Cấu trúc mạng GSM
Mạng GSM gồm có 3 thành phần, đó là trạm di động cung cấp khả năng liên lạc, hệ thống trạm gốc điều khiển kết nối vô tuyến với trạm di động và hệ thống mạng có chức năng thực hiện chuyển mạch các cuộc gọi giữa các thuê bao di động.
Hình 1 dưới đây mô tả cấu trúc tổng quan của mạng GSM. Cấu trúc của mạng GSM có thể được chia thành ba phần. Trạm di động (Mobile Station) được người thuê bao mang theo. Hệ thống trạm gốc ( Base Station Subsystem) điều khiển kết nối vô tuyến với trạm di động. Hệ thống mạng (Network Subsystem), với bộ phận chính là Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động (MSC), thực hiện việc chuyển mạch cuộc gọi giữa các thuê bao di động và giữa các thuê bao di động với thuê bao của mạng cố định. MSC cũng thực hiện các chức năng quản lý di động. Ở đây không vẽ trung tâm vận hành bảo dưỡng (OMC) với chức năng đảm bảo vận hành và thiết lập mạng. Trạm di động và hệ thống trạm gốc giao tiếp thông qua giao diện Um, còn được gọi là giao diện không gian hoặc kết nối vô tuyến. Hệ thống trạm gốc giao tiếp với MSC qua giao diện A.
|
| Cấu trúc tổng quan mạng GSM |
Trạm di động
Trạm di động (MS) bao gồm điện thoại di động và một thẻ thông minh xác thực thuê bao (SIM). SIM cung cấp khả năng di động cá nhân, vì thế người sử dụng có thể lắp SIM vào bất cứ máy điện thoại di động GSM nào truy nhập vào dịch vụ đã đăng ký. Mỗi điện thoại di động được phân biệt bởi một số nhận dạng điện thoại di động IMEI (International Mobile Equipment Identity). Card SIM chứa một số nhận dạng thuê bao di động IMSI (International Subcriber Identity) để hệ thống nhận dạng thuê bao, một mật mã để xác thực và các thông tin khác. IMEI và IMSI hoàn toàn độc lập với nhau để đảm bảo tính di động cá nhân. Card SIM có thể chống việc sử dụng trái phép bằng mật khẩu hoặc số nhận dạng cá nhân (PIN).
Hệ thống trạm gốc
Hệ thống trạm gốc gồm có hai phần Trạm thu phát gốc (BTS) và Trạm điều khiển gốc (BSC). Hai phần này giao tiếp với nhau qua giao diện Abis, cho phép các thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau có thể "bắt tay" nhau được.
Trạm thu phát gốc có bộ thu phát vô tuyến xác định một ô (cell) và thiết lập giao thức kết nối vô tuyến với trạm di động. Trong một khu đô thị lớn thì số lượng BTS cần lắp đặt sẽ rất lớn. Vì thế, yêu cầu đối với trạm BTS là chắc chắn, ổn đinh, có thể di chuyển được và giá thành tối thiểu.
Trạm điều khiển gốc quản lý tài nguyên vô tuyến cho một hoặc vài trạm BTS. Nó thực hiện thiết lập kênh vô tuyến, phân bổ tần số, và chuyển vùng. BSC là kết nối giữa trạm di động và tổng đài chuyển mạch di động MSC.
Hệ thống mạng
Thành phần trung tâm của hệ thống mạng là tổng đài chuyển mạch di động MSC. Nó hoạt động giống như một tổng đài chuyển mạch PSTN hoặc ISDN thông thường, và cung cấp tất cả các chức năng cần thiết cho một thuê bao di động như: đăng ký, xác thực, cập nhật vị trí, chuyển vùng, định tuyến cuộc gọi tới một thuê bao roaming (chuyển vùng). MSC cung cấp kết nối đến mạng cố định ( PSTN hoặc ISDN). Báo hiệu giữa các thành phần chức năng trong hệ thống mạng sử dụng Hệ thống báo hiệu số 7 (SS7).
Bộ ghi địa chỉ thường trú (HLR) và Bộ ghi địa chỉ tạm trú (VLR) cùng với tổng đài chuyển mạch di động MSC cung cấp khả năng định tuyến cuộc gọi và roaming cho GSM. HLR bao gồm tất cả các thông tin quản trị cho các thuê bao đã được đăng ký của mạng GSM, cùng với vị trí hiện tại của thuê bao. Vị trí của thuê bao thường dưới dạng địa chỉ báo hiệu của VLR tương ứng với trạm di động. Chỉ có một HLR logic cho toàn bộ mạng GSM mặc dù nó có thể được triển khai dưới dạng cơ sở dữ liệu phân bố.
Bộ ghi địa chỉ tạm trú (VLR) bao gồm các thông tin quản trị được lựa chọn từ HLR, cần thiết cho điều khiển cuộc gọi và cung cấp dịch vụ thuê bao, cho các di động hiện đang ở vị trí mà nó quản lý. Mặc dầu các chức năng này có thể được triển khai ở các thiết bị độc lập nhưng tất cả các nhà sản xuất tổng đài đều kết hợp VLR vào MSC, vì thể việc điều khiển vùng địa lý của MSC tương ứng với của VLR nên đơn giản được báo hiệu. Chú ý rằng MSC không chứa thông tin về trạm di động cụ thể- thông tin này được chứa ở bộ ghi địa chỉ..
Có hai bộ ghi khác được sử dụng cho mục đính xác thực và an ninh . Bộ ghi nhận dạng thiết bị (EIR) là một cơ sở dữ liệu chứa một danh sách của tất cả các máy điện di dộng hợp lệ trên mạng với mỗi máy điện thoại được phân biệt bởi số IMEI. Một IMEI bị đánh dấu là không hợp lệ nếu nó được báo là bị mất cắp hoặc có kiểu không tương thích. Trung tâm xác thực (AuC) là một cơ sở dữ liệu bảo vệ chứa bản sao các khoá bảo mật của mỗi card SIM, được dùng để xác thực và mã hoá trên kênh vô tuyến.
Mạng điện thoại GSM (Global System for Mobile Communications)
I. Tổng quan về mạng GSM :
Chữ GSM được viết tắt từ (Global System for Mobile Communications) tuy nhiên nguyên thuỷ của nó là : Groupe Spécial Mobile.
Đây là một trong những công nghệ về mạng điện thoại di động phổ biến nhất trên thế giới. Cho đến nay công nghệ này có gần 2 tỷ thuê bao sử dụng trên phạm vi 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Do nó hầu như có mặt khắp mọi nơi trên thế giới nên khi các nhà cung cấp dịch vụ thực hiện việc ký kết roaming với nhau nhờ đó mà thuê bao GSM có thể dễ dàng sử dụng máy điện thoại GSM của mình bất cứ nơi đâu.
Mặt thuận lợi to lớn của công nghệ GSM là ngoài việc truyền âm thanh với chất lượng cao còn cho phép thuê bao sử dụng các cách giao tiếp khác rẻ tiền hơn đó là tin nhắn SMS. Ngoài ra để tạo thuận lợi cho các nhà cung cấp dịch vụ thì công nghệ GSM được xây dựng trên cơ sở hệ thống mở nên nó dễ dàng kết nối các thiết bị khác nhau từ các nhà cung cấp thiết bị khác nhau.
Nó cho phép nhà cung cấp dịch vụ đưa ra tính năng roaming cho thuê bao của mình với các mạng khác trên toàn thế giới. Và công nghệ GSM cũng phát triển thêm các tính năng truyền dữ liệu như GPRS và sau này truyền với tốc độ cao hơn họ sử dụng EGDE.
Logo của công nghệ GSM.
II. Lịch sử mạng GSM
Vào đầu những năm 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng điện thoại di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực. Sau đó vào năm 1982 nó được chuẩn hoá bởi (CEPT : European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) và tạo ra Groupe Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu.
Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng đầu tiên bởi nhà khai thác Radiolinja ở Finland.
Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn và phát triển mạng GSM được chuyển cho viện viễn thong châu Âu (European Telecommunications Standards Institute (ETSI)), các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm 1990. Đến cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia.
III. Giao tiếp Radio
GSM là mạng điện thoại di động do đó các máy điện thoại di động kết nối với mạng bằng cách tìm kiếm, kết nối với các cell gần nó nhất. Các mạng di động GSM hoạt động trên 4 băng tần. Hầu hết thì hoạt động ở băng 900Mhz và 1800Mhz. Vài nước ở Châu Mỹ thì sử dụng băng 850Mhz và 1900Mhz do băng 900Mhz và 1800Mhz ở nơi này đã bị sử dụng trước.
Và cực kỳ hiếm có mạng nào sử dụng tần số 400Mhz hay 450Mhz chỉ có ở Scandinavia sử dụng do các băng tần khác đã bị cấp phát cho việc khác.
Các mạng sử dụng băng tần 900Mhz thì đường uplink sử dụng tần số trong dãi 890-915 MHz và đường downlink sử dụng tần số trong dãi 935-960 MHz. Họ chia các băng tần này thành 124 kênh với độ rộng băng thông 25Mhz, mỗi kênh cách nhau 1 khoảng 200Khz.
Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (Time division multiplexing ) để chia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate . Có 8 khe thời gian gộp lại gọi thành một khung TDMA. Tốc độ truyền dữ liệu của một kênh là 270.833 kbit/s và khoảng thời gian của một khung là 4.615 m.
Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watts đối với băng GSM 850/900Mhz và tối đa là 1 watts đối với băng GSM 1800/1900Mhz.
Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hoá âm thanh để nén tín hiệu âm thanh 3,1khz đó là mã hoá 6 và 13kbps gọi là Full rate (13kbps) và haft rate (6kbps). Để nén họ sử dụng hệ thống có tên là linear predictive coding (LPC).
Vào năm 1997 thì họ cải tiến thêm cho mạng GSM là bộ mã GSM-EFR sử dụng full rate 12,2kbps.
Có tất cả bốn kích thước cell site trong mạng GSM đó là macro, micro, pico và umbrella. Vùng phủ sóng của mỗi cell phụ thuộc nhiều vào môi trường. Macro cell được lắp trên cột cao hoặc trên các toà nhà cao tầng, micro cell lại được lắp ở các khu thành thị, khu dân cư, pico cell thì tầm phủ sóng chỉ khoảng vài chục mét trở lại nó thường được lắp để tiếp sóng trong nhà. Umbrella lắp bổ sung vào các vùng bị che khuất hay các vùng trống giữa các cell.
Bán kính phủ sóng của một cell tuỳ thuộc vào độ cao của anten, độ lợi anten thường thì nó có thể từ vài trăm mét tới vài chục km. Trong thực tế thì khả năng phủ sóng xa nhất của một trạm GSM là 32km ( 22 dặm).
Một số khu vực trong nhà mà các anten ngoài trời không thề phủ sóng tới như nhà ga, sân bay, siêu thị…thì người ta sẽ dùng các trạm Pico để chuyển tiếp sóng từ các anten ngoài trời vào.
IV. Cấu trúc mạng
Cấu trúc chung một mạng GSM.
Một mạng GSM để cung cấp đầy đủ các dịch vụ cho khách hang cho nên nó khá phức tạp vì vậy sau đây sẽ chia ra thành các phần như sau :
- Trạm gốc và các phần điều khiển nó Base Station Subsystem (BSS).
- Mạng và hệ thống chuyển mạch Network and Switching Subsystem (phần này gần giống với mạng điện thoại cố định). Đôi khi người ta còn gọi nó là mạng lõi (core network).
- Phần mạng GPRS (GPRS core network) Phần này là một phần lắp thêm để cung cấp dịch vụ truy cập internet.
- Và một số phần khác phục vụ việc cung cấp các dịch vụ cho mạng GSM như gọi, hay nhắn tin SMS…
- Máy điện thoại - Mobile Equipment .
- Thẻ SIM - Subscriber identity module
(Chi tiết các phần này xem bài kế tiêp..)
Đặc tả GSM
GSM được thiết kế độc lập với hệ thống nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phầncứng, mà chỉ tập trung vào chức năng và ngôn ngữ giao tiếp của hệ thống. Điềunày tạo điều kiện cho người thiết kế phần cứng sáng tạo thêm tính năng và cho
Phép công ty vận hành mạng mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau.
Bản đặc tả gồm có 12 mục, mỗi mục do một nhóm chuyên gia và công ty riêng biệtphụ trách viết. ESTI giữ vai trò điều phối chung. GSM 1800 được xem là một phầnphụ lục, nó chỉ đề cập đến sự khác nhau giữa GSM 900 và GSM 1800. GSM 1900 đượcviết dựa trên GSM 1800 nhưng có thay đổi cho phù hợp với chuẩn ANSI (AmericanNational Standards Institude) của Mỹ.
Kiến trúc mạng GSM
1. Thành phần:
Mạng GSM được chia thành 2 hệ thống: hệ thống chuyển mạch (switchingsystem) và hệ thống trạm phát (base station system). Mỗi hệ thống được xây dựngtrên nhiều thiết bị chuyên dụng khác nhau. Ngoài ra, giống như các mạng liênlạc khác, GSM cũng được vận hành, bảo trì và quản lý bởi các trung tâm máytính.
Hệ thống chuyển mạch chuyên xử lý cuộc gọi và các công việc liên quan đến thuêbao. BSS xử lý công việc liên quan đến truyền phát sóng radio. OMC thực hiệnnhiệm vụ vận hành và bảo trì mạng, như theo dõi lưu lượng cảnh báo khi cầnthiết. OMC có quyền truy xuất đến cả SS và BSS.
2. Kiến thức dạng địa lý:
Với mọi mạng điện thoại, kiến trúc là nền tảng quan trọng để xây dựng quitrình kết nối cuộc thoại đến đúng đích. Với mạng di động thì điều này lại càngquan trọng: do người dùng luôn di chuyển nên kiến trúc phải có khả năng theodõi được vị trí của thuê bao.
3. Ô (cell)
Là đơn vị cơ bản của hệ thống tế bào, được định nghĩa theo vùng phủ sóngcủa BTS. Mỗi ô được cấp một số định danh duy nhất gọi là CGI (Cell GlobalIdentity). Để phủ sóng toàn quốc, người ta cần đến một số lượng rất lớn BTS. Đểphủ sóng toàn bộ các tỉnh thành.
4. Vùng định vị (LA-Location Area):
Nhiều ô được ghép nhóm và gọi là một LA. Trong mạng, vị trí của thuê bao doLA khu vực của thuê bao nắm giữ. Số định danh cho LA được lưu thành thông sốLAI (Location Area Identity) ứng với từng thiết bị di động (điện thoại di động)trong VLR. Khi thiết bị di chuyển sang ô của LA khác thì bắt buộc phải đăng kýlại vị trí với mạng, nếu dịch chuyển giữa các ô trong cùng một LA thì khôngphải thực hiện qui trình trên. Khi có cuộc gọi đến thiết bị, thông điệp đượcphát ra (broadcast) toàn bộ các ô của LA đang quản lý thiết bị.
5. Vùng phục vụ của MSC:
Nhiều vùng LA được quản lý bởi một MSC. Để có thể kết nối cuộc thoại đếnthiết bị di động, thông tin vùng dịch vụ MSC cũng được theo dõi và lưu lại HLR.
6. Vùng phục vụ của nhà khai thác:
Vùng phục vụ của nhà khai thác bao gồm tòn bộ các ô mà công ty có thể phụcvụ; nói cách khác, đây chính là toàn bộ của vùng phủ sóng của nhà khai thác màthuê bao có thể truy nhập vào hệ thống. Mỗi nhà khai thác sẽ có thông số vùngphục vụ riêng.
*Vùng dịch vụ GSM: Vùng dịch vụ GSM là toàn bộ vùng địa lý mà thuê bao có thểtruy nhập vào mạng GSM, và sẽ càng mở rộng khi có thêm nhiều nhà khai thác kýthỏa ước hợp tác với nhau. Hiện tại thì vùng dịch vụ GSM đã phủ hàng chục quốcgia, kéo dài từ Ai-xơ-len đến Châu Úc và Nam Phi. Chuyển vùng là khả năng chophép thuê bao truy nhập mạng của mình từ mạng khác.
Mô hình mạng di động tế bào có thể được trình bày giữa hai góc độ
7. Băng tần:
Hiện tại mạng GSM đang hoạt động trên 3 băng tần: 900, 1800, 1900MHz. ChuẩnGSM ban đầu sử dụng băng tần 900MHz, gọi là phiên bản P-GSM (Primary GSM). Đểtăng dung lượng, băng tần dần mở sang 1800 và 1900MHz, gọi là phiên bản mở rộng(E-GSM).
Chính vì thế, thị trường đã xuất hiện nhiều loại điện thoại hỗ trợ nhiều băngtần nhằm tạo thuận lợi cho người dùng thường xuyêng đi nước ngoài và tận dụngđược hết ưu thế chuyển vùng quốc tế của mạng GSM hiện nay.
Các thủ tục cơ bản:
Thiếtbị sẽ tự động thực hiện quy trình cần thiết mà không cần đến sự quan tâm hayđiều khiển của người dùng.
1.Đăng nhập thiết bị vào mạng:
Khi thiết bị (điện thoại di động) ở trạng thái tắt, nó được tách ra khỏimạng. Khi bật lên, thiết bị dò tần số GSM để tìm kênh điều khiển. Sau đó, thiếtbị đo cường độ của tín hiệu từ các kênh và ghi lại. Cuối cùng thì chuyển sangkết nối với kênh có tín hiệu mạnh nhất.
2. Chuyển vùng:
Vì GSM là một chuẩn chung nên thuê bao có thể dùng điện thoại hệ GSM tạihầu hết các mạng GSM trên thế giới. Trong khi di chuyển, thiết bị liên tục dòkênh để luôn duy trì tín hiệu với trạm là mạnh nhất. Khi tìm thấy trạm có tínhiệu mạnh hơn, thiết bị sẽ tự động chuyển sang mạng mới; nếu trạm mới nằm trongLA khác, thiết bị sẽ báo cho mạng biết vị trí mới của mình.
Riêng với chế độ chuyển vùng quốc tế hoặc chuyển vùng giữa mạng của hai nhàkhai thác dịch vụ khác nhau thì qúa trình cập nhật vị trí đòi hỏi phải có sựchấp thuận và hỗ trợ từ cấp nhà khai thác dịch vụ.
Tìm hiểu về mạng GSM Phần 1
GSM (Global System for Mobile Communication)
*************
I. Giới thiệu :
- GSM (Global System for Mobile Communication) là công nghệ không dây thuộc thế hệ thứ 2G(second generation) có cấu trúc mạng tế bào, cung cấp dịch vụ truyền giọng nói và chuyển giao dữ liệu chất lượng cao với 4 băng tần khác nhau: 400,850,900,1800,1900MHz sử dụng kỹ thuật TDMA (Time Division Multi Access)
- Đa truy cập phân chia theo thời gian. Mỗi một cuộc gọi được phát trên tần số chung nhưng theo các khoảng thời gian khác nhau. Khoảng thời gian này đủ bé để người sử dụng không thấy có sự rời rạc khi nghe người khác nói.
- GSM là một hệ thống có cấu trúc mở nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phần cứng, người ta có thể mua thiết bị từ nhiều hãng khác nhau.
- Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới.
II. Lịch sử GSM :
• Do sự phát triển vũ bão của công nghệ thông tin viễn thông trên thế giới nên các hệ
thống đã được phát triển mà không được chuẩn hóa về các chỉ tiêu kỹ thuật. Điều
này gây ra rất nhiều vấn để về tương thích, đặc biệt trong việc phát triển công nghệ
vô tuyên số.
• Trong năm 1982, Nordic Telecom and Netherlands PTT propose to CEPT (Conference of European Post and Telecommunications) đã trình bày một digital mới có chuẩn cấu trúc mạng tế bào
• 1982-1985: Conférence Européennedes Postes et Télécommunications (CEPT-Hiệp
Hội Bưu Chính Viễn Thông Châu Âu) bắt đầu đưa ra chuẩn viễn thông tin kỷ thỵât số Châu Âu tại băng tần 900MHz, tên là GSM (Global System for Mobile communication).
• 1986: CEPT lập nhiều vùng thử nghiệm tại Paris để lựa chọn công nghệ truyền phát.
Cuối cùng kỹ thuật Đa Thu Nhập Phân Chia Theo Thời Gian (TDMA-Time Division Multiple Access) và Đa Thu Nhập Phân Chia Theo Tần Số (FDMA-Frequency Division Multiple Access) đã được lựa chọn
• 1986: Hai kỷ thuật trên đã được kết hợp để tạo nên công nghệ phát cho GSM. Các nhà khai thác của 12 nước Châu Âu đã cùng ký bản ghi nhớ Memorandum of Understanding (MoU) quyết tâm giới thiệu GSM vào năn 1991.
• 1988: CEPT bắt đầu xây dựng đặc tả GSM cho giai đoạn hiện thực. Thêm 5 nước gia nhập MoU.
• 1989: Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI-European Telecom-munication Standards Institude) nhận trách nhiệm phát triển đặc tả GSM.
• 1990: Đặc tả giai đoạn 1 đã được đưa cho các nhà sản xuất phá triển thiết bị mạng.
• 1991: Chuẩn GSM 1800 đã được công bố. Thống nhất cho phép các nước ngoài
CEPT đựơc quyền tham gia bản MoU.
• 1992: Đặc tả giai đoạn 1 hoàn tất. Mạng GSM giai đoạn 1 thương mại đầu tiên được công bố. Thỏa thuận chuyển vùng (roaming) quốc tế đầu tiên giữa Telecom Finland và Vodafone (Anh) được ký kết.
• 1993: Úc là nước đầu tiên ngoài CEPT ký MoU. MoU đã được 70 nước tham gia. Mạng GSM được công bố tại Áo, Ai-xơ-len, Hồng Kông, Na Uy và Úc. Thuê bao GMS lên đến hàng triệu. Hệ thống DCS 1800 thương mại đầu tiên được công bố tại Anh.
• 1994: MoU có hơn 100 tổ chức tham gia, tại 60 nước. Nhiều mạng GMS ra đời. Tổng
số thuê bao lên 3 triệu.
• 1995: Đặc tả cho Dịch Vụ Liên Lạc Cá Nhân (PCS-Personal communications Service) được phát triển tại Mỹ, đây là một phiên bản GSM hoạt động trên tần số 1900MHz. GSM tiếp tục phát triển nhanh. 1995: Thuê bao GSM tăng 10.000 mỗi ngày. 4/1995: MoU có 188 thành viên trên 69 quốc gia. Hệ thống GSM 1900 có hiệu lực, tuân theo chuẩn PCS 1900.
• 1998: MoU có 253 thành viên trên 100 nước và có trên 70 triệu thuê bao trên toàn
cầu, chiếm 31% thị trường di động thế giới. 6/2002: Hiệp hội GSM có 600 thành viên, đạt 709 triệu thuê bao (chiếm 71% thị trường di động số) trên 173 quốc gia.
III. Sự phát triển:
Cho tới thời điểm này đã sáu doanh nghiệp di động được phép cung cấp dịch vụ, trong đó có 4 doanh nghiệp đã thực sự nhập cuộc. Trong số 6 doanh nghiệp được cấp phép, có 3 doanh nghiệp dùng công nghệ GSM, đó là: Vinaphone (091), MobiFone (090) và Viettel Mobile (098); ba doanh nghiệp còn lại “xài” công nghệ CDMA là: S-Fone (095); Hanoi Telecom (092) và VP Telecom (096).
Với các doanh nghiệp GSM, năm 2005 quả là một năm “nở hoa kết trái”. Cả ba mạng Vinaphone, MobiFone, Viettel Mobile đều có tốc độ tăng trưởng thuê bao mới rất ấn tượng, thậm chí tới mức “chóng mặt”. Hai “đại gia” của Tổng công ty Bưu chính Viễn thông (VNPT) vẫn tiếp tục giữ vị trí dẫn đầu về thị phần với hơn 3,5 triệu thuê bao của VinaPhone và 3 triệu thuê bao của MobiFone.
Trong khi đó, Viettel - một doanh nghiệp mới và rất trẻ nhưng với cung cách tiếp thị và kinh doanh khá bài bản và độc đáo - đã tạo ra được mức tăng trưởng kỷ lục đối với thị trường di động Việt Nam mặc dù đằng sau “kỷ lục” này còn khá nhiều vấn đề cần phải giải quyết. Cho đến nay, với số lượng 2 triệu thuê bao sau hơn một năm hoạt động, Viettel là nhà cung cấp được đánh giá đã “bứt phá ngoạn mục”.
Tuy nhiên, theo đánh giá của các chuyên gia về viễn thông, năm 2006 sẽ là năm bùng nổ của CDMA với sự tham gia của mạng 092 (Hanoi Telecom) và mạng 096 (VP Telecom), cùng với mạng S-Fone (095) đã cung cấp dịch vụ từ hơn ba năm nay. S-Fone - mạng CDMA đầu tiên tại Việt Nam - hiện mới chỉ có khoảng 400.000 thuê bao. Đây rõ ràng là một con số quá khiêm tốn so với các mạng GSM tại Việt Nam. Tuy nhiên, trước thềm năm mới, Ban giám đốc điều hành S-Fone đã có những tuyên bố về những kế hoạch "chấn động" trong năm 2006 để cải thiện tình hình.
Ông Phạm Văn Mẫn, Giám đốc S-Fone tại Hà Nội cho biết: "Chúng tôi đang dự tính tới việc tính cước theo block 1 giây ngay từ giây đầu tiên để đảm bảo tính cạnh tranh về cước. Bên cạnh đó, S-Fone sẽ tăng mạnh vùng phủ sóng và các dịch vụ giá trị gia tăng cao cấp".
Theo kế hoạch, S-Fone sẽ hoàn tất việc triển khai phủ sóng toàn quốc vào quý II/2006. Việc triển khai lắp đặt các trạm thu phát sóng của S-Fone sẽ do các nhà thầu tiến hành và tham vọng của S-Fone là sẽ lắp đặt xong 1.800 trạm phát sóng CDMA trên toàn quốc trong năm 2006. Theo nhận định của các chuyên gia, nếu hoàn thành chỉ tiêu này, S-Fone sẽ trở thành mạng di động phủ sóng tốt nhất tại Việt Nam.
Bên cạnh đó, S-Fone cũng cho biết sẽ tiến hành nâng cấp mạng CDMA 2000-1X lên công nghệ thế hệ 3 (3G) CDMA 2000-1X EV DO để người khách hàng có thể tận hưởng các dịch vụ giá trị gia tăng cao cấp trên nền băng thông rộng như dịch vụ xem video theo yêu cầu vào đầu năm 2006.
Hai mạng CDMA còn lại là mạng 092 của Hanoi Telecom và mạng 096 của VP Telecom dù chưa tuyên bố chính thức ngày khai trương nhưng đang rất tích cực chuẩn bị cho sự kiện này. Mới đây, Công ty cổ phần viễn thông Hà Nội (Hanoi Telecom) đã cho báo chí biết sẽ đưa mạng điện thoại di động 092 - dự án hợp tác giữa Hanoi Telecom và Hutchison Telecommunicatinons (Trung Quốc) với tổng vốn đầu tư hơn 650 triệu USD - vào hoạt động từ quý II/2006 cùng với việc hoàn thành việc phủ sóng toàn quốc và với mức cước dự kiến sẽ thấp hơn cước của các mạng di động hiện nay.
Một quan chức của Hanoi Telecom tiết lộ “Sẽ tổ chức sự kiện "Cuộc gọi đầu tiên" của mạng 092 vào tháng 1-2006 để đánh dấu sự hiện diện của chúng tôi trên thị trường”.
Còn theo nguồn tin từ VP Telecom, mặc dù cho tới nay vẫn chưa công bố thời điểm khai trương chính thức, nhưng mạng di động 096 của công ty này dự kiến sẽ cung cấp dịch vụ ngay trong năm 2006 và cũng phủ sóng toàn quốc ngay từ đầu. Ban lãnh đạo của cả Hanoi Telecom và VP Telecom đều tuyên bố giá cước mà họ sẽ áp dụng “chắc chắn sẽ bằng hoặc thấp hơn mức cước của công ty có mức cước thấp nhất trên thị trường hiện nay”, mặc dù chủ trương của họ không phải là “cạnh tranh về giá cước mà bằng những dịch vụ gia tăng vượt trội mà các mạng GSM không thể thực hiện được".
III. So sánh giữa công nghệ GSM và CDMA
1. So sánh GSM và CDMA
Cuộc chiến giữa GSM và CDMA lại bắt đầu và vấn đề ở đây là thuộc về lĩnh vực tần số khi GSM cần băng tần 1900 MHz để phát triển 3G, trong khi các nhà khai thác CDMA-WLL lại cần tần số này để giải quyết vấn đề khả năng công suất của mình. Nếu chúng ta coi cuộc chiến giữa GSM và CDMA đã kết thúc và được giải quyết thì chúng ta đã lầm.
Do cả hai công nghệ này đều hướng tới sự phát triển lên 3G, nên cuộc xung đột đã chuyển từ xung đột công nghệ sang tranh giành một tài sản quý báu hơn, đó là tần số. Đặc biệt là phổ tần ở các thị trường đang phát triển nơi các nhà điều hành luật lệ vẫn chưa cấp phép 3G và các nhà khai thác CDMA-WLL đang nỗ lực thúc đẩy sự phát triển của công nghệ này ở tần số mới 1900 MHz, mà tần số này vô tình lại đúng là một trong số những tần số cơ bản giành cho IMT-2000 mà ITU đã phê chuẩn. Indonesia là ví dụ mới nhất về những điều đang diễn ra này.
Cục Bưu chính Viễn thông của quốc gia này vừa lên kế hoạch tư vấn cho các dự định của mình trong việc phân bổ phổ tần 3G. Các nhà khai thác CDMA-WLL, được hỗ trợ bởi Nhóm Phát triển CDMA, muốn giữ phổ tần 1900 MHz để dùng cho việc gia tăng công suất cho phù hợp với các nhà khai thác CDMA ở các quốc gia khác đã sử dụng tần số này, như Mỹ và Hàn Quốc. Các nhà khai thác GSM, được hỗ trợ bởi Hiệp hội GSM và Hiệp hội các nhà cung cấp di động toàn cầu, cũng muốn dùng tần số này để giành cho việc triển khai các dịch vụ W-CDMA, bởi nên nếu bị thất bại các nhà khai thác GSM ở Indonesia sẽ không thể tiến lên 3G, và điều này gây ảnh hưởng cho các nhà khai thác W-CDMA vì bị hạn chế về các lựa chọn roaming cho khách hàng của mình.
Nhưng về kết cục thì có lẽ GSM sẽ thắng. Telkom và Indosat đã thống nhất sẽ từ bỏ phổ tần 1900 MHz và chính phủ sẽ giữ phổ tần này cho 3G. Đây không phải là lần đầu tiên cuộc chiến như thế này xảy ra. Và với nhiều nhà khai thác CDMA WLL đang xuất hiện ở các thị trường mới, thì có lẽ mọi việc sẽ không chỉ dừng ở đây. Hiệp hội GSM đã nhận ra điều này.
Tháng trước, tổ chức này đã đưa ra khởi xướng “hoà hợp tần số” để thảo luận “hành lang” và khiến các quốc gia cũng như các cơ quan điều hành luật lệ nhận thức được tầm quan trọng của kế hoạch phân bổ tần số của ITU (không chỉ đối với 3G mà cả các công nghệ băng rộng vô tuyến ngoài họ IMT-2000, từ WiMAX tới Truyền hình di động, UWB và thậm chí các các tín hiệu vệ tinh. Song tìm ra một giải pháp ở đây không phải là chuyện đơn giản. Vấn đề mấu chốt của các cuộc tranh luận đều nhằm vào vấn đề là: cả hai công nghệ này đang đang phải đối mặt với vấn đề thiếu công suất và đều cần băng tần 1900 MHz để giải quyết. Cho đến tận bây giờ cả hai vẫn chưa tìm ra giải pháp nào khác.
Đối với cuộc thảo luận trong Nhóm GSM về việc sử dụng băng tần 1900 MHz, thì cho đến bây giờ đã có Brazil, ấn Độ và Pakistan (sắp tới có thể là Indonesia) cho phép sử dụng băng tần này cho công nghệ GSM. Trong Nhóm CDMA, sự nhìn nhận về vấn đề này lại khác. Nhóm này đóng khung cuộc tranh luận trong nội dung về sự cùng tồn tại của nhiều công nghệ và sự hoà hợp của các dịch vụ 3G. ở các thị trường cho phép cung cấp dịch vụ CDMA WLL thì do hoạt động ở băng tần 800 MHz, và do sự phát triển của dịch vụ này đã gia tăng đáng kể, cho nên phần lớn các nhà khai thác đều đã hoạt động hết công suất. Và nếu không được sử dụng băng tần 1900 MHz thì sự phát triển của dịch vụ di động ở đây sẽ đi xuống.
Nhóm CDMA cũng bất đồng mạnh mẽ với nhóm GSM về vấn đề “băng tần 3G chính”, bởi theo Nhóm này thì không có băng tần nào là băng tần chính được chỉ định cho IMT-2000. Và ITU đã đưa ra một loạt các băng tần để dùng cho các dịch vụ IMT-2000 và cho phép các nhà điều hành có thể linh họat sử dụng các băng tần khác nhau để phù hợp với yêu cầu của từng quốc gia.
Trên thực tế, Hội nghị WRC-2000 đã xác định một số băng tần phụ thêm, trong đó bao gồm các tần số mà hiện giờ 2G GSM và CDMA đang sử dụng, để dùng cho IMT-2000. Các nhà khai thác CDMA đã làm điều này trong nhiều năm kể từ khi CDMA 2000 1x trở thành một công nghệ 3G được ITU công nhận. Các nhà khai thác GSM cũng được tự do hành động tương tự, ví dụ như lên kế hoạch để triển khai các dịch vụ W-CDMA trên nền băng tần GSM 1900 từ năm nay và GSM 850 vào năm tới.
Tuy nhiên, Nhóm CDMA cũng tuyên bố rằng cả CDMA 2000 và W-CDMA đều có thể cùng song song tồn tại và là những phần khác nhau trong các băng tần giành cho IMT-2000 mà ITU đã phê chuẩn. Nhóm CDMA cũng chỉ ra một điều là Nhóm GSM lại không hứng thú với ý tưởng cùng tồn tại mà chỉ muốn theo đuổi mục tiêu là phải thống trị được thị trường của mình. Phía GSM thì nhận định rằng, không phải Kế hoạch WRC-2000 phủ nhận sự tồn tại của một băng tần 3G cơ bản (ở đây là băng tần 2100 MHz và 1900 MHz). Các băng tần được nêu ra trong Kế hoạch WRC-2000 chỉ là những băng tần phụ trợ nếu các nhà khai thác 3G thiếu công suất ở băng tần gốc của mình.
Nhóm này cũng phủ nhận những cáo buộc cho rằng Nhóm đã vận động hành lang với mục đích là cản trở sự phát triển của các dịch vụ CDMA, chứ không phải vì những lý do kỹ thuật. Nhóm này cũng khẳng định Kế hoạch tần số của ITU là kế hoạch được xuất phát từ các vấn đề công nghệ và cdma2000 có thể sử dụng băng tần cơ bản, cũng như W-CDMA hay TDS-CDMA. Thậm chí kể cả công nghệ DECT cũng có thể sử dụng băng tần này. Nhóm GSM cũng đưa ra suy nghĩ là cần phải nghiêm túc thực hiện kế hoạch băng tần của ITU và trên cơ sở đó để mỗi bên tự quyết định một phương thức kinh doanh và sử dụng công nghệ nào đối với những băng tần đó. Bao giờ cũng vậy, nói thì dễ hơn làm. Thực tế là các nhà khai thác GSM và CDMA đều có những vấn đề về luật lệ ngoài vấn đề bên nào sẽ giành được băng tần 1900 MHz. Ví dụ như tại ấn Độ, các nhà khai thác di động hiện vẫn phải tranh cãi về việc phân bổ tần số 3G như thế nào.
Nhóm CDMA thì hiện đang yêu cầu phải có số lượng băng tần đều cho tất cả các bên, đây là điều mà cho rằng không công bằng bởi vì CDMA bao gồm các nhà khai thác di động nhỏ hơn GSM. Nhóm GSM thậm chí còn phản đối việc cấp cho các nhà khai thác CDMA tần số phụ thêm là tần số 800 MHz vì coi đây là một hành động không công bằng. Một vấn đề khác đã nảy sinh giữa các nhà khai thác GSM và CDMA là Nhóm GSM phàn nàn với các nhà điều hành luật lệ là các nhà khai thác CDMA-WLL đang vi phạm giấy phép được cấp với việc cố gắng cung cấp những dịch vụ di động thực sự.
Điều này hoàn toàn có thể tạo nên sự bất hoà bởi vì phí giấy phép mà các nhà khai thác WLL phải trả thì thấp hơn nhiều so với phí giấy phép của các nhà khai thác GSM. Thực tế hiện nay, các nhà khai thác WLL ở Pakistan và Brazil đã phải chịu nhường bước. Nhưng Nhóm GSM vẫn coi chuyển biến này chỉ là một hành động “cửa sau” và không thấm vào đâu so với số lượng đông đảo các nhà khai thác CDMA toàn cầu hiện nay, còn Nhóm CDMA lại coi các hành động của GSM là những động thái chống cạnh tranh và nhằm ngăn cản việc CDMA mở rộng thị phần.
Nhưng dù các bên có nói gì đi chăng nữa thì cuộc chiến giành phổ tần 1900 MHz ít nhất cũng làm cho chúng ta nhận ra một điều là: cả hai nhóm, nếu không có được phổ tần 1900 MHz, thì đều bị hạn chế về tốc độ phát triển, ít nhất là trong giai đoạn ngắn trước mắt. Trong khi trên thực tế Kế hoạch WRC-2000 cho phép các nhà khai thác chọn lựa loại băng tần cần thiết để tiến hành thực hiện các dịch vụ 3G, nhưng thực tế lại không đơn giản như vậy nếu các nhà khai thác GSM muốn chuyển sang W-CDMA. Chắc chắn có rất nhiều lợi ích nếu triển khai 3G trên nền các băng tần 2G hiện tại. Một nghiên cứu của Shosteck Group đầu năm nay đã tìm ra 4 lợi ích sau:
+ Các nhà khai thác không cần phải chờ đợi để có được giấy phép 3G
+ Triển khai 3G ở các tần số thấp như 850 – 900 MHz sẽ thuận lợi hơn cho việc phát triển bởi vì điều này sẽ giúp các nhà khai thác đỡ tốn chi phí cho đầu tư cơ sở hạ tầng.
+Vùng phủ sóng sẽ tốt hơn.
+ Không phải tốn chi phí tham gia đấu thầu.
Tuy nhiên, W-CDMA cũng gặp phải nhiều thách thức. Trước hết là liệu các nhà điều hành luật lệ có cho phép W-CDMA được sử dụng băng tần 2G hay không. Và trong trường hợp được phép thì các nhà khai thác có triển khai nó hay không. ở các khu vực thành thị, các mạng GSM đã hoạt động gần như hết công suất, vậy ở những nơi như thế, các nhà khai thác cũng rất khó triển khai dịch vụ W-CDMA.
Song một vấn đề phức tạp khác là việc thiếu thiết bị và máy cầm tay W-CDMA. Trong thời gian tới, rào cản này có thể sẽ được tháo bỏ, vấn đề chỉ còn là thời điểm nào và địa điểm nào sẽ vượt được lên trước. Do vậy, các nhà khai thác GSM phải đối mặt với nhiều vấn đề chi phí lớn trong việc triển khai 3G dù ở bất kỳ băng tần nào và cả các vấn đề về luật lệ nữa. Trong khi mọi người vẫn bàn tán thì sự việc vẫn chưa được ngã ngũ. Nếu GSM thành công trong việc giữ được băng tần 1900 MHz ở Mỹ, và cùng với thành công đã có được ở ấn Độ, Pakistan, Brazil và Indonesia thì có lẽ CDMA sẽ phải từ bỏ băng tần này, trừ phi họ giành được giấy phép 1900/2100 IMT-2000.
Nhưng điều này cũng tuỳ thuộc vào cơ quan điều hành luật lệ của từng quốc gia, bởi vì tính cho đến nay, phần lớn các giấy phép 1900/2100 3G trên thế giới đều đã được trao cho các nhà khai thác GSM. Trong tương lai, việc phân phối phổ tần cho các công nghệ 3G có thể cũng sẽ xảy ra những điều tương tự, những cuộc xung đột tương tự, nhưng có một điều chắc chắn là dù sự phân bổ tần số có là như thế nào đi chăng nữa thì cũng không thể làm ảnh hưởng đến các tần số đã được ITU phê chuẩn trong IMT-2000. Những vấn đề như vậy sẽ làm cản trở sự phát triển của các công nghệ, nên các khai thác đều muốn tráh và mong chờ sự can thiệp trực tiếp của chính phủ các nước.
2.Chuyển vùng từ mạng CDMA sang GSM
Công ty Roamware (Mỹ) vừa sản xuất một cổng mới IRG, cho phép người sử dụng điện thoại di động chuyển sang mạng GSM trong khi vẫn giữ nguyên số CDMA.
Tuy nhiên, cổng chuyển vùng IRG đòi hỏi người dùng CDMA phải có thẻ sim GSM trên một điện thoại GSM, hoặc điện thoại hai chế độ GSM - CDMA.
Khả năng nhận dạng tuyến cuộc gọi (CLI) sẽ được ẩn đi khi một thuê bao CDMA gọi điện trong mạng GSM. Họ cũng có thể nhận và gửi tin nhắn SMS khi chuyển vùng. Khách hàng sẽ chỉ phải nhận một hóa đơn bao gồm cả những chi phí cho cuộc gọi từ mạng GSM.
Người sử dụng CDMA có thể mở rộng khả năng chuyển vùng từ 18 đến 100 nước trên toàn thế giới. Hai nhà cung cấp dịch vụ di động ở Ấn Độ và Bangladesh đang triển khai IRG và công ty Roamware cũng đang tìm kiếm thêm đối tác tại Mỹ.
IV. Thành tựu của GSM
1. GSM tăng số lượng người tham gia
Với ba quyết định số 267, 268 và 269 của Tổng công ty Bưu chính Viễn thông (VNPT) vừa ban hành, từ ngày 1/2/2005, cước một số dịch vụ thông tin di động GSM của VNPT sẽ tiếp tục được giảm xuống từ 5-7%.
Tổng giám đốc VNPT vừa có các quyết định số 267/QĐ/GCTT về việc ban hành cước nhắn tin SMS đi quốc tế cho thông tin di động GSM; 268/QĐ/GCTT về việc ban hành cước dịch vụ thông tin di động GSM trả tiền sau; Quyết định số 269/QĐ/GCTT về việc ban hành cước dịch vụ thông tin di động trả tiền trước GSM và dịch vụ thông tin di động trả tiền trước thuê bao ngày của VNPT.
Với ĐTDĐ trả sau, VNPT điều chỉnh cước thông tin, gói cước trả sau, gói cước trả sau có SMS miễn phí; ĐTDĐ trả trước điều chỉnh cước thông tin; Nhắn tin SMS được điều chỉnh giảm cước nhắn tin SMS quốc tế.
Cước thuê bao tháng của dịch vụ di động trả tiền sau vẫn sẽ là 72.727 đồng/tháng/máy, cước đấu nối hòa mạng là 181.818 đồng/máy/lần. Cước thông tin gọi trong nước của thuê bao di động trả tiền sau sẽ giảm 6%, từ 773 đồng/30 giây xuống còn 727 đồng/30 giây trong giờ bận, và từ 541,1đồng/30 giây xuống còn 508,9 đồng/30 giây trong giờ rỗi. Cước thông tin gọi trong nước của thuê bao di động trả tiền trước (đã bao gồm thuế VAT) đối với VinaCard giảm 7,1%, từ 1400 đồng/30giây xuống còn 1300 đồng/30giây, và giảm 5,2% đối với Vina Daily, từ 950 đồng/30 giây xuống 900 đồng/30 giây.
Đối với dịch vụ di động trả tiền trước thuê bao ngày, cước thông tin vẫn là 1818 đồng/30 giây, cước thuê bao ngày còn 1818 đồng/ngày. Quyết định cũng giảm giá cước các block 30 giây cam kết đã được tính trong giá gói/tháng. Block 30 giây cam kết và SMS miễn phí phải được sử dụng hết trong tháng. Block 30 giây cam kết và SMS miễn phí không sử dụng hết trong tháng sẽ không được tính cho tháng sau.
Cùng với việc giảm cước di động, cước nhắn tin SMS quốc tế cũng giảm từ 0,25 USD/bản tin xuống còn 0,15 USD/bản tin (chưa bao gồm thuế giá trị gia tăng). Cách tính cước mới sẽ được chính thức áp dụng từ ngày 1/2/2004..
Được biết, cùng với ba quyết định trên, VNPT cũng đã có quyết định số 266/QĐ/GCTT về việc giảm cước điện thoại quốc tế cho dịch vụ điện thoại quốc tế (mạng PSTN), dịch vụ IP quốc tế trả sau (Dịch vụ gọi 171), cước dịch vụ IP quốc tế trả trước (dịch vụ gọi 1717 và 1719 loại NGN 8Kbps), dịch vụ “Hỗ trợ gọi 171 quốc tế qua điện thoại viên quốc tế” và dịch vụ 1719 loại NGN 64 Kbps.
2. Đánh giá chung về GSM
Trung tâm dịch vụ thông tin Wireless Intelligence, thuộc Hiệp hội GSM, khẳng định con số này đạt được chủ yế́u nhờ lượng người sử dụng điện thoại tăng nhanh ở những khu vực đang phát triển như Trung Quốc, Ấn Độ, Đông Âu, Mỹ Latin và châu Phi.
"Số kết nối di động hiện nay tương đương với gần 1/3 tổng số dân 6,5 tỷ trên toàn thế giới", Martin Garner, Giám đốc Wireless Intelligence, đánh giá. "Dù số liệu này cao hơn so với lượng người dùng trên thực tế, vì một người có khả năng đăng ký nhiều mạng khác nhau, hoặc những thuê bao trả trước có thể không còn hiệu lực, đây vẫn là một điểm mốc đáng chú ý trong ngành công nghiệp liên lạc di động".
Hãng sản xuất điện thoại di động lớn nhất thế giới Nokia cho biết họ đã dự đoán thế giới đạt mức 2 tỷ thuê bao trong khoảng tháng 10 đến tháng 12 và sẽ đạt 3 tỷ vào năm 2010.
Theo thống kê của hãng nghiên cứu Gartner quý II vừa qua, Nokia chiếm 31,9% doanh thu điện thoại toàn cầu, theo sau là tập đoàn Motorola của Mỹ 17,9% và công ty điện tử Hàn Quốc Samsung 12,8%.
3. GSM phát triển ở các nước
* Ở Thụy Điển
Ngay khi tập đoàn điện thoại Thụy Điển vừa tuyên bố sẽ bắt đầu triển khai công nghệ GSM sử dụng vùng sóng thấp thì hãng đối thủ Phần Lan cũng khẳng định họ đang nghiên cứu và áp dụng phương pháp này tại các thị trường mới nổi.
Mạng sử dụng băng tần 450 MHz được coi là giải pháp đầy hứa hẹn trong việc giảm chi phí cho các nhà cung cấp dịch vụ, đặc biệt tại những vùng hẻo lánh. Dải tần thấp này sẽ cho phép xây dựng mạng với ít trạm cơ sở hơn trên cùng một phạm vi diện tích so với thiết lập trên 3 băng tần 900 MHz, 1.800 MHz và 1.900 MHz hiện nay.
* Ở Hàn Quốc chuyển đổi từ công nghệ CDMA sang GSM
Các nhà sản xuất điện thoại di động (ĐTDĐ) hàng đầu xứ Hàn như Samsung và LG hiện có xu hướng chuyển sang thị trường GSM. ĐTDĐ sử dụng công nghệ này của Samsung chiếm 70 % doanh số năm 2003 và chỉ tiêu bán sản phẩm của LG năm nay là 10 triệu chiếc.
Châu Âu đang dẫn đầu thị trường ĐTDĐ GSM, tiếp đó là Trung Quốc và Mỹ. Mỗi năm có 330 triệu thiết bị di động dùng công nghệ này được tiêu thụ, chiếm tới 70% thị phần ĐTDĐ trên toàn cầu. Thị trường GSM lớn gấp 4 lần so với CDMA, còn chi phí thấp hơn 15%.
Về thị trường ĐTDĐ CDMA, LG Electronics (LGE) lần đầu tiên qua mặt Samsung giành vị trí số 1 toàn cầu trong quý III năm 2003. Theo số liệu của công ty nghiên cứu Strategy Analytics, LGE xuất xưởng được 6 triệu chiếc, so với con số 5,1 triệu của Samsung.
V. Đặc điểm của GSM
Gsm là một công nghệ truyền thông mạnh với vô số những tính năng. Sau đây là một số những đặc điểm đáng chú ý:
• Short Message Service which allows you to send and receive 126 character text messages (dịch vụ thông điệp ngắn): Cho phép gởi và nhận những mẫu tin nhắn văn bản bằng kí tự dài đến 126 kí tự.
• Allows fax transmission and reception across GSM networks at speeds up to 9,600 bps currently.Cho phép chuyển giao và nhận dữ liệu, FAX giữa các mạng GSM với tốc độ hiện hành lên đến 9.600 bps.
• Ability to use same phone in a number of network-related countries.Tính phủ sóng cao: Công nghệ GSM không chỉ cho phép chuyển giao trong toàn mạng mà còn chuyển giao giữa các mạng GSM trên toàn cầu mà không có một sự thay đổi, điều chỉnh nào. Đây là một tính năng nổi bật nhất của công nghệ GSM(dịch vụ roaming).
• No_static connections(không nhiễu sóng kết nối).
• More capacity, ensuring rapid call set-up. Handsets also smaller and more robust.(dung lượng lớn do đó đảm bảo thực hiện cuộc gọi nhanh chóng. Điện thoại hỗ trợ công nghệ nhỏ hơn và nhiều tính năng hơn.)
• You can barr outgoing calls and incoming calls(bạn có thể thiết lập chặn cuộc gọi đi và cuộc gọi đến trên dt của mình).
• CLIP Allows you to see the telephone number of the incoming caller on the LCD screen of the handset(dịch vụ CLIP cho phép bạn nhìn thấy số phone của người gọi đến hiển thị trên màn hình đt)
• CLIR allows you to bar anyone from seeing your number via CLIP(dịch vụ CLIR cho phép bạn ngăn không cho bất cứ người nào nhìn thấy số phone của bạn thông qua dịch vụ CLIP).
• Place a call on Hold while you access another call(thực hiện hoãn cuộc gọi đến(trạng thái chờ) khi bạn có nhu cầu truy cập một cuộc gọi khác hoặc thông báo cho bạn biết được cuộc gọi đến trong khi bạn đang trong một cuộc gọi).
• Encrypted conservations that cannot be tapped.(chức năng mã hóa cuộc gọi trong trường hợp không đảm bảo sự riêng tư thông tin cá nhân của cuộc gọi).
• Real-time call costs on the handsets's LCD screen(chi phí cho thời gian thực của cuộc gọi sẽ được hiển thị trên màn hình.)
• Emergency Calls - In the majority of countries, the global 112 emergency number can be dialled free.(cuộc gọi khẩn cấp trong các tình huống khẩn cấp của các quốc gia,trong 112 số trường hợp có thể được gọi miễn phí).
VI. Ưu điểm của GSM
Những ưu điểm của dịch vụ GSM thể hiện ở 2 khía cạnh:người sử dụng và nhà cung cấp dịch vụ.
• Khía cạnh người sử dụng:
+ Clear voice quality: GSM cung cấp các cuộc đàm thoại(voice) với chất lượng cao, rõ ràng ít bị nhiễu sóng.Mặc dù sự chuyển giao dữ liệu là một ứng dụng công nghệ không dây đang ngày càng phổ biến nhưng truyền giọng nói vẫn là nguyên nhân chính thu hút người dùng sử dụng công nghệ không dây GSM.
+ International roaming
phạm vi phủ sóng toàn cầu): GSM là công nghệ không dây phổ biến trên toàn cầu.Hiện có hơn 210 quốc gia và vùng lãnh thổ sử dụng công nghệ này.Điều này giúp người sử dụng có những cuộc đàm thoại chất lượng cao cùng với các dịch vụ hỗ trợ không chỉ trong phạm vi đất nước của mình mà còn những nước khác trong cùng mạng.Sử dụng GSM người dùng không chỉ chuyển giao dữ liệu hoặc cuộc gọi trong toàn mạng mà còn đến cả các mạng GSM trên phạm vi toàn cầu mà không gặp phải khó khăn hay thủ tục nào.
+ Flexibility(tính linh hoạt): với việc sử dụng những thiết bị công nghệ trên các băng tần khác nhau.Điều này làm giảm khả năng traffic dữ liệu chuyển giao trên các mạng GSM.
+ Security(độ bảo mật):GSM sử dụng phương pháp kỉ thuật được gọi là “frequency hopping”,phương pháp này làm giảm tối thiểu sự gây trở ngại từ những nguồn bên ngoài
và việc nghe trộm các cuộc gọi hầu như không thể thực hiện.
+ Data support(hỗ trợ dịch vụ về dữ liệu đa dạng): bao gồm nhắn tin SMS, duyệt web, và chuyển mạch dữ liệu.ví dụ điển hình là truy cập email,xem điểm thi,xem tỉ giá,.....
+ Subscriber Identity Module (SIM) cards(tính thích ứng): mỗi thuê bao di động được nhận dạng và đặc trưng bởi một thẻ vi mạch độc lập(sim card), người sử dụng sẽ dễ dàng hơn trong việc thay đổi nhà cung cấp dịch vụ GSM.Chỉ cần thay sim mà không fải tốn tiền mua điện thoại mới.
+ Product selection(được nhiều người lựa chọn và tin cậy): với hơn 2 triệu người sử dụng trên thế giới.Với số lượng khách hàng lớn như vậy các nhà cung cấp dịch vụ không ngừng cải tiến để cung cấp những dịch vụ giá rẻ chất lượng cao nhằm cung cấp cho khách hành sử dụng tốt nhất.Bên cạnh đó các nhà sản xuất điên thoại di độg nổi tiếng như Nokia, Samsung,Sony Ericsson…cũng ưu tiên ra đời những điiện thoại GSM với giá phù hợp với những tính năng đáng kể.
• Khía cạnh nhà cung cấp dịch vụ:
+ Economies of scale(thị trường kinh tế rộng lớn):Sự có mặt phổ biến rộng khắp của GSM từ chau Mỹ,châu Âu,Châu Á đòi hỏi khối lượng lớn điện thoại di động theo chuẩn GSM và cơ sở hạ tầng để thu hút người sử dụng,ngày càng cải tiến và phát triển nhiều ứng dụng.Bên cạnh đó,Hệ thống GSM đã được chuẩn hóa cao nên các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau có thể kết nối thích nghi với nhau tương đối dễ
+ Spectral flexibility(tính linh hoạt): Dịch vụ và cơ sở hạ tầng cùng với công nghệ kỉ thuật hoặt động trên những băng tần khác nhau từ 450 đến 1900MHz.Điều này giúp nhà cung cấp dịch vụ dễ dàng lựa chọn băng tần và tùy chọn sao cho phù hợp với nhu cầu thị trường.Khoảng cách tối đa có thể chuyển giao trong thực tế đã được kiểm nghiệm là 35km.
+ Spectral efficiency(tính hiệu quả): việc sử dụng hiệu quả các băng tần GSM làm tăng gấp 7 lần năng suất hoặt động so với tín hiệu Analog/AMPS là công nghệ không dây thế hệ thứ nhất(1G).
+ International roaming(phạm vi phủ sóng toàn cầu): tương tự đối với ưu thế của người
sử dụng.Sự phổ biến của GSM cũng giúp những nhà cung cấp dịch vụ thu hút được nhiều thuê bao hơn.Đặc biệt là các doanh nghiệp những người có thu nhập cao bởi vì những
người này thừơng có nhu cầu giao tiếp và quan hệ rộng.
+ Upgrade ability(khả năng nâng cấp): GSM là bước đi đầu tiên,thuận lợi,linh hoặt và hiệu quả kinh tế nhất trên bước đường phát triển lên công nghệ thế hệ thứ 3(3G).Mỗi chuyển biến đều có sự chất lọc kế thừa những ưu điểm và ứng dụng trước.
• Điểm yếu duy nhất của công nghệ GSM là vấn đề xung truyền dữ liệu can thiệp đến một số thiết bị điện tử và đặc biệt là các máy khuếch đại âm thanh.
• Cũng như tất cả các hệ thông thông tin vô tuyến thông thường,công nghệ GSM không bảo mật tuyệt đối thông tin của thuê bao,mặc dù GSM đã có những giải pháp kỹ thuật mã hóa đường truyền khá tinh xảo.
Hệ thống thông tin di động toàn cầu
Hệ thống thông tin di động toàn cầu (tiếng Anh: Global System for Mobile Communications; tiếng Pháp: Groupe Spécial Mobile; viết tắt: GSM) là một công nghệ dùng cho mạng thông tin di động. Dịch vụ GSM được sử dụng bởi hơn 2 tỷ người trên 212 quốc gia và vùng lãnh thổ. Các mạng thông tin di động GSM cho phép có thể roaming với nhau do đó những máy điện thoại di động GSM của các mạng GSM khác nhau ở có thể sử dụng được nhiều nơi trên thế giới.
GSM là chuẩn phổ biến nhất cho điện thoại di động (ĐTDĐ) trên thế giới. Khả năng phú sóng rộng khắp nơi của chuẩn GSM làm cho nó trở nên phổ biến trên thế giới, cho phép người sử dụng có thể sử dụng ĐTDĐ của họ ở nhiều vùng trên thế giới. GSM khác với các chuẩn tiền thân của nó về cả tín hiệu và tốc độ, chất lượng cuộc gọi. Nó được xem như là một hệ thống ĐTDĐ thế hệ thứ hai (second generation, 2G). GSM là một chuẩn mở, hiện tại nó được phát triển bởi 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Đứng về phía quan điểm khách hàng, lợi thế chính của GSM là chất lượng cuộc gọi tốt hơn, giá thành thấp và dịch vụ tin nhắn. Thuận lợi đối với nhà điều hành mạng là khả năng triển khai thiết bị từ nhiều người cung ứng. GSM cho phép nhà điều hành mạng có thể sẵn sàng dịch vụ ở khắp nơi, vì thế người sử dụng có thể sử dụng điện thoại của họ ở khắp nơi trên thế giới.
Giao diện radio
mạng bằng cách tìm kiếm các cell gần nó nhất. Các mạng di động GSM hoạt động trên 4 băng tần. Hầu hết thì hoạt động ở băng 900 Mhz và 1800 Mhz. Vài nước ở Châu Mỹ thì sử dụng băng 850 Mhz và 1900 Mhz do băng 900 Mhz và 1800 Mhz ở nơi này đã bị sử dụng trước. Và cực kỳ hiếm có mạng nào sử dụng tần số 400 Mhz hay 450 Mhz chỉ có ở Scandinavia sử dụng do các băng tần khác đã bị cấp phát cho việc khác.
Các mạng sử dụng băng tần 900 Mhz thì đường uplink sử dụng tần số trong dãi 890-915 MHz và đường downlink sử dụng tần số trong dãi 935-960 MHz. Và chia các băng tần này thành 124 kênh với độ rộng băng thông 25 Mhz, mỗi kênh cách nhau 1 khoảng 200 Khz. Sử dụng công nghệ phân chia theo thời gian TDM (time division multiplexing) để chia ra 8 kênh full rate hay 16 kênh haft rate. Có 8 khe thời gian gộp lại gọi là 1một khung TDMA. Tốc độ truyền dữ liệu của một kênh là 270.833 kbit/s và khoảng thời gian của một khung là 4.615 m.
Công suất phát của máy điện thoại được giới hạn tối đa là 2 watt đối với băng GSM 850/900 Mhz và tối đa là 1 watt đối với băng GSM 1800/1900 Mhz.
Mạng GSM sử dụng 2 kiểu mã hoá âm thanh để nén tín hiệu âm thanh 3,1 Khz đó là mã hoá 6 và 13 kbps gọi là full rate (13 kbps) và haft rate (6 kbps). Để nén họ sử dụng hệ thống có tên là linear predictive coding (LPC).
Vào năm 1997 thì họ cải tiến thêm cho mạng GSM là bộ mã GSM-EFR sử dụng full rate 12,2 kbps.
Có tất cả bốn kích thước cell site trong mạng GSM đó là macro, micro, pico và umbrella. Vùng phủ sóng của mỗi cell phụ thuộc nhiều vào môi trường. Macro cell được lắp trên cột cao hoặc trên các toà nhà cao tầng, micro cell lại được lắp ở các khu thành thị, khu dân cư, pico cell thì tầm phủ sóng chỉ khoảng vài chục mét trở lại nó thường được lắp để tiếp sóng trong nhà. Umbrella lắp bổ sung vào các vùng bị che khuất hay các vùng trống giữa các cell.
Bán kính phủ sóng của một cell tuỳ thuộc vào độ cao của anten, độ lợi anten thường thì nó có thể từ vài trăm mét tới vài chục km. Trong thực tế thì khả năng phủ sóng xa nhất của một trạm GSM là 32 km (22 dặm).
Một số khu vực trong nhà mà các anten ngoài trời không thề phủ sóng tới như nhà ga, sân bay, siêu thị... thì người ta sẽ dùng các trạm pico để chuyển tiếp sóng từ các anten ngoài trời vào.
Lịch sử
Vào đầu thập niên 1980 tại châu Âu người ta phát triển một mạng điện thoại di động chỉ sử dụng trong một vài khu vực. Sau đó vào năm 1982 nó được chuẩn hoá bởi CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations) và tạo ra Groupe Spécial Mobile (GSM) với mục đích sử dụng chung cho toàn Châu Âu.
Mạng điện thoại di động sử dụng công nghệ GSM được xây dựng và đưa vào sử dụng đầu tiên bởi Radiolinja ở Phần Lan.
Vào năm 1989 công việc quản lý tiêu chuẩn vá phát triển mạng GSM được chuyển cho viện viễn thông châu Âu (European Telecommunications Standards Institute - ETSI), và các tiêu chuẩn, đặc tính phase 1 của công nghệ GSM được công bố vào năm 1990. Vào cuối năm 1993 đã có hơn 1 triệu thuê bao sử dụng mạng GSM của 70 nhà cung cấp dịch vụ trên 48 quốc gia.
Cấu trúc mạng GSM
Một mạng GSM để cung cấp đầy đủ các dịch vụ cho khách hang cho nên nó khá phức tạp vì vậy sau đây sẽ chia ra thành các phần như sau: chia theo phân hệ :
- Phân hệ chuyển mạch _ NSS : Network switching SubSystem - Phân hệ vô tuyến _ RSS = BSS + MS : Radio SubSystem - Phân hệ vận hành và bảo dưỡng _ OMS : Operation and Maintenance SubSystem
+) TRAU : bộ chuyển đổi mã và phối hợp tốc độ : +) BSC : bộ điều khiển trạm gốc +) BTS : trạm thu phát gốc
- MS : chính là những chiếc di động gồm : ME cà SIM
+) ME Mobile Equipment : phần cứng và phần mềm +) SIM : lưu trữ các thông tin về thuê bao và mật mã / giải mật mã.
Chức năng của BSC : - điều khiển một số trạm BTS xử lý các bản tin báo hiệu - Khởi tạo kết nối. - Điều khiển chuyển giao : Intra & Inter BTS HO - Kết nối đến các MSC, BTS và OMC
Chức năng của BTS : - Thu phát vô tuyến - Ánh xạ kênh logic vào kênh vật lý - Mã hóa và giải mã - Mật mã / giải mật mã - Điều chế / giải điều chế.
BSS nối với NSS thông qua luồng PCM cơ sở 2 Mbps
- Mạng và hệ thống chuyển mạch Network and Switching Subsystem (phần này gần giống với mạng điện thoại cố định). Đôi khi người ta còn gọi nó là mạng lõi (core network).
- Phần mạng GPRS (GPRS care network) Phần này là một phần lắp thêm để cung cấp dịch vụ truy cập Internet.
- Và một số phần khác phục vụ việc cung cấp các dịch vụ cho mạng GSM như gọi, hay nhắn tin SMS...
- Máy điện thoại - Mobile Equipment
- Thẻ SIM (Subscriber identity module)
GSM (Global System for Mobile communications
GSM (Global System for Mobile communications: originally from Groupe Spécial Mobile) is the most popular standard for mobile phones in the world. Its promoter, the GSM Association, estimates that 80% of the global mobile market uses the standard.[1] GSM is used by over 3 billion people across more than 212 countries and territories.[2][3] Its ubiquity makes international roaming very common between mobile phone operators, enabling subscribers to use their phones in many parts of the world. GSM differs from its predecessors in that both signaling and speech channels are digital, and thus is considered a second generation (2G) mobile phone system. This has also meant that data communication was easy to build into the system.
The ubiquity of the GSM standard has been an advantage to both consumers (who benefit from the ability to roam and switch carriers without switching phones) and also to network operators (who can choose equipment from any of the many vendors implementing GSM[4]). GSM also pioneered a low-cost (to the network carrier) alternative to voice calls, the Short message service (SMS, also called "text messaging"), which is now supported on other mobile standards as well. Another advantage is that the standard includes one worldwide Emergency telephone number, 112[5]. This makes it easier for international travellers to connect to emergency services without knowing the local emergency number.
Newer versions of the standard were backward-compatible with the original GSM phones. For example, Release '97 of the standard added packet data capabilities, by means of General Packet Radio Service (GPRS). Release '99 introduced higher speed data transmission using Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
