(Luận văn thạc sĩ) quy hoạch mạng 5g và triển khai tại tỉnh attapeu (lào)

VANMANY XAYSONGKHAM HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - VANMANY XAYSONGKHAM CHUYÊN NGÀNH QUY HOẠCH MẠNG 5G VÀ TRIỂN KHAI TẠI TỈNH ATTAPEU (LÀO) 2021 - 2023 ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) Hà Nội, 2023 HÀ NỘI – 2023 i ii iii iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MẠNG 5G 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Một số chuẩn công nghệ mạng 5G 1.1.2 Các số hiệu mạng 5G 1.1.3 Ưu nhược điểm mạng 5G 1.2 Mơ hình mạng thơng tin di động 5G 1.2.1 Mạng lõi 5G 10 1.2.2 Mạng truy nhập vô tuyến 5G 12 1.3 Giao thức 5G 13 1.3.1 Công nghệ vô tuyến 13 1.3.2 Truyền tải quang 15 1.3.3 Ethernet 17 1.4 Các kỹ thuật sử dụng 5G 18 1.5 Kết luận chương 24 CHƯƠNG QUY HOẠCH MẠNG 5G 25 2.1 Giới thiệu định cỡ mạng vô tuyến 25 2.2 Tiến trình định cỡ mạng 5G 28 2.2.1 Đầu vào định cỡ mạng 5G 28 2.2.2 Đầu định cỡ mạng 5G 29 2.2.3 Tiến trình định cỡ mạng 5G 30 2.3 Quy hoạch vùng phủ 2.3.1 Truyền thông Trực tiếp D2D 33 33 v 2.3.2 Multi-RAT 35 2.3.3 Mạng di chuyển MN 37 2.4 Kết luận chương 38 CHƯƠNG QUY HOẠCH VÀ TRIỂN KHAI MẠNG 5G TẠI TỈNH ATTAPEU(LÀO) 3.1 Tình hình triển khai mạng thơng tin di động tỉnh ATTAPEU (Lào) 40 40 3.1.1 Hiện trạng phân bố trạm thu phát sóng mạng thơng tin di động tỉnh Attapeu, nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào 41 3.1.2 Hiện trạng sở hạ tầng nhà trạm 42 3.2 Thuận lợi khó khăn triển khai 5G tỉnh ATTAPEU (Lào) 44 3.2.1 Thực trạng triển khai quốc gia giới 44 3.2.2 Kế hoạch triển khai mạng 5G tỉnh Attapeu 45 3.2.3 Thuận lợi 48 3.2.4 Khó khăn 49 3.3 Lộ trình triển khai 5G tỉnh ATTAPEU (Lào) 50 3.3.1 Lộ trình dự kiến triển khai mạng di động 5G UNITEL Attapeu 50 3.3.2 Giai đoạn nghiên cứu, thử nghiệm công nghệ 52 3.3.3 Giai đoạn chuẩn bị sở hạ tầng 54 3.3.4 Giai đoạn triển khai mạng 5G 57 3.4 Đề xuất giải pháp triển khai 5G tỉnh ATTAPEU (Lào) 3.4.1 So sánh đánh giá lựa chọn kiến trúc mạng 60 60 3.4.2 Đối với nhà mạng tỉnh Attapeu chưa có mạng 4G LTE/LTEAdvanced 61 3.4.3 Đối với nhà mạng tỉnh Attapeu có mạng 4G LTE/LTEAdvanced 62 3.4.4 Giải pháp truyền tải cho mạng truy nhập vô tuyến 5G ứng dụng UNITEL Attapeu 64 3.5 Kết luận chương 65 KẾT LUẬN 66 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5G EIR AF AMF 5G Equipment Identity Register Application Function Access and Mobility Management Function API Application Program Interface ASN Abstract Syntax Notation AUSF Authentication Server Function BBU Baseband Unit BH Backhaul BS Base Station Ca Carrier aggregation CC Connected Car CP Control Plane CPRI Common Public Radio Interface CU Control Unit DN Data Network DU Data Unit eMBB Enhanced Mobile Broadband eNB Evolved Node B E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial FDD FU gNB GMPLS động Giao diện lập trình ứng dụng Ký hiệu cú pháp trừu tượng Chức máy chủ xác thực Đơn vị băng tần sở Vận chuyển phía sau Trạm gốc Tập hợp sóng mang Ơ tô kết nối Mặt phẳng điều khiển Giao diện vô tuyến công cộng chung Bộ điều khiển Mạng liệu Đơn vị liệu Băng rộng di động nâng cao Mạng 4G Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất Access Radio Network Frequency Division Duplex cải tiến Ghép đôi song công phân chia theo Fronthaul Next Generation node B Generalized multi-protocol label tần số Vận chuyển phía trước Mạng hệ sau (3G) Chuyển đổi nhãn đa giao thức tổng HARQ switching High Altitude Stratospheric Platform Stations Hybrid Automatic Repeat H LTE MAC Request Hindicates Long Term Evolution Media Access Control HAPS Đăng ký nhận dạng thiết bị 5G Chức ứng dụng Chức quản lý truy cập di quát Trạm thu phát không Yêu cầu lặp lại tự động Tiêu đề Tiến hóa dài hạn Kiểm soát truy nhập phương tiện vii MBB MeNB MF mMTC Mobile Broad Band Mullti eNode B Midhaul Massive Machine Type Băng thông di động Nhiều Mạng 4G Vận chuyển Truyền thông máy số lượng lớn MME Mw MPLS NAS NEF NFV NGFI Communication Moblity Managemant Entily Millimetre wave Multi-protocol label switching Non Access Stratum Network Exposure Function Network Function Virtualization Next generation Fronthaul Thực thể quản lý di động Sóng milimet Chuyển đổi nhãn đa giao thức Tầng khơng truy cập Chức tiếp xúc mạng Ảo hóa chức mạng Giao diện phía trước mạng NRF NSA NSSF Interface Network Repository Function Non Stand Alone Network Slice Selection hệ Chức kho lưu trữ mạng Khơng đứng Chức lựa chọn lát mạng PCF PDCP Function Policy Control Function Physical Downlink Control Chức kiểm sốt sách Tiền tố điều khiển đường xuống vật PE PLMN RAN RLC RRM RRU RU SDN SMF SC OTT TTI TDD prefix Router Edge Public Land Mobile Network Radio Access Network Radio Link Control Remote Radio Management Remote Radio Unit Radio Unit Software defined Networking Session Management Function Small Cell Over The Top Transmission Time Intervel Time Division Duplex Router biên Mạng di động mặt đất công cộng Mạng truy nhập vô tuyến Điều khiển kết nối vô tuyến Quản lý vô tuyến từ xa Đơn vị vô tuyến từ xa Đơn vị vô tuyến Mạng định nghĩa phần mềm Chức quản lý phiên Ô nhỏ Giá trị gia tăng Khoảng thời gian truyền Ghép đôi song công phân chia theo Unified Data Management Unified Data Repository Unstructured Data Storage thời gian Quản lý liệu hợp (tập trung) Kho liệu hợp Chức lưu trữ liệu phi cấu UDM UDR UDSF viii UE UP UPE UPE URLLC Function User Equipment User Plane User Plane Function U-plane Entity Ultra-Reliable Low-Latency trúc Thiết bị người dùng Mặt phẳng người dùng Chức mặt phẳng người dùng Thực thể luồng điều khiển Truyền thông trễ thấp độ tin cậy cực Communication cao DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các số hiệu mạng 5G Bảng 1.2 Bảng so sánh thông số kỹ thuật 4G 5G Bảng 3.1: Số lượng trạm thông tin di động 2G,3G,4G địa bàn tỉnh Attapeu tính đến tháng 12/2022 43 Bảng 3.2: Hiện trạng phân loại hạ tầng cột Ăng-ten thu phát sóng thơng tin mạng viễn thơng tỉnh Attapeu 43 Bảng 3.3: Số lượng trạm thông tin di động 2G,3G,4G địa bàn tỉnh Attapeu tính đến tháng 12/2022 44 ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 So sánh tốc độ 3G, 4G, 5G Hình 1.2 Một số dịch vụ đã, cung cấp mạng 5G Hình 1.3 So sánh yêu cầu kỹ thuật tối thiểu mạng 5G so với mạng 4G Hình 1.4 Kiến trúc tổng quan mạng thơng tin di động 5G 10 Hình 1.5 Các chức cung cấp mạng lõi theo kiến trúc hướng đến ứng dụng 11 Hình 1.6 Kiến trúc mạng chung Các nút trung gian chứa OLT khác nhau, phần CO, để phục vụ truy cập khác 15 Hình 1.7 Các thành phần tài nguyên 5G-XHaul: a) FH/BH di động thống qua mạng trung tâm liệu quang/vô tuyến hội tụ, b) Phân chia chức xử lý DU 16 Hình 1.8 Định tuyến phân đoạn 19 Hình 1.9 Định tuyến phân đoạn IPv6 20 Hình 1.10 Ứng dụng định tuyến phân đoạn IPv6 cho kỹ thuật multicast 21 Hình 1.11 Mơ hình lát cắt mạng 22 Hình 1.12 Kiến trúc 3GPP – 5G 23 Hình 1.13 So sánh hai mơ hình sử dụng GTP user plane SRv6 user plane 24 Hình 2.1 Tiến trình quy hoạch mạng vơ tuyến 25 Hình 2.2 Dự trữ tuyến mạng di động khơng dây 27 Hình 2.3: Định cỡ mạng 5G 32 Hình 2.4: Các trường hợp can thiệp lẫn truyền thơng D2D 34 Hình 2.5: Mạng phủ tế bào nhỏ mmWave tích hợp với hệ thống Underlay 4G 36 Hình 2.6 Mạng di chuyển MN 38 Hình 3.1 Cấu trúc tổng thể mạng di động UNITEL Attapeu 41 Hình 3.2 Mơ hình mạng truyền tải chuẩn bị cho triển khai 5G tỉnh Attapeu 55 Hình 3.3 Mơ hình triển khai DC dự kiến mạng 5G UNITEL Attapeu giai đoạn 2025-2035 56