Nhóm 1 tổng quan về kiến trúc 5g

Nhóm 01

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA VIỄN THƠNG 1

Mơn học: BÁO HIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN KẾT NỐI
Nhóm mơn học: 01

BÁO CÁO TIỂU LUẬN NHĨM 1
Đề tài: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 5G

Giảng viên:TS. Hồng Trọng Minh
Nhóm sinh viên thực hiện: Phạm Đức Hiệp – B18DCVT143
Nguyễn Bá Long – B18DCVT255
Lê Minh Duẩn – B18DCVT055
Lê Công Tiến – B18DCVT359

Hà Nội, 2021

0


Nhóm 01

Mục lục
Mục lục ...........................................................................................................................1
Lời mở đầu .....................................................................................................................3
I.

GIỚI THIỆU ...........................................................................................................4
1.1.

Sự tiến hóa của cơng nghệ khơng dây ............................................................4

1.1.1.

Mạng di động tương tự 1G .......................................................................5

1.1.2.

2G: Mạng kỹ thuật số ...............................................................................5

1.1.3.

3G: Mạng dữ liệu IP tốc độ cao ............................................................... 6

1.1.4.

4G: Sự phát triển của băng thông rộng di động.....................................7

1.2.

So sánh công nghệ trước và 5G ......................................................................8

1.3.

Ưu điểm của 5G ................................................................................................ 9

II. Kiến trúc 5G ..........................................................................................................11
2.1

Kiến trúc cơ bản của 5G ................................................................................11

2.2

Khung kiến trúc 5G NGMN..........................................................................15

2.3

Kiến trúc 5G 3GPP ........................................................................................19

2.3.1

Phổ tần số và tần số 5G ...........................................................................19

2.3.2

MEC: ........................................................................................................20

2.3.3

Kiến trúc 5G RAN: .................................................................................20

2.3.4

eCPRI .......................................................................................................23

2.3.5

Network Slicing .......................................................................................24

2.3.6

Beamforming ...........................................................................................25

2.4

Kiến trúc lõi 5G .............................................................................................. 26

2.4.1

Nguyên tắc: .............................................................................................. 26

2.4.2

Roaming: ..................................................................................................27

2.4.3

Sơ đồ kiến trúc: .......................................................................................27

2.4.4

Kiến trúc hệ thống dựa trên dịch vụ .....................................................28

2.4.5

Biểu diễn điểm tham chiếu .....................................................................31

2.4.6

Chức năng mặt phẳng người dùng (UPF).............................................32

2.5

Cơ sở hạ tầng mạng 5G .................................................................................32

2.6

Bảo mật trong kiến trúc mạng 5G ................................................................ 34

2.7

Các tính năng và lợi ích của 5G ...................................................................38
1


Nhóm 01
2.8

Ứng dụng của 5G ...........................................................................................39

5G giúp Tải tập tin lớn, nhanh ............................................................................39
5G giúp Cuộc gọi video rõ ràng ...........................................................................39
Phát triển 5G giúp cho 4G tải nhanh hơn ..........................................................39
5G hỗ trợ Dịch ngơn ngữ tức thì .........................................................................40
5G hỗ trợ cứu nguy ............................................................................................... 40
Giúp tránh va chạm trên đường..........................................................................41
Quản lí dữ liệu thành phố ....................................................................................41
Hỗ trợ phẫu thuật từ xa .......................................................................................41
III.

Kết Luận .............................................................................................................42

Tham khảo: ..................................................................................................................43

2


Nhóm 01

Lời mở đầu
Khả năng giao tiếp với những người đang di chuyển đã phát triển đáng
kể. Trong vài thập kỷ qua, công nghệ không dây di động đã phát triển từ 0G lên
1G, 2G, 3G, 4G và 5G.
1G là một analog chỉ được sử dụng cho các cuộc gọi thoại. 2G là một công
nghệ kỹ thuật số và hỗ trợ nhắn tin văn bản. 3G là mạng dữ liệu IP tốc độ cao
cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, tăng dung lượng và hỗ trợ đa phương
tiện. 4G đề cập đến sự phát triển của băng thông rộng di động đang được triển
khai vì mục tiêu chất lượng dịch vụ (QoS), hiệu quả và hiệu suất. Trong công
nghệ 5G, nhiều nghiên cứu đang được thực hiện về sự phát triển của WWWW,
DAWN, v.v.

Sự phát triển của các thế hệ không dây từ 0G đến 5G

3


Nhóm 01

I.

GIỚI THIỆU
1.1. Sự tiến hóa của cơng nghệ khơng dây
Sự phát triển gần đây của công nghệ không dây đã làm cho việc giao tiếp
trở nên quen thuộc và dễ tiếp cận hơn đối với tất cả mọi người. Hệ thống
truyền thơng khơng dây truyền sóng từ một nguồn cố định để bao phủ một
khu vực trải rộng trên một phổ sóng. Đây là những tín hiệu được chia theo
cách thức hoạt động của chúng thành hai loại: Tín hiệu tương tự và Tín hiệu
kỹ thuật số.
Tín hiệu tương tự là tín hiệu liên tục chứa các đại lượng thay đổi theo thời
gian (chẳng hạn như điện áp, áp suất, v.v.). Tín hiệu tương tự có thể được sử
dụng để đo sự thay đổi của một số hiện tượng vật lý như âm thanh, ánh sáng,
độ ẩm, áp suất hoặc nhiệt độ.
Tín hiệu kỹ thuật số biểu diễn dữ liệu dưới dạng một chuỗi các chữ số nhị
phân. Nói cách khác, tín hiệu số biểu diễn thơng tin trong các dải rời rạc của
các mức tương tự.
Tín hiệu kỹ thuật số được sử dụng trong tất cả các thiết bị điện tử kỹ thuật
số, đặc biệt là thiết bị truyền dữ liệu và tính tốn.
Tín hiệu tương tự phụ thuộc vào đặc tính của sóng trong q trình truyền
âm thanh, có thể bị ảnh hưởng bởi bất kỳ yếu tố nào khác. Trong khi tín hiệu
kỹ thuật số phụ thuộc vào việc sử dụng sóng để truyền dữ liệu và các tín
hiệu này nói chung khơng bị ảnh hưởng.
Ví dụ về tín hiệu tương tự là giọng nói của con người, điện thoại tương tự,
nhiệt kế, v.v.
Ví dụ về tín hiệu kỹ thuật số là điện thoại kỹ thuật số, bút kỹ thuật số, máy
tính, v.v.
Đơn giản, sự khác biệt giữa tín hiệu tương tự và tín hiệu kỹ thuật số có thể
được giải thích bằng cách xem xét các điểm sau:
Lúc đầu, tín hiệu tương tự rất khó phân tích, trong khi tín hiệu kỹ thuật số
rất dễ phân tích.

Tín hiệu tương tự cần thời gian để được lưu trữ và có bộ nhớ vơ hạn trong
khi tín hiệu kỹ thuật số có thể được lưu trữ dễ dàng.
Tín hiệu tương tự tạo ra nhiều nhiễu trong khi tín hiệu kỹ thuật số khơng
tạo ra nhiễu.

4


Nhóm 01
Tín hiệu tương tự có sự biểu diễn liên tục của tín hiệu trong khi tín hiệu số
có sự biểu diễn khơng liên tục của tín hiệu.
Trong thế giới hiện tại của chúng ta, Tín hiệu Tương tự khơng được sử
dụng trong bất kỳ loại hình giao tiếp nào qua mạng điện thoại. Lần này, sự
phụ thuộc hoàn toàn được giới hạn ở các tín hiệu kỹ thuật số được truyền ở
tần số sóng từ 300 MHz đến 100 GHz. Cho đến nay, chúng ta đã giải thích
cách thức hoạt động của mạng truyền thơng nói chung, chúng ta hãy nói về
các thế hệ cơng nghệ khơng dây di động mà chúng ta đã thấy trong suốt 40
năm qua. Nhu cầu thơng tin di động hiện nay địi hỏi phải tích hợp các cơng
nghệ khơng dây vào các mạng hiện có như mạng diện rộng (WAN), mạng
cục bộ (LAN), v.v.
Nhu cầu về công nghệ thông tin di động cũng địi hỏi sự tiên tiến, khả
năng tương thích, khả năng thích ứng trên các dịch vụ di động được cung
cấp bởi các thế hệ di động khác nhau.
Trong bài viết này, chúng tôi đã thảo luận về sự phát triển của các công nghệ
thế hệ di động từ 0G đến 1G, 2G, 3G, 4G và 5G.

1.1.1.

Mạng di động tương tự 1G

1G là thế hệ đầu tiên của công nghệ di động không dây. Viễn thông di
động được giới thiệu với công nghệ 1G vào những năm 1980. 1G là công
nghệ analog và chỉ hỗ trợ các cuộc gọi thoại.
Tính năng mạng di động tương tự 1G
- Đặc tính 1G: Giao tiếp không dây đầu tiên
- Băng thông: Viễn thông tương tự (30KHz)
- Tần số: 150MHz / 900MHz
- Dung lượng (tốc độ dữ liệu): 2kbps
- Công nghệ: Analog cellular
Điện thoại di động sử dụng cơng nghệ 1G có:
- Chất lượng giọng nói kém
- Thời lượng pin kém
- Điện thoại di động lớn

1.1.2.

2G: Mạng kỹ thuật số

2G là thế hệ thứ 2 của công nghệ di động không dây. Mạng di động 2G
ra đời ở Phần Lan vào năm 1991 trên tiêu chuẩn GSM.
Vào ngày 27 tháng 3 năm 1991, cuộc gọi điện thoại GSM đầu tiên trên
thế giới đã được giới thiệu bởi nhà điều hành Radiolinja GSM từ liên lạc
tương tự sang kỹ thuật số.
5


Nhóm 01

Mạng di động khơng dây 2G là một cơng nghệ viễn thơng kỹ thuật số
cho phép mã hóa cuộc gọi và văn bản, cùng với các dịch vụ dữ liệu như

SMS, MMS và tin nhắn hình ảnh.
Các tính năng của điện thoại di động 2G
- Đặc tính 2G: Viễn thông kỹ thuật số
- Tần số: 1.8GHz (900MHz)
- Dung lượng (tốc độ dữ liệu): 64kbps
- Băng thông: 900MHz (25MHz)
- Công nghệ: Di động kỹ thuật số, GSM

2,5G và 2,75G
Mạng 2.5G là cơng nghệ chuyển mạch gói mới giữa thế hệ thứ hai và
thứ ba. 2,5G hiệu quả hơn công nghệ 2G dẫn đến mạng 2,75G. Khả năng
2.5G thường được kết hợp với Dịch vụ vơ tuyến gói chung (GPRS).
Tính năng 2.5G
- Công nghệ di động 2G với GPRS
- Thư điện tử
- Điện thoại có camera
- Duyệt web

1.1.3.

3G: Mạng dữ liệu IP tốc độ cao

3G đề cập đến một đặc tả ITU cho thế hệ thứ 3 của công nghệ viễn
thông di động không dây.
Viễn thông di động 3G được giới thiệu lần đầu tiên vào tháng 5 năm
2001 dưới dạng tiền phát hành của công nghệ W-CDMA. vào ngày 1
tháng 10 năm 2001, mạng 3G được NTT DoCoMo ra mắt thương mại tại
Nhật Bản.
Công nghệ 3G là sự nâng cấp cho mạng GPRS 2,5G và 2,5G, hứa hẹn
tăng băng thông và tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn.

Mạng 3G hoạt động trên các giao diện không dây như GSM, CDMA và
TDMA cũng như giao diện khơng dây EDGE.
Tính năng mạng 3G
- Đặc tính 3G: Kỹ thuật số băng thơng rộng, tăng tốc độ, liên lạc nhanh,
gọi video.
- Tần số: 1,6 - 2,0 GHz
6


Nhóm 01
- Băng thơng: 100MHz
- Dung lượng (tốc độ dữ liệu): 144kbps - 2Mbps
- Công nghệ: CDMA, UMTS, EDGE

1.1.4. 4G: Sự phát triển của băng thông rộng di động
4G là thế hệ thứ 4 của công nghệ thông tin di động băng rộng, được ra
mắt vào năm 2008. Ngày 14/12/2009, 4G đã được nhà mạng viễn thông
TeliaSonera tung ra thị trường trên thế giới.
Công nghệ 4G hỗ trợ truy cập web di động với nhiều tính năng cao cấp
hơn. Mạng 4G cung cấp các khả năng được ITU xác định trong IMT
Advanced.
Công nghệ 4G cũng cung cấp hội nghị truyền hình, TV di động HD,
TV 3D, dịch vụ chơi game và các tính năng khác địi hỏi tốc độ cao.
Tiến hóa dài hạn thế hệ thứ tư (4G LTE)
4G LTE đề cập đến sự phát triển lâu dài thế hệ thứ tư, cung cấp kết nối
đáng tin cậy hơn và nhanh nhất cũng như tốc độ cao hơn cho trải nghiệm
Internet di động-nhanh hơn 10 lần so với 3G. Điều đáng chú ý là 4G
nhanh hơn LTE.

Voice over LTE (VoLTE)

Thoại qua sự phát triển dài hạn (VoLTE) là một đặc điểm kỹ thuật của
sản phẩm công nghệ không dây xác định tốc độ và tiêu chuẩn truyền dữ
liệu và hoàn thành các quy trình truyền dữ liệu để cung cấp giao tiếp thoại
qua mạng 4G LTE.
Tính năng mạng 4G
- Đặc tính 4G: Tốc độ cao, tất cả các IP
- Sử dụng pin lớn hơn
- QoS tốt + bảo mật cao
- Băng thông: 100MHz
- Tần số: 2 - 8 GHz
- Dung lượng (tốc độ dữ liệu): 100Mbps - 1Gbps
- Technology: LTE, WiFi
PHÉP THUẬT 4G:
7


Nhóm 01
- Hỗ trợ di động tồn cầu
- Mobile multimedia
- Dịch vụ cá nhân tùy chỉnh
- Bất cứ khi nào, bất cứ nơi đâu
- Các giải pháp khơng dây tích hợp

1.2. So sánh cơng nghệ trước và 5G
• Sự khác biệt chính giữa 1G và 2G
Sự khác biệt chính giữa mạng di động 1G và 2G là tín hiệu vơ tuyến được
sử dụng bởi cơng nghệ 1G là tín hiệu tương tự, trong khi công nghệ không
dây 2G là kỹ thuật số cho phép các dịch vụ thoại và dữ liệu như dịch vụ tin
nhắn văn bản.
• Sự khác biệt giữa 2G và 3G

Sự khác biệt chính giữa mạng 2G và mạng 3G là GSM (2G) có thể cung
cấp giao tiếp thoại và video bằng GPRS, trong khi 3G cung cấp internet tốc
độ cao, giao tiếp video tốc độ cao, hội nghị truyền hình, v.v. Tốc độ truyền
dữ liệu trên GSM ( Mạng 2G) là 200-300 Kbps, trong khi tốc độ tải xuống
có thể lên đến 42Mbps ở mạng 3G. Nhìn chung, mạng 3G tốt hơn nhiều và
hoạt động nhanh hơn mạng 2G.
• Sự khác biệt giữa 3G và 4G
Sự khác biệt chính giữa mạng 3G và 4G là tốc độ. Tốc độ 4G nhanh hơn
3G gấp chục lần. Mạng 3G cung cấp băng thông dữ liệu 21 Mbps trong khi
4G cung cấp băng thông dữ liệu tối đa 1 Gbps và mang băng thông rộng đến
điện thoại của bạn. Công nghệ 3G sử dụng mạng dựa trên tế bào diện rộng
trong khi công nghệ 4G sử dụng kiến trúc mạng lai. Cơng nghệ 3G sử dụng
chuyển mạch gói để truyền dữ liệu trong khi công nghệ 4G sử dụng cả
chuyển mạch gói và tin nhắn.
Mạng 3G sử dụng đa truy cập phân chia theo mã (CDMA) trong khi mạng
4G sử dụng đa truy cập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA).
• Sự khác biệt giữa 5G và 4G
Mạng 5G được nhiều người cho là nhanh hơn, thông minh hơn và hiệu
quả hơn mạng 4G.
Công nghệ 5G hứa hẹn có tốc độ siêu nhanh và chấm dứt tình trạng tắc
nghẽn và q tải.
Cơng nghệ 4G có giới hạn kỹ thuật về lượng dữ liệu Mạng 4G có thể truyền
nhanh qua các khối phổ.
8


Nhóm 01
Một trong những điểm khác biệt chính giữa 5G và 4G là công nghệ 5G sẽ
loại bỏ vấn đề tắc nghẽn và quá tải này.
Dự kiến, công nghệ 5G sẽ cách mạng hóa mạng di động và tạo ra cơ hội

kinh tế mới cho các ngành công nghiệp dựa trên dữ liệu, quản lý cơ sở hạ
tầng và thành phố thơng minh.
Nhìn chung, 5G có một số lợi thế so với 4G; Tốc độ cao hơn, hiệu quả tốt
hơn, ít nhiễu hơn, độ trễ thấp và dung lượng cho số lượng thiết bị được kết
nối lớn hơn, vì 5G sử dụng công nghệ, phổ tần và tần số mới.
Bây giờ, chúng tôi sẽ cho bạn thấy 10 điều mà mạng 5G khác với 4G:
1) Cuộc gọi Holographic hỗ trợ 5G
2) Phát sóng kỹ thuật số ở độ phân giải 8k
3) Phát trực tuyến trò chơi thực tế ảo
4) Phát sóng sự kiện với cơng nghệ VR
5) Phát trực tiếp sự kiện hoặc phát trực tiếp hội nghị
6) Nhà thông minh và thành phố thông minh
7) Tải xuống một lượng lớn dữ liệu trong nháy mắt
8) Phát trực tiếp trò chơi khơng có độ trễ như được lưu trữ trên thiết bị
9) Cơng nghệ 5G có thể cải thiện cơng nghệ thực tế tăng cường
10)
Mạng 5G sẽ thúc đẩy việc áp dụng ơ tơ tự lái

1.3. Ưu điểm của 5G
• Cơng nghệ khơng dây 5G là gì?
Cơng nghệ khơng dây 5G là công nghệ truyền thông mới nhất dành cho
điện thoại thông minh được ra mắt vào tháng 4 năm 2019. Mạng 5G được
nhiều người cho là nhanh hơn, thông minh hơn và hiệu quả hơn mạng
4G . Các tháp di động được trang bị cơng nghệ 5G sẽ có dung lượng trên 4G
/ LTE. Mạng 5G sẽ có mặt ở hầu hết các khu vực trên thế giới vào cuối năm
2020.

9

Nhóm 01

Cơng nghệ mạng di động thế hệ thứ năm (công nghệ không dây 5G) là
công nghệ giao tiếp mới nhất dành cho điện thoại thông minh, nhanh hơn
hàng trăm lần so với người tiền nhiệm 4G.
Công nghệ không dây 5G được ra mắt vào tháng 4 năm 2019 sau khi một
số công ty viễn thông sản xuất điện thoại và bộ vi xử lý, đặc biệt là Huawei,
Samsung và Qualcomm Hoa Kỳ công bố nỗ lực cung cấp nền tảng thích hợp
để vận hành cơng nghệ 5G. Một số điện thoại di động hỗ trợ mạng 5G là:
Huawei Mate X, Samsung Galaxy S10 5G, OnePlus7 hoặc OnePlus 7T,
Motorola Z3, Sony 5G Prototype, LG V50 THINQ, ZTE Axon 10 Pro
Xiaomi Mi Mix 3, v.v.
Chúng ta không thể phủ nhận niềm vui của chúng tôi sau khi công nghệ
4G ra mắt và tốc độ mạng 4G trên di động cao khoảng 10-15 MB. Tuy
nhiên, chúng ta có thể tải ứng dụng nhanh chóng và xem video khơng ngừng
nghỉ.
Đây sẽ là điều tuyệt vời trong cơng nghệ 5G vì tốc độ mà nó cung cấp, đạt
1GB, nhanh hơn nhiều so với cơng nghệ 4G.
Do đó, bạn sẽ nhận thấy tốc độ tải các tập tin lớn và xem video trên điện
thoại ở chế độ Full HD trên YouTube không ngừng nghỉ.
Nhiều yêu cầu sẽ được đáp ứng về phần cứng, đặc biệt là chip xử lý trong
smartphone, cũng như phát triển dung lượng pin.
Ai cũng biết mức tiêu hao năng lượng khổng lồ của 4G, nhân công nghệ này
lên gấp 100 lần, đó là 5G.
10


Nhóm 01
Câu hỏi đặt ra là mạng 5G có những lợi ích gì? Nó có liên quan đến sự gia
tăng tốc độ - vì mạng 4G được phân biệt với 3G - hay nó tồn diện hơn thế?

• Ưu điểm của Cơng nghệ 5G là gì?
Những ưu điểm nổi bật nhất của cơng nghệ mạng 5G có thể kể đến:
- Mạng 5G có tiềm năng cung cấp tốc độ nhanh hơn 100 lần so với mạng
4G hiện tại của chúng tơi.
- 5G sẽ góp phần kết nối các thiết bị trên toàn cầu.
- Duyệt internet rất, rất nhanh.
- Mạng 5G có độ trễ rất thấp cho phép người dùng ít gặp phải độ trễ khi
yêu cầu dữ liệu từ mạng.
- 5G sẽ rất quan trọng đối với sự phát triển của điều khiển tự động và
robot.
- Bạn có thể sử dụng các cuộc gọi internet như cuộc gọi bình thường mà
khơng bị cắt.
- Q trình tải xuống các tệp và video có độ phân giải cao sẽ diễn ra sau 2
giây.
- Các công ty sẽ buộc phải phát triển một loại pin dung lượng rất lớn.
- 5G sẽ giúp tạo ra ô tô tự lái và máy bay không người lái tự lái thành
cơng.
- 5G sẽ có mặt ở hầu hết các khu vực trên thế giới vào cuối năm 2020.

II.

Kiến trúc 5G
2.1 Kiến trúc cơ bản của 5G
Để hiểu kiến trúc cơ bản của 5G, chúng ta cần xác định được các thành
phần kiến trúc chính của mạng truy nhập di động. Chúng ta sẽ tập trung vào
các thành phần phổ biến cho cả 4G và 5G, do đó, thiết lập nền tảng để hiểu
các tính năng nâng cao của 5G được trình bày trong các phần sau.
Kiến trúc cơ bản của 5G bao gồm tất cả các phần tử mạng RAN (Mạng
truy nhập vô tuyến), bộ tổng hợp, mạng IP, nanocore, và các thành phần

mạng khác.

11


Nhóm 01

Hình 2.1.1: Kiến trúc cơ bản của mạng 5G
Mạng 5G sử dụng khái niệm IP phẳng để các RAN (Mạng truy cập vơ
tuyến) khác nhau có thể sử dụng cùng một Nanocore để giao tiếp. Các RAN
được hỗ trợ bởi kiến trúc 5G là GSM, GPRS / EDGE, UMTS, LTE, LTEadvanced, WiMAX, WiFi, CDMA2000, EV-DO, CDMA One, IS-95, v.v.
Kiến trúc IP phẳng xác định các thiết bị bằng cách sử dụng tên tượng trưng
không giống như kiến trúc phân cấp trong đó các địa chỉ IP thơng thường
được sử dụng. Kiến trúc này làm giảm số lượng phần tử mạng trong đường
dẫn dữ liệu và do đó làm giảm chi phí ở mức độ lớn hơn. Nó cũng giảm
thiểu độ trễ.
• Kiến trúc mạng phẳng loại bỏ hệ thống phân cấp tập trung từ mạng.
Thay vì chồng lên một lõi dữ liệu gói trên mạng thoại, kiến trúc này
tách riêng, và kiến trúc dữ liệu sẽ được đơn giản hóa đi rất nhiều, điều
đó có thể được triển khai để loại bỏ nhiều phần tử khỏichuỗi mạng.
Các chức năng BSC được phân chia giữa BS (Trạm gốc) và bộ định
tuyến cổng đa phương tiện.Trạm gốc sẽ giao tiếp trực tiếp qua 3GDT
(đường hầm trực tiếp 3G), với cổng phương tiện quaWAN (Carrier
Ethernet, MW, DWDM, v.v.). Một số chức năng của BSC / RNC như
quản lý tài nguyên vô tuyến, kiểm sốt sóng mang vơ tuyến, và phân
bổ tài ngun động, sẽ được xử lý bởi các trạm gốc, trong khi các
chức năng như phân phối phân trang thư tín, bảo mật sẽ được thực
hiện bởi trình quản lý di động, nằm trong bộ định tuyến Gateway.
12

Nhóm 01
• Cách tiếp cận này có những lợi thế rõ ràng. Nó sẽ tiết kiệm đáng kể
Capex và Opex, theo đó nhà cung cấp dịch vụ sẽ có ít kì vọng hơn và
ít thực thể mạng hơn. Bằng cách giảm số bước nhảy trên mạng, dữ
liệu di chuyển nhanh hơn giữa các điểm cuối, giảm đáng kể độ trễ
mạng để giúp hỗ trợ các ứng dụng thời gian thực như thoại qua IP
(VoIP), chơi game và hội nghị truyền hình.
Bộ tổng hợp 5G tổng hợp tất cả các lưu lượng RAN và định tuyến nó đến
Gateway. Bộ tổng hợp 5G được đặt tại vị trí BSC / RNC. Thiết bị đầu cuối di
động 5G có các giao diện vơ tuyến khác nhau cho mỗi RAT để cung cấp hỗ trợ
cho tất cả các công nghệ không dây và truy cập phổ.
Một thành phần khác trong kiến trúc mạng 5G là 5G nanocore. Nó bao gồm
cơng nghệ nano, điện tốn đám mây, kiến trúc All IP. Điện toán đám mây sử
dụng internet cũng như các máy chủ từ xa trung tâm để duy trì dữ liệu và ứng
dụng của người dùng. Nó cho phép người tiêu dùng sử dụng các ứng dụng mà
không cần cài đặt và truy cập các tệp của họ từ bất kỳ máy tính nào trên tồn cầu
với việc sử dụng internet.

Lớp giao thức 5G

Hình 2.1.2: Lớp giao thức 5G tương ứng với lớp giao thức OSI
Lớp giao thức 5G bao gồm lớp OWA (Kiến trúc không dây mở), lớp
mạng, lớp giao thức truyền tải mở, và lớp ứng dụng
13


Nhóm 01
• Lớp OWA: Nó hoạt động như lớp vật lý và lớp liên kết dữ liệu của lớp
giao thức OSI. Nó cung cấp băng tần cơ sở mở xử lý các mô-đun với các

tham số giao diện mở để hỗ trợ các mô-đun khác nhau đang tồn tại cũng
như tiêu chuẩn giao tiếp không dây trong tương lai. Lớp OWA được nhắm
mục tiêu đến các lớp MAC (Lớp điều khiển truy nhập trung bình) / PHY
(Lớp vật lý) của thiết bị đầu di động đầu cuối (4G), cung cấp cơ sở để
định nghĩa khái niệm mạng 5G.
• Lớp mạng: Nó được sử dụng để định tuyến dữ liệu từ thiết bị IP nguồn
đến thiết bị / hệ thống IP đích.Điện thoại di động 5G sẽ duy trì đa mơi
trường mạng khơng dây ảo. Vì vậy, nó được chia thành các lớp mạng
dưới và trên. Điều này là do thiết kế ban đầu của Internet, nơi tất cả các
định tuyến đều dựa trên địa chỉ IPsẽ khác nhau trong mỗi mạng IP trên
toàn thế giới. Phần mềm trung gian giữa các lớp mạng trên và các lớp
mạng dưới sẽ duy trì dịch địa chỉ từ mạng địa chỉ cao (IPv6) thành các
mạng địa chỉ IP thấp hơn khác nhau (IPv4 hoặc IPv6) và ngược lại.
• Lớp giao thức truyền tải mở: Nó kết hợp chức năng của cả lớp vận
chuyển và lớp phiên. Mạng di động và mạng không dây khác với mạng có
dây về lớp truyền tải.Trong tất cả các phiên bản TCP, giả định là các phân
đoạn bị mất là do tắc nghẽn mạng, trong khi trong mạng khơng dây, mất
mạng có thể xảy ra do tỷ lệ lỗi bit cao hơn trong giao diện vơ tuyến. Vì
vậy, các sửa đổi và thích ứng TCP được đề xuất cho mạng di động và
mạng không dây, sẽ chỉ truyền lại các phân đoạn TCP bị mất hoặc bị hỏng
qua liên kết không dây. Đối với di động 5G, các thiết bị đầu cuối sẽ phù
hợp để có lớp truyền tải có thể được tải xuống và cài đặt. Các thiết bị di
động như vậy sẽ có khả năng tải xuống (ví dụ: TCP, RTP, v.v. hoặc giao
thức truyền tải mới) phiên bản, nhắm mục tiêu đến một công nghệ khơng
dây cụ thể được cài đặt tại các trạm gốc.
• Lớp ứng dụng: Nó đánh dấu dữ liệu theo định dạng thích hợp được u
cầu. Nó cũng thực hiện mã hóa và giải mã dữ liệu. Nó chọn kết nối không
dây tốt nhất cho dịch vụ nhất định.Về các ứng dụng, yêu cầu cuối cùng từ
thiết bị đầu cuối di động 5G là cung cấp quản lý QoS thông minh trên
nhiều mạng. Điện thoại 5G phải cung cấp khả năng kiểm tra chất lượng

dịch vụ và lưu trữ phép đo thông tin trong cơ sở dữ liệu thông tin trong
thiết bị đầu cuối di động. Các tham số QoS, chẳng hạn như độ trễ, jitter,
mất mát, băng thông, độ tin cậy, sẽ được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu trong
điện thoại di động 5G với mục đích sẽ được sử dụng bởi các thuật tốn
thơng minh chạy trong thiết bị đầu cuối di động như các quy trình hệ
14


Nhóm 01
thống, và cuối cùng sẽ cung cấp kết nối không dây tốt nhất theo QoS yêu
cầu và hạn chế chi phí cá nhân.

2.2 Khung kiến trúc 5G NGMN
Khung NGMN nhấn mạnh sự cần thiết của các chức năng mạng mơ-đun
có thể được triển khaivà được mở rộng theo u cầu để đáp ứng các trường
hợp sử dụng khác nhau một cách nhanh nhẹn và hiệu quả về cách thức chi
phí. Cách tiếp cận NGMN được xây dựng dựa trên khái niệm phần mềm hóa
mạng 5G. Về bản chất, phần mềm hóa là một tổng thể cách tiếp cận để thiết
kế, thực hiện, triển khai, quản lý và duy trì thiết bị mạng và / hoặc các thành
phần mạng thông qua phần mềm lập trình.
Bốn cách tiếp cận để phần mềm hóa rất quan trọng trong mạng 5G vàđược
phản ánh trong mơ hình NGMN:
• Mạng do phần mềm xác định (SDN):Một cách tiếp cận để thiết
kế,xây dựng và vận hành các mạng quy mơ lớn dựa trên lập
trìnhchuyển tiếp các quyết định trong bộ định tuyến và bộ chuyển
mạch qua phần mềm từ mộtmáy chủ trung tâm. SDN khác với
mạng truyền thống, yêu cầucấu hình của từng thiết bị riêng biệt và
dựa trên các giao thức khơng thể thay đổi.
• Ảo hóa các chức năng mạng (NFV):Sự ảo hóa của tính tốn, lưu
trữ và các chức năng mạng bằng cách triển khaicác chức năng trong

phần mềm và chạy chúng trên máy ảo.
• Edge computing (Điện tốn cạnh):Một cơng nghệ thơng tin phân
tán (CNTT)kiến trúc trong đó dữ liệu khách hàng được xử lý ở
ngoại vi của mạng, càng gần nguồn gốc càng tốt.
• Cloud-edge computing (Điện tốn đám mây):Một dạng máy tính
tiên tiến cung cấp cho nhà phát triển ứng dụng và nhà cung cấp dịch
vụ khả năng của điện tốn đám mây cũng như mơi trường dịch vụ
CNTT ở rìa của mạng. Mục đích là cung cấp nhiều khả năng tính
tốn, lưu trữ và băng thơng gần hơn với đầu vào dữ liệu và / hoặc
người dùng cuối.

15


Nhóm 01

Chức năng phân lớp

Hình 2.2.1: Khung kiến trúc NGMN bao gồm 3 lớp và quản lý End-to-end
(E2E) và thực thể điều phối
Lớp tài nguyên cơ sở hạ tầng bao gồm các tài nguyên vật lý vàphần
mềm hệ thống của mạng hội tụ di động cố định (FMC). Hình 2.2.1 hiển thị
chi tiết phần mạng lõi, bao gồm các loại thiết bị:
• Các nút đám mây:Các nút này cung cấp các dịch vụ đám mây,
phần mềm và tài nguyên lưu trữ. Có thể có một hoặc nhiều đám
mây trung tâm tại các nút cung cấp dịch vụ điện toán đám mây
truyền thống. Ngoài ra,các nút trên đám mây cung cấp độ trễ thấp
và quyền truy cập bảo mật cao hơn vàothiết bị khách ở biên của
mạng. Tất cả các nút này bao gồm phần mềm hệ thống ảo hóa để hỗ
trợ máy ảo và hộp đựng. NFV cho phép triển khai hiệu quả các tài

16


Nhóm 01
ngun đám mây tới nút cạnh thích hợp cho một ứng dụng nhất
định và cố định hoặcngười sử dụng di động. Sự kết hợp của SDN
và NFV cho phép chuyển động của tài nguyên cạnh và dịch vụ để
cung cấp cho người dùng di động.
• Các nút mạng: Đây là các bộ định tuyến IP và các loại thiết bị
chuyển mạch khác để triển khai một đường dẫn vật lý thông qua
mạng cho kết nối 5G. SDN cung cấp cho việc tạo và quản lý linh
hoạt và năng động những đường dẫn này.
• Các nút truy nhập: Chúng cung cấp một giao diện cho các mạng
truy cập vô tuyến (RAN), cung cấp quyền truy cập vào thiết bị di
động của người dùng (UE). SDN tạo các đường dẫn sử dụng một
nút truy cập cho một hoặc cả hai đầu củakết nối liên quan đến thiết
bị không dây.
Tài nguyên phần cứng và phần mềm ở lớp tài nguyên cơ sở hạ tầng được
tiếp xúc với các lớp cao hơn và quản lý đầu cuối và điều phốithực thể thông
qua các giao diện lập trình ứng dụng (API) có liên quan. Giám sát hiệu suất
và trạng thái cũng như cấu hình là nhiệm vụ các phần của một API như vậy.
Lớp hỗ trợ kinh doanh là một thư viện của tất cả các chức năng được
yêu cầu trong mộtmạng hội tụ dưới dạng các khối xây dựng kiến trúc môđun,bao gồm các chức năng được thực hiện bởi các mô-đun phần mềm có
thể được truy xuất từkho lưu trữ đến vị trí mong muốn và một tập hợp các
thơng số cấu hình cho các phần nhất định của mạng (ví dụ: truy cập vô
tuyến). Các loại thành phần cụ thể tại lớp này bao gồm:
• Chức năng control plane: Đây là các mơ-đun thực hiện kiểm sốt
các chức năng báo hiệu trong mạng, cũng như các tín hiệu điều
khiểnliên kết với SDN và NFV.
• Chức năng user plane: Các mơ-đun này giải quyết việc trao đổi

dữ liệu người dùng qua kết nối.
• Cấu hình cơng nghệ truy cập vơ tuyến (RAT): Các chức năng
này tạo điều kiện thuận lợi cho việc cấu hình các phần tử trong
RAN, bao gồm các trạm gốc.
• Thơng tin trạng thái: Thơng tin trạng thái được tách ra từ các chức
năng và nút và được quản lý riêng biệt. Điều này bao gồm trạng
thái của các kết nối mạngvà các kênh radio RAN.
Với việc sử dụng SDN và NFV, mạng 5G có thể hỗ trợ các chức năng linh
hoạt và các khả năng. Các chức năng ở lớp hỗ trợ kinh doanh có thể điều
17


Nhóm 01
chỉnh kết nối, cấu hình và triển khai tài nguyên cho từng trường hợp sử
dụng.
Lớp ứng dụng nghiệp vụ chứa các ứng dụng và dịch vụ cụ thể hỗ trợ
những người dùng sau của mạng 5G:
• Nhà khai thác mạng di động: Một nhà khai thác mạng di động là
một nhà khai thác mạng không dây tổ chức viễn thông cung cấp dữ
liệu và thoại không dây giao tiếp cho người dùng di động đã đăng
ký của nó. Nhà điều hành sở hữu hoặc kiểm soát cơ sở hạ tầng viễn
thơng hồn chỉnh để lưu trữ và quản lý liên lạc di động giữa người
dùng di động đã đăng ký với người dùng trong cùng một mạng viễn
thông không dây và có dây bên ngồi,bao gồm phân bổ phổ tần vô
tuyến, cơ sở hạ tầng mạng không dây,cơ sở hạ tầng sửa chữa lại,
thanh tốn, chăm sóc khách hàng, cung cấp máy tính hệ thống, và
các tổ chức tiếp thị và sửa chữa. Các nhà khai thác mạng điện thoại
di động còn được gọi là nhà cung cấp dịch vụ khơng dây, và các
cơng ty di động.
• Doanh nghiệp: Doanh nghiệp là một doanh nghiệp cung cấp các

dịch vụ trên mạng điện thoại di động. Các dịch vụ này bao gồm các
ứng dụng chạy trên thiết bị di động thiết bị và các dịch vụ dựa trên
đám mây cho phép ứng dụng có thể di chuyển được trên nhiều thiết
bị.
• Verticals: Ngành dọc là một tổ chức cung cấp các sản phẩm và /
hoặc các dịch vụ được nhắm mục tiêu đến một ngành, thương mại,
nghề nghiệp cụ thể hoặcnhóm khách hàng có nhu cầu chuyên biệt
khác. Một dọc có thể cung cấp một loạt các sản phẩm hoặc dịch vụ
hữu ích trong ngành ngân hàng hoặc chăm sóc sức khỏe. Ngược lại,
nghành ngang cung cấp các sản phẩm hoặc dịch vụ giải quyết một
nhu cầu cụ thể trong nhiều ngành, chẳng hạn như kế toánhoặc thanh
toán các sản phẩm và dịch vụ. Một số trường hợp sử dụng 5G được
thực hiện bởi các mạng riêng độc lập do chính ngành dọc quản lý
chứ khơng phải là nhà cung cấp dịch vụ mạng (NSP). Một ví dụ
điển hình là tự động hóa nhà máy. Trong những trường hợp như
vậy, ngành dọc có thể sở hữu và kiểm sốt các gói ứng dụng riêng
và lớp ứng dụng nghiệp vụ.
• Over-the-top (OTT) và các bên thứ 3: OTT hoặc dịch vụ của bên
thứ bacó thể được định nghĩa là bất kỳ dịch vụ nào được cung cấp
qua Internet và mạng điện thoại di động mà bỏ qua kênh phân phối
18


Nhóm 01
của các nhà khai thác truyền thống.Hợp tác giữa nhà khai thác
mạng di động và OTT liên quan đến việc cung cấp chất lượng dịch
vụ (QoS) và thuộc tính độ trễ trongcác lát mạng. Ví dụ về các OTT
bao gồm:
▪ Giao thức thoại qua Internet (VoIP): Skype, Viber,…
▪ Dịch vụ tin nhắn ngắn (SMS): WhatsApp, Kakao Talk,

Line, Telegram,…
▪ Ứng dụng:Cổng tìm kiếm, cổng tin tức, ngân hàng, thời tiết,
mua sắm,…
▪ Dịch vụ đám mây: Dropbox, Google Drive, Apple
iCloud,…
▪ Truyền hình Internet (video streaming): Netflix, Hulu,
YouTube, Amazon Video,…
Tại giao diện của thực thể điều phối và quản lý end-to-end, người dùng ở
lớp ứng dụng nghiệp vụ có thể xây dựng các lát mạng chuyên dụng cho một
ứng dụng hoặc ánh xạ một ứng dụng đến các phần mạng hiện có.
Thực thể quản lý và điều phối E2E là đầu mối liên hệ với dịch các
trường hợp sử dụng và mô hình kinh doanh thành các chức năng mạng thực
tế và lát. Nó xác định các lát mạng cho một kịch bản ứng dụng nhất định,
chuỗi các chức năng mạng mô-đun liên quan, chỉ định hiệu suất cấu hình
liên quan, và cuối cùng ánh xạ tất cả những điều này vào tài nguyên cơ sở hạ
tầng. Nó cũng quản lý việc mở rộng khả năng của các chức năng đó cũng
như phân bố địa lý. Trong một số mơ hình kinh doanh nhất định, nó cũng có
thể sở hữu khả năng cho phép các bên thứ ba tạo và quản lý các lát mạng.

2.3 Kiến trúc 5G 3GPP
Dự án Đối tác Thế hệ thứ 3 ( 3GPP ) gồm các công nghệ viễn thông bao
gồm RAN, mạng vận tải cốt lõi và khả năng dịch vụ. 3GPP đã cung cấp các
thông số kỹ thuật hệ thống hoàn chỉnh cho kiến trúc mạng 5G hướng đến
dịch vụ nhiều hơn so với các thế hệ trước.
Các dịch vụ được cung cấp thông qua một khuôn khổ chung cho các chức
năng mạng được phép sử dụng các dịch vụ này. Tính mơ-đun, khả năng tái
sử dụng và khả năng tự ngăn chặn của các chức năng mạng là những thiết kế
được cân nhắc bổ sung cho kiến trúc mạng 5G được mô tả bởi các thông số
kỹ thuật của 3GPP.

2.3.1 Phổ tần số và tần số 5G
19


Nhóm 01
Nhiều dải tần số hiện đang được dành riêng cho đài phát thanh mới
(NR) 5G. Phần phổ vô tuyến có tần số từ 30 GHz đến 300 GHz được gọi
là sóng milimét, vì bước sóng nằm trong khoảng từ 1-10 mm. Các tần số
từ 24 GHz đến 100 GHz hiện đang được phân bổ cho 5G ở nhiều khu vực
trên tồn thế giới.
Ngồi sóng milimet, các tần số UHF chưa được sử dụng hết từ 300
MHz đến 3 GHz cũng đang được sử dụng lại cho 5G. Sự đa dạng của các
tần số được sử dụng có thể được điều chỉnh cho phù hợp với các ứng dụng
duy nhất khi các tần số cao hơn được đặc trưng bởi băng thông cao hơn,
mặc dù phạm vi ngắn hơn. Các tần số sóng milimet là lý tưởng cho các
khu vực đông dân cư, nhưng không hiệu quả khi liên lạc đường dài. Trong
các dải tần số cao và thấp hơn dành riêng cho 5G này, mỗi nhà cung cấp
dịch vụ đã bắt đầu tạo ra các phần riêng lẻ rời rạc của riêng họ trong phổ
5G.

2.3.2 MEC:
Điện toán biên di động(Multi-Access Edge Computing) là một yếu tố
quan trọng của kiến trúc 5G. MEC là một bước tiến trong điện toán đám
mây, mang các ứng dụng từ các trung tâm dữ liệu tập trung sang biên
mạng, và do đó gần gũi hơn với người dùng cuối và thiết bị của họ. Về cơ
bản, điều này tạo ra một lối tắt trong việc phân phối nội dung giữa người
dùng và máy chủ lưu trữ và đường dẫn mạng dài đã từng ngăn cách họ.
Công nghệ này không chỉ dành riêng cho 5G nhưng chắc chắn là không
thể thiếu đối với hiệu quả của nó. Các đặc điểm của MEC bao gồm độ trễ
thấp, băng thông cao và khả năng truy cập thông tin RAN theo thời gian

thực giúp phân biệt kiến trúc 5G với các phiên bản tiền nhiệm của nó. Sự
hội tụ này của mạng RAN và mạng lõi sẽ yêu cầu các nhà khai thác tận
dụng các cách tiếp cận mới để kiểm tra và xác nhận mạng.
Mạng 5G dựa trên các thông số kỹ thuật 3GPP 5G là môi trường lý
tưởng để triển khai MEC. Các thông số kỹ thuật 5G xác định các yếu tố
hỗ trợ cho tính toán biên, cho phép MEC và 5G phối hợp định tuyến lưu
lượng. Ngồi lợi ích về độ trễ và băng thơng của kiến trúc MEC, việc
phân bổ sức mạnh tính toán sẽ giúp tăng khối lượng thiết bị được kết nối
vốn có cho việc triển khai 5G và sự trỗi dậy của Internet of Things (IoT)
tốt hơn.

2.3.3 Kiến trúc 5G RAN:
RAN là một phần của hệ thống viễn thông kết nối các thiết bị với các
bộ phận khác của mạng thông qua kết nối vô tuyến không dây. Với Open20


Nhóm 01
RAN, cơ sở hạ tầng 5G có thể khơng còn bị phụ thuộc vào nhu cầu về
phần cứng độc quyền đắt tiền.
Cơng nghệ Open-RAN có những tiềm năng nhất định trong việc triển
khai mạng truy cập vô tuyến, nên đã thu hút được nhiều tổ chức, nhà sản
xuất tham gia vào nghiên cứu, chế tạo và thử nghiệm. Hiện trên thế giới
có một số nhóm nghiên cứu, phát triển Open-RAN như là: O-RAN
Alliance, Open-RAN Policy Coaliation, Telecom Infra Project, O-RAN
Software Community, Small Cell Forum,...
Hiệp hội O-RAN (O-RAN Alliance)(1) hình thành năm 2018 qua việc
hợp nhất giữa Hiệp hội C-RAN (C-RAN Alliance) và Diễn đàn XRAN
(XRAN Forum). Hiệp hội O-RAN phát triển các tiêu chuẩn để đảm bảo
rằng thiết bị từ nhiều nhà cung cấp có thể hoạt động với nhau. O-RAN tập
trung vào 3 lĩnh vực: (i) Nghiên cứu các chuẩn mới cho Open-RAN, đảm

bảo rằng thiết bị từ nhiều nhà cung cấp có thể hoạt động với nhau; (ii)
Phát triển phần mềm mở cho RAN trên cơ sở hợp tác với tổ chức Linux;
(iii) Hỗ trợ các thành viên O-RAN trong việc triển khai kiểm thử và tích
hợp hệ thống. Hiện nay, Việt Nam có Tập đồn Viettel và VinSmart là
thành viên của Hiệp hội O-RAN.
Theo Hiệp hội Chính sách Open-RAN, việc chuẩn hóa giao diện trong
Open-RAN sẽ khuyến khích nhiều mơ hình kinh doanh khác nhau xuất
hiện, cạnh tranh, đồng thời tạo ra một thị trường quốc tế sôi động sẽ thúc
đẩy phát triển mạng di động tiên tiến cho 5G và các thế hệ tiếp theo. Việc
áp dụng tiêu chuẩn mở sẽ tạo điều kiện cho nhiều nhà cung cấp hoạt động
trên hệ thống có thể thay thế cho nhau, phá bỏ các rào cản gia nhập thị
trường đối với những nhà mạng mới. Open-RAN sẽ thay đổi mơ hình kinh
doanh cho tất cả nhà cung cấp viễn thông, chuyển dịch vụ viễn thông sang
phần mềm và điện tốn đám mây thay vì dùng phần cứng độc quyền.
Open-RAN là một sự thay đổi kiến trúc mạng thơng tin di động cho
phép các mạng được tích hợp với nhau sử dụng các phần tử mạng từ nhiều
nhà sản xuất khác nhau. Khái niệm cốt lỗi của Open-RAN là “MỞ” các
giao thức và giao diện giữa nhiều phần tử mạng khác nhau (vô tuyến,
phần cứng và phần mềm) trong mạng RAN. Lợi ích của việc sử dụng
Open-RAN là tăng được năng lực mạng, linh hoạt hơn và tiết kiệm chi phí
hơn.
3 thành phần chính trong mạng Open-RAN, gồm:
- Khối vơ tuyến (RU – Radio Unit): Thu phát tín hiệu vơ tuyến, khuếch
đại và số hóa. RU nằm gần hoặc được tích hợp vào ăng-ten.
21


Nhóm 01
- Khối phân tán (DU – Distributed Unit): Có chức năng xử lý tín hiệu,
truy cập mạng thời gian thực. DU có thể được đặt tập trung hoặc nằm gần

trạm gốc di động.
- Khối tập trung (CU – Centralized Unit): Có chức năng xử lý gói tin
tức.

Mạng Open-Ran

Mục tiêu của Open-RAN
Open-RAN hướng đến mục tiêu tạo ra mạng truy cập vơ tuyến RAN
tương lai theo hướng mở, ảo hóa và thơng minh hóa:
- Giao diện mở cho phép thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau có thể
kết nối với nhau, giúp nhà khai thác nhỏ phát triển dịch vụ mới và cấu
hình mạng phù hợp với nhu cầu riêng của họ, tạo điều kiện và cho phép
phát triển một hệ sinh thái đa nhà cung cấp, thúc đẩy cạnh tranh hơn và
giảm chi phí đầu tư.
- Ảo hóa cho phép thay thế các chức năng phần cứng độc quyền bằng
việc sử dụng các phần mềm mã nguồn mở và phần cứng white-box, giúp
22


Nhóm 01
cho việc thay đổi dịch vụ một cách nhanh chóng và phát triển mạng, dịch
vụ một cách linh hoạt.
- Thơng minh hóa cho phép triển khai mạng RAN tự điều khiển, phân
bổ tài nguyên vô tuyến động, tối ưu mạng trên cơ sở ứng dụng các công
nghệ AI/ML (Artificial Intelligence/Machine Learning) giúp cho việc đơn
giản hóa hoạt động điểu hành mạng và giảm chi phí điều hành.
Hiện nay, Open-RAN vẫn đang ở giai đoạn phát triển, chưa có các đánh
giá đầy đủ đối với nhiều vấn đề liên quan. Do đó, Open-RAN cần tiếp tục
được hồn thiện, đánh giá thử nghiệm trước khi đưa ra thương mại hóa
rộng rãi trong thời gian tới.

2.3.4 eCPRI
Giao diện vô tuyến công cộng chung (CPRI) đã ra đời khá lâu. Nhưng
hiện tại, CPRI nâng cao (eCPRI) đang trở thành một công nghệ quan
trọng cần thiết cho 5G.
Mạng không kết hợp với sự phân chia chức năng cũng mang lại các lợi
ích chi phí khác, đặc biệt là khi giới thiệu các giao diện mới như eCPRI.
Giao diện RF không hiệu quả về chi phí khi thử nghiệm số lượng lớn các
nhà mạng 5G vì chi phí RF tăng nhanh chóng. Sự ra đời của các giao diện
eCPRI mang lại một giải pháp hiệu quả hơn về chi phí vì có thể sử dụng ít
giao diện hơn để kiểm tra nhiều nhà mạng 5G. eCPRI nhằm mục đích trở
thành một giao diện chuẩn hóa cho 5G được sử dụng, chẳng hạn như
trong giao diện phía trước O-RAN như DU. CPRI trái ngược với eCPRI
được phát triển cho 4G, tuy nhiên trong nhiều trường hợp là do nhà cung
cấp cụ thể làm cho nó trở thành vấn đề đối với các nhà khai thác.
eCPRI có các đặc điểm sau:

•

Khơng cịn phân loại cổng chính / cổng phụ ở cấp vật lý
23


Nhóm 01
•
•
•
•

•

Lớp eCPRI nằm trên lớp mạng truyền tải.
Lớp eCPRI không quan tâm đến cấu trúc liên kết lớp mạng truyền tải thực
tế
Mạng truyền tải có thể bao gồm một số mạng cục bộ, ví dụ như (các) bộ
chuyển mạch cục bộ do các nhà cung cấp eREC / eRE cung cấp.
Các kết nối logic được hỗ trợ bao gồm:
o Point-to-point (một eREC - một eRE), giống như CPRI.
o Point-to-multi-point (một eREC - một số eRE), giống như CPRI
o Đa điểm - đa điểm (eREC - eRE, eREC - eREC, eRE - eRE), mới
cho eCPRI nhưng không phải lúc nào cũng cần thiết.
Dự phòng, QoS, bảo mật, vv chủ yếu là các chức năng của mạng lưới giao
thông; Các nút eCPRI cần triển khai các giao thức lớp mạng truyền tải
thích hợp để hỗ trợ các khả năng này nếu được yêu cầu.

2.3.5 Network Slicing
Network slicing là cách thức cho phép tạo ra nhiều mạng ảo đáp ứng
những nhu cầu riêng biệt của các ứng dụng, dịch vụ, thiết bị trên cùng một
hạ tầng mạng vật lý.
Ưu điểm của Network Slicing
Ưu điểm chính là có thể cung cấp các mạng ảo end-to-end bao gồm
nhiều chức năng như networking, computing và storage cho các khách
hàng khác nhau trên cùng một hạ tầng vật lý.
Ví dụ: Trong 5G thường nói đến việc chia sẻ mạng vật lý cho các ứng
dụng IoT, MBB hay ứng dụng cần độ trễ thấp (low-latency, vd giao
thông). Những ứng dụng này cần những đặc tính truyền tải khác nhau. IoT
thường có số lượng thiết bị lớn nhưng băng thơng cho mỗi thiết bị nhỏ;
MBB có số lượng thiết bị nhỏ, nhưng băng thông lớn. Network slicing
cho phép phân mảnh mạng vật lý ở mức end-to-end để phân biệt và tối ưu
cho các nhóm dịch vụ này.

Vấn đề kinh doanh:
Network slicing trong mạng 5G kỳ vọng mở ra những cơ hội kinh
doanh sinh lời mới cho các nhà khai thác mạng. Nhà khai thác mạng có
thể cắt nhỏ mạng lưới thành các mạng logic và cho thuê những lát cắt
mạng này. Một cơng ty điện lực có thể muốn thuê lâu dài một network
slice phục vụ cho các thiết bị thông minh của họ bao gồm sensor, đồng hồ
đo, các bộ điều khiển và network slice đó được tùy biến, tối ưu cho các
thiết bị IoT. Bên cạnh đó, nhà tài trợ cho một buổi hịa nhạc có thể muốn
24