Đồ án tốt nghiệp mạng 5g các tiêu chuẩn thí nghiệm thách thức phát triển và thực hiện

lOMoARcPSD|13013005 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG ISO 9001:2015 5G – TỔNG QUAN VỀ CÁC TIÊU CHUẨN, THÍ NGHIỆM, THÁCH THỨC, PHÁT TRIỂN VÀ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY NGÀNH ĐIỆN TỬ TRUYỀN THƠNG Sinh viên: Hồ Hải Hoàng Người hướng dẫn: TS Mai Văn Lập HẢI PHỊNG - 2019 lOMoARcPSD|13013005 Cộng hồ xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc o0o BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Sinh viên : Hồ Hải Hoàng – MSV : 1412103011 Lớp : ĐT1801 - Ngành Điện Tử Truyền Thông Tên ề tài : 5G – Tổng quan tiêu chuẩn, thí nghiệm, thách thức, phát triển thực NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ ề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ) lOMoARcPSD|13013005 Các số liệu cần thiết ể thiết kế, tính tốn Địa iểm thực tập tốt nghiệp : CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Người hướng dẫn thứ nhất: lOMoARcPSD|13013005 Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn : Mai Văn Lập Tiến sĩ Trường Đại học dân lập Hải Phịng Tồn ề tài Người hướng dẫn thứ hai: Họ tên : Học hàm, học vị : Cơ quan công tác : Nội dung hướng dẫn : Đề tài tốt nghiệp ược giao ngày 15 tháng 10 năm 2018 Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 07 tháng 01 năm 2019 Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N Sinh viên Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N Cán hướng dẫn Đ.T.T.N Hồ Hải Hoàng TS Mai Văn Lập Hải Phòng, ngày tháng năm 2019 HIỆU TRƯỞNG GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP Họ tên giảng viên: Đơn vị công tác: lOMoARcPSD|13013005 Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Nội dung hướng dẫn: Tinh thần thái ộ sinh viên trình làm ề tài tốt nghiệp Đánh giá chất lượng án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu ã ề nhiệm vụ Đ.T T.N mặt lý luận, thực tiễn, tính tốn số liệu…) Ý kiến giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp Được bảo vệ Không ược bảo vệ Điểm hướng dẫn Hải Phòng, ngày … tháng … năm Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN lOMoARcPSD|13013005 Họ tên giảng viên: Đơn vị công tác: Họ tên sinh viên: Chuyên ngành: Đề tài tốt nghiệp: Phần nhận xét giáo viên chấm phản biện Những mặt hạn chế Ý kiến giảng viên chấm phản biện Được bảo vệ Khơng ược bảo vệ Điểm hướng dẫn Hải Phịng, ngày … tháng … năm Giảng viên chấm phản biện (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN lOMoARcPSD|13013005 Khi em nghiên cứu ề tài, trình thực án nỗ lực, cố gắng thân em ã nhận ược hướng dẫn, giúp ỡ, ộng viên khơng nhỏ từ phía thầy giáo, cô giáo bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn trân thành ến: Thầy giáo TS Mai Văn Lập ã trực tiếp giúp em ịnh hướng ề tài án tận tình hướng dẫn, giải áp thắc mắc Thầy chia sẻ kiến thức chuyên môn sâu kinh nghệm quý báu giúp em hoàn thành án Đồng thời em xin cám ơn ến thầy giáo, cô giáo mơn bạn lớp ĐT1801 ã nhiệt tình chia sẻ, giúp ỡ ộng viên suốt trình làm án Cho dù em ã cố gắng, nỗ lực trình thực án có nhiều kiến thức Cho nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót câu văn dịch từ tiếng anh không ược rõ nghĩa Em mong nhận ược góp ý, bảo tận tình q thầy giáo, giáo bạn ồng mơn Hải Phịng, tháng năm 2019 Sinh viên thực Hồ Hải Hoàng TỪ VIẾT TẮT 3GPP AMPS API AR BI BS BTS CDMA DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ENGLISH TIẾNG VIỆT 3rd Generation Partnership Project Advanced Mobile Phone System Application Programming Interface Augmented Reality Business Intelligence Base Station Base Tranceiver Station Code Division Multiple Access Dự án ối tác hệ thứ Dịch vụ iện thoại di ộng cao cấp Giao diện lập trình ứng dụng Thực tế tăng cường Kinh doanh thông minh Trạm gốc Trạm thu phát gốc Đa truy nhập phân chia theo mã lOMoARcPSD|13013005 CDN Content Distribution Network CQI C-RAN Channel Quality Indicator Cloud Radio Access Network CSI Channel State Information D2D Divice to Divice Communication Denial of Service Mạng phân phối nội dung Chỉ số chất lượng kênh Mạng truy nhập vô tuyến ám mây Thông tin trạng thái kênh Truyền thông thiết bị - thiết bị Từ chối dịch vụ EE eMBB Digital Unit Enhanced Data Rates for GSM Evolution Energy Efficiency Enhanced Mobile Broadband Đơn vị số Cải tiến tốc ộ liệu cho phát triển GSM Hiệu suất lượng Băng rộng di ộng nâng cao FBMC Filter Bank Multi-Carrier FDD Frequency Division Duplex FDMA GPRS Frequency Division Multiple Access General Packet Radio Service GPS Global Positioning System Đa sóng mang lọc băng tần Ghép song công phân chia theo tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số Dịch vụ vơ tuyến gói tổng hợp Hệ thống ịnh vị toàn cầu GPU Graphics Processing Unit Bộ xử lý họa GSM ITM Global System for Mobile Communication High Speed Downlink Packet Access High Speed Uplink Packet Access Institute of Electrical and Electronics Engineers International Mobile Telecommunications Intelligent Traffic Management IoT Internet of Things Hệ thống thơng tin di ộng tồn cầu Truy nhập gói ường xuống tốc ộ cao Truy nhập gói ường lên tốc ộ cao Viện kỹ nghệ iện iện tử Viễn thông di ộng quốc tế Quản lý lưu lượng thông minh Mọi vật kết nối internet DoS DU EDGE HSDPA HSUPA IEEE IMT lOMoARcPSD|13013005 IP IS ISDN ITU LTE MAC METIS Internet Protocol Interim Standard Integrated Services Digital Network International Telecommunication Union Long Term Evolution Medium Access Control MIMO MMS Mobile and wireless communications Enablers for Twenty-twenty (2020) Information Society Multi-input Multi-output Multimedia Messaging Service MMT MPEG Media Transport mMTC Massive Machine Type Communications Moving Network Moving Relay Node MN MRN MS MVC NFV NI NOMA Mobile Station Multi-view Video Encoding Network Functions Virtualization Network Intelligence Non-Orthogonal Multiple Access Giao thức internet Tiêu chuẩn tạm thời Mạng số tích hợp a dịch vụ Liên minh viễn thơng quốc tế Phát triển dài hạn Lớp iều khiển truy cập môi trường Thông tin di ộng truyền thông không dây ứng dụng vào năm 2020 Đa ầu vào – a ầu Dịch vụ tin nhắn a phương tiện Cơng nghệ xử lý hình ảnh kỹ thuật số Truyền thông máy số lượng lớn Mạng di chuyển Điểm chuyển tiếp di ộng Trạm di ộng Mã hóa a video Ảo hóa mạng Mạng thơng minh Đa truy nhập khơng trực giao PHY POTN Operation and Management Tổ chức quản lý Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia theo tần Multiplexing số trực giao Orthogonal Frequency Division Đa truy nhập phân chia theo Multiple Access tần số trực giao Physical Layer Lớp vật lý Packet Optical Transport Network Mạng truyền tải quang packet QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên ộ cầu phương OAM OFDM OFDMA lOMoARcPSD|13013005 QoS RAN RAT Quality of Service Radio Access Network Radio Access Technology Chất lượng dịch vụ Mạng truy nhập vô tuyến Công nghệ truy cập vô tuyến SDMA Space Division Multiple Access SDN Software Defined Networks SE Spectral Efficiency Đa truy nhập phân chia theo không gian Công nghệ mạng ược xác ịnh phần mềm Hiệu quang phổ SIC Self – Interference Cancellation Kỹ thuật tự hủy nhiễu SIM Subcriber Indentification Mô-un nhật thực thuê bao Module Signal to Interference plus Noise Tín hiệu nhiễu cộng với tạp Ratio âm Short Message Service Dịch vụ tin nhắn ngắn Self - Organizing Network Mạng tự tổ chức Total Access Communications Hệ thống thơng tin truy nhập System tồn Transmission Control Protocol Giao thức iều khiển truyền vận Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian Unified Converged Transport Mạng vận tải hội tụ hợp Network User Equipment Thiết bị người sử dụng Ultra Mobile Broadband Siêu băng thông rộng di ộng Universal Mobile Hệ thống viễn thơng di ộng Telecommunications System tồn cầu Ultra-Reliable and LowTruyền thông thời gian trễ Latency Communications thấp tin cậy cực cao SINR SMS SON TACS TCP TDD TDMA uCTN UE UMB UMTS URLLC UX User Experience Trải nghiệm người dùng VR WCDMA Virtual Reality Wideband Code Division Multiple Access Thực tế ảo Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng lOMoARcPSD|13013005 4.2.1 Dịch vụ IoT (Internet of Things) Trong kỷ nguyên 5G, dịch vụ Internet of Things lan rộng toàn xã hội, dịch vụ IoT kết nối massive, nơi tất ối tượng ược kết nối xuất IoT ược ứng dụng vào nhiều lĩnh vực: - Quản lí chất thải Quản lí lập kế hoạch quản lí ô thị Quản lí môi trường - Phản hồi tình khẩn cấp Mua sắm thơng minh Quản lí thiết bị cá nhân Đồng hồ o thơng minh - Tự ộng hóa ngơi nhà Bảo trì, dự oán, giám sát hoạt ộng y tế Tăng cường kiểm sốt khách hàng, dễ dàng cung cấp thơng tin liên quan thời gian thực Hình 4.15: Kỷ nguyên vật kết nối internet Dịch vụ IoT tảng cở sở ể dịch vụ khác ời 4.2.2 Hình ba chiều dịch vụ gọi 3D hologram Hiện tại, dịch vụ gọi iện video ộ nét cao (HD) dịch vụ thoại âm chất lượng cao ược sử dụng rộng rãi 4G Tuy nhiên, gọi video thoại có số cách ể mang lại cho người dùng giống họ ang nói chuyện trực tiếp Tương lai 5G có bước tiến lớn phát triển giác quan, ể cung cấp trải nghiệm giao tiếp thực tế cho người dùng, cho phép họ cảm thấy thể người khác ang bên cạnh họ lOMoARcPSD|13013005 Như vậy, mạng 5G có khả truyền thơng cực nhanh, hình ảnh có ộ phân giải cao 4K-UHD cung cấp gấp lần ộ phân giải UHD 8K-UHD, mở rộng sang hình ảnh 3D dịch vụ ba chiều Hình 3.16 cho thấy dung lượng liệu ộ phân giải hình ảnh Cùng với chất lượng hình ảnh ược cải thiện, dịch vụ tương tác thời gian thực tùy chỉnh hỗ trợ năm giác quan dạng a phương tiện ược dự kiến thực Hình 4.16: Khối lượng liệu yêu cầu theo loại hình ảnh Trong trường hợp dịch vụ truyền trực tuyến ộ nét cao, dịch vụ streaming nội dung a phương tiện UHD theo thời gian thực áp ứng nhu cầu xem buổi hòa nhạc kiện thể thao theo góc nhìn khác trở thành xu hướng 4.2.3 Dịch vụ AR / VR hấp dẫn quy mô lớn Một dịch vụ không xa lạ thời iểm tại, nội dung AR / VR thu thập tạo sẵn ể cho người dùng tái sử dụng Nhưng kỷ nguyên 5G, dịch vụ tương tác thời gian thực Nghĩa nội dung AR VR ược thu phát trực tiếp ến người xem lOMoARcPSD|13013005 Hình 4.17: Cơng nghệ AR Tuy nhiên, mạng 5G tương lai thu thập thơng tin cảm biến khác bao gồm hình ảnh, liệu chiều sâu 3D, quay hồi chuyển, vv thời gian thực từ thiết bị khác iện thoại thông minh, xe hơi, camera quan sát, công suất siêu cao, thời gian thực kết nối masive Bằng cách nhận chúng theo thời gian thực thơng qua phân tích số liệu trình bày thơng tin ó ược xử lý tối ưu hóa theo mục ích sử dụng sở thích người dùng thơng qua hình khác nhau, cung cấp trải nghiệm người dùng kết hợp với thực tế thời gian thực Dịch vụ AR quy mô lớn liên quan ến việc nhận dạng ối tượng khác mốc / tòa nhà, sản phẩm, áp phích mơi trường xung quanh người sử dụng dựa iện toán ám mây thời gian thực xử lý phương tiện thơng tin có liên quan chất lượng cao bao gồm (U)HD audio / video 3D theo người sử dụng truyền tải chúng ến thiết bị ể cung cấp thực tế gia tăng Công nghệ VR dựa 5G dự kiến cho phép 'dịch vụ triển lãm nhập vai', theo ó tác phẩm, hình ảnh, phương tiện, tạo tác ược trưng bày bảo tàng hay show diễn ược xem trực tiếp nhà cảm giác ứng bảo tàng hay show diễn ó Người dùng cần trả tiền trước xem thiết bị VR với hình ảnh âm 3D chí 7D Ngồi ra, “dịch vụ chăm sóc hàng ngày AR”, theo ó số lượng loại thực phẩm tủ lạnh thời hạn sử dụng ln ược hiển thị lOMoARcPSD|13013005 Hình 3.18: Dịch vụ VR streaming 4.2.4 Dịch vụ trễ cực thấp Các hoạt ộng thực mạng có dây hạn chế khơng gian, thay vào ó dịch vụ iều khiển từ xa có ộ trễ thấp Ví dụ, dịch vụ kiểm sốt robot iều khiển từ xa, nhờ ó robot ược triển khai ịa iểm xây dựng nguy hiểm ể thay cho cho người, iều khiển từ xa không dây phản ứng nhanh ối với thay ổi môi trường dựa hình ảnh thơng tin có ộ phân giải cao theo thời gian thực Ở ây, truyền thông D2D ược sử dụng cách triệt ể, nơi thiết bị ầu cuối gần (robot iều khiển từ xa gần nhau) Trong quản lý, iều khiển mạng liên lạc trực tiếp ược mong ợi Do ó, cơng nghệ khác bao gồm truyền thông D2D giảm thiểu tương tác trung gian không cần thiết với mạng thiết bị ể giảm ộ trễ ầu cuối Hình 4.19: Ví dụ robot cứu hộ iều khiển từ xa Một vấn ề tương tự iều trị bệnh nhân nơi xa xôi, nơi bác sĩ khơng thể dễ dàng ghé thăm robot Nhiều dịch vụ chăm soc y tế hay phẫu thuật iều khiển từ xa có ộ trễ thấp ược tích cực sử dụng Bệnh nhân cần ến trạm y tế gần có trang thiết lOMoARcPSD|13013005 bị ại Sau ó, bác sĩ thơng qua robot hình ba chiều tiến hành khám chữa bệnh cho bệnh nhân Hình 4.20: Dịch vụ y tế từ xa cần kiểm soát ộ trễ thấp Dịch vụ kết nối tơ ví dụ iển hình sử dụng ộ trễ thấp 5G ể cho phép tự ộng lái xe dựa nhận dạng hình ảnh truyền thông V2V (Vehicle to Vehicle - Xe ến xe) hay V2I (Vehicle to Infrastructure - Xe ến sở hạ tầng) Đồng thời gửi báo ộng tai nạn thơng tin tình trạng ường xây dựng sở hạ tầng an tồn giao thơng thông minh hỗ trợ giao tiếp gần trường thiết bị ầu cuối trường hợp mạng kết nối Cuối cùng, cải tiến ược thực dịch vụ thơng tin giải trí tơ thực tế ảo, trò chơi 3D, gọi iện 3D… Hình 4.21: Các dịch vụ xe kết nối 4.2.5 Dịch vụ thơng minh dựa phân tích liệu Trong kỷ nguyên 5G, tiến công nghệ liệu dựa nhiều thông tin ược thu thập i trước iều làm tăng dịch vụ thông minh khác Các dịch vụ thông minh trước ây chủ yếu ược sử dụng cho mục ích báo cáo cách thu thập mộ t số lOMoARcPSD|13013005 liệu thống kê Công nghệ phân tích liệu ang phát triển nhanh chóng năm gần ây, phát triển theo cách mà phân tích thơng tin khứ dự oán thông tin tương lai Hiện tại, công nghệ phân tích liệu chủ yếu ược sử dụng ể nâng cao hiệu kinh doanh hoạt ộng quản lý mạng tổng thể Sự kết hợp 5G công nghệ liệu lớn vượt xa việc ơn giản cung cấp thông tin dịch vụ iều hướng, hướng dẫn nơi ăn uống tốt nhất, ưa khuyến nghị sản phẩm dịch vụ ể làm cho sống hàng ngày trở nên tiện lợi thoải mái Ngoài ra, ược lồng ghép vào sống người dân thơng qua dịch vụ cá nhân ể có sống thông minh giúp tiết kiệm thời gian chi phí Cơng nghệ cơng nghệ phân tích liệu kỷ nguyên 5G phát triển thành dịch vụ trí tuệ nhân tạo cung cấp dịch vụ liên quan khơng nhận thức tình hình mà cịn dự ốn tương lai với xác suất cao biện pháp phịng ngừa thích hợp cho thuận tiện an toàn người dùng Ví dụ, AI (trí thơng minh nhân tạo) việc kết hợp phân tích liệu cơng nghệ nhận diện bối cảnh áp dụng chúng vào hệ thống 5G Dịch vụ nhận thức tình thời gian thực qua ó thơng tin ược cung cấp thơng qua nhận thức môi trường xung quanh bao gồm khuôn mặt, ối tượng, trò chuyện, âm thanh, sử dụng công nghệ nhận thức học tập suy diễn xác tình hình nhu cầu người sử dụng Cụ thể hơn, loạt thiết bị ầu cuối eo ược (như Smart Glass, Badge Camera, nằm thể loại IoT thu thập số lượng lớn liệu thời gian thực Các liệu khác bao gồm hình ảnh có ộ phân giải cao ược gửi tới lưu trữ ám mây dung lượng cao Sau ó, thơng qua phân tích liệu, kỹ thuật học sâu trí tuệ nhân tạo iện tốn ám mây, thơng tin môi trường xung quanh người dùng mặt, trị chuyện, âm thanh, ối tượng, vị trí, vv trở nên có sẵn thời gian thực dựa ngữ cảnh ược suy Do ó ngữ cảnh làm sở cho việc suy nhu cầu người dùng, cho phép cung cấp thông tin tùy chỉnh cho người dùng (ví dụ: AR, âm thanh, video, v.v.) thời gian thực không chậm trễ lOMoARcPSD|13013005 Hình 4.22: Dịch vụ nhận thức ngữ cảnh thời gian thực thông minh nhân tạo 4.2.6 An tồn cơng cộng dịch vụ cứu trợ tai hoạ Trong mạng 5G giống mạng 4G-LTE, cho phép giao tiếp nút dịch vụ ó tạo cấu trúc lệnh thống khả giao tiếp giúp thu thập gửi nhiều liệu tai nạn, thảm hoạ cách sử dụng cảm biến, camera micrơ Ngồi ra, thơng tin phân tích xác nhận dạng thiên tai khả tiên ốn ạt ược thơng qua phân tích liệu cách kết nối cảnh xảy truyền tải lưu lượng truy cập với sở liệu hãng vận chuyển phủ có Và cách liên kết với cơng nghệ o vị trí, cung cấp dịch vụ khác biệt theo dõi tình thảm họa dịch vụ hướng dẫn hiểm Hình 4.23: Sự tiến triển dịch vụ cứu trợ thiên tai 5G lOMoARcPSD|13013005 4.3 Phổ 4.3.1 Các băng tần số yêu cầu 5G Phân tích yêu cầu tần số mong muốn lưu lượng truy cập tăng lên thời kỳ 5G cho thấy băng thông lên ến 1960 MHz ó, xem lại băng tần số khác bao gồm băng tần siêu cao 6GHz ể truyền thông 5G ITU-R ang xem xét phổ tần 6GHz băng tần ứng cử viên tiềm cho 5G cho quốc gia công ty ã ề xuất băng tần IMT GHz ITUR WP5D (Nhóm cơng tác 5D) ể ề xuất băng tần ứng cử viên 5G WRC-15 Hàn Quốc ã ề xuất băng tần số 1452-1492 MHz, 1980 ~ 2010 MHz, 2170-2200 MHz, 3,6 ~ 4,2 GHz 4,45,0 GHz cho ITU-R băng tần 1,5 GHz 3,6 ~ 4,2 GHz, dường ứng cử viên mạnh xem xét yêu cầu tần số tại, yêu cầu 5G hài hịa tồn cầu Dải tần số siêu cao 6GHz ang giai oạn ầu việc xem xét dự kiến ược thảo luận WRC-18 Hàn Quốc ã ề xuất băng tần 13.25-14 GHz, 18.1-18.6 GHz, 24.2529.5 GHz 38-39.5 GHz cho ITU-R chưa ạt ược thỏa thuận Các băng tần 27-29 GHz 70-80 GHz ầy hứa hẹn xem xét phổ ứng viên METIS, FCC 4.3.2 Dự báo nhu cầu tương lai ối với băng tần 5G Người ta dự oán vào năm 2020, tổng yêu cầu phổ phát sinh từ tăng trưởng lưu lượng truy cập thời kỳ 5G từ 1340 MHz ến 1960 MHz dựa tr ên phân tích mật ộ người dùng có tính ến nhu cầu thị trường, tiến công nghệ, cách tiếp cận ể xây dựng mạng Ngồi ra, cần phải có băng thông bổ sung khoảng 1000 MHz băng siêu cao tần, iều khác tùy thuộc vào lưu lượng truy cập thực tế ITU-R dự báo khoảng 1340 ến 1960 MHz cần ến việc phân tích yêu cầu RATG (Radio Access Technique Group) (IMT-2000) & RATG (IMT-Advanced) - thể Bảng 3.2 - xem xét nhu cầu thị trường, tiến công nghệ xây dựng mạng Cần thêm dải phổ tần 1000 MHz cho dải tần số siêu cao (cmWave, mmWave) GHz giả ịnh 30% tải mạng WLAN vv dựa phân tích yêu cầu phổ cho băng tần GHz Bảng 4.2: Dự báo yêu cầu phổ tần theo ITU-R (2020) Phân loại Yêu cầu phổ tần Yêu cầu phổ tần Tổng phổ yêu RATG cầu RATG Cài ặt mật ộ người dùng 440 MHz 900 MHz 1,340 MHz thấp lOMoARcPSD|13013005 Cài ặt mật ộ người dùng 540 MHz cao 4.4 Kết luận chương 1,420 MHz 1,960 MHz Mạng thông tin di ộng 5G hứa hẹn em lại thay ổi lớn cho ngành công nghiệp dịch vụ thông tin di ộng Sự thay ổi mạng 5G không ơn cải thiện tốc ộ liệu mà cịn thay ổi vị trí, vai trị thơng tin di ộng việc cung cấp dịch vụ ứng dụng công nghệ Với kết nghiên cứu triển khai thử nghiệm công nghệ 5G cho thấy nỗ lực tinh thần hợp tác lớn quan quản lý, tổ chức quốc tế, viện nghiên cứu, nhà khoa học doanh nghiệp q trình thực hóa tầm nhìn mạng thông tin di ộng 5G, nhằm hướng tới giới thông minh hơn, sống ơn giản ó thứ ược kết nối hiểu biết lẫn Chương ã trình bày cơng nghệ tương ứng với giá trị 5G Đi kèm với công nghệ kỹ thuật tương ứng tiêu biểu Dựa kỹ thuật 4G cần nâng cấp lên ể hỗ trợ cho 5G số kỹ thuật ể áp ứng cho dịch vụ IoT Tuy nhiên, kỹ thuật ều có nhược iểm chung tính phức tạp việc xử lý lượng tín hiệu khổng lồ thiết kế phần cứng cho hợp lý mặt chi phí kích thước nhỏ gọn Ngoài chương ễ cập dịch vụ tiên tiến mà có 5G áp ứng nổi, ặc biệt dịch vụ IoT Bên cạnh ó, tài nguyên phổ tần số vấn ề cần phải ược quan tâm Việt Nam cần nghiên cứu xác ịnh dải tần số mong muốn hệ thống thông tin di ộng triển khai vào năm tới lOMoARcPSD|13013005 KẾT LUẬN Sau nghiên cứu qua ề tài:" TÌM HIỂU MẠNG DI ĐỘNG 5G "nhờ giúp ỡ bảo tận tình thầy giáo Ths Mai Văn Lập em ã hiểu thêm nhiều cấu trúc công nghệ ược áp dụng mạng di ộng từ mạng 1G, 2G, 3G, 4G 5G Nhờ phát triển công nghệ qua thời kỳ mà giúp cho người gắn kết với nhau, sống văn minh hiểu biết thêm lịch sử Cũng nhờ mạng di ộng làm cho người khơng cịn khoảng cách Ví dụ người khoảng cách xa nhờ vào công nghệ mạng thiết bị ầu cuối khác giúp ta trao ổi tài liệu, thông tin cách ơn giản nhất, thuận tiện lOMoARcPSD|13013005 TÀI LIỆU THAM KHẢO - ITU-T Focus Group IMT-2020 Deliverables www.itu.int/dms_pub/itu-t/opb/tut/T-TUT-IMT-2017-2020-PDF-E.pdf - ITU towards “IMT for 2020 and beyond” www.itu.int/en/ITU-R/study-groups/rsg5/rwp5d/imt-2020/Pages/default.aspx - 5G PPP architecture 5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2017/07/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-2-Summer2017_For-Public-Consultation.pdf - 5G SKT 5g.co.uk/white-papers/sk-telecom-5g-whitepaper/ - ITU www.itu.int - 5G PPP of Huawei 5g-ppp.eu IEEE – 5G www.ieeexplore.ieee.org LỜI CẢM ƠN DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 13 Giới thiệu chung 13 lOMoARcPSD|13013005 1.1 Lịch sử ời phát triển 13 1.2 Phân loại hệ thống thông tin di ộng 14 1.2.1 Phân loại theo ặc tính tín hiệu 14 1.2.2 Phân loại theo cấu trúc hệ thống 15 1.2.3 Phân loại theo phương thức a truy nhập vô tuyến 1.2.4 Phân loại theo phương thức song song 15 17 Một số hệ mạng di ộng 17 2.1 Hệ thống thông tin di ộng hệ 1G (First Generation) 19 2.2 Hệ thống thông tin di ộng hệ 2G (Second Generation) 22 2.3 Hệ thống thông tin di ộng hệ 3G (Third Generation) 23 Kết luận chương I 25 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G 26 Giới thiệu chung 26 Mơ hình cấu trúc mạng 4G 27 2.1 Yêu cầu cấu trúc mạng mạng 4G 2.1.1 Hệ thống mạng có tính tích hợp 2.1.2 Hệ thống mạng có tính mở 27 27 28 2.1.3 Hệ thống mạng phải ảm bảo chất lượng dich vụ cho ứng dụng a phương tiện IP 28 2.1.4 Hệ thống mạng phải ảm bảo tính an tồn, bảo mật thơng tin 28 2.1.5 Hệ thống mạng phải ảm bảo tính di ộng tốc ộ 29 2.2 Một số kỹ thuật nhằm làm tăng tốc ộ ường truyền 29 2.2.1 Sử dụng anten thông minh 29 2.2.2 Sử dụng iều chế mã hóa thích ứng (AMC - Adaptation and Modulation Coding) 30 2.2.3 Ghép kênh phân chia tần số trực giao OFDM 2.3 Mơ hình cấu trúc mạng 4G Cơng nghệ mạng 4G 35 3.1 Công nghệ tiền 4G 35 3.1.1 Giới thiệu 35 30 33 lOMoARcPSD|13013005 3.1.2 Cấu trúc mạng LTE 35 3.1.2.1 Mạng truy nhập vô tuyến 37 3.1.2.2 Mạng Core 38 3.1.2.3 Kiến trúc Roaming 38 3.2.Công nghệ LTE Advanced hệ 4G 3.2 1.Kết hợp sóng mang 39 41 3.2.2.Giải pháp a anten cải tiến - MIMO 42 3.2.2.1.Mơ hình hệ thống MIMO (Multiple Input Multiple Output)43 3.2.2.2.Hệ thống Single user MIMO (SU-MIMO) 44 3.2.2.3.Hệ thống Multi User MIMO (MU – MIMO) 45 3.2.2.4.Sự khác thu nhận LTE LTE-Advanced45 3.2.3.Truyền dẫn a iểm phối hợp 46 3.2.4 Các lặp nút chuyển tiếp 47 3.2.4.1 Các lặp 47 3.2.4.2 Các nút chuyển tiếp 47 Kết luận chương 49 CHƯƠNG 50 3.1 SỐ LIỆU THỰC TẾ VÀ THÁCH THỨC 50 3.1.1 Những số liệu thực tế 50 3.1.2 Thách thức ối với hệ thống thông tin di ộng thứ 52 3.2 CÁC YÊU CẦU CHÍNH CHO HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG 5G 53 3.3 KHÁI NIỆM VÀ KIẾN TRÚC 55 3.3.1 Dịch vụ ổi 56 3.3.2 Nền tảng cho phép (Enabling Platform) 57 3.3.3 Cơ sở hạ tầng siêu kết nối 58 3.4 CÁC CÔNG NGHỆ CHO PHÉP 60 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 62 4.1 CÁC CÔNG NGHỆ 5G 63 4.1.1 Trải nghiệm người dùng thực tế xử lý nội dung 5G 63 4.1.2 Xử lý hiệu truyền tải a phương tiện 65 lOMoARcPSD|13013005 4.1.3 Mạng toàn cầu dựa tảng ám mây 66 4.1.4 Mạng thông minh tối ưu hóa mạng dựa phân tích 67 4.1.5 Mạng lưới vận tải linh hoạt / nhanh 68 4.1.6 Kiến trúc mạng ngồi 4.1.6.1 Truyền thơng Trực tiếp D2D 4.1.6.2 Multi-RAT 4.1.6.3 Mạng di chuyển MN 70 70 72 73 4.1.7 Hoạt ộng nâng cao cho Multi-cell 74 4.1.8 Cell nhỏ, siêu dày ặc 75 4.1.9 Băng tần rộng RF & chùm tia 3D 76 4.1.10 Tăng cường công nghệ nhiều anten Massive MIMO 78 4.1.11 Nâng cao IoT dạng sóng 82 4.2 DỊCH VỤ 84 4.2.1 Dịch vụ IoT (Internet of Things) 84 4.2.2 Hình ba chiều dịch vụ gọi 3D hologram 85 4.2.3 Dịch vụ AR / VR hấp dẫn quy mô lớn 86 4.2.4 Dịch vụ trễ cực thấp 87 4.2.5 Dịch vụ thơng minh dựa phân tích liệu 89 4.2.6 An tồn cơng cộng dịch vụ cứu trợ tai hoạ 90 4.3 PHỔ 91 4.3.1 Các băng tần số yêu cầu 5G 91 4.3.2 Dự báo nhu cầu tương lai ối với băng tần 5G 92 4.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 92 KẾT LUẬN 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 lOMoARcPSD|13013005 ... Tên ề tài : 5G – Tổng quan tiêu chuẩn, thí nghiệm, thách thức, phát triển thực NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI Nội dung yêu cầu cần giải nhiệm vụ ề tài tốt nghiệp ( lý luận, thực tiễn, số liệu cần tính tốn vẽ)... (Advanced Mobile Phone System) hệ thống tương tự iện thoại di ộng tiêu chuẩn ược phát triển phịng thí nghiệm Bell Đã ược thức giới thiệu vào châu Mỹ năm 1983 +TACS (Total Access Communications System:... xây dựng tiêu chuẩn IMT-2020 (5G) dựa óng góp quan quản lý, nhà mạng, hãng sản xuất thiết bị, tổ chức tiêu chuẩn quốc gia khu vực Sau họp, ngày 23 tháng năm 2017 ITU-R ã văn công bố Các yêu cầu