TIỂU LUẬN PHƯƠNG PHÁP NGHIEN CỨU KHOA HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
VIỆN ĐÀO TẠO MỞ VÀ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU
ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VÀ DỊCH VỤ TRÊN NỀN
TẢNG IOT TRONG MẠNG 5G, ĐỀ XUẤT KẾ HOẠCH
TRIỂN KHAI CHO VNPT

Người hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Đức Vũ
Học viên: Lê Văn Sơn
Lớp: Nghệ An 6

Huế, tháng 08/2023

1


Trang 2
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................................
Kết luận: đồng ý/ không đồng ý cho bảo vệ Đề cương đề tài đợt tháng 08/2023
...................................................................................................................................................................

Huế, ngày …… tháng …… năm 2023
Giáo viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ và tên)

2


Trang 3

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG XÉT DUYỆT
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................

.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Kết luận: đồng ý/ không đồng ý cho tiếp tục triển khai đề tài NCKH để bảo vệ đợt tháng …./2023......

Huế, ngày …… tháng …… năm 2023
Hội đồng xét duyệt
Thư ký

3


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ, DỊCH VỤ TRÊN NỀN TẢNG IOT
TRONG MẠNG 5G VÀ ĐỀ XUẤT MƠ HÌNH TRIỂN KHAI CHO VNPT

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 trên toàn cầu với những xu hướng

phát triển mới như chia sẻ lượng thông tin lớn, hơn bao giờ hết thế giới cần những
hạ tầng kết nối thông minh, có năng lực truyền tải, lưu trữ và cung cấp những dịch
vụ có độ phản hồi gần với thời gian thực. Mạng 5G với những sự thay đổi về công
nghệ vô tuyến, công nghệ truyền tải, công nghệ lưu trữ và xử lý chính là hạ tầng
thơng minh đáp ứng được những yêu cầu mới của xã hội. Giai đoạn cung cấp hạ
tầng 5G là cơ hội để các doanh nghiệp viễn thơng - cơng nghệ thơng tin tiến lên
đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong kỷ nguyên xã hội kết nối, xã hội cơng nghệ
4.0. Thay vì chỉ cung cấp những dịch vụ thoại truyền thống (mobile voice - 2G),
trao đổi dữ liệu thông thường (mobile data - 3G/4G), với 5G, những nhà mạng lớn
như VNPT sẽ đóng vai trò lớn hơn - cung cấp hạ tầng kết nối xã hội. Triển khai 5G
trong những năm 2020 -0 2025 sẽ là giai đoạn thay đổi cực kỳ quan trọng với
những nhà mạng truyền thống.
Công nghệ mạng 5G là công nghệ mới, được các Tổ chức tiêu chuẩn Quốc
tế công bố giới thiệu từ giữa 2017, đến cuối 2018 được ban hành thương mại hóa.
Từ đó, phát sinh nhiều vấn đề cần nghiên cứu về công nghệ mạng 5G, cách thức tổ
chức mạng 5G trên nền mạng hiện có, các nghiên cứu về công nghệ dịch vụ IoT
trên nền mạng 5G để giúp các Nhà quản lý hoạch định chính sách và các Cơng ty
cung cấp hạ tầng, dịch vụ mạng tầm nhìn, định hướng triển khai thực tế.
4


Khác với những công nghệ, dịch vụ viễn thông hiện có, cơng nghệ mạng 5G
có rất nhiều thay đổi để đáp ứng nhu cầu rất lớn về trao đổi thông tin sát với thời
gian thực trong cuộc sống hàng ngày, đó là nhu cầu trao đổi, xử lý thơng tin giữa
con người với con người, giữa con người với máy móc và giữa máy móc với máy
móc.
Một trong những vấn đề quan trọng là làm thế nào để hiểu rõ cơng nghệ mới
được giới thiệu trong mạng 5G, các tính năng, cải tiến về mặt kỹ thuật, công nghệ
trong mạng 5G so với các mạng thế hệ trước và các mơ hình dịch vụ sẽ được triển
khai như thế nào trong mạng 5G để đạt hiệu quả tối ưu nhất đồng thời dự báo xu

thế phát triển tiếp theo để có định hướng triển khai kinh doanh dịch vụ đạt hiệu quả
cao nhất.
Cụ thể với một doanh nghiệp cung cấp dịch vụ viễn thơng lớn có hàng triệu
khách hàng sử dụng dịch vụ di động 3G/4G thì số lượng tỷ lệ vài % rời mạng do
không đáp ứng được nhu cầu sử dụng dịch vụ 5G trong tương lai gần sẽ làm giảm
đáng kể doanh thu và lợi nhuận của doanh nghiệp, ngồi ra cịn làm tăng thời gian
thu hồi vốn do phải đầu tư xây dựng hạ tầng mạng. Ngược lại nếu có nghiên cứu
đúng, đề xuất cơng nghệ mạng cần xây dựng mới, cùng với mơ hình dịch vụ tốt sẽ
giúp doanh nghiệp gia tăng rất lớn số lượng khách hàng và doanh thu hàng năm.
Thời gian gần đây, có rất nhiều nghiên cứu và giới thiệu về công nghệ, dịch
vụ IoT của mạng 5G trên thế giới. Tuy nhiên vẫn phải tiếp tục đẩy mạnh hướng
nghiên cứu về công nghệ, dịch vụ sẽ được triển khai thực tế, phù hợp với từng điều
kiện cụ thể để có thể đưa ra các giải pháp tối ưu nhất cho từng nhà mạng, từng
quốc gia trong việc hoạch định chính sách và triển khai rộng rãi.
Với nhận thức như trên và với mong muốn nghiên cứu về công nghệ, dịch
vụ IoT trong mạng 5G để từ đó đưa ra các khuyến nghị cho chính sách phát triển,
xây dựng mạng 5G tại Việt Nam nói chung, và các cơng nghệ, dịch vụ IoT, các
giai đoạn sẽ triển khai thực tế trong VNPT nói riêng, …chúng tơi chọn đề tài:
5


“Nghiên cứu công nghệ và dịch vụ trên nền tảng IoT trong mạng 5G, đề xuất kế
hoạch triển khai cho VNPT” làm đề tài nghiên cứu khoa học.
2. Mục tiêu của đề tài
2.1. Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu, phân tích, so sánh và xây dựng được các tiêu chuẩn kỹ thuật,
cơng nghệ, tính năng và dịch vụ trên nền tảng IoT trong mạng 5G sẽ được triển
khai trong thực tế.
2.2. Mục tiêu cụ thể
Đề tài tập trung vào 3 mục tiêu cụ thể sau:

(i) Tổng quan về tình hình chuẩn hóa 5G.
(ii) Triển khai 5G và dịch vụ trên nền tảng IoT của các nhà mạng trên thế
giới.
(iii) Đề xuất kế hoạch triển khai thiết lập mạng 5G và dịch vụ trên nền tảng
IoT cho VNPT.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
3.1. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các tài liệu về tiêu chuẩn công nghệ 5G đã được chuẩn hóa
thương mại trên thế giới.
- Nghiên cứu về yêu cầu công nghệ của mạng 5G.
- Nghiên cứu lý thuyết về quy hoạch, phương án xây dựng phát triển mạng
di động 5G đối với một số nhà cung cấp dịch vụ.
- Tìm hiểu tình hình triển khai 5G của các nhà mạng di động trên thế giới và
tại Việt Nam.
- Trên cơ sở các dịch vụ 5G đã thử nghiệm của các nhà mạng, dựa trên
những lộ trình tiêu chuẩn, yêu cầu băng thông, độ trễ của dịch vụ để đưa ra những
yêu cầu theo các phân lớp hạ tầng mạng cần chuẩn bị cho triển khai 5G.
- Đề xuất những kế hoạch triển khai mạng 5G cho VNPT.
- Đánh giá kết quả nghiên cứu và đưa ra kết luận.
6


4. Đối tượng nghiên cứu
(a) Nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các tài liệu cơng bố về tình hình chuẩn hóa 5G theo tổ chức
tiêu chuẩn 3GPP, ITU-R. Nghiên cứu các đặc trưng, tính năng cơng nghệ của các
phiên bản tiêu chuẩn R15, R16, R17 (5G).
- Nghiên cứu về yêu cầu công nghệ của mạng 5G: mạng CORE, mạng
truyền tải, mạng truy nhập vơ tuyến cho 5G.
- Tìm hiểu, phân tích đánh giá tình hình triển khai 5G của các nhà mạng đi

đầu như AT&T và Verizon, KT... và các dịch vụ đã được trình diễn tại hội nghị
MWC 2019. Tóm tắt thơng tin chuẩn hóa các thiết bị từ các hãng cung cấp để có
những sở cứ đề xuất thời gian triển khai 5G phù hợp.
- Trên cơ sở các dịch vụ 5G đã thử nghiệm của các nhà mạng (NTT, KT,
AT&T, Verizon …), căn cứ tiềm năng các dịch vụ có thể triển khai, đưa ra các yêu
cầu về băng thông độ trễ, công nghệ mạng để từ đó xác định lộ trình chuẩn bị triển
khai 5G. Dịch vụ và nền tảng IoT được triển khai thực tế.
- Dựa trên những lộ trình tiêu chuẩn, yêu cầu băng thông, độ trễ của dịch vụ
để đưa ra những yêu cầu theo các phân lớp hạ tầng mạng cần chuẩn bị cho triển
khai 5G. Những báo cáo chuyên sâu về công nghệ sẽ là sở cứ để đưa ra những đề
xuất chi tiết cho lộ trình triển khai các thành phần mạng 5G và nền tảng IoT.
- Đề xuất những kế hoạch triển khai mạng 5G cho VNPT: mạng CORE,
mạng truyền tải, mạng truy nhập vô tuyến 5G. Đề xuất nền tảng IoT và mơ hình
dịch vụ cho VNPT
(b) Nghiên cứu thực nghiệm
- Xây dựng kế hoạch và thiết kế các thành phần mạng 5G cho VNPT.
- Đề xuất nền tảng IoT sẽ triển khai theo từng giai đoạn và mơ hình dịch vụ
trên nền tảng IoT cho VNPT.
- Đánh giá hiệu quả.
5. Phạm vi nghiên cứu
Công nghệ mạng, dịch vụ trên nền tảng IoT trong mạng 5G hiện có rất nhiều
nghiên cứu, hội thảo giới thiệu. Tuy nhiên các nghiên cứu, hội thảo thường tập
trung vào từng chủ đề nhằm giải quyết từng vấn đề cụ thể. Riêng nền tảng IoT
7


trong mạng 5G đã có rất nhiều chủ đề được nghiên cứu và giới thiệu. Qua nhiều
nghiên cứu dần định hình được các nền tảng IoT sẽ được triển khai trong thực tế.
Trong phạm vi luận văn này, chúng tôi tập trung nghiên cứu giới thiệu đầy
đủ nhất về công nghệ mạng 5G, tình hình chuẩn hóa về cơng nghệ mạng 5G, nền

tảng IoT của Tổ chức quốc tế. Các tiêu chuẩn đã được thương mại hóa tồn cầu.
Qua đó hiểu được bản chất cơng nghệ, tính năng mới trong mạng 5G, phân loại
được các nền tảng IoT trong mạng 5G. Từ đó định hướng xây dựng triển khai
mạng 5G, dịch vụ trên nền tảng IoT cho VNPT tối ưu và hiệu quả nhất.
6. Phương pháp nghiên cứu đề tài
- Nghiên cứu lý thuyết.
- Nghiên cứu thực nghiệm.

PHẦN NỘI DUNG
1. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu về chuẩn hóa 5G.
- Nghiên cứu về tình hình triển khai thực tế mạng 5G, dịch vụ trên nền tảng
IoT của các nhà mạng trên thế giới
- Đề xuất kế hoạch triển khai mạng 5G, dịch vụ trên nền tảng IoT cho VNPT
đạt hiệu quả, tối ưu
2. Cấu trúc của đề tài
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH CHUẨN HĨA 5G VÀ BỘ TIÊU CHUẨN 3GPP
R15 CHO MẠNG 5G
1.1. Các tổ chức chuẩn hóa 5G
1.1.1. Giới thiệu các tổ chức chuẩn hóa 5G
1.1.2. Tiến trình chuẩn hóa IMT-2020
1.1.3. So sánh các phiên bản R15 và R16
1.1.4. Tiến độ đệ trình các tiêu chuẩn 3GPP
1.2. Đánh giá về các công nghệ vô tuyến cho 5G
8


1.2.1. Giới thiệu các công nghệ vô tuyến thế hệ mới
1.2.2. So sánh ưu nhược điểm các công nghệ vô tuyến

1.2.3. Lựa chọn công nghệ vô tuyến cho 5G
1.3. Cấu trúc bộ tiêu chuẩn 3GPP R15
1.3.1. Tiêu chuẩn 3GPP R15 đối với phần truy nhập
1.3.2. Tiêu chuẩn 3GPP R15 đối với mạng CORE 5G
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VỀ CÁC YÊU CẦU CÔNG NGHỆ MẠNG 5G
VÀ NỀN TẢNG IOT TRONG 5G
2.1. Tổng quan định hướng thiết kế mạng 5G
2.1.1. Tổng quan
2.1.2. Định hướng thiết kế cho từng quốc gia, nhà mạng
2.2. Tần số mạng vô tuyến 5G
2.2.1. Tần số 5G
2.2.2. Tổ chức mạng truy nhập vô tuyến 5G
2.3. Công nghệ mạng CORE 5G
2.3.1. Mơ hình NSA
2.3.2. Mơ hình SA
2.4. Cơng nghệ truyền tải trong 5G
2.4.1. Truyền tải C-RAN & CloudRAN
2.4.2. Truyền tải Backhaul
2.4.3. Truyền tải trong DC và mạng trục
2.5. Hạ tầng DC trong 5G
2.6. Đồng bộ Pha, Tần Số, Thời gian
2.7. Nền tảng IoT trong mạng 5G
2.7.1. Tổng quan nền tảng IoT
2.7.2. Tổng quan về thị trường IoT
9


2.7.3. Các mơ hình triển khai IoT
2.7.4. Đặc tính kỹ thuật của các nhóm dịch vụ IoT
CHƯƠNG 3: THƠNG TIN TRIỂN KHAI MẠNG 5G, DỊCH VỤ TRÊN NỀN

TẢNG IOT CỦA MẠNG 5G TRÊN THẾ GIỚI
3.1. Thông tin triển khai 5G trên thế giới
3.1.1. Tổng quan về triển khai thử nghiệm và thương mại 5G
3.1.2. Định hướng phát triển tiếp theo
3.2. Cập nhập chiến lược 5G của các nhà mạng tại Mỹ
3.2.1. Chiến lược 5G của AT&T
3.2.2. Chiến lược 5G của Verizon
3.2.3. Các nhà mạng khác tại Mỹ
3.3. Các triển khai thương mại dịch vụ trên nền tảng IoT
3.3.1. Mơ hình thương mại dịch vụ trên nền tảng IoT
3.3.2. Mô tả các dịch vụ trên IoT trong 5G eMBB
3.3.3. Đề xuất các dịch vụ trên 5G
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT TRIỂN KHAI 5G, DỊCH VỤ TRÊN NỀN TẢNG
IOT TRONG MẠNG 5G CHO VNPT
4.1. Đánh giá hiện trạng mạng di động 3G, LTE của VNPT
4.1.1. Hiện trạng mạng truy nhập vô tuyến 3G, LTE
4.1.2. Hiện trạng mạng CORE 3G, LTE
4.2. Kế hoạch triển khai 5G cho VNPT
4.2.1. Phần mạng CORE 5G
4.2.2. Mạng truyền tải 5G
4.2.3. Mạng vô tuyến 5G
4.2.4. Hệ thống phụ trợ
4.3. Kế hoạch triển khai 5G cho VNPT
10


4.3.1. Phần mạng CORE 5G
4.3.2. Mạng truyền tải 5G
4.4. Đề xuất nền tảng IoT cho VNPT
4.4.1. Mơ hình cung cấp dịch vụ

4.4.2. Các mơ hình kinh doanh dịch vụ
4.5. Định hướng phát triển giai đoạn 2020-2025
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
[1].
Tiếng Anh:
[2]. Shakil Akhtar. 2G-5G Networks: Evolution of Technologies, Standards, and
Deployment. Hershey, Pennsylvania, United States: IGI Global. 522–532.
[3]. Dr. Afif Osseiran. Challenges and Scenarios of the fifth Generation (5G) Wireless
Communications System. November 15, 2013 at KTH, Stockholm.
[4]. Dr. Afif Osseiran. Mobile and Wireless Communications system for 2020 and
beyond (5G). At the WP5D workshop on “Research views on IMT beyond 2020” on
February 12, 2014, Vietnam.
[5]. Department for Culture Media&Sport, HM Treasury. The UK Government. Next
Generation Mobile Technologies: A 5G Strategy for the UK. March 2017.
[6]. International Telecommunications Union. ITU towards “IMT for 2020 and beyond”.
2012.
[7]. GSM History: History of GSM, Mobile Networks, Vintage Mobiles. What is 5G, 5G
visions.
[8]. W.W. Lu, (Guest Editor) “Third Generation Wireless Mobile Communications and
Beyond'' IEEE Personal Communications, vol. 7, no. 6, pp. 5-47, Dec. 2000.
Web Sites
1. Third Generation Partnership Project (3GPP),
2. Third Generation Partnership Project 2, 3GPP2,

11


3. Wireless Application Protocol (WAP) Forum,

4. Global Systems for Mobile Communication (GSM) Association,
.
5. European Telecommunications Standards Institute (ETSI),
6. International Telecommunications Union (ITU),
7. Code Division Multiple Access (CDMA) Development Group,
8. Internet Engineering Taskforce (IETF),
9. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE),
10. American National Standards Institute (ANSI),
11. Telecommunication Standards Institute (TIA),

12


PHẦN KẾT LUẬN
1. Kết luận
a) Về mặt lý thuyết
- Hiểu được các tiêu chuẩn thương mại công nghệ mạng 5G.
- Hiểu được về các tổ chức chuẩn hóa 5G.
- Đánh giá được về ưu nhược điểm của công nghệ mạng vô tuyến 5G.
- Hiểu được các cấu trúc bộ tiêu chuẩn 3GPP R15 (cho công nghệ vô tuyến
di động 5G).
- Hiểu được tổng quan thiết kế mạng 5G.
- Hiểu được tần số vô tuyến mạng 5G.
- Hiểu được các mô hình cơng nghệ mạng CORE 5G.
- Hiểu được các cơng nghệ mạng truyền tải cho 5G.
- Hiểu được các công nghệ IoT trong mạng 5G.
b) Về thực nghiệm
- Thông tin triển khai mạng vô tuyến di động 5G trên thế giới.
- Cập nhật chiến lược triển khai mạng 5G của các nhà mạng viễn thông lớn
tại Mỹ.

- Cập nhật triển khai thương mại dịch vụ trên nền tảng IoT của mạng 5G.
- Đánh giá được hiện trạng mạng đi động công nghệ 3G, 4G các nhà mạng
tại Việt Nam.
- Đề xuất kế hoạch triển khai mạng di động 5G cho VNPT.
- Đề xuất các dịch vụ IoT cho mạng 5G của VNPT.
2. Hướng phát triển
Từ quá trình nghiên cứu đề tài, chúng tôi đã thu nhận được những kiến thức
bổ ích về các công nghệ mạng di động 5G, các công nghệ IoT, dịch vụ IoT chạy
13


trên nền mạng di động 5G, các ưu nhược điểm và những ứng dụng thực tế của
mạng 5G, sự cần thiết phải phát triển và xây dựng mạng di động 5G, cách thức xây
dựng phát triển mạng 5G cho VNPT, để từ đó tiếp tục phát triển chun sâu về
cơng tác tối ưu, tiết giảm chi phí, nâng cao hiệu quả đầu tư xây dựng mạng 5G.

14


TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:
TT
1
2

3

4

Các nội dung, công việc

Thời gian (bắt
đầu – kết thúc)

Kết quả dự kiến

- Xây dựng đề cương

08/2023 – 10/2023

Đề cương chi tiết

- Tình hình chuẩn hóa 5G

11/2023 – 01/2024

thực hiện

Chương 1 của Đề tài

- Nghiên cứu về các yêu cầu
công nghệ mạng 5G và nền 01/2024 – 03/2024
Chương 2 của Đề tài
tảng IOT trong mạng 5G

- Thông tin triển khai mạng
5G, dịch vụ trên nền tảng IoT 03/2024 – 04/2024
Chương 3 của Đề tài
của mạng 5G trên thế giới

5

- Đề xuất triển kahi mạng 5G,
04/2024 – 06/2024
dịch vụ trên nền tảng IoT
Chương 4 của Đề tài
trong mạng 5G của VNPT

6

- Hoàn thiện

07/2024

15

Đề tài hoàn chỉnh