Đề tài Kiến trúc giao thức của 4G-LTE

Header Page
1 of 113.
CHUYÊN
ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .......................................................................................................... 2
DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU ............................................................................................... 3
BẢNG PHÂN CÔNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ..................................................................................... 4
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................... 5
PHẦN NỘI DUNG .............................................................................................................................. 6
CHƯƠNG 1: TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TỪ
1G LÊN 4G...................................................................................................................................... 6
1.1.Mạng thông tin di động 1G :.................................................................................................. 6
1.2.Mạng thông tin di động 2G:................................................................................................... 7
1.3.Mạng thông tin di động 2,5 G................................................................................................ 9
1.4.Mạng thông tin di động 3G :................................................................................................ 10
1.5.Mạng thông tin di động thế hệ 3.5G : .................................................................................. 12
1.6.Mạng thông tin di động 4G :................................................................................................ 12
CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ VÀ MỤC TIÊU THIẾT KẾ LTE ...................... 15
2.1. Giới thiệu về công nghệ LTE: ............................................................................................ 15
2.2. Mục tiêu thiết kế LTE :....................................................................................................... 16
2.3. Lộ trình phát triển công nghệ LTE và các công nghệ khác: ............................................... 18
2.3.1.WiMAX ........................................................................................................................ 18
2.3.2.So sánh công nghệ kỹ thuật dùng trong WiMAX và 3G LTE:..................................... 20
2.3.3.Dịch vụ, ứng dụng và tương lai không xa cho công nghệ LTE: ................................... 22
CHƯƠNG 3 : KIẾN TRÚC GIAO THỨC CỦA 4G-LTE ............................................................ 25
3.1. PDCP: Packet Data Convergence Protocol - Giao thức hội tụ số liệu gói......................... 27
3.2. RLC: radio link control - điều khiển liên kết vô tuyến ...................................................... 28
3.3. Điều khiển truy nhập môi trường MAC(Medium Access Control) .................................. 30

3.3.1 Các kênh logic và các kênh truyền tải ......................................................................... 30
3.3.2 Hoạch định đường lên.................................................................................................. 32
3.3.3 Hoạch định đường xuống.............................................................................................. 34
3.3.4 Hybrid ARQ ................................................................................................................. 37
3.4 PHY: physical layer - lớp vật lý ........................................................................................... 41
KẾT LUẬN ....................................................................................................................................... 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO: ................................................................................................................ 45

1

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 1 of 113.


Header Page
2 of 113.
CHUYÊN
ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
AMPS

Advanced Mobile Phone Sytem

Hệ thống điện thoại di động tiên
tiến

BCCH

Broadcast Control Channel

Kênh điều khiển quảng bá

BCH

Broadcast Channel

Kênh quảng bá

DCCH

Dedicated Control Channel

Kênh điều khiển dành riêng

DL-SCH Downlink Shared Channel

Kênh chia sẻ đường xuống

EDGE

Enhanced Data Rates for GSM

Tốc độ số liệu tăng cường để phát

Evolution

triển GSM

GPRS

General Packet Radio Service

Dịch vụ vô tuyến gói chung

HSCSD

High Speed Circuit Switched Data

Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ
cao

High Speed Downlink Package

Truy nhập gói đường xuống tốc độ

Access

cao

MAC

Medium Access Control

Điều khiển truy cập môi trường

MCCH

Multicast Control Channel

Kênh điều khiển multicast

MCH

Multicast Channel

Kênh multicast

MIMO

Multiple input Multiple Output

Đa nhập đa xuất

MTCH

Multicast Traffic Channel

Kênh lưu lượng multicast

PCCH

Paging Control Channel

Kênh điều khiển tìm gọi

PCH

Paging channe

Kênh tìm gọi

PDCP

Packet Data Convergence Protocol

Giao thức hội tụ số liệu gói

PDU

Protocol Data Unit

Đơn vị dữ liệu giao thức

PHY

Physical layer

Lớp vật lý

DTCH

Dedicated Traffic Channel

Kênh lưu lượng dành riêng

HSDPA

2

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 2 of 113.


Header Page
3 of 113.
CHUYÊN
ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

RLC

Radio Link Control

Điều khiển liên kết vô tuyến

SDU

Service Data Unit

Đơn vị dữ liệu dịch vụ

TACS

Total Access Communication

Hệ thống giao tiếp truy cập tổng

Sytem

hợp

UL-SCH Uplink shared channel

Kênh chia sẻ đường lên

DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU
Hình 1: Lộ trình phát triển thông tin di động từ 1G lên 4G……………………… 12
Hình 2.1: Kiến trúc mô hình LTE theo TR 23.822 ……………………………….15
Hình 2.2: Lộ trình phát triển thông tin di động từ 1G lên 4G……………………. 18
Hình 2.3: Lộ trình phát triển thông tin di động từ 1G lên 4G……………………. 19
Hình 3.1 – Kiến trúc giao thức LTE (đường xuống)……………………………… 25
Hình 3.2: Sơ đồ mô tả các thành phần của phần mềm PDCP:……………………..26
Hình 3.3: Phân đoạn và hợp đoạn RLC…………………………………………… 27
Hình 3.4:Thí dụ về sắp xếp các kênh logic lên các kênh truyền tải ……………….31
Hình 3.5 : Việc lựa chọn đinh dạng truyền dẫn trong đường xuông (bên trái ) và
đường lên ( bên phải )………………………………………………………….......32
Hình 3.6 Giao thức hybrid-ARQ đồng bộ và không đồng bộ……………………...38
Hình 3.7 : Nhiều tiến trình hybrid – ARQ song song……………………………...38
Hình 3.8 – Mô hình xử lý lớp vật lý đơn giản cho DL-SCH……………………….41
Hình 3.9 – Mô hình xử lý lớp vật lý đơn giản cho UL-SCH …………………….. 42

Bảng 2 : So sánh công nghệ kỹ thuật dùng trong WiMAX và 3G LTE……………19
Bảng 3. Dịch vụ và ứng dụng của LTE …………………………………………….21

3

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 3 of 113.


Header Page
4 of 113.
CHUYÊN
ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

BẢNG PHÂN CÔNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

STT

HỌ VÀ TÊN

LỚP

PHẦN THỰC HIỆN
+ Chương 1

1

ĐÀM THẢO PHƯƠNG

L10CQVT11B + Chương 2

GHI CHÚ
NT
0947266518

+ Hoàn thiện slide.
+ Mở đầu chương 3 và
2

PHẠM THỊ THUẬN

L10CQVT11B

3.1 + 3.2

0944582179

+ Hoàn thiện bản text.
+ Chương 2 : 3.3 và
3

TRẦN SỸ KHOẢN

L10CQVT11B

3.4

0947266484

+ In ấn

4

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 4 of 113.


Header Page
5 of 113.
CHUYÊN
ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay ngành viễn thông có những bước phát triển rất nhanh, hình thành
môi trường cạnh tranh lớn giữa các nhà khai thác mạng phục vụ nhu cầu về thông tin
cho con người ngày càng đòi hỏi cao hơn. Chất lượng các dịch vụ ngày càng trở
thành chìa khóa để có thể dẫn tới thành công. Song song với xu thế này, nhu cầu
ngày càng gia tăng đối với các dịch vụ truyền thông mới, đủ khả năng đáp ứng việc
cung cấp dịch vụ hoặc tăng tính cạnh tranh.
ITU công bố chuẩn IMT-2000 cho hệ thống 3G năm 1992, tuy nhiên sau đó
4G mới là đích đến của truyền tải dữ liệu không dây.
LTE được xem như “người kế thừa” xuất sắc của thế hệ công nghệ mạng 3G
hiện tại, dựa trên nền tảng WCDMA, HSDPA, HSUPA, và HSPA. LTE cập nhật
công nghệ UMTS để cải thiện một cách đáng kể tốc độ truyền dữ liệu hai chiều.
Nhận thấy công nghệ LTE là công nghệ mới triển vọng nhất cho việc tiến lên
4G nên nhóm chúng em chọn đề tài tìm hiểu về LTE : “ Kiến trúc giao thức của 4G
– LTE ”. Nội dung báo cáo gồm có:

 Chương 1: Tiến trình phát triển của các hệ thống thông tin di động từ 1G lên
4G.
5

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 5 of 113.


Header Page
6 of 113.
CHUYÊN
ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

 Chương 2: Giới thiệu về công nghệ và mục tiêu thiết kế LTE.
 Chương 3: Kiến trúc giao thức 4G-LTE
Chúng em xin trân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Viết
Đảm, khoa Viễn thông 1, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông!
Trong quá trình làm đề tài do còn nhiều hạn chế về kiến thức nên nhóm chúng
em không tránh khỏi những thiếu sót, mong thầy cô và các bạn góp ý để đề tài nhóm
chúng em được tốt hơn.
Chúng em xin trân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 10/06/2012
Nhóm sinh viên thực hiện : ( Nhóm 25)

PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA CÁC HỆ
THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TỪ 1G LÊN 4G.

1.1.Mạng thông tin di động 1G :
Là mạng thông tin di động không dây cơ bản đầu tiên trên thế giới. Nó là hệ
thống giao tiếp thông tin qua kết nối tín hiệu analog được giới thiệu lần đầu tiên vào
những năm đầu thập niên 80s.
Nó sử dụng các ăng-ten thu phát sóng gắn ngoài, kết nối theo tín hiệu analog
tới các trạm thu phát sóng và nhận tín hiệu xử lý thoại thông qua các module gắn
trong máy di động. Chính vì thế mà các thế hệ máy di động đầu tiên trên thế giới có
kích thước khá to và cồng kềnh do tích hợp cùng lúc 2 module thu tín hiện và phát
tín hiệu.
Mặc dù là thế hệ mạng di động đầu tiên với tần số chỉ từ 150MHz nhưng
mạng 1G cũng phân ra khá nhiều chuẩn kết nối theo từng phân vùng riêng trên thế
giới: NMT (Nordic Mobile Telephone) được sử dụng ở các nước Bắc Âu, Tây Âu và
Nga. Một số công nghệ khác như AMPS (Advanced Mobile Phone Sytem – hệ thống
điện thoại di động tiên tiến) được sử dụng ở Mỹ và Úc; TACS (Total Access
6

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 6 of 113.


Header Page
7 of 113.
CHUYÊN
ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

Communication Sytem – hệ thống giao tiếp truy cập tổng hợp) được sử dụng ở Anh,
C-45 ở Tây Đức, Bồ Đào Nha và Nam Phi, Radiocom 2000 ở Pháp; và RTMI ở

Italia.
Những điểm yếu của thế hệ 1G là dung lượng thấp, xác suất rớt cuộc gọi cao,
khả năng chuyển cuộc gọi không tin cậy, chất lượng âm thanh kém, không có chế độ
bảo mật…do vậy hệ thống 1G không thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng .

1.2.Mạng thông tin di động 2G:
Năm 1982, hội nghị quản lý bưu điện và viễn thông ở Châu Âu (CEPT –
European Conference of Postal and Telecommunications ad minstrations) thành lập
1 nhóm nghiên cứu, GSM – Group Speciale Mobile, mục đích phát triển chuẩn mới
về thông tin di động ở Châu âu. Năm 1987, 13 quốc gia ký vào bản ghi nhớ và đồng
ý giới thiệu mạng GSM vào năm 1991.
Năm 1988, Trụ sở chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI – European
Telecommunication Standards Institute ) được thành lập, có trách nhiệm biến đổi
nhiều tiến cử kỹ thuật GSM thành chuẩn European.
Thế hệ thứ hai 2G của mạng di động chính thức ra mắt trên chuẩn GSM của
Hà Lan, do công ty Radiolinja (Nay là một bộ phận của Elisa) triển khai vào năm
1991.
Sự phát triển kỹ thuật từ FDMA -1G, 2G - là kết hợp FDMA và TDMA.Tất
cả các chuẩn của thế hệ này đều là chuẩn kỹ thuật số và được định hướng thương
mại, bao gồm: GSM, iDEN, D-AMPS, IS-95, PDC, CSD, PHS, GPRS, HSCSD,
WiDEN và CDMA2000 (1xRTT/IS-2000). Trong đó khoảng 60% số mạng hiện tại
là theo chuẩn của châu Âu.
Mạng 2G chia làm 2 nhánh chính: TDMA (Time Division Multiple Accessđa truy cập phân chia theo thời gian) và CDMA ( đa truy cập phân chia theo tần số)
cùng nhiều dạng kết nối mạng tuỳ theo yêu cầu sử dụng từ thiết bị cũng như hạ tầng
từng phân vùng quốc gia:

7

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 7 of 113.


Header Page
8 of 113.
CHUYÊN
ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN


Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

GSM (TDMA-based), khơi nguồn áp dụng tại Phần Lan và sau đó trở

thành chuẩn phổ biến trên toàn 6 Châu lục. Và hiện nay vẫn đang được sử dụng bởi
hơn 80% nhà cung cấp mạng di động toàn cầu.


CDMA2000 – tần số 450 MHZ cũng là nền tảng di động tương tự

GSM nói trên nhưng nó lại dựa trên nền CDMA và hiện cũng đang được cung cấp
bởi 60 nhà mạng GSM trên toàn thế giới.


IS-95 hay còn gọi là cdmaOne, (nền tảng CDMA) được sử dụng rộng

rãi tại Hoa Kỳ và một số nước Châu Á và chiếm gần 17% các mạng toàn cầu. Tuy
nhiên, tính đến thời điểm này thì có khoảng 12 nhà mạng đang chuyển dịch dần từ
chuẩn mạng này sang GSM (tương tự như HT Mobile tại Việt Nam vừa qua) tại:
Mexico, Ấn Độ, Úc và Hàn Quốc.


PDC (nền tảng TDMA) tại Japan



iDEN (nền tảng TDMA) sử dụng bởi Nextel tại Hoa Kỳ và Telus

Mobility tại Canada.


IS-136 hay còn gọi là D-AMPS, (nền tảng TDMA) là chuẩn kết nối

phổ biến nhất tính đến thời điểm này và được cung cấp hầu hết tại các nước trên thế
giới cũng như Hoa Kỳ.
* Thuận lợi và khó khăn của 2G :
Ở công nghệ 2G tín hiệu kĩ thuật số được sử dụng để trao đổi giữa điện thoại
và các tháp phát sóng, làm tăng hiệu quả trên 2 phương diện chính :
- Thứ nhất, dữ liệu số của giọng nói có thể được nén và ghép kênh hiệu quả hơn so
với mã hóa Analog nhờ sử dụng nhiều hình thức mã hóa, cho phép nhiều cuộc gọi
cùng được mã hóa trên một dải băng tần.
- Thứ hai, hệ thống kĩ thuật số được thiết kế giảm bớt năng lượng sóng radio phát từ
điện thoại. Nhờ vậy, có thể thiết kế điện thoại 2G nhỏ gọn hơn; đồng thời giảm chi
phí đầu tư những tháp phát sóng.
- Hơn nữa, mạng 2G trở nên phổ biến cũng do công nghệ này có thể triển khai một
8

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 8 of 113.

Header Page
9 of 113.
CHUYÊN
ĐỀ THÔNG TIN VÔ TUYẾN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

số dịch vụ dữ liệu như Email và SMS. Đồng thời, mức độ bảo mật cá nhân cũng cao
hơn so với 1G.
Tuy nhiên, hệ thống mạng 2G cũng có những nhược điểm, ví dụ, ở những nơi
dân cư thưa thớt, sóng kĩ thuật số yếu có thể không tới được các tháp phát sóng.Tại
những địa điểm như vậy, chất lượng truyền sóng cũng như chất lượng cuộc gọi sẽ bị
giảm đáng kể.
1.3.Mạng thông tin di động 2,5 G
2,5G chính là bước đệm giữa 2G với 3G trong công nghệ điện thoại không
dây. Khái niệm 2,5G được dùng để miêu tả hệ thống di động 2G có trang bị hệ thống
chuyển mạch gói, bên cạnh hệ thống chuyển mạch kênh truyền thống.Trong khi các
khái niệm 2G và 3G được chính thức định nghĩa thì khái niệm 2,5G lại không được
như vậy. Khái niệm này chỉ dùng cho mục đích tiếp thị.

Trong đó :


HSCSD = High Speed Circuit Switched Data: số liệu chuyển mạch

kênh tốc độ cao


GPRS = General Packet Radio Service: dịch vụ vô tuyến gói chung:

Hệ thống GPRS - bước đầu tiên hướng tới 3G. Mở rộng kiến trúc mạng

GSM. Truy cập tốc độ cao và hiệu quả tới những mạng chuyển mạch gói khác (tăng
tới 115kbps)


EDGE = Enhanced Data Rates for GSM Evolution: tốc độ số liệu tăng

cường để phát triển GSM:
EDGE có thể phát nhiều bit gấp 3 lần GPRS trong một chu kỳ. Đây là lý
do chính cho tốc độ bit EDGE cao hơn. ITU đã định nghĩa 384kbps là giới hạn tốc
độ dữ liệu cho dịch vụ để thực hiện chuẩn IMT-2000 trong môi trường không lý

9

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 9 of 113.


Header Page
10 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

tưởng. 384kbps tương ứng với 48kbps trên mỗi khe thời gian, giả sử một đầu cuối có
8 khe thời gian.

2,5G cung cấp một số lợi ích của mạng 3G (ví dụ chuyển mạch gói), và có thể
dùng cơ sở hạ tầng đang tồn tại của 2G trong các mạng GSM và CDMA. GPAS là
công nghệ được các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông GSM sử dụng. Và giao thức,
như EDGE cho GSM, và CDMA 2000 1x-RTT cho CDMA, có thể đạt chất lượng
như các dịch vụ 3G (vì dùng tốc độ truyền dữ liệu 144Kb/s), nhưng vẫn được xem
như dịch vụ 2,5G bởi vẫn chậm hơn vài lần so với dịch vụ 3G thật sự.

1.4.Mạng thông tin di động 3G :
Là thế hệ truyền thông di động thứ ba, tiên tiến hơn hẳn các thế hệ trước đó.
Nó cho phép người dùng di động truyền cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại ( tải
dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh, âm thanh, video clips…
Với 3G, di động đã có thể truyền tải dữ liệu trực tuyến, online, chat, xem tivi
theo kênh riêng...Trong số các dịch vụ của 3G, điện thoại video thường được miêu tả
như là lá cờ đầu. Giá tần số cho công nghệ 3G rất đắt tại nhiều nước, nơi mà các
cuộc bán đầu giá tần số mang lại hàng tỷ Euro cho các chính phủ. Bởi vì chi phí cho
bản quyền về các tần số phải trang trải trong nhiều năm trước khi các thu nhập từ
mạng 3G đem lại, nên một khối lượng vốn đầu tư khổng lồ là cần thiết để xây dựng
mạng 3G. Nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thông đã rơi vào khó khăn về tài chính
và điều này đã làm chậm trễ việc triển khai mạng 3G tại nhiều nước ngoại trừ Nhật
Bản và Hàn Quốc, nơi yêu cầu về bản quyền tần số được bỏ qua do phát triển hạ
tâng cơ sở IT quốc gia được đặt lên làm vấn đề ưu tiên nhất. Và cũng chính Nhật
Bản là nước đầu tiên đưa 3G vào khai thác thương mại một cách rộng rãi, tiên phong
bởi nhà mạng NTT DoCoMo. Tính đến năm 2005, khoảng 40% các thuê bao tại
Nhật Bản là thuê bao 3G, và mạng 2G đang dần dần đi vào lãng quên trong tiềm
thức công nghệ tại Nhật Bản.

10

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 10 of 113.


Header Page
11 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

Công nghệ 3G cũng được nhắc đến như là một chuẩn IMT-2000 của Tổ chức
Viễn thông Thế giới (ITU). Ban đầu 3G được dự kiến là một chuẩn thống nhất trên
thế giới,nhưng trên thực tế thế giới 3G đã bị chia thành 4 phần riêng biệt:

UMTS (W-CDMA)


UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), dựa trên công

nghệ truy cập vô tuyến W-CDMA, là giải pháp nói chung thích hợp với các nhà khai
thác dịch vụ di động (Mobile network operator) sử dung GSM, tập trung chủ yếu ở
châu Âu và một phần châu Á (trong đó có Việt Nam). UMTS được tiêu chuẩn hóa
bởi tổ chức 3GPP, cũng là tổ chức chịu trách nhiệm định nghĩa chuẩn cho GSM,
GPRS và EDGE.


FOMA, thực hiện bởi công ty viễn thông NTT DoCoMo Nhật Bản

năm 2001, được coi như là một dịch vụ thương mại 3G đầu tiên. Tuy là dựa trên
công nghệ W-CDMA, nhưng công nghệ này vẫn không tương thích với UMTS (mặc

dù có các bước tiếp hiện thời để thay đổi lại tình thế này).
CDMA 2000


Là thế hệ kế tiếp của các chuẩn 2G CDMA và IS-95. Các đề xuất của

CDMA2000 được đưa ra bàn thảo và áp dụng bên ngoài khuôn khổ GSM tại Mỹ,
Nhật Bản và Hàn Quốc. CDMA2000 được quản lý bởi 3GPP2 – một tổ chức độc lập
với 3GPP. Và đã có nhiều công nghệ truyền thông khác nhau được sử dụng trong
CDMA2000 bao gồm 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO và 1xEV-DV.


CDMA 2000 cung cấp tốc độ dữ liêu từ 144 kbit/s tới trên 3 Mbit/s.

Chuẩn này đã được chấp nhận bởi ITU.


Người ta cho rằng sự ra đời thành công nhất của mạng CDMA-2000 là

tại KDDI của Nhận Bản, dưới thương hiệu AU với hơn 20 triệu thuê bao 3G. Kể từ
năm 2003, KDDI đã nâng cấp từ mạng CDMA2000-1x lên mạng CDMA20001xEV-DO với tốc độ dữ liệu tới 2.4 Mbit/s. Năm 2006, AU nâng cấp mạng lên tốc
độ 3.6 Mbit/s. SK Telecom của Hàn Quốc đã đưa ra dịch vụ CDMA2000-1x đầu tiên
năm 2000, và sau đó là mạng 1xEV-DO vào tháng 2 năm 2002.
11

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 11 of 113.

Header Page
12 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

TD-SCDMA :Chuẩn được ít được biết đến hơn là TD-SCDMA, được phát
triển riêng tại Trung Quốc bởi công ty Datang và Siemens.
Wideband CDMA:
Hỗ trợ tốc độ giữa 384 kbit/s và 2 Mbit/s. Giao thức này được dùng trong một
mạng diện rộng WAN, tốc độ tối đa là 384 kbit/s. Khi nó dùng trong một mạng cục
bộ LAN, tốc độ tối đa chỉ là 1,8 Mbit/s. Chuẩn này cũng được công nhận bởi ITU.

1.5.Mạng thông tin di động thế hệ 3.5G :
3,5G là những ứng dụng được nâng cấp dựa trên công nghệ hiện có của
3G. Công nghệ của 3,5G chính là HSDPA (High Speed Downlink Package Access).
Đây là giải pháp mang tính đột phá về mặt công nghệ, được phát triển trên cơ sở của
hệ thống 3G W-CDMA.
HSDPA cho phép download dữ liệu về máy điện thoại có tốc độ tương đương
tốc độ đường truyền ADSL, vượt qua những cản trở cố hữu về tốc độ kết nối của
một điện thoại thông thường.
HSDPA là một bước tiến nhằm nâng cao tốc độ và khả năng của mạng di
động tế bào thế hệ thứ 3 UMTS. HSDPA được thiết kế cho những ứng dụng dịch vụ
dữ liệu như: dịch vụ cơ bản (tải file, phân phối email), dịch vụ tương tác (duyệt web,
truy cập server, tìm và phục hồi cơ sở dữ liệu), và dịch vụ Streaming
1.6.Mạng thông tin di động 4G :
Hay còn có thể viết là 4-G, là công nghệ truyền thông không dây thế hệ thứ
tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 1,5 Gbit/s. Cách đây không lâu thì một nhóm gồm 26 công ty trong đó có Vodafone
(Anh), Siemens (Đức), Alcatel (Pháp), NEC và DoCoMo (Nhật Bản), đã ký thỏa

thuận cùng nhau phát triển một tiêu chí cao cấp cho ĐTDĐ, một thế hệ thứ 4 trong
kết nối di động – đó chính là nền tảng cho kết nối 4G sắp tới đây.
Công nghệ 4G được hiểu là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây. Các
nghiên cứu đầu tiên của NTT DoCoMo cho biết, điện thoại 4G có thể nhận dữ liệu
với tốc độ 100 Mbit/s khi di chuyển và tới 1 Gbit/s khi đứng yên, cũng như cho phép
12

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 12 of 113.


Header Page
13 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

người sử dụng có thể tải và truyền lên các hình ảnh, video clips chất lượng cao. Với
cách nhìn nhận này, 4G sẽ chính là mạng 3G LTE, UMB hay WiMAX 802.16m. :
cho phép người dùng truyền tải các dữ liệu HD, xem tivi tốc độ cao, trải nghệm web
tiên tiến hơn cũng như mang lại cho người dùng nhiều tiện lợi hơn nữa từ chính
chiếc di động của mình.

Hình 1: Lộ trình phát triển thông tin di động từ 1G lên 4G.
 LTE (Long Term Evolution - Sự tiến hóa trong tương lai xa) miêu tả công
việc chuẩn hóa của 3GPP để xác định phương pháp truy nhập vô tuyến tốc độ
cao mới cho các hệ thống truyền thông di động. 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 (bao gồm 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.
 UMB (Ultra Mobile Broadband- Mạng thông tin di động siêu băng rộng), là
thế hệ mạng thông tin di động tiếp nối của CDMA2000 được phát triển bởi
3GPP2 mà chủ lực là Qualcomm. UMB được sánh ngang với công nghệ LTE
của 3GPP. UMB sử dụng OFDMA, MIMO, đa truy cập phân chia theo không
gian cũng như các kỹ thuật angten hiện đại để tăng khả năng của mạng, tăng
13

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 13 of 113.


Header Page
14 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

vùng phủ và tăng chất lượng dịch vụ. UMB có thể cho tốc độ dữ liệu đường
xuống tới 280Mbit/giây và dữ liệu đường lên tới 75Mbit/giây.
 WiMAX 802.16m (hay còn gọi là WiMAX II) được phát triển từ chuẩn IEEE
802.16e, là công nghệ duy nhất trong các công nghệ tiền 4G được xây dựng
hoàn toàn dựa trên công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao
OFDMA (kỹ thuật đa truy cập vào kênh truyền OFDM). Công nghệ WiMAX

II sẽ hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100 Mb/s cho các ứng dụng di động
và có thể lên tới 1Gb/s cho các người dùng tĩnh. Khoảng cách truyền của
WiMAX II là khoảng 2 km ở môi trường thành thị và khoảng 10 km cho các
khu vực nông thôn.

14

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 14 of 113.


Header Page
15 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ
VÀ MỤC TIÊU THIẾT KẾ LTE
2.1. Giới thiệu về công nghệ LTE:
LTE là thế hệ thứ tư, tương lai của chuẩn UMTS do 3GPP phát triển. UMTS
thế hệ thứ ba dựa trên WCDMA đã được triển khai trên toàn thế giới. Để đảm bảo
tính cạnh tranh cho hệ thống này trong tương lai, tháng 11/2004 3GPP đã bắt đầu dự
án nhằm xác định bước phát triển về lâu dài cho công nghệ di động UMTS với tên
gọi Long Term Evolution (LTE). 3GPP đặt ra yêu cầu cao cho LTE, bao gồm giảm
chi phí cho mỗi bit thông tin, cung cấp dịch vụ tốt hơn, sử dụng linh hoạt các băng
tần hiện có và băng tần mới, đơn giản hóa kiến trúc mạng với các giao tiếp mở và
giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ ở thiết bị đầu cuối.

.

GERAN

Gb

Gi

Internet

Lõi SGSN

•

UTRAN
PCFR2

HSS

S4

S3
S6

E- RAN

Iu

S5a

S1
MME
UPE

S7

S5b
Neo
3GPP

Neo
SAE

SGi

IASA
Lõi gói phát triển

Internet
S2

S2

Truy nhập IP của WLAN 3GPP

S7

Rx+
Các

server
IP tùy
chọn
(IMS,
PSS,
…

Rx+
PCFR2

Hình 2.1: Kiến trúc mô hình LTE theo TR 23.822

15

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 15 of 113.


Header Page
16 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

2.2. Mục tiêu thiết kế LTE :

Tăng tốc độ truyền dữ liệu : Trong điều kiện lý tưởng dung lượng
truyền trên kênh đường xuống (downlink) có thể đạt 100 Mbps và trên kênh đường

lên (uplink) có thể đạt 50 Mbps đối với băng thông 20MHz , khi làm việc ở các giải
tần khác thì dung lượng truyền cũng tỉ lệ tương ứng.


Tải xuống gấp 3 đến 4 lần; Tải lên gấp 2 đến 3 lần.



Độ dài băng thông linh hoạt: có thể hoạt động với các băng 1.25MHz,

1.6 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, 20 Mhz cả chiều lên và xuống. Hỗ
trợ cả 2 trường hợp độ dài băng lên và băng xuống bằng nhau hoặc không.


Giảm thời gian chuyển đổi trạng thái trên mặt phẳng điều khiển :

+ Giảm thời gian để một thiết bị đầu cuối ( UE - User Equipment) chuyển từ
trạng thái nghỉ sang nối kết với mạng, và bắt đầu truyền thông tin trên một kênh
truyền.Thời gian này phải nhỏ hơn 100ms. Vì chính thời gian chuyển đổi này làm
cho người dùng có thể cảm nhận được độ trễ khi truy cập một dich vụ trên internet
sau một khoảng thời gian không hoạt động. LTE có thể hỗ trợ ít nhất 200 thiết bị đầu
cuối di động ở trạng thái nối kết khi hoạt động ở dải tần 5 MHz. Trong mỗi băng tần
rộng hơn 5 MHz, thì ít nhất có 400 thiết bị đầu cuối được hỗ trợ. Số lượng thiết bị
đầu cuối ở trạng thái nghỉ trong cell không nói rõ là bao nhiêu nhưng có thể là cao
hơn một cách đáng kể.
+ Giảm độ trễ ở mặt phẳng người dùng: Nhược điểm của các mạng tổ ong (cell)
hiện nay là độ trễ truyền cao hơn nhiều so với các mạng đường dây cố định. Điều
này ảnh hưởng lớn đến các ứng dụng như thoại và chơi game …,vì cần thời gian
thực. Yêu cầu đối với LTE là độ trễ trên giao tiếp vô tuyến phải khoảng chừng 5 ms
để độ trễ truyền từ UE này đến UE kia tương đương với độ trễ ở các mạng đường

dây cố định.


Sẽ không còn chuyển mạch kênh : Tất cả sẽ dựa trên 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.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
16

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 16 of 113.


Header Page
17 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

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 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.VoIP sẽ
dùng cho dịch vụ thoại.


Độ phủ sóng từ 5-100km : Trong vòng bán kính 5km LTE cung cấp tối

ưu về lưu lượng người dùng, hiệu suất phổ và độ di động. Phạm vi lên đến 30km thì
có một sự giảm nhẹ cho phép về lưu lượng người dùng còn hiệu suất phổ thì lại giảm
một cách đáng kể hơn nhưng vẫn có thể chấp nhận được, tuy nhiên yêu cầu về độ di
động vẫn được đáp ứng. Bị giới hạn trong các cell có bán kính lên đến 100km. Dung
lượng thì khoảng hơn 200 người/cell (với băng thông 5MHz)


Kiến trúc mạng sẽ đơn giản hơn so với mạng 3G hiện thời. Tuy nhiên

mạng LTE vẫn có thể tích hợp một cách dễ dàng với mạng 3G và 2G hiện tại. Điều
này hết sức quan trọng cho nhà cung cấp mạng triển khai LTE vì không cần thay đổi
toàn bộ cơ sở hạ tầng mạng đã có.


OFDMA ,SC-FDMA và MIMO được sử dụng trong LTE thay vì

CDMA như trong 3G.


Giảm chi phí : Yêu cầu đặt ra cho hệ thống LTE là giảm thiểu được chi

phí trong khi vẫn duy trì được hiệu suất nhằm đáp ứng được cho tất cả các dịch
vụ.Các vấn đề đường truyền,hoạt động và bảo dưỡng cũng liên quan đến yếu tố chi
phí,chính vì vậy không chỉ giao tiếp mà việc truyền tải đến các trạm gốc và hệ thống
quản lý cũng cần xác định rõ, ngoài ra một số vấn đề cũng được yêu cầu như là độ
phức tạp thấp,các thiết bị đầu cuối tiêu thụ ít năng lượng.


Cùng tồn tại với các chuẩn và hệ thống trước: Hệ thống LTE phải cùng

tồn tại và có thể phối hợp hoạt động với các hệ thống 3GPP khác .Người sử dụng
LTE sẽ có thể thực hiện các cuộc gọi từ thiết bị đầu cuối của mình và thậm chí khi
họ không nằm trong vùng phủ sóng của LTE. Do đó, cho phép chuyển giao các dịch
vụ xuyên suốt, trôi chảy trong khu vực phủ sóng của HSPA, WCDMA hay
GSM/GPRS/EDGE. Hơn thế nữa, LTE 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.
17

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 17 of 113.


Header Page
18 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

LTE được 3GPPS nghiên cứu và phát triển với sự hậu thuẫn của các đại gia
trong làng viễn thông thế giới như Alcatel-Lucent, Ericsson, Motorola, Nokia,
Nokia Siemens Networks, Huawei, LG Electronics, Samsung, NEC, Fujitsu…

2.3. Lộ trình phát triển công nghệ LTE và các công nghệ khác:
Hiện nay, công nghệ truyền thông phát triển như vũ bão tạo thành những cuộc

chiến cạnh tranh các công nghệ. Trong đó nổi trội là cuộc cạnh tranh giữa công nghệ
LTE và công nghệ WiMax.

Hình 2.2 : Lộ trình phát triển LTE và các công nghệ khác
2.3.1.WiMAX
WiMAX là tên thông dụng thường dùng để chỉ công nghệ truy nhập không dây
băng rộng sử dụng giao diện của chuẩn IEEE 802.16. Gần đầy WiMAX đã được
ITU-R chính thức công nhận là một chuẩn 3G trong họ IMT-2000. Điều này có ý
18

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 18 of 113.


Header Page
19 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

nghĩa rất lớn đối với tương lai của WiMAX vì nó sẽ thúc đẩy sự triển khai rộng khắp
của WiMAX, đặc biệt trên băng tần 2.5-2.69GHz, để cung cấp dịch vụ Internet băng
rộng, bao hàm cả VoIP và nhiều dịch vụ thông qua kết nối Internet.
Trong họ IEEE 802.16 nổi bật nhất là chuẩn 802.16e-2005 với khả năng đáp ứng
cả các ứng dụng cố định cũng như các dịch vụ di động, nên còn được gọi là WiMAX
di động. Chuẩn này đã và đang được thử nghiệm ở nhiều nước. Hiện tại, WiMAX di
động "Wave 2" dùng 2 ăng-ten phát và 2 ăng-ten thu đã cho tốc độ tối đa tầm
75Mbps. Bên cạnh đó, nhóm làm việc IEEE 802.16 đang phát triển phiên bản

802.16j trong đó nghiên cứu triển khai các trạm relay (tiếp sức) bên cạnh các trạm
phát sóng BS để sử dụng kênh truyền một cách hiệu quả, tăng tốc độ truyền dẫn và
mở rộng vùng phủ sóng.
Nhóm IEEE 802.16 cũng đang nghiên cứu phiên bản 802.16m với mục đích đẩy
tốc độ dữ liệu của WiMAX lên hơn nữa trong khi vẫn tương thích với WiMAX cố
định và di động đã và đang được triển khai. Phiên bản này theo dự kiến sẽ được
hoàn thiện vào cuối năm 2009, như là một bước tiến để vượt trội hơn LTE. Phiên
bản 802.16m sẽ vẫn dựa trên kỹ thuật ăng-ten MIMO trên nền công nghệ đa truy
nhập OFDMA với số lượng ăngten phát và thu nhiều hơn WiMAX di động « Wave
2 ». 802.16m trang bị 4 ăng-ten phát và 4 ăng-ten thu sẽ có thể đẩy tốc độ truyền lên
lớn hơn 350Mbps. Theo dự kiến, WiMAX Release 2 với sự hoàn thiện của 802.16m
sẽ hoàn thành vào cuối năm 2009 và có thể bắt đầu triển khai dịch vụ từ 2010 (xem
hình 3).

19

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 19 of 113.


Header Page
20 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

Hình 2.3 : Sơ đồ phát triển của công nghệ WiMax
Nói tới WiMax , người ta có thể nghĩ tới rất nhiều giải pháp thay thế mà

công nghệ này có thể mang lại. Đó chính là khả năng thay thế đường xDSL giúp tiếp
cận nhanh hơn các đối tượng người dùng băng rộng mà không cần phải đầu tư lớn.
Đặc biệt WiMAX rất hữu ích để cung cấp dịch vụ băng thông rộng ở những vùng xa
xôi mà giải pháp ADSL hoặc cáp quang là rất tốn kém. Bên cạnh các dịch vụ cố
định, WiMAX còn cung ứng các dịch vụ di động giống như những dịch vụ của mạng
3G : thoại VoIP, internet di động, TV di động….
2.3.2.So sánh công nghệ kỹ thuật dùng trong WiMAX và 3G LTE:
3GPP LTE RAN1
Tính năng

802.16e / Mobile

802.16e/ Mobile

WiMax R1

WiMax R2

Ghép kênh

TDD, FDD

TDD

TDD, FDD

Băng tần dự kiến

700MHz – 2,6 GHz

2,3GHz; 2,5GHz;

2,3GHz; 2,5GHz;

3,3- 3,8GHz

3,3- 3,8GHz

Tốc độ tối đa

300Mbps /

( Download/

100Mbps

70Mbps / 70Mbps 300Mbps/100Mbps

Upload)
Di động

350km/h

120km/h

350km/h
20

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 20 of 113.


Header Page
21 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

Phạm vi phủ sóng

5/30/100km

1/5/30km

1/5/30km

Số người dùng

80

50

100

VoIP đồng thời
Thời điểm hoàn

Cuối năm 2008, đầu 2005

tất chuẩn

năm 2009

2009

Bảng 2 : So sánh công nghệ kỹ thuật dùng trong WiMAX và 3G LTE
Hiện tại WiMAX di động Rel 1 (802.16e) đã có đủ sức cạnh tranh về mặt
công nghệ so với LTE. Tuy nhiên, nếu nhìn kỹ trên bảng so sánh thì ta thấy công
nghệ LTE vẫn vượt hơn 802.16e về cả tính năng di động và tốc độ truyền dự liệu.
Song, đổi với những nhà phát triển WiMAX thì họ không chấp nhận so sánh LTE
với 802.16e mà phải là 802.16m (cột thứ 3 trên bảng 1). Nhìn vào đây ta thấy
WiMAX di động Rel 2 hứa hẹn những tính năng vượt trội so với LTE.
Ngày nay tất cả đều đóng ý với nhau rằng để đạt được tốc độ dữ liệu cao chỉ
có thể nhờ vào công nghệ ăngten MIMO và kỹ thuật đa truy cập OFDMA. LTE ra
đời muộn hơn WiMAX và nó cũng không thể nào không dùng MIMO và OFDMA.
Do vậy, nếu xét trình bình diện kỹ thuật truyền thông không dây (wireless
communication) thì LTE không có bất cứ một kỹ nghệ cơ bản nào vượt trội so với
WiMAX di động. Nếu nhìn lại bảng so sánh ở trên sẽ thấy điểm khác nhau nổi bật là
LTE sử dụng kỹ thuật đa truy nhập SC-FDMA cho đường lên thay vì OFDMA như
trong WiMAX. Song, theo nhiều chuyên gia thì sự khác biệt này lại là một điểm yếu
của LTE. Thực tế SC-FDMA cho phép cải tiến PAR (Peak-to-Average power Ratio)
tầm 2 dB ở máy phát. Tuy nhiên nó lại gây mất tầm 2-3 dB về hiệu suất
(performance) truyền thông trên kênh truyền nhiễu phading ở đầu máy thu. Nhiều
nghiên cứu gần đây cho thấy SC-FDMA thực tế cho một hiệu suất trên kênh lên thấp
hơn so với OFDMA.
Nhìn chung về mặt kỹ thuật, hai công nghệ WiMAX và LTE dường như
ngang tài ngang sức với nhau. Song, công nghệ mạnh nhất, vượt trội nhất đôi khi
21

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 21 of 113.


Header Page
22 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

không phải là công nghệ giành chiến thắng mà một công nghệ thành công là một
công nghệ phù hợp nhất, hòa hợp nhất. Lợi thế dành cho LTE khi LTE được các nhà
khai thác GSM ( GSM Asociation ) chấp nhận là công nghệ băng rộng di động tương
lai của hệ di động hiện đang thống trị thị trường di động toàn cầu với khoảng 2,5 tỉ
thuê bao ( theo Informa Telecoms & Media ) và trong 3 năm tiếp theo có thể chiếm
thị phần tới 89% ( theo Gartner) – những con số “ trong mơ “ đối với WiMax.Hơn
nữa, LTE cho phép tận dụng hạ tầng GSM có sẵn ( tuy vẫn đầu tư thêm thiết bị )
trong khi WiMax phải xây dựng từ đầu .
Nhận thấy lợi thế của LTE, nhiều nhà khai thác mạng đã cân nhắc lại việc
triển khai WiMax và chuyển sang LTE, đáng kể trong số đó có 2 tên tuổi lớn nhất tại
Mỹ là AT&T và Verizon Wireless. Theo một khảo sát do RCR Wireless News và
Yankee Group thực hiện gần đây, có đến 56% nhà khai thác di động chọn LTE, chỉ
có 30% đi theo 802.16e. Khảo sát cho thấy các nhà khai thác di động ở Bắc Mỹ và
Tây Auu nghiêng về LTE, trong khi các nước mới phát triển ( đặc biệt ở khu vực
châu Á – Thái Bình Dương ) thì ủng hộ WiMax.
Trong cuộc đua 4G, WiMax và LTE hiện là hai công nghệ sáng giá nhất.Liệu
hai công nghệ này có thể cùng tồn tại độc lập hay sẽ sát nhập thành một chuẩn

chung? Hiệu năng của WiMax và LTE tương đương nhau, do vậy việc quyết định
hiện nay phụ thuộc vào yếu tố sẵn sàng và khả năng thâm nhập thị trường.

2.3.3.Dịch vụ, ứng dụng và tương lai không xa cho công nghệ LTE:
Các dịch vụ LTE :
Tốc độ truyền đường xuống (và đường lên) rất cao với sự linh hoạt hơn, hiệu quả sử
dụng phổ tần và giảm trễ gói, LTE hứa hẹn tăng cường việc phân phối các dịch vụ
băng rộng di động và thêm tính năng cho các dịch vụ giá trị gia tăng mới đang tồn
tại.

22

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 22 of 113.


Header Page
23 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN
Chỉ mục dịch

Môi trường hiện tại

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B
Môi trường LTE

vụ
Thoại

Audio thời gian thực

VoIP, hội thảo video
chất lượng cao

Nhắn tin P2P

SMS, MMS, email với quyền Tin nhắn hình ảnh, IM,
ưu tiên thấp

email di động, tin nhắn
video

Trình duyệt

Truy nhập đến các thông tin Duyệt web siêu nhanh,
dịch vụ trực tuyến cho những tải nội dung lên các
người sử dụng nào chi trả giá trang mạng xã hội.
mạng chuẩn. Hiên tại giới hạn
việc duyệt WAP trên các
mạng GPRS và 3G.

Thông tin trả trước

Nội dung cho người sử dụng Báo điện tử, luồng audio
nào trả trên cước mạng chuẩn. chất lượng cao.
Phần lớn là thông tin dựa trên
văn bản

Cá nhân hóa

Phần lớn là nhạc chuông

Âm thực (bản ghi gốc
của các nghệ sĩ), các
trang web di động cá
nhân hóa

Trò chơi điện tử

Trò chơi điện tử trực tuyến và Trải nghiệm trò chơi
có thể tải về.

điện tử như nhau ở cả
mạng di động và cố
định.

TV/Video theo yêu Nội dung video có thể tải về Các dịch vụ truyền hình
cầu

và theo luồng.

quảng bá, truyền hình
theo yêu cầu thực, luồng
23

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 23 of 113.

Header Page
24 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B
video chất lượng cao.

Âm nhạc

Dịch vụ radio tương tự và tải Lưu trữ và tải xuống âm
về toàn bộ bài.

nhạc chất lượng cao.

Tin nhắn nội dung Nhắn tin peer – to – peer nhờ Phân bố trên phạm vi
và phương tiện

sử dụng nội dung bên thứ ba rộng các đoạn video,
cũng như là tương tác với dịch vụ karaoke, quảng
phương tiện khác.

cáo di động dựa trên
video.

M-thương mại

Đặt các giao dịch (bao gồm cả Điện thoại di động như

đánh bạc) và phương tiện chi

là thiết bị chi trả, với chi

trả trên mạng di động

tiết về sự chi trả được tải
trên các mạng tốc độ cao
để cho phép hoàn thiện
các giao dịch tốc độ cao.

Mạng số liệu di Truy nhập các mạng Internet

Truyền tập P2P, các ứng

động

nội bộ và cơ sở dữ liệu cũng

dụng kinh doanh, chia sẻ

như là sử dụng các ứng dụng

ứng dụng, truyền thông

như CRM.

M2M, mạng Internet nội
bộ/mạng nội bộ mở rộng
di động

Bảng 3. Dịch vụ và ứng dụng của LTE

Vào ngày 19/12/2007, hãng Nokia Siemens Networks đã công bố thử nghiệm
thành công công nghệ LTE với tốc độ lên đến 173 Mb/s trong môi trường đô thị với
nhiều thuê bao cùng lúc. Trên băng tần 2,6 GHz với 20MHz băng thông, tốc độ này
đã vượt xa tốc độ yêu cầu là 100 Mbps.
Giám đốc kỹ thuật của hãng, ông Stephan Scholz phát biểu: “Khi thế giới tiến
gần đến con số 5 tỉ thuê bao vào năm 2015, theo tiên đoán của chúng tôi, các nhà
cung cấp dịch vụ di động sẽ phải sử dụng tất cả các băng tần với một cấu trúc mạng
24

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 24 of 113.


Header Page
25 of ĐỀ
113.THÔNG TIN VÔ TUYẾN
CHUYÊN

Nhóm 25 - LỚP L10CQVT11-B

đơn giản nhất và hiệu quả chi phí cao nhất để phục vụ lưu lượng liên lạc cao hơn
100 lần. Cuộc thử nghiệm thực tế này là một chứng minh ban đầu quan trọng cho
khái niệm về LTE”.
Cuộc gọi thoại đầu tiên giữa 2 điện thoại LTE đã được trình diễn vào Hội nghị
Thế giới di động (Mobile World Congress) được tổ chức vào tháng 2/2008 tại
Barcelona, Tây Ban Nha.

Vào tháng 3 vừa qua, mạng NTT DoCoMo đã thử nghiệm LTE đạt đến tốc độ
250Mbps.Tại các triển lãm viễn thông quốc tế gần đây, các nhà sản xuất Huawei,
Motorola, Ericsson… cũng đã biểu diễn LTE với các ứng dụng như xem tivi chất
lượng cao HDTV, chơi game online… Các cuộc thử nghiệm và trình diễn này chứng
tỏ khả năng thương mại hóa LTE đã đến rất gần.

CHƯƠNG 3 : KIẾN TRÚC GIAO THỨC CỦA 4G-LTE
Tổng quan về kiến trúc giao thức LTE cho đường xuống được minh họa trong
hình 3.1. Kiến trúc giao thức LTE liên quan đến đường lên tương tự với kiến trúc
đường xuống ,và cũng có một số sự khác biệt về sự lựa chọn định dạng truyền tải
(transport format selection) và truyền dẫn đa anten (multi-antenna transmission).
Dữ liệu được truyền trên đường xuống dưới dạng các gói IP trên một trong
những tải tin SAE (SAE bearers). Trước khi truyền đi qua giao diện vô tuyến, những
gói IP đến (incoming IP packets) sẽ đi qua nhiều phần tử.

25

GVHD: NGUYỄN VIẾT ĐẢM

Footer Page 25 of 113.