế hệ 3; Viễn
thông

Content
Xã hội càng phát triển thì nhu cầu thông tin càng cao. Chính vì vậy các hệ thống thông
tin ngày càng phát triển. Các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai được xây dựng theo
tiêu chuẩn IS-95, GSM, .. phát triển rất nhanh trong những năm 1990. Các yêu cầu về dịch vụ
mới của các hệ thống thông tin di động, nhất là các dịch vụ truyền số liệu đòi hỏi các nhà
khai thác phải đưa ra được các hệ thống thông tin di động mới. Trong bối cảnh đó ITU đã đưa
ra đề án tiêu chuẩn hoá hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba với tên gọi IMT-2000 nhằm

những mục tiêu sau đây:
Tốc độ số liệu cao để đảm bảo các dịch vụ truy nhập Internet nhanh hoặc các
dịch vụ đa phương tiện.
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.
Cải thiện tầm phủ của các hệ thống thông tin di động.


Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba đã được đề xuất, trong
đó hai tiêu chuẩn WCDMA và Cdma2000 đã được ITU chấp thuận và được triển khai trong
những năm đầu của thế kỷ 21. WCDMA sẽ là sự phát triển tiếp theo của các hệ thống thông
tin di động thế hệ hai sử dụng công nghệ TDMA như: GSM, IS-136, PDC. Cdma2000 sẽ là
sự phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai dựa trên chuẩn IS-95. Tại
Việt Nam các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba cũng đang được triển khai và thử
nghiệm bởi các nhà cung cấp dịch vụ.
Nhưng vấn đề là làm thế nào để nâng cao dung lượng của hệ thống mà không làm tăng
băng tần của vô tuyến? Làm thế nào để hệ thống đảm bảo cung cấp dịch vụ với giá thành rẻ,
chất lượng và tốc độ truyền dữ liệu cao, đồng thời phải giảm thiểu năng lượng truyền tín hiệu
từ thuê bao nhằm tăng tuổi thọ của pin, làm cho cấu trúc của máy di động ngày càng gọn
nhẹ? Việc đi tìm lời giải cho các câu hỏi này quả là một thách thức lớn cho các nhà quản lý
và khai thác mạng viễn thông cũng như các nhà thiết kế hệ thống vì dường như các yêu cầu
này không có tính dung hoà với nhau. Đã có rất nhiều giải pháp đưa ra nhằm giải quyết
những vướng mắc này. Chính vì vậy tôi chọn đề tài: Nghiên cứu hệ thống thông tin di động
thế hệ ba và một số giải pháp đảm bảo chất lượng dịch vụ. Mục tiêu của đề tài: nghiên cứu
các nguyên tắc hoạt động, đưa ra một số giải pháp nhằm đáp ứng chất lượng dịch vụ của các
hệ thống IMT-2000, nội dung chính của luận văn này gồm 4 chương:
 Chương 1: Tiến lên 3G sẽ khái quát quá trình phát triển của thông tin di động.
 Chương 2: Các hệ thống IMT-2000 tại châu Âu đề cập tới nguyên tắc hoạt động của
các hệ thống thông tin di động UMTS, là chuẩn cho các hệ thống thông tin di động 3G
tại châu Âu.

 Chương 3: Giải pháp ănten thông minh trong hệ thống thông tin di động 3GPP
WCDMA đi vào nghiên cứu ứng dụng của ănten thông minh tại máy di động trong hệ
thống WCDMA. Chương đã giới thiệu một số các cấu trúc của hệ thống ănten thông
minh kép được tích hợp trong các đầu cuối di động. Theo đó, chương cũng đưa ra
những cấu trúc của ănten thông minh trong các môi trường truyền lan khác nhau cũng
như ănten thông minh sử dụng các thuật toán khác nhau trong thực tế. Đồng thời giới
thiệu các mô hình kênh được khuyến nghị của ITU.
 Chương 4: Hiệu suất của anten thông minh tại thiết bị di động trong hệ thống 3GPP
WCDMA khi sử dụng các lược đồ kết hợp phân tập, tương thích hay lai ghép trong hệ
thống 3 GPP với các mô hình kênh khác nhau và mô hình kênh của ITU khuyến nghị.
Tuy nhiên trình độ bản thân và điều kiện còn hạn chế nên luận văn không thể tránh
khỏi những thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để đề tài này được
hoàn thiện hơn.

References
Tiếng Việt
Nguyễn Phạm Anh Dũng (2003), Giáo trình thông tin di động, Nhà xuất bản Bưu Điện, Hà
Nội.
Thái Hồng Nhị - Phạm Minh Việt (2001), Hệ thống viễn thông, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà
Nội.
Nguyễn Hữu Hậu - Trần Hồng Quân (2003), Nguyên lý thông tin di động, Nhà xuất bản Bưu
Điện, Hà Nội.
Nguyễn Đình Lương, “Truyền sóng và ănten”, Bài giảng, Học viện công nghệ Bưu Chính
Viễn Thông.
TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động 3G”, Bài giảng, Học viện công nghệ Bưu
chính Viễn thông, 2004.
Tiếng Anh


“Smart Antenna for Mobile Communication Beyond the Third Generation”, The 4th smart

antenna workshop for IMT- 2000, Seoul, Korea, 05/2005.
Raqibul Mostafa, “Feasibility of Smart Antennas for the Small Wireless Terminal”, Phd
Thesis, Blackburg, Virginia, April, 2003.
Suk Won Kim, “Smart Antenna at Hanset for the 3G WCDMA Systems and Adaptive LowPower Rake Combining Schemes ”, Phd Thesis, Blackburg, Virginia, July, 2002.
Harri Holma - Antti Toskala (2002), WCDMA for UMTS, John Wiley & Son Ltd, West
Sussex - England.
Joseph C.Liberti and Theodore S. Rappaport, “Smart Antennas for Wireless Communication:
IS-95 and Third Generation CDMA Application”, Prentice Hall PTR, Virginia, 1999.
J. H. Winters, “Smart Antennas for Wireless Systems,” IEEE Personal Communications,
pp. 23-27, February 2003.
L. C. Godara, “Applications of Antenna Arrays to Mobile Communications, Part I:
Performance Improvement, Feasibility, and System Considerations,” Proceedings of the
IEEE, Vol. 85, No. 7, pp. 1031-1060, July 1997.
Beam- Forming and Direction-of-Arrival Considerations,” Proceedings of the IEEE, Vol. 85,
No. 8, pp. 1195-1245, August 1997.
ITU ITU-R M.1225, “Guidelines for Evaluations of Radio Transmission Technologies for
IMT-2000,” 1997.
A. Annamalai and C. Tellambura, “Error Rates for Hybrid SC/MRC Systems on Nakagamim Channels,” IEEE Wireless Communications and Networking Conference, pp. 227-231,
September 2000.
M. Z. Win and J. H. Winters, “Analysis of Hybrid Selection/Maximal-Ratio Combining in
Rayleigh Fading,” IEEE Transactions on Communications, Vol. 47, No. 12, pp. 17731776, December 1999.
C. H. Gowda, V. Annampedu, and R. Viswanathan, “Diversity Combining in Antenna Array
Base Station Receiver for DS/DMA System,” IEEE Communications Letters, Vol. 2,
=No. 7, pp. 180-182, July 1998.
J. C. Liberti, Jr. and T. S. Rappaport, Smart Antennas for Wireless Communications: IS-95
and Third Generation CDMA Applications, Prentice Hall, New Jersey, 1999.
P. B. Wong and D. C. Cox, “Low-Complexity Diversity Combining Algorithm and Circuit
Architectures for Co-Channel Interference Cancellation and Frequency-Selective Fading
Mitigation,” IEEE Transactions on Communications, Vol. 44, No. 9, pp. 1107-1116,
September 1996.

J. S. Thompson, P. M. Grant, and B. Mulgrew, “Smart Antenna Arrays for CDMA Systems,”
IEEE Personal Communications, pp. 16-25, October 1996.
R. B. Ertel, “Antenna Array Systems: Propagation and Performance,” Ph. D. Dissertation,
Department of Electrical and Computer Engineering, Virginia Polytechnic Institute and
State University, July 1999.
R. B. Ertel and J. H. Reed, “Generation of Two Equal Power Correlated Rayleigh Fading
Envelopes,” IEEE Communications Letters, pp. 276-278, October 1998.
T. S. Rappaport, Wireless Communications: Principles and Practice, Prentice Hall, New
Jersey, 1996.