http://www.ebook.edu.vn
http://www.ebook.edu.vn
LỜI MỞ ĐẦU
Trước sự phát triển vô cùng mạnh mẽ của các dịch vụ số liệu, trước xu hướng tích
hợp và IP hoá đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghiệp Viễn Thông di động. Mạng
thông tin di động thế hệ ba ra đời đã khắc phục được các nhược điểm của các mạng thông
tin di động thế hệ trước đó. Tuy nhiên, mạng di động này cũng có một số nhược điểm như:
Tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất là 2Mbps, vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao
của người dùng, khả năng đáp ứng các dịch vụ thời gian thực như hội nghị truyền hình là
chưa cao, rất khó trong việc download các file dữ liệu lớn,…chưa đáp ứng được các yêu
cầu như: khả năng tích hợp với các mạng khác (Ví dụ: WLAN, WiMAX,…) chưa tốt, tính
mở của mạng chưa cao, khi đưa một dịch vụ mới vào mạng sẽ gặp rất nhiều vấn đề do tốc
độ mạng thấp, tài nguyên băng tần ít,…
Trong bối cảnh đó người ta đã chuyển hướng sang nghiên cứu hệ thống thông tin di
động mới có tên gọi là 4G. Sự ra đời của hệ thống này mở ra khả năng tích hợp tất cả các
dịch vụ, cung cấp băng thông rộng, dung lượng lớn, truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao, cung cấp
cho người sử dụng những hình ảnh video màu chất lượng cao, các trò chơi đồ hoạ 3D linh
hoạt, các dich vụ âm thanh số. Việc phát triển công nghệ giao thức đầu cuối dung lượng
lớn, các dich vụ gói dữ liệu tốc độ cao, công nghệ dựa trên nền tảng phần mềm công cộng
mang đến các chương trình ứng dụng download, công nghệ truy nhập vô tuyến đa mode, và
công nghệ mã hoá media chất lượng cao trên nền các mạng di động.
Hiện nay thị trường di động Việt Nam được đánh giá là tăng trưởng đứng thứ 2 trên
thế giới sau Trung Quốc, số thuê bao không ngừng tăng, nhu cầu về việc sử dụng các dịch
vụ và các dịch vụ đa phương tiện ngày càng cao và càng đòi hỏi cao hơn trong tương lai.
Do đó việc nghiên cứu một công nghệ mới để đáp ứng các nhu cầu thị trường trong tương
lai là rất cần thiết.
Hiện nay Viettel đã đưa vào sử dụng GPRS để đáp ứng nhu cầu sử dụng các dịch vụ
dữ liệu ngày càng cao của các thuê bao. Các dịch vụ chủ yếu của GPRS như: WAP, truy
nhập Internet có hai phương thức là truy nhập gián tiếp và truy nhập trực tiếp, dịch vụ nhắn
tin đa phương tiện, video, xem các đoạn phim tải về, xem video trực tuyến. Ngoài ra còn có
dịch vụ thương mại điện tử di động, dịch vụ ngân hàng, quảng cáo trên điện thoại di
động…do giá cước còn cao nên các loại bao có thuê nhập trung bình và cao. Dựa trên nhu
cầu thị trường Việt Nam, hiện tại chúng ta thấy rằng nhu cầu chính trong thông tin di động
vẫn là dịch vụ thoại truyền thống, dịch vụ dữ liệu cũng bắt đầu tăng trưởng, theo dự đoán
http://www.ebook.edu.vn
tổng số thuê bao có nhu cầu dịch vụ dữ liệu chiếm khoảng 50% vào năm 2010. Với đời
sống thu nhập ngày càng cao của người dân, nhu cầu các dịch vụ chất lượng tốt ngày càng
lớn, thì mạng di động Viettel ngày càng phải nâng cấp để đáp ứng được các nhu cầu này.
Mặt khác, xu hướng chung trên thế giới là hội tụ tất cả các mạng viễn thông lại với nhau.
Do đó, yêu cầu phát triển mạng thông tin di động lên thế hệ 4G có tốc độ cao, sử dụng “all
IP” có khả năng tích hợp với các mạng khác là yêu cầu tất yếu của mạng di động Viettel.
Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4G cho mạng di động di động Viettel
Mobile” được đưa ra không chỉ nhằm mục đích tìm hiểu, nghiên cứu các dịch vụ mà nó đáp
ứng mà còn cố gắng đưa vào áp dụng ở Việt Nam cụ thể là trên mạng di động của
Viettel.Với mục đích đó đề tài nghiên cứu của chúng tôi dược chia làm 4 chương:
Chương 1: Xu hướng phát triển công nghệ và dịch vụ của các mạng di động
Chương 2: Mô hình cấu trúc mạng 4G
Chương 3: Dịch vụ và chất lượng dịch vụ trong mạng 4G
Chương 4: Lộ trình tiến lên mạng thông tin di động 4G cho Viettel Mobile
Với việc triển khai đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4G cho mạng di động di
động Viettel Mobile” , Viettel đã mở ra một cơ hội mới, động lực mới cho sự phát triển
công nghệ mạng cũng như thương mại điện tử trong thời đại kinh tế số hiện nay, không chỉ
cho công ty mà còn mong muốn sẽ đóng góp một phần vào sự phát triển trong lĩnh vực
viễn thông – công nghệ thông tin của nước nhà. Đó cũng là mong muốn lớn nhất của những
người thực hiện đề tài này.
http://www.ebook.edu.vn
CHƯƠNG 1
XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VÀ DỊCH VỤ CỦA CÁC MẠNG
DI ĐỘNG
1.1. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G
Việc nghiên cứu chuyển hướng sang các hệ thống thông tin di động thế hệ 4 (4G) để
giải quyết các vấn đề tồn tại trong hệ thống di động thế hệ 3 (3G). Đó là việc cung cấp các
loại hình dịch vụ ngày càng đa dạng hơn, từ tín hiệu thoại chất lượng cao sang tín hiệu
video độ phân giải cao, các kênh vô tuyến có tốc độ dữ liệu cao. Khái niệm 4G được sử
dụng rộng rãi không chỉ có các hệ thống điện thoại tế bào mà còn bao gồm các kiểu hệ
thống viễn thông truy nhập vô tuyến băng thông rộng. Một trong số các thuật ngữ dùng để
mô tả 4G là MAGIC: Mobile multimedia (Đa phương tiện di động), Anytime anywhere
(Bất cứ khi nào, bất cứ nơi đâu), Global mobility support (Hỗ trợ di động toàn cầu),
Integrated wireless solution (Giải pháp vô tuyến tích hợp) và Customized personal service
(Dịch vụ theo yêu cầu cá nhân). Như là một lời hứa cho tương lai, hệ thống 4G là hệ thống
truy nhập vô tuyến tế bào băng thông rộng, đã và đang là mối quan tâm lớn của lĩnh vực
thông tin di động. 4G không chỉ hỗ trợ cho các dịch vụ thông tin di động thế hệ tiếp theo
mà còn hỗ trợ cho cả các mạng vô tuyến cố định.
Chúng ta xem xét trên cơ sở cái nhìn tổng quan về các đặc trưng của 4G, cách tổ
chức và tích hợp hệ thống di động. Đặc trưng của 4G có thể cô đọng lại bằng từ “tích hợp”.
Các hệ thống 4G là một sự tích hợp gắn kết không tách rời của các thành phần thiết bị đầu
cuối, mạng lưới và các ứng dụng nhằm thoả mãn đòi hỏi không ngừng và ngày càng cao
của người sử dụng.
1.2. LỊCH SỬ VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Lịch sử ra đời và sự phát triển của dịch vụ di động từ thế hệ đầu tiên 1G tới thế hệ
4G trải qua nhiều giai đoạn khác nhau. Bảng 1.1 cho thấy tóm lược quá trình tiến triển của
công nghệ thông tin di động thoại.
Quá trình bắt đầu với các thiết kế đầu tiên được biết đến như là 1G trong những năm
70 của thế kỷ trước! Các hệ thống ra đời sớm nhất được thực hiện dựa trên công nghệ tương
tự và cấu trúc tế bào cơ bản của thông tin di động. Nhiều vấn đề có tính nguyên tắc cơ bản
đã được giải quyết trong những hệ thống này. Và có nhiều các hệ thống không tương thích
đã được đưa ra cung cấp dịch vụ trong những năm 80.
http://www.ebook.edu.vn
Các hệ thống thế hệ thứ 2 (2G) được xây dựng trong những năm 80 vẫn được sử
dụng chủ yếu cho thoại nhưng đã được thực hiện trên cơ sở công nghệ số, bao gồm các kỹ
thuật xử lý tín hiệu số. Các hệ thống 2G này cung cấp các dịch vụ thông tin dữ liệu chuyển
mạch kênh ở tốc độ thấp. Tính cạnh tranh lại một lần nữa dẫn tới việc thiết kế và thực hiện
các hệ thống bị phân hoá thành các chuẩn khác nhau không tương thích như: GSM (hệ
thống di động toàn cầu) chủ yếu ở châu Âu, TDMA (đa truy nhập phân chia theo thời gian)
IS-54/IS-136 ở Mỹ, PDC (hệ thống di động tế bào số cá nhân) ở Nhật và CDMA (đa truy
nhập phân chia theo mã) IS95, một hệ thống khác tại Mỹ. Các hệ thống này hoạt động rộng
khắp trên lãnh thổ quốc gia hoặc quốc tế và hiện nay chúng vẫn chiếm vai trò là các hệ
thống chủ đạo, mặc dù tốc độ dữ liệu của các thuê bao trong hệ thống bị giới hạn nhiều.
Bước chuyển tiếp giữa 2G và 3G là 2.5G. Thế hệ 2,5G được phát triển từ 2G với
dịch vụ dữ liệu và các phương thức chuyển mạch gói, và nó cũng chú trọng tới các dịch vụ
3G cho các mạng 2G. Về cơ bản nó là sự phát triển của công nghệ 2G để tăng dung lượng
trên các kênh tần số vô tuyến của 2G và bước đầu đưa các dịch vụ dữ liệu dung lượng cao
hơn vào, có thể nâng tới 384 Kbps. Một khía cạnh rất quan trọng của 2.5G là các kênh dữ
liệu được tối ưu hoá cho dữ liệu gói truy nhập vào Internet từ các thiết bị di động như điện
thoại, PDA hoặc máy tính xách tay. Trên cùng một mạng lưới với 2G, thế hệ 2.5G đã đưa
internet vào thế giới thông tin di động cá nhân. Đây thực sự đã là một khái niệm mang tính
cách mạng cho hệ thống viễn thông lai ghép hybrid.
Trong thập kỷ 90, các nhà nghiên cứu đã định nghĩa ra hệ thống di động thế hệ kế
tiếp, thế hệ thứ 3, đã loại trừ được những sự không tương thích của các hệ thống trước đây
và thực sự trở thành hệ thống toàn cầu. Hệ thống 3G có các kênh thoại chất lượng cao cũng
như các khả năng về dữ liệu băng rộng, có thể đạt tới 2Mbps.
Các hệ thống 3G hứa hẹn cung cấp những dịch vụ viễn thông tốc độ cao hơn, bao
gồm thoại, fax và internet ở bất cứ thời gian nào, bất cứ nơi đâu với sự chuyển vùng
roaming toàn cầu không gián đoạn. Chuẩn 3G toàn cầu của ITU đã mở đường cho các ứng
dụng và dịch vụ sáng tạo (ví dụ loại hình giải trí đa phương tiện, các dịch vụ dựa trên vị
trí,…). Mạng 3G đầu tiên được thiết lập tại Nhật bản năm 2001. Các mạng 2.5G, như là
GPRS (dịch vụ vô tuyến gói chung) đã sẵn sàng ở Châu Âu. Công nghệ 3G hỗ trợ băng
thông 144 Kbps với tốc độ di chuyển lớn (trên xe hơi), 384 Kbps (trong một khu vực), và 2
Mbps (đối với trường hợp trong nhà).