Đồ án tốt nghiệp đại học Lời mở đầu LỜI MỞ ĐẦU Với phát triển nhanh công nghệ năm gần đây, mạng không dây ngày trở nên phổ biến với đời hàng loạt công nghệ khác Wi-Fi (802.1x), WiMax (802.16) Cùng với tốc độ phát triển nhanh, mạnh mạng viễn thông phục vụ nhu cầu sử dụng hàng triệu người ngày Hệ thống di động hệ thứ hai, với GSM CDMA ví dụ điển hình phát triển mạnh mẽ nhiều quốc gia Tuy nhiên, thị trường viễn thông mở rộng thể rõ hạn chếvề dung lượng băng thông hệ thống thông tin di động hệ thứ hai Sự đời hệ thống di động hệ thứ ba với công nghệ tiêu biểu WCDMA hay HSPA tất yếu để đáp ứng nhu cầu truy cập liệu, âm thanh, hình ảnh với tốc độ cao, băng thông rộng người sử dụng Mặc dù hệ thống thông tin di động hệ 2.5G hay 3G phát triển không ngừng nhà khai thác viễn thông lớn giới bắt đầu tiến hành triển khai thử nghiệm chuẩn di động hệ có nhiều tiềm trở thành chuẩn di động 4G tương lai, LTE (Long Term Evolution) Các thử nghiệm trình diễn chứng tỏ lực tuyệt vời công nghệ LTE khả thương mại hóa LTE đến gần Trước đây, muốn truy cập liệu, phải cần có đường dây cố định để kết nối Trong tương lai không xa với LTE, truy cập tất dịch vụ lúc nơi di chuyển: xem phim chất lượng cao HDTV, điện thoại thấy hình, chơi game, nghe nhạc trực tuyến, tải sở liệu v.v… với tốc độ “siêu tốc” Đó khác biệt mạng di động hệ thứ (3G) mạng di động hệ thứ tư (4G) Tuy mẻ mạng di động băng rộng 4G kỳ vọng tạo nhiều thay đổi khác biệt so với mạng di động Chính vậy, em lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp đề tài “Tìm hiểu hệ thống thông tin di động 4G khả triển khai Việt Nam” Đồ án hệ thống hóa sở lý luận hệ thống thông tin di động nói chung hệ thống di động 4G nói riêng Đồ án đề cấp đến vấn đề mặt lý thuyết liên quan việc thực truy nhập 4G Đồ án vào tìm hiểu tổng quan công nghệ LTE kỹ thuật thành phần sử dụng công nghệ này, để hiểu rõ thêm tiềm hấp dẫn mà công nghệ mang lại cho giới Việt Nam Dựa lý thuyết nêu, đồ án đánh giá thực tế khả triển khai 4G Việt Nam Đồ án đề xuất giải pháp chủ yếu hoàn thiện công tác triển khai hệ thống thông tin di động 4G Việt Nam, phục vụ có việc phát triển công nghệ nhằm phục vụ nhu cầu công nghệ phát triển ngày cao người Kết cấu đồ án Tên đồ án: “Tìm hiểu hệ thống thông tin di động 4G khả triển khai Việt Nam” Ngoài phần mở đầu kết luận, đồ án bao gồm chương: • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG • CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC MẠNG VÀ TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG 4G • CHƯƠNG 3: LỚP VẬT LÝ VÀ CÁC THỦ TỤC TRUY NHẬP TRONG 4G SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 Đồ án tốt nghiệp đại học Lời mở đầu • CHƯƠNG 4: KHẢ NĂNG TRIỂN KHAI 4G TẠI VIỆT NAM Mặc dù cố gắng, hạn chế thời gian hiểu biết có hạn sinh viên nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót Để đồ án hoàn thiện hơn, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy giáo, cô giáo bạn sinh viên Sinh viên thực hiện: Phan Hà Anh SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 Đồ án tốt nghiệp đại học Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đồ án “Tìm hiểu hệ thống thông tin di động 4G khả triển khai Việt Nam”, em nhận nhiều giúp đỡ, tạo điều kiện thầy cô Khoa Điện Tử Viễn Thông – Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.s LÊ ĐỨC VƯỢNG, thầy giáo trực tiếp hướng dẫn em, thầy tận tâm bảo cho em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Điện tử viễn thông, bạn bè gia đình động viên, khích lệ, tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình thực hoàn thành đồ án Em xin kính chúc quý thầy cô Khoa Điện tử viễn thông thật dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Hà nội, ngày 19 tháng 11 năm 2014 Sinh viên Phan Hà Anh SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục viết tắt DANH MỤC VIẾT TẮT 3GPP Third Generation Partnership Project AAA Authentication, Authorization and Accounting ACF Analog Channel Filter ACIR Adjacent Channel Interference Rejection ACK Acknowledgement ACLR Adjacent Channel Leakage Ratio ACS Adjacent channel selectivity ADC Analog-to Digital Conversion ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line AM Acknowledged Mode AMBR Aggregate Maximum Bit Rate AMD Acknowledged Mode Data AMR Adaptive Multi-Rate AMR-NB Adaptive Multi-Rate Narrowband AMR-WB Adaptive Multi-Rate Wideband ARP Allocation Retention Priority ATB Adaptive Transmission Bandwidth AWGN Additive White Gaussian Noise AMPS Advanced Mobile Phone Sytem Dự án đối tác hệ thứ ba Xác thực, cấp phép tính cước Bộ lọc kênh tương tự Loại bỏ nhiễu kênh lân cận Sự báo nhận Tỉ lệ dò kênh lân cận Chọn lọc kênh lân cận Chuyển đổi tương tự - số Đường dây thuê bao số không đối xứng Chế độ báo nhận Tốc độ bít tối đa cấp phát Dữ liệu chế độ báo nhận Đa tốc độ thích ứng Băng hẹp đa tốc độ thích ứng Băng rộng đa tốc độ thích ứng Ưu tiên trì cấp phát Băng thông truyền dẫn thích nghi BB BCCH BCH AMPS Baseband Broadcast Control Channel Broadcast Channel Advanced Mobile Phone Sytem BPF BPSK BS CAZAC CBR Band Pass Filter Binary Phase Shift Keying Base Station Constant Amplitude Zero Autocorrelation Codes Constant Bit Rate Nhiễu Gauss trắng thêm vào Hệ thống điện thoại di động tiên tiến Băng gốc Kênh điều khiển phát quảng bá Kênh phát quảng bá Hệ thống điện thoại di động tiên tiến Bộ lọc băng tần Khóa dịch pha nhị phân Trạm gốc Mã tự t ương quan zero biên độ không đổi Tốc độ bít không đổi CCE Control Channel Element Phần tử kênh điều khiển CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CDD Cyclic Delay Diversity Phân tập trễ vòng CDF Cumulative Density Function Chức mật độ tích lũy SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục viết tắt CDM Code Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo mã CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã AIR Carrier to Interference Ratio Tỷ số sóng mang tập âm CP Cyclic Prefix Tiền tố vòng CPICH Common Pilot Channel Kênh điều khiển chung CQI Channel Quality Information Thông tin chất l ượng kênh CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra d vòng C-RNTI CS Ô Radio Network Temporary Identifier Circuit Switched Nhận dạng tạm thời mạng vô tuyến tế bào Chuyển mạch kênh DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi fourier rời rạc DL Downlink Đường xuống UL uplink Đường lên DL-SCH Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống DPCCH Kênh điều khiển vật lý riêng DTX Dedicated Physical Control Channel Discontinuous Transmission DwPTS Downlink Pilot Time Slot E-DCH Enhanced DCH Khe thời gian điều khiển đường xuống DCH tăng c ường EDGE EPC Enhanced Data Rates for GSM Evolution Evolved Packet Core Tốc độ liệu tăng c ường cho GSM phát triển Mạng lõi gói phát triển EPDG Evolved Packet Data Gateway Cổng liệu gói phát triển EUTRAN EDO Evolved Universal Terrestrial Radio Access Evolution Data Only Truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu phát triển Chỉ có liệu phát triển FD Frequency Domain Miền tần số FDD Frequency Division Duplex Song công phân chia tần số SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 Truyền phát không liên tục Đồ án tốt nghiệp đại học FDM Danh mục viết tắt Ghép kênh phân chia tần số FFT Frequency Division Multiplexing Frequency Domain Packet Scheduling Fast Fourier Transform FS Frequency Selective Lựa chọn tần số GERAN HSPA GSM/EDGE Radio Access Network High Speed Packet Access Mạng truy nhập vô tuyến GSM/EDGE Truy nhập gói tốc độ cao HSPDSCH HSS High Speed Physical Downlink Shared Channel Home Subscriber Server Kênh chia sẻ đường xuống vật lý tốc độ cao Máy chủ thuê bao th ường trú FDPS Lập biểu gói miền tần số Biến đổi furier nhanh HS-SCCH High Speed Shared Control Channel HSUPA High Speed Uplink Packet Access ICI Inter-carrier Interference Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao ICIC Inter-ô Interference Control Điều khiển nhiễu liên ô ID Identity Nhận dạng IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi furier nhanh nghịch đảo IMS IP Multimedia Subsystem Hệ thống đa ph ương tiện IP IMT Truyền thông di động quốc tế LNA International Mobile Telecommunications low noise amplifier LO Local Oscillator Bộ dao động nội LOS Line of Sight Tầm nhìn thẳng LTE Long Term Evolution Sự phát triển dài hạn MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi tr ường MGW Media Gateway Cổng ph ương tiện MIMO Multiple Input Multiple Output Đa đầu vào đa đầu MIP Mobile IP IP di động SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 Truy nhập gói đường lên tốc độ cao Nhiễu liên sóng mang Khuyêch đại âm nhiễu thấp Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục viết tắt MM Mobility Management Quản lý tính di động MME Mobility Management Entity Phần tử quản lý tính di động MPR Maximum Power Reduction Sự giảm công suất tối đa MSC Mobile Switching Center Chung tâm chuyển mạch di động NACK Negative Acknowledgement Báo nhận không thành công NAS Non-access Stratum Tầng không truy nhập NAS Network Address Table Bảng địa mạng NB Narrowband Băng hẹp NMT Nordic Mobile Telephone Điện thoại di động Bắc Âu OFDM Ghép kênh phân chia tần số trực giao Kênh thị dạng điều khiển vật lý PCH Orthogonal Frequency Division Multiplexing Physical Control Format Indicator Channel Paging Channel PCI Physical Ô Identity Nhận dạng ô vật lý PCM Pulse Code Modulation Điều chế xung mã PCRF Policy and Charging Resource Function Physical Downlink Shared Channel Packet Data Network Gateway Chức tính c ước tài nguyên sách Kênh chia sẻ đường xuống vật lý Kênh thị HARQ vật lý PHY Physical HARQ Indicator Channel Physical Layer PLL Phase Locked Loop Vòng khóa pha PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PMIP Proxy Mobile IP IP di động ủy nhiệm PSS Primary Synchronization Signal Tín hiệu đồng sơ cấp PUCCH Physical Uplink Control Channel Kênh điều khiển h ướng lên vật lý PCFICH PDSCH P-GW PHICH SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 Kênh nhắn tin Cổng mạng liệu gói Lớp vật lý Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục viết tắt PUSCH Physical Uplink Shared Channel Kênh chia sẻ h ướng lên vật lý QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha vuông góc RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RRM Radio Resource Management Quản lý tài nguyên vô tuyến RS Reference Signal Tín hiệu chuẩn RSCP Received Symbol Code Power Công suất mã ký hiệu nhận SCFDMA SCH Single Carrier Frequency Division Multiple Access Synchronization Channel Đa truy nhập phân chia tần số đơn sóng mang Kênh đồng SCTP SDU Stream Control Transmission Protocol Service Data Unit Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng Đơn vị liệu dịch vụ SFBC Space Frequency Block Coding Mã khối tần số không gian SFN System Frame Number Số khung hệ thống SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS S-GW Serving Gateway Cổng phục vụ SIB System Information Block Khối thông tin hệ thống SIMO Single Input Multiple Output Đơn đầu vào đa đầu SMS Short Message Service Dịch vụ tin ngắn SNR Signal to Noise Ratio Tỉ lệ tín hiệu nhiễu SON Self Optimized Networks Mạng tự tối ưu SR Scheduling Request Yêu cầu lập lịch biểu S-RACH Short Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên ngắn SRB Signaling Radio Bearer Phần tử mang báo hiệu vô tuyến SRS Sounding Reference Signals Tín hiệu chuẩn thăm dò SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 Đồ án tốt nghiệp đại học SSS Danh mục viết tắt Tín hiệu đồng thứ cấp SUMIMO S1AP Secondary Synchronization Signal Single User Multiple Input Multiple Output S1 Application Protocol TA Tracking Area Khu vực theo dõi TBS Transport Block Size Kích th ước khối truyền tải TACS TD Total Access Communication Sytem Time Domain Hệ thống truyền thông truy nhập toàn phần Miền thời gian TDD Time Division Duplex Song công phân chia thời gian TD-LTE Time Division Long Term Evolution Universal Mobile Telecommunications System Uplink Pilot Time Slot Phân chia theo thời gian - LTE UMTS Đơn ng ười dùng - Đa đầu vào đa đầu Giao thức ứng dụng S1 V-MIMO Universal Subscriber Identity Module Universal Terrestrial Radio Access Universal Terrestrial Radio Access Network Virtual MIMO Hệ thống thông tin di động toàn cầu Khe thời gian dẫn h ướng đường lên Modun nhận dạng thuê bao toàn cầu Truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu MIMO ảo VoIP Voice over IP Thoại qua IP WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Wireless Local Area Network Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng Mạng nội không dây UpPTS USIM UTRA UTRAN WLAN SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 10 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Lớp vật lý thủ tục truy nhập 4G 3.2.2.2 Bước 2: Đáp ứng truy nhập ngẫu nhiên Để đáp ứng cố gắng truy nhập ngẫu nhiên phát hiện, bước thứ hai thủ tục truy nhập ngẫu nhiên mạng truyền thông điệp DL-SCH, có chứa: Chỉ số chuỗi phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên mạng phát với phản hồi hợp lệ • Tính toán hiệu chỉnh định thời cách thu nhận phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên • Một trợ cấp lập lịch biểu, nguồn tài nguyên mà thiết bị đầu cuối sử dụng cho việc truyền tải thông điệp bước thứ ba • Một nhận dạng tạm thời sử dụng cho truyền thông tiếp diễn thiết bị đầu cuối mạng  Trong trường hợp mạng phát nhiều cố gắng truy nhập ngẫu nhiên ( từ thiết bị đầu cuối khác ), thông điệp phản hồi riêng lẻ nhiều thiết bị đầu cuối di động kết hợp vào truyền dẫn đơn Vì vậy, thông điệp phản hồi lập lịch biểu DL-SCH kênh điều khiển L1/L2 cách sử dụng nhận dạng dành riêng cho phản hồi truy nhập ngẫu nhiên Tất thiết bị đầu cuối truyền phần mở đầu giám sát kênh điều khiển L1/L2 cho phản hồi truy nhập ngẫu nhiên Sự định thời thông điệp phản hồi không cố định đặc tả kỹ thuật nhằm đáp ứng đầy đủ nhiều truy nhập đồng thời Nó cung cấp vài linh hoạt việc vận hành trạm gốc Miễn thiết bị đầu cuối thực truy nhập ngẫu nhiên nguồn tài nguyên phần mở đầu khác sử dụng, không xung đột sảy từ việc truyền tín hiệu đường xuống điều rõ dàng với thiết bị đầu cuối mà có thông tin bị liên quan Tuy nhiên, có xác xuất định tranh chấp, nhiều thiết bị đầu cuối sử dụng phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên giống lúc Trong trường hợp này, nhiều thiết bị đầu cuối phản ứng lại thông điệp phản hồi đường xuống diễn lúc xung đột sảy Việc giải ác xung đột phần bước trình bày Tranh chấp nguyên nhân mà HARQ không sử dụng cho truyền dẫn phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên Một thiết bị đầu cuối nhận phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên dành cho thiết bị đầu cuối khác có định thời hướng lên không xác Nếu HARQ dùng, định thời ACK/NACK cho thiết bị đầu cuối sẽkhông gây nhiễu cho tín hiệu điều khiển hướng lên từ người sử dụng khác Sau thu nhận phẩn hồi truy nhập ngẫu nhiên bước hai, thiết bị đầu cuối hiệu chỉnh định thời truyền dẫn hướng lên tiếp tục tới bước ba 3.2.2.3 Bước 3: Nhận dạng thiết bị đầu cuối Sau bước thứ hai, hướng lên thiết bị đầu cuối đồng thời gian Tuy nhiên, trước liệu người sử dụng truyền tới / từ thiết bịđầu cuối, nhận dạng ô ( C-RNTI) phải gán cho thiết bịđầu cuối Tùy thuộc vào trạng thái thiết bị đầu cuối, cần phải trao đổi thông điệp bổ sung SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 65 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Lớp vật lý thủ tục truy nhập 4G Trong bước thứ ba, thiết bị đầu cuối trao đổi thông điệp cần thiết với mạng cách sử dụng nguồn tài nguyên phân công phẩn hồi truy nhập ngẫu nhiên bước thứ hai Truyền dẫn thông điệp hướng lên theo cách giống với việc lập lịch biểu liệu hướng lên thay gắn vào phần mở đầu bước có lợi số lý Thứ nhất, số lượng thông tin truyền thiếu đồng hướng lên nên phải hạn chế tối đa cần thiết phải có khoảng thời gian bảo vệ lớn làm cho việc truyền dẫn tương đối tốn Thứ hai, việc sử dụng kế hoạch truyền dẫn hướng lên “ thông thường” cho phép việc truyền dẫn thông điệp với trợ giúp kích thước phương án điều chếcần phải điều chỉnh, ví dụ, với điều kiện vô tuyến khác Cuối cùng, cho phép HARQ với kết hợp mềm cho thông điệp hướng lên Sau khía cạnh quan trọng, đặc biệt tình mà phủ sóng bị hạn chế, cho phép sử dụng một vài việc truyền phát lại để thu thập đủ lượng cho tín hiệu hướng lên nhằm đảm bảo xác suất đủ lớn truyền dẫn thành công Lưu ý, việc truyền phát lại RLC không sử dụng cho tín hiệu RRC hướng lên bước ba Một phần quan trọng thông điệp hướng lên bao gồm nhận dạng thiết bị đầu cuối mà việc nhận dạng sử dụng phần chế giải tranh chấp bước thứ tư Trong trường hợp thiết bị đầu cuối chế độLTE_ACTIVE ( LTE_tích cực), kết nối đến ô biết có C-RNTI gán, C-RNTI sử dụng nhận dạng thiết bị đầu cuối thông điệp hướng lên Nếu không nhận dạng thiết bị đầu cuối mạng lõi sử dụng mạng truy nhập vô tuyến cần phải tham gia vào mạng lõi trước trả lời thông điệp đường lên bước 3.2.2.4 Bước 4: Giải tranh chấp Bước cuối thủ tục truy nhập ngẫu nhiên gồm thông điệp đường xuống cho giải tranh chấp Lưu ý rằng, từ bước hai, nhiều thiết bị đầu cuối thực cố gắng truy nhập ngẫu nhiên đồng thời cách sử dụng chuỗi phần mở đầu tương tự bước để lắng nghe thông điệp phản hồi tương tự bước thứ hai có nhận dạng tạm thời tương tự Do đó, bước thứ tư, thiết bị đầu cuối tiếp nhận thông điệp đường xuống so sánh nhận dạng thông điệp với nhận dạng chúng truyền bước thứ ba Chỉ thiết bị đầu cuối mà quan sát thấy phù hợp nhận dạng nhận bước thứ tư nhận dạng truyền phần bước thứ ba khai báo thủ tục truy nhập ngẫu nhiên thành công Nếu thiết bị đầu cuối chưa gán C-RNTI, nhận dạng tạm thời từ bước thứ hai nâng cấp tới CRNTI.Thông điệp giải tranh chấp truyền DL-SCH, cách sử dụng nhận dạng tạm thời từ bước thứ cho việc gán địa thiết bị đầu cuối kênh điều khiển L1/L2 Từ đồng hướng lên thiết lập, HARQ áp dụng cho tín hiệu đường xuống bước Các thiết bị đầu cuối có phù hợp nhận dạng mà chúng truyền bước thứ ba thông điệp chúng nhận bước thứ tư truyền xác nhận HARQ hướng lên Các thiết bị đầu cuối mà không tìm thấy phù hợp nhận dạng nhận bước thứ tư nhận dạng truyền tương ứng phần bước thứ ba coi thất bại thủ tục truy nhập ngẫu nhiên cần phải khởi động lại thủ tục truy nhập ngẫu nhiên từ bước Rõ dàng phản hồi HARQ truyền từ thiết bị đầu cuối SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 66 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam CHƯƠNG 4: KHẢ NĂNG TRIỂN KHAI 4G TẠI VIỆT NAM 4.1.Xu hướng phát triển mạng di động 4G 4.1.1 Xu hướng phát triển 4G giới Theo thống kê Hiệp hội nhà cung cấp thiết bị di dộng (GSA), tính tới tháng năm 2012, có 285 mạng di động 93 quốc gia cam kết triển khai LTE Hiện nay, mạng LTE cung cấp tốc độ lên tới 100Mbps, nhiên tốc độ thay đổi theo địa điểm tải lượng mạng thời điểm mạng Hiện có khoảng 100 loại thiết bị LTE có mặt thị trường Đa số mạng 4G triển khai theo LTE Release có 17 mạng triển khai thương mại toàn cầu, cung cấp dịch vụ cho khoảng 200 triệu thuê bao Nhiều nhà mạng bắt đầu có kế hoạch triển khai mạng sử dụng công nghệ IMTAdvanced vài năm tới Trong có vài nhà khai thác sử dụng WiMAX, tuyên bố nâng cấp lên dùng LTE-Advanced Ví dụ: Clearwire (Mỹ) triển khai LTE Advanced theo chuẩn TDD-LTE để thay mạng WiMAX Tháng 10/2011, Spint Nextel tuyên bố triển khai LTE Advanced băng tần 800MHz vào nửa đầu năm 2013 Bên cạnh đó, AT vàT triển khai LTE Advanced năm 2013 Năm 2013, 20% dân số giới có vùng phủ sóng LTE Năm 2013 có 288 mạng LTE triển khai thương mại 104 quốc gia Tới thời điểm có 154 nhà cung cấp thiết bị công bố việc sản xuất tổng số 1.563 thiết bị LTE thị trường Theo số liệu hãng nghiên cứu thị trường Ovum, tính đến hết tháng 6/2014, công nghệ băng rộng di động 4G LTE có 280,4 triệu thuê bao đến từ 111 quốc gia giới Bắc Mỹ khu vực dẫn đầu giới thị phần thuê bao LTE, chiếm 45% số kết nối LTE toàn cầu, sau đến khu vực châu Á Thái Bình Dương (36%) Tây Âu (13%) Nếu so với tỉ thuê bao di động toàn cầu thời kỳ LTE chiếm tỉ lệ 4% Dự báo, tổng thuê bao LTE đạt tới 386 triệu vào cuối năm 2014 với mức tăng trưởng năm vào khoảng 95% Thậm chí, số lượng thuê bao LTE vượt số tỷ vào năm 2019, chiếm 25% tổng số thuê bao băng rộng di động Khu vực Bắc Mỹ tiếp tục dẫn đầu giới với 127 triệu thuê bao LTE, chiếm 45% thị phần Nếu so với 391 triệu thuê bao di động khu vực LTE chiếm lên tới 33% thị phần, cao gấp lần so với tỉ lệ trung bình toàn cầu Trong quý 2/2014, nhà khai thác Bắc Mỹ phát triển 16 triệu thuê bao LTE Khu vực dự báo phát triển 139 triệu thuê bao gần 200 triệu thuê bao LTE vào cuối năm 2014 2016 SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 67 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam HÌnh 4.1 Biểu đồ thống kê tăng trưởng thuê bao LTE toàn cầu quý 1/2013 - quý 2/2014 Tính đến ngày 05/09/2014, giới có tổng cộng 321 mạng LTE cung cấp dịch vụ thương mại 111 quốc gia Trong đó, châu Âu tiếp tục dẫn đầu triển khai LTE với tổng cộng 126 mạng thương mại 47 quốc gia Tiếp theo khu vực châu Á –Thái Bình Dương với 58 mạng 24 quốc gia, Bắc Mỹ 49 mạng quốc gia, Mỹ Latinh Caribe 44 mạng 18 quốc gia), sau đến châu Phi với 25 mạng 13 quốc gia cuối Trung Đông với 19 mạng quốc gia Ngoài ra, theo Ovum tính đến ngày 05/09/2014, công nghệ nâng cấp LTE LTE-Advanced có 20 mạng thương mại triển khai 15 quốc gia Dự báo đến cuối năm 2014, số tăng lên thành 40 mạng Dự kiến tới năm 2019, 65% dân số giới phủ sóng LTE Tới năm 2019, tỉ lệ thuê bao LTE Châu Âu 30% Bắc Mỹ 85% Trung Quốc dự kiến có 700 triệu thuê bao LTE, chiếm 25% tổng số thuê bao LTE tòan cầu 4.1.2 Xu hướng phát triển 4G Việt Nam Công nghệ 4G LTE diện nhiều quốc gia phát triển giới, với hàng trăm nhà mạng có quy mô khác ngành di động toàn cầu chứng kiến chuyển dịch mạnh mẽ lên 4G Trước bối cảnh đó, Việt Nam bắt đầu xem xét cấp phép 4G cho doanh nghiệp Tuy nhiên, Thứ trưởng Bộ TT vàTT Lê Nam Thắng khẳng định, Việt Nam thực việc nhanh năm 2015 Quan điểm Bộ, 3G vừa triển khai VN năm, nhà mạng chí chưa thu hồi hết vốn đầu tư, công suất hệ thống chưa khai thác hết nên việc tiếp tục đầu tư sang công nghệ hoàn toàn lãng phí SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 68 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam Thứ thiết bị đầu cuối Sau năm 2014 bùng nổ chắn, số lượng thiết bị đầu cuối tích hợp 4G giới tăng vọt, kéo giá thành sản phẩm giảm xuống, tiếp cận với người dùng phổ thông Thứ hai, nhà mạng phải đối mặt với toán kinh doanh, đầu tư cho 4G phải có khách hàng sử dụng Trong đó, số lượng thuê bao 3G Việt Nam có khoảng 20 triệu người, chiếm tỷ lệ 25% tổng số thuê bao di động Con số thua xa nước phát triển Mỹ (75%), hay nước gần Trung Quốc (45%)" Rõ ràng, tiềm 3G Việt Nam lớn Mọi khai thác nhà mạng, tính tới thời điểm này, dừng lại bề mặt Số lượng thuê bao 3G chủ yếu tập trung thành phố lớn, nơi có mặt thu nhập cao hơn, đủ để người dân lúc đầu tư smartphone 3G lẫn gói cước dịch vụ hàng tháng Trong đó, vùng sâu vùng xa, thành phố nhỏ, phần đông người dùng chưa có điều kiện để tiếp cận 3G 4G hiệu hẳn 3G dịch vụ liệu, 3G Việt Nam chưa khai thác hết tiềm năng, hạ tầng, hệ thống Bản thân doanh nghiệp di động có đầu tư tốt cho 3G, đó, họ tiếp tục lộ trình nâng cấp 3G lên 3.5 G, 3.9G công nghệ đáp ứng đủ hết nhu cầu dịch vụ liệu di động cho người dùng Việt Nam Hơn nữa, giá thành 3G Việt Nam rẻ thuộc hàng giới, chất lượng gây nhiều ý kiến trái chiều, đòi hỏi nhà mạng phải liên tục nâng cao chất lượng, hệ thống Chính vậy, Việt Nam không cần "vội vã" với 4G mà nên tính toán thời điểm hợp lý nhất, xây dựng mô hình kinh doanh tối ưu cho 4G triển khai Qualcomm nhận định "2017-2018 thời điểm phù hợp để dịch vụ 4G thương mại, tức sau doanh nghiệp cấp phép khoảng 2-3 năm Khi đó, số lượng người dùng 3G Việt Nam nhiều khả tăng lên, chiếm tỷ lệ 50%-60% người dùng di động - ngang với nước "sẵn sàng cao cho 4G" Trước đó, cuối tháng 12/2013, Bộ trưởng Bộ TT vàTT Nguyễn Bắc Son khẳng định tiến độ triển khai 4G Việt Nam cần tuân theo Nghị định 32, tức sớm phải đợi đến năm 2015 cấp phép theo hình thức đầu giá băng tần giống với trường hợp 3G trước Điều có nghĩa Bộ TT vàTT không cấp phép thẳng mà cấp giấy thử nghiệm công nghệ cho nhà mạng quan tâm, nói xác "tiền 4G" Việc đẩy sớm 4G "không cần thiết mà gây lãng phí" 4.2 Năng lực triển khai 4G/LTE nhà mạng nước Các nhà mạng thay thử nghiệm mạng 4G Tập đoàn quân đội (Viettel) xây hệ thống thử nghiệm mạng hoàn chỉnh với 40 trạm phát LTE 200 thiết bị đầu cuối Song song với phương án thử nghiệm kỹ thuật, Viettel tìm hiểu đánh giá nhu cầu khách hàng Tp.HCM công nghệ Viettel phối hợp với hãng Huawei (Trung Quốc) tiến hành lắp đặt, tích hợp thiết bị thời gian tuần quận Tân Bình, Tp.HCM Việc đo kiểm, dùng thử thực vòng tháng để đánh giá tính công nghệ mạng LTE so với mạng 3G Wimax Tại Hà Nội, Viettel bắt đầu thử nghiệm mạng 4G từ tháng 12/2010 với 40 trạm phát quận Đống Đa Ba Đình Viettel doanh nghiệp viễn thông Bộ Thông tin Truyền thông cấp phép thử nghiệm dịch vụ 4G Thời hạn giấy phép năm (1/9/2010-1/9/2011) SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 69 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam Về phần VNPT tuyên bố hoàn thành trạm BTS theo công nghệ LTE đặt tòa nhà Internet, lô 2A, làng Quốc tế Thăng Long, Cầu Giấy, Hà Nội với tốc độ truy cập Internet lên đến 60 Mbps Giai đoạn dự án thử nghiệm cung cấp dịch vụ vô tuyến băng rộng công nghệ LTE VNPT VDC triển khai với 15 trạm BTS Hà Nội, bán kính phủ sóng trạm khoảng 1km Hình 4.2 Hệ thống mạng lõi trạm BTS LTE VNPT Với sở hạ tầng việc triển khai đưa 4G/LTE vào sử dụng Việt Nam điều không khó Khi nhà mạng cung cấp dịch vụ sở hạ tầng trước 2G 3G, chẳng hạn ăng- ten, sở hạ tầng truyền dẫn Đối với nhà mạng có giải pháp Nokia việc nâng cấp lên 4G thuận lợi, đơn nâng cấp phần mềm, phần cứng bảo lưu Trong năm qua, có nhà mạng đạt tốc độ tăng trưởng liệu 100% Đó dấu hiệu tích cực việc thuê bao Việt Nam dùng dịch vụ liệu mạnh mẽ Khi mà họ sử dụng 2G 3G với tốc độ nhanh vậy, triển khai LTE họ gia tăng lĩnh vực sử dụng nhiều LTE phương thức vô tuyến để cung cấp dịch vụ liệu cho người dùng cách rẻ hơn, nhanh chất lượng cao nhiều Ngoài thời điểm phát triển công nghệ hay không phụ thuộc vào sẵn sàng thiết bị đầu cuối Hiện giá thiết bị đầu cuối mức tối thiểu khoảng 150USD thời gian tới giảm xuống 100 USD, phù hợp với khả đại phận người dân SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 70 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam Hình 4.3 Mô hình mạng 4G LTE thử nghiệm VNPT 4.3 Quy hoạch triển khai mạng LTE Việt Nam 4.3.1 Khái quát trình quy hoạch mạng LTE Hình 4.4: Khái quát trình quy hoạch mạng LTE Quy hoạch mạng LTE bao gồm ba bước: định cỡ hay gọi khởi tạo, quy hoạch chi tiết, vận hành tối ưu hóa mạng 4.3.2 Dự báo lưu lượng phân tích vùng phủ 4.3.2.1 Dự báo lưu lượng Việc quy hoạch mạng phải dựa nhu cầu lưu lượng Do dự báo lưu lượng bước cần thực trình quy hoạch mạng SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 71 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam Dự báo số thuê bao: Đối với thị trường cần phục vụ, cần phải đánh giá tổng số thuê bao Lý tưởng chia việc đánh giá cho tháng để thấy xu phát triển thuê bao Điều cần thiết qui hoạch ta cần tính dự phòng cho tương lai Nếu cung cấp dịch vụ khác nhau, cần dự báo cho loại dịch vụ Chẳng hạn nhà khai thác chọn tổ hợp dịch vụ gồm tiếng, tiếng số liệu số liệu Ngoài dịch vụ số liệu chia thành dịch vụ thiết bị khác Chẳng hạn, dịch vụ số liệu giới hạn trình duyệt web, trình duyệt web lẫn email số dịch vụ khác không gian web Dịch vụ số liệu dịch vụ đo lường từ xa Dự báo cần thực cho kiểu người sử dụng • Dự báo sử dụng lưu lượng tiếng: Dự báo sử dụng dịch vụ tiếng bao gồm việc đánh giá khối lượng lưu lượng tiếng người sử dụng dịch vụ tiếng trung bình tạo Để việc dự báo xác ta cần cung cấp liệu đánh giá cho tháng Dữ liệu tiếng bao gồm phân bố lưu lượng: từ MS đến cố định, từ MS đến MS từ MS đến E-mail Đối với từ MS đến cố định cần phân thành: phần trăm nội hạt đường dài Vì ta cần có số liệu số gọi thuê bao trung bình cao điểm thời gian giữ trung bình (MHT: mean hold time) gọi Thông thường ta có thông số số phút sử dụng (MoU: minutes of using) thuê bao/cuộc gọi Trong trường hợp nhóm dự báo phận thiêt kế phải chuyển thành việc sử dụng cao điểm • Dự báo sử dụng lưu lượng số liệu: Ta cần phân loại người sử dụng dịch vụ số liệu dự báo cho kiểu người sử dụng khối lượng thông lượng số liệu Ta cần dự báo thông lượng bắt đầu kết thúc • Dự phòng tương lai: Ta qui hoạch mạng cho dự kiến trước mắt mà cần qui hoạch mạng cho dự kiến tương lai để thuờng xuyên mở rộng mạng Ngoài việc dự phòng tương lai cho phép mạng cung cấp lưu lượng bổ sung trường hợp tăng trưởng thuê bao lớn thiết kế thay đổi đột ngột lưu lượng thời điểm định Về lý kinh doanh, dự phòng tương lai cần thiết để đưa kế hoạch định giá cho phép thay đổi đáng kể số thuê bao hay hình mẫu sử dụng • 4.3.2.2 Phân tích vùng phủ Để quy hoạch mạng vô tuyến cho hệ thống thông tin di động hệ thứ tư, bước ta cần khảo sát chi tiết: nơi cần phủ sóng kiểu phủ sóng cần cung cấp cho vùng Thông thường ta ưu tiên phủ sóng trước tiên khu vực quan trọng như: vùng thương mại, vùng có mật độ dân cư đông đúc, đường cao tốc dựa đồ mật độ dân cư Dựa đồ dân cư cho phép ta dự đoán lưu lượng người sử dụng, điều kiện môi trường truyền sóng, ảnh hưởng lên mô hình truyền sóng để đưa lựa chọn cho hệ số hiệu chỉnh môi trường thâm nhập nhà 4.3.3 Quy hoạch chi tiết Theo điều kiện tối ưu 1: bán kính cell xác định dựa quỹ đường truyền mô hình truyền sóng thích hợp, kết hợp với diện tích cần phủ sóng ta tính số eNodeB lắp đặt Theo điều kiện tối ưu 2: dựa quy hoạch vùng phủ ta SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 72 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam xác định số eNodeB Số eNodeB cuối cần thiết lắp đặt cho vùng cần phủ sóng số eNodeB lớn 4.3.3.1 Quy hoạch vùng phủ Đối với mạng di động tế bào, ước lượng vùng phủ dùng để định vùng phủ trạm gốc, đưa vùng tối đa bao phủ trạm gốc Nhưng không cần thiết xác lập kết nối UE trạm gốc Tuy nhiên, trạm gốc phát UE vùng bao phủ 4.3.3.2 Quỹ đường truyền Tính toán quỹ đường truyền ước lượng suy hao tín hiệu cho phép cực đại (pathloss) di động trạm gốc Tổn hao lớn cho phép cho ta ước lượng vùng phủ cell lớn với mô hình kênh truyền phù hợp Với vùng bao phủ cell cho ta tính toán số trạm gốc sử dụng để bao phủ vùng địa lý mong muốn Tính toán quỹ đường truyền dùng để so sánh quan hệ vùng phủ hệ thống khác Mối quan hệ quỹ đường truyền hệ thống vô tuyến LTE thực tốt triển khai trạm gốc tồn hệ thống GSM WCDMA 4.3.3.3 Mô hình truyền sóng Quỹ đường truyền kết hợp với mô hình truyền sóng thích hợp tính bán kính phủ sóng cell Đặc điểm kênh truyền dẫn vô tuyến có tính chất ngẫu nhiên, không nhìn thấy được, đòi hỏi có nghiên cứu phức tạp Một số mô hình thực nghiệm đề xuất sử dụng để dự đoán tổn hao truyền sóng Các mô hình đề xuất để đánh giá công nghệ truyền dẫn xét nhiều đặc tính môi trường gồm thành phố lớn, nhỏ, ngoại ô, vùng nhiệt đới, vùng nông thôn sa mạc Các thông số môi trường bao gồm: • • • • • Trễ truyền lan, cấu trúc thay đổi Quy tắc tổn hao địa lý tổn hao đường truyền bổ sung Pha đinh che tối Các đặc tính pha đinh nhiều đường cho hình bao kênh Tần số làm việc 4.3.4 Quy hoạch dung lượng Dung lượng lý thuyết mạng bị giới hạn số eNodeB đặt mạng Dung lượng mạng bị ảnh hưởng yếu tố mức can nhiễu, thực thi lập biểu, kỹ thuật mã hóa điều chế cung cấp Sau công thức dùng để tính số eNodeB tính khía cạnh dung lượng Để tính số eNodeB người ta lấy toàn tốc độ liệu chia cho dung lương site để kết Trong dung lượng site bội số thông lượng cell, tùy thuộc vào cấu hình cell site Thông lương cell để đưa vào tính toán trước tiên ta xét tốc độ bit đỉnh Tương ứng với mức MCS ( điều chế mã hóa ) với có kết hợp MIMO hay không tạo tốc độ bít đỉnh khác Đối với loại điều chế khác mang số bit ký tự khác QPSK mang bit/ký tự, 16QAM mang 4bit/ký tự 64QAM mang 6bit/ký tự 2x2 MIMO gấp đôi tốc độ bit đỉnh QPSK ½ (tốc độ mã hóa ½) mang 1bps/Hz, với 64QAM không sử dụng tốc độ mã hóa với 2x2 MIMO mang 12bps/Hz Mỗi băng thông định có số sóng mang tương ứng cho băng SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 73 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam thông: 72 sóng mang 1.4 MHz, 180 3MHz, băng thông 5MHz, 15MHz, 20MHz tương ứng 300, 600 1200 sóng mang Tốc độ đỉnh lý thuyết cao xấp xỉ 170 Mbps sử dụng 64QAM, 2x2 MIMO Nếu sử dụng 4x4 MIMO, tốc độ đỉnh gấp đôi 340 Mbps Số ký tự subframe thường 14 ký tự tương ứng với slot ký tự Bảng 4.1: Tốc độ bit đỉnh tương ứng với tốc độ mã hóa băng thông Tốc độ bit đỉnh sóng mang con/băng thông MCS Kỹ thuật anten sử 72/1.4 dụng 180/3.0 300/5.0 600/10 1200/20 MHz MHz MHz MHz MHz Dòng đơn 2 14 16QAM1/2 Dòng đơn 7 14 28 16QAM3/4 Dòng đơn 6 10 21 43 64QAM3/4 Dòng đơn 9 16 32 64 QPSK1/2 4.3.5 Tối ưu mạng Tối ưu mạng trình phân tích cấu hình hiệu mạng nhằm cải thiện chất lượng mạng tổng thể đảm bảo tài nguyên mạng sử dụng cách có hiệu Giai đoạn đầu trình tối ưu định nghĩa thị hiệu Chúng gồm kết đo hệ thống quản lý mạng số liệu đo thực tế để xác định chất lượng dịch vụ Với giúp đỡ hệ thống quản lý mạng ta phân tích hiệu khứ, dự báo tương lai Mục đích phân tích chất lượng mạng cung cấp cho nhà khai thác nhìn tổng quan chất lượng hiệu mạng, bao gồm việc lập kế hoạch trường hợp đo trường đo hệ thống quản lý mạng để lập báo cáo điều tra Đối với hệ thống 2G, chất lượng dịch vụ gồm: thống kê gọi bị rớt phân tích nguyên nhân, thống kê chuyển giao kết đo lần gọi thành công Còn hệ thống 3G, 4G có dịch vụ đa dạng nên cần đưa định nghĩa chất lượng dịch vụ.Trong hệ thống thông tin di động hệ thứ tư việc tối ưu hóa mạng quan trọng mạng hệ thứ tư cung cấp nhiều dịch vụ đa dạng Điều chỉnh tự động phải cung cấp câu trả lời nhanh cho điều khiển thay đổi lưu lượng mạng 4.4 Các thách thức nhà mạng việc triển khai LTE Việt Nam 4.4.1 Về việc chuẩn hóa LTE hệ mạng di động phát triển trình tiến hoá mạng di động theo hướng NGN/FMC (Hình 1) Có thể thấy thời gian ngắn khoảng 12 năm (1999-2011)3GPP cho loạt phiên mạng di động từ release SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 74 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam 99 đến release 10 LTE dù Long Term Evolution có phiên cải tiến LTE-advanced cho năm sau (2009- 2011) Hình 4.5 Lộ trình phát triển mạng di động Việc triển khai thực tế nhà cung cấp dịch vụ di động giới VN thường chậm nhiều Khi cân nhắc lựa chọn LTE để triển khai vấn đề đặt với nhà cung cấp LTE phải công nghệ tương lai có tính lâu dài chưa? Rất khó trả lời câu hỏi 3GPP tiếp tục cải tiến cho đời chuẩn mới, việc lựa chọn không cẩn thận dễ dẫn đến việc không tương thích sau Khách hàng dịch vụ LTE không tạo dịch vụ đột phá việc tăng băng thông phía mạng truy nhập vô tuyến Thách thức vấn đề khách hàng dịch vụ, liệu khách hàng Việt Nam có nhu cầu với dịch vụ băng thông rộng LTE hay không Trong đó, dịch vụ băng thông rộng mạng di động 3G (Video- Phone, MobileTV ) có số lượng người dùng hạn chế Nếu sử dụng LTE mà dùng để gọi thoại mà dịch vụ đa phương tiện LTE đồ trang trí mà Tuy nhiên, để triển khai dịch vụ nhà cung cấp phải đầu tư đồng phần điều khiển IMS làm tăng CapEx 4.4.2 Thiết bị đầu cuối Như phân tích, độ sẵn sàng (giá chủng loại) thiết bị đầu cuối ảnh hưởng trực tiếp đến định triển khai dịch vụ LTE Giá đầu cuối LTE chắn vấn đề thiết bị tuyên bố tương thích LTE hầu hết có giá cao (vào khoảng 500 USD) Sẽ hút khách hàng giá thành thiết bị chưa phù hợp với đại chúng Ở chiều ngược lại dịch vụ tác động đến lực thiết bị đầu cuối Với đặc thù băng thông rộng LTE, dịch vụ băng thông rộng lại đa phần đa phương tiện nhiều dịch vụ cần hiển thị Video (ví dụ YouTube, Facebook hay IPTV) làm đầu cuối tiêu tốn lượng cách nhanh chóng Nhiều người sử SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 75 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam dụng trải nghiệm vấn đề so sánh thời lượng pin sử dụng iPhone để truy nhập Internet qua Wifi 3G 4.4.3 Vấn đề triển khai a) Tài nguyên băng tần Có thể nói băng tần vấn đề quan trọng nhà mạng đặt mục tiêu triển khai LTE Ở thị trường Việt Nam, với nhà cung cấp dịch vụ bối cảnh băng tần có hạn nhà nước đấu giá sử dụng giống 3G trước doanh nghiệp phải đặt cọc lượng tiền lớn thách thức không nhỏ mà doanh thu từ dịch vụ LTE chưa rõ ràng b) Tài nguyên địa IP Nhu cầu địa IP lớn triển khai LTE phụ thuộc nhiều vào khách hàng dịch vụ mà nhà mạng cung cấp Về nguyên tắc, đầu cuối LTE cấp địa IP public dùng chung cho tất dịch vụ Như dịch vụ đòi hỏi online liên tục thoại mà triển khai trực tiếp LTE yêu cầu tài nguyên IP lớn (khi thuê bao 2G, 3G chuyển hết sang dạng này) Mặc dù để giải vấn đề địa IP nhà mạng sử dụng kỹ thuật NAT (tương tự số nhà mạng 3G nay) mà số thuê bao lớn với độ chiếm dụng IP cao trì giải pháp có làm tăng CapEx OpEx Ngoài ra, IPv6 gần nhu cầu tất yếu lâu dài cho nhà mạng muốn triển khai LTE Bộ thông tin truyền thông Việt Nam QĐ 433/QĐ-BTTTT đặt mục tiêu trước năm 2020 toàn mạng lưới dịch vụ Internet Việt Nam chuyển đổi để hoạt động cách an toàn, tin cậy với địa IPv6 (tương thích với công nghệ IPv6) Trong bối cảnh đó, việc triển khai toàn IPv6 chưa phải yêu cầu thiết chắn nhà mạng phải đầu tư hệ thống tương thích với hệ IP này, dẫn đến tăng CapEx c) Vấn đề chất lượng dịch vụ (QoS) Các dịch vụ băng rộng LTE, đặc biệt dịch vụ thời gian thực (realtime) IP đòi hỏi băng thông lớn, chất lượng cao (ví dụ trễ thấp) không mạng truy nhập vô tuyến mà hạ tầng mạng truyền tải Để đáp ứng điều này,thông thường nhà mạng phải sẵn có hạ tầng truyền tải IP mạnh rộng, có khả kiểm soát QoS chặt chẽ theo quy mô vùng phủ LTE Đây thách thức đặc biệt với nhà mạng đầu tư hệ thống đội CapEx lên nhiều SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 76 Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 4: Khả triển khai 4G Việt Nam Hình 4.6 Ảnh hưởng trễ lên độ thoả mãn người dùng (nguồn ITU) Vấn đề chất QoS mạng di động LTE vấn đề tiếp tục nghiên cứu Khi triển khai sớm dịch vụ đòi hỏi nhà cung cấp phải liên tục giám sát chất lượng dịch vụ xem có đảm bảo chất lượng không? chất lượng đạt mức trường hợp Việc trang bị hệ thống giám sát QoS cần đầu tư không d) Vấn đề bảo mật Ngày đầu cuối thông minh ngày xuất nhiều với nhiều tảng OS khác Window Phone/Mobile, Google's Android hay Apple iOS Xét kết nối với LTE, thiết bị không khác PC kết nối cố định băng rộng Chính đặc điểm nói lên tất nguy gặp phải mạng IP băng rộng cố định có khả xuất mạng LTE Thậm chí số nguy tiềm ẩn nguy hiểm nhiều so với mạng IP trước số lượng đầu cuối lớn, online thường xuyên đa phần người sử dụng di động Việt Nam chưa ý thức vấn đề Ngoài ra, vấn đề bảo mật liên quan đến loại hình dịch vụ mà nhà mạng định cung cấp LTE Các dịch vụ mạng di động trước thường an toàn thoại triển khai LTE lại đối mặt với nhiều nguy tương tự VoiP Để đảm bảo an toàn bảo mật, hiển nhiên nhà mạng phải đầu tư hệ thống ngăn ngừa hạn chế nguy cơ, điều kéo theo CapEx OpEx tăng Đồng thời, việc áp dụng chế kiểm soát bảo mật nhiều phần làm giảm QoS Đây toán mà nhà mạng cần phải cần phải tính toán thật kỹ trình triển khai khai thác SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 77 Đồ án tốt nghiệp đại học Kết luận hướng phát triển đề tài KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Công nghệ LTE công nghệ mới, tiếp tục nghiên cứu triển khai toàn giới, với khả truyền tải tốc độ cao kiến trúc mạng đơn giản, sử dụng băng tần hiệu hoàn toàn t ương thích với hệ thống tr ước ( GSM WCDMA ) dựa mạng toàn IP LTE trở thành hệ thống thông tin di động toàn cầu tương lai Vì việc tìm hiểu công nghệ LTE cần thiết có ý nghĩa thực tế Trong đồ án em đề cập cách tổng quan công nghệ LTE, trọng tâm gồm phần: • Tìm hiểu trình phát triển hệ thống thông tin di động nay, giới thiệu công nghệ LTE • Tìm hiểu kiến trúc mạng LTE, thành phần giao thức sử dụng • Nắm bắt công nghệ OFDMA, SC_FDMA MIMO sử dụng giao diện vô tuyến LTE • Tìm hiểu lớp vật lý thủ tục truy nhập LTE • Tình hình triển khai LTE VIỆT NAM LTE công nghệ phát triển sau so với WIMAX, với đặc tính tuyệt vời mà đem lại, nên có nhiều nhà mạng lớn giới ủng hộ lựa chọn để triển khai Các nhà chế tạo thiết bị đầu cuối tiến hành tích hợp công nghệ LTE vào sản phẩm Tại Việt Nam nhà mạng tiến hành thử ngiệm công nghệ LTE đạt kết khả quan Do vậy, việc nắm bắt công nghệ LTE cần thiết SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 78 Đồ án tốt nghiệp đại học Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO Harri Holma, Antti Toskala (2009), LTE for UMTS – OFDMA and SC - FDMA Based Radio Access, John Wiley Sons Ltd Agilent Technologies (2009), 3GPP Long Term Evolution: System Overview, Product Development,and Test Challenges Farooq Khan (2009),LTE for 4G Mobile Broadband: Air Interface Technologies and Performance, Cambridge University Press C.Gessner(2008),UMTS Long TermEvolution(LTE )Technology Introduction, Rohde – Schwarz Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Sköld, Per Beming (2007), 3G EVOLUTION: HSPA and LTE FOR for mobile broadband, Academic Press Các website tham khảo: www.Thongtincongnghe.com www.Vntelecom.org www.Xahoithongtin.com SVTH: Phan Hà Anh – D10VT5 79