Mạng thông tin di động thế hệ tiếp theo 4g

Dịch vụ thoại đã dẫn đường và được chứng minh là thành công cho di động 2G; ngày nay dịch vụ TV và video là động lực của mạng 3G và trong tương lai, mạng 4G là đích hướng tới nhằm cung c

ĐINH THỊ THANH HẢI

HÀ NỘI - 2008

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

MỤC LỤC

MỤC LỤC II DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ IV DANH MỤC CÁC BẢNG V DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TĂT VI LỜI MỞ ĐẦU IX

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG 11

1.1 Lịch sử mạng di động 11

1.2 Mạng di động 3G 14

1.2.1 Tình hình thực tiễn mạng 3G trên thế giới và ở Việt Nam 14

1.2.2 Những ưu điểm và hạn chế của 3G 17

CHƯƠNG 2 CHUẨN HÓA MẠNG DI ĐỘNG 4G DỰA TRÊN 3G 22

2.1 Tình hình chuẩn hóa 22

2.2 Một số Tham số quan trọng của 4G 24

2.3 Mạng 4G 25

2.3.1 3GPP (LTE: Long Term Evolution) 26

2.3.2 WiMAX 27

2.3.3 Kiến trúc ITU cho vùng phủ của mạng truy nhập 28

2.4 Hoạt động chuẩn hóa 28

2.4.1 3GPP LTE 28

2.4.2 IMT- 2000 hoạt động trong ITU 31

2.5 WWRF (Wireless World Research Forum) 35

CHƯƠNG 3 MẠNG DI ĐỘNG 4G 37

3.1 Dựa trên 3G 37

3.2 Kiến trúc mạng 4G 38

3.3 Khung đặc tính của mạng 4G 39

3.4 Tổng quan quy hoạch cho mạng 4G 40

3.4.1 Kỹ thuật hỗ trợ 4G 42

3.4.2 Kiến trúc mạng trong 4G 44

3.4.3 Quy hoạch mạng trong mạng 4G 45

3.5 Quy hoạch kiến trúc mô hình toàn IP 47

3.6 Những thách thức và hạn chế của mạng 4G 52

3.6.1 Thuê bao di động 52

3.6.2 Mạng vô tuyến 52

3.6.3 Chất lượng dịch vụ 55

3.7 Giới thiệu mạng di động UMTS-LTE 56

3.7.1 Tổng quan 56

3.7.2 Cải tiến kiến trúc hệ thống SAE 59

3.7.3 UTRAN cải tiến 61

3.7.4 Truyền dẫn đường xuống (downlink) 62

3.7.5 Truyền dẫn đường lên (uplink) 63

CHƯƠNG 4 CÁC CÔNG NGHỆ QUAN TRỌNG ÁP DỤNG CHO 4G 65

4.1 IP di động và mạng lõi toàn IP 65

4.1.1 IP di động 65

4.1.2 Mạng toàn IP 70

4.1.3 IP V6 71

4.2 Kỹ thuật đa sóng mang OFCDM 75

4.2.1 Đa đường và OFDM 75

4.2.2 Giao thoa liên ký hiệu và OFDM 79

4.2.3 Nguyên lý cơ bản OFDM 80

4.3 Kỹ thuật MIMO (Multi input multi output) 87

4.4 Kỹ thuật SDR 93

4.5 Kỹ thuật ARQ (Adaptive Hybrid) 102

4.5.1 ARQ 103

4.5.2 Kết hợp ARQ và FEC 106

4.6 Kỹ thuật AMC (Adaptive Modulation and Coding) 110

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 114

TÓM TẮT LUẬN VĂN 115

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Ngăn xếp giao thức truyền tải của mạng UMTS sử dụng ATM 20

Hình 2.1 IMT – hệ thống mạng 4G của ITU 26

Hình 2.2 Kiến trúc mạng của 3GPP LTE 27

Hình 2.3 Mô hình tham chiếu mạng (NRM) của WiMAX 27

Hình 2.4 Tổ chức 3GPP 29

Hình 2.5 Các phiên bản của 3GPP cho UTRA 31

Hình 2.6 Định nghĩa IMT-2000 trong ITU-R 32

Hình 3.1 Kiến trúc phân lớp mạng thế hệ kế tiếp (DAB: Digital audio broadcasting; DVB: digital vidieo: broadcasting ) 38

Hình 3.2 Mạng toàn IP 49

Hình 3.3 Phân chia chức năng giữa mạng truy nhập và mạng lõi 59

Hình 3.4 Kiến trúc logic LTE/SAE 60

Hình 3.5 Kiến trúc mạng truy nhập LTE 61

Hình 4.1 Di động IP cơ bản 68

Hình 4.2 Mạng toàn IP 70

Hình 4.3 Header IPv6 73

Hình 4.4 Các sóng mang con với OFDMA 81

Hình 4.5 Sơ đồ khối của máy phát OFDM đơn giản 82

Hình 4.6 Sơ đồ khối của máy phát OFDM dựa vào chuyển đổi IFFT 83

Hình 4.7 Sơ đồ khối của bộ thu OFDM dựa vào FFTError! Bookmark not defined. Hình 4.8 Máy phát OFCDM 83

Hình 4.9 Khái niệm hệ thống MC-CDMA truyền thống 84

Hình 4.10 Khái niệm hệ thống OFCDMA 84

Hình 4.11 Hệ thống OFCDM với ghép phân chia theo mã và thời gian 85

Hình 4.12 Hệ thống OFCDM với ghép phân chia tần số 86

Hình 4.13 Thay đổi hệ số trải phổ theo tế bào 87

Hình 4.14 Hệ thống MIMO 88

Hình 4.15 Hệ thống MIMO của Bell Lab : BLAST 90

Hình 4.16 Giao diện vô tuyến cấu hình mềm 97

Hình 4.17Khái niệm cơ bản của SDR 98

Hình 4.18 Bộ lọc lựa chọn kênh trong miền số 99

Hình 4.19 Thực hiện SDR kết hợp MC-CDMA 100

Hình 4.20 Ví dụ stop and wait ARQ 105 Hình 4.21 Ví dụ lặp lựa chọn ARQ 105

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Một số diễn đàn chuẩn hóa 4G 22 Bảng 2.2 Một số tham số của 4G 24 Bảng 4.1 Các chuẩn truyền thông vô tuyến hiện nay 97

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TĂT

DS-CDMA Direct spread – code division multiple access

IMS IP Multimedia Subsystem

NMT-450 Nordic Mobile Telephone

BPSK Binary Phase Shift Keying

SC-FDMA Single cerrier frequency division multiple access

TD-CDMA Time Division CDMA

W-CDMA Wide band CDMA

LỜI MỞ ĐẦU

Truyền thông di động là một trong những lĩnh vực đang được phát triển mạnh mẽ nhất trên toàn thế giới với nhiều kỹ thuật cải tiến hướng tới sự hợp nhất của nó với thế giới vô tuyến Lịch sử di động đã trải qua nhiều thế hệ từ 1G cho đến 3G và thời gian gần đây, nhiều tổ chức đang tiến hành phát triển

hệ thống 3G cũng như nghiên cứu mạng thế hệ kế tiếp: hệ thống 4G

Dịch vụ thoại đã dẫn đường và được chứng minh là thành công cho di động 2G; ngày nay dịch vụ TV và video là động lực của mạng 3G và trong tương lai, mạng 4G là đích hướng tới nhằm cung cấp cho khách hàng những dịch vụ có tốc độ cao, chi phí thấp cũng như khả năng không mất kết nối khi

di chuyển giữa những mạng vô tuyến khác nhau

Mạng 3G đã được triển khai và mang lại hiệu quả cao ở nhiều nước trong khu vực và toàn cầu nhưng nó đã bộc lộ nhiều hạn chế cần được giải quyết trong tương lai đối với mạng thế hệ kế tiếp Khi nhu cầu của khách hàng ngày càng tăng đối với dịch vụ yêu cầu tốc độ cao, dải thông lớn hay chất lượng dịch vụ thay đổi thì mạng 3G hiện tại khó có thể đáp ứng được Ngoài ra, hiện nay còn tồn tại nhiều mạng vô tuyến có các chuẩn truy nhập khác nhau, dẫn tới khách hàng không thể giữ kết nối khi di chuyển từ mạng này sang mạng khác Do vậy đề tài này cũng đề cập một phần nhỏ về kỹ thuật

để tìm hiểu tương lai của mạng di động thế hệ kế tiếp mặc dù ở Việt Nam, đa

số các nhà khai thác đang trong tiến trình triển khai mạng thế hệ 2,5G và 3G

Do các tổ chức, công ty đang trong quá trình chuẩn hóa nên chưa có định nghĩa cụ thể cũng như các tiêu chuẩn xác định cho mạng trong tương lai

Vì vậy, trong phần này tác giả cũng chỉ giới thiệu một cách tổng quan về quá trình chuẩn hóa; tìm hiểu những lý do, động lực thúc đẩy quá trình chuẩn hóa đó; đồng thời nghiên cứu một số các kỹ thuật đang được phát triển để cải

thiện hệ thống 3G và 3G cải tiến Tuy đề tài chỉ đơn thuần là lý thuyết và mạng tính khái quát nhưng nó hữu ích cho bước đầu của quá trình tìm hiểu, nghiên cứu và triển khai mạng di động trong tương lai

thoại, video, đa phương tiện và dữ liệu băng rộng đang ngày một tích hợp vào cùng một mạng Thế hệ thứ tư (4G) là là thế hệ kế tiếp của mạng vô tuyến sẽ thay thế thế hệ 3G trong tương lai Mạng 4G theo dự tính sẽ là một mạng tích hợp cung cấp dung lượng và tốc độ cao, chi phí thấp và dịch vụ trên cơ sở toàn IP Tuy nhiên, không giống 3G, những kỹ thuật áp dụng vào mạng kế tiếp này sẽ không phải là kỹ thuật mới mà là được phát triển từ những kỹ thuật hiện có

Đề tài này tập trung chủ yếu vào quá trình chuẩn hóa mạng di động 4G xuất phát từ 3G mặc dù hiện tại nó vẫn chưa được định nghĩa cụ thể Đi

từ việc phân tích những hạn chế của mạng 3G như tốc độ, băng thông…, từ tổng quát cho đến chi tiết trong từng kỹ thuật được nêu ra cụ thể ở mỗi chương; tiếp đến là đưa ra mục tiêu của 4G nhằm đáp ứng nhu cầu dịch vụ của khách hàng mà mạng hiện tại còn gặp khó khăn; cuối cùng là phân tích những kỹ thuật sẽ được phát triển để áp dụng cho mạng mới nhằm đạt được những mục tiêu đó Những kỹ thuật này bao gồm IP, OFDM, SDR, ARQ, MIMO và AMC, điển hình là chúng đang được tổ chức 3GPP nghiên cứu cho đến phiên bản thứ 7 với mạng truy nhập E-UTRAN và cả mạng lõi SAE

Từ khóa: 4G, 3GPP, IP, OFDM, MIMO

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG DI ĐỘNG

Điện thoại di động xuất hiện đầu tiên ở Mỹ là hệ thống toàn thành phố

sử dụng cấu trúc ô rộng 150MHz năm 1946 Hệ thống đầu tiên này bao gồm sáu kênh, chuyển mạch nhân công và có phân cách kênh 60MHz Nó cũng là một hệ thống ấn nút

đã sớm vượt qua dung lượng do số kênh có hạn Do vậy việc phân kênh đã được giảm xuống 30kHz vào năm 1955 để tăng số kênh cung cấp tới 11 Sau

đó kênh thứ 12 được bổ sung ở tần số 450MHz hệ thống này đã sử dụng hết vào năm 1964 và một hệ thống mới 450MHz được bắt đầu khai thác vào năm

1969 hệ thống này gọi là IMTS (Improved Mobille Telephone Service: Dịch

vụ điện thoại di động cải tiến), sử dụng những công nghệ mới nhất, bao gồm kết nối tự động quay số, hệ thống truy nhập song công và đa kênh Tuy nhiên

hệ thống này đến năm 1970 trở nên lạc hậu

ứng nhu cầu tăng rất lớn vào những năm 1980 Việc sử dụng ô nhỏ đã được

Mỹ nghiên cứu vào cuối những năm 1960, do uỷ ban thông tin liên bang Mỹ (FCC) đề nghị phát triển một hệ thống mới để đáp ứng nhu cầu và đã ấn định lại băng tần 800-900MHz, trước đây được dành cho truyền hình quảng bá, cho thông tin di động mặt đất

Sau gần 10 năm nghiên cứu, phát triển và cải tiến, hãng AT&T đã tiến hành thử nghiệm tiếp thị các dịch vụ mới này tại Chicago (1977), tiếp đó là thử nghiệm của hãng Mottorola tại vùng Washington/Baltimore (1978) Hai hãng này đã được thống nhất để cho ra đời hệ thống tiêu chuẩn được gọi là

AMPS (Advanced Mobile Phone Service: dịch vụ điện thoại di động tiên tiến)

và được triển khai ở tất cả các thành phố của Mỹ

Ở châu Âu, các nước Thụy Điển, Phần Lan, Đan Mạch đã phát triển hệ thống 450MHz có cấu trúc ô nhỏ được gọi là NMT-450 (Nordic Mobile Telephone: điện thoại di động Bắc Âu) và khai thác thương mại vào năm

1981 Sau đó Stockholm và các thành phố lớn ở khu vực này đã đưa ra hệ thống mới, NMT-900 sử dụng băng tần 900MHz vào tháng 10 năm 1986 để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng Đến tháng 11 năm 1988 đã có trên 54 triệu thuê bao sử dụng hệ thống NMT

Theo gương Bắc Âu, Anh và Đức sau đó đã đưa ra các hệ thống ô nhỏ của chính mình Anh đã đưa ra hệ thống 900MHz trên cơ sở AMPS của Mỹ nhưng với một số thông số khai thác thay đổi, như việc phân kênh Hệ thống này có tên gọi là TACS (Total Access Communication System: hệ thống thông tin thâm nhập kênh toàn bộ) và đã được đưa vào khai thác thương mại vào năm 1985, đến tháng 11 năm 1988 đã có hơn 40 triệu thuê bao Hệ thống của tây Đức là một hệ thống nguyên gốc sử dụng 450MHz và được gọi là C-

450 Hệ thống này được đưa vào khai thác ở các thành phố lớn của tây Đức

từ tháng 11 năm 1985 đến tháng 11 năm 1988 đã có hơn 8 triệu thuê bao

Ở Nhật, việc nghiên cứu và phát triển hệ thống 800MHz để cung cấp nhiều dịch vụ trên toàn đất nước đã bắt đầu vào khoảng năm 1970 Các đặc tính truyền sóng được nghiên cứu, tiếp theo là kỹ thuật như truyền dẫn thoại/số liệu sử dụng điều tần tương tự băng hẹp, chuyển mạch di động cho hàng trăm kênh sử dụng các bộ tổng hợp tần số và vi xử lý, thông tin di động trên cơ sở điều khiển bằng chương trình lưu giữ và hệ thống báo hiệu số No7 kênh chung được cải tiến và hoàn thiện, sau đó đã được đưa ra phục vụ ở 23

vùng của Tokyo vào tháng 12 năm 1979, đến năm 1984 đã cung cấp dịch vụ trên toàn đất nước

Thế hệ thứ 2 (2G) được phổ biến trong suốt thập niên 90 Sự phát triển công nghệ thông tin di động thế hệ thứ hai cùng các tiện ích của nó đã làm bùng nổ lượng thuê bao di động trên toàn cầu Đây là thời kỳ chuyển đổi từ các công nghệ analog sang digital

Giai đoạn này có các hệ thống thông tin di động số như: 900MHZ (Global System for Mobile), DCS-1800MHZ (Digital Cordless System), PDC - 1900Mhz (Personal Digital Cellular), IS-54 và IS-95 (Interior Standard) Trong đó GSM là tiền thân của hai hệ thống DCS, PDC Các hệ thống sử dụng kỹ thuật TDMA (Time Division Multiple Access) ngoại trừ IS-

GSM-95 sử dụng kỹ thuật CDMA (Code Division Multiple Access)

Thế hệ 2G có khả năng cung cấp dịch vụ đa dạng, các tiện ích hỗ trợ cho công nghệ thông tin, cho phép thuê bao thực hiện quá trình chuyển vùng quốc tế tạo khả năng giữ liên lạc trong một diện rộng khi họ di chuyển từ quốc gia này sang quốc gia khác

Thế hệ thứ ba (3G), từ năm 1992 Hội nghị thế giới truyền thông dành cho truyền thông một số dải tần cho hệ thống di động 3G: phổ rộng 230MHz trong dải tần 2GHz, trong đó 60MHz được dành cho liên lạc vệ tinh Sau đó

quốc tế toàn cầu với dự án IMT-2000 sử dụng trong các dải 1885-2025MHz

vùng rộng và lên đến 2Mbps trong vùng địa phương Dịch vụ bắt đầu vào năm 2001- 2002.

1.2.1 Tình hình thực tiễn mạng 3G trên thế giới và ở Việt Nam

Cho đến tháng 8/2005, trên thế giới đã có 45 nước (và vùng lãnh thổ) cấp tổng cộng 151 giấy phép kinh doanh thông tin di động thế hệ thứ ba (3G); trong đó có 9 giấy phép đã bị thu hồi, một giấy phép được đem ra bán đấu giá trở lại Điểm qua từng vùng, thì một số nước phát triển ở Châu Âu và Nhật Bản đã cấp phép sớm, còn các nước và vùng lãnh thổ đang phát triển thì mới bắt đầu cấp phép, có nhiều nước chưa cấp giấy phép nào Nhưng các giấy phép 3G mới dần dần chuyển dịch sang các nước và vùng lãnh thổ đang phát triển ở Châu á, Châu Phi và Châu Âu Về thời gian, thì năm 2000-2001 là cao trào cấp giấy phép 3G (chủ yếu là ở các nước Tây Âu), còn hai ba năm gần đây, toàn thế giới chỉ cấp khoảng 10 giấy phép Việc cấp giấy phép 3G ở các nước dần dần chuyển dịch từ phương thức phát mãi sang phương thức gọi thầu Việc đánh giá tổng hợp các mặt như mức độ ứng dụng, qui mô hộ dùng,

độ hoàn thiện của máy đầu cuối, việc xây dựng mạng lưới và sử dụng dịch vụ v.v… đối với 3G, cho thấy dịch vụ 3G ở các vùng trên thế giới thể hiện sự phát triển theo dạng bậc thang Dịch vụ 3G ở Nhật Bản và Hàn Quốc phát triển cao nhất Nhờ có sự thúc đẩy của chính phủ và thái độ tích cực của các nhà kinh doanh, dây chuyền công nghiệp 3G ở hai nước này bắt đầu phát triển sớm; việc kích thích thị trường thời gian đầu khá tốt, người dùng cũng tha thiết với dịch vụ mới Sự phát triển dịch vụ 3G ở châu Mỹ (chủ yếu là nước Mỹ) tương đối chậm Bốn nhà khai thác dịch vụ vô tuyến chủ yếu của Mỹ gần đây mới bắt đầu cung cấp dịch vụ 3G, và mạng lưới mới phủ sóng ở các thành phố lớn Mức độ phát triển chung thị trường thông tin di động ở các nước Tây

Âu rất cao, mức phổ cập dịch vụ di động lên đến khoảng 90%, nhưng các nhà khai thác truyền thống triển khai dịch vụ 3G tương đối thận trọng, do đó mà

sự phát triển cũng chậm Các nước và vùng lãnh thổ Trung – Đông Âu và Đông – Nam á hiện phần lớn cũng còn ở giai đoạn chuẩn bị cho 3G Số hộ dùng 3G phân bố không đều Phân tích theo từng khu vực thì vào năm 2004, 50% số hộ dùng 3G trên toàn cầu là ở Nhật Bản và Hàn Quốc, gần 20% ở Italia, 16% ở Anh quốc Mức độ phát triển dịch vụ 3G của Nhật Bản và Hàn Quốc, hai nước châu Á, đứng hàng đầu thế giới; nhưng dịch vụ 3G ở đa số các nước khác trong khu vực này vẫn còn trong giai đoạn chuẩn bị; biểu hiện thị trường 3G ở châu Âu nói chung là bình bình, nhưng cũng có điểm sáng, chủ yếu là ở Italia và Anh; ở châu Mỹ thì sự phát triển ở Mỹ là tương đối nổi bật; còn châu Phi được coi là trong tương lai Phân tích về mặt kỹ thuật, thì đến tháng 8/2005, toàn thế giới có tổng cộng 211 mạng 3G kinh doanh thương mại, trong đó có 78 mạng WCDMA, 21 mạng cdma 2000 1x EV-DO

và 112 mạng CDMA 1x (thực ra CDMA 1x chỉ tương đương với mạng GSM

có trang bị GPRS, thuộc loại 2,5G chứ chưa phải là 3G) Cho đến nay, WCDMA là kỹ thuật phát triển nhanh nhất, sử dụng rộng rãi nhất toàn cầu Theo hệ thống kê của EMC và TCA, thì số hộ dùng WCDMA vào tháng 10 năm 2005 đã vượt 35 triệu, chủ yếu tập trung ở Nhật Bản, Italia, Anh Từ rất sớm, khi mà các nhà khai thác Nhật Bản và châu Âu vừa đưa ra dịch vụ 3G, máy đầu cuối (tức máy cầm tay di động) là một vấn đề rất lớn Hiện nay máy đầu cuối WCDMA đã có 26 nhãn hiệu, 186 loại sản phẩm; sản phẩm đầu cuối EV-DO cũng lên đến 156 loại Máy đầu cuối không còn là nút thắt phát triển dịch vụ 3G nữa Tuy nhiên, điều tra của IDC năm 2004 cho biết là nhận thức của nhiều người đối với 3G vẫn còn rất thấp Theo đó, 70% số người được điều tra không hiểu về ưu thế của 3G; ở Anh, Pháp, Đức, Tây Ban Nha, Italia

và Bỉ, có 49% người dùng không cảm thấy hứng thú đối với 3G; ở Anh dù đã

có đến 3 nhà khai thác cung cấp dịch vụ 3G, nhưng có đến 60% người dùng tỏ

ra không hứng thú đối với 3G Trong các loại dịch vụ của 3G, đóng góp lớn nhất vào thu nhập vẫn là dịch vụ điện thoại, chiếm hơn 90% tổng thu nhập, nhưng đóng góp vào thu nhập của các dịch vụ phi thoại đang tăng trưởng đều Dịch vụ 3G được đánh giá cao nhất trong tương lai bao gồm đa truyền thông, truyền hình thu qua máy cầm tay v.v… Mô hình có lợi rất là quan trọng đối với sự phát triển của 3G Hiện nay đại đa số các nhà khai thác phát triển tương đối tốt đều chưa đạt được thăng bằng thu – chi Công ty 3G của Hutchison cho biết là đến cuối năm 2005 có thể thực hiện thăng bằng thu – chi, nhưng hiện nay vẫn đang còn bị lỗ DoCoMo có dịch vụ 3G đã đi vào quĩ đạo cũng còn ở trong giai đoạn phát triển hộ dùng mới và nâng cao ARPU (Average Revenue Per User) Nhìn vào đó, các nhà khai thác vẫn còn thận trọng trong việc đầu tư cho 3G Do hoàn cảnh thị trường ở các nước có khác nhau, sách lược phát triển 3G mà các nhà khai thác lựa chọn cũng không hoàn toàn giống nhau Ở Nhật Bản, các nhà khai thác như DoCoMo, chủ yếu thông qua sự tiến bộ của kỹ thuật và sáng tạo mới về dịch vụ để đi đến thành công Hiện nay mạng 3G ở Nhật đã phủ sóng đến 99,7% 94% hộ dùng 2G đang quá

độ sang 3G, tỷ lệ này là cao nhất trên toàn thế giới Các nhà khai thác và các nhà sản xuất máy cầm tay phối hợp với nhau thiết kế chế tạo máy đầu cuối Giá cả của máy cầm tay 3G đã tương đương với máy cầm tay 2G, cho nên các

hộ dùng muốn đổi máy cầm tay Các nhà khai thác đưa ra các dịch vụ mới rất hấp dẫn trên mạng, ví dụ như trích xuất âm nhạc, mua hàng qua máy cầm tay v.v… Công ty 3G của Hutchison có trụ sở chính đóng tại Hongkong cũng là một trong số các nhà khai thác đi đầu về dịch vụ 3G trên toàn cầu; nắm 10 giấy phép 3G ở các thị trường Úc, Áo, Đan Mạch, Hongkong, Italia, Ai Len, Israel, Na Uy, Anh, Thụy Điển v.v… đến 175 triệu dân, chỉ chi cho giấy phép tổng cộng đến 10,2 tỷ USD Đầu tư xây dựng mạng lưới 3G của công ty đã

vượt 27 tỷ USD Sách lược phát triển 3G của Công ty 3G Hutchison là cước phí linh hoạt Số hộ dùng 3G của công ty này chưa đến 6 triệu, năm nay sẽ đột phá 10 triệu Sự phát triển dịch vụ 3G của đại đa số các nhà khai thác châu Âu

là tương đối chậm chạp Nguyên nhân chủ yếu, một là chi trả cho giấy phép quá cao, làm cho các nhà khai thác thiếu lực để phát triển; hai là nhu cầu thị trường đối với 3G chưa nhiều, chỉ khoảng 6% hộ dùng di động có nhu cầu 3G; thông thường tỷ lệ này phải đạt đến 33%, nhà khai thác mới có thể thực hiện thăng bằng thu – chi Vì vậy, xem ra để mạng 3G có lãi còn cần có thời gian

Ở Việt Nam hiện tại mới chỉ có các nhà mạng cung cấp 2 dịch vụ như GSM và CDMA, vẫn chưa có nhà mạng nào được cấp phép cho mạng 3G, mà đang trong giai đoạn thi tuyển để được cấp phép 3G Hiện ở Việt Nam đã có 7 mạng di động như: Vinaphone, Mobifone, Viettel, EVN, Sfone, Htmobile, Gtel Cả 7 nhà mạng này đều tham gia dự tuyển để được cấp phép 3G nhưng theo bộ thông tin và truyền thông cho biết sẽ chỉ có 4 nhà mạng được cấp phép khai thác và cung cấp các dịch vụ 3G Cuộc đua để được cấp giấy phép 3G đến 30/09/2008 sẽ kết thúc và sẽ có 4 nhà mạng được cấp giấy phép 3G

1.2.2 Những ưu điểm và hạn chế của 3G

- Ưu điểm:

+ Cải tiến chất lượng thoại bằng việc sử dụng công nghệ số

+ Băng thông lớn hơn và tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, có thể lên đến 2Mbp/s

+ Cung cấp được nhiều thuê bao hơn GSM

+ Cho phép truyền dữ liệu bất đối xứng

+ Có thể cung cấp các dịch vụ như e-mail, bản tin ngắn và truy cập internet băng rộng…và các dịch vụ khác

+ Hỗ trợ cả chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói

+ Có khả năng chuyển vùng quốc gia và quốc tế

+ Thực hiện các cuộc gọi video trên các thiết bị cầm tay và di động

Hạn chế:

+ Băng tần: Băng tần sử dụng hạn chế

+ Tốc độ truyền thoại và dự liệu cao nhưng vẫn chưa thể đáp ứng được những dịch vụ đòi hỏi việc truyền hình ảnh video có sự liên tục và chất lượng như: truyền hình hội nghị, dịch vụ truyền hình theo yêu cầu, game trực tuyến

+ Mạng 3G vẫn chưa đáp ứng tốt nhu cầu của khách hàng trong tương lai cần một mạng thông tin di động với yêu cầu rất cao về nhiều mặt, ứng dụng , dịch vụ như các dịch vụ multi-media, video chất lượng cao, hội nghi truyền hình không dây, Chúng ta cần mở rộng mạng 3G bằng một mạng có dung lượng lớn hơn

+ Hiện nay, có rất nhiều tiêu chuẩn về 3G khác nhau do đó rất khó khăn cho việc roaming, và trao đổi liên mạng Chúng ta cần một tiêu chuẩn toàn cầu về di động

+ Mặt khác hiện nay có nhiều mạng không dây khác đang tồn tại như Wireless LAN độc lập với 3G do đó có nhu cầu là phải hội tụ các mạng này trong một mạng duy nhất đó là 4G

+ Nhu cầu cần một mạng có dải thông lớn hơn, cần mạng có sự hội tụ thoại và số liệu trên một mạng chuyển mạch gói trên nền tảng mạng lõi toàn

IP

Có nhiều hạn chế về mặt kiến trúc trong 3G Về mặt kiến trúc mạng, UMTS có dự phòng chức năng cho các kiểu lưu lượng khác nhau, có một ngăn xếp giao thức phức tạp và sử dụng một giao thức SIP tương đối nặng nề

Về mặt kiến trúc dịch vụ, UMTS và CDMA 2000 đều có một số hạn chế trong khả năng lập trình và mặc dù đã đưa ra nhiều giải pháp nhưng vẫn không đạt được một giải pháp lập trình gắn kết

Kiến trúc mạng:

Đặc tính cơ bản đầu tiên của kiến trúc UMTS đó là sự tách biệt riêng rẽ

3 miền CS, PS, IMS tương ứng với dịch vụ thoại, dữ liệu và dịch vụ đa phương tiện Về mặt thương mại, sự tách biệt này tạo điều kiện dễ dàng cho

lộ trình chuyển đổi từ 2G lên 3G mà vẫn duy trì được sự đầu tư ban đầu bằng cách bổ sung thêm PS vào miền CS và sau đó có thể bổ sung IMS vào mạng Tuy nhiên, về khía cạnh kiến trúc mạng, có một điểm hạn chế ở đây khi phải

dự phòng chức năng mạng Các kiểu phần tử mạng mới như SGSN (Serving GPRS Support Node), GGSN (Gateway GPRS Support Node),… được phát triển để đảm bảo cung cấp cùng một chức năng (ví dụ quản trị di động) cho lưu lượng người dùng với QOS khác nhau Thực ra, có thể loại bỏ CS và PS

ra khỏi mạng và chỉ cần giữ lại kiến trúc mạng chỉ toàn IMS (về nguyên tắc, một nhà khai thác viễn thông có thể lựa chọn để xây dựng một mạng chỉ IMS) Tuy vậy, chi phí vốn bổ sung và chi phí vận hành cũng như độ phức tạp trong quá trình chuyển đổi cần phải xem xét thận trọng

Một đặc tính hạn chế khác ở ngăn xếp giao thức truyền tải như chỉ ra ở

AAL2 ATM Phy

AAL2 ATM Phy

AAL2 ATM Phy

PDCP RLC-U MAC

AAL2 ATM Phy

GTP-U UDP IP AAL5 ATM Phy

GTP-U UDP IP AAL5 ATM Phy

IP

GTP-U UDP IP

AAL2 ATM Phy

IP

L2

L1

MS Uu BTS lub Drifting-RNC lur Serving-RNC lu-PS SGSN Gn GGSN

Path of User Data 3GPP Interface

chính ở việc sử dụng mạng ATM để kết nối các thực thể mạng lõi và mạng truy nhập

Một gói dữ liệu người sử dụng di chuyển lên xuống theo ngăn xếp nhiều lần trước khi nó đến được mạng IP Kiến trúc mạng truy cập này không chỉ xảy ra sự phân chia, kết hợp và truyền lại gói dẫn tới trễ bổ sung mà còn gây phức tạp thêm không đáng có cho mạng

Hình 1.1 Ngăn xếp giao thức truyền tải của mạng UMTS sử dụng ATM

Ngăn xếp giao thức sử dụng GTP để truyền dữ liệu trong mạng lõi (CN) Có hai đường hầm GTP trong ngăn xếp giao thức: một giữa GGSN và SGSN, một giữa SGSN và RNC phục vụ Đường hầm đều xuất hiện trong kiến trúc MWIF cũng như các kiến trúc toàn IP khác Tuy nhiên, thiết lập hai đường hầm liên tiếp là việc không mong muốn bởi phải tăng thêm phần mào đầu trong gói tin

Hơn nữa, ngăn xếp giao thức cho thấy UMTS dùng hoàn toàn truyền tải ATM để truyền thông từ BTS đến GGSN với IP qua ATM AAL2 từ RNC phục vụ đến GGSN IP qua ATM ở đây tồn tại một số vấn đề, chẳng hạn như

do kích cỡ gói tế bào ATM là cố định nên gây ra hiện tượng phân chia gói và trễ thiết lập kênh ảo và cần có sự thỏa thuận giữa các cơ chế điều khiển tốc độ ATM và điều khiển xung đột mức cao hơn

Có thể nhận thấy rằng GTP được thiết kế độc lập với các giao thức mạng lớp dưới có thể truyền trong suốt một số giao thức dữ liệu gói khác bao gồm X.25, Frame Relay, IP Về nguyên lý, thiết kế này rất có lợi bởi nhiều giao thức có thể phối hợp dễ dàng, nhưng thực tế thì sự lớn mạnh và phổ biến nhanh chóng của IP cho thấy GTP đơn giản là để mang 1 giao thức mà thôi

Vì vậy, không cần thiết phải bổ sung các giao thức khác vào ngăn xếp giao thức của UMTS

IMS trong UMTS có hỗ trợ dịch vụ thời gian thực và nó sử dụng một phiên bản hiệu chỉnh của SIP để làm điều đó Giao thức SIP đã hiệu chỉnh này cho phép đàm phán chi tiết truyền thông, đảm bảo các kết nối có QoS theo yêu cầu đã sẵn sàng trước khi phiên bắt đầu và cung cấp báo hiệu thích hợp

để ngăn chặn gian lận dịch vụ Về nguyên lý, để thiết lập một phiên SIP cơ bản chỉ cần dùng 3 bản tin và trễ 1,5 RTT (Round –trip Time) Còn ở UMTS, giao thức SIP đã hiệu chỉnh có thể yêu cầu lên tới 30 bản tin để trao đổi giữa các thực thể mạng khác nhau Mục tiêu quan trọng của mạng thế hệ kế tiếp là tối thiểu hóa những thông số này mà vẫn giữ được đặc tính QoS và bảo mật mong muốn

CHƯƠNG 2 CHUẨN HÓA MẠNG DI ĐỘNG 4G DỰA TRÊN 3G

4G hiện nay có khá nhiều định nghĩa về mạng 4G, tuy nhiên định nghĩa đơn giản nhất đó là: mạng 4G là thế hệ tiếp theo của mạng không dây sẽ thay thế mạng 3G trong tương lai, trong một ý nghĩa khác mạng 4G hiện nay được nghiên cứu và phát triển dựa vào việc khắc phục những hạn chế của mạng 3G gặp phải Từ cuối năm 2002 ý tưởng về một mạng thông tin không dây tiêu chuẩn thống nhất toàn cầu có thể kết nối với các mạng không dây khác trên một mạng IP backbone duy nhất đó chính là mạng 4G trong tương lai 4G còn chính là những ý tưởng và hy vọng của các nhóm nghiên cứu, của các nhà sản xuất thiết bị như Motorola, Qualcomm, Nokia, Ericsson, Sun, HP, NTT DoCoMo và nhiều nhà cung cấp cơ sở hạ tầng khác- họ không hài lòng về các dịch vụ mà 3G đã đạt được

Hiện nay việc chuẩn hóa 4G vẫn chỉ đang ở giai đoạn đầu nghiên cứu,

có rất nhiều nước, vùng, tổ chức, công ty tham gia, tuy nhiên việc nghiên cứu này vẫn khá độc lập với nhau Do đó hiện nay vẫn chưa có một tiêu chuẩn cụ thể nào cho 3G Bảng 2.1 liệt kê một số diễn đàn chuẩn hóa 4G (theo [9])

Bảng 2.1 Một số diễn đàn chuẩn hóa 4G

sự tham gia Nokia, Ericsson, Siemens Châu Á Thái Bình

Dương

APT

Hàn Quốc NGMC Việc chuẩn hóa 4G được chính phủ quan

tâm với bảo trợ là Bộ viễn thông- thông tin và hãng dẫn đầu là Samsung

tâm với hãng dẫn đầu DOCOMO

chuẩn 4G riêng cho Trung quốc Hăng hái nhất trong việc chuẩn hóa 4G là các công ty của Nhật bản và Hàn quốc với hai công ty hàng đầu trong lĩnh vực viễn thông và công nghệ thông tin là Samsung và DoCoMo, hai nước này còn thỏa thuận cùng nhau trao đổi thông tin để có thể thống nhất một tiêu chuẩn 4G

Hiện nay 3GPP ( đại diện là các công ty GSM/UMTS) đang chuẩn hóa 3G với các phiên bản R6,7 (theo [1]) trong quá trình phát triển cũng có một

nỗ lực để tiếp cận 4G đó là LTE ( Long term evolution) sẽ hỗ trợ tốc độ 100Mbps đường xuống và 50 Mbps đường lên với dải thông là 1.25 MHZ đến

hoạch 3GPP sẽ triển khai 4G vào khoảng năm 2012

3GPP2( đại diện các công ty CDMA2000) cũng đưa ra các lộ trình cho phát triển mạng sau 3G như các dự án 3GPP2 Evolution, EV-DO Revision B với khả năng gộp 15 sóng mang mỗi sóng mang có dải rrộng 1.25Mhz và cho tốc độ dường xuống là 46,5Mbps

Tuy chưa có hệ thống tiêu chuẩn thống nhất cho 4G tuy nhiên có một

số công nghệ mà gần như chắc chắn được sử dụng trong mạng 4G đó là

+ Xu hướng tích hợp và hội tụ trong một mạng lõi toàn IP V6

+ Các công nghệ, kỹ thuật được sử dụng cho mạng truy cập nhằm mục đích tăng tốc độ như và khả năng di chuyển không giới hạn: OFDM, SDR,MIMO…

Tích hợp Wireless LAN (WiFi, Bluetooth) và wide area cell-based

Chuyển mạch được gói hóa hoàn toàn

(Multi Carrier CDMA)

và sóng vô tuyến dải rộng

Mạng 4G như ở trong hình 2.1 là sự hội tụ nhiều mạng truy nhập khác nhau như Wimax và 3G Mặc dù thuê bao đang sử dụng dich vụ của bất kỳ mạng truy cập nào nhưng dịch vụ đó đều do cùng một khối cung cấp dịch vụ,

ví dụ như IMS (IP Multimedia Subsystem) Mạng lõi là mạng toàn IP (IPv6)

có một số gateway thực hiện kết nối với nhiều mạng truy nhập cũng như các khối dịch vụ Vì một vùng có thể được bao phủ nhiều mạng truy nhập khác nhau nên việc lựa chọn một RAN phù hợp là một vấn đề quan trọng

Packet-based Core network

IMT-2000

Short range connectivity

Cellular

2nd generation

RLAN type

Wireline xDSL

New radio interface Digital

broadcast

Services and applications

Hình 2.1 IMT – hệ thống mạng 4G của ITU

2.3.1 3GPP (LTE: Long Term Evolution)

Kiến trúc 3GPP LTE có hai mạng lõi: mạng lõi GPRS thực hiện kết nối mạng cho các RAN hiện nay (ví dụ như GERAN và UTRAN) và mạng lõi gói tăng cường phục vụ kết nối cho các mạng RAN cải tiến và mạng truy nhập không phải là 3GPP IP

Hình 2.2 Kiến trúc mạng của 3GPP LTE

2.3.2 WiMAX

Mô hình tham chiếu mạng NRM (Network Reference Model) cho kiến trúc WiMAX được chỉ ra ở hình 2.3 Mô hình này có một mạng phục vụ truy nhập để cung cấp kết nối giữa các trạm dịch vụ hay trạm di động với khối cung cấp dịch vụ mạng NSP

Hình 2.3 Mô hình tham chiếu mạng (NRM) của WiMAX

Visited NSP

NAP

Home NSP

CSN CSN

ASN

Another ASN

2.3.3 Kiến trúc ITU cho vùng phủ của mạng truy nhập

Một vùng có thể có một hay nhiều mạng truy cập bao phủ ITU mô tả kiến trúc mạng để tính toán cấp phát dải thông tần số và vùng phủ cho nhiều mạng truy nhập Đầu tiên ITU phân chia các RAN thành bốn nhóm: nhóm 1 bao gồm các hệ thống tiền IMT, IMT-2000 và tăng cường của nó; Nhóm 2 bao gồm các hệ thống dựa trên IMT-2000; Nhóm 3 bao gồm các mạng LAN

vô tuyến hiện nay và tăng cường của chúng; Nhóm 4 bao gồm hệ thống quảng

bá di động số và tăng cường của chúng Nhóm 1 hỗ trợ tốc độ dữ liệu 1-2.5 Mb/s cho các cell cỡ macro, micro, pico Nhóm 2 hỗ trợ tốc độ dữ liệu 50-100 Mb/s cho các tất cả các cell Nhóm 3 hỗ trợ tốc độ dữ liệu 50-100 Mb/s cho các cell cỡ pico và điểm truy nhập

Kích cỡ các cell có thể khác nhau tùy thuộc vào lưu lượng từng vùng Bán kính cell cỡ macro ở khu vực nội thị là hơn 1km và ở nông thôn là hơn

40 km Bán kính cell cỡ micro từ 50 m-100 km trong khi với cell cỡ pico thì nhỏ hơn 50 m

2.4.1 3GPP LTE

hợp tác thành lập từ các nhóm ETSI, ARIB, TTC, TTA, CCSA và ATIS 3GPP bao gồm nhiều nhiều nhóm định nghĩa kỹ thuật khác nhau (TSG: Technical Specicication Group), hình 2.4 Một dự án song song được thành lập năm 1999 gọi là 3GPP2, nó cũng phát triển về 3G nhưng cho cdma2000 (kỹ thuật này đi lên từ 2G CDMA dựa theo chuẩn IS-95) Đó cũng là một dự

án toàn cầu và có các thành viên tham gia như ARIB, CCSA, TIA và TTC

System Aspects)

TSG RAN (Radio Access Network )

TSG CT (Core Network &

Terminal)

PCG (Project Coordinattion Group)

WG1 Radio Aspects WG1

Radio Layer 1

WG2 Radio Layer 2 &

Layer 3 RR

WG1 Services

WG1 MM/CC/SM (lu)

WG2 Protocol Aspects

WG2 Architecture

WG3 Interworking with External Networks

WG3 Terminal Testing

WG3 Lub, luc, lur &

UTRAN GSM Req

WG3 sercurity

WG4 MAP/GTP/BCH/

SS

WG4 Radio Performance &

Protocol Aspect

WG4 Codec

WG5 OSA Open Service Acces

WG5 Mobile Terminal Cormfomance Test

WG5 Telecom Management

WG6 Smart Card Application Aspects

Hình 2.4 Tổ chức 3GPP

3GPP TSG RAN là một nhóm kỹ thuật phát triển WCDMA, sự tăng cường của nó là HSPA cũng như LTE TSG RAN bao gồm 5 nhóm (WG: working group) như sau:

1) RAN WG1: nghiên cứu định nghĩa lớp vật lý

như giao diện giữa các node trong RAN nhưng có bao gồm giao diện giữa RAN và mạng lõi

4) RAN WG4: giải quyết về vấn đề yêu cầu sử dụng hiệu quả tần số vô tuyến (RF: radio frequency) và quản trị tài nguyên vô tuyến (RRM: radio resource management)

5) RAN WG5: giải quyết vấn đề thử sự tương thích của máy đầu cuối Mục tiêu ban đầu của 3GPP khi mới thành lập năm 1998 là định nghĩa cho hệ thống di động 3G WCDMA với chế độ truy cập UTRA FDD và TD-CDMA với chế độ truy cập UTRA TDD phát triển từ mạng lõi GSM Những đặc điểm duy trì và phát phát triển hệ thống GSM/EDGE được bổ sung vào 3GPP ở giai đoạn sau này và các định nghĩa của UTRA và GSM/EDGE đã đươc phát triển và thông qua trong tổ chức 3GPP Sau khi được thông qua, các thành viên của tổ chức đã áp dụng chúng phù hợp với chuẩn ở mỗi vùng

Đồng thời với 3GPP, Trung quốc đã phát triển một hệ thống 3G dựa

4 của 3GPP

Công việc của 3GPP tiến hành trong sự giám sát và khuyến cáo của ITU và kết quả của họ cũng được gửi tới tổ chức ITU Các thành viên của tổ chức này có trách nhiệm xác định các yêu cầu có tính khu vực dẫn đến những

cầu bảo vệ đặc thù của từng khu vực

Đặc tính của mỗi ấn bản sẽ được cập nhật sau mỗi phiên họp TSG diễn

ra 4 lần trong một năm Tài liệu của 3GPP được phân chia thành những ấn bản, mỗi ấn bản là một tập đặc tính bổ sung vào ấn bản trước đó Số ấn bản của 3GPP đã lên tới 7 và một số đặc trưng của chúng được mô tả trong hình 2.5

R99 December 1999

• Enhancements

• TD-SCDMA Ect.

Rel-5 March 2002

• HSDFA

• IMS

• AMR-WB Speech Ect.

Rel-6 March 2005

• Enhanced Uplink

• MBMS

• WLAN-UMTS Interworking Ect.

Rei-7, 8,

• LTE

• SAE

• HSPA Evolution Ect.

Hình 2.5 Các phiên bản của 3GPP cho UTRA

Đối với truy nhập vô tuyến WCDMA trong TSG RAN, ấn bản 99 đã đưa ra tất cả những đặc trưng cần thiết đáp ứng yêu cầu của IMT2000 do ITU định nghĩa Trong đó, có cả dịch vụ thoại và video chuyển mạch kênh và dịch

đầu tiên trong đặc trưng truy nhập vô tuyến cho WCDMA là ấn bản 5 với truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSDPA (high speed downlink packet access) và ấn bản 6 với đường lên tăng cường (enhanced uplink) Hai ấn bản này được gọi là HSPA và đều bao quanh vấn đề dữ liệu di động băng rộng

rộng với LTE (Evolved UTRAN) và SAE (System architecture evolution)

2.4.2 IMT- 2000 hoạt động trong ITU

Hiện tại, ITU có nhóm WP8F (working party 8F) đang hoạt động nghiên cứu cải tiến 3G IMT-2000 WP8F không đưa ra những mô tả kỹ thuật trực tiếp mà tiếp tục giữ vai trò định nghĩa IMT-2000, hoạt động cùng với các

tổ chức chuẩn hóa khu vực để đảm bảo duy trì một tập các khuyến nghị cho IMT-2000

Khuyến nghị cơ bản của IMT-2000 là ITU-R.1457 cung cấp các quy định giao diện vô tuyến Khuyến nghị này bao gồm họ những giao diện vô

tuyến Họ 5 giao diện vô tuyến mặt đất được mô tả ở hình 2.6 cho thấy các tổ chức phát triển tiêu chuẩn SDO (Sandards Developing Organization) hay các

dự án hợp tác cung cấp những quy định đó Ngoài ra, còn có nhiều giao diện

vô tuyến vệ tinh IMT-2000 đã được định nghĩa nhưng không được đưa ra trên hình vẽ 2.6 này

M.1457 chỉ ra tổng quan cho mỗi giao diện vô tuyến kèm theo một danh sách tham khảo cho mô tả chi tiết Những quy định chính xác do những SDO riêng rẽ đảm nhận

Cùng với phát triển giao diện vô tuyến IMT-2000, ITU còn hoạt động thay đổi UTRA thành UTRA tăng cường, những khuyến nghị của ITU cũng cần phải cập nhật ITU-R WP8F tiếp tục hiệu chỉnh khuyến nghị M.1457 dựa trên những kết quả hoạt động của SDO và những dự án hợp tác

IMT-2000 FDMA/TDMA

(DECT)

ETSI

IMT-2000 CDMA TDD

(UTRA FDD)

3GPP

IMT-2000 TDMA Single-Carrier

(UWC 136)

ATIS/TIA

IMT-2000 CDMA Multi-Carrier

(CDMA2000)

3GPP2

IMT-2000 CDMA Direct Spread

Hình 2.6 Định nghĩa IMT-2000 trong ITU-R

Để đảm bảo những quy định của IMT-2000, hoạt động chính của

ITU-R WP8F là trên hệ thống IMT-2000 gần đây có tên là IMT cải tiến Đây là

công việc nghiên cứu kỹ thuật và dịch vụ, dự báo thị trường, nguyến tắc cho chuẩn hóa, tính toán nhu cầu phổ, xác định dải tần ứng cử cho IMT cải tiến Tại phiên họp đầu tiên, tháng 3 năm 2000, WP8F đã thành lập 6 nhóm làm việc WG (working group) và nhiệm vụ mỗi nhóm như sau:

WS-Vision

IMT-2000

- Phối hợp và thực hiện những kế hoạch ngắn hạn của nhóm làm việc

kỹ thuật vô tuyến và cộng tác cùng nhóm khác trong WP 8F

nhóm làm việc khác nhau

như những yêu cầu cấu trúc, nguyên lý và khái niệm…)

WS-Circulation

khai trên toàn cầu

WS-Developing IMT

triển

đó Giám sát hoạt động nghiên cứu trong mối liên hệ tương tác với ITU-R và tăng cường hợp tác với ITU-D

việc này

2000 bao gồm những đặc tính kỹ thuật, ưu điểm, hiệu năng và các ứng dụng

- Xem xét các khía cạnh kỹ thuật khác của IMT-2000, tiếp nhận những sản phẩm trung hạn của WS-Vision

- Phối hợp với những tổ chức bên ngoài

WS-Spectrum:

đó; xem xét vấn đề thực hiện phổ IMT-2000 và bất cứ sự chia sẻ phổ nào nếu cần thiết, vấn đề dung lượng và nhiễu giữa IMT-2000 và những dịch vụ khác

nghị và báo cáo

WS-Satellite Co-ordination

tinh

và những hệ thống dựa trên IMT-2000 và làm việc phối hợp mật thiết với WP 8D

2.5 WWRF (Wireless World Research Forum)

Mục đích của WWRF là phát triển một định hướng toàn cầu chung cho tương lai vô tuyến để theo sát việc nghiên cứu và chuẩn hóa Các vấn đề chính trong lộ trình này bao gồm:

tuyến

- Cho phép cộng tác R&D mạnh mẽ

- Tăng cường lĩnh vực vô tuyến để phục vụ khách hàng

Mục tiêu cơ bản của WWRF:

- Phát triển và duy trì định hướng phù hợp cho thế giới vô tuyến

hội và các khu vực của hệ thống di động và vô tuyến hướng tới thế giới vô tuyến

giới vô tuyến

và quốc tế

điểm

giới vô tuyến

Các mục tiêu khác bao gồm:

và tập trung xác định những nghiên cứu liên quan tới tương lai truyền thông

di động và vô tuyến

- Kêu gọi các thành viên tham gia trên toàn cầu

- Phối hợp và liên kết những khái niệm thế giới vô tuyến

- Cung cấp một địa điểm cho việc giới thiệu những kết quả nghiên cứu

Standards Institute), IETF (Internet Engineering Task Force), ITU

chuẩn hóa và thương mại xuất phát từ công việc nghiên cứu Tuy nhiên, WWRF không phải là một tổ chức chuẩn hóa Thỏa thuận hợp tác giữa WWRF với diễn đàn UMTS đã được thiết lập (tháng 1 năm 2003), với diễn đàn IT di động mITF (Mobile IT forum) (tháng 5/2003), với IEEE (tháng 10/2003), diễn đàn SDR (tháng 12/2004), với diễn đàn NGMC (Next-Generation Mobile Comunications) (tháng 5/2005) WWRF có hợp tác không chính thức với những thành viên như 3GPP, 3GPP2, CDG, DARPA, …

CHƯƠNG 3 MẠNG DI ĐỘNG 4G

Như chúng ta đã thấy, tất cả ba thế hệ mạng di động từ trước tới nay có những nhược điểm và thuận lợi riêng nhưng không một mạng nào có thể thay thế hoàn toàn những cái còn lại Thậm chí một chuẩn toàn cầu như IMT-2000 cũng không thể vượt qua được hạn chế về mặt dung lượng và tốc độ dữ liệu cao, điều đó dẫn tới phải tạo ra một mạng thế hệ mới gọi là 4G nhưng vẫn chưa có định nghĩa cụ thể cho 4G Tuy nhiên, thay vì phát triển các giao diện

vô tuyến mới và kỹ thuật mới thì tốt hơn là tích hợp lại những hệ thống vô tuyến hiện thời và những hệ thống vô tuyến đã được phát triển gần đây như GPRS, EDGE, Bluetooth, WLAN và Hiper_LAN Do đó, một nhóm nghiên cứu mới WP8F đã được thành lập năm 1999 để phát triển hệ thống dựa vào

với tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100 Mbps

có khả năng cung cấp dịch vụ giải thông lớn trong mỗi điểm truy cập mạng LAN lắp đặt ở sân bay, nhà riêng và công sở

khăn cho chuyển vùng và vận hành xuyên mạng Do đó, cần phải có một chuẩn thống nhất toàn cầu tạo ra khả năng luân chuyển dịch vụ và di động toàn cầu mà bất cứ nhà cung cấp thiết bị riêng lẻ nào cũng không thể trói buộc khách hàng

những kỹ thuật hiện thời và là một hội tụ của nhiều kỹ thuật