Nghiên cứu đánh giá thông tin Di động và phát triển mạng 5G hiện nay
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.15 MB, 152 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
ĐỒ ÁN CƠ SỞ
ĐÁNH GIÁ MẠNG 5G HIỆN NAY
Giảng viên hướng dẫn: ThS. VƯƠNG XUÂN CHÍ
Sinh viên thực hiện:
Đặng Cao Thành Thái
MSSV:
1900009036
Chun ngành:
Kỹ thuật máy tính
Mơn học:
Đờ án cơ sơ
Khóa:
2019
Lớp:
19DTH3A
1
Trường Đại học Nguyễn Tất Thành
Khoa Công Nghệ Thông Tin
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CƠ SỞ
(Sinh viên phải đóng tờ này vào báo cáo)
Họ và tên: Đặng Cao Thành Thái.................................................MSSV: 1900009036...................
Chuyên ngành: Kỹ thuật Máy Tính............................................Lớp: 19DTH3A..........................
Email:
ĐT: 0333018197........................
Tên đề tài: Đánh giá mạng 5G hiện nay
Gíao viên hướng dẫn: Vương Xuân Chí
Thời gian thực hiện:
/
/2021 đến
/
/2021
Nhiệm vụ/nội dung (mơ tả chi tiết nội dung, yêu cầu, phương pháp… ) :
MÔ TẢ ĐỀ TÀI:
Điện thoại di động đã trở thành công cụ liên lạc cơ bản và hết sức phổ biến- ngày nay nó
khơng những được sử dụng để gọi điện, mà còn để truy cập internet, gửi tin nhắn, và ghi
chép lại mọi thứ.
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP:
- Nghiên cứu Thông tin di động GSM
- Những vấn đề thông tin Di động và phát triển từ 1G đến 5G
- Sự phát triển của công nghệ 5G.
- Các công nghệ áp dụng cho 5G
U CẦU:
- Có kiến thức, hiểu biết về cơng nghệ Mạng . Đọc hiểu tài liệu tiếng Anh, kỹ năng trình bày văn
bản trên máy tính tốt.
- Có tác phong làm việc chăm chỉ, tinh thần trách nhiệm cao, có khả năng làm việc độc lập hoặc
làm việc trong nhóm tốt.
Nội dung và u cầu đã được thơng qua Bộ môn.
TP.HCM, ngày 29 tháng 06 năm 2021
2
TRƯỞNG BỘ MÔN
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)
(Ký và ghi rõ họ tên)
TS. Nguyễn Kim Quốc
ThS. Vương Xuân Chí
3
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn và biết ơn sâu sắc tới Thầy ThS.Vương Xn Chí đã tận
tình hướng dẫn và động viên chúng em rất nhiều trong quá trình làm đồ án cơ sở lần
này
Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo trong Bộ môn Tin học trường Đại Học
Nguyễn Tất Thành, những người đã dạy và cung cấp cho em những kiến thức quý báu
tạo cho chúng em một môi trường học thật tốt để em có thể dễ dàng tiếp cận những
cơng nghệ, kỹ thuật mới trong tương lai.
Xin cảm ơn bạn bè, những người đã cùng tơi sánh bước, đã đóng góp, động viên tơi
những lúc gặp khó khăn, tạo điều kiện giúp tơi hồn thành tốt đề tài này.
LỜI NĨI ĐẦU
4
Thời điểm hiện tại, mạng 4G mới bắt đầu được đưa vào sử dụng, nhưng đến năm 2020, các nhà
phân tích cho rằng, sẽ liên tục xảy ra tình trạng quá tải thông tin. Nguyên nhân, cho dù sự tăng vọt về
doanh số bán hàng của các loại điện thoại thơng minh (smartphone) và máy tính bảng (tablet) đồng
nghĩa với khối lượng dữ liệu ngày càng lớn, nhưng chỉ có một phần nhỏ là do lượng truy cập của các
thiết bị này, cịn lại phần lớn là do lượng thơng tin từ việc kết nối các “vật thể” với nhau, ví dụ như
tivi, đồng hồ, đồ gia dụng, máy điều nhiệt và thậm chí cả khóa cửa..., tất cả đều sẽ được số hóa, người
sử dụng có thể thực hiện kết nối, giao tiếp, điều khiển chúng mọi lúc mọi nơi.
Ưu điểm của mạng 4G là tải được khối lượng dữ liệu lớn và phức tạp hơn so với các hệ thống di
động trước, tuy nhiên, với tốc độ phát triển cơng nghệ chóng mặt như hiện nay thì chỉ vài năm nữa,
công nghệ 4G cũng không thể đáp ứng được. Tại Đại hội thế giới di động 2012 - Mobile World
Congress 2012 (MWC 2012) được tổ chức ở Barcelona - Tây Ban Nha vào tháng 2 vừa qua, chủ tịch
Google, Eric Schmidt đã vẽ ra một viễn cảnh, các robot sẽ đi dự các hội nghị và truyền về video HD
qua mạng không dây, AT&T, Qualcomm, Sony và Intel sẽ tạo ra một "ngôi nhà kết nối", nơi mà thậm
chí cả quần áo cũng có thể truyền các tín hiệu. Vì thế mạng khơng dây cần phải hiểu được tính năng
của từng loại thiết bị và biết phải đáp ứng nó như thế nào.
Đây là một khó khăn thực sự cho các nhà mạng, điều này đòi hỏi ngành công nghiệp di động thế
giới cần phát triển một mạng thơng minh có thể xử lý được hàng tỉ kết nối mà vẫn ổn định và có chất
lượng dịch vụ tốt, đáng được mong đợi hơn. Chính vì vậy việc ra đời một thế hệ thông tin di động mới
5G là điều sẽ diễn ra trong tương lai không xa. Và đây cũng lý do mà em chọn đề tài “Đánh giá
mạng 5G hiện nay” làm đề tài cho bài báo cáo tốt nghiệp. Bài báo cáo sẽ nêu ra những yêu cầu đặt
ra của một hệ thống thông tin di động 5G cùng với đó là những kỹ thuật tiên tiến mới được xem là ứng
viên sáng giá trong việc xây dựng và triển khai cho hệ thống này trong tương lai.
Nội dung đồ án gồm:
Chương 1: Quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động
Chương 2: Kiến trúc của hệ thống thông tin di động 5G
Chương 3: Ứng dụng và triển khai hệ thống thông tin di động 5G
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ
bảo nhiệt tình của thầy cơ, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong khoa Kỹ thuật và Công nghệ đã tạo điều kiện, giúp
đỡ và trang bị cho em những kiến thức quý báu. Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy TS. Vương
Xuân Chí đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ em hồn thành tốt đồ án đúng thời hạn.
Tuy nhiên, do hạn chế về mặt thời gian cũng như năng lực bản thân nên nội dung của đồ án khơng
tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong thấy cơ giáo và các bạn quan tâm và đóng góp ý kiến thêm để
5
đồ án này được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp.HCM, ngày
tháng
năm 2022
Sinh viên thực hiện
Đặng Cao Thành Thái
PHẦN NHẬN XÉT + CHẤM ĐIỂM CỦA GIẢNG VIÊN
.................................................................................................................
6
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
Điểm giáo viên hướng dẫn:
.................................................................................................................
Điểm giảng viên chấm vòng 2:
.................................................................................................................
.................................................................................................................
.................................................................................................................
Giảng viên chấm vòng 2
TPHCM, Ngày …… tháng …… năm
Giáo viên hướng dẫn
MỤC LỤC
MỤC LỤC.....................................................................................................................................................i
DANH MỤC HÌNH ẢNH..........................................................................................................................iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.......................................................................................................................v
LỜI NĨI ĐẦU.............................................................................................................................................x
CHƯƠNG 1: Q TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG.........................1
1.1
Hệ thống thơng tin di động thế hệ thứ nhất (1G)........................................................................2
7
1.2
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai (2G)..........................................................................3
1.3
Hệ thống thông tin di động 2,5G.................................................................................................5
1.4
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba (3G)...........................................................................7
1.5
Hệ thống thông tin di động tiền 4G (pre-4G).............................................................................9
1.6
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ tư (4G)..........................................................................11
1.7
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ năm (5G)......................................................................12
CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 5G..........................................15
2.1
Kiến trúc hệ thống 5G...............................................................................................................15
2.1.1
Mạng truy nhập vô tuyến đám mây C-RAN.....................................................................16
2.1.2
Mạng di chuyển MN..........................................................................................................18
2.1.3
Truyền thơng D2D.............................................................................................................19
2.2
Mạng lõi Nano...........................................................................................................................21
2.2.1
Cơng nghệ Nano................................................................................................................22
2.2.2
Điện tốn đám mây............................................................................................................30
2.2.3
Mạng All IP........................................................................................................................32
2.3
Các lớp mạng.............................................................................................................................33
2.3.1
Lớp Kiến trúc không dây mở (OWA – Open Wireless Architecture)..............................34
2.3.2
Lớp mạng (Network Layer)..............................................................................................34
2.3.3
Lớp Giao thức vận chuyển mở (OTP – Open Transport Protocol)..................................35
2.3.4
Lớp ứng dụng (Application layer)....................................................................................36
2.4
Kỹ thuật truyền dẫn...................................................................................................................36
2.4.1
Dạng sóng..........................................................................................................................36
2.4.2
Điều chế.............................................................................................................................39
2.4.3
Ghép kênh..........................................................................................................................40
2.4.4
Đa truy nhập......................................................................................................................42
2.4.5
Anten..................................................................................................................................47
2.5
An ninh mạng trong hệ thống thông tin di động 5G.................................................................51
2.5.1
Thiết bị người sử dụng UE................................................................................................51
2.5.2
Mạng truy nhập..................................................................................................................54
2.5.3
Mạng lõi.............................................................................................................................59
2.5.4
Các mạng IP bên ngoài......................................................................................................61
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG VÀ TRIỂN KHAI HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 5G....................63
3.1
Mạng không dây “thực sự”........................................................................................................63
3.2
Triển khai hệ thống thông tin di động 5G.................................................................................66
3.2.1
Những thách thức phải đối mặt.........................................................................................66
8
3.2.2
Thực tế triển khai hệ thống thông tin di động 5G.............................................................67
KẾT LUẬN................................................................................................................................................71
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................................................xii
9
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Số hiệu
1.1
1.2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
Tên hình ảnh
Lộ trình phát triển của hệ thống thông tin di động.
Khối khả năng của hệ thống 5G trong tương lai.
Kiến trúc hệ thống 5G (Nguồn: METIS).
Sự thay đổi từ RAN sang C-RAN.
Mạng di chuyển MN.
Mạng cực kỳ dày đặc UDN.
Các trường hợp can thiệp lẫn nhau trong truyền thông D2D.
Mạng lõi Nano trong hệ thống 5G.
Điện thoại Nano “trong suốt”.
Trang
1
13
15
17
18
19
21
22
24
2.8
Morph – Khái niệm công nghệ cho tương lai.
24
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
2.18
2.19
2.20
2.21
2.22
2.23
2.24
2.25
2.26
2.27
2.28
2.29
2.30
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
Cảm biến Nano.
Qubit.
Nanodot.
Mật mã lượng tử.
Điện toán đám mây.
Các lớp mạng trong hệ thống 5G.
Lớp mạng (Network Layer).
Lịch sử quá trình kết nối (Nguồn: Cisco).
So sánh giữa công nghệ milimeter-wave và công nghệ hiện tại.
So sánh các phương thức điều chế.
Đa truy nhập phân chia theo búp sóng BDMA.
Nguyên lý hoạt động của BDMA.
Cấu trúc khung của TDD-BDMA.
Cấu trúc khung của FDD-BDMA.
Đa truy nhập không trực giao NOMA.
So sánh giữa OFDMA và NOMA.
Mơ hình kênh MIMO cơ bản với Anten phát và Anten thu.
Anten Massive MIMO.
Mơ hình Cell sử dụng Anten Massive MIMO.
Phần mềm độc hại (Malware).
Hệ thống botnet.
Ví dụ về tấn cơng MITM.
Internet of Everything.
Ngơi nhà thông minh.
Thành phố thông minh.
Địa điểm thử nghiệm tại Thành Đô (Trung Quốc).
SK Telecom và Nokia hợp tác thành lập “Trung tâm nghiên cứu 5G”
Một địa điểm triển lãm của Verizon tại MWC 2015.
25
27
28
29
31
34
35
37
38
42
43
44
45
45
46
47
48
49
50
52
54
58
63
64
65
68
69
69
10
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
English
CDMA
C-RAN
C-RNTI
#
3rd Generation Partnership Project
A
Access Control List
Advanced Mobile Phone System
B
Beam Division Multiple Access
Base Station
Base Tranceiver Station
C
Code Division Multiple Access
Cloud Radio Access Network
Cell Radio Network Temporary Identifier
D2D
DoS
DDoS
DPC
DRX
DSP
DUE
D
Divice to Divice Communication
Denial of Service
Distributed Denial of Service
Dirty Paper Coding
Discontinuous Reception
Digital Signal Processing
D2D User Equipment
EDGE
E
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
3GPP
ACL
AMPS
BDMA
BS
BTS
FBMC
FDD
FDMA
GFDM
GPRS
GPS
GSM
HSDPA
HSS
HSUPA
IEEE
F
Filter Bank Multi-Carrier
Frequency Division Duplex
Frequency Division Multiple Access
G
Generalised Frequency Division
Multiplexing
General Packet Radio Service
Global Positioning System
Global System for Mobile
Communication
H
High Speed Downlink Packet Access
Home Subscriber Server
High Speed Uplink Packet Access
I
Institute of Electrical and Electronics
11
Tiếng Việt
Dự án đối tác thế hệ thứ 3
Danh sách điều khiển truy cập
Dịch vụ điện thoại di động cao cấp
Đa truy nhập phân chia theo búp sóng
Trạm gốc
Trạm thu phát gốc
Đa truy nhập phân chia theo mã
Mạng truy nhập vô tuyến đám mây
Số nhận dạng mạng vô tuyến Cell tạm
thời
Truyền thông Thiết bị - Thiết bị
Từ chối dịch vụ
Từ chối dịch vụ phân tán
Mã hóa “tờ giấy bẩn”
Thu nhận khơng liên tục
Xử lý tín hiệu số
Thiết bị người sử dụng dùng truyền
thông D2D
Cải tiến tốc độ dữ liệu cho sự phát
triển GSM
Đa sóng mang lọc băng tần
Ghép song công phân chia theo tần số
Đa truy nhập phân chia theo tần số
Ghép kênh phân chia theo tần số tiêu
chuẩn
Dịch vụ vơ tuyến gói tổng hợp
Hệ thống định vị tồn cầu
Hệ thống thơng tin di động tồn cầu
Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao
Máy chủ thuê bao nội trú
Truy nhập gói đường lên tốc độ cao
Viện kỹ nghệ Điện và Điện tử
IMT
IoE
IP
IS
ISDN
ITU
LOS
LTE
MAC
METIS
MIMO
MITM
MMS
MN
MS
MRN
NOMA
OFDM
OFDMA
OSI
OTP
OWA
PAPR
PHY
QAM
QoS
SDMA
SIC
SIM
SMS
TACS
TCP
Engineers
International Mobile Telecommunications
Internet of Everything
Internet Protocol
Interim Standard
Integrated Services Digital Network
International Telecommunication Union
L
Line Of Sight
Long Term Evolution
M
Medium Access Control
Mobile and wireless communications
Enablers for Twenty-twenty (2020)
Information Society
Multi-input Multi-output
Man In The Middle
Multimedia Messaging Service
Moving Network
Mobile Station
Moving Relay Node
N
Non-Orthogonal Multiple Access
O
Orthogonal Frequency
Division Multiplexing
Orthogonal Frequency Division Multiple
Access
Open Systems Interconnection Reference
Model
Open Transport Protocol
Open Wireless Architecture
P
Peak-to-Average Power Ratio
Physical Layer
Q
Quadrature Amplitude Modulation
Quality of Service
S
Space Division Multiple Access
Successive Interference Cancellation
Subcriber Indentification Module
Short Message Service
T
Total Access Communications System
Transmission Control Protocol
12
Viễn thông di động quốc tế
Internet của mọi thứ
Giao thức Internet
Tiêu chuẩn tạm thời
Mạng số tích hợp đa dịch vụ
Liên minh viễn thơng quốc tế
Tầm nhìn thẳng
Phát triển dài hạn
Lớp điều khiển truy cập môi trường
Thông tin di động và truyền thông
không dây ứng dụng vào năm 2020
Đa đầu vào – Đa đầu ra
Tấn công man-in-the-middle
Dịch vụ tin nhắn đa phương tiện
Mạng di chuyển
Trạm di động
Điểm chuyển tiếp di động
Đa truy nhập không trực giao
Ghép kênh phân chia theo tần số trực
giao
Đa truy nhập phân chia theo tần số
trực giao
Mơ hình tham chiếu kết nối các hệ
thống mở
Giao thức vận chuyển mở
Kiến trúc không dây mở
Tỉ số công suất đỉnh trung bình
Lớp vật lý
Điều chế biên độ cầu phương
Chất lượng dịch vụ
Đa truy nhập phân chia theo không
gian
Hủy bỏ sự can thiệp liên tục
Mô-đun nhật thực thuê bao
Dịch vụ tin nhắn ngắn
Hệ thống thơng tin truy nhập tồn bộ
Giao thức điều khiển truyền vận
TDD
Time Division Duplex
TDMA
Time Division Multiple Access
U
Ultra-Dense Network
User Equipment
Universal Filtered Multi-Carrier
Ultra Mobile Broadband
Universal Mobile Telecommunications
System
W
WAve Modulation
Wideband Code Division Multiple
Access
Worldwide Interoperability for
Microwave Access
UDN
UE
UFMC
UMB
UMTS
WAM
WCDMA
WiMax
13
Ghép song công phân chia theo thời
gian
Đa truy nhập phân chia theo thời gian
Mạng cực kì dày đặc
Thiết bị người sử dụng
Đa sóng mang lọc tồn bộ
Băng thơng rộng siêu di động
Hệ thống viễn thơng di động tồn cầu
Điều chế sóng
Đa truy nhập phân chia theo mã băng
rộng
Tương tác tồn cầu bằng truy nhập
viba
CHƯƠNG 1
Q TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THƠNG TIN
DI ĐỘNG
Giới thiệu chương: Chương này sẽ trình bày lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động
trên thế giới. Cho cái nhìn tổng quan tiêu chuẩn, ưu nhược điểm của các thế hệ thông tin di động hiện
đã được phát triển trên thế giới. Đồng thời chương này cũng đề cập cập đến các yêu cầu đặt ra của
hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 5 (5G).
Hệ thống thông tin di động là hệ thống liên lạc thơng qua sóng điện từ, tại đó người dùng có thể
vừa liên lạc, vừa di chuyển được. Các dịch vụ điện thoại di động xuất hiện vào đầu những năm 1960
và phát triển không ngừng cho đến thời điểm hiện tại. Cứ trung bình một thập kỷ, chúng ta sẽ chứng
kiến sự xuất hiện của một thế hệ thông tin di động mới. Thế hệ đầu tiên (1G) khởi đầu từ những năm
cuối của thập kỷ 70 và đầu thập kỷ 80, đây là thệ thống thông tin di động tương tự cung cấp các dịch
vụ thoại. Thế hệ thứ 2 (2G) bắt đầu nổi lên từ những năm đầu của thập kỷ 90, thế hệ thứ 2 là công
nghệ di động kỹ thuật số, cung cấp dịch vụ thoại và cả dữ liệu. Thế hệ thứ 3 (3G) bắt đầu xuất hiện
từ năm 2001 tại Nhật Bản, đặc trưng bởi việc cung cấp dịch vụ thoại, dữ liệu và đa phương tiện với
tốc độ cao. Thế hệ 4G được thương mại hóa vào những năm 2012 trở đi, cung cấp các dịch vụ truyền
dữ liệu với tốc độ cao hơn thế hệ 3G rất nhiều.
Hình 1.1. Lộ trình phát triển của hệ thống thông tin di động.
Trên thế giới, ở những khu vực khác nhau có những tiêu chuẩn khác nhau cho từng thế hệ thông
tin di động, được thể hiện qua hình 1.1.
Ở Việt Nam, hệ thống thông tin di động được phát triển theo hướng:
1G GSM (2G) GPRS (2.5G) EDGE (2.75G) UMTS (3G) LTE (4G).
1
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất (1G)
Hệ thống thông tin di động 1G là mạng điện thoại di động đầu tiên của nhân loại, được khơi mào
ở Nhật vào năm 1979. Hệ thống thông tin di động 1G ứng dụng các công nghệ truyền dẫn tương tự
để truyền tín hiệu thoại, sử dụng phương thức đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) và điều
chế tần số (FM).
Đặc điểm:
-
Băng tần khoảng 150 MHz.
-
Sử dụng kỹ thuật chuyển mạch tương tự.
-
Dịch vụ đơn thuần là thoại.
-
Mỗi máy di động được cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến.
-
Nhiễu giao thoa do tần số các kênh lân cận là đáng kể.
-
Trạm thu phát gốc phải có bộ thu phát riêng làm việc với mỗi máy di động.
Một số hệ thống thông tin di động 1G điển hình:
NMT (Nordic Mobile Telephone): được phát triển ở một số nước Bắc Âu vào năm 1982. Có
hai tiêu chuẩn khác nhau là NMT-450 và NMT-900. NMT-450 là hệ thống được phát triển trước, sử
dụng dải tần 450MHz và NMT-900 được phát triển sau với dải tần 900MHz.
TACS (Total Access Communications System): được triển khai đầu tiên tại Anh vào năm 1985
và được phát triển ở một số nước Trung Âu và Nam Âu, TACS sử dụng dải tần 900MHz.
AMPS (Advanced Mobile Phone System): được triển khai đầu tiên ở Bắc Mỹ vào năm 1978 và
phát triển ở một số quốc gia Nam Mỹ, Úc và New Zealand, AMPS sử dụng dải tần 800MHz.
Những hạn chế của hệ thống thông tin di động 1G:
-
Phân bố tần số rất hạn chế, dung lượng nhỏ.
-
Gây tiếng ồn khó chịu và nhiễu xảy ra khi máy di động dịch chuyển.
-
Khơng đảm bảo tính bí mật cuộc gọi.
-
Khơng đáp ứng được các dịch vụ mới hấp dẫn đối với khách hàng.
-
Khơng tương thích giữa các hệ thống khác nhau.
-
Chất lượng thấp và vùng phủ sóng hẹp.
-
Kích thước thiết bị di động lớn.
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai (2G)
Hệ thống thông tin di động 2G được đặc trưng bởi công nghệ chuyển mạch kỹ thuật số. Thông tin
di động 2G sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA và đa truy nhập phân
chia theo mã CDMA. Các kỹ thuật này cho phép sử dụng tài nguyên băng thông hiệu quả hơn nhiều
2
so với 1G. Hầu hết thuê bao di động hiện nay vẫn cịn sử dụng cơng nghệ 2G này.
Đặc điểm:
-
Phương thức đa truy nhập: Sử dụng đa truy nhập TDMA và CDMA băng hẹp.
-
Sử dụng chuyển mạch kênh.
-
Dung lượng tăng, chất lượng thoại tốt hơn, hỗ trợ các dịch vụ truyền dữ liệu.
Một số hệ thống thông tin di động 2G điển hình:
GSM (Global System for Mobile Communication): được triển khai đầu tiên tại Châu Âu vào năm
1990. GSM sử dụng kỹ thuật đa truy nhập TDMA có tốc độ từ 6,5 – 13 kb/s.
Các hệ thống GSM phổ biến:
-
GSM 900: có dải tần cơ bản (890 – 960)MHz. Trong đó:
+
Đường lên: (890 – 915)MHz.
+
Đường xuống: (935 – 960)MHz.
Hệ thống này được sử dụng phổ biến ở Châu Âu và nhiều nước Châu Á.
-
GSM 1800: có dải tần cơ bản (1.710 – 1.880)MHz. Trong đó:
+
Đường lên: (1.710 – 1.785)MHz.
+
Đường xuống: (1.805 – 1.880)MHz.
Hệ thống này cũng được sử dụng ở Châu Âu và nhiều nước Châu Á, tuy nhiên phổ biến nhất là ở
Châu Mỹ và Canada.
-
GSM 1900: có dải tần cơ bản (1.850 – 1.990)MHz. Trong đó:
+
Đường lên: (1.850 – 1.910)MHz.
+
Đường xuống: (1.930 – 1.990)MHz.
Hệ thống này được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ.
IS-136 (Interim Standard – 136): Do AT&T (American Telephone and Telegraph Corporation) đề
xuất vào năm 1990. Chuẩn IS-136, được biết đến với cái tên khác là D-AMPS (Digital – Advanced
Mobile Phone System), sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA), có tốc độ dữ
liệu lên đến 30 kb/s.
IS-136 được nâng cấp từ hạ tầng mạng AMPS hoạt động ở băng tần 1900MHz, trong đó:
+
Đường lên: (1.850 – 1.910)MHz.
+
Đường xuống: (1.930 – 1.990)MHz.
CdmaOne hay IS-95 (Interim Standard – 95A): là tiêu chuẩn thông tin di động CDMA băng hẹp
của Mỹ do Qualcomm đề xuất và được chuẩn hóa vào năm 1993.
IS-95 sử dụng dải tần (869 – 894)MHz và độ rộng kênh là 1,25MHz cho mỗi hướng lên và
xuống. Tốc độ dữ liệu tối đa của IS-95A là 14,4 kb/s.
3
Hệ thống này được sử dụng phổ biến ở Mỹ, Hàn Quốc, Hồng Kông, Nhật Bản, Singapore và một
số nước Đông Á.
Ưu điểm của hệ thống thông tin di động 2G:
Hệ thống thông tin di động 2G ra đời nhằm giải quyết những hạn chế của hệ thống thông tin di
động 1G. Hệ thống thông tin di động 2G co những ưu điểm sau:
-
Sử dụng kỹ thuật điều chế số tiên tiến nên hiệu suất sử dụng phổ tần cao hơn.
-
Hệ thống số chống nhiễu kênh cùng tần số (CCI: Co-Channel Interference) và chống nhiễu
kênh kề (ACI: Adjacent Channel Interference) hiệu quả hơn, làm tăng dung lượng hệ thống, đảm bảo
chất lượng thông tin.
-
Điều khiển động việc cấp phát kênh một cách liên tục giúp cho việc sử dụng tần số hiệu quả
hơn.
-
Điều khiển truy nhập và chuyển giao hoàn hảo hơn, dung lượng tăng, báo hiệu dễ dàng xử lý
bằng phương pháp số.
-
Có nhiều dịch vụ mới nhận thực hơn (kết nối với ISDN).
Nhược điểm của hệ thống thông tin di động 2G:
-
Độ rộng dải thông băng tần của hệ thống còn nhỏ nên các dịch vụ ứng dụng cũng bị hạn chế
(không đáp ứng được các yêu cầu phát triển cho các dịch vụ thông tin di động đa phương tiện cho
tương lai).
-
Tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động 2G là không thống nhất, do đó việc chuyển giao
tồn cầu khó thực hiện được.
Hệ thống thông tin di động 2,5G
Hệ thống thông tin di động 2,5G được nâng cấp từ hệ thống thông tin di động 2G. Sự nâng cấp
này đôi khi được coi là sự chuẩn bị để tiến tới hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (3G).
Đặc điểm của hệ thống thông tin 2,5G:
-
Các dịch vụ số liệu được cải tiến:
+ Tốc độ bit cao hơn.
+ Hỗ trợ kết nối Internet.
-
Hỗ trợ thêm phương thức chuyển mạch gói.
Một số hệ thống thông tin di động 2,5G điển hình:
GPRS (General Packet Radio Service)
GPRS là bước phát triển tiếp theo của GSM và IS-136 để cung cấp dịch vụ dữ liệu tốc độ cao cho
người dùng do Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu ETSI (European Telecommunications Standards
4
Institute) đưa ra vào năm 1999. GPRS có tốc độ dữ liệu từ 14,4 kb/s đến 115 kb/s nhưng theo lý
thuyết thì GPRS có thể cung ứng tốc độ dữ liệu lên đến 171,2 kb/s. GPRS là một giải pháp chuyển
mạch gói. Đây cũng là một bước đệm trong quá trình chuyển từ thế hệ 2G lên 3G của nhà cung cấp
dịch vụ GSM/IS-136.
EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)
Được triển khai tại Mỹ vào năm 2003, EDGE là một công nghệ di động được nâng cấp
từ GPRS cho phép truyền dữ liệu với tốc độ có thể lên đến 384 kb/s cho người dùng cố định hoặc di
chuyển chậm và 144 kb/s cho người dùng di chuyển tốc độ cao. Trên quá trình tiến đến 3G, EDGE
được biết đến như một công nghệ 2.75G.
IS-95B
IS-95B là hệ thống thông tin di động 2,5G được nâng cấp từ IS-95A và triển khai rộng rãi vào
năm 1999. IS-95B là một tiêu chuẩn khá linh hoạt cho phép cung cấp dịch vụ số liệu tốc độ cao lên
đến 115 kb/s.
CDMA2000 1xRTT
CDMA2000 1xRTT là giai đoạn đầu của CDMA2000, được nâng cấp từ IS-95B và được triển
khai từ năm 2000 nhằm cải thiện dung lượng thoại của IS-95B và hỗ trợ khả năng truyền số liệu ở
tốc độ đỉnh lên tới 307,2 kb/s. Tuy nhiên, các thiết bị đầu cuối thương mại của 1x mới chỉ cho phép
tốc độ đỉnh lên tới 153,6 kb/s. Cũng giống như EDGE, CDMA2000 1xRTT được xem như hệ thống
2,75G.
Ưu điểm của hệ thống thông tin di động 2,5G:
-
Cung cấp các dịch vụ mạng mới và cải thiện các dịch vụ liên quan đến truyền số liệu như nén
số liệu của người sử dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao, dịch vụ vơ tuyến gói đa năng.
-
Cung cấp các dịch vụ bổ sung như: chuyển hướng cuộc gọi, hiển thị tên chủ gọi, chuyển giao
cuộc gọi và các dịch vụ cấm gọi mới.
-
Cải thiện các dich vụ liên quan đến SMS (Short Message Service) như: mở rộng bản chữ cái,
mở rộng tương tác giữa các SMS.
-
Tăng cường công nghệ SIM (Subcriber Indentification Module).
-
Hỗ trợ các dịch vụ mạng thông minh.
-
Cải thiện các dịch vụ chung như: dịch vụ định vị, tương tác với các hệ thống thông tin di động
vệ tinh và hỗ trợ định tuyến tối ưu.
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba (3G)
Để đáp ứng nhu cầu sử dụng thông tin di động ngày càng tăng cả về số lượng, tốc độ lẫn chất
lượng của người sử dụng, Liên minh viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunication
5
Union) đã đưa ra đề án tiêu chuẩn hóa thơng tin di động thế hệ thứ ba (3G) với tên gọi IMT-2000
(International Mobile Telecommunications for the Year 2000) nhằm nâng cao tốc độ truy nhập, mở
rộng nhiều loại hình dịch vụ, đồng thời tương thích với các hệ thống thơng tin di động hiện có để
đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin di động.
Nhiều tiêu chuẩn cho IMT-2000 đã được đề xuất, trong đó có hai hệ thống WCDMA và CDMA2000 đã được ITU chấp nhận và được đưa vào hoạt động vào những năm đầu của thập kỷ 2000. Các
hệ thống này đều sử dụng công nghệ Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA (Code Division
Multiple Access). Điều này cho phép thực hiện tiêu chuẩn tồn cầu cho giao diện vơ tuyến của hệ
thống thơng tin di động 3G.
Một số hệ thống thông tin di động 3G điển hình:
UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)
UMTS (đơi khi còn được gọi là 3GSM) sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã băng
rộng WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). UMTS được chuẩn hóa bởi 3GPP (3 rd
Generation Partnership Project). WCDMA UMTS là công nghệ 3G được lựa chọn bởi hầu hết các
nhà cung cấp dịch vụ GSM/GPRS để đi lên 3G. Tốc độ dữ liệu tối đa UMTS cung cấp là 1920 kb/s,
tuy nhiên thông thực tế tốc độ này chỉ khoảng 384 kb/s. Để cải tiến tốc độ dữ liệu của 3G, hai kỹ
thuật HSDPA và HSUPA đã được đề xuất. Khi cả hai kỹ thuật này được triển khai, người ta gọi
chung là HSDPA. HSDPA thường được biết đến như là hệ thống thông tin di động 3,5G.
-
HSDPA (High Speed Downlink Packet Access): Tăng tốc độ đường xuống (Downlink) lên tốc độ
tối đa trên lý thuyết là 14,4 Mb/s, nhưng trong thực tế nó chỉ đạt tầm 1,8 Mb/s đến 3,6 Mb/s.
-
HSUPA (High Speed Uplink Packet Access): Tăng tốc độ đường lên (Uplink) đồng thời cải tiến
QoS (Quality of Service). Kỹ thuật này cho phép người dùng Upload thông tin với tốc độ lên tới 5,8
Mb/s về mặt lý thuyết.
CDMA2000
CDMA2000 được triển khai trên cơ sở CDMA2000 1xRTT, đại diện cho họ công nghệ cao gồm
các chuẩn: CDMA2000 EV-DO (Evolution – Data Optimized) và CDMA2000 EV-DV (Evolution –
Data and Voice). CDMA2000 được chuẩn hóa bởi 3GPP2. CDMA2000 là cơng nghệ 3G được lữa
chọn bởi các nhà cung cấp mạng sử dụng CdmaOne.
-
CDMA2000 EV-DO: sử dụng một kênh dữ liệu 1,25MHz chuyên biệt và có thể cho tốc độ dữ
liệu lên đến 2,4 Mb/s cho đường xuống và 153 Kb/s cho đường lên. 1xEV-DO Rev A hỗ trợ truyền
thơng gói IP, tăng tốc độ đường xuống đến 3,1 Mb/s và đặc biệt có thể đẩy tốc độ đường lên đến 1,2
Mb/s. Bên cạnh đó, 1xEV-DO Rev B cho phép ghép 15 kênh 1,25MHz lại để truyền dữ liệu với tốc độ
lên đến 73,5 Mb/s.
6
-
CDMA2000 EV-DV: tích hợp thoại và dữ liệu trên cùng một kênh 1,25MHz. CDMA2000 EV-DV
cung cấp tốc độ đỉnh lên đến 4,8 Mb/s cho đường xuống và 307 Kb/s cho đường lên. Tuy nhiên từ
năm 2005, Qualcomm đã dừng vô thời hạn việc phát triển của 1xEV-DV vì đa phần các nhà cung cấp
mạng CDMA như Verizon Wireless hay Sprint đều đã chọn EV-DO.
TD-SCDMA (Time Division – Synchronous Code Division Multiple Access)
TD-SCDMA là chuẩn di động được đề nghị bởi CCSA (China Communications Standards
Accociation) và được ITU duyệt vào năm 1999. Đây là chuẩn 3G của Trung Quốc, dùng kỹ thuật
song cơng TDD (Time Division Duplex). TD-SCDMA có thể hoạt động trên một dải tần hẹp
1,6MHz (cho tốc độ 2 Mb/s) hay 5MHz (cho tốc độ 6 Mb/s).
Hệ thống thông tin di động tiền 4G (pre-4G)
Công nghệ tiền 4G là bước chuẩn bị để nâng cấp từ công nghệ 3G lên 4G, ở một số nơi, người ta
còn gọi đây là mạng 3,9G. Một số cơng nghệ tiền 4G có thể kể đến là: LTE (Long Term Evolution),
WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access), UMB (Ultra Mobile Broadband).
3GPP LTE
3GPP LTE là hệ thống tiếp theo cần hướng tới của hệ thống mạng không dây 3G dựa trên công
nghẹ di động GSM/UMTS, và là một trong những công nghệ tiềm năng nhất cho truyền thông di
động thế hệ thứ tư (4G).
3GPP LTE có khả năng cấp phát phổ tần linh động và hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện với tốc
độ trên 100 Mb/s khi di chuyển với tốc độ 3km/h, và đạt 30 Mb/s khi di chuyển với tốc độ cao
khoảng 120km/h, tốc độ này nhanh hơn gấp 7 lần so với tốc độ truyền dữ liệu của công nghệ
HDSPA. Do đó cơng nghệ này cho phép sử dụng các dịch vụ đa phương tiện tốc độ cao trong khi di
chuyển.
3GPP LTE sử dụng công nghệ Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA (Orthogonal
Frequency Division Multiple Access) và kỹ thuật MIMO (Multi-input Multi-output).
-
Ưu điểm nổi bật:
+ Dung lượng truyền trên kênh đường xuống có thể đạt 100 Mb/s và trên kênh đường lên có
thể đạt 50 Mb/s.
+ Tăng tốc độ truyền trên cả người sử dụng và các mặt phẳng điều khiển.
+ Sẽ khơng cịn chuyển mạch kênh. Tất cả sẽ dựa trên IP. VoIP sẽ được sử dụng cho dịch vụ
thoại.
+ Kiến trúc mạng sẽ đơn giản hơn so với mạng 3G hiện tại. Tuy nhiên, mạng LTE vẫn có thể
tích hợp một cách dễ dàng với mạng 3G và 2G sẵn có. Điều này hết sức quan trọng cho nhà cung cấp
mạng triển khai 3GPP LTE vì khơng cần thay đổi tồn bộ cơ sở hạ tầng mạng.
7
WiMax
WiMax là hệ thống truy nhập vi ba có tính tương thích tồn cầu dựa trên cơ sở tiêu chuẩn IEEE
802.16 do Viện kỹ nghệ Điện và Điện tử IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đề
xuất. Tiêu chuẩn IEEE 802.16 đưa ra những yêu cầu, chỉ tiêu kỹ thuật nhằm tập trung giải quyết các
vấn đề trong mạng vô tuyến băng rộng điểm – đa điểm PMP (Point – MultiPoint) về giao diện vô
tuyến bao gồm: Lớp điều khiển truy cập môi trường MAC (Medium Access Control) và lớp vật lý
PHY (Physical Layer).
WiMax là một chuẩn không dây tạo ra khả năng kết nối băng thông rộng tốc độ cao cho cả mạng
cố định lẫn mạng không dây di động.
UMB
Chuẩn UMB được phát triển bởi 3GPP2 nhằm hỗ trợ cho mạng CDMA2000.
-
Một số đặc điểm kỹ thuật:
+ Có các kỹ thuật Multiple Radio và Anten tiên tiến.
+ Sử dụng kỹ thuật MIMO, Đa truy nhập phân chia theo không gian SDMA (Space Division
Multiple Access).
+ Sử dụng các kỹ thuật quản lý nhiễu tiên tiến.
+ Tốc độ dữ liệu cao nhất có thể lên tới 288 Mb/s đối với đường lên và 75 Mb/s đối với
đường xuống.
Nhược điểm của hệ thống thông tin di động 3G:
-
Việc đạt được tốc độ truyền số liệu cao là rất khó đối với cơng nghệ CDMA do can nhiễu giữa
các dịch vụ.
-
Khó có thể tạo ra một dải đầy đủ các dịch vụ đa tốc độ với yêu cầu về hiệu năng và QoS khác
nhau do những hạn chế đối với mạng lõi gây ra bởi tiêu chuẩn giao diện vô tuyến.
-
Yêu cầu băng thơng lớn.
-
Phí dịch vụ tương đối cao.
Hệ thống thơng tin di động thế hệ thứ tư (4G)
Vào tháng 3 năm 2008, tổ chức ITU-R đã đưa ra các yêu cầu tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di
động thế hệ thứ tư (4G) với tên gọi IMT – Advanced. Theo IMT – Advanced, hệ thống thông tin di
động 4G phải đáp ứng được các yêu cầu sau:
-
Xây dựng dựa hệ thống mạng IP chuyển mạch gói.
-
Đáp ứng được tốc độ dữ liệu đỉnh lên đến 100 Mb/s khi di chuyển với tốc độ nhanh, và 1
Gb/s khi di chuyển với tốc độ chậm (hoặc đứng yên).
8
Có thể linh hoạt trong việc sử dụng và chia sẽ tài nguyên mạng để hỗ trợ số lượng lớn người
-
sử dụng đồng thời trong một Cell.
Độ rộng băng thông có thể thay đổi được một cách linh hoạt, phạm vi thay đổi có thể lên đến
-
40 MHz.
Có hiệu suất sử dụng phổ tần đỉnh lên đến 15 b/s/Hz đối với đường xuống và 6,75 b/s/Hz đối
-
với đường lên (tức nếu đường xuống đạt tốc độ 1Gb/s thì chỉ chiếm dụng khoảng 67 MHz băng
thông).
Hiệu suất sử dụng phổ tần của hệ thống, trường hợp trong nhà, là 3 b/s/Hz/cell cho đường
-
xuống và 2,25 b/s/Hz/cell cho đường lên.
-
Dễ dàng thực hiện chuyển giao giữa những mạng phức tạp.
-
Khả năng cung cấp các dịch vụ chất lượng cao cho thế hệ đa phương tiện tiếp theo.
Hiện nay, chỉ có hai hệ thống đáp ứng được các yêu cầu trên và được ITU công nhận là hệ thống
thông tin di động 4G, đó là: LTE-Advanced (được phát triển bởi 3GPP) và WirelessMAN-Advanced
(được phát triển bởi IEEE).
4G cung cấp QoS và tốc độ phát triển hơn nhiều so với 3G đang tồn tại, không chỉ là truy cập
băng rộng, dịch vụ tin nhắn đa phương tiện (MMS), chat video, TV di động mà còn các dịch vụ
HDTV, các dịch vụ tối thiểu như thoại, dữ liệu và các dịch vụ khác. Nó cho phép chuyển giao giữa
các mạng vô tuyến trong khu vực cục bộ và có thể kết nối với hệ thống quảng bá video số.
Nhược điểm của hệ thống thông tin di động 4G:
-
Yêu cầu thiết bị tương thích để có thể kết nối với mạng 4G.
-
Thiết bị di động tiêu hao năng lượng hơn.
-
Yêu cầu thành phần hệ thống phức tạp.
-
Chi phí dịch vụ và giá thành thiết bị tương đối cao.
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ năm (5G)
Để đảm bảo cho sự phát triển liên tục của hệ thống thông tin di động, vào tháng 2 năm 2013, ba
tổ chức của Trung Quốc là: Bộ Công nghiệp và Công nghệ Thông tin MIIT, Ủy ban Phát triển và Cải
cách Quốc gia NDRC và Bộ Khoa học và Công nghệ MOST đã cùng nhau hợp tác thành lập nhóm
“IMT-2020 (5G) Promotion” dựa trên nền tảng của nhóm “IMT-Advanced Promotion” nhằm hướng
đến việc xây dựng và phát triển hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 5 (5G).
Theo IMT 2020, hệ thống 5G phải đáp ứng được những tiêu chí sau:
-
Tốc độ dữ liệu cao hơn hệ thống hiện tại từ 10 đến 100 lần.
-
Độ trễ gần như bằng 0.
9
Hình 1.2. Khối khả năng của hệ thống 5G trong tương lai.
-
Đáp ứng phục vụ được số lượng lớn thiết bị (hàng triệu thiết bị trên 1 km 2).
-
Đáp ứng được Thông lượng cao hơn, khoảng vài chục Tbps/km 2 .
-
Đảm bảo kết nối liên tục với các thiết bị di chuyển với tốc độ cực nhanh, lên tới hơn 500
km/h.
-
Nâng cao hiệu quả sử dụng phổ lên từ 5 đến 15 lần.
-
Giảm chi phí tiêu hao trên mỗi bit dữ liệu khoảng 100 lần.
-
Nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng lên hơn 100 lần.
Để làm được điều này, cần phải có những nền tảng kỹ thuật mới để nâng cấp quá trình xử lý và
truyền dữ liệu của hệ thống di động hiện nay. Đã có nhiều kỹ thuật được đề xuất, ví dụ như:
-
-
Cơng nghệ truyền dẫn không dây:
o
Massive MIMO.
o
Đa truy nhập: NOMA, BDMA…
o
Nâng cao kỹ thuật đa sóng mang: FBMC, UBMC…
o
Các kỹ thuật điều chế và mã hóa tiên tiến: WAN, tiền mã hóa…
Cơng nghệ mạng không dây:
o
Mạng truy cập vô tuyến đám mây C-RAN.
o
Mạng di động MN.
10
o
Truyền thông D2D.
Kết luận chương: Hệ thống 5G trong tương lai sẽ đem lại cho người sử dụng những trải
nghiệm hoàn toàn mới về chất lượng dịch vụ, nơi mà chúng ta có thể kết nối với mọi vật xung quanh
mọi lúc, mọi nơi. Mạng 5G sẽ là một mạng lưới hồn chỉnh cho mạng di động khơng dây, hướng đến
một thế giới không dây “thực sự”, một thế giới Internet of Everything (IoE).
11
CHƯƠNG 2
KIẾN TRÚC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 5G
Giới thiệu chương: Chương này sẽ đề cập đến kiến trúc của hệ thống thông tin di động thế
hệ thứ 5 (5G) và các công nghệ, kỹ thuật truyền dẫn mới được cho là ứng viên cho việc phát triển hệ
thống này. Đồng thời, chương này cũng đề cập đến những vấn đề về an ninh mạng mà hệ thống 5G
trong tương lai có thể phải đối mặt.
Kiến trúc hệ thống 5G
Hình 2.1. Kiến trúc hệ thống 5G (Nguồn: METIS).
Năm 2012, Ủy ban Châu Âu (European Commission) đã chi ra 50.000.000 triệu Euro để đầu tư
vào nghiên cứu việc triển khai hệ thống thông tin di động 5G vào năm 2020. Đã có nhiều dự án được
đề xuất, nhưng trong đó, nổi bật nhất là dự án METIS (Mobile and wireless communications
Enablers for Twenty-twenty (2020) Information Society). Mục tiêu của dự án là xây dựng nền tảng
cho một hệ thống thông tin di động và không dây trong tương lai. METIS đã cung cấp kiến trúc cùng
12
