Nghiên cứu công nghệ 4G LTE và sự phát triển ở việt nam

Báo cáo thực tập tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, lưu lượng số liệu tăng một cách đáng kể. Các dịch vụ
này sẽ đòi hỏi lượng tài nguyên mạng nhiều hơn so với các dịch vụ truyền thống, vì vậy
việc tăng dung lượng số liệu sẽ phải đi cùng với việc hạ thấp chi phí phân phối. Các
mạng 3G/WCDMA sẽ vẫn duy trì tính cạnh tranh cao trong một vài năm tới nhờ những
sự tăng cường đến từ HSPA và HSPA+. Nhưng các mạng thế hệ sau sẽ có tính khả thi và
các cách tiếp cận mới đối với giao diện không gian, mạng truy nhập vô tuyến, mạng lõi,
giảm sự phân cấp mạng và loại bỏ tắc nghẽn nút cổ chai. Công nghệ LTE sẽ đáp ứng các
yêu cầu đó.
Công nghệ LTE đang được nghiên cứu và phát triển rộng rãi trên thế giới, cung
cấp cho người dùng tốc độ truy nhập dữ liệu nhanh lên đến hàng trăm Mb/s thậm chí đạt
tới 1Gb/s, cho phép phát triển thêm nhiều dịch vụ truy cập sóng vô tuyến mới dựa trên
nền tảng hoàn toàn IP…. Nước ta là nước ứng dụng công nghệ nên trước khi triển khai
công nghệ LTE vào Việt Nam cần phải nghiên cứu về các khía cạnh như kỹ thuật, kinh tế,
luật pháp,… của công nghệ LTE.
Do vậy mục đích của báo cáo này là tìm hiểu về công nghệ, kiến trúc của công
nghệ 4G LTE. Bên cạnh đó là quan tâm đến việc triển khai hệ thống 4G LTE ở Việt Nam.
Bài báo cáo gồm có 3 chương :
Chương 1.

Tổng quan về sự phát triển công nghệ LTE trên thế giới.

Chương 2.

Tình hình triển khai LTE trên thế giới và ở Việt Nam.

Chương 3. Thử nghiệm mạng và dịch vụ ở Việt Nam

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 1


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ LTE TRÊN
THẾ GIỚI.// Tên chương đúng với nội dung đã đăng ký
Nên làm rõ được hai nội dung:
- Tổng quan về sự phát triển mạng thông tin di động? 1G, 2G, 3G, 4G, 5G:
+ Các mốc thời gian;
+ sự khác biệt về các loại hình dịch vụ ở các thế hệ mạng khác nhau
- Giới thiệu tổng quan về công nghệ 4G – LTE:
+ Kiến trúc mạng
+ dịch vụ

1.1. Giới thiệu sự phát triển công nghệ LTE
LTE là viết tắt của Long Term Evolution “sự phát triển dài hạn ”. LTE là bước tiếp
theo dẫn đến hệ thống thông tin di động 4G. Xây dựng trên các nền tảng kỹ thuật của họ
các hệ thống mạng tế bào 3GPP (gồm có GSM, GPRS và EDGE, WCDMA và HSPA).
LTE cung cấp một con đường tiến hóa đến các tốc độ cao hơn và độ trễ thấp hơn.
Cùng với sự hiệu quả hơn trong sử dụng phổ tần hữu hạn của các nhà khai thác, LTE cho
một môi trường dịch vụ di động hấp dẫn và phong phú hơn.
Từ quan điểm kỹ thuật, mục đích cơ bản của LTE là cung cấp các tốc độ số liệu
cao hơn cho cả truyền dẫn đường lên và đường xuống. Ngoài việc tăng tốc độ số liệu
thực, LTE còn làm giảm trễ gói; giới hạn xác định tình trạng phản ứng lại của trò chơi
điện tử, VoIP, thoại video và các dịch vụ thời gian thực.

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 2


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Từ khía cạnh nhà khai thác, độ rộng băng tần kênh linh hoạt và chế độ hòa hợp
FDD/TDD của LTE cho phép sử dụng sóng mang hiện tại và nguồn phổ tần trong tương
lai một cách hiệu quả hơn. LTE cũng cung cấp một nền tảng mạnh mẽ hơn cho các nhà
khai thác để cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng hấp dẫn trong miền di động.
Sau đây là các đặc điểm quan trọng của LTE:
Tăng cường giao diện không gian cho phép tăng tốc độ số liệu: LTE được xây
dựng trên một mạng truy nhập vô tuyến hoàn toàn mới dựa trên công nghệ OFDM. Được
chỉ rõ trong 3GPP Release 8, giao diện không gian LTE kết hợp đa truy nhập và điều chế
dựa trên OFDMA cho đường xuống, cùng với SC-FDMA cho đường lên. OFDM chia
phổ tần khả dụng thành hàng nghìn sóng mang con cực hẹp, mỗi trong số chúng mang
một phần của tín hiệu. Ở LTE, hiệu quả sử dụng phổ tần của OFDM được tăng cường lên
nhờ các sơ đồ điều chế bậc cao hơn như là 64QAM, FEC tinh vi như là bit đuôi, mã hóa
xoắn, mã hóa turbo, cùng với các kỹ thuật vô tuyến bổ sung như MIMO và định dạng
chùm lên đến 4 anten mỗi trạm. Kết quả là thông lượng trung bình gấp 5 lần của HSPA,
tốc độ số liệu đường xuống cực đại về mặt lý thuyết là 300 Mbit/s cho mỗi phổ tần 20
MHz, tốc độ đường lên theo lý thuyết của LTE có thể đạt 75 Mbit/s cho mỗi phổ tần 20
MHz.
Hiệu quả sử dụng phổ tần cao: Hiệu quả sử dụng phổ tần cao hơn của LTE cho
phép các nhà khai thác cung cấp ngày càng tăng số lượng khách hàng trong vùng phổ tần
đang tồn tại và trong tương lai với chi phí phân phối mỗi bit được giảm xuống.
Kế hoạch tần số linh hoạt: LTE có thể được cung cấp tối ưu trong ô có kích thước
lên đến 5 km, khả dụng trong ô có bán kính lên đến 30 km, và sự thực thi bị giới hạn
trong các ô có bán kính lên đến 100 km.
Trễ được giảm: Bằng cách giảm thời gian round-trip xuống còn 10 ms hoặc thậm

chí ít hơn (so với 40-50 ms cho HSPA), LTE cung cấp trải nghiệm người sử dụng đáp
ứng nhanh hơn. Điều này cho phép các dịch vụ tương tác, thời gian thực như là trò chơi
điện tử nhiều người, hội thảo video/audio chất lượng cao.
Môi trường toàn IP: Một trong những tính năng đáng kể nhất của LTE là sự
chuyển dịch đến mạng lõi hoàn toàn dựa trên IP với giao diện mở và kiến trúc đơn giản
hóa. Sâu xa hơn, phần lớn công việc chuẩn hóa của 3GPP nhắm đến sự chuyển đổi kiến
trúc mạng lõi đang tồn tại sang hệ thống toàn IP. Trong 3GPP, sự khởi đầu này được xem
như Tiến hóa kiến trúc hệ thống (SAE) và hiện nay được gọi là Lõi gói cải tiến (EPC).
Chúng cho phép cung cấp các dịch vụ linh hoạt hơn và sự liên hoạt động đơn giản với các
mạng di động phi 3GPP và các mạng cố định. EPC dựa trên các giao thức TCP/IP –
giống như phần lớn các mạng số liệu cố định ngày nay- vì vậy cung cấp các dịch vụ
SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 3


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
giống PC như thoại, video, tin nhắn và các dịch vụ đa phương tiện. Sự chuyển dịch lên
kiến trúc toàn gói cũng cho phép cải thiện sự phối hợp với các mạng truyền thông không
dây và cố định khác.
Cùng tồn tại với các chuẩn và hệ thống trước: Người sử dụng LTE sẽ có thể thực
hiện các cuộc gọi từ thiết bị đầu cuối của mình và phải truy nhập đến các dịch vụ số liệu
cơ sở, thậm chí khi họ nằm trong vùng không phủ sóng LTE. Do đó, cho phép chuyển
giao các dịch vụ xuyên suốt, liền, trôi chảy trong khu vực phủ sóng của HSPA, WCDMA
hay GSM/GPRS/EDGE. Hơn thế nữa, LTE/SAE hỗ trợ không chỉ chuyển giao trong hệ
thống, liên hệ thống mà còn chuyển giao liên miền giữa miền chuyển mạch gói và miền
chuyển mạch kênh.
Khả năng giảm chi phí: Đưa ra những tính năng như RAN đa nhà cung cấp hoặc
mạng tự tối ưu SON sẽ giúp giảm OPEX và cung cấp tiềm năng giảm chi phí trên mỗi bit
thấp hơn.

1.2. Tổng quan kiến trúc mạng 4G LTE/SAE
LTE được thiết kế để hỗ trợ cho các dịch vụ chuyển mạch gói, hướng đến cung
cấp các kết nối IP giữa các UE( User Equipment) và PDN( Packet Data Network).
Phương pháp chuyển mạch gói cho phép hỗ trợ tất cả các dịch vụ bao gồm cả thoại thông
qua kết nối gói. Kết quả là trong một kiến trúc phẳng hơn, rất đơn giản chỉ với 2 loại nút
cụ thể là nút B phát triển( eNode B) và thực thể quản lý di động/ cổng (MME/GWMobility Management Entity/ Gateway). Điều này hoàn toàn trái ngược với nhiều nút
mạng trong kiến trúc phân cấp hiện hành của hệ thống 3G.

Hình 1.1: Kiến trúc hệ thống cho mạng chỉ có E-UTRAN
SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 4


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Hình 1.1 Miêu tả kiến trúc và các thành phần mạng trong cấu hình kiến trúc tổng
quát mạng 4G LTE/ SAE cơ sở chỉ với mạng truy nhập E-UTRAN. Hình này cũng cho
thấy sự phân chia kiến trúc thành 4 vùng chính: thiết bị người dùng UE; UTRAN phát
triển ( E-UTRAN); mạng lõi gói phát triển( EPC); và các vùng dịch vụ.
1.2.1. Kiến trúc mạng lõi LTE
Mạng lõi chịu trách nhiệm điều khiển tổng thể UE và thiết lập các kênh mang. Các
nút logic chính của mạng lõi là:
-

Thực thể quản lý di động ( MME)
Cổng phục vụ ( S- GW)
Cổng mạng số liệu gói( P- SW)

+ Thực thể quản lý tính di động ( MME) là thành phần điều khiển chính trong

EPC. Các chức năng chính của MME:
-

An ninh và nhận thực
Quản lý di động
Quản lý hồ sơ thuê bao và kết nối dịch vụ

+ Cổng phục vu( S-GW) : EPC kết cuối tại nút này, và nó được kết nối đến EUTRAN thông qua giao diện S1-U. Mỗi UE được liên kết tới một S- GW duy nhất. SGW chính là điểm neo cho cả chuyển giao giữa các liên nút B phát triển nội vungfvaf
tính di động giữa các mạng 3GPP, và nó thực hiện chức năng định tuyến và chuyển
tiếp các gói tin.
+ Cổng mạng số liệu gói ( P- SW) : Nút này cho phép UE truy nhập đến mạng dữ
liệu gói (PDN) bằng cách gán địa chỉ IP từ mạng PDN vào UE, cung cấp khả năng kết
nối bảo mật giữa các UE được kết nối từ một mạng truy nhập không tin cậy, không
phải của 3GPP tới EPC bằng cách sử dụng đường hầm IPSec.
+ Chức năng chính sách và tính cước tài nguyên ( PCRF) : là một phần tử mạng
chịu trách nhiệm cho việc điều khiển chính sách và tính cước ( PCC: Policy and
Charging Control).
+ Server thuê bao nhà( HSS): là một bộ lưu giữ số liệu thuê bao cho tất cả số liệu
cố định của người sử dụng. HSS lưu bản sao chính của hồ sơ thuê bao chứa thông tin
về các dịch vụ áp dụng cho người sử dụng bao gồm cả thông tin về các kết nối PDN
được phép và có được phép chuyển đến một mạng khác nào đó hay không.
1.2.2. Mạng truy nhập E-UTRAN
Mạng truy nhập của 4G LTE, E- UTRAN, chỉ có các eNodeB. Vì thế kiến trúc EUTRAN được gọi là phẳng. Sau đây ra xét đến kiến trúc giao thức của E- UTRAN:
SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 5


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
+ Mặt phẳng người sử dụng: Giao thức mặt phẳng người dùng E- UTRAN, bao

gồm các lớp con PDCP ( Packet Data Convergence Protocol), RLC ( Radio Link
Control) và MAC ( Medium Access Control).
-

PDCP ( Packet Data Convergence Protocol: giao thức hội tụ số liệu gói): đảm bảo
nén tiêu đề giao thức và thực hiện mật mã hóa số liệu.
RLC( Radio Link Control: điều khiển kết nối vô tuyến ): chịu trách nhiệm truyến
số liệu tin cậy, lớp con của lớp 2.

Hình 1.2: Ngăn xếp giao thức mặt phẳng người sử dụng và điều khiển
-

MAC ( Medium Access Control: điều khiển môi trường): chịu trách nhiệm lập
biểu và phát lại nhanh, lớp con của lớp 2.

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 6


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
+ Mặt phẳng điều khiển: Vùng màu xám chỉ ra các giao thức tầng truy cập. Các lớp
thấp hơn hoạt động với cùng chức năng như bên mặt phẳng người dùng, chỉ khác ở
chỗ là không nén Header.

1.3. Mạng di động 4G LTE- Advanced
1.3.1. Sự phát triển của LTE để tiến lên LTE- Advanced( 4G)
LTE- Advanced( Long Term Evolution- Advanced) được xem như là sự tiến hóa trong
tương lai của công nghệ LTE, công nghệ dựa trên OPDMA này được chuẩn hóa bở 3GPP
trong phiên bản phát hành 8 và 9, trong khi LTE- Advanced được đưa ra trong phát hành

10.
1.3.2. So sánh công nghệ LTE- Advanced với LTE và những triển vọng cho công
nghệ LTE- Advanced
LTE- Advanced là mở rộng cho những giới hạn của LTE nhằm đáp ứng được các yêu cầu
của IMT- Advanced.
LTE- Advanced mở rộng các đặc tính của LTE để đáp ứng, thậm chí vượt qua các yêu cầu
của IMT- Advanced.
+ LTE- Advanced hỗ trợ băng tần bất đối xứng và băng tần lớn hơn ( tối đa 100
MHz). Đối với LTE trong phát hành 8, băng tần có kích thước khác nhau nhưng
phải giống nhau đối với đường lên và đường xuống. Tuy nhiên trong LTEAdvanced của phát hành 10, băng tần có thể thay đổi bởi vì do yêu cầu thực tế của
các mạng di động, lưu lượng từ các trạm đến người dùng bao giờ cũng lớn hơn lưu
lượng của người dùng đến trạm
+ Kĩ thuật truyền tài đa ăng ten mở rộng. LTE- Advanced sử dụng cấu hình 8x8 cho
đường xuống là 4x4 cho đường lên.
1.3.3. Kiến trúc mạng LTE- Advanced
Đối với hệ thống 4G , cả giao diện vô tuyến và mạng truy nhập vô tuyến đều được mở
rộng hoặc định nghĩa lại, tuy nhiên đối với kiến trúc mạng lõi EPC thì lại không có quá
nhiều thay đổi so với kiến trúc SAE được tiêu chuẩn hóa. Do vậy ta sẽ trình bày kiến trúc
E-UTRAN và các chức năng được định nghĩa cho hệ thống LTE- Advanced và chức năng
các nút chính trong EPC.
1.3.3.1 Mạng truy nhập LTE- Advanced E- UTRAN

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 7


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Phần lõi chính của kiến trúc E- UTRAN là Nút B phát triển ( eNodeB), cung cấp giao
diện vô tuyến với mặt phẳng người sử dụng và mặt phẳng điều khiển kết cuối hướng đến

UE. Giao diện kết nối các eNodeB với nhau được gọi là giao diện X2. Ngoài ra, 3GPP
cũng xem xét đến các nút chuyển tiếp( ralay) và cách thức chuyển tiếp phức tạp cho việc
mở rộng hiệu năng mạng. Mục tiêu của công nghệ mới này là tăng vùng phủ, tốc độ dữ
liệu cao hơn và hiệu năng Qó tốt hơn và công bằng hơn đối với các người sử dụng khác
nhau

Hình 1.3: Kiến trúc E-UTRAN của LTE – Advanced
Nút B phát triển cung cấp E-UTRAN với những giao thức kết cuối mặt phẳng điều khiển
và mặt phẳng người sử dụng cần thiết, bao gồm PDCP( các giao thức hội tụ dữ liệu gói),
RLC( điều khiển kết nối vô tuyến ), MAC( điều khiển truy nhập môi trường), và các giao
thức lớp vật lý( PHY). Chồng giao thức mặt phẳng điều khiển có thêm các giao thức điều
khiển tài nguyên vô tuyến (RRC).

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 8


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Hình 1.4: Chồng giao thức
Mạng truy nhập vô tuyến LTE- Advanced sử dụng một kiến trúc phẳng, hoàn toàn IP, với
chỉ một loại Nút B phát triên ( eNodeB). Nút B phát triển chịu trách nhiệm cho tất cả các
chức năng liên quan đến phần vô tuyến trong một hoặc nhiều ô ( cells). Một nhiệm vụ cơ
bản của Nút B phát triển đó là tạo ra miền có 3 vùng( 3 sector). Nút B phát triển kết nối
đến mạng EPC thông qua giao diện S1, đặc biệt hơn là kết nối đến S-GW thông qua giao
diện S1-u( phần giao diện S1 cho người sử dụng) và kết nối đến MME thông qua giao
diện S1-c( giao diện S1 với mặt phẳng điểu khiển). Một Nút B phát triển có thể được kết
nối đến nhiều MME/ S-GW cho mục đích chia tải và dự phòng.
Các thành phần chính của mạng lõi phát triển EPC bao gồm: Thực thể quản lý di động

(MME), Cổng phục vụ ( S-GW), Cổng mạng dữ liệu gói (PDN- GW).

1.3.4. Tương thích ngược của LTE- Advanced đối với LTE.
Bên cạnh yêu cầu cơ bản là cho phép chuyển giao giữa các phát hành LTE, các thiết bị
LTE dựa trên phát hành 8 và phát hành 9 cũng được yêu cầu hoạt động được ở trong
mạng LTE- Advanced dựa trên phát hành 10. Có nghĩa là công nghệ mới của LTEAdvanced phải có tính tương thích ngược đối với LTE, giúp cho các thiết bị LTE có thể
hoạt động được. Hiệu năng và tốc độ dữ liệu lớn nhất của các thiết bị này sẽ không bị tác
động bởi những phát triển của LTE- Advanced nhưng các thiết bị nên chỉ sử dụng những
SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 9


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
dịch vụ cần thiết. Điều này một phần do kiến trúc mạng LTE- Advanced và LTE có
những thành phần tương đồng. Các thành phần trong mạng lõi EPC của LTE và LTEAdvanced đều bao gồm có những MME, S-GW, PDN-GW... Phần truy nhập vô tuyến EUTRAN cũng chỉ có một phần tử duy nhất là Nút B phát triển eNodeB với những lớp xử
lý giống nhau. Điều khác biệt giữa LTE và LTE- Advanced chỉ là LTE- Advanced có chứa
những chức năng mở rộng so với LTE như là hỗ trợ băng tần lớn hơn và có thể thay đổi
đối với đường lên và đường xuống; ngoài ra, LTE- Advanced cũng sử dụng kĩ thuật
MIMO trong việc truyền tải số liệu như LTE nhưng có sự mở rộng ở khả năng có thể cấu
hình 8x8 cho đường xuống và 4x4 cho đường lên.

1.4. Chuẩn hóa mạng 4G (IMT-Advanced)
Bảng 1. Tiêu chuẩn IMT-Advanced.
Hạng mục
Peak Data Rate (Downlink)
Peak Data Rate (Uplink)
Cấp phát phổ tần
Độ trễ ( User Plane)
Độ trễ ( Control Place )

Hiệu suất phổ đỉnh (Downlink)
Hiệu suất phổ đỉnh (Uplink)
Hiệu suất phổ trung bình(Downlink)
Hiệu suất phổ trung bình(Uplink)
Hiệu suất phổ tại biên tế bào(Downlink)
Hiệu suất phổ tại biên tế bào (Uplink)
Khả năng di chuyển

Tiêu chuẩn IMT-Advanced
1Gbps
500Mbps
>40MHz
10ms
100ms
15 bps/Hz
6,75 bps/Hz
2,2 bps/Hz
1,4bps/Hz
0,06 bps/Hz
0,03 bps/Hz
Tới 350 km/h

Vậy ta thấy LTE là bước tiếp theo dẫn đến hệ thống thông tin 4G. Mạng 4G
LTE/SAE ra đời đã thể hiện những ưu điểm vượt trội so với các mạng thế hệ trước.

CHƯƠNG 2. TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI LTE TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT
NAM// Tên chương phải đúng với nội dung đăng ký?
- Thử nghiệm đầu tiên trên thế giới là vào năm nào, ở đâu?
- đến nay đã có bao nhiêu quốc gia thử nghiệm?
SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 10


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
- bao nhiêu quốc gia triển khai thành công 4G?
- Cần có thống kê sơ bộ tình hình triển khai thử nghiệm ở các nước phát triển, các nước
đang phát triển, châu Á, Đông Nam Á để thấy được bức tranh tổng thể về sự phát triển
4G LTE
2.1 Tình hình triển khai LTE trên thế giới
Theo thống kê thì tới cuối năm 2014 trên thế giới đã có:
+ 350 nhà cung cấp đang đầu tư phát triển hệ thống LTE.
+ 295 nhà mạng đang lên kế hoạch triển khai LTE ở 93 quốc gia.
+ 55 nhà mạng tại 11 quốc gia khác cam kết và đang thử nghiệm công nghệ LTE.
Trong đó có 3 nhà mạng của Việt Nam: VNPT, Viettel và FPT.
Có 96 nhà mạng của 46 quốc gia đã tiến hành thương mại hóa dịch vụ trên nền LTE. Đến
tháng 12 năm 2105 là khoảng 30 triệu thuê bao LTE. Dự kiến sắp tới sẽ có 152 nhà mạng
cung cấp dịch vụ chính thức ở trên toàn thế giới. Có 420 sản phầm đầu cuối LTE được
sản xuất bởi 70 nhà sản xuất.
2.2 Tiến trình thương mại hóa của công nghệ LTE.
+ Đến hết năm 2012 đã có 30 mạng LTE được triển khai cung cấp dịch vụ. Năm
2013 đã có thêm 30 mạng LTE. Đến tháng 12 năm 2014 đã có thêm 49 mạng LTE.
+ Theo dự báo và phân tích thì đến 2018 toàn thế giới sẽ có khoảng 5 tỷ thuê bao
băng rộng, trong đó có 332 triệu thuê bao LTE, 3,7 tỷ thuê bao HSPA.
2.3 Các dịch vụ triển khai trên nền mạng 4G LTE/SAE
Các dịch vụ trên nền mạng 4G LTE/SAE gồm có: Dịch vụ thoại, tin nhắn, truyền
thông tốc độ cao (High Multimedia), dịch vụ dữ liệu ( Data Service), dịch vụ đa phương
tiện ( Multimedia Service), tính toán mạng công cộng (PNC), bản tin hợp nhất ( Unified
Messaging ), thương mại điện tử ( E-Commerece / M-Commerce), trò chơi tương tác trên
mạng ( Interactive gaming), quản lý tại gia ( Home Manager)…

2.4 Định hướng cấp phép mạng 4G LTE/SAE
2.4.1 Định hướng công nghệ
Hiện tại Wimax và LTE được coi là 2 công nghệ mạng di động 4G. LTE đã giành
ưu thế so với WiMax: LTE là công nghệ đầu tiên trên thế giới thương mại hóa, có hơn
80% công ty viễn thông trên thế giới hiện đang sử dụng công nghệ GSM, công nghệ LTE
có khả năng tương thích gần như hoàn hảo với nền tảng GSM. Ngay cả các công ty viễn
thông sử dụng công nghệ CDMA cũng chuyển tiếp lên 4G với công nghệ LTE. Các hãng
sản xuất thiết bị viễn thông hàng đầu thế giới đã cũng với các công ty viễn thông lớn trên
SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 11


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
thế giới thực hiện các cuộc thử nghiệm trên công nghệ LTE và đã đạt được những bước
thành công nhất định.
2.4.2 Hình thức và mục tiêu cấp phép.
1.
2.
3.
4.

Phạm vi triển khai: triển khai toàn quốc, theo vùng.
Thời gian triển khai nhanh- cạnh tranh phát triển hạ tầng.
Sử dụng hiệu quả tài nguyên viễn thông.
Giảm chi phí đầu tư hạ tầng mạng thông qua các chính sách chuyển vùng quốc
gia.
5. Chia sẻ sử dụng chung CSHT nhưng không làm mất tính cạnh tranh.
6. Xem xét việc có thể bổ sung tần số ở các băng tần khác sau khi giải phóng, quy
hoạch đáp ứng triển khai công nghệ LTE.

7. Việc cấp phép phải tạo sự cạnh tranh dịch vụ trên cơ sở hội tụ mạng, dịch vụ di
động, cố định .
Từ năm 2010 đến nay, tốc độ triển khai mạng 4G LTE diễn ra ngày càng nhanh thể hiện
qua sự tăng trưởng về số lượng nhà mạng đã và đang triển khai LTE, số lượng thuê bao
LTE và số lượng thiết bị đầu cuối LTE.
2.5. Tình hình triển khai ở Việt Nam
Nền tảng cho sự phát triển các hệ thống 2G/3G lên 4G đó là sự phát triển các mạng lõi
của hệ thống thông tin di động tại các nhà khai thác mạng ở Việt Nam. Hầu hết các nhà
khai thác mạng lớn ở Việt Nam như Vinaphone, Mobiphone, Viettel đang dần dần phát
triển thành phần mạng lõi của mình trở thành những mạng hoàn toàn dùng IP. Hiện nay
giao thức IP đã được sử dụng đến tận trạm phát sóng, Node B đã được cấu hình hoàn toàn
IP( full IP).
Tuy nhiên để các mạng di động tại Việt Nam phát triển lên 4G, đặc biệt là LTEAdvanced thì cần phải có một chặng đường thay đổi và phát triển rất dài. Hiện tại có hai
con đường phát triển lên hệ thống di động 4G, thứ nhất đó là phát triển hệ thống
3G/HSPA+ hiện tại lên mạng LTE phát hành 8 và 9, với tư cách là hệ thống tiệm cận 4G
nhưng cũng có những phát triển rất lớn về tốc độ dữ liệu cao. Mạng LTE đang hứa hẹn
mở ra một cơ hội tăng lưu lượng thông qua các ứng dụng di động mới. Theo kì vọng LTE
sẽ đạt tốc độ trung bình từ 50-100Mbps. Đây là một sự gia tăng đáng kể so với các hệ
thống 2G/3G và xa hơn nữa là giúp tăng cường dung lượng với giá thành thấp hơn từ đó
tăng hiệu quả truyền tải. Hướng phát triển thứ hai đó là tiến thẳng lên hệ thống 4G LTEAdvanced bỏ qua quá trình phát triển lên LTE phát hành 8 và 9 với những sự thay đổi
đáng kể về thiết bị lẫn công nghệ.

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 12


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Các hãng di động tại Việt Nam đi theo con đường thứ nhất là phát triển hệ thống
3G/HSPA+ lên mạng LTE. Sau đây ta đi tìm hiểu công nghệ di động 3G phát triển như

thế nào.
Tại Việt Nam, công nghệ di động 3G đã thực sự phổ biến với sự tham gia của các
hãng di động Viettel, VNPT (Mobile Phone, VinaPhone). Theo báo cáo của các doanh
nghiệp thì:
Về mạng lưới
Bảng 2.1 Tổng số Node B các doanh nghiệp đã triển khai.// yêu cầu bổ sung số liệu về
năm thống kê
STT Tên doanh nghiệp Tổng số Node B cam kết tại Tổng số đã được triển
3G
thời điểm 3 năm
khai
1
Viettel
5000
18585
2
VMS
2327
5400
3
VNPT
3006
7503

Bảng 2.2 Vùng phủ sóng 3G
STT Tên doanh nghiệp Vùng phủ sóng (%) tại thời Vùng phủ sóng đã triển
3G
điểm 3 năm
khai (%)
1

Viettel
86,32
96,61
2
VMS
52,13
100,0
3
VNPT
73,84
100,0

Bảng 2.3 Tốc độ tăng trưởng lưu lượng 3G trung bình hàng tháng.
STT
1
2
3

Tên doanh nghiệp 3G
Viettel
VMS
VNPT

Mức độ tăng trưởng (%)
Thoại 5.00, Data 23.00
13,00
18,00

Về dịch vụ
Bảng 2.4. Tổng số thuê bao 3G.

STT Tên doanh nghiệp 3G
1
Viettel

Tổng thuê bao
1.9689.975

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 13


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
2
3

VMS
VNPT

7.000.000
3.796.400

Bảng 2.5. Chất lượng dịch vụ 3G// có nhiều chỉ tiêu chất lượng dịch vụ, tỷ lệ thành
công (tỷ lệ gì??)
STT Tên doanh nghiệp 3G
1
2
3

Viettel

VMS
VNPT

Tỷ lệ thành công Tốc độ truy cập
(%)???
99,32
3,072 Mb/s
99,00
3,0 Mb/s
99,23
2,5 Mb/s

Về tài chính, đầu tư.
Bảng 2.6. Tổng số vốn đầu tư vào mạng 3G.
STT
1
2
3

Tên doanh nghiệp 3G
Viettel
VMS
VNPT

Tổng số vốn đầu tư (tỷ VNĐ)
9.026,63
8.855,00
5.075,00

Bảng 2.7 Doanh thu của dịch vụ 3G.

STT
1
2
3

Tên doanh nghiệp
Viettel
VMS
VNPT

Tổng doanh thu (tỷ VNĐ)
3.307,91
6.394,00
1.455,53

Đánh giá tình hình triển khai cung cấp dịch vụ vô tuyến băng rộng 3G tại Việt Nam.
- Thời điểm cấp phép 3G phù hợp với tình hình phát triển.
- Quy mô triển khai phù hợp với năng lực của doanh nghiệp và thị trường Việt Nam.
- Sử dụng hiệu quả hạ tầng mạng lưới, các dịch vụ ứng dụng và dịch vụ nội dung.
- Việc tổ chức thi tuyển và cấp phép 3G giúp cho các doanh nghiệp thật sự có năng lực
triển khai được cấp phép.

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 14


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

CHƯƠNG 3. THỬ NGHIỆM MẠNG VÀ DỊCH VỤ LTE TẠI VIỆT NAM

// kiểm tra lại toàn bộ thông tin về tình hình thử nghiệm ở Việt Nam, Doanh nghiệp nào
được cấp phép? Các kế hoạch, địa điểm thử nghiệm cụ thể của các doanh nghiệp?
Cần đánh giá khả năng sử dụng các loại hình dịch vụ của Việt Nam hiện nay + khả năng
chi trả của người dân để đánh giá khả năng triển khai mở rộng 4G-LTE có khả quan hay
không? Có cần phải lên 4G không khi 3G vẫn đáp ứng được phần lớn nhu cầu data hiện
nay? Nếu phải lựa chọn lên 4G thì phải nêu được các tiềm năng về sử dụng lưu lượng dữ
liệu trong tương lai?
Bộ TTTT dự kiến cấp phép 4G – LTE trong tháng 9/2016, tham khảo:
/>
Dẫn nguồn tài liệu tham khảo
3.1 Nội dung cấp phép thử nghiệm
Theo quy định tại công văn số 4209/BTTTT-VT ngày 15/12/2010 của Bộ Thông
tin và Truyền thông về việc hướng dẫn khung cấp phép thử nghiệm cung cấp dịch vụ viễn
thông WiMax, LTE cho phép các doanh nghiệp được thử nghiệm:
a. Phạm vi thử nghiệm
Tối đa trên địa bàn 2 tỉnh hoặc thành phố trực thuộc TW.
b. Quy mô thử nghiệm.
Giai đoạn 1: Được triển khai tối đa 100 trạm thu phát sóng và được phép cung cấp
dịch vụ cho tối đa 1000 khách hàng trên địa bàn một bàn tỉnh /thành phố thử nghiệm.
Giai đoạn 2: Gia hạn giấy phép thử nghiệm
Có thể xem xét cho phép mở rộng quy mô thử nghiệm cụ thể đối với từng doanh nghiệp
nhưng tối đa không quá 625 trạm và 5000 khách hàng trên địa bàn 1 tỉnh/thành phố thử
nghiệm.
Nội dung thử nghiệm:
- Tính năng kỹ thuật của công nghệ.
- Tính năng thị trường của công nghệ.
SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 15

Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Đánh giá công nghệ và kết quả thử nghiệm:
Bộ Thông tin và Truyền thông sẽ đánh giá kết quả thử nghiệm để xây dựng quy
hoạch, chính sách phát triển và quy định cấp phép.
3.2. Cấp phép triển khai thử nghiệm công nghệ LTE
Ngày 01 tháng 09 năm 2010, Bộ thông tin và Truyền thông đã cấp phép cho 05
doanh nghiệp được thử nghiệm mạng và dịch vụ LTE, bao gồm : VNPT, VTC,FPT
Telecom, CMCTI.
3.3. Kết quả thử nghiệm mạng và dịch vụ LTE
3.3.1 Hiệu quả sử dụng tần số.
Các doanh nghiệp được cấp tổng băng tần là 20MHZ ( 10 MHz cho DL + 10 MHz
cho UL), sử dụng phương pháp phân kênh FDD, trong băng tần 2500 MHz đến 2690
MHz. Hiện tại, công nghệ LTE cho phép cấu hình hệ thống mạng với tỉ lệ tái sử dụng
băng tần là N=1. Với tốc độ đạt được của quá trình thử nghiệm là tải xuống: 72 Mbps, tải
lên 25 Mbps. Hiệu suất phổ đạt được là 7 bit/s/Hz cho đường lên và 3 bit/s/Hz cho đường
xuống.
3.3.2. Nội dung thử nghiệm kỹ thuật LTE.
- Đảm bảo về mặt chất lượng dịch vụ.
- Đảm bảo hệ thống có phạm vi và khả năng phủ sóng lớn trong môi trường tầm
nhìn thẳng hoặc môi trường có sự che chắn lớn, khu vực đông dân cư.
- Đảm bảo về tính năng chống nhiễu tốt như can nhiễu giữa các trạm, can nhiễu
với nhiều loại sóng vô tuyến khác.
- Đảm bảo khả năng phục vụ tối đa của các thiết bị.
- Đảm bảo tính tương thích với các hệ thống thiết bị đã có sẵn trong hệ thống
mạng.
- Đảm bảo khả năng chuyển vùng/ chuyển giao với các hệ thống thiết bị khác nhau
và với mạng 2G/3G trước.
- Đảm bảo hiệu suất phổ tần cao.
- Đảm bảo hệ thống có khả năng bảo mật cao.

- Lưu lượng phục vụ tối đa đạt 72 Mbps trên 1 eNode.
- Bán kính phủ sóng của công nghệ LTE:

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 16


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
+ Bán kính phủ sóng khu vực nội thành ( Độ cao Anten đặt tại trạm là 45m ) tối đa
là 1,2 km.
+ Bán kính phủ sóng cho khu vực ngoại thành ( độ cao của Anten tại trạm là 35 m)
khoảng cách xa nhất là 5,4 km.
3.3.3. Các phương pháp đo kiểm đánh giá công nghệ LTE
3.3.3.1. Phương pháp đo kiểm định lượng
- Đo kiểm tra dựa vào tham số RSRP ( Công suất tín hiệu thu _ Reference Signal
Received Power) để đánh giá mức độ phủ sóng của công nghệ LTE. Tín hiệu tốt: RSRP>
-70 dB, tín hiệu trung bình RSRP từ -85dB đến -70dB, tín hiệu yếu RSRP < -85 dB.
- Đo kiểm dựa trên tốc độ của đường Downlink và Uplink khi chia sẻ dữ liệu từ
một đầu cuối tới máy của đặt bên trong mạng LTE.
- Đo kiểm dịch vụ khi di chuyển tốc độ cao.
- Đo kiểm Handover giữa các trạm.
3.3.4. Kết quả đo kiểm kỹ thuật đối với công nghệ thử nghiệm LTE.
3.3.4.1. Kết quả đo kiểm định tính
Công nghệ LTE đáp ứng rất tốt các dịch vụ Internet cơ bản như Web,mail…. Sử
dụng tốt các ứng dụng thoại và họp trực tuyến qua Skype, yahoo … xem phim chất lượng
cao, cho phép chuyển vùng dịch vụ khi di chuyển với tốc độ từ 60 km/h.
3.3.4.2. Kết quả đo kiểm định
- Kết quả khảo sát đo được tại trạm: (RSRP -70dB):
+ Tốc độ Downlinh đạt : 72Mbps.

+ Tốc độ Uplink ~ 25 Mbps.
- Kết quả đo kiểm Handover giữa hai eNode B
+ Tốc độ Downlink đạt 42,5 Mbps.
+ Tốc độ Uplink đạt 851,2 Kbps.
- Kết quả đo việc thử nghiệm được thực hiện trong điều kiện sign of line với vận
tốc 60 km/h, người ngồi trên xe vẫn có khả năng xem phim trực tuyến chất lượng cao.
+ Tốc độ Downlink đạt: 8,9 Mbps.
+ Tốc độ Uplink đạt : 216,4 Kbps.

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 17


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
- Thực hiện cuộc gọi qua Skype đảm bảo tín hiệu và chất lượng tốt cho người sử
dụng:
+ Tốc độ Downlink đạt: 630,3 Kbps.
+ Tốc độ Uplink đạt : 1,6 Kbps.
3.4 Đánh giá khả năng thương mại của công nghệ LTE tại Việt Nam
3.4.1. Thống kê phát triển băng rộng
Bảng 3.1. Thống kê Internet (nguồn sách trắng MIC 2011)

3.4.2. Nhu cầu thị trường
- Chỉ số phát triển ICT (ICT development Index - IDI): Việt nam đứng trong
nhóm trung bình IDI 92/154 nước, chỉ số này cho thấy sự sẵn sàng của hạ tầng mạng
viễn thông, mức độ ứng dụng ICT và cường độ sử dụng ICT của cả xã hội. Trong
những năm tới định hướng phát triển của Việt Nam đến 2020 sẽ nằm trong nhóm có
IDI từ trung bình khá trở lên.
- Chỉ số Hạ tầng công nghệ thông tin và truyền thông

Bảng 3.2. Chỉ số Hạ tầng công nghệ thông tin và truyền thông (nguồn ITU - 2009)
Chỉ số Hạ tầng công nghệ Số lượng
thông tin và truyền thông
SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 18

Thứ tự/154
quốc gia


Báo cáo thực tập tốt nghiệp
2002 2007
Thuê bao điện thoại cố định 4.9
dây

32.7

2002 2007
103

37

117

118

131

116

dẫn trên 100 dân
Thuê bao điện thoại di động 2.4
trên 100 dân

27.2

Băng thông quốc tế trên một 95
người sử dụng (bit/s)

704

Tỷ lệ hộ gia đình có máy 2.6
tính

10.1

102

99

Tỷ lệ hộ gia đình có Internet 0.6

5.0

99

95

- Mức độ sử dụng ICT

Ở Việt Nam, Tỷ lệ số người sử dụng Internet trên 100 dân tăng từ vị trí thứ
105/154 lên 71/154 trong vòng 5 năm 2002-2007; Số thuê bao băng rộng cố định trên
100 dân từ không đáng kể tiến đến đứng thứ 75/154 nước (năm 2007); thuê bao băng
rộng di động năm 2007 chưa có.
- Chỉ số kỹ năng ICT
Các nội dung liên quan đến đào tạo ở trung học Việt Nam xếp thừ 92 – 100,
đại học và cao đẳng xếp thứ 109 – 110, tỷ lệ xoá nạn mù chữ xếp thứ 69-70 trên 154
quốc gia.
Đánh giá thị trường
Việt Nam theo đánh giá cũng sẽ phát triển theo tỷ lệ 10 % thuê bao LTE trong
tổng số thuê bao 3G, WiMAX trong tương lai sau năm 2016.

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 19


Báo cáo thực tập tốt nghiệp

.

SVTH: Trần Văn Hùng - D12VT5

Page 20