TỔNG QUAN PHÁT TRIỂN 3G, LTE TRONG 3GPP VÀ LỘ TRÌNH TIẾN LÊN 4G

Trong chương này ta sẽ trình bày các hoạt động nghiên cứu và phát triển (RD) 3G và lộ trình lên 4G đang được tiến hành trong 3GPP là tổ chức quốc tế chịu trách nhiệm cho việc phát triển và hài hòa các các tiêu chuẩn được phát hành của UMTS UTRA (WCDMA và TDSDMA). Quá trình nghiên cứu phát triển UMTS lên 3G phát triển và tiến dần đến 4G là việc đưa ra công nghệ HSPA (High Speed Packet Access: đa truy nhập gói tốc độ cao) và LTE (Long term Evolution: phát triển dài hạn) cho phần vô tuyến và SAE (System Architecture Evolution: phát triển kiến trúc hệ thống) cho phần mạng.

TỔNG QUAN PHÁT TRIỂN 3G, LTE TRONG 3GPP

VÀ LỘ TRÌNH TIẾN LÊN 4G 1.1 MỞ ĐẦU

Trong chương này ta sẽ trình bày các hoạt động nghiên cứu và phát triển (R&D) 3G và lộ trình lên 4G đang được tiến hành trong 3GPP là tổ chức quốc tế chịu trách nhiệm cho việc phát triển và hài hòa các các tiêu chuẩn được phát hành của UMTS UTRA (WCDMA và TD-SDMA) Quá trình nghiên cứu phát triển UMTS lên 3G phát triển và tiến dần đến 4G là việc đưa ra công nghệ HSPA (High Speed Packet Access: đa truy nhập gói tốc độ cao) và LTE (Long term Evolution: phát triển dài hạn) cho phần vô tuyến và SAE (System Architecture Evolution: phát triển kiến trúc hệ thống) cho phần mạng

Hiện nay UMTS đã và đang triển khai trên thế giới 3GPP đã tiến hành nghiên cứu để cải thiện hiệu năng của UMTS bằng việc đưa ra các phát hành R5, R6 và R7 với các tính năng như HSDPA, HSUPA và MBMS Mục tiêu của LTE

là nghiên cứu phát triển hiệu năng hệ thống sau R6 RAN để có thể triển khai vào năm 2010 Các nghiên cứu của LTE nhằm giảm gía thành, tăng cường hỗ trợ cho các dịch vụ lợi nhuận cao và cải thiện khai thác bảo dưỡng cũng như cung cấp dịch vụ Để đạt đựơc các mục tiêu này cần đưa ra một công nghệ vô tuyến tiềm năng mới cho phép nâng cao hiệu suất phổ tần, thông lượng người sử dụng và giảm thời gian trễ Ngoài ra cũng cần nghiên cứu để giảm độ phức tạp của hệ thống (nhất là đối với các giao diện) và quản lý tài nguyên vô tuyến hiệu quả để dễ ràng triển khai và khai thác hệ thống

1.2 QUÁ TRÌNH TIÊU CHUẨN HÓA WCDMA/ HSPA TRONG 3GPP

1.2.1 3GPP

3GPP đựơc giao trách nhiệm tiến hành công tác tiêu chuẩn hóa HSPA Trước đó tổ chức quốc tế này đã đựơc giao nhiệm vụ tiêu chuẩn hóa cho WCDMA Hoạt động tiêu chuẩn hóa cho WCDMA/HSPA của tổ chức này từ năm

1999 đến năm 2006 đựơc tổng kết theo thời gian đưa ra các phát hành trên hình 1.1

Hình 1.1 Lộ trình đưa ra các phát hành trong 3GPP

Mốc phát triển đầu tiên cho WCDMA đã đạt đựơc vào cuối năm 1999 khi phát hành 1999 (R3) được công bố chứa đựng toàn bộ các đặc tả WCDMA Phát hành R4 được đưa ra sau đó vào đầu năm 2001 Tiếp theo là phát hành R5 đựơc đưa ra vào năm 2002 và R6 vào năm 2004 Phát hành R7 đựơc đưa ra vào nửa cuối cuả năm 2006 3GPP lúc đầu có bốn nhóm đặc tả kỹ thuật khác nhau (TSG: Technical Specifications Group) và sau đó là năm nhóm chuyển từ các hoạt động GSM/EDGE vào 3GPP Sau khi cơ cấu lại vào năm 2005, quay lại còn bốn nhóm TSG (hình 1.2) sau đây:

√ TSG RAN (Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến) TSG RAN tập trung lên giao diện vô tuyến và các giao diện bên trong giữa các trạm thu phát gốc (BTS)/ các bộ điều khiển trạm gốc (RNC) cũng như giao diện giữa RNC và mạng lõi TSG RAN chịu trách nhiêm cho các tiêu chuẩn HSDPA và HSUPA

√ TSG CT (lõi và các đầu cuối) TSG CT tập trung lên các vấn đề mạng lõi cũng như báo hiệu giữa mạng lõi và các đầu cuối

√ TSG SA (dịch vụ và kiến trúc hệ thống) TSG SA tập trung lên các dịch

vụ và kiến trúc hệ thống tổng thể

√ TSG GERAN (GSM/EDGE RAN) TSG RAN tập trung lên các vấn đề về RAN nhưng cho giao diện vộ tuyến dựa trên GSM/GPRS/EDGE

Hình 1.2 Cấu trúc 3GPP.

Dưới TSG là các nhóm công tác (WG: WWorrking Group), tại đây công tác nghiên cứu kỹ thuật thực sự được tiến hành Chẳng hạn dưới TSG RAN, nơi nghiên cứu HSDPA và HSUPA, có năm nhóm công tác sau đây:

√ TS RAN WG1: chịu trách nhiêm cho các khía cạnh về lớp vật lý

√ TS RAN WG2: chịu trách nhiệm cho các khía cạnh lớp 2 và lớp 3

√ TSG WG3: chịu trách nhiệm cho các giao diện bên trong RAN

√ TSG RAN WG4: chịu trách nhiệm cho các yêu cầu về hiệu năng và vô tuyến

√ TSG RAN WG5: chịu trách nhiệm cho kiểm tra đầu cuối

Các thành viên của 3GPP gồm các đối tác có tổ chức Các hãng cá nhân phải là thành viên của một trong các đối tác có tổ chức và dưạ trên tổ chức này họ

có quyền tham gia vào hoạt động của 3GPP Dưới đây là các đối tác có tổ chức hiện nay:

√ Liên minh các giải pháp công nghệ viễn thông (ATIS) từ Mỹ

√ Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu (ETSI) từ châu Âu

√ Liên hiệp các tiêu chuẩn thông tin Trung Quốc (CCSA) từ Trung Quốc

√ Liên hiệp giới công nghiệp và kinh doanh vô tuyến (ARIB) từ Nhật Bản

√ Ủy ban công nghệ viễn thông (TTC) từ Nhật Bản

√ Liên hiệp công nghệ viễn thông (TTA) từ Hàn Quốc

tổ chức sẽ công bố công việc này Điều này cho phép có đựơc các tập đặc tả giống nhau tại tất cả các vùng trên thế giới và vì thể đảm bảo phổ biến trên tất cả các lục địa Ngoài các đối tác có tổ chức, còn có các đối tác được gọi là đại diện thị trường như UMTS Forum, là bộ phận của 3GPP

Công tác trong 3GPP đựơc xây dưng xung quanh các danh mục công tác (nghiên cứu), thông qua các thay đổi nhỏ được đưa ra trực tiếp như ‘các yêu cầu’ thay đổi đối với đặc tả Đối với các danh mục lớn hơn, thông thường nghiên cứu khả thi được thực hiện trước khi tiến đến các thay đổi thực tế đối với các đặc tả

1.2.2 Chuẩn hóa HSDPA trong 3GPP

Khi phát hành R3 hoàn thành, HSDPA và HSUPA vẫn chưa đựơc đưa vào

kế hoạch nghiên cứu Trong năm 2000, khi thực hiện hiệu chỉnh WCDMA và nghiên cúu R4 kể cả TD-SCDMA, ngừơi ta nhận thấy rằng cần có một số cải thiện cho truy nhập gói Để cho phép phát triển này, nghiên cứu khả thi (danh mục nghiên cứu) cho HSDPA được khởi đầu và tháng 3 năm 2000 Nghiên cứu này được bắt đầu theo các nguyên tắc của 3GPP (phải có ít nhất bốn hãng ủng hộ) Các hãng ủng hộ khởi đầu nghiên cứu HSDPA gồm Motorola và Nokia thuộc phía các nhà bán máy và BT/Cellnet, T-Mobile và NTTDoCoMo thuộc phía các nhà khai thác

Nghiên cứu khả thi đã kết thúc tại phiên họp toàn thể TSG RAN và kết luận rằng các giải pháp đựơc nghiên cứu cho thấy có lợi Trong danh mục nghiên cứu HSDPA này có các vấn đề được nghiên cứu để cải thiện truyền dẫn số liệu gói đường xuống so với các đặc tả R3 Các chuyên đề như phát lại lớp vật lý và lập biểu dựa trên BTS đã đựơc nghiên cứu cùng với mã hóa và điều chế thích ứng Nghiên cứu cũng bao hàm cả một số nghiên cứu về công nghệ phát thu nhiều anten dưới tiêu dề “Nhiều đầu vào nhiều đầu ra” (MIMO) cùng với chọn ô nhanh (FCS: Fast Cell Selection)

Vì nghiên cứu khả thi cho thấy có thể đạt đựơc cải thiện đáng kể với mức

độ phức tạp hợp lý, nên rỏ ràng là cần tiếp tục danh mục nghiên cứu thực tế để phát triển các đặc tả Sau khi danh mục công tác này đã đựơc thiết lập, phạm vi công tác này vẫn tuân theo danh mục nghiên cứu nhưng MIMO đựơc lấy ra thành một danh mục nghiên cứu riêng và nghiên cứu khả thi FCS cũng đựơc bắt đầu độc lập Danh mục nghiên cứu HSDPA đươc nhiều nhà bán máy ùng hộ hơn và danh mục nghiên cứu thực tế này đã nhận được sự được ủng hộ từ các nhà bán

con số các hãng đóng góp kỹ thuật cho quá trình này còn lớn hơn nhiều Một năm sau, đặc tả HSDPA R5 đựơc phát hành Tất nhiên vẫn còn có các hiệu chỉnh cho HSDPA, nhưng nhưng chức năng lõi đã có trong các đặc tả lớp vật lý Nghiên cứu một phần bị chậm lại do các hoạt động hiệu chỉnh song song cần thiết cho các đầu cuối và mạng R3 đang đựơc triển khai Nhất là đối với các khía cạnh giao thức, các kiểm tra kỹ lưỡng đựơc thực hiện để phát hiện các chi tiết cần hiệu chỉnh và làm rõ nghĩa các đặc tả và đây là trường hợp đối với các thiết bị R3 trứơc khi bắt đầu các hoạt động thương mại tại châu Âu vào nửa cuối của năm 2002 Nghiên cúu các bộ phận của giao thức HSDPA chiếm nhiều thời gan nhất, trong đó nghiên cứu tương thích ngược được bắt đầu vào tháng 3 năm 2004.

Trong số các chuyên đề khác liên quan đến HSDPA, danh mục nghiên cứu MIMO không hoàn thành trong chương trình khung thời gian của R5 và R6 Người ta vẫn tranh luận xem có xứng đáng đưa nó vào hệ thống hay không và đây

là chuyên đề nằm trong danh sách các chuyên đề của R7 Nghiên cứu khả thi đối với FCS đã kết luận rằng lợi ích nhận đựơc từ nó không đáng kể so với sự tăng thêm độ phức tạp vì thế sau khi nghiên cứu này khép lại không có danh mục nghiên cứu nào được đưa ra cho FCS Trong khi tập trung lên FDD (ghép song công phân chia theo tần số), TDD (ghép sóng công phân chia theo thời gian) cũng đựơc đưa vào danh mục nghiên cứu HSDPA kể cả các giải pháp tương tự trong cả hai chế độ TDD (TDD băng hẹp và băng rộng)

1.2.3 Chuẩn hóa HSUPA trong 3GPP

Mặc dù HSUPA là thuật ngữ được sử dụng rộng rãi trên thị trường, trong quá trình chuẩn hóa HSUPA thuật ngữ này được sử dụng đưới cái tên ‘kênh riêng đường lên tăng cường’ (E-DCH: Enhanced Uplink Dedicated Channel) Nghiên cứu được tiến hành trong giai đoạn hiệu chỉnh HSDPA và được bắt đầu bằng danh

mục nghiên cứu về ‘tăng cường đường lên cho các kênh truyền tải’ vào tháng 9

năm 2002 Từ phía các nhà bán máy, Motorola, Nokia, và Ericsson là các hãng ủng hộ khởi xướng nghiên cứu cho vần đề này trong 3GPP

Các kỹ thuật được nghiên cứu cho HSUPA (E-DCH) bao gồm (xem hình 1.3):

√ HARQ lớp vật lý nhanh cho đường lên

√ Lập biểu nhanh đường lên dựa trên nút B

√ Độ dài thời gian truyền dẫn (TTI) đường lên ngắn hơn

Hình 1.3 Các kỹ thuật được xem xét nghiên cứu cho HSUPA

Sau một thời gian nghiên cứu dài và chi tiết, báo cáo kết quả nghiên cứu đã làm sáng tỏ các lợi ích của các kỹ thuật được nghiên cứu Báo cáo cho thấy rằng không có lợi ích tiềm năng khi sử dụng điều chế bậc cao trên đường lên vì thế điều chế thích ứng đã không được đưa vào danh mục nghiên cứu thực tế

Danh mục nghiên cứu này được kết thúc vào tháng ba năm 2004 với khuyển nghị việc bắt đầu danh mục nghiên cứu trong 3GPP để đặc tả HARQ lớp vật lý nhanh và cơ chế lập biểu dựa trên nút B cho đường lên cũng như độ dài TTI ngắn hơn Ngoài ra cơ chế thiết lập các kênh DCH nhanh hơn không được đưa vào khuyển nghị này, nhưng các vấn đề này đã được đề cập trong các danh mục nghiên cứu khác đối với phát hành 3GPP R6 dựa trên các kết quả nhận được trong giai đoạn danh mục nghiên cứu này Hình 1.4 cho thấy các kỹ thuật đựơc chọn cho danh mục nghiên cứu HSUPA

Hình 1.4 Các ký thuật đựơc lựa chọn cho danh mục nghiên cứu HSUPA

3GPP bắt đầu danh mục nghiên cứu ‘đường lên tăng cường FDD’ để đặc tả

các tính năng của HSUPA theo khuyển nghị cuả báo cáo Trong thời gian này nghiên cứu TDD chưa được tiến hành, nhưng nó sẽ được nghiên cứu trong kế hoạch R7

Do nghiên cứu nền tảng chi tiết và tốt đã đựơc thực hiện trong thời gian nghiên cứu 18 tháng, cũng như không còn bận với công tác hiệu chỉnh các phát hành trước, các đặc tả được tiến triển nhanh và phiên bản tính năng đầu tiên đã được đưa ra cho các đặc tả lõi và tháng 12 năm 2004 Phiên bản này vẫn chưa phải

là phiên bản hoàn thiện cuối cùng, nhưng nó chứa các chức năng then chốt và trên

cơ sở các chức năng này có thể tiếp tục tiến hành nghiên cứu hiệu chỉnh và hoàn thiện chi tiết

Tháng 3 năm 2005, danh mục nghiên cứu này đã chính thức được hoàn thiện cho các đặc tả chức năng, nghĩa là đã có thể chuyển sang hiệu chình tính năng này.Trong các tháng còn lại của năm 2005 các vấn đề để mở cũng như các yêu cầu hiệu năng đã đựơc hoàn thiện Thí dụ về quá trình tiêu chuẩn hóa cho HSUPA được minh họa trên hình 1.5 Bước cuối cùng cho HSUPA là hoàn thiện tương thích ngược cho giao thức Điều này sẽ cho phép thiết lập mẫu chuẩn cho các thiết bị sẽ đựơc đưa vào thị trường Theo kế hoạch, quá trình này đựơc tiến hành vào tháng 3 năm 2005, sau khi việc xem xét ASN.1 đã kết thúc (ASN.1 là ngôn ngữ mã hóa bản tin giao thức được sử dụng trong một số giao thức của 3GPP)

Hình 1.5 Thí dụ về quá trình tiêu chuẩn hóa HSUPA trong 3GPP

1.2.4 Phát triển tăng cường của HSUPA và HSDPA

Trong khi HSUPA đang được đặc tả, vẫn có các nghiên cứu phát triển để cải thiện R6 HSDPA cũng như một số lĩnh vực khác, như:

√ Đặc tả hiệu năng cho các đầu cuối tiên tiến hơn sử dụng phân tập thu và (hoặc) các máy thu tiên tiến

√ Cải thiện tầm phủ sóng đường lên bằng cách sử dụng báo hiệu phản hồi đường lên

√ Các cải thiện trong lĩnh vực di động của HSDPA bằng báo hiệu nhanh hơn

và thời gian xử lý ngắn hơn

Một danh mục nghiên cứu với tên là ‘kết nối liên tục cho các người sử

dụng số liệu gói’ đã được định nghiã cho R7 với mục đích giảm chi phí trong các

thời gian phục vụ và duy trì liên kết nhưng không có luồng số liệu liên tục cần thiết Một thí dụ cho kiểu dịch vụ này là dịch vụ thọai trên cơ sở gói với tên gọi phổ biển là VoIP

Danh mục nghiên cứu MIMO vẫn tiếp tục được tiến hành với nhiều đề suất Nguyên lý then chốt là có hai (hay nhiều) anten phát với các luồng thông tin khác nhau và sau đó sử dụng hai hay nhiều anten kết hợp với xử lý tín hiệu tiên tiến tại đầu cuối để phân tách các luồng này như minh họa trên hình 1.6

Hình 1.6 Nguyên lý MIMO với hai anten phát và hai anten thu

Thách thức chủ yếu là phải chứng minh rằng liệu có nhận đựơc tăng độ lợị đáng kể so độ lợi nhận đựơc từ các cải thiện hiệu năng trong R6 và các giải pháp cài thiện dung lượng hiện có bằng cách bổ sung thêm máy phát- chẳng hạn chuyển

từ cấu hình ba đoạn ô sang cấu hình sáu đoạn ô Các kết luận trong 3GPP cho đến thời điểm này chỉ là trong môi trừơng ô vĩ mô, HSDPA với MIMO có vẻ không mang lại lợi ích về dung lượng so với trường hợp thu phân tập và máy thu tiên tiến tại đầu cuối Vì thế thách thức này vẫn còn tiếp tục đựơc xem xét trong R7 và các phát hành tiếp theo Nghiên cứu sẽ hướng đến các ô nhỏ hơn (các ô vi mô)

Các danh mục vẫn đang được nghiên cứu cho HSDPA hoặc HSUPA gồm vấn đề về giảm trễ thiết lập cuộc gọi chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS) nhằm rút ngắn thời gian cần thiết đế chuyển từ trạng thái rỗi vào trạng thái tích cực (Cell_DCH) Vì hầu hết các bước trong WCDMA sẽ vẫn giữ nguyên không liên quan đến cuộc gọi CS hay PS, nên các cải thiện này mang lại lợi ích cho cả HSDPA/HSUPA lẫn thiết lập cuộc gọi thoại bình thường Đầu tiên nghiên cứu đã tập trung lên xác định cách thức cải thiện thiết lập cuộc gọi thoại R3 và đồng thời tiến tới sử dung các phương pháp có thể áp dụng được cho các thiết bị hiện có Sau đó nghiên cứu chuyển sang các cải thiện lớn hơn không sử dụng được cho các thiết bị hiện có nhưng tiềm năng hơn vì các đầu cuối sẽ thay đổi Nghĩa là các thiết bị có khả năng R7 sẽ nhận đựơc thêm các cải thiện trong hầu hết các trường hợp

1.3 KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN LTE

Nghiên cứu phát triển tiêu chuẩn LTE được tiến hành trong các E-UTRAN TSG (Technical Specification Group: nhóm đặc tả kỹ thuật) Trong các cuộc họp của RAN TSG chỉ có một vài vấn đề kỹ thuật là được tán thành Thậm chí trong các cuộc họp sau các vấn đề này vẫn được xem xét lại 3GPP đã vạch ra kế hoạch làm việc chi tiết cho các nhóm nghiên cứu TSG RAN Lộ trình phát triển của LTE gắn liền với lộ trình phát triển của 3GPP Hình 1.7 cho thấy lộ trình phát triển của 3GPP

Hình 1.7 Lộ trình phát triển 3GPP

Các vấn đề nghiên cứu được thực hiện trong hai TSG:

1 TSG RAN: Nghiên cứu tiêu chuẩn cho giao diện vô tuyến

2 TSG SA: Nghiên cứu kiến trúc mạng

Kế hoạch nghiên cứu phát triển tiêu chuẩn LTE được cho trên hình 1.8

Hình 1.8 Kế hoạch nghiên cứu tiêu chuẩn E-UTRAN

Quá trình nghiên cứu được tiến hành trong các nhóm TSG 3GPPLTE/SAE dưới sự điều hành của PCG (Project Coordination Group: nhóm điều phối đề án 3GPP) được cho trên hình 1.9.

Hình 1.9 Tổ chức của nhóm điều phối đề án 3GPP.

Như trên hình 1.9 ta thấy PCG điều hành bốn nhóm TSG (nhóm đặc tả kỹ thuật) sau: (1) SA (Services and Architecture: dịch vụ và hệ thống), (2) CT (Core Network and Terminals: mạng lõi và các đầu cuối), (3) GERAN ( GSM EDGE: mạng truy nhập vô tuyến GSM EDGE), (4) RAN (Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến)

Hình 1.10 cho thấy các các TR (báo cáo kỹ thuật) đựơc thông qua trong 3GPP

Hình 1.10 Các báo cáo kỹ thuật đựơc thông qua trong 3GPP

1 4 IMT-ADVANCED VÀ LỘ TRÌNH TIẾN TỚI 4G

Trong ITU, nhóm công tác 8F (ITU-R WP 8F) đang tiến hành nghiên cứu các hệ thống tiếp sau IMT-2000 Khả năng IMT-2000, các tăng cường của nó và các hệ thống bao gồm các giao diện sau IMT-2000 được cho trên hình 1.11 Bảng 1.1 cho thấy mục tiêu của 4G

Bảng 1.1 Mục tiêu của 4G

Tốc độ số liệu 100Mbps cho vùng rộng, 1Gbps cho vùng hẹp

Kết nối mạng Hoàn toàn IP

Thông tin Rộng khắp, di động, liên tục

Trễ kết nối Thấp hơn 500ms

Trễ truyền dẫn Thấp hơn 5ms

Giá thành trên một bit 1/10-1/100 thấp hơn 3G

Giá thành cơ sở hạ tầng Thấp 3G (khoảng 1/10)

Hình 1.11 Các khả năng của IMT-2000 và các hệ thống sau IMT-2000 theo khuyển nghị M.1654 của ITU-R.

ITU-R WP 8F tuyên bố rằng cần có các công nghệ vô tuyến di động mới cho cho các khả năng cao hơn IMT-2000, tuy nhiên vẫn chưa chỉ rõ công nghệ nào Thuật ngữ IMT-Adv đựơc sử dụng cho các hệ thống sau IMT-2000 Tuy nhiên IMT-Adv cũng sẽ có các bước phát triển giống như IMT-2000 và chứa các khả năng của các hệ thống trước đó Quá trình định nghĩa IMT-Adv còn đang được khởi thảo trong WP8F và sẽ hoàn toàn giống như quá trình nghiên cứu các khuyển nghị cho IMT-2000 Nó sẽ dựa trên tập các yêu cầu kỹ thuật tối thiểu và các tiêu chí đánh giá và khởi đầu bằng việc mời tất cả các thành viên ITU và các

tổ chức khác Các công nghệ được đề cử sẽ được đánh giá dựa trên các tiêu chí đã thỏa thuận Việc đánh giá sẽ đựơc tiến hành cùng với sự cộng tác cuả các tổ chức bên ngoài ITU như các tổ chức nghiên cứu tiêu chuẩn Vì quá trình này cần sự đồng thuận nên một số công nghệ có thể áp dụng cho IMT-Adv không thể xác định trước Nó phải là sự cân đối giữa: tính kinh tế khi mở rộng, hỗ trợ các môi trường của các người sử dụng khác nhau và khả năng của các công nghệ khác nhau Ngoài ra khả năng sử dụng máy đầu cuối trên toàn cầu cũng sẽ là một tiêu chí quan trong

Một hoạt động chính trong ITU-R nữa liên quan đến IMT-2000 Adv là vấn

đề xác định phổ tần sử dụng Điều này sẽ đựơc tiến hành trong WRC’07 (World Radio Congress: Hội nghị vô tuyến thế giới)

IMT-2000 Adv và thế hệ sau của truy nhập vô tuyến Chẳng hạn đề án Winner được hỗ trợ một phần kinh phí từ Liên minh Châu Âu là đề án dành cho nghiên cứu về vấn đề này Khái niệm Winner có rất nhiều các phần tử rất gần với LTE Tuy nhiên Winner đặt mục tiêu cho tốc độ số liệu cao hơn và vì thế được thiết kế cho băng thông rộng hơn 20 MHz Một điểm khác nữa là Winner sẽ sử dụng các chế độ chuyển tiếp và đa chặng

Một đề án khác giống như đề án của châu Âu nói trên là đề án “Tương lai” (Future) của Trung Quốc tập trung lên đề xuất giao diện vô tuyến cho IMT-Adv Tuy nhiên lựa chọn các đề xuất cuối cùng cho IMT-Adv sẽ là các tổ chức phát triển tiêu chuẩn như: ETSI, ARIB, CWTS Cơ quan tiêu chuẩn toàn cầu như 3GPP tất nhiên sẽ có vai trò quan trọng trong vấn đề hài hòa các đề xuất từ các tổ chức tiêu chuẩn cũng như từ các vùng khác nhau

Mặc dù 3GPP hiện nay chưa tiến hành nghiên cứu trực tiếp IMT-2000 Adv, tuy nhiên 3GPP sẽ đề xuất lên ITU-R IEEE 802.16 (WiMAX) cũng đang hoàn thiện khái niệm của mình và hướng đến đề xuất cho IMT-Adv trong 802.16m Tương tự 3GPP2 cũng đang tiến tới đề xuất IMT-Adv

LTE là một trong số các con đường tiến tới 4G LTE sẽ tồn tại trong giai đoạn đầu cuả 4G tiếp theo nó sẽ là IMT Adv LTE cho phép chuyển đổi từ từ từ 3G UMTS sang giai đoạn đầu 4G sau đó sang IMT Adv Chuyển đổi từ từ từ LTE sang IMT Adv là chìa khóa của thành công trên thị trường Ngoài LTE của 3GPP

ta cũng cần nghiên cứu các hướng chuyển đổi khác sang 4G 3GPP2 cũng đã và đang thực hiện kế hoạch nghiên cứu LTE cho mình, hệ thống do 3GPPP2 đề xuất

là UMB (Ultra Mobile Band) Chương trình khung của kế hoạch này bắt đầu từ năm 2000 và theo dự kiến thì các đặc tả tiêu chuẩn sẽ được công bố vào tháng 12 năm 2007 Ngoài ra WiMAX cũng có kế hoạch tiến tới 4G Ta có thể mô tả quá trình tiến tới 4G cuả các công nghệ hiện có như trên hình 1.12

Hình 1.12 Quá trình phát triển các công nghệ thông tin di động đến 4G

1.5 TỔNG QUAN TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA)

1.5.1 Mở đầu

Truy nhập gói tốc độ cao đường xuống (HSDPA: High Speed Down Link Packet Access) được 3GPP chuẩn hóa ra trong R5 với phiên bản tiêu chuẩn đầu tiên vào năm 2002 Truy nhập gói đường lên tốc độ cao (HSUPA) được 3GPP chuuẩn hóa trong R6 và tháng 12 năm 2004 Cả hai HSDPA và HSUPA được gọi chung là HSPA Các mạng HSDPA đầu tiên được đưa vào thương mại vào năm

2005 và HSUPA được đưa vào thương mại vào năm 2007

Tốc độ số liệu đỉnh của HSDPA lúc đầu là 1,8Mbps và tăng đến 3,6 Mbps

và 7,2Mbps vào năm 2006 và 2007, tiềm năng có thể đạt đến trên 10Mbps Trong giai đoạn đầu tốc độ đỉnh HSUPA là 1-2Mbps trong giai đoạn hai tốc độ này có thể đạt đến 3-4 Mbps

HSPA được triển khai trên WCDMA hoặc trên cùng một sóng mang hoặc

sử dụng một sóng mang khác để đạt được dung lượng cao (xem hình 1.13)