LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, mạng không dây ngày càng trở nên phổ biến với sự ra đời của hàng loạt những công nghệ khác nhau như Wi-Fi , WiMax ... Cùng với đó là tốc độ phát triển nhanh, mạnh của mạng viễn thông phục vụ nhu cầu sử dụng của hàng triệu người mỗi ngày. Hệ thống di động thế hệ thứ hai, với GSM và CDMA đã phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia. Tuy nhiên, thị trường viễn thông càng mở rộng càng thể hiện rõ những hạn chế về dung lượng và băng thông của các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai. Sự ra đời của hệ thống di động thế hệ thứ ba với các công nghệ tiêu biểu như WCDMA hay HSPA là một tất yếu để có thể đáp ứng được nhu cầu truy cập dữ liệu,âm thanh, hình ảnh với tốc độ cao, băng thông rộng của người sử dụng.

Mặc dù các hệ thống thông tin di động thế hệ 2.5G hay 3G vẫn đang phát triển không ngừng, nhưng các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới đã bắt đầu tiến hành triển khai thử nghiệm một chuẩn di động thế hệ mới có rất nhiều tiềm năng và có thể sẽ trở thành chuẩn di động 4G trong tương lai, đó là LTE (Long Term Evolution). Các cuộc thử nghiệm và trình diễn này đã chứng tỏ năng lực tuyệt vời của công nghệ LTE và khả năng thương mại hóa LTE đã đến rất gần.

Trước đây, muốn truy cập dữ liệu, phải cần có 1 đường dây cố định để kết nối. Trong tương lai không xa với LTE, có thể truy cập tất cả các dịch vụ mọi lúc mọi nơi trong khi vẫn di chuyển: xem phim chất lượng cao HDTV, điện thoại thấy hình, chơi game, nghe nhạc trực tuyến, tải cơ sở dữ liệu v.v… với một tốc độ “siêu tốc”.

Đó chính là sự khác biệt giữa mạng di động thế hệ thứ 3 (3G) và mạng di động thế hệ thứ tư (4G). Tuy vẫn còn khá mới mẻ nhưng mạng di động băng rộng 4G đang được kỳ vọng sẽ tạo ra nhiều thay đổi khác biệt so với những mạng di động hiện nay.

Đề tài “Tìm hiểu về công nghệ LTE’’ giúp chung ta hiểu và đón trước công nghệ nhằm phục vụ cho chung ta nói chung, nghành ‘’Điện Tử viễn thông ‘’nói riêng!!

1

MỤC LỤCPHẦN 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG & GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ(LTE) 4

1.1Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất ( 1G)………………………...41.2.Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai ( 2G)……………………41.1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 ( 3G)…………………..51.1.4 Tiền 4g: LTE(Long Term Evolution)…………………………….5 1.1.5 thế hệ 4G………………………………………………………5

1.2. Giới thiệu về công nghệ LTE ………………………………...................6 1.2.1 ưu điểm………………………………………………………….. 7PHẦN 2 – KIẾN TRÚC MẠNG VÀ GIAO THỨC

2.1. Kiến trúc mạng LTE …………………………………………………….92.2. Tổng quan về cấu hình kiến trúc cơ bản hệ thống ………………………92.3. Thiết bị người dùng ( UE) ……………………………………………..122.4. Thực thể quản lý tính di động (MME) …………………………………132.5. Cổng phục vụ ( S-GW)………………………………………………….142.6. Cổng mạng dữ liệu goi( P-GW)……………………………………….. 152.7. Chức năng chính sách và tính cước tài nguyên ( PCRF)………………. 162.8. Máy chủ thuê bao thường trú (HSS) ……………………………………16

PHẦN 3 - TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE (các chức năng)…………..173.1. Các chế độ truy nhập vô tuyến ………………………………………… 173.2. Băng tần truyền dẫn …………………………………………………….173.3. Thủ tục điều khiển định thời………………………………………….. 17 3.4 Chức năng nhắn tin ……………………………………………………...183.5 Thủ tục báo cáo phản hồi kênh ( phản hồi khi vắng mặt)………………..183.6 Hoạt động chế độ bán song công ………………………………………..183.7 Đo lường UE ( người dùng- tính cước)…………………………………..193.8 hình tham số lớp vật lý …………………………………………………..19

PHẦN 5 – CÁC THỦ TỤC TRUY NHẬP ………………………………...…….205.1. Thủ tục dò tìm ô ………………………………………………………….205.2. Dò tìm ban đầu và dò tìm ô lân cận (gjảm nghẽn mạng)………………….215.3.Truy nhập ngẫu nhiên ……………………………………………………..21

PHẦN 6 – TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI LTE TRÊN THẾGIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 226.1. Triển khai LTE trên thế giới ……………………………………………..22

6.1.1Thương mại hoa…………………………………………………… 236.1.2 Các nhà phát triển thiết bị ………………………………………… 24

6.2. Triển khai LTE tại VIỆT NAM …………………………………………..246.3 4G trò chơi không dễ cho các nhà mạng…………………………………25

PHẦN 7:KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN …………………………………27

2

.

PHẦN 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DIĐỘNG & GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ LTE

1.1.1Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất ( 1G) the first gerneration NHƯỢC ĐIỂM:

- Dung lượng (capacity) thấp - Kỹ thuật chuyển mạch tương tự (circuit-switched)- Xác suất rớt cuộc gọi cao- Khả năng handoff (chuyển cuộc gọi giữa các tế bào) không tin cậy- Chất lượng âm thanh rất kém- Không có chế độ bảo mật...

1.1.2.Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai ( 2G) Những hệ thống mạng 2G thì có dung lượng lớn hơn những hệ thống mạng thế hệ

thứ nhất..(bao gồm GSM và CDMA)

3

-Hệ Thống Thông Tin Di Động Toàn Cầu (GSM)-HSCSD ( High Speed Circuit Switched Data) - Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao:

ƯU ĐIỂM:- Dung lượng lớn- Độ bảo mật cao (High Security)- Nhiều dịch vụ kèm theo như truyền dữ liệu, fax, SMS (tin nhắn văn bản),MMS (tin nhắn đa phương tiện)…

1.1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 ( 3G) Ưu điểm:

+ Cung cấp dịch vụ thoại chất lượng cao. +Các dịch vụ tin nhắn (e-mail, fax, SMS, chat, ...). + Các dịch vụ đa phương tiện (xem phim, xem truyền hình, nghe nhạc,...). + Truy nhập Internet (duyệt Web, tải tài liệu, ...). +Sử dụng chung một công nghệ thống nhất, đảm bảo sự tương thích toàn cầu giữa các hệ

thống. 1.1.4 Tiền 4g: LTE(Long Term Evolution) là gì? Tốc độ của nó là bao nhiêu?

LTE viết tắt của từ Long Term Evolution (Tiến hóa lâu dài), là một hệ thống công nghệ được phát triển từ họ công nghệ GSM/UMTS (WCDMA, HSPA) đang được nghiên cứu, thử nghiệm để tạo nên một hệ thống truy cập băng rộng di động thế hệ mới, hướng đến thế hệ thứ 4 – 4G

* LTE, hệ thống mạng viễn thông mới được triển khai, hứa hẹn tốc độ rất cao đáp ứng các cuộc hội hoại video call, và truyền hình qua internet.

* Tốc độ nhanh. LTE có nghĩa long-term evolution, được phát triển vào năm 2009 tại… Nó có tốc độ rất nhanh, trung bình khoảng 33.4Mbps. Tốc độ download khoảng 5 đến 12Mbps và upload khoảng 2 đến 5Mbps.

* Độ trễ ít. LTE có độ trễ ít hơn , do vậy nó rất có lợi cho các cuộc thoại hoặc truyền hình qua IP. Tốc độ trễ bằng nửa mạng 3G, và các thuê bao chỉ bị trễ khoảng ba mươi phần nghìn giây.Tiền 4G không phải là vấn đề. Các chuyên gia liên minh viễn thông quốc tế gây ra một cuộc tranh cãi vào năm ngoái khi cho rằng LTE hay Wimax sẽ đủ chuẩn như 4G trong version tiếp theo. Tốc độ sẽ đạt hơn 100Mbps.

4

* Kết luận: Thực chất công nhệ 4G do các nhà mạng triển khai chưa hẳn là 4G vì tốc độ chưa đạt chuẩn

1.1.5 4G,

*Hay 4-G, (fourth-generation), là công nghệ truyền thông không dây thứ tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 cho đến 1,5 Gb/giây. Tên gọi 4G do IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đặt ra để diễn đạt ý nghĩa "3G và hơn nữa"Công nghệ 4G được hiểu là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây. điện thoại 4G có thể nhận dữ liệu với tốc độ 100Megabyte/giây khi di chuyển và tới 1 Gb/giây khi đứng yên, cho phép người sử dụng có thể tải và truyền lên hình ảnh động chất lượng cao. Mạng điện thoại 3G hiện tại của có tốc độ tải là 384 kilobyte/giây và truyền dữ liệu lên với tốc độ 129 kilobyte/giây.

1.2. Giới thiệu về công nghệ LTE 1.2.1 : ĐỊNH NGHĨA

*LTE là thế hệ thứ tư của chuẩn UMTS do 3GPP phát triển. UMTS thế hệ thứ ba dựa trên WCDMA đã được triển khai trên toàn thế giới. Để đảm bảo tính cạnh tranh cho hệ thống này trong tương lai, tháng 11/2004 3GPP đã bắt đầu dự án nhằm xác định bước phát triển về lâu dài cho công nghệ di động UMTS với tên gọi Long Term Evolution (LTE). 3GPP đặt ra yêu cầu cao cho LTE, bao gồm giảm chi phí cho mỗi bit thông tin, cung cấp dịch vụ tốt hơn, sử dụng linh hoạt các băng tần hiện có và băng tần mới, đơn giản hóa kiến trúc mạng với các giao tiếp mở và giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ ở thiết bị đầu cuối

Băng tần 1,25 – 20 MHzSong công FDD , TDD , bán song công FDD

(FDDsong công phân chia tần số 5HZ)

Di động350 km/h

Đa truy nhập Đường xuống OFDMAĐường lên SC-FDMA

MIMO (số đầu vào and ra) Đường xuống 2 * 2 ; 4 * 2 ; 4 * 4Đường lên 1 * 2 ; 1 * 4

Tốc độ dữ liệu đỉnhtrong 20MHz

Đường xuống : 173 và 326 Mb/sƯ tương ứng với cấu hìnhMIMO 2 * 2 và 4 * 4Đường lên : 86Mb/s với cấu hình 1 * 2 anten

Điều chế QPSK ; 16 QAM và 64 QAMMã hóa kênh Mã tuboCác công nghệ khác Lập biểu chính xác kênh; liên kết

thích ứng ; điều khiểncông suất ; ICIC và ARQ hỗn hợp

5

Các đặc điểm chính của công nghệ LTE

o Mục tiêu của LTE :là cung cấp 1 dịch vụ dữ liệu tốc độ cao , độ trễ thấp , các gói dữ liệu đƯợc tối Ưu , công nghệ vô tuyến hỗ trợ băng thông một cách linh hoạt khi triển khai. Đồng thời kiến trúc mạng mới đƯợc thiết kế với mục tiêu hỗ trợ lƯu lượng chuyển mạch gói cùng với tính di động linh hoạt , chất lƯợng của dịch vụ thời gian trễ tối thiểu. 1.2.2 Ưu điểm :

-Tăng tốc độ truyền dữ liệu :Trong điều kiện lý tưởng hệ thống hỗ trợ tốc độ dữ liệu đường xuống đỉnh lên tới 326Mb/s

-Dải tần co giãn được :Có khả năng mở rộng từ 1.4 MHz, 3MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz và 20 MHz cả chiều lên và xuống. Điều này dẫn đến sự linh hoạt sử dụng được hiệu quả băng thông .Mức công suất cao hơn

-Đảm bảo hiệu suất khi di chuyển :chức năng hỗ trợ từ 120 đến350km/h hoặc thậm chí là 500km/h tùy thuộc vào băng tần.

-Giảm độ trễ trên mặt phẳng người sử dụng:Giảm thời gian để một thiết bị chuyển từ trạng thái nghỉ sang nối kết với mạng và bắt đầ truyền thông tin trên một kênh truyền.Thời gian này phải nhỏ hơn 100ms.

-Sẽ không còn chuyển mạch kênh :Tất cả sẽ dựa trên IP.Chúng cho phép cung cấp các dịch vụ linh hoạt hơn và sự liên hoạt động đơn giản với các mạng di động

-Độ phủ song từ 5-100km :Trong vòng bán kính 5km -100m LTE cung cấp tối ưu về lưu lượng người dùng

-Kiến trúc mạng sẽ đơn giản hơn so với mạng 3G hiện thời. Tuy nhiên mạng LTE vẫn có thể tích hợp một cách dễ dàng với mạng 3G và 2G hiện tại. Điều này hết sức quan trọng cho nhà cung cấp mạng triển khai LTE vì không cần thay đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng mạng đã có.

-Giảm chi phí :là độ phức tạp thấp,các thiết bị đầu cuối tiêu thụ ít năng lượng.-Cùng tồn tại với các chuẩn và hệ thống trước: LTE phải cùng

tồn tại và có thể phối hợp hoạt động với các hệ thống 3GPP khác .Ngƣời sử dụng LTE sẽ có thể thực hiện các cuộc gọi từ thiết bị đầu cuối của mình và thậm chí khi họ không nằm trong vùng phủ sóng của LTE.

6

PHẦN 2 – KIẾN TRÚC MẠNG VÀ GIAO THỨC LTE

Kiến trúc của mạng LTE

2.1. Kiến trúc mạng LTE

7

Phát triển kiến trúc 3GPP hướng tới kiến trúc phẳng hơn

Kiến trúc mạng LTE: được thiết kế với mục tiêu hỗ trợ lưu lượng chuyển mạch gói với tính di động linh hoạt , chất lượng dịch vụ với độ trễ tối thiểu. Một phương pháp chuyển mạch gói cho phép hỗ trợ tất cả các dịch vụ bao gồm cả thoại thông qua các kết nối gói. Kết quả là trong một kiến trúc phẳng hơn. Đặc điểm kiến trúc phẳng với ít nút tham gia sẽ làm giảm độ trễ và cải thiện hiệu suất. + Thực thể quản lý tính di động (MME)

+ eNB :là nút B phát triển+SAE/GW:phần tử quản lý di động /cổng +RNC:là phần điều khiển mạng vô tuyến+GGSN: (The Gateway GPRS Support Node)là một thành phần chính của mạng GPRS ó

trách nhiệm để ảnh hưởng lẫn nhau giữa các mạng GPRS và mạng gói bên ngoài chuyển sang+ Serving GPRS Support Node (SGSN)Chịu trách nhiệm cho việc cung cấp các gói dữ liệu

từ các trạm điện thoại di động trong khu vực dịch vụ địa lý của nó

2.2. Tổng quan về cấu hình kiến trúc cơ bản hệ thống * Hình miêu tả kiến trúc và các thành phần mạng trong cấu hình kiến trúc nơi

chỉ có một E-UTRAN tham gia. Hình này cũng cho thấy sự phân chia kiến trúc thành bốn vùng chính: thiết bị người dùng (UE) ; UTRAN phát triển( E-UTRAN); mạng lõi gói phát triển(EPC); và các vùng dịch vụ.

8

*UTRAN là mạng truy nhập vô tuyến. được thiết kế mới cho UMTS, nó có nhiệm vụ thực hiện các chức năng liên quan tới truy nhập mạng qua giao diện vô tuyến. Như vậy thông qua UTRAN thì các thiết bị đầu cuối mới có thể truy nhập được mạng và sử dụng dịch vụ. UTRAN được xây dựng để có cấu trúc và giao diện thuận tiện cho việc sử dụng các công nghệ truy nhập vô tuyến mới CDMA đồng thời cũng kết nối để sử dụng các dịch vụ cũ. Nó giúp cho một thiết bị đầu cuối thiết lập kết nối, sử dụng dịch vụ. Nó có thể chia thành hai thành phần chính : + Nút B – Node B: là thành phần mạng thực hiện nhiệm vụ thu phát song trong một hay nhiều cell. Hay nói cách khác, nó có nhiệm vụ tập hợp và chuyển các giao diện vô tuyến giữa mạng và thuê bao Uu thành các giao diện và ngược lại. Thành phần có chức năng tương tự trong GSM là BTS (Base Traceiver Station)

9

- Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC (Radio Network Controller): Sở hữu và quản lý các tài nguyên vô tuyến trong vùng phục vụ của nó, tức là các node B nối tới nó. RNC là điểm truy nhập tất cả các dịch vụ do UTRAN cung cấp cho mạng lõi Core Network. Chức năng này tương đương với thành phần BSC (Base Station Controller) trong GSM

Cấu trúc của mạng truy nhập vô tuyếnMạng truy nhập vô tuyến được giới hạn bởi hai giao diện: một là giao diện Uu giữa UTRAN và thiết bị đầu cuối UE, hai là giao diện Iu giữa UTRAN và phần mạng lõi CNCấu trúc của UTRAN gồm một hay nhiều khối RNS (Radio Network Subsystem) nối tới mạng lõi CN qua giao diện Iu. Mỗi khối RNS gồm một RNC và nhiều node B nối tới RNC qua giao diện Iub. Node B gồm nhiều cell, các cell có thể sử dụng thu phát theo công nghệ FDD (Frequency Division Duplex) hoặc TDM (Time Division Duplex). Trong UTRAN, các RNC có thể kết nối với nhau thông qua giao diện Iur.RNC là phần tử duy nhất trong mạng UMTS điều khiển nguồn tài nguyên vô tuyến. Nó quản lý nhiều Node B và thông qua giao thức điều khiển tài nguyên vô tuyến RRC (Radio Resource Control) để định nghĩa các bản tin và các thủ tục giữa đầu cuối và UTRAN. Các chức năng của RNC là:- Quản lý tài nguyên vô tuyến qua giao diện Iub- Điều khiển các node B- Quản lý lưu lượng- Thực hiện việc phân tập dữ liệu đến một hay nhiều node B- Gán mã định kênh- Thu thập các bản tin đo lường

+ Node B là một trạm thu phát song, nó tương đương với BTS trong hệ thống GSM. Trong một node B có thể có một hay nhiều cell. Chức năng chính của nó là thực hiện các chức năng của lớp vô tuyến như mã hóa kênh, đan xen, thích ứng tốc độ, trải phổ. Ngoài ra nó còn tham gia thực hiện một số chức năng quản lý tài nguyên vô tuyến như điều khiển công suất vòng trong… Thêm vào đó vì bản thân node B chứa cả lớp vô tuyến vật lý nên nó cũng phải thực hiện một số chức năng như phát hiện lỗi trên đường truyền vô tuyến, đo song vô tuyến và gửi bản tin lên trên, đồng bộ thời gian, tần sốGiao thức vô tuyến dùng trong mạng truy nhập vô tuyếnCác giao thức phải được xây dựng để đáp ứng các yêu cầu:- Tốc độ bit có thể thay đổi trong kênh riêng. Đặc tính này đặc biệt có ích khi đầu cuối yêu cầu phục vụ nhiều dịch vụ đồng thời và nó giúp tối ưu việc sử dụng tài nguyên- Có khả năng ghép nhiều kênh truyền logic trên một kênh truyền tải riêng- Có khả năng ghép nhiều kênh truyền tải dành riêng trên một kênh vật lý- Kênh chung đường xuống được chia sẻ bởi nhiều người như vậy sẽ tiện lợi cho các ứng dụng Internet- Kênh chung đường lên có thể được dung để cung cấp dịch vụ về dữ liệu

10

Các giao thức vô tuyến trong UTRAN được khuyến nghị theo ba lớp của mô hình mở. Đó là các lớp : Vật lý (physical layer), Dữ liệu (data link layer), mạng (network layer)VD:Xuất phát từ bài toán thực tế của nhà cung cấp dịch vụ Vinaphone, để phủ sóng hết toàn bộ gần 90 triệu dân số Việt Nam, người ta tính cần phải dùng tới gần 7000 node B. mà cứ 14 node B = 1 STM1. Các STM1, E1 thuê lạicủa các bưu điện tỉnh, VTN---- dẫn đến rất tốn kém, và chúng ta cần đến giải pháp IP RAN (do sự hạn chế của công nghệ TDM trong mạng truy nhâp vô tuyến)

2.3. Thiết bị người dùng ( UE) UE là thiết bị mà người dùng đầu cuối sử dụng để liên lạc. Thông thường nó là những thiết bị cầm tay như điện thoại thông minh hoặc một thẻ dữ liệu như mọi người vẫn đang sử dụng hiện tại trong mạng 2G và 3G

Các chức năng của UE là nền tảng cho các ứng dụng truyền thông, mà có tín hiệu với mạng để thiết lập, duy trì và loại bỏ các liên kết thông tin người dùng cần. Điều này bao gồm các chức năng quản lý tính di động như chuyển giao, báo cáo vị trí của thiết bị, và các UE phải thực hiện theo hướng dẫn của mạng. Có lẽ quan trọng nhất là UE cung cấp giao diện người sử dụng cho người dùng cuối để các ứng dụng như VoIP có thể được sử dụng để thiết lập một cuộc gọi thoại. 2.3. E-UTRAN NodeB (eNodeB)

Đơn giản đặt eNodeB là một trạm gốc vô tuyến kiểm soát tất cả các chức năng vô tuyến liên quan trong phần cố định của hệ thống. Các trạm gốc như eNB thường phân bố trên toàn khu vực phủ sóng của mạng. Mỗi eNB thường cư trú gần các anten vô tuyến hiện tại của chúng.

11

+ Chức năng của eNB hoạt động như một cầu nối giữa 2 lớp là UE và EPC, nó là điểm cuối của tất cả các giao thức vô tuyến về phía UE, và tiếp nhận dữ liệu giữa các kết nối vô tuyến và các kết nối IP cơ bản tương ứng về phía EPC+ eNodeB còn có vai trò quan trọng trong quản lý tính di động (MM)+Điều khiển eNB và đo đạc phân tích mức độ của tín hiệu vô tuyến được thực hiện bởi UE+ Hình cho thấy các kết nối với eNB đã đến xung quanh các nút logic, và tóm tắt các chức năng chính trong giao diện này. Trong tất cả các kết nối eNB có thể là trong mối quan hệ một – nhiều hoặc nhiều – nhiều. Các eNB có thể phục vụ đồng thời nhiều UE trong vùng phủ sóng của nó nhưng mỗi UE chỉ được kết nối tới một eNB trong cùng một thời điểm. Các eNB sẽ cần kết nối tới các eNB lân cận với nó trong khi chuyển giao có thể cần thực hiện.

2.4. Thực thể quản lý tính di động (MME) * thực thể quản lý tính di động(MME) là thành phần điều khiển chính trong EPC. Thông thường MME sẽ là một máy chủ ở một vị trí an toàn tại các cơ sở của nhà điều hành. Nó chỉ hoạt động trong các CP, và không tham gia vào con đường của UP dữ liệu.* Danh sách các chức năng chính của MME trong cấu hình kiến trúc cơ bản hệ thống

a: Xác thực và bảo mật -khi một UE đăng ký vào mạng lần đầu tiên, MME sẽ khởi tạo sự xác thực, bằng cách thực hiện những điều sau: nó tìm ra danh tính thường trú của UE, hoăc từ các mạng truy nhập trước đó hoặc chính bản thân UE, yêu cầu từ bộ phục vụ thuê bao thường trú (HSS) trong mạng chủ của UE các điều khiển chứng thực có chứa các mệnh lệnh chứng thực – trả lời các cặp tham số, gửi các thử thách với UE và so sánh các trả lời nhận được từ UE vào một trong những cái đã nhận từ mạng chủ.Chức năng này là cần thiết để đảm bảo các yêu cầu bảo vệ với UE

b: Quản lý tính di động (MME)-MME theo dõi vị trí của tất cả các UE trong khu vực của mình, khi một UE đăng ký vào mạng lần đầu tiên.-MME điều khiển các thiết lập và giải phóng nguồn tài nguyên dựa trên những thay đổi chế độ hoạt động của UE. MME cũng tham gia vào việc điều khiển tín hiệu chuyển giao của UE.

C: Quản lý hồ sơ thuê bao và dịch vụ kết nối:- O thời điểm một UE đăng ký vào mạng, các MME sẽ chịu trách nhiệm lấy hồ sơ đăng ký

của nó từ mạng chủ về. Các MME sẽ lưu trữ thông tin này trong suốt thời gian phục vụ UE. Hồ sơ này xác định những gì các kết nối mạng dữ liệu gói được phân bổ tới các mạng ở tập tin đính kèm.

12

2.1.4 MME kết nối tới các nút logic khác và các chức năng chính Hình 2.1.4 cho thấy các kết nối MME đến quanh các nút logic, và tóm tắt các chức năng chính trong giao diện này. Về nguyên tắc MME có thể được kết nối với bất kỳ MME khác trong hệ thống, nhưng thường kết nối được giới hạn trong một nhà điều hành mạng duy nhất. Các kết nối từ xa giữa các MME có thể được sử dụng khi một UE đã đi xa, trong khi đi đăng ký với một MME mới sau đó tìm kiếm nhận dạng thường trú mới của UE, sau đó lấy nhận dạng thường trú của UE, mã nhận dạng thuê bao di động quốc tế (IMIS), từ MME truy cập trước đó. Các kết nối giữa các MME với các MME lân cận được sử dụng trong chuyển giao

2.5. Cổng phục vụ ( S-GW)-S-GW là quản lý đường hầm UP và chuyển mạch. S-GW là một phần của hạ tầng mạng nó được duy trì ở các phòng điều hành trung tâm của mạng.

-S-GW có một vai trò rất nhỏ trong các chức năng điều khiển. Nó chỉ chịu trách nhiệm về nguồn tài nguyên của riêng nó, và nó cấp phát chúng dựa trên các yêu cầu từ MME

13

- Trong khi di chuyển giữa các eNodeB, S-GW hoạt động như nút cuối di động địa phương. MME sẽ lệnh S-GW để chuyển sang đường hầm từ một eNodeB khác.MME cũng có thể yêu cầu S-GW cung cấp tài nguyên đường hầm cho dữ liệu chuyển tiếp khi có nhu cầu cần chuyển dữ liệu từ eNodeB nguồn tới eNodeB đích trong thời điểm UE có chuyển giao vô tuyến. Các tình huống di chuyển cũng bao gồm sự thay đổi từ một S-GW tới một cái khác, và MME sẽ điều khiển sự thay đổi này cho phù hợp bằng cách loại bỏ các đường hầm trong S-GW cũ và thiết lập chúng trong S-GW mới. -Trong hình 2.5 cho thấy S-GW được kết nối tới các nút logic khác và danh sách các chức năng chính trong các giao diện này. Tất cả các giao diện được cấu hình theo kiểu một – nhiều từ S-GW được thấy. Một S-GW có thể chỉ phục vụ một khu vực địa lý nhất định với một tập giới hạn các eNodeB, và tương tự có thể có một tập giới hạn của các MME điều khiển khu vực đó

2.6. Cổng mạng dữ liệu goi( P-GW) -Cổng mạng dữ liệu gói là tuyến biên giữa EPS và các mạng dữ liệu gói bên ngoài. Nó là

nút cuối di động mức cao nhất trong hệ thống, và nó thường hoạt động như là điểm IP của các thiết bị cho UE. Nó thực hiện các chức năng chọn lưu lượng và lọc theo yêu cầu bởi các dịch vụ được đề cập. Tương tự như S-GW, các P-GW được duy trì tại các phòng điều hành tại một vị trí trung tâm.-P-GW bao gồm cả PCEF, có nghĩa là nó thực hiện các chức năng chọn lưu lượng và lọc

theo yêu cầu bởi các chính sách được thiết lập cho UE và các dịch vụ nói đến, nó cũng thu thập các báo cáo thông tin chi phí liên quan.

Hình 2.1.6 P-GW kết nối tới các node logic khác và các chức năng chính- P-GW là điểm cuối di đông mức cao nhất trong hệ thống. Khi một UE di chuyển từ một S-GW tới một cái khác, các phần tử mang phải được chuyển vào P-GW. P-GW sẽ nhận được chỉ dẫn để chuyển các luồng từ các S-GW mới.

14

-Hình 2.1.6 cho thấy các kết nối P-GW đã đến xung quanh các nút logic, và danh sách các chức năng chính trong giao diện này- Mỗi P-GW có thể được kết nối tới một hoặc nhiều PCRF, S-GW và mạng bên ngoài. Đối với một UE liên kết với P-GW thì chỉ có duy nhất một S-GW, nhưng có các kết nối tới nhiều các mạng bên ngoài và tương ứng có nhiều các PCRF có thể cần phải được hỗ trợ, nếu có kết nối tới nhiều các PDN được hỗ trợ thông qua một P-GW

2.7. Chức năng chính sách và tính cước tài nguyên ( PCRF) Là phần tử mạng chịu trách nhiệm về chính sách và điều khiển tính cước ( PCC). Nó tạo ra các quyết định về cách xử lý các dịch vụ về QoS, và cung cấp thông tin cho PCEF được đặt trong P-GW, và nếu được áp dụng cho cả BBERF được đặt trong S-GW, để cho việc thiết lập các phần tử mang thích hợp và việc lập chính sách. PCRF là một máy chủ và thường được đặt với các phần tử CN khác tại các trung tâm điều hành chuyển mạch.

2.1.7 :PCRF kết nối tới các nút logic khác & các chức năng chính

Các kết nối giữa PCRF và các nút khác được thể hiện như trong hình 2.7, mỗi PCRF có thể được kết nối với một hoặc nhiều AF, P-GW và S-GW. Chỉ có một PCRF liên kết với mỗi kết nối PDN đó là một UE duy nhất đã có.

2.8. Máy chủ thuê bao thường trú (HSS) (HSS) là kho dữ liệu thuê bao cho tất cả dữ liệu người dùng thường xuyên. Nó cũng

ghi lại vị trí của người sử dụng ở mức độ của nút điều khiển mạng tạm trú, chẳng hạn như MME. Nó là một máy chủ cơ sở dữ liệu và được duy trì tại các phòng trung tâm của nhà điều hành.

15

HSS lưu trữ bản gốc của hồ sơ thuê bao, trong đó chứa các thông tin về các dịch vụ được áp dụng đối với người sử dụng, bao gồm thông tin về các kết nối PDN được cho phép, và liệu có chuyển tới một mạng tạm trú riêng được hay không? HSS cũng lưu những nhận dạng của các P-GW được sử dụng. Khóa thường trực được sử dụng để tính toán xác thực và được gửi tới mạng tạm trú để xác thực người dùng và các khóa phát sinh tiếp sau để mã hóa và bảo vệ tính toàn vẹn là được lưu trữ tại các trung tâm xác thực(AUC

PHẦN 3 - TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE(các chức năng)3.1. Các chế độ truy nhập vô tuyến

Giao diện không gian LTE hỗ trợ cả hai chế độ là song công phân chia theo tần số ( FDD) và song công phân chia theo thời gian ( TDD), mỗi chế độ có một cấu trúc khung riêng. Chế độ bán song công FDD cho phép chia sẻ phần cứng giữa đường lên và đường xuống vì đường lên và đường xuống không bao giờ sử dụng đồng thời. Kỹ thuật này được sử dụng trong một số dải tần và cũng cho phép tiết kiệm chi phí trong khi giảm một nửa khả năng truyền dữ liệu.

Giao diện không gian LTE cũng hỗ trợ phát đa phương tiện và các dịch vụ phát quảng bá đa điểm (MBMS). Một công nghệ tương đối mới cho nội dung phát sóng như truyền hình kỹ thuật số tới UE bằng cách sử dụng các kết nối điểm- đa điểm.

3.2. Băng tần truyền dẫnLTE phải hỗ trợ thị trường không dây quốc tế , các quy định về phổ tần trong khu

vực và phổ tần sẵn có. Để đạt được điều này các thông số kỹ thuật bao gồm băng thông kênh biến đổi có thể lựa chọn từ 1,4 tới 20MHz

3.3. Thủ tục điều khiển định thờiThủ tục điều khiển định thời là cần thiết để cho sự truyền dẫn hướng lên từ các người

sử dụng khác nhau tới eNodeB về bản chất là trong phạm vi tiền tố vòng. Như vậy đồng bộ hướng lên là cần thiết để tránh nhiễu giữa những người sử dụng bằng việc lập lịch truyền dẫn hướng lên trên cùng khung con. eNodeB liên tục có các biện pháp định thời tín hiệu hướng lên của UE và điều chỉnh thời điểm truyền dẫn đường lên

16

Các lệnh ứng trước định thời được gửi chỉ khi việc điều chỉnh định thời là thực sự cần thiết. Độ phân giải của một lênh ứng trước định thời là 0,52µs, và ứng trước định thời được xác định một cách tương đối so với thời điểm của khung vô tuyến đường xuống đã nhận được trên UE.

3.4. chức năng nhắn tin Cho phép nhắn tin, UE sẽ được cấp phát một khoảng nhắn tin và một khung con riêng trong khoảng thời gian mà thông điệp tin nhắn có thể được gửi đi.Các tiêu chí thiết kế chính trong nhắn tin là nhằm đảm bảo đủ một chu kỳ cho các thiết bị để tiết kiệm năng lượng và cũng để đảm bảo thời gian đáp ứng đủ nhanh cho cuộc gọi đến.3.5. Thủ tục báo cáo phản hồi kênh ( phản hồi khi vắng mặt)

Mục đích của báo cáo phản hồi trạng thái kênh là để cung cấp cho eNodeB thông tin về trạng vắng mặt kênh đường xuống nhằm giúp tối ưu hóa quyết định lập lịch biểu gói tin.

Điều này tạo ra một khả năng cho việc lập lịch biểu gói tin trong miền tần số (FDPS), đây là một phương pháp nhằm phân chia các nguồn tài nguyên vô tuyến trong miền tần số cho các người sử dụng khác nhau nhằm tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.

3.6. Hoạt động chế độ bán song công Các thông số kỹ thuật của LTE cũng cho phép chế độ hoạt động bán song công, trong

đó về cơ bản là hoạt động trong chế độ FDD ( ví dụ, tần số thu và phát là riêng rẽ ) nhưng truyền dẫn và thu nhận không diễn ra đồng thời như trong chế độ TDD.

Tác động đối với tốc độ dữ liệu có thể là đường lên hoặc đường xuống sẽ không còn được độc lập nhưng tốc độ dữ liệu sẵn có trong một hướng truyền dẫn sẽ phụ thuộc vào việc các nguồn tài nguyên được cấp phát cho các hướng khác nhau

17

3.7 . Đo lường UE ( người dùng- tính cước) Đối với UE các phép đo sau đây được thực hiện bên trong hệ thống LTE :

+Công suất thu tín hiệu chuẩn (RSRP), mà đối với một ô riêng biệt đó là mức trung bình của công suất đo được ( và mức trung bình giữa các nhánh thu được ) của các thành phần tài nguyên có chứa các tín hiệu chuẩn ô cụ thể. + Chất lượng thu tín hiệu chuẩn ( RSRQ) nó là tỉ số của RSRP và UTRAN mang chỉ thị cường độ tín hiệu nhận được (RSSI), với các tín hiệu chuẩn. + UTRAN , đây là tổng công suất dải rộng thu được trên một tần số nhất định, nó bao gồm nhiễu từ toàn bộ vũ trụ vào tần số cụ thể, cho dù đó là sự can nhiễu giữa các ô hoặc từ mọi nguồn nhiễu nào khác. UTRAN không phải là báo cáo của UE như là một phép đo riêng lẻ, nhưng nó chỉ được sử dụng trong việc tính toán các giá trị RSRQ và cước bên UE.

3.8 hình tham số lớp vật lý Các tham số lớp vật lý để cấu hình cho kết nối trong một ô cụ thể là trách nhiệm

của eNodeB cụ thể

Thiết lập các kết nối X2 Khi lắp đặt một ô mạng mới, theo nguyên tắc là ô có thể chọn ngẫu nhiên PCI và khi báo cáo đo lường đầu tiên đã thu được từ UE bất kỳ, nó sẽ nghiên cứu các PCI đang sử dụng ở gần. Sau đó khi eNodeB đã biết được các ô lân cận và nó có thể thiết lập các kết nối X2

Một khi các kết nối X2 cung cấp thông tin về các giá trị PCI được sử dụng trong các ô lân cận, ô có thể xác định xem PCI nó lựa chọn có cần phải điều chỉnh hay không. Hoặc,

18

PCI có thể được lấy trực tiếp , như vậy tránh được các xung đột ban đầu cho PCI giữa các ô gần nhau. PHẦN 5 – CÁC THỦ TỤC TRUY NHẬP5.1. Thủ tục dò tìm ô Dò tìm ô là thủ tục mà theo đó thiết bị đầu cuối tìm thấy một ô mạng để có khả năng kết

nối tới. Như là một phần của thủ tục dò tìm ô, thiết bị đầu cuối đã tìm được nhận dạng của một ô và ước tính sự định thời khung của ô được xác định

Để tránh việc lập kế hoạch ô phức tạp, số lượng các nhận dạng ô lớp vật lý phải có đủ lớn. LTE hỗ trợ 510 nhận dạng ô khác nhau, được chia thành 170 nhóm nhận dạng ô.

Để giảm sự phức tạm trong việc dò tìm ô, dò tìm ô trong LTE thường được thực hiện trong một vài bước, tương tự như thủ tục dò tìm ô ba bước trong WCDMA. Để hỗ trợ thiết bị đầu cuối trong thủ tục này, LTE cung cấp một tín hiệu đồng bộ sơ cấp và một tín hiệu đồng bộ thứ cấp trên đường xuống. Các tín hiệu đồng bộ sơ cấp và thứ cấp là các chuỗi riêng, được chèn vào hai ký hiệu OFDM cuối cùng trong khe đầu tiên của khung con số 0 và số 5 như được minh hoạ t. Ngoài các tín hiệu đồng bộ, thủ tục dò tìm ô cũng có thể lợi dụng các tín hiệu tham chiếu như là một phần hoạt động của nó.

Các tín hiệu đồng bộ sơ cấp & thứ cấp

Hơn nữa, khi có một ánh xạ một-một giữa mỗi một sự nhận dạng trong một nhóm nhận dạng ô và mỗi một dãy trực giao trong ba chuỗi là được sử dụng khi tạo ra tín hiệu chuẩn. Thiết bị đầu cuối khác cũng có được một phần kiến thức về cấu trúc tín hiệu chuẩn trong bước này. Nhóm ô nhận dạng, tuy nhiên vẫn chưa biết đến thiết bị đầu cuối sau bước này.

5.2. Dò tìm ban đầu và dò tìm ô lân cận (gjảm nghẽn mạng)

19

Việc tìm một ô để kết nối đến sau khi bật nguồn của thiết bị đầu cuối rõ dàng là một trường hợp quan trọng. Tuy nhiên, một việc quan trọng không kém đó là khả năng để xác định các ô dự phòng cho việc chuyển giao mơi là một phần của việc hỗ trợ tính di động, khi thiết bị đầu cuối kết nối đã di chuyển từ một ô tới một ô khác.Trường hợp này thường được gọi tắt là dò tìm ô ban đầu và dò tìm ô lân cận. Đối với việc dò tìm ô ban đầu, thiết bị đầu cuối thường không biết tần số sóng mang

của các ô mà nó đang tìm kiếm. Để giải quyết trường hợp này, thiết bị đầu cuối cần phải dò tìm với một tần số sóng mang phù hợp, về cơ bản bằng cách lặp đi lặp lại các thủ tục nói trên cho bất kỳ tần số sóng mang nào có thể có được đưa ra bởi sự quét tần số.Các phương thức thực hiện riêng cũng có thể được sử dụng để làm giảm thời gian từ khi bật nguồn cho đến khi tìm được một ô.thiết bị đầu cuối phải có khả năng thực hiện việc dò tìm ô lân cận trong các trường hợp này. Đối với dò tìm ôlân cận liên-tần số, đây không phải là một vấn đề lớn như các ô dự phòng lân cận, truyền ở cùng một tần số như là thiết bị đầu cuối đã được thực hiện trong khi đang nhận dữ liệu. Nhận dữ liệu và dò tìm ô lân cận là các chức năng băng gốc riêng đơn giản, hoạt động trên cùng tín hiệu thu được.

5.3.Truy nhập ngẫu nhiên Một yêu cầu cơ bản cho bất kỳ một hệ thống di động tế bào nào là khả năng cho thiết bị

đầu cuối yêu cầu thiết lập một kết nối. Điều này thường được gọi là truy nhập ngẫu nhiên và phụ vụ hai mục đích chính của LTE, cụ thể là thiết lập đồng bộ hướng lên và thiết lập một nhận dạng thiết bị đầu cuối duy nhất với thiết bị UE khác.

PHẦN 6 – TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI LTE TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM

6.1. Triển khai LTE trên thế giới Theo các cuộc khảo sát gần đây có hơn 80% nhà cung cấp dịch vụ di động trên thế giới hiện đang sử dụng công nghệ GSM (gồm GSM, GPRSHSPA). Theo giới chuyên gia phân tích và đánh giá, lợi thế về hạ tầng sẵn có và số lượng người sử dụng đông đảo là lý do chính để phát triển thị trường di động băng thông rộng với công nghệ HSPA và tiếp theo sẽ là LTE. Đặc tả kỹ thuật của công nghệ LTE có khả năng tương thích gần như hoàn hảo với công nghệ nền tảng GSM. Không chỉ GSM, các telco sử dụng công nghệ CDMA cũng không bỏ qua cơ hội chuyển tiếp lên 4G với công nghệ LTE.

20

Thực tế cho thấy, hầu hết các hãng sản xuất thiết bị viễn thông hàng đầu thế giới: Motorola, Nokia, Nokia Siemens Networks, Huawei, LG Electronics, Samsung, NEC, Fujitsu...đã nhận ra tiềm năng to lớn này và đã cùng bắt tay với các telco lớn trên thế giới (Verizon Wireless, AT&T, France Telecom-Orange, NTT DoCoMo, T-Mobile, China Mobile, ZTE...) thực hiện các cuộc thử nghiệm quan trọng trên công nghệ LTE và đã đạt những thành công đáng kể.

Trong đó, Nokia đã công bố thử nghiệm thành công LTE với tốc độ lên đến 173Mbps trong môi trường đô thị với nhiều thuê bao cùng lúc trên tần số 2,6GHz, băng thông 20MHz. Alcatel-Lucent thông báo đã thử nghiệm thành công LTE với tốc độ tải về đạt 80Mbps. (Trung Quốc) cũng cho biết đã trình diễn thành công LTE với mức tốc độ tải về 130Mbps. Tiếp đó, Motorola cũng tuyên bố, họ đã cộng tác với các nhà khai thác di động của Anh hoàn thành cuộc thử nghiệm kết nối ngoài trời đối với công nghệ LTE, tần số 700MHz và 2,6GHz. Mới đây, Motorola tiếp tục công bố họ đã hoàn tất thử nghiệm giai đoạn một công nghệ TD-LTE (TD Mode – LTE) với Bộ Công nghiệp và CNTT (MIIT) Trung Quốc, tốc độ tải xuống thực tế đạt được 80Mbps. Các cuộc thử nghiệm và trình diễn này đã chứng tỏ khả năng tuyệt vời của công nghệ LTE và khả năng thương mại hóa LTE đã đến rất gần. Kế hoạch thử nghiệm và triển khai công nghệ LTE vẫn đang được các công ty trên cùng hợp tác thúc đẩy và đến nay đã chính thức có dịch vụ LTE thương mại hoá. 6.1.1Thương mại hóa Trong cuộc chạy đua để trở thành để trở thành nhà khai thác mạng đầu tiên đưa vào vận hành thương mại các dịch vụ LTE, TeliaSonera đã về đích sớm nhất. TeliaSonera là telco đầu tiên trên thế giới thương mại hóa công nghệ LTE tại hai thủ đô Stockholm (Thụy Điển) và Oslo (Na Uy) vào năm 2010 và tiếp tục triển khai sang Phần Lan. Song hành với chiến dịch triển

21

khai mạng 4G LTE, TeliaSonera cũng tiếp tục mở rộng mạng Turbo-3G (công nghệ HSPA) nhằm tăng dung lượng và khu vực phủ sóng. Trong năm nay, TeliaSonera tiếp tục mở rộng mạng 4G đến 25 thành phố lớn của Thụy Điển và 4 thành phố của Na Uy. Hãng này sử dụng công nghệ LTE tần số 2,6GHz cùng với băng thông 20MHz, tốc độ tối đa lên đến 100Mbps. Theo số liệu của Hiệp hội các nhà sản xuất di động toàn cầu GSA, tới giữa năm 2010, thế giới đã có 80 nhà mạng tại 33 quốc gia cam kết phát triển lên LTE, trong đó có 21 nhà mạng ở khu vực châu Á-Thái Bình Dương. Tại Đông Nam Á đã có M1, SingTel và StarHub đều ở Singapore triển khai LTE.

6.1.2 Các nhà phát triển thiết bị Qualcomm cũng đã thông báo một lộ trình sản phẩm mới, bổ sung công nghệ 4G LTE cho tất cả các modem Gobi của họ. Dựa trên sự thành công của Gobi, Qualcomm (đối tác của các hãng sản xuất máy tính: Sony, Acer, Lenovo, Dell, HP...) chuẩn bị tập trung vào các dòng sản phẩm: e-reader, thiết bị chơi game, modem USB và các ứng dụng thương mại M2M (mobile to mobile – di động tới di động). Các chipset mới hỗ trợ tốc độ lên đến 100Mbps, tương thích ngược với HSPA, MDM9600 hỗ trợ tốc độ 100Mbps,

RIM đang rất kỳ vọng vào phiên bản PlayBook dành cho Sprint và xem đây là câu trả lời cho những chỉ trích lâu nay về sự giới hạn sử dụng của PlayBook nếu thiếu điện thoại BlackBerry. Phát biểu với AllThingsD, RIM cho biết: "Công ty đã quyết định ưu tiên và tập trung vào hướng phát triển thiết bị hoạt động trên băng tầng 4G LTE. Chúng tôi vẫn tiếp tục phát triển và kết hợp với các nhà mạng nhằm mang lại cho thị trường Hoa Kì những mẫu máy tính bảng hỗ trợ 4G mang tính cách tân và mạnh mẽ."6.2. Triển khai LTE tại VIỆT NAM Bộ TT&TT đã đồng ý cho VNPT, Viettel, FPT Telecom, CMC và VTC được thử nghiệm mạng di động công nghệ LTE. Thời gian thử nghiệm là 1 năm. Theo Luật Viễn thông, các doanh nghiệp sẽ phải đấu giá tần số để lấy giấy phép này. Sau khi đấu giá, các doanh nghiệp có thể chuyển nhượng tần số nếu muốn. Việc đấu giá tần số là nhằm tránh tình trạng xin giấy phép để “giữ chỗ”.

22

Ngày 10/10/2010, VNPT đã tuyên bố hoàn thành trạm BTS theo công nghệ LTE đầu tiên đặt tại tòa nhà Internet, lô 2A, làng Quốc tế Thăng Long, Cầu Giấy, Hà Nội với tốc độ truy cập Internet có thể lên đến 60 Mbps. Giai đoạn 1 dự án thử nghiệm cung cấp dịch vụvô tuyến băng rộng công nghệ LTE của VNPT sẽ được VDC triển khai với 15 trạm BTS tại Hà Nội, bán kính phủ sóng mỗi trạm khoảng 1km.

Hình 6.2 Trạm gốc LTE Về phía Viettel, tập đoàn này cũng cho biết, sẽ phối hợp với Huawei tiến hành lắp đặt, tích hợp thiết bị LTE tại quận Tân Bình, TP.HCM. Trước đó, Viettel cũng đã tiến hành thử nghiệm ở Hà Nội. Cụ thể, Viettel sẽ tiến hành thử nghiệm một hệ thống mạng mới hoàn chỉnh với 40 trạm LTE tại hai quận Đống Đa và Ba Đình. Sau đó, dự kiến trong quý 1/2011, Viettel sẽ cung cấp dịch vụ 4G cho một số khách hàng dùng thử.Mạng này cho biết, khi triển khai, mạng 4G sẽ không ảnh hưởng đến chất lượng mạng 3G và 2G đang cung cấp cho khách hàng. Theo giới chuyên môn, từ khi Việt Nam bắt đầu thử nghiệm công nghệ 3G đến khi chính thức thương mại hóa đã mất tới 6 năm. Vì vậy, một vài năm tới sẽ không phải là thời điểm thích hợp để triển khai công nghệ này.

6.3 4G trò chơi không dễ cho các nhà mạng

Theo thống kê của Bộ Thông tin và Truyền thông, sau 2 năm triển khai, mạng 3G đã phủ sóng trên toàn quốc với tỷ lệ 93,68% dân số. Thế nhưng, số lượng thuê bao của cả 3 nhà khai thác 3G chỉ đạt trên 8 triệu và ở ngưỡng khá khiêm tốn so với con số trên 120 triệu thuê bao 2G. Dù rằng, 3G được biết đến như mạng thế hệ mới với các tính năng vượt trội.

Tổng số tiền mà các hãng viễn thông cam kết đầu tư cho mạng 3G trong 3 năm đầu (2009-2011) là 42.000 tỷ đồng, tương đương với 2,47 tỷ đôla. Hiện, 4 hãng khai thác đã đầu tư tổng số tiền

23

cho mạng 3G vào khoảng 33.000 tỷ đồng để phát triển trên 30.300 trạm thu phát sóng BTS. Thế nhưng, doanh thu mà họ đạt được tại tất cả các dịch vụ 3G xấp xỉ 3.600 tỷ đồng.

Doanh thu và thuê bao chưa đạt được mức kỳ vọng khiến nhà mạng nhớ lại câu chuyện về cái "bẫy 3G" mà Tổng giám đốc Tập đoàn Viễn thông Quân đội Viettel từng đề cập. Để khách hàng có thể sử dụng dịch vụ một cách hoàn hảo, mỗi mạng di động sẽ phải đầu tư số lượng trạm thu phát sóng ít nhất là bằng mạng 2G (cỡ khoảng 28.000 trạm).

Như vậy, số tiền mà nhà mạng bỏ ra để phát triển hạ tầng ngang ngửa với việc xây dựng mạng di động mới, cỡ khoảng 400-500 triệu USD. Để phát triển được một trạm BTS, nhà mạng đang phải bỏ số tiền tương đương với 15.000 USD, chưa kể các khoản đầu tư cho hệ thống tổng đài, mạng lưới bán... Khi độ phủ sóng đã đạt ngưỡng rộng khắp toàn quốc, nhà mạng mới mong hạn chế được tối đa hiện tượng mất liên lạc, rớt cuộc gọi.

"3G là cuộc chơi cực kỳ tốn kém. Tốn nhưng nhà mạng Viettel không có cửa nào khác là tiếp tục đầu tư. 5.000 trạm thu phát sóng thậm chí là 10.000 trạm sẽ không giải quyết được vấn đề gì hết. Để 3G chạy hoàn hảo, số lượng trạm BTS phải được nâng lên con số vài chục nghìn tỷ nhìn nhận đầu tư cho 3G cực kỳ tốn kém mới giải quyết được vấn đề chất lượng. Thế nhưng, lượng thuê bao 3G và có bao nhiêu thuê bao chịu chuyển đổi dịch vụ từ 2G sang 3G... trong 2 năm qua đều chưa đạt được mức kỳ vọng. Hiện tại, người dùng di động MobiFone ra vào mạng 3G theo kiểu "khách hàng vãng lai" chứ không phải truyền thống. Nếu tính thuê bao theo đúng nghĩa sử dụng dịch vụ thường xuyên, phát sinh cuộc gọi, duy trì số lâu dài trên hệ thống, con số này chỉ chiếm chưa đầy 1% so với mạng 2G.

24

KẾT LUẬN: Chính vì đang "sa lầy" trong cuộc đua 3G nên khi đề cập đến mạng thế hệ thứ 4 (4G) các đại gia di động đều có chung một nhận định là: "Cần phải tính toán thêm chứ không nên vội vã".

PHẦN 7:KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Công nghệ LTE là một công nghệ mới, đã và đang được tiếp tục nghiên cứu và triển khai trên toàn thế giới, với khả năng truyền tải tốc độ cao kiến trúc mạng đơn giản , sử dụng băng tần hiệu quả và hoàn toàn tương thích với các hệ thống trước đó ( GSM & WCDMA ) và dựa trên một mạng toàn IP. LTE có thể trở thành hệ thống thông tin di động toàn cầu trong tương lai. Vì vậy việc tìm hiểu về công nghệ LTE là cần thiết và có ý nghĩa thực tế. LTE là một công nghệ phát triển sau so với WIMAX, nhưng với các đặc tính tuyệt vời mà nó đem lại, nên hiện nay đã có rất nhiều các nhà mạng lớn trên thế giới đã ủng hộ và lựa chọn để triển khai. Các nhà chế tạo thiết bị đầu cuối cũng đã tiến hành tích hợp công nghệ LTE vào sản phẩm của mình. Tại việt nam thì các nhà mạng cũng đã tiến hành thử ngiệm công nghệ LTE và cũng đã đạt được những kết quả khả quan. Do vậy, việc nắm bắt công nghệ LTE là hết sức cần thiết

25

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT (THAM KHẢO)

Kí Hiệu Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt3GPP Third Generation Partnership

Project Dự án các đối tác thế hệ thứ ba

AAA Authentication, Authorization and Accounting

Xác thực, cấp phép và tính cước

ACF Analog Channel Filter Bộ lọc kênh tương tự ACIR Adjacent Channel Interference

Rejection Loại bỏ nhiễu kênh lân cận

ACK Acknowledgement Sự báo nhận ACLR Adjacent Channel Leakage

Ratio Tỉ lệ dò kênh lân cận

ACS Adjacent channel selectivity Chọn lọc kênh lân cậnADC Analog-to Digital Conversion Chuyển đổi tương tự - số ADSL Asymmetric Digital

Subscriber Line

Đường dây thuê bao số không đối xứng

AM Acknowledged Mode Chế độ báo nhận AMBR Aggregate Maximum Bit Rate Tốc độ bít tối đa cấp phátAMD Acknowledged Mode Data Dữ liệu chế độ báo nhận AMR Adaptive Multi-Rate Đa tốc độ thích ứngAMR-NB Adaptive Multi-Rate

Narrowband Băng hẹp đa tốc độ thích ứng

AMR-WB Adaptive Multi-Rate Wideband

Băng rộng đa tốc độ thích ứng

ARP Allocation Retention Priority ưu tiên duy trì cấp phát ATB Adaptive Transmission

Bandwidth Băng thông truyền dẫn thích nghi

AWGN Additive White Gaussian Nhiễu Gauss trắng thêm vào

26

Noise AMPS Advanced Mobile Phone

SytemHệ thống điện thoại di động tiên tiến

AMPS Advanced Mobile Phone Sytem

Hệ thống điện thoại di động tiêntiến

BB Baseband Băng gốc BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển phát quảng báBCH Broadcast Channel Kênh phát quảng bá BPF Band Pass Filter Bộ lọc băng tần BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân BS Base Station Trạm gốc BSC Base Station Controller Điều khiển trạm gốcBSR Buffer Status Report Báo cáo tình trạng bộ đệmBTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc BW Bandwidth Dải thông CAZAC Constant Amplitude Zero

Autocorrelation Codes Mã tự tương quan zero biên độ không đổi

CBR Constant Bit Rate Tốc độ bít không đổi CCE Control Channel Element Phần tử kênh điều khiểnCCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CDD Cyclic Delay Diversity Phân tập trễ vòngCDF Cumulative Density

FunctionChức năng mật độ tích lũy

CDM Code Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo mãCDMA Code Division Multiple

Access Đa truy nhập phân chia theo mã

CIR Carrier to Interference Ratio Tỷ số sóng mang trên tập âm CP Cyclic Prefix Tiền tố vòng CPICH Common Pilot Channel Kênh điều khiển chung CQI Channel QualityInformation Thông tin chất lượng kênhCRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra dư vòng C-RNTI Ô Radio Network

Temporary Identifier Nhận dạng tạm thời mạng vô tuyến tế bào

CS Circuit Switched Chuyển mạch kênh CSCF Call Session Control Chức năng điều khiển phiên

27

Function cuộc gọi D-BCH Dynamic Broadcast Channel Kênh phát quảng bá động

DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng DCI Downlink Control Information Thông tin điều khiển đường

xuống DFCHA Dynamic Frequency and

Channel Allocation Cấp phát kênh và tần số động

DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi fourier rời rạc DL Downlink Đường xuốngUL uplink Đường lênDL-SCH Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuốngDPCCH Dedicated Physical Control

Channel Kênh điều khiển vật lý riêng

DTX Discontinuous Transmission Truyền phát không liên tụcDwPTS Downlink Pilot Time Slot Khe thời gian điều khiển

đường xuống E-DCH Enhanced DCH DCH được tăng cườngEDGE Enhanced Data Rates for

GSM Evolution Tốc độ dữ liệu tăng cường choGSM phát triển

EPC Evolved Packet Core Mạng lõi gói phát triển EPDG Evolved Packet Data Gateway Cổng dữ liệu gói phát triểnE-UTRAN

Evolved Universal TerrestrialRadio Access

Truy nhập vô tuyến mặt đất toàncầu phát triển

EDO Evolution Data Only Chỉ có dữ liệu phát triểnFD Frequency Domain Miền tần số FDD Frequency Division Duplex Song công phân chia tần số FDM Frequency Division

MultiplexingGhép kênh phân chia tần số

FDPS Frequency Domain Packet Scheduling

Lập biểu gói miền tần số

FFT Fast Fourier Transform Biến đổi furier nhanh

28

FS Frequency Selective Lựa chọn tần sốGERAN GSM/EDGE Radio Access

NetworkMạng truy nhập vô tuyến GSM/EDGE

GGSN Gateway GPRS Support Node Nút cổng hỗ trợ GPRS GP Guard Period Khoảng bảo vệ GPRS General packet radio service Dịch vụ vô tuyến gói chung GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu

GRE Generic Routing Encapsulation

Đống gói định tuyến chung

GSM Global System for MobileCommunications

Hệ thống truyền thông di động toàn cầu

GTP GPRS Tunneling Protocol Giao thức đường hầm GPRS GTP-C GPRS Tunneling Protocol,

Control Plane Mặt phẳng điều khiển, giao thức đường hầm GPRS

GUTI Globally Unique Temporary Identity

Nhận dạng tạm thời duy nhất toàn cầu

GW Gateway Cổng HARQ Hybrid Automatic Repeat

reQuest Yêu cầu lặp lại tự động hỗ hợp

HO Handover Sự chuyển vùng HSDPA High Speed Downlink Packet

Access Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao

HS-DSCH High Speed Downlink SharedChannel

Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao

HSCSD High Speed Circuit Switched Data

Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao

HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ caoHS-PDSCH High Speed Physical

Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống vật lý tốc độ cao

HSS Home Subscriber Server Máy chủ thuê bao thường trú HS-SCCH High Speed Shared Control

Channel Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao

HSUPA High Speed Uplink Packet Access

Truy nhập gói đường lên tốc độ cao

ICI Inter-carrier Interference Nhiễu liên sóng mang ICIC Inter-ô Interference Control Điều khiển nhiễu liên ôID Identity Nhận dạng IFFT Inverse Fast Fourier Biến đổi furier nhanh nghịch

29

Transform đảo IMS IP Multimedia Subsystem Hệ thống con đa phương tiện

IP IMT International Mobile

TelecommunicationsTruyền thông di động quốc tế

IP Internet Protocol Giao thức InternetISDN Integrated Services Digital

NetworkMạng số dịch vụ tích hợp

ISI Inter Symbols Interference Nhiễu liên ký tự LNA low noise amplifier Khuyêch đại âm nhiễu thấpLO 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

trường MAP Mobile Application Part Phần ứng dụng di độngMBMS Multimedia Broadcast

Multicast System Hệ thống phát quảng bá đa điểm đa phương tiện

MBR Maximum Bit Rate Tốc độ bít tối đaMCH Multicast Channel Kênh đa điểm MCS Modulation and Coding

SchemeSơ đồ mã hóa và điều chế

MGW Media Gateway Cổng phương tiện MIMO Multiple Input MultipleOutput Đa đầu vào đa đầu ra MIP Mobile IP IP di động 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

độngNACK Negative Acknowledgement Báo nhận không thành côngNAS Non-access Stratum Tầng không truy nhậpNAT Network Address Table Bảng địa chỉ mạngNB Narrowband Băng hẹp NMT Nordic Mobile Telephone Điện thoại di động Bắc Âu OFDM Orthogonal Frequency

Division MultiplexingGhép kênh phân chia tần số trực giao

OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia tần số trực giao

30

O&M Operation and Maintenance Vận hành và bảo dưỡng

PAPR Peak to Average Power Ratio Tỉ lệ công suất đỉnh tới trung bình

PAR Peak-to-Average Ratio Tỉ lệ đỉnh-trung bìnhPC Power Control Điều khiển công suất PCCC Parallel Concatenated

Convolution Coding Mã xoắn ghép song song

PCCPCH Primary Common Control Physical Channel

Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp

PCFICH Physical Control Format Indicator Channel

Kênh chỉ thị dạng điều khiển vật lý

PCH Paging Channel Kênh nhắn tin PCI Physical Ô Identity Nhận dạng ô vật lýPCM Pulse Code Modulation Điều chế xung mã PCRF Policy and Charging Resource

Function Chức năng tính cước tài nguyên và chính sách

PCS Personal Communication Services

Dịch vụ truyền thông cá nhân

PDCCH Physical Downlink Control Channel

Kênh điều khiển đường xuống vậtlý

PDCP Packet Data Convergence Protocol

Giao thức hội tụ dữ liệu gói

PDN Packet Data Network Mạng dữ liệu góiPDU Payload Data Unit Đơn vị dữ liệu tải tinPDSCH Physical Downlink Shared

Channel Kênh chia sẻ đường xuống vật lý

P-GW Packet Data NetworkGateway Cổng mạng dữ liệu gói PHICH Physical HARQ Indicator

Channel Kênh chỉ thị HARQ vật lý

PHY Physical Layer Lớp vật lý PLL Phase Locked Loop Vòng khóa phaPLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công

cộng

31

PMIP Proxy Mobile IP IP di động ủy nhiệm

PN Phase Noise Tiếng ồn pha PRACH Physical Random Access

Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý

PRB Physical Resource Block Khối tài nguyên vật lý PS Packet Switched Chuyển mạch góiPSD Power Spectral Density Mật độ phổ công suất PSS Primary Synchronization

Signal Tín hiệu đồng bộ sơ cấp

PUCCH Physical Uplink Control Channel

Kênh điều khiển hướng lên vật lý

PUSCH Physical Uplink Shared Channel

Kênh chia sẻ hướng lên vật lý

QAM Quadrature AmplitudeModulation

Điều chế biên độ cầu phương

QCI QoS Class Identifier Nhận dạng cấp QoSQoS Quality of Service Chất lượng dịch vụQPSK Quadrature Phase Shift

Keying Khóa dịch pha vuông góc

RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RAR Random Access Response Đáp ứng truy nhập ngẫu nhiên RB Resource Block Khối tài nguyênRBG Radio Bearer Group Nhóm truyền tải vô tuyếnRF Radio Frequency Tần số vô tuyến RI Rank Indicator Chỉ thị bậc RLC Radio Link Control Điều khiển kết nối vô tuyến RNC Radio Network Controller Điều khiển mạng vô tuyến RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vôtuyến RRM Radio Resource Management Quản lý tài nguyên vô tuyến RS Reference Signal Tín hiệu chuẩnRSCP Received Symbol Code Power Công suất mã ký hiệu nhận

được RSRP Reference Symbol Received Công suất thu được ký hiệu

32

Power chuẩn

RSRQ Reference Symbol Received Quality

Chất lượng thu được ký hiệu chuẩn

RSSI Received Signal Strength Indicator

Chỉ thị cường độ tín hiệu thu được

SAE System ArchitectureEvolution Phát triển kiến trúc hệ thống SCCPCH Secondary Common Control

Physical Channel Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp

SCM Spatial Channel Model Chế độ kênh không gian SC-FDMA Single Carrier Frequency

Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia tần số đơn sóng mang

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 ra SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn SNR Signal to Noise Ratio Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu 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 SU-MIMO

Single User Multiple Input Multiple Output

Đơn người dùng - Đa đầu vào đa đầu ra

TBS Transport Block Size Kích thước khối truyền tảiTD Time Domain Miền thời gian TDD Time Division Duplex Song công phân chia thời gian TD-LTE Time Division Long Term

Evolution Phân chia theo thời gian - LTE

TD-SCDMA

Time Division Synchronous Code Division MultipleAccess

Phân chia theo thời gian – đa truynhập phân chia theo mã đồng bộ

UE User Equipment Thiết bị đầu cuối UL Uplink Đường lên

33

UL-SCH Uplink Shared Channel Kênh chia sẻ đường lên UMTS Universal Mobile

Telecommunications SystemHệ thống thông tin di động toàn cầu

USIM Universal Subscriber Identity Module

Modun nhận dạng thuê bao toàn cầu

UTRA Universal Terrestrial Radio Access

Truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu

UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network

Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu

V-MIMO Virtual MIMO MIMO ảo VoIP Voice over IP Thoại qua IP WCDMA Wideband Code Division

Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng

WLAN Wireless Local Area Network Mạng nội bộ không dây

34

Tài liệu tham khảo dantri.com.vnhttp://tinhte.vnhttp://mobifone.com.vnhttp://xahoithongtin.com.vnhttp://echip.vntạp chí PCword việt nam 2008http://www.ieee.orghttp://www.3gpp.orgwww.thongtincongnghe.comvà một số tài liệu của một số các nhân khác

35