nghiên cứu đề xuất dự án thử nghiệm 5g redcap

5G là gì.5G là thế hệ thứ năm của công nghệ di động không dây,cung cấp tốc độ tải lên và tải xuống nhanh hơn, kết nối ổn địnhhơn và dung lượng được cải thiện so với các mạng trước đây..

Trang 1

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT DỰ ÁN THỬ NGHIỆM 5G REDCAPMỤC LỤC

2 Hiện trạng, xu hướng triển khai 5G RedCap 9

2.1 Tình hình 5G RedCap trên thế giới 9

2.2 Tình hình 5G RedCap ở Việt Nam 11

3 Các giải pháp và kiến trúc triển khai 5G RedCap 12

3.1 Kiến trúc chung của 5G RedCap 12

3.2 Kiến trúc triển khai 5G RedCap cho Tổng công ty 13

3.2.1 Hiện trạng quy hoạch 5G của Tổng công ty 13

3.2.2 Kiến trúc triển khai 5G RedCap cho Tổng công ty 19

4 Đề xuất dự án thử nghiệm 5G RedCap cho Tổng công ty 20

Trang 2

1.Tổng quan về 5G RedCap1.1 5G là gì.

5G là thế hệ thứ năm của công nghệ di động không dây,cung cấp tốc độ tải lên và tải xuống nhanh hơn, kết nối ổn địnhhơn và dung lượng được cải thiện so với các mạng trước đây 5Gnhanh hơn và đáng tin cậy hơn nhiều so với các mạng 4G phổ biếnhiện nay và có tiềm năng thay đổi cách chúng ta sử dụng internetđể truy cập các ứng dụng, mạng xã hội và thông tin Ví dụ: côngnghệ như xe ô tô tự lái, ứng dụng trò chơi tiên tiến và phương tiệntruyền phát trực tiếp yêu cầu kết nối dữ liệu tốc độ cao, đáng tincậy sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ kết nối 5G.

1.2 Trong nền công nghiệp 4.0

Giai đoạn thứ tư của Cách mạng công nghiệp, còn được gọi làCông nghiệp 4.0, là xu hướng phát triển tiếp theo của các ngànhcông nghiệp, trong đó tự động hóa được nâng lên tầm cao mới.Tâm điểm của Công nghiệp 4.0 là mô hình nhà máy thông minh,hướng tới tính linh hoạt, hiệu quả, tăng năng suất bằng việc tíchhợp Internet vạn vật (IoT) và các dịch vụ liên quan trong sản xuất

Trang 3

công nghiệp, tạo ra sự tích hợp thông suốt, sâu rộng giữa các cấuphần trong dây chuyền, quy trình sản xuất với các cơ chế tự độnghóa chính xác cao.

Như hiển thị trong Hình 1, kiến trúc tổng quan của nhà máythông minh được xây dựng từ các thành phần (domain) cơ bản:mạng truy cập (Access), mạng truyền tải (Transport), khối chứcnăng quản trị (Management), điện toán đám mây (Cloud) và tậpcác ứng dụng (Applications), bao gồm các chức năng mạng và cácứng dụng của bên thứ ba.

Dây chuyền sản xuất của nhà máy (ví dụ Factory A) kết nốivà truyền tải thông tin vận hành thu thập được nhờ các cảm biến(sensors) về trung tâm điều khiển qua mạng truy cập (Accessdomain), mạng truyển tải (Transport domain) Mạng truyền tải chophép kết nối giữa các khu vực mạng, các thiết bị cách xa nhau.Mỗi khu vực mạng hoặc mỗi nhà máy kết nối đến mạng truyền tảiqua nút mạng truy cập biên Bên trong mạng truyền tải là các nútmạng xương sống kết nối với nhau, chuyển dữ liệu từ các nút truycập biên đến các trung tâm dữ liệu (Datacenter – hosting cloud),nơi hầu hết dữ liệu được lưu trữ và các chức năng quản lý đượcthực thi Từ trung tâm, các tác vụ điều khiển và tự động hóa đượcchuyển ngược lại đến các cơ cấu chấp hành tại hiện trường sảnxuất của nhà máy.

1.3 5G RedCap

Trang 4

5G Reduced Capability (RedCap) còn được gọi là 5G

NR-Light là phiên bản 5G phục vụ cho các trường hợp sử dụng tầmtrung 5G RedCap mang đến sự kết hợp của các khả năng vềthông lượng, thời lượng pin, độ phức tạp và mật độ thiết bị cầnthiết để cung cấp năng lượng hiệu quả về mặt chi phí cho cáctrường hợp sử dụng đa dạng mà không phải lúc nào cũng cần khảnăng hiệu suất cao của công nghệ 5G thông thường Khái niệmnày đã được giới thiệu trongj3GPP Phiên bản 17 cho 5G NR.

Vớijbăng thông rộng di động nâng cao (eMBB)j, IoT khổng lồ(mIoT) và IoT quan trọng, ba trụ cột của 5G thể hiện sự cực đoanvề hiệu suất và độ phức tạp liên quan như được biểu thị trong sơđồ mạng nhện ở trên Đối với các dịch vụ IoT lớn, các thiết bị IoTbăng thông hẹp (NB-IoT) và giao tiếp loại máy nâng cao (eMTC) ưutiên mức tiêu thụ điện năng thấp và độ phức tạp (chi phí và phạmvi phủ sóng) thấp nhất để triển khai trên diện rộng (LPWA) Trongkhi đó, các thiết bịjgiao tiếp có độ trễ thấp, cực kỳ đáng tin cậy(eURLLC) nâng caojsẽ đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt nhấttrong trường hợp sử dụng bằng cách ưu tiên độ trễ thấp và độ tincậy của mạng Các thiết bị băng thông rộng di động nâng cao 5G(eMBB) có thể hỗ trợ thông lượng gigabit/giây và được thiết kế đểưu tiên độ trễ và độ tin cậy thấp trong khi vẫn cung cấp tốc độ dữliệu 5G cao nhất

Trang 5

5G RedCap hay NR-Lightjlà nền tảng thiết bị giúp thu hẹp

khoảng cách về khả năng và độ phức tạp giữa các mức cao nhấttrong 5G bằng thiết kế được tối ưu hóa cho các trường hợp sửdụng cấp trung như minh họa trong sơ đồ ở trên Các trường hợpsử dụng thúc đẩy hoạt động đặc tả trên 5G RedCap bao gồm thiếtbị(ví dụ: đồng hồ thông minh, thiết bị y tế đeo được, kính AR/VR,v.v.), cảm biến không dây công nghiệp và giám sát video Cácthiết bị 5G RedCap có thể hỗ trợ hiệu quả tốc độ lần lượt là 150Mbps và 50 Mbps ở đường xuống và đường lên nhờ các thiết kế tốiưu hóa:

băng thông hẹp hơn, tức là 20 MHz ở dải tần dưới 7 GHz hoặc100 MHz ở dải tần sóng milimet (mmWave),

Trang 6

Độ phức tạp giảm bớt góp phần giúp các thiết bị 5G RedCaptiết kiệm chi phí hơn, thời lượng pin dài hơn do mức tiêu thụ điệnnăng thấp hơn và kích thước nhỏ hơn của thiết bị, cho phép thiếtkế mới hơn cho nhiều trường hợp sử dụng.

1.4 Ưu điểm của 5G RedCap

Ngày nay, các thiết bị IoT tầm trung dựa vào các thiết bị LTECat-1bis và LTE Cat-4 để kết nối và di động không dây trên diệnrộng Mặc dù mạng LTE dự kiến sẽ cùng tồn tại với mạng 5G trongtương lai gần, nhưng 5G RedCap có thể mang đến một cấp độ mớivề khả năng, hiệu quả và tính linh hoạt 5G RedCap có thể manglại thông lượng cao hơn, độ trễ thấp hơn, thời lượng pin dài hơn,bảo mật mạng tốt hơn và cơ cấu chi phí được tối ưu hóa cho cácứng dụng đó Khi quá trình phát triển 5G tiếp tục, sẽ đến một thờiđiểm trong tương lai khi các nhà cung cấp dịch vụ truyền thôngbắt đầu chuyển từ 4G sang 5G Với suy nghĩ này, 5G RedCap trởthành nền tảng được lựa chọn cho các thiết kế IoT tầm trung mớiphù hợp với tương lai.

5G RedCap có những ưu điểm sau so với LTE:

Không cần hỗ trợ 3 mạng khác nhau - NR,eMTC/NB-IoTvà LTE:jCác nhà khai thác có thể di chuyển phổ tần của họ sang

NR Mạng này có thể hỗ trợ cả URLLC & NR-Lite trên cùng một nhàcung cấp dịch vụ cũng như triển khai eMTC/NB-IoT trong- dải hoặctrong dải bảo vệ.

Trang 7

Hiệu suất hệ thống tốt hơn với NR so với LTE:jCác tính

năng của NR như hoạt động theo chùm tia, khoảng cách sóngmang con cao hơn để giảm độ trễ, MIMO lớn cho vùng phủ sóng vàsố học hỗn hợp, độ chính xác định vị cao hơn, sóng mang có chiphí thấp, v.v có thể được sử dụng bằng 5G RedCap

URLLC & NR-Lite cũng có thể được triển khai ở FR2 vàphổ tần mới:jFR2 có thể rất hấp dẫn đối với các mạng riêng do

phạm vi hạn chế và khả năng tái sử dụng không gian cao, ví dụ:mỗi tòa nhà hoặc tầng có thể có mạng riêng và chúng sẽ khônggây nhiễu lẫn nhau

Tích hợp tốt hơn và hưởng lợi từ kiến trúc và lõi 5G - phânchia mạng, kiến trúc dựa trên dịch vụ, QoS dựa trên luồng, v.v.

1.5 Hạn chế của 5G RedCap.

Thiết bị RedCap 5G có những hạn chế nhất định so với cácthiết bị 5G thông thường Vì chúng có ít ăng-ten hơn và hỗ trợbăng thông thấp, nên có thể thiếu đi thông lượng, độ trễ và dải tầnđầy đủ Cụ thể, chúng chỉ hỗ trợ 2x2 MIMO cho đường xuống vàmột đầu vào/một đầu ra cho đường lên, và có băng thông giới hạn,ví dụ 20 MHz cho tần số dưới 7,125 GHz và 100 MHz cho tần sốsóng milimet.

Điều này yêu cầu thay đổi cấu hình phần băng thông cho cảđường xuống và đường lên, và các thiết bị 5G RedCap phải sửdụng các thông số và quy trình báo hiệu chuyên dụng Việc sửdụng quy trình kênh truy cập ngẫu nhiên khác cũng có thể ảnhhưởng đến khả năng tương thích của thiết bị.

Một vấn đề khác là thiết bị RedCap không phát hiện thông tinlập lịch cho cả đường xuống và đường lên trong cùng một bộ kýhiệu Điều này có thể dẫn đến việc không thể kiểm tra tin nhắn ởđường xuống khi ở chế độ đường lên hoặc gửi thông tin ở đườnglên trong khi giám sát đường xuống.

1.6 Ứng dụng của 5G RedCap.

Trang 8

5G RedCapjmang đến sự kết hợp giữa các khả năng về thônglượng, thời lượng pin, độ phức tạp và mật độ thiết bị cần thiết đểcung cấp năng lượng một cách hiệu quả về mặt chi phí cho cáctrường hợp sử dụng đa dạng Ví dụ: 5G RedCap có thể cung cấpnăng lượng cho thành phố thông minh trong tương lai với các ứngdụng trong lưới điện thông minh, cảm biến môi trường, bảo trì dựđoán, đồng hồ đo tiện ích, giám sát độ phân giải cao, v.v.

Đối với các ứng dụng công nghiệp, 5G RedCap cũng có thểcải thiện hiệu quả hoạt động với cơ cấu chi phí được tối ưu hóa choIoT công nghiệp mạnh mẽ, đẩy nhanh quá trình chuyển đổi côngnghiệp 4.0 với mạng riêng 5G 5G RedCap mang lại kết nối khôngdây đáng tin cậy và tính di động liền mạch cho các thiết bị được sửdụng trong công nghiệp và doanh nghiệp Nó có thể kết nối nhiềuthiết bị hơn với ít dây cáp hơn, cảm biến giám sát quy trình đểhiểu rõ hơn về hoạt động, camera giám sát thông minh để đảmbảo an toàn cho nhân viên cũng như các thiết bị cầm tay và thiếtbị đeo để tương tác giữa người và máy phong phú hơn.

Kích thước thiết bị nhỏ, thời lượng pin dài và thông lượngđáng kể của thiết bị 5G RedCap cũng lý tưởng cho nhiều ứng dụngtiêu dùng di động, chẳng hạn như đồng hồ thông minh cao cấp,máy theo dõi sức khỏe, truy cập băng thông rộng cho các thiết bịcấp thấp như máy tính bảng và điện thoại thông minh, và kínhthực tế tăng cường vô biên (AR).

Khi các thiết bị 5G RedCap ngày càng phổ biến, nhiều ứngdụng hơn có thể được hưởng lợi từ AI và trí thông minh trên thiết

Trang 9

bị ở biên mạng, mở rộng biên thông minh được kết nối và tiếp tụcchuyển trọng tâm dữ liệu ra khỏi các đám mây khu vực và trungtâm lớn.

Trang 10

2.Hiện trạng, xu hướng triển khai 5G RedCap2.1 Tình hình 5G RedCap trên thế giới.

[Dubai, UAE, ngày 11 tháng 10 năm 2023] Tại Diễn đàn Băngthông rộng Di động Toàn cầu (MBBF) 2023, Huawei và các đối táctrong ngành đã công bố những thành tựu RedCap thương mại mớinhất, chứng minh rằng RedCap đã được sử dụng thương mại trênquy mô lớn trên toàn thế giới Điều này đánh dấu một cột mốcquan trọng của ngành RedCap Hiện tại, hơn 10 nhà mạng từ bảyquốc gia trên toàn cầu đã thí điểm RedCap thương mại Số lượngkết nối RedCap dự kiến sẽ vượt 100 triệu trong ba năm tới, củngcố nền tảng mới cho các kết nối kỹ thuật số thúc đẩy sự phát triểncủa các ứng dụng 5G mới.

Một loạt thành tựu thương mại của RedCap đã được công bố tạiHội nghị Thượng đỉnh Công nghiệp 5G: Huawei, cùng với ChinaMobile, China Telecom và China Unicom, đã triển khai triển khaithương mại toàn diện RedCap tại hơn 10 thành phố bao gồmThượng Hải, Hàng Châu, Ninh Ba, Thâm Quyến, Phật Sơn, NinhĐức, Tế Nam và Tô Châu, trải rộng trên các ngành công nghiệpnhư sản xuất, năng lượng điện và V2X Họ sẽ tiếp tục xây dựngmột loạt điểm chuẩn RedCap thương mại Các hãng vận tải hàngđầu thế giới như e& UAE, STC Saudi Arabia, Zain KSA, STC Kuwait,

Trang 11

Zain Kuwait, STC Bahrain và AIS Thái Lan cũng đã hoàn thành quátrình xác minh kỹ thuật hoặc thí điểm thương mại cho RedCap.

Hệ sinh thái RedCap từ đầu đến cuối đã trưởng thành Huaweivà các đối tác trong ngành bao gồm Lierda, Aumiwalker, HàngChâu For-X và Hongdian đã trưng bày hơn 10 sản phẩm bao gồmcác mô-đun RedCap, DTU và CPE tại MBBF này Người ta ước tínhrằng hơn 50 thiết bị công nghiệp sẽ được ra mắt vào cuối năm2023, đẩy nhanh việc triển khai các ứng dụng RedCap và mở rộngquy mô kết nối của nó.

Trong tương lai, Huawei sẽ hợp tác cùng với các nhà mạng toàncầu, khách hàng trong ngành cũng như các nhà cung cấp thiết bịvà mô-đun để thúc đẩy triển khai mạng RedCap quy mô lớn và làmphong phú các ứng dụng, hiện thực hóa một hệ sinh thái thịnhvượng sẽ tạo động lực mới cho sự phát triển của ngành 5G và tiếpsức sống cho ngành di động kinh tế.

Diễn đàn Băng thông rộng Di động Toàn cầu 2023 với chủ đề"Đưa 5,5G thành hiện thực" được tổ chức bởi Huawei, cùng với cácđối tác trong ngành GSMA, GTI và SAMENA Được tổ chức vào ngày10 và 11 tháng 10 tại Dubai, UAE, diễn đàn thường niên này quytụ các nhà mạng di động, các nhà lãnh đạo ngành dọc và các đốitác hệ sinh thái từ khắp nơi trên thế giới để khám phá sự thànhcông của thương mại hóa 5G và đẩy nhanh việc sử dụng thươngmại 5,5G.j

Qualcomm thúc đẩy mở rộng toàn cầu 5G RedCap vớihệ thống Modem-RF Snapdragon X35 5G

Là hệ thống modem-RF 17 5G RedCap được công bố thươngmại đầu tiên trên thế giới, Hệ thống Modem-RF Snapdragon® X355G tiếp tục thúc đẩy việc mở rộng hệ sinh thái 5G bằng cách chophép các nhà khai thác mạng di động toàn cầu và OEM kích hoạtcác thiết bị mới, kiểu dáng và những trải nghiệm.ày 4 tháng 2 năm2023

Với sự quan tâm mạnh mẽ của khách hàng đối với Hệ thốngModem-RF Snapdragon X35 5G đầu ngành dành cho các thiết bị5G RedCap, Qualcomm Technologies, Inc đang mở rộng vị thếdẫn đầu về không dây của mình – modem mở rộng, bộ thu phát

Trang 12

RF, giao diện RF và mô-đun ăng-ten – thành một lĩnh vực nhanhchóng- cơ hội ngày càng tăng cho các nhà khai thác di động 5G.Snapdragon X35 mang đến một thế hệ 5G mới giúp thu hẹpkhoảng cách phức tạp giữa các thiết bị băng thông rộng di độngtốc độ cao và các thiết bị Internet vạn vật (IoT) băng thông cựcthấp RedCap sẽ cho phép các thiết bị 5G nhỏ hơn và tiết kiệm chiphí hơn, đồng thời cung cấp thời lượng pin dài hơn nhờ độ phứctạp giảm đi.

2.2 Tình hình 5G RedCap ở Việt Nam.

Việt Namj– 20/11/2023j– Tận dụng chuyên môn trong ngànhvề kết nối 5G,jMediaTekjthông báo đang mở rộng dòng chipset vàmodem để hỗ trợ 5G RedCap Các giải pháp mới, bao gồm modemIP M60 và dòng chipset MediaTek T300, sẽ giúp MediaTek dễ dàngthúc đẩy quá trình chuyển đổi sang 5G-NR cho nhiều ứng dụng đòihỏi thời lượng pin lâu dài và hiệu suất tiết kiệm năng lượng, nhưcác thiết bị đeo, thiết bị AR nhỏ gọn, các mô-đun IoT và các thiếtbị được xây dựng dành cho AI.

Trang 13

3.Các giải pháp và kiến trúc triển khai 5G RedCap3.1 Kiến trúc chung của 5G RedCap

Trang 14

3.2 Kiến trúc triển khai 5G RedCap cho Tổng công ty3.2.1.Hiện trạng quy hoạch 5G của Tổng công ty

a Mạng vô tuyến

Tháng 12/2020, MobiFone chính thức cung cấp thử nghiệmthương mại dịch vụ 5G tại Thành phố Hồ Chí Minh với hơn 50 trạmtại khu vực Quận 1, cung cấp dịch vụ 5G với các ứng dụng dữ liệutốc độ cao phục vụ thông tin giải trí như truy nhập web, nghenhạc, xem video trực tuyến (HD, UHD, 4K), trò chơi trực tuyến,AR/VR, …

Giai đoạn 2021-2023, MobiFone lựa chọn mô hình triển khai5G NSA Option 3x với việc nâng cấp hạ tầng LTE/EPC hiện hữu vàtiếp tục triển khai thử nghiệm thương mại dịch vụ 5G tại cáctỉnh/thành phố trọng điểm/du lịch khác như: Kiên Giang, ThừaThiên Huế, Khánh Hòa, Hà Nội và Hưng Yên.

Bảng danh sách các trạm 5G NSA được triển khai trên mạng lướiMobiFone

giai đoạn 2020-2023 [SmartF].

Ha NoiCau GiayNOKIA

Trang 15

Khanh HoaNha TrangNOKIA

Tp Ho ChiMinh

Trang 16

Tp Ho ChiMinh