Con người có thể kết nối vào mạng Internet và sử dụng các dịch vụ viễn thông mọi lúc, mọi nơi, không phụ thuộc vào vị trí địa lý và các mạng vật lý ở lớp dưới.Bên cạnh các dịch vụ truyền
Trang 1BÁO CÁO VỀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ NGÀNH VIỄN THÔNG VÀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG NGHỆ CHO DOANH NGHIỆP KHAI THÁC DỊCH VỤ VIỄN THÔNG
Đưa ra một số sản phẩm mẫu và một số kết quả nghiên cứu về phần cứng, phần mềm, dịch vụ vào sử dụng trong thực tiễn, sẵn sàng để chuyển giao công nghệ
Thông qua đó, các đơn vị trong nước có thể:
- Sở hữu bản quyền sở hữu trí tuệ một số công nghệ lõi trong thiết kế, chế tạo thiết bị không dây
- Sở hữu các công nghệ nền tảng để có thể thiết kế chế tạo thiết bị di động không dây
- Sản xuất các thiết bị mẫu thực hiện chức năng của các hệ thống thông tin di động
- Làm chủ quy trình thiết kế một hệ thống di động không dây, sẵn sàng
để chuyển giao công nghệ
Đánh giá tổng quan:
Trong vài thập kỷ gần đây, sự phát triển của công nghệ, đặc biệt là công nghệ trong ngành Điện tử - Viễn thông đã đem lại những thay đổi to lớn trong đời sống kinh tế xã hội Những ứng dụng của công nghệ ĐTVT đã trải rộng trên mọi lĩnh vực, là một trong các điều kiện quyết định sự phát triển của một quốc gia
Đặc biệt, các tiến bộ mới đây trong lĩnh vực công nghệ truyền thông đã làm thay đổi mọi mặt của cuộc sống và góp phần quan trọng đưa con người đi vào xã hội thông tin và kỷ nguyên tri thức, trong đó chúng ta có thể cập nhật và tiếp cận các nguồn thông tin mọi lúc và mọi nơi Một vài đặc điểm quan trọng của xã hội thông tin là:
Mạng Internet kết nối 35% dân số trái đất cho phép chia sẽ một nguồn tài nguyên thông tin và kiến thức vô tận
Trang 2Con người có thể kết nối vào mạng Internet và sử dụng các dịch vụ viễn thông mọi lúc, mọi nơi, không phụ thuộc vào vị trí địa lý và các mạng vật lý ở lớp dưới.
Bên cạnh các dịch vụ truyền thông truyền thống để kết nối và chia sẻ thông tin giữa người sử dụng, mạng Internet còn được sử dụng như một mạng toàn cấu kết nối các thiết bị như các máy tính di động, máy chủ, hệ thống cảm biến và cơ cấu chấp hành để trở thành một hệ thống phân tán tính toán khắp nơi, trở thành một công cụ để có thể giải các bài toàn phức tạp hoặc đưa ra các dịch
vụ mới tiên tiến
Để thực hiện được các mục tiêu như trên, trong ngành Điện tử - Viễn thông hiện có rất nhiều vấn đề đặt ra cần phải giải quyết, kể cả trong công nghiệp cũng như tại các viện nghiên cứu trên toàn thế giới Có thể kể ra các định hướng chính như sau:
- Hệ thống cơ sở hạ tầng thông tin bao gồm mạng viễn thông và mạng Internet để thỏa mãn yêu cầu kết nối khắp mọi nơi với nhu cầu sử dụng các dịch
vụ đa dạng Để thỏa mãn được các yêu cầu trên cần phải cung cấp một cơ sở hạ tầng mạng hỗn hợp như mạng Internet băng rộng, mạng quang, mạng di động cục bộ, di động toàn cầu, hệ thống thông tin vệ tinh v.v Ở đây cần phải nhấn mạnh hệ thống cơ sở hạ tầng thông tin thế hệ mới cần phải hỗ trợ các yêu cầu
về tính phân tán và tính di động cao, các thiết bị đầu cuối di động thông minh
- Các kiến trúc dịch vụ dựa trên nền cơ sở hạ tầng viễn thông hiện đại: Với hệ thống cơ sở hạ tầng viễn thông như trên, rất nhiều loại dịch vụ mới có thể xuất hiện mà hệ thống mạng trước đây không thể cung cấp được Các dịch
vụ đó có thể là: các dịch vụ đa truyền thông như hội thoại, truyền hình trực tuyến (IPTV), video theo yêu cầu (video on demand), các dịch vụ thông minh cho mạng hội tụ 3G/NGN, các dịch vụ chia sẻ dữ liệu đa truyền thông, các dịch
vụ liên quan đến tính toán lưới (grid computing) v.v
- Các nghiên cứu liên quan đến công nghệ vật liệu và công nghệ bán dẫn, thiết kế vi mạch: Quá trình thiết kế các vi mạch và hệ vi xử lý có độ tích hợp cực lớn và độ tin cậy cao; công nghệ quang cho hệ thống truyền dẫn, cho các bộ nhớ quang và chuyển mạch quang; công nghệ vật liệu bán dẫn; các công nghệ
về sensor; công nghệ nano
Chương trình nghiên cứu này sẽ tập trung vào một phần trong các định hướng nghiên cứu phát triển ngành Điện tử - Viễn thông kể trên, chủ yếu sẽ tập trung vào việc phát triển các thiết bị di động thông minh, cung cấp các dịch vụ truyền thông mới và đa dạng
Trang 3Tính cần thiết và nhu cầu phát triển công nghệ mới trong ngành
Như đã trình bày ở trên, một trong các yêu cầu của hệ thống truyền thông hiện nay là phải hỗ trợ tính phân tán và tính di động, trong đó các ứng dụng và dịch vụ viễn thông có thể được chia sẻ và tương tác giữa mạng và các thiết bị đầu cuối nằm ở các vị trí địa lý khác nhau Mặt khác, các thiết bị đầu cuối có thể liên tục thay đổi vị trí của mình và vẫn giữ được liên lạc với cơ sở hạ tầng viễn thông hiện hữu Để có thể thỏa mãn được yêu cầu trên, bản đề xuất chương trình này sẽ tập trung vào các thiết bị di động thông minh
Tuy không có định nghĩa rõ ràng khái niệm các thiết bị di động thông minh nhưng khái niệm này được hiểu trong giới chuyên môn là các thiết bị nhỏ gọn, có tính di động cao cho phép người sử dụng có thể mang theo trong mọi trường hợp và quan trọng hơn, nó cho phép người sử dụng được dùng các dịch
vụ truyền thông đa dạng và tiên tiến ở bất kỳ đâu, thí dụ như dịch vụ truy nhập Internet, các dịch vụ thoại, đa phương tiện (video theo yêu cầu, IPTV v.v.), các dịch vụ giá trị gia tăng thông minh (các dịch vụ dựa vào vị trí, v.v.), cho phép tạo ra một môi trường sống, làm việc và giải trí thuận tiện cho người sử dụng
Các thiết bị di động thông minh được hiểu bao gồm các thiết bị sau:
Các thiết bị đầu cuối di động như thiết bị truy nhập mạng 3G, HSDPA, WiFi, điện thoại di động, PDA, đầu thu GPS/Galileo, đầu thu truyền hình số với các chức năng tiên tiến được sử dụng để kết nối với mạng hoặc kết nối với nhau
để chia sẻ thông tin, tri thức và cũng như các tài nguyên hệ thống (ví dụ: tài nguyên tính toán, lưu trữ, truyền thông) Hệ thống kết nối có thể trong một phạm vi hẹp như một căn phòng (phòng bệnh, phòng họp, lớp học), đến phạm
vi trung bình như trong một tòa nhà hay rộng hơn như trong các khu công nghiệp, trường học và rất rộng (thành phố)
Các thiết bị mạng như nút truy cập (access point), trạm gốc, các nút mạng
di động như nút mạng cảm biến, nút mạng adhoc, v.v hỗ trợ các tính năng di động của thiết bị đầu cuối người sử dụng
Việc phát triển các thiết bị di động cũng như nền tảng hỗ trợ di động đang được tập trung nghiên cứu tại nhiều nước và nhiều tập đoàn viễn thông lớn trên thế giới như Qualcomm, Texas Instruments, Nokia, Huawei, Samsung v.v
vì đây đang là xu hướng phát triển của viễn thông trong tương lai
Tại Việt Nam, tính đến thời điểm này thị trường thiết bị viễn thông hầu như còn bỏ ngỏ cho các hãng sản xuất nước ngoài Việc làm chủ công nghệ thiết kế và chế tạo các thiết bị di động ngày càng bức thiết và đóng vai trò hết sức quan trọng trong sự phát triển kinh tế xã hội nước ta vì những nguyên nhân sau:
Trang 4Về mặt kinh tế xã hội, như đã trình bày ở trên, với số người sử dụng di động và Internet tại Việt Nam đã đạt được con số vài chục triệu người, nếu nước ta làm chủ được công nghệ chế tạo các thiết bị di động thay vì nhập ngoại thì sẽ tiết kiệm được một số tiền không nhỏ cho nền kinh tế Hơn nữa, việc sở hữu công nghệ chế tạo các thiết bị di động phù hợp với điều kiện Việt Nam là rất phù hợp với chiến lược đưa các dịch vụ viễn thông và Internet về nông thôn
và vùng sâu vùng xa của chính phủ
Về phía các nhà khai thác dịch vụ viễn thông, với tình trạng số người sử dụng đã đạt đến gần bão hòa như thời gian gần đây, các nhà khai thác đều nhận thấy rằng để lôi kéo thêm người sử dụng và tăng doanh số, bên cạnh dịch vụ thoại truyền thống cần phải đưa ra các dịch vụ nội dung số và giá trị gia tăng phù hợp với thị trường viễn thông Việt Nam Một trong các giải pháp là tổ hợp dịch vụ trực tiếp vào thiết bị như một số nhà cung cấp dịch vụ viễn thông tiên tiến đã từng làm, một thí dụ điển hình là NTT DoCoMo với i-Mode Tuy nhiên
để làm được điều này thì cần phải sở hữu công nghệ thiết kế thiết bị đầu cuối di động, kể cả phần cứng và phần mềm
Về phía các nhà công nghệ trong nước, việc làm chủ công nghệ thiết kế thiết bị di động có một ý nghĩa quan trọng Để có thể chế tạo một thiết bị di động hoàn chỉnh, cần phải sở hữu khá nhiều công nghệ phức tạp Đây chính là các công nghệ lõi mang tính chất nền tảng trong ngành Điện tử - Viễn thông và
có thể áp dụng được ở nhiều lĩnh vực, nhiều ứng dụng khác nhau Bởi vậy việc thiết kế và chế tạo thành công thiết bị di động có thể coi là một thành công của nền khoa học Việt Nam và là cơ sở để phát triển các sản phẩm viễn thông khác
Chính phủ và các doanh nghiệp hiện nay đã nhận thức được tầm quan trọng của việc sở hữu các bí quyết thiết kế và chế tạo các thiết bị di động tại Việt Nam Chính phủ, đã ban hành một số luật cũng như chính sách thúc đẩy nghiên cứu và chuyển giao công nghệ trong lĩnh vực viễn thông Ngoài ra khá nhiều doanh nghiệp viễn thông trong nước cũng như các doanh nghiệp có vốn nước ngoài đang hoạt động tại Việt Nam cũng đang đầu tư để phát triển công nghệ thiết kế và chế tạo thiết bị không dây Chúng tôi sẽ đề cập kỹ hơn đến vấn
độ, từ một máy điện thoại di động với các tính năng cơ bản nghe và gọi đến các điện thoại thông minh (smart phone) có bộ vi xử lý, chạy hệ điều hành với các chức năng phức tạp của một máy tính nhúng và có nhiều giao diện vô tuyến
Trang 5khác nhau (GSM/3G, WiFi, BlueTooth) Do đó khi muốn sở hữu công nghệ thiết kế thiết bị di động, ta cần phải nhận thức được một số điểm sau:
Tuy các thiết bị không dây hết sức phong phú về mục đích và tính năng
sử dụng cũng như về công nghệ, việc thiết kế và chế tạo chúng đều dựa trên một số công nghệ lõi cơ bản Sở hữu được các công nghệ lõi này sẽ là nền tảng
để phát triển các công nghệ tiên tiến tiếp theo
Mặt khác, công nghệ thiết kế và chế tạo các thiết bị di động và không dây
có nhiều mức độ, từ đơn giản đến phức tạp Do đó việc sở hữu công nghệ này cần phải làm dần dần từng bước Để làm được việc này chúng ta phải xây dựng được một đội ngũ khoa học mạnh cũng như một cơ sở hạ tầng kỹ thuật với các trang bị đầy đủ
Đề xuất những nội dung cần nghiên cứu, làm chủ phục vụ cho ngành Công nghệ Thông tin và Truyền thông
Thực trạng nghiên cứu trong nước:
Hiện nay chính phủ đã nhận thức được tầm quan trọng của việc sở hữu các công nghệ lõi trong lĩnh vực Công nghệ Thông tin và Truyền thông nói chung cũng như trong Viễn thông nói riêng Sự quan tâm này được thể hiện ở các điểm sau:
Năm 2009, chính phủ đã đưa ra Chiến lược phát triển Công nghệ thông tin và Truyền thông 2011 – 2020 [1], trong đó vạch ra các định hướng phát triển cho ngành Viễn thông
Trong Chương trình Khoa học và Công nghệ trọng điểm của nhà nước về Công nghệ thông tin và Truyền thông (KC-01) năm 2006 – 2010 có chỉ rõ một định hướng nghiên cứu trọng tâm của nhà nước là nghiên cứu và chế tạo “các thiết bị viễn thông, đặc biệt là các thiết bị cầm tay di động, có khả năng tích hợp nhiều dịch vụ trên nền công nghệ 3G, các thiết bị truyền thanh, truyền hình kỹ thuật số”
Tại các viện nghiên cứu và trường đại học trong thời gian qua cũng đã hình thành một số nhóm nghiên cứu mạnh và đã có một số đề tài, dự án trong lĩnh vực truyền thông không dây, điển hình như Trường ĐHBK Hà Nội, ĐH Công nghệ (ĐH Quốc gia Hà Nội), ĐHBK TPHCM, Học viện Kỹ thuật Quân
sự, Học viện Bưu chính Viễn thông Đặc biệt, Viện Công nghệ Phần mềm và Nội dung số (Bộ Thông tin – Truyền thông) hiện đang triển khai dự án iDragon (Rồng thông minh) Mục đích của dự án này là cung cấp một bộ ứng dụng văn phòng hoàn chỉnh cho các thiết bị nhúng di động, cho phép người sử dụng có thể sử dụng các thiết bị di động giá rẻ để truy nhập vào các dịch vụ nội dung số thiết thực, phù hợp với phần đông người sử dụng Việt Nam Một trong những nội dung nghiên cứu của dự án iDragon là lựa chọn giải pháp các thiết bị di
Trang 6động giá rẻ có thể truy cập vào mạng Internet Mặc dù vậy, chúng tôi nhận thấy phần lớn các hoạt động nghiên cứu trong lĩnh vực truyền thông không dây vẫn thiên về các đề tài nhỏ lẻ, chưa có sự liên kết các công nghệ lõi lại với nhau để
có thể chế tạo một thiết bị không dây di động phù hợp với điều kiện đặc thù của nước ta
Về phía các doanh nghiệp đang hoạt động trong lĩnh vực viễn thông, đã
có sự thống nhất về định hướng nghiên cứu và phát triển trong thời gian sắp tới Đặc biệt là Viettel và VNPT - thông qua liên doanh với Alcatel-Lucent hiện đều tập trung vào nghiên cứu lĩnh vực thiết bị Các công ty nước ngoài như hoạt động ở Việt Nam như Samsung hoặc Panasonic cũng đã có ý tưởng hoặc thành lập nhóm nghiên cứu những lĩnh vực liên quan đến thiết bị không dây
Tình hình nghiên cứu và triển khai ngoài nước
Như đã đề cập đến ở trên, để có thể thiết kế và sản xuất thiết bị di động, cần phải sở hữu bí quyết của nhiều công nghệ khác nhau Ở đây chúng tôi chỉ xin liệt kê một số nghiên cứu phát triển liên quan đến lĩnh vực này ở các nơi trên thế giới:
Các nghiên cứu và phát triển của công ty Quancomm liên quan đến các công nghệ vô tuyến cho các mạng không dây như 3G v.v Các sản phẩm của Qualcomm chủ yếu là các IC dưới dạng tích hợp thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong một thiết bị không dây như: mạch cao tần, mạch băng tần cơ
sở, các chức năng xử lý, mã hõa và giải mã tín hiệu đa phương tiện v.v
Nền tảng ứng dụng đa phương tiện mở (Open Muldimedia Application Platform - OMAP) được phát triển bởi Texas Instruments: cho phép phát triển các thiết bị di động trên nền tảng của một máy tính nhúng
Các hệ điều hành cho hệ thống nhúng và công cụ phát triển ứng dụng cho thiết bị đầu cuối như: Symbian (Nokia), Anroid (Google), Maemo (Nokia), Limo, Palm OS (Palm).v.v Dựa trên các API (Application Programming Interface) được cung cấp, có thể phát triển nhiều loại ứng dụng khác nhau cho thiết bị đầu cuối thông minh
Các nghiên cứu liên quan đến RFID, mạng cảm biến không dây: đây là định hướng đang được tập trung nghiên cứu không tại nhiều viện nghiên cứu, trường đại học và hãng công nghiệp trên toàn thế giới
Một số định hướng liên quan đến quản lý di động (mobility management)
và quản lý lưu lượng Internet trên mạng không dây, đáng chú ý nhất là nền tảng nút mạng OpenFlow của trường đại học Stanford phát triển OpenFlow mở ra một hướng mới cho các nút mạng Internet (switch, router) thế hệ tiếp theo
Một số nhận xét từ các nghiên cứu, triển khai trong và ngoài nước
Trang 7Sau khi khảo sát quá trình nghiên cứu, triển khai của các thiết bị di động thông mình trong và ngoài nước, chúng tôi nhận thấy hiện nay, việc nghiên cứu chế tạo các thiết bị di động thông minh có một số xu hướng như sau:
Phản triển sản phẩm mẫu hoàn chỉnh dựa trên việc mua trọn bộ các bản quyền sở hữu trí tuệ phần cứng và phần mềm: đây chính là mô hình kinh doanh của một số công ty sản xuất chip lớn như Quancomm, Texas Instruments v.v Lấy thí dụ như một công ty sản xuất điện thoại di động A nào đó muốn sản xuất một loại điện thoại mới theo công nghệ 3G có tổ hợp thêm một số giao diện như GPS, WLAN v.v Công ty A này sẽ ký hợp đồng chuyển giao công nghệ với một hãng sở hữu công nghệ như Quancomm Quancomm sẽ chuyển giao các chip thực hiện các chức năng theo yêu cầu cho công ty A Dựa trên việc chuyển giao kỹ thuật của công ty Quancomm, công ty A sẽ phát triển mẫu điện thoại mới Mô hình này được phần lớn các nhà sản xuất thiết bị di động trên thế giới tuân theo (Nokia, Motorola v.v.) Mô hình này có một số ưu điểm là: (1) Tính khả thi rất cao do các khối chức năng cần thiết để chế tạo ra một hệ thống di động đều có thể được mua và chuyển giao, (2) Tính thương mại hóa của sản phẩm cũng rất cao, (3) Thời gian từ lúc đưa ra yêu cầu đến lúc đưa sản phẩm vảo thị trường nhỏ Tuy nhiên, nếu xét theo các mục tiêu đã đề ra trong chương trình này thì mô hình này có một số nhược điểm cơ bản như sau: (1) Mô hình này thực chất chỉ phù hợp cho việc phát triển các sản phẩm mới mà không phù hợp cho các hoạt động nghiên cứu: khi mua các chip thực hiện một chức năng nào đó, thực chất các nhà khoa học hoàn toàn không sở hữu các công nghệ nằm bên trong chip đó mà chỉ sở hữu bản quyền sản xuất một thiết bị có các chức năng được thực hiện bởi chip vừa mua; và (2) chi phí mua bản quyền rất đắt Như vậy nếu theo mô hình này, việc sở hữu các bí quyết công nghệ là rất hạn chế
Phát triển một vài khối chức năng của một hệ thống di động dựa trên việc chuyển giao công nghệ một phần kết hợp với các hoạt động nghiên cứu và phát triển: Trong mô hình này, các công nghệ lõi của một hệ thống di động sẽ được nghiên cứu và triển khai, dựa trên việc tiếp nhận một phần công nghệ từ phía bên ngoài và một phần do các nhà nghiên cứu từ tìm tòi phát triển Nhược điểm của mô hình này là: (1) khả năng sản xuất ra các sản phẩm thương mại hoàn chỉnh là thấp, thời gian đưa sản phẩm vào thị trường lâu Nguyên nhân là do cần phải kết hợp nhiều công nghệ lõi lại với nhau thành một sản phẩm hoàn chỉnh (2) Tính rủi ro cao hơn mô hình đầu tiên: thay vì mua hoàn toàn, ta phải đầu tư nghiên cứu để sở hữu các bí quyết công nghệ Đối với các lĩnh vực công nghệ cao như ngành Điện tử - Viễn thông, mục tiêu này không phải lúc nào cũng thành công Tuy vậy mô hình này cũng có các ưu điểm cơ bản: (1) Có ý nghĩa lớn về mặt khoa học công nghệ: trong quá trình nghiên cứu và phát triển, các nhà khoa học sẽ làm chủ được rất nhiều các công nghệ lõi không chỉ được áp dụng trong lĩnh vực thiết bị di động thông mình mà còn trong rất nhiều các sản phẩm khác nhau; (2) chi phí nghiên cứu phát triển thấp hơn mô hình đầu tiên
Trang 8Sau khi nghiên cứu hai mô hình trên, xét theo mục tiêu chính của chương trình này là sở hữu các công nghệ lõi để nâng cao trình độ và năng lực của các nhà khoa học, làm tiền đề để tự thiết kế và phát triển nhiều sản phẩm khác nhau trong ngành Điện tử - Viễn thông, trong chương trình này chúng tôi đặt trong tâm vào mô hình thứ hai ở trên.
Các nội dung nghiên cứu và các vấn đề phải giải quyết
Như trên đã trình bày, mục đích chính của đề tài này là làm chủ các công nghệ lõi để có thể thiết kế và chế tạo các thiết bị không dây nói chung và dựa trên đó thiết kế và chế tạo một mẫu máy điện thoại di động Để đạt được mục đích trên, cần phải tập trung thực hiện các hướng nghiên cứu sau:
Antenna và siêu cao tần
Với bối cảnh và sự phát triển của hệ thống thông tin di động nói chung, thông tin vệ tinh nói riêng, thì việc nghiên cứu làm chủ công nghệ, chế tạo và triển khai thử nghiệm hệ thống anten thông minh là một nhu cầu nghiên cứu cấp thiết và cần có sự đầu tư đặc biệt từ phía nhà nước Việc nghiên cứu và chế tạo thành công hệ thống anten thông minh sẽ góp phần thúc đẩy ngành công nghệ viễn thông của đất nước phát triển, từng bước làm chủ công nghệ, tiến đến chủ động thiết kế và chế tạo các hệ thống truyền thông mang thương hiệu Việt Nam, qua đó sẽ kéo theo sự phát triển cho các lĩnh vực kinh tế - xã hội có liên quan khác
Các chủ đề nghiên cứu của hướng này bao gồm:
Nghiên cứu và phát triển hệ thống anten thông minh kết hợp các kỹ thuật phân tập cho các hệ thống thông tin di động thế hệ mới như GSM, 3G, WiMax, LTE, DVB-T, VNREDSat-1
Xử lý tín hiệu trong thông tin vô tuyến
Trong thông tin di động, chúng ta đã và đang trải qua các thời kỳ áp dụng công nghệ GSM, GPRS, EDGE, Trong tương lai không xa các hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng nhiều anten cả bên phát và bên thu (hệ thống MIMO- Multiple Input Multiple Output), các hệ thống thông tin di động với các thiết bị
di động cầm tay nhỏ gọn, có khả năng xử lí và hiển thị thông tin (âm thanh, hình ảnh, dữ liệu) thông minh sẽ là hướng phát triển của khoa học trong thế kỉ
21 Ngoài ra, thế giới được chứng kiến nỗ lực lớn từ phía các nhà cung cấp dịch
vụ đi động cũng như giới khoa học nhằm mục đích chuẩn hóa nền tảng WiMAX cho thông tin di động thế hệ thứ 4 (4G).Một xu hướng khác phát triển
từ thông tin di động từ 3G lên 4G là 3GPP LTE (Long Term Evolution)
Trong đó, công nghệ truyền không dây được coi là một trong những xu hướng tất yếu cần được đầu tư nghiên cứu, nhằm mục đích tăng hiệu quả sử dụng băng thông, tăng độ bảo mật thông tin trên kênh thông tin vô tuyến và khả
Trang 9năng đa truy nhập cho phép chia sẻ băng tần hiệu quả với nhiều người dùng khác nhau.
Các chủ đề nghiên cứu của hướng này bao gồm:
- Nghiên cứu công nghệ điều chế đa sóng mang trực giao OFDM và ứng dụng
- Nghiên cứu hệ thống thông tin vô tuyến nhiều phát, nhiều thu (MIMO)
- Nghiên cứu hệ thống thông tin vô tuyến băng siêu rộng UWB-Ultra Wide Band
- Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống thu phát vô tuyến: Nghiên cứu,
mô phỏng, thiết kế và chế tạo các thiết bị thu, phát vô tuyến; Nghiên cứu, thiết
kế và chế tạo anten cho hệ thống thông tin, định vị vô tuyến
- Phát triển các lý thuyết mới, thuật toán mới về xử lý tín hiệu …trong thông tin vô tuyến
- Phát triển các thuật toán áp dụng trong máy thu định vị toàn cầu GPS/Galileo
Thiết kế hệ thống truyền thông dựa trên nền tảng DSP, hệ thống nhúng và vi mạch lập trình được
Với mục tiêu sở hữu công nghệ sản xuất thiết bị di động không dây, cụ thể là một mẫu điện thoại di động, không thể thiếu công nghệ thiết kế phần cứng dựa trên công nghệ DSP, nhúng và thiết kế IC chuyên dụng (ASIC), RFID
Các hệ thống thu phát, điều chế dựa trên DSP và vi mạch nhúng
Các hệ thống mã hóa và giải mã kênh dựa trên vi mạch nhúng
Hệ thu phát vô tuyến bảo mật
Thiết kế và triển khai các vi mạch mã hóa và giải mã thoại, âm thanh và video theo các chuẩn của 3GPP
Nghiên cứu cấu trúc hệ thống nhúng trên 1 chip và tập trung nghiên cứu các mô hình NoC (Network on Chip) và vấn đề quản lý tối ưu tài nguyên của hệ nhúng trên 1 chip
Nghiên cứu và phát triển các hệ nhúng trên nền vi mạch khả trình tốc độ cao CPLD/FPGA áp dụng trong thiết bị di động
Nghiên cứu tích hợp hệ thống để tăng cường năng lực thiết kế ở mức hệ thống các hệ thống nhúng phức tạp như điện thoại di động
Trang 10Hệ điều hành và phần mềm nhúng
Với các thiết bị thông minh thì các hệ điều hành nhúng và phần mềm nhúng là phần không thể thiếu được Định hướng này tập trung vào các lĩnh vực sau:
Phát triển các chức năng mới và tối ưu hóa hệ điều hành nhúng để thích hợp với tài nguyên bộ nhớ và xử lý hạn hẹp của thiết bị di động như: quản lý bộ nhớ, quản lý tiến trình v.v
Phát triển middleware và các giao diện lập trình API, cho phép phát triển các ứng dụng mới cho thiết bị di động thông minh
Thiết kế giao thức cho hệ thống truyền thông không dây
Trong các hệ thống truyền thông, các giao thức (protocol) có vai trò quan trọng, có thể coi giao thức như một ngôn ngữ cho phép các thiết bị và khối chức năng khác nhau trong một mạng lưới có thể “nói chuyện” được với nhau Trong các hệ thống thông tin di động, các giao thức nằm ở tất cả các lớp từ lớp MAC trở lên Tại mỗi lớp, giao thức sẽ có các chức năng khác nhau và tuân theo các chuẩn khác nhau
Các chủ đề của hướng nghiên cứu này bao gồm:
- Nghiên cứu và triển khai các giao thức báo hiệu trong hệ thống thông tin di động 2G/3G
- Nghiên cứu và triển khai các giao thức ở lớp ứng dụng hỗ trợ truyền thông đa phương tiện như: SIP, RTSP, Radius và Diameter
- Các giao thức và kiến trúc mạng lõi hỗ trợ cho hệ thống di động thế hệ thứ 4 (4G) như EPC (Evolved Packet Core) v.v
- Nghiên cứu và triển khai một số giao thức bảo mật trong mạng không dây
- Tổ hợp các giao thức truyền thông vào các hệ thống nhúng
- Mạng ngang hàng (peer-to-peer networks), xếp chồng (overlay) và các giao thức cho Internet tương lại (Future Internet) trong mạng không dây
- Các hệ thống và ứng dụng mạng không dây đa chặng, bao gồm Wireless Sensor network và Wireless Adhoc multimedia network
Đa phương tiện
- Tập trung vào các nghiên cứu ứng dụng dựa trên các công nghệ cao trong lĩnh vực multimedia và mạng, để tạo ra các sản phẩm trí tuệ có hàm lượng chất xám cao, có thể ứng dụng ngay, hoặc chuyển giao cho các doanh nghiệp để
Trang 11hoàn thiện, tiến tới thương mại hóa Các sản phẩm này cũng cần phải có hàm lượng học thuật cao để có thể dễ dàng hòa nhập với các nghiên cứu cùng lĩnh vực trên thế giới, đóng góp cho nền khoa học nước nhà.
- Các hệ thống và ứng dụng tính toán khắp nơi với cơ chế nhận dạng ngữ cảnh (context-aware)
- Hệ thống tính toán hướng con người (human-centered computing) và giao tiếp người-máy (human-machine interface)
- Nghiên cứu và phát triển các ứng dụng tính toán, đo lường và điều khiển trên nền hệ nhúng
- Các phương pháp xử lý ảnh, xử lý tiếng nói, video cho các ứng dụng đa phương tiện
Các lĩnh vực nghiên cứu có liên quan
Các nội dung nghiên cứu làm chủ cần ưu tiên thực hiện sớm
Tóm tắt các định hướng nghiên cứu được ưu tiên giải quyết trong khuôn khổ của chương trình này:
Antenna và siêu cao tần
01 Nghiên cứu và phát triển hệ thống anten thông minh kết hợp các kỹ
thuật phân tập cho các hệ thống thông tin di động thế hệ mới như GSM, 3G, WiMax, LTE, DVB-T, VNREDSat-1
Xử lý tín hiệu trong thông tin vô tuyến
02 Nghiên cứu công nghệ điều chế đa sóng mang trực giao OFDM và ứng
Trang 1207 Phát triển các lý thuyết mới, thuật toán mới về xử lý tín hiệu trong
thông tin vô tuyến
08 Phát triển các thuật toán áp dụng trong máy thu định vị toàn cầu
GPS/Galileo
Thiết kế hệ thống truyền thông dựa trên nền tảng DSP, hệ thống nhúng và
vi mạch lập trình được
09 Các hệ thống thu phát, điều chế dựa trên DSP và vi mạch nhúng
10 Các hệ thống mã hóa và giải mã kênh dựa trên vi mạch nhúng
11 Hệ thu phát vô tuyến bảo mật
12 Thiết kế và triển khai các vi mạch mã hóa và giải mã thoại, âm thanh
và video theo các chuẩn của 3GPP
13 Nghiên cứu cấu trúc hệ thống nhúng trên 1 chip và tập trung nghiên
cứu các mô hình NoC (Network on Chip) và vấn đề quản lý tối ưu tài nguyên của hệ nhúng trên 1 chip
14 Nghiên cứu và phát triển các hệ nhúng trên nền vi mạch khả trình tốc
độ cao CPLD/FPGA áp dụng trong thiết bị di động
15 Nghiên cứu tích hợp hệ thống để tăng cường năng lực thiết kế ở mức
hệ thống các hệ thống nhúng phức tạp như điện thoại di động
Hệ điều hành và phần mềm nhúng
16 Phát triển các chức năng mới và tối ưu hóa hệ điều hành nhúng để
thích hợp với tài nguyên bộ nhớ và xử lý hạn hẹp của thiết bị di động như: quản lý bộ nhớ, quản lý tiến trình v.v
17 Phát triển middleware và các giao diện lập trình API, cho phép phát
triển các ứng dụng mới cho thiết bị di động thông minh
Thiết kế giao thức cho hệ thống truyền thông không dây
18 Nghiên cứu và triển khai các giao thức báo hiệu trong hệ thống thông
tin di động 2G/3G
19 Nghiên cứu và triển khai các giao thức ở lớp ứng dụng hỗ trợ truyền
thông đa phương tiện như: SIP, RTSP, Radius và Diameter
20 Các giao thức và kiến trúc mạng lõi hỗ trợ cho hệ thống di động thế hệ
thứ 4 (4G) như EPC (Evolved Packet Core) v.v
21 Nghiên cứu và triển khai một số giao thức bảo mật trong mạng không
dây
22 Tổ hợp các giao thức truyền thông vào các hệ thống nhúng
23 Mạng ngang hàng (peer-to-peer networks), xếp chồng (overlay) và các
giao thức cho Internet tương lại (Future Internet) trong mạng không dây
Trang 1324 Các hệ thống và ứng dụng mạng không dây đa chặng, bao gồm
Wireless Sensor network và Wireless Adhoc multimedia network
Đa phương tiện
25 Các hệ thống và ứng dụng tính toán khắp nơi với cơ chế nhận dạng
ngữ cảnh (context-aware)
26 Hệ thống tính toán hướng con người (human-centered computing) và
giao tiếp người-máy (human-machine interface)
27 Nghiên cứu và phát triển các ứng dụng tính toán, đo lường và điều
khiển trên nền hệ nhúng
28 Các phương pháp xử lý ảnh, xử lý tiếng nói, video cho các ứng dụng
đa phương tiện
Giai đoạn 1 (2010 2012): Nghiên cứu và đăng ký bản quyền trí tuệ một số công nghệ nền tảng để thiết kế thiết bị di động thông minh
Giai đoạn 2 (20132015): Dựa trên các công nghệ nền tảng đã được phát triển ở giai đoạn 1, thiết kế và chế tạo một số mẫu thiết bị di động hoàn chỉnh như: smart phone, modem vô tuyến, nút mạng không dây v.v., sẵn sàng
để chuyển giao công nghệ
Các kết quả dự kiến cần đạt được
Sở hữu các công nghệ nền tảng để có thể thiết kế chế tạo thiết bị di động không dây như: công nghệ UWB (untra wide-band), công nghệ mã hóa kênh trong hệ thống thông tin vô tuyến, phương pháp mã hóa và giải mã tín hiệu đa phương tiện v.v
Sản xuất được một số thiết bị mẫu thực hiện chức năng của các hệ thống thông tin di động dưới dạng phần cứng, phần mềm cũng như một số thiết bị di động mẫu hoàn chỉnh
Các bằng sở hữu trí tuệ và phát minh sáng chế của lĩnh vực có liên quan
Danh sách chuyên gia tham vấn ý kiến cho báo cáo:
Trang 14TT Họ và tên Đơn vị
1 PGS TS Nguyễn Văn Khang Khoa Điện tử - Viễn thông
2 TS Nguyễn Quốc Cường Trung tâm MICA
3 PGS TS Nguyễn Văn Hiếu ITIMS
4 TS Nguyễn Kim Khánh Viện Công nghệ Thông tin và Truyền
thông
5 PGS TS Nguyễn Hữu Thanh Khoa Điện tử - Viễn thông
Hiện trạng chung về công nghệ của Doanh nghiệp ngành công nghệ thông tin và truyền thông
Trong những năm vừa qua Công nghệ thông tin và Truyền thông TT) Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ Các doanh nghiệp viễn thông Việt Nam đã triển khai mạng viễn thông thế hệ mới (NGN) hội tụ các công nghệ viễn thông mới của thế giới,các công nghệ truyền dẫn quang DWDM, công nghệ vô tuyến WiMax đã được nghiên cứu và triển khai thử nghiệm trên mạng viễn thông Việt Nam Ngành Bưu điện là ngành đi đầu thực hiện sáng tạo đường lối đổi mới của Đảng, thực hiện thành công hai giai đoạn của chiến lược “Tăng tốc” 1993-1995; 1996-2000 và đang thực hiện chiến lược
(CNTT-“Hội nhập và Phát triển” 2001-2010 Sau 20 năm đổi mới, ngành BCVT & CNTT Việt Nam đã có bước phát triển đột phá, đóng góp quan trọng cho sự phát triển kinh tế - xã hội, ngoại giao và bảo đảm an ninh, quốc phòng đất nước, được Đảng và Nhà nước ghi nhận qua các phần thưởng cao quý: Huân chương Sao vàng, Huân chương Hồ Chí Minh, Huân chương Độc lập hạng Nhất Những năm qua, môi trường pháp lí trong lĩnh vực BCVT & CNTT tiếp tục được hoàn thiện cho phát triển, đã đáp ứng được điều kiện thực tiễn của Việt Nam và các cam kết quốc tế về BCVT & CNTT khi Việt Nam gia nhập WTO, đã tạo nên thị trường BCVT & CNTT có sự tăng trưởng mạnh Viễn thông Việt Nam hiện đang duy trì tốc độ phát triển nhanh nhất thế giới, năm sau gần gấp đôi năm trước Một dấu mốc đáng ghi nhớ vào ngày 17/2/2007 (Mùng
1 Tết Đinh Hợi), ngành BCVT đã hoàn thành trước 4 năm chỉ tiêu phát triển máy điện thoại (35 máy/100 dân) mà Đại hội X của Đảng đã đề ra
Các thành tựu quan trọng trong giai đoạn 2001-2005
Hệ thống tổ chức chỉ đạo và quản lý nhà nước đối với lĩnh vực CNTT đã được đổi mới và tăng cường Đã có nhiều Bộ, ngành, cơ quan Đảng và địa
Trang 15phương thành lập Ban chỉ đạo CNTT của mình Đặc biệt, trong năm 2002 Bộ Bưu chính Viễn thông được thành lập và được giao thống nhất quản lý nhà nước về viễn thông và CNTT Đã có 63/64 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương có sở Bưu chính Viễn thông chịu trách nhiệm quản lý nhà nước về bưu chính viễn thông và CNTT tại địa phương.
Môi trường pháp lý cho ứng dụng và phát triển CNTT được cải thiện Chỉ thị 58 đã là nền tảng cho sự ra đời của nhiều cơ chế, chính sách thuận lợi, thúc đẩy việc ứng dụng và phát triển CNTT của nước ta Hơn 30 văn bản quy phạm pháp luật về CNTT và truyền thông đã được phê duyệt nổi bật như Luật Giao dịch điện tử; Luật CNTT, Pháp lệnh Bưu chính Viễn thông
Ứng dụng CNTT trong các cơ quan Đảng và Nhà nước có bước thay đổi lớn Hệ thống tổ chức chỉ đạo và quản lý Nhà nước đối với CNTT được tăng cường Trước năm 2000, số bộ, ngành có trang tin điện tử rất ít Hiện nay, có 22/26 bộ, 56/64 tỉnh và thành phố trực thuộc Trung ương đã có website chính thức, góp phần hiện đại hoá nền hành chính và tạo tiền đề cho việc phát triển Chính phủ điện tử
Ứng dụng CNTT đã trở thành yếu tố quan trọng trong các hoạt động sản xuất kinh doanh và là yếu tố sống còn đối với các ngành đòi hỏi hội nhập quốc
tế và cạnh tranh cao như ngân hàng, viễn thông, hàng không, Các ứng dụng CNTT phục vụ giáo dục, y tế, thể thao,văn hoá, xã hội, nông nghiệp và phát triển nông thôn bước đầu phục vụ nhu cầu thiết thực của cộng đồng
Trong lĩnh vực CNTT, công nghiệp phần cứng phát triển ổn định với tốc
độ khá Công nghiệp phần mềm trên đà phát triển tốt theo xu hướng xuất khẩu phần mềm Việt Nam được tổ chức Kearney (Mỹ) đánh giá là một trong 25 quốc gia có sức hấp dẫn nhất về sản xuất phần mềm Ứng dụng CNTT đã trở thành yếu tố quan trọng trong các hoạt động sản xuất kinh doanh, và là yếu tố sống còn đối với các ngành đòi hỏi hội nhập quốc tế cao như ngân hàng, viễn thông, hàng không…
Nguồn nhân lực CNTT phát triển nhanh với các hình thức đào tạo đa dạng Số lượng các cơ sở đào tạo chính quy đại học và cao đẳng về CNTT tăng lên đáng kể so với năm 2000, trong đó đào tạo đại học từ 42 lên 62, cao đẳng từ
36 lên 71 Hiện cả nước có 27 khoa CNTT Số lượng tuyển sinh đào tạo đại học
và cao đẳng về CNTT tăng nhanh (năm 2000: 4.000, năm 2001: 6.000, các năm
2002 và 2003 mỗi năm 9.000; các năm 2004 và 2005 mỗi năm 10.000); tổng số chỉ tiêu tuyển sinh CNTT cho cả giai đoạn 2001 - 2005 là 44.000