Lộ trình tiến lên 4G của Viettel

Sự ra đời của hệ thống diđộng thế hệ thứ ba với các công nghệ tiêu biểu như WCDMA hay HSPA làmột tất yếu để có thể đáp ứng được nhu cầu truy cập dữ liệu, âm thanh, hìnhảnh với tốc độ cao

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 16

Thông tin di động bắt đầu từ những năm 1920, khi các cơ quan an ninh ở Mỹ bắt đầu sử dụng điện thoại vô tuyến, dù chỉ là ở các căn cứ thí nghiệm Công nghệ vào thời điểm đó đã có những thành công nhất định trên các chuyến tàu hàng hải, nhưng nó vẫn chưa thực sự thích hợp cho thông tin trên bộ Các thiết bị còn khá cồng kềnh và công nghệ vô tuyến vẫn còn gặp khó khăn trước những toà nhà lớn ở thành phố 16

1.1.Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất 17

1.2.Hệ thống thông tin di động thế hệ hai 17

1.3 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba 22

Hình 1.5 : Quá trình phát triển các công nghệ thông tin di động đến 4G 25

KẾT LUẬN 28

CHƯƠNG 3 : KIẾN TRÚC MẠNG VÀ GIAO THỨC 45

3.1 Kiến trúc mạng LTE 45

3.1.1 Tổng quan về cấu hình kiến trúc cơ bản hệ thống 46

3.1.2 Thiết bị người dùng ( UE) 47

3.1.3 E-UTRAN NodeB (eNodeB) 47

3.1.4 Thực thể quản lý tính di động (MME) 49

3.1.5 Cổng phục vụ ( S-GW) 51

3.1.6 Cổng mạng dữ liệu gói( P-GW) 53

3.1.7 Chức năng chính sách và tính cước tài nguyên ( PCRF) 54

3.1.8 Máy chủ thuê bao thường trú (HSS) 55

3.2 Các giao diện và giao thức trong cấu hình kiến trúc cơ bản của hệ thống 56

3.3 QoS và kiến trúc dịch vụ mang chuyển 60

3.4 Giao thức trạng thái và chuyển tiếp trạng thái 61

3.5 Hỗ trợ tính di động liên tục 62

3.6 Kiến trúc hệ thống phát quảng bá đa điểm 65

4.1.2 Yêu cầu với hệ thống 4G 71

4.1.3 Băng tần triển khai LTE 73

4.1.3.1Băng tần LTE trên thế giới 73

4.1.3.2 Băng tần LTE tại Việt Nam 74

4.1.5 Các dịch vụ của LTE 78

4.2.3 Các công nghệ được sử dụng trong 4G 83

4.3 Tình hình triển khai 4G-LTE của Viettel 88

4.3.1 Các tùy chọn nâng cấp lên LTE 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

LỜI CAM ĐOAN 101

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay thông tin di động phát triển rất nhanh đã mang lại nhiều lợinhuận cho các nhà khai thác Khởi nguồn từ dịch vụ thoại đắt tiền cho một

số ít người, đến nay với sự ứng dụng rộng rãi các thiết bị thông tin di động

có thể cung cấp nhiều hình loại dịch vụ đòi hỏi tốc độ số liệu cao cho người

sử dụng Các dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao ngày các trở nên phổ biến Hệthống di động thế hệ thứ hai, với GSM và CDMA là những ví dụ điển hình

đã phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc gia Tuy nhiên, thị trường viễn thôngcàng mở rộng càng thể hiện rõ những hạn chế về dung lượng và băng thôngcủa các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai Sự ra đời của hệ thống diđộng thế hệ thứ ba với các công nghệ tiêu biểu như WCDMA hay HSPA làmột tất yếu để có thể đáp ứng được nhu cầu truy cập dữ liệu, âm thanh, hìnhảnh với tốc độ cao, băng thông rộng của người sử dụng

Mặc dù các hệ thống thông tin di động thế hệ 2.5G hay 3G vẫn đangphát triển không ngừng nhưng các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới

đã bắt đầu tiến hành triển khai thử nghiệm một chuẩn di động thế hệ mới córất nhiều tiềm năng và có thể sẽ trở thành chuẩn di động 4G trong tương lai,

đó là LTE (Long Term Evolution) Các cuộc thử nghiệm, trình diễn đãchứng tỏ năng lực tuyệt vời của công nghệ LTE và khả năng thương mại

hóa LTE đã đến rất gần Tuy vẫn còn khá mới mẻ nhưng mạng di độngbăng rộng 4G đang được kỳ vọng sẽ tạo ra nhiều thay đổi khác biệt so vớinhững mạng di động khác.

Hiện nay thị trường di động Việt Nam được đánh giá là tăng trưởngđứng thứ 2 trên thế giới sau Trung Quốc, số thuê bao không ngừng tăng,nhu cầu về việc sử dụng các dịch vụ và các dịch vụ đa phương tiện ngàycàng cao và càng đòi hỏi cao hơn trong tương lai Do đó việc nghiên cứumột công nghệ mới để đáp ứng các nhu cầu thị trường trong tương lai là rấtcần thiết Viettel là nhà mạng lớn của Việt Nam đã triển khai 3G và đangtừng bước thử nghiệm và tiến hành các công việc chuẩn bị cho lộ trình tiếntới hệ thống thông tin di động thứ tư (4G)_LTE Với mong muốn tìm hiểu

và cập nhật về thực trạng triển khai và cung cấp dịch vụ di động của các nhà

mạng trong nước điển hình là Viettel, em đã lựa chọn đề tài “Lộ trình tiến lên 4G của Viettel”

Nội dung đồ án được chia làm 4 chương:

Chương 1: Các hệ thống thông tin di động

Chương 2: Khái quát về hệ thống thông tin di động 4G

Chương 3: Kiến trúc mạng và giao thức LTE

Chương 4: Lộ trình tiến lên 4G của Viettel

Do thời gian có hạn, kiến thức của em còn nhiều hạn chế nên chắcchắn không thể tránh khỏi những sai sót Mong các thầy cô, cùng các bạn cóthể đóng góp ý kiến cho em để em có những hiểu biết sâu rộng hơn về đề tàinày

Em xin cảm ơn các thầy cô giáo khoa Công nghệ thông tin, các thầy

cô giáo trường đại học Phương Đông đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức,kinh nghiệm quý báu trong quá trình học tập và nghiên cứu.Em xin chânthành cảm ơn cô giáo Thạc sĩ Phạm Thị Vân Khánh, người đã định hướng,

hướng dẫn, góp ý cho em nhiều điều vô cùng quý báu trước và trong quátrình thực hiện đề tài này

Hà Nội, tháng 5 năm 2013

SINH VIÊN

BÙI ĐỨC HIẾU

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Kí Hiệu Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt

Rejection

Loại bỏ nhiễu kênh lân cận

Line

Đường dây thuê bao số không đối xứng

Narrowband

Băng hẹp đa tốc độ thích ứng

Bandwidth

Băng thông truyền dẫn thích Nghi

Sytem

Hệ thống điện thoại di động tiên tiến

B

BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc

Identifier

Nhận dạng tạm thời mạng

vô tuyến tế bào

phiên cuộc gọiD

đường xuống

DFCHA Dynamic Frequency and

Channel Allocation

Cấp phát kênh và tần số động

Channel

Kênh điều khiển vật lý riêng

đường xuốngE

Evolution

Tốc độ dữ liệu tăng cường choGSM phát triển

Multiplexing

Ghép kênh phân chia tần số

Scheduling

Lập biểu gói miền tần số

FFT Fast Fourier Transform Biến đổi furier nhanh

Communications

Hệ thống truyền thông di độngtoàn cầu

HSCSD High Speed Circuit Switched

Data

Số liệu chuyển mạch kênh tốc

độ cao

Shared Channel

Kênh chia sẻ đườngxuống vật lý tốc độ cao

Telecommunications

Truyền thông di động quốc tế

Network

Mạng số dịch vụ tích hợp

L

Multicast System

Hệ thống phát quảng bá

đa điểm đa phương tiện

Scheme

Sơ đồ mã hóa và điều chế

N

ÂuO

Division Multiplexing

Ghép kênh phân chia tần số trực giao

OFDMA Orthogonal Frequency

Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia tần

Convolution Coding

Mã xoắn ghép song song

Dịch vụ truyền thông cá nhân

Giao thức hội tụ dữ liệu gói

PDU Payload Data Unit Đơn vị dữ liệu tải tin

Channel

Kênh chia sẻ đườngxuống vật lý

Channel

Kênh chỉ thị HARQ vật lý

Channel

Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý

Điều chế biên độ cầu phương

R

RBG Radio Bearer Group Nhóm truyền tải vô tuyến

Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia tần

SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn

Phân chia theo thời gian –

đa truynhập phân chia theo

mã đồng bộU

Telecommunications System

Hệ thống thông tin di động toàn cầu

Access toàn cầu

Access Network

Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu

tốc toàn không dâyV

For Microwave Access

Tiêu chuẩn IEEE802.16 cho việc kết nối Internet băng thông rộng không dây ở khoảng cách lớn

CHƯƠNG 1: CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

Thông tin di động bắt đầu từ những năm 1920, khi các cơ quan anninh ở Mỹ bắt đầu sử dụng điện thoại vô tuyến, dù chỉ là ở các căn cứ thínghiệm Công nghệ vào thời điểm đó đã có những thành công nhất định trêncác chuyến tàu hàng hải, nhưng nó vẫn chưa thực sự thích hợp cho thông tintrên bộ Các thiết bị còn khá cồng kềnh và công nghệ vô tuyến vẫn còn gặpkhó khăn trước những toà nhà lớn ở thành phố

Vào năm 1930 đã có một bước tiến xa hơn với sự phát triển của điềuchế FM, được sử dụng ở chiến trường trong suốt thế chiến thứ hai Sự pháttriển này kéo dài đến cả thời bình, và các dịch vụ di động bắt đầu xuất hiệnvào những năm 1940 ở một số thành phố lớn Tuy vậy, dung lượng của các

hệ thống đó rất hạn chế, và phải mất nhiều năm thông tin di động mới trởthành một sản phẩm thương mại Với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ củacông nghệ thông tin di động, có thể mô tả quá trình tiến tới 4G của các côngnghệ hiện có như dưới đây:

Hình 1.1 : Quá trình phát triển các công nghệ thông tin di động tiến lên 4G

1.1.Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất

Thế hệ đầu tiên của thông tin di động đảm bảo truyền dẫn tương tự(tín hiệu analog) dựa trên FDM với kết nối mạng lõi dựa trên TDM Hệthống analog, đã từng được triển khai ở Bắc Mĩ được biết đến với tên gọiAMPS (Analog Mobile Phone Systems), hoạt động ở dải tần 800Mhz Hệthống di động đầu tiên ở Châu Âu được triển khai năm 1981 ở Thụy Điển,NaUy, Đan Mạch và Phần Lan sử dụng công nghệ NMT (Nordic MobileTelephony) hoạt động ở dải tần 450Mhz Phiên bản sau của NMT hoạt động

ở tần số 900MHz và được biết đến với tên gọi NMT900 Không thua kém,Anh giới thiệu một công nghệ khác vào năm 1985, TACS (Total AccessCommunication Systems) Các hệ thống thông tin di động thế hệ một đã giảiquyết những hạn chế đầu tiên về dung lượng, mặc dù chỉ là hệ thống tương

tự, sử dụng công nghệ chuyển mạch kênh và chỉ được thiết kế cho truyềntiếng

1.2.Hệ thống thông tin di động thế hệ hai

Khác với thế hệ một, hệ thống thông tin di động thế hệ hai (2G) đượcthiết kế để triển khai quốc tế Thiết kế 2G nhấn mạnh hơn lên tính tươngthích, khả năng chuyển mạch phức tạp và sử dụng truyền dẫn tiếng số hóatrên vô tuyến Công nghệ vô tuyến 2G thông dụng nhất được biết đến là

GSM (Global Systems for Mobile Communication) Các hệ thống GSM,được triển khai lần đầu tiên vào năm 1991, hiện nay đang hoạt động ởkhoảng 140 nước và lãnh thổ trên thế giới, với khoảng 248 triệu người sửdụng GSM kết hợp cả hai kỹ thuật TDMA và FDMA Các hệ thống GSMđầu tiên sử dụng phổ tần 25MHz ở dải tần 900MHz FDMA được sử dụng

để chia băng tần 25MHz thành 124 dải tần số (mỗi dải 200kHz) Với mỗi tần

số lại sử dụng khung TDMA với 8 khe thời gian Ngày nay các hệ thốngGSM hoạt động ở băng tần 900MHz và 1.8GHz trên toàn thế giới (ngoại trừ

Mỹ hoạt động trên băng tần 1.9GHz)

Cùng với GSM, một công nghệ tương tự được gọi là PDC (PersonalDigital Communications), sử dụng công nghệ TDMA nổi lên ở Nhật

Từ đó, một vài hệ thống khác sử dụng công nghệ TDMA đã được triển khaikhắp thế giới với khoảng 89 triệu người sử dụng Trong khi GSM được pháttriển ở Châu Âu thì công nghệ CDMA được phát triển mạnh ở Bắc Mĩ.CDMA sử dụng công nghệ trải phổ và đã được thực hiện trên khoảng 30nước với ước tính khoảng 44 triệu thuê bao

Trong khi GSM và các hệ thống sử dụng TDMA khác trở thành côngnghệ vô tuyến 2G vượt trội, công nghệ CDMA cũng đã nổi lên với chấtlượng thoại rõ hơn, ít nhiễu hơn, giảm rớt cuộc gọi, dung lượng hệ thống và

độ tin cậy cao hơn Các mạng di động 2G trên đây chủ yếu vẫn sử dụngchuyển mạch kênh Các mạng di động 2G sử dụng công nghệ số và có thểcung cấp một số dịch vụ ngoài thoại như fax hay bản tin ngắn ở tốc độ tối đa9.6 kbps, nhưng vẫn chưa thể duyệt web và các ứng dụng đa phương tiện.Tổng quan về ba công nghệ FDMA, TDMA, CDMA được mô tả như hìnhdưới:

1.2.1 Đa truy cập phân chia theo tần số FDMA

Hình 1.2 mô tả phương pháp đa truy cập FDMA với 5 người dùng.Hình 1.2(a) là phổ của hệ thống FDMA Ở đây, băng thông của hệ thốngđược chia thành các băng có độ rộng Wch Giữa các kênh kề nhau có một

khoảng bảo vệ để tránh chồng phổ do sự không ổn định của tần số sóngmang Khi một người dùng gởi yêu cầu tới BS, BS sẽ ấn định một trong cáckênh chưa sử dụng và giành riêng cho người dùng đó trong suốt cuộc gọi.Tuy nhiên, ngay khi cuộc gọi kết thúc, kênh được ấn định lại cho ngườikhác Khi có năm người dùng xác định và duy trì cuộc gọi như hình 1.2(b),

có thể ấn định kênh như trên hình 1.2(c)

Hình 1.2: Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA

(a) Phổ tần của hệ thống FDMA; (b) Mô hình khởi đầu và duy trì cuộc gọi với 5 người dùng; (c) Phân bố kênh.

Đặc điểm:

 Mỗi MS được cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến

 Nhiễu giao thoa do tần số các kênh lân cận nhau là đáng kể

 BTS phải có bộ thu phát riêng làm việc với mỗi MS

 Hệ thống FDMA điển hình là hệ thống điện thoại di dộng tiên tiến(Advanced Mobile phone System - AMPS)

1.2.2 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA

Phổ quy định cho liên lạc di động được chia thành các dải tần liên lạc,mỗi dải tần liên lạc này dùng chung cho N kênh liên lạc, mỗi kênh liên lạc làmột khe thời gian trong chu kỳ một khung Các thuê bao khác dùng chungkênh nhờ cài xen thời gian, mỗi thuê bao được cấp phát cho một khe thờigian trong cấu trúc khung Hình 1.3 cho thấy quá trình truy cập của một hệthống TDMA 3 kênh với 5 người dùng

Hình 1.3: Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA

(a) Phổ tần của hệ thống TDMA; (b) Mô hình khởi đầu và duy trì cuộc gọi với 5 người dùng; (c) Phân bố kênh (khe), với giả thiết dùng TDMA 3 kênh.

Đặc điểm :

 Tín hiệu của thuê bao được truyền dẫn số

 Liên lạc song công mỗi hướng thuộc các dải tần liên lạc khác nhau,trong đó một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ trạm gốc đến cácmáy di động và một băng tần được sử dụng để truyền tuyến hiệu từ máy diđộng đến trạm gốc Việc phân chia tần như vậy cho phép các máy thu vàmáy phát có thể hoạt động cùng một lúc mà không sợ can nhiễu nhau

 Giảm số máy thu phát ở BTS

 Giảm nhiễu giao thoa.

Hệ thống TDMA điển hình là hệ thống thông tin di động toàn cầu(Global System for Mobile - GSM)

Máy điện thoại di động kỹ thuật số TDMA phức tạp hơn kỹ thuậtFDMA Hệ thống xử lý số đối với tín hiệu trong MS tương tự có khả năng

xử lý không quá 106 lệnh trong một giây, còn trong MS số TDMA phải cókhả năng xử lý hơn 50x106 lệnh trên giây

1.2.3 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA

Thông tin di động CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nên nhiềungười sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành cáccuộc gọi, mà không sợ gây nhiễu lẫn nhau Những người sử dụng nói trênđược phân biệt với nhau nhờ dùng một mã đặc trưng không trùng với bất kỳ

ai Kênh vô tuyến CDMA được dùng lại mỗi ô (cell) trong toàn mạng, vànhững kênh này cũng được phân biệt nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên(Pseudo Noise - PN)

Hình 1.4: Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA.

(a) phổ tần; (b) mô hình khởi đầu và duy trì cuộc gọi với 5 người dùng; (c) phân bố kênh.

1.3 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba

Công nghệ vô tuyến 3G là sự hội tụ của nhiều hệ thống viễn thông vôtuyến 2G trong một hệ thống toàn cầu bao gồm cả các thành phần vệ tinh vàmặt đất Một trong những đặc điểm quan trọng của 3G là khả năng thốngnhất các tiêu chuẩn như CDMA, GSM, TDMA Có ba phương thức đạtđược kết quả này là WCDMA, CDMA2000 và UWC136 (UniversalWireless Communication):

dụng ở Mỹ

theo chuẩn ANSI-136, một tiêu chuẩn TDMA Bắc Mỹ

châu Á WCDMA sử dụng băng tần 5Mhz và 10 Mhz, tạo nên một nền tảngthích hợp cho các nhiều ứng dụng Nó có thể đặt trên các mạng GSM,TDMA hay IS95 sẵn có Mạng WCDMA sẽ được sử dụng cho các ứng dụngtốc độ cao và các hệ thống 2G được sử dụng cho các cuộc gọi thoại thôngthường

Ở đây chỉ xét mạng truy nhập WCDMA cho UMTS Đề án hợp tácthế hệ thứ ba (3GPP) mạng đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng(WCDMA) đầu tiên được bắt đầu từ năm 2002 Cho đến cuối năm 2005 đã

có tới 100 mạng mở WCDMA và tổng số hơn 150 nhà khai thác có đăng kýtần số hoạt động WCDMA Hiện nay, mạng WCDMA triển khai trong hệthống viễn thông di động toàn cầu (UMTS) quanh dải tần số 2GHz ở châu

Âu và châu Á gồm có Nhật Bản và Hàn Quốc WCDMA ở Mỹ được triểnkhai trên phổ tần cấp phát 850 và 1900 MHz hiện hành trong khi dải tần 3Gmới là 1700/2100 MHz

Số lượng thuê bao WCDMA toàn cầu là 17 triệu vào cuối năm 2004

và hơn 50 triệu vào tháng 3/2006 Tốc độ phát triển thuê bao rất mạnh mẽ.Các thuê bao WCDMA hiện thời chiếm 2% thuê bao di động toàn cầu.Trong đó WCDMA tham gia ở Tây Âu là 5%, ở Anh là 8%, ở Ý là 14% và ởNhật là hơn 25%

Khi sự thâm nhập của di động WCDMA tăng lên, nó cho phép mạngWCDMA mang tới lưu lượng dữ liệu và thoại dùng chung lớn hơn Dunglượng thoại đưa ra rất cao do kĩ thuật điều khiển nhiễu bao gồm dùng lại tần

số, điều khiển năng lượng nhanh và chuyển giao mềm Nó có thể đưa ranhiều hơn số phút gọi cho thuê bao với chất lượng tốt hơn.Cộng thêm hiệuquả trải phổ cao, 3G WCDMA cung cấp phát triển ấn tượng về phạm vi hiệuquả phần cứng và dung lượng trạm gốc Đòi hỏi phần cứng trạm gốc vớidung lượng thoại tương đương giảm thiểu đáng kể so với 2G Mức độ tíchhợp cao trong WCDMA đạt được với sóng mang băng rộng: Một số lượnglớn người dùng được cung cấp với mỗi sóng mang và ít hơn số sóng mangtần số vô tuyến (RF) được yêu cầu để cung cấp cùng dung lượng Với cácphần RF ít hơn và xử lý dải tần cơ sở nhiều hơn, WCDMA có thể mang tớilợi ích cho sự phát triển nhanh về dung lượng xử lý tín hiệu số Mức độ tíchhợp cao ở trạm gốc cho phép xây dựng hiệu quả vùng dung lượng cao từ đótránh được sự phức tạp của bộ kết hợp tần số vô tuyến cộng thêm các ăngtenhoặc cáp fiđơ

WCDMA cho phép đồng thời cả thoại và dữ liệu như là xem lướthoặc gửi mail trong suốt thoại hội nghị hoặc chia sẻ hình ảnh thời gian thựctrong suốt cuộc gọi hội thoại Các nhà khai thác cũng cho phép kết nối laptopđến Internet và hợp thành Intranet với tốc độ bít cực đại là 384 kbps cả chođường lên và đường xuống Các mạng và thiết bị đầu cuối ban đầu bị giớihạn 64-128kbps trong đường lên trong khi sản phẩm mới nhất cung cấp 384kbps cho đường lên

1.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo

Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 sang thế hệ 4 qua giai đoạn trunggian là thế hệ 3,5 có tên là mạng truy nhập gói đường xuống tốc độ caoHSDPA Với mục đích lấy người dùng làm tâm điểm Thế hệ 4 là công nghệtruyền thông không dây thứ tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa

trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 cho đến 1.5 Gb/giây Công nghệ 4G được

hiểu là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây

1.5 Các xu hướng công nghệ tiến lên 4G

Có 3 xu hướng công nghệ để tiến lên công nghệ 4G ( IMT- Advanced4G ) cạnh tranh trực tiếp với nhau đó là UMB ( dựa trên nền CDMA ) ,3GPP LTE ( dựa trên nền GSM/ GPRS / WCDMA / HSPA ) và công nghệmạng không dây băng rộng Wimax II Hiện nay , công nghệ LTE đangchiếm được lợi thế lớn nhất so với hai công nghệ còn lại vì được thừa hưởngmột “tài sản” lớn mà các công nghệ trước đó để lại

Hình 1.5 : Quá trình phát triển các công nghệ thông tin di động đến 4G

• Các kỹ thuật quản lý nhiễu tiên tiến (Improved interferencemanagement techniques)

• Tốc độ dữ liệu cao nhất (peak data rates)

• Lên tới 1000 người sử dụng VoIP đồng thời (với sự cấp phát

20 MHz FDD)

 IEEE 802.x

Chuẩn này bắt nguồn từ mạng WiFi, sau đó tiến lên 802.16e rồi802.16m và bây giờ là 802.20 Chuẩn IEEE 802.20 còn được gọi làtruy nhập vô tuyến băng rộng di động WBMA (Mobile BroadbandWireless Access) Nó có thể hỗ trợ ngay cả khi đang di chuyển vớivận tốc lên tới 250 km/h

Trong khi chuyển vùng (roaming) của WiMAX nhìn chung bị giớihạn trong một phạm vi nhất định, thì chuẩn IEEE 802.20 giống như

3G có khả năng hỗ trợ chuyển vùng toàn cầu Ngoài ra, cũng giốngnhư WiMAX, IEEE 802.20 cũng hỗ trợ các kỹ thuật QoS nhằm cungcấp những dịch vụ có yêu cầu cao về độ trễ, jitter Trong mạng EEE802.20, việc đồng bộ giữa đường lên và đường xuống đều được thựchiện hiệu quả Dự kiến, chuẩn IEEE 802.20 tương lai sẽ kết hợp một

số tính năng của IEE 802.16e và các mạng dữ liệu 3G, nhằm cungcấp và tạo ra một mạng truyền thông đa dạng (rich communication)

 3GPP LTE

Hệ thống 3GPP LTE, là bước tiếp theo cần hướng tới của hệ thốngmạng không dây 3G dựa trên công nghệ di động GSM/UMTS, và làmột trong những công nghệ tiềm năng nhất cho truyền thông 4G.Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) đã định nghĩa truyền thông diđộng thế hệ thứ 4 là IMT Advanced và chia thành hai hệ thống dùngcho di động tốc độ cao và di động tốc độ thấp 3GPP LTE là hệ thốngdùng cho di động tốc độ cao Ngoài ra, đây còn là công nghệ hệ thốngtích hợp đầu tiên trên thế giới ứng dụng cả chuẩn 3GPP LTE và cácchuẩn dịch vụ ứng dụng khác, do đó người sử dụng có thể dễ dàngthực hiện cuộc gọi hoặc truyền dữ liệu giữa các mạng LTE và cácmạng GSM/GPRS hoặc UMTS dựa trên WCDMA

3GPP LTE có khả năng cấp phát phổ tần linh động và hỗ trợ các dịch

vụ đa phương tiện với tốc độ trên 100Mb/s khi di chuyển ở tốc độ3km/h, và đạt 30Mb/s khi di chuyển ở tốc độ cao 120km/h thì tốc độtruyền là trên 30 Mb/s Tốc độ này nhanh hơn gấp 7 lần so với tốc độtruyền dữ liệu của công nghệ HSDPA (truy nhập gói dữ liệu tốc độcao) Do công nghệ này cho phép sử dụng các dịch vụ đa phương tiệntốc độ cao trong khi di chuyển ở bất kỳ tốc độ nào nên nó có thể hỗtrợ sử dụng các dịch vụ nội dung có dung lượng lớn với độ phân giảicao ở cả điện thoại di động, máy tính bỏ túi PDA, điện thoại thôngminh

 Ưu điểm nổi bật:

• Dung lượng truyền trên kênh đường xuống có thể đạt 100Mbps và trên kênh đường lên có thể đạt 50 Mbps

• Tăng tốc độ truyền trên cả người sử dụng và các mặt phẳngđiều khiển

• Sẽ không còn chuyển mạch kênh Tất cả sẽ dựa trên IP VoIP

sẽ dùng cho dich vụ thoại

• Kiến trúc mạng sẽ đơn giản hơn so với mạng 3G hiện thời Tuynhiên mạng 3GPP LTE vẫn có thể tích hợp một cách dễ dàngvới mạng 3G và 2G hiện tại Điều này hết sức quan trọng chonhà cung cấp mạng triển khai 3GPP LTE vì không cần thay đổitoàn bộ cơ sở hạ tầng mạng đã có

• OFDMA và MIMO được sử dụng trong 3G LTE thay vìCDMA như trong 3G

 LTE-Advance

Sự phát triển của LTE Advance/IMT Advance được chỉ ra ở bảngdưới và sự tiến triển từ các dịch vụ của 3G được phát triển từ kĩthuật UMTS/W-CDMA

Bảng 1: So sánh thông số đặc diểm của các hệ thống

 Một số đặc điểm của LTE Advance:

Tốc độ dữ liệu đỉnh: 1 Gbps cho đường xuống và 500 Mbps chođường lên.

 Một số kĩ thuật dùng trong LTE-Advance:

Có một số kĩ thuật chính giúp cho LTE Advance đạt được tốc độ dữliệu cao MIMO và OFDM là hai kĩ thuật cơ bản Bên cạnh đó, còn có một

số kĩ thuật khác sẽ được triển khai Trong số đó, kĩ thuật MC-MC-CDMA(Multicode Multicarrier Code Devision Multiple Access) là một ứng cửđang được nghiên cứu và bàn cãi hiện nay

KẾT LUẬN

Chương 1 đã trình bày một cách khái quát về những nét đặc trưngcũng như sự phát triển của các hệ thống thông tin di động thế hệ 1, 2 và 3,đồng thời đã sơ lược những hướng phát triển của hệ thống thông tin di độngthế hệ 4

Tuy rằng các hệ thống 2,5G và 3G vẫn đang được triển khai và mởrộng nhưng các nhà cung cấp vẫn đang nghiên cứu để phát triển hệ thốngthông tin di động thứ 4 mở ra nhiều tham vọng về việc nâng cao tốc độ, cungcấp các dịch vụ cao cấp đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của người dùng

Thế hệ thứ tư có tốc độ lên tới 34 Mbit/s đang được nghiên cứu đểđưa vào sử dụng.Và với mục đích lấy người dung làm trung tâm Hệ thốngthông tin di động thứ 4 ra đời với tên gọi 4G với những tính năng và ứngdụng lý tưởng , mọi lúc mọi nơi với tốc độ lớn hơn 3G từ 4 đến 10 lần

CHƯƠNG 2 : KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G 2.1 Các yêu cầu về cấu trúc mạng 4G

Mạng 4G ra đời là cuộc cách mạng về tốc độ truyền dữ liệu, khả năngtương tác, giao tiếp giữa các mạng khác nhau Nó là sự kết hợp giữa cácmạng khác nhau dựa trên nên IP Mục đích chính của mạng là cho phépngười dùng có thể truy nhập và khai thác các dịch vụ trong mạng với tốc độcao, chất lượng tốt an toàn bảo mật Vì vậy mạng 4G cần phải đáp ứng đượcmột số yêu cầu sau:

a Tính tích hợp: Mạng 4G phải tích hợp được các mạng di động thế hệ 2,

thế hệ 3 thế hệ 3,5G … và WLAN, WiMAX và các mạng không dây khác

Hình 2.1: Sự phát triển của các mạng khác nhau dẫn đến 4G

Mạng 4G phải có khả năng tích hợp với các mạng khác nhau dựa trênnền giao thức IP, với tốc độ cao, nó cung cấp các dịch vụ đa dạng thời gianthực, các ứng dụng chất lượng cao… Đây là yếu tố rất quan trọng giúp chomột mạng, một công nghệ mới đạt được nhưng thành công Với sự kết hợpnày, người sử dụng có khả năng kết nối tới nhiều mạng, có thể sử dụng nhiềudạng dịch vụ khác nhau như PSTB, ISDN, internet, WLAN, WiMAX …vv,

mà không cần quan tâm đến dạng thiết bị đang sử dụng cũng như việc họ ởđâu

Hình 2.2: Sự kết hợp của các mạng khác nhau

b Mạng có tính mở

Xem xét các ứng dụng, dịch vụ mạng hiện nay, chúng ta thấy rằng các

hệ thống mạng hiện nay vẫn đang được phát triển như là các hệ thống đóng,Trong mạng 2G, dịch vụ cung cấp chỉ là những dịch vụ đơn giản như tinnhắn SMS, MMS… Các mạng 3G đã bắt đầu cung cấp nhiều hơn các ứngdụng, dịch vụ nhưng chất lượng chưa cao, lượng người có nhu cầu sử dụngthật sự chưa nhiều Điều này có thể khắc phục trong mạng 4G Cấu trúc mởcho phép cài đặt các thành phần mới với giao diện mới giữa các cấu trúckhác nhau trên các lớp Đây là điều rất quan trọng, đặc biệt cho các dịch vụtối ưu trong mạng di động với liên kết không dây và các đặc tính di độngđồng thời khiến cho hệ thống trở nên linh hoạt hơn trong quá trình phát triển.Yêu cầu về mở rộng, nâng cấp hệ thống hay thêm vào các ứng dụng mớidịch vụ mới luôn là một đòi hỏi đối với các mạng viễn thông hiện nay Do đómạng phải đảm bảo cho khả năng đáp ứng các nhu cầu này ngay từ thời điểmhiện tại cho đến tương lai

c Đảm bảo chất lượng dịch vụ cho các ứng dụng đa phương tiện trên nền IP

Để đảm bảo chất lượng dịch vụ, cần sự kết hợp chặt chẽ giữa các lớptruy nhập, truyền tải và các dịch vụ Internet Đặc biệt với các vấn đề về độtrễ mạng, băng thông dịch vụ…vv Mạng 4G yêu cầu tốc độ truyền dữ liệucao, độ trễ nhỏ, dịch vụ thời gian thực chất lượng cao

d Đảm bảo tính an toàn, bảo mật thông tin

Đây là yêu cầu quan trọng hàng đầu của hệ thống Hệ thống thông tincàng phát triển càng có nhiều người dùng ở các mạng khác nhau cùng truycập vào hệ thống do đó thông tin của người dùng càng không được đảm bảo

an toàn Tính an toàn của hệ thống được đánh giá qua khả năng bảo mậttrong truyền thông, tính đúng đắn và riêng tư của các dữ liệu người sử dụngcũng như khả năng quản lý, giám sát hệ thống Bảo mật là yêu cầu chung đốivới các hệ thống viễn thông

• Vùng phủ đa dịch vụ

Trong kiến trúc này, người dùng truy cập vào vùng phủ đa dịch vụgồm nhiều điểm chung (UAP: Universal Access Point) Những UAP nàykích hoạt để chọn mạng dựa trên những thiết lập có sẵn, đặc điểm chất lượng

và sự lựa chọn thông thường của người sử dụng Người dụng và thiết bị cóthể di chuyển từ UAP này đến UAP khác

• Giao thức truy nhập chung:

Trong trường hợp này các mạng không dây có thể hỗ trợ một hoặc haigiao thức truy nhập chuẩn Khi đó thiết bị có thể chuyển mạng có cùng giaothức truy nhập khi không truy nhập được vào mạng của mình

Hình 2.3 (a,b,c): Tính di động của mạng

f Mạng phải đảm bảo về tốc độ

Mạng mới ra đời phải có tốc độ truyền dữ liệu cao, đáp ứng được nhucầu ngày càng tăng của người sử dụng Tốc độ truyền dữ liệu trong mạngmới có thể lên đến 100Mbps và 160 Mbps khi sử dụng MIMO

Hình 2.4: Tốc độ dữ liệu trong mạng 4G

2.2 Ưu và nhược điểm của hệ thống 3G và 3,5G

2.2.1 Mạng thông tin di động thế hệ thứ ba WCDMA

Mạng thông tin di động thế hệ thứ ba ra đời đã khắc phục được cácnhược điểm của các mạng thông tin di động trước đó Với việc cấu trúcmạng dùng gaio thức IP kết hợp với công nghệ ATM, cùng với việc hỗ trợtốc độ lên tới 2Mbps, mạng thông tin di động thế hệ ba có thể hỗ trợ ngườidùng các dịch vụ như: hội nghị truyền hình, truy nhập internet tốc độ cao,download các file dữ liệu nhỏ, …

Tuy nhiên, mạng di động này cũng có một số nhược điểm như:

• Rất khó cho việc tăng băng thông liên tụch và tốc độ dữ liệu cao đểđáp ứng được yêu cầu của các dịch vụ đa phương tiện, cùng với sự tồntại song song của các dịch vụ khác nhau cần có băng thông và QoSkhác nhau

• Giới hạn phổ và phân bố phổ

• Khó roaming đến các môi trường khác nhau ở các băng tần khác nhau

• Thiếu cơ chế vận chuyển liên tục từ đầu cuối đến đầu cuối để liên kết

mở rộng một mạng di động nhỏ với một mạng cố định nhỏ khác

• Mạng thông tin thế hệ ba WCDMA chưa đáp ứng được các yêu cầunhư: khả năng tích hợp với các mạng khác (Ví dụ: WLAN, WiMAX)chưa tốt, tính mở của mạng chưa cao, khi đưa một dịch vụ mới vàomạng sẽ gặp nhiều khó khăn do vấn đề tốc độ mạng, tài nguyên băngtần, …

2.2.2 Mạng thông tin di động thế hệ 3.5G HSDPA và HSUPA

Cuộc cách mạng của thị trường thông tin di động đưa ra các yêu cầunâng cấp cải tiến về cả dung lượng hệ thống lẫn tốc độ truyền dẫn dữ liệu.Mạng thông tin di động thế hệ ba WCDMA ra đời là một bước phát triểnmạnh mẽ về tốc độ cũng như chất lượng dịch vụ Tuy nhiên với tốc độ dữliệu giới hạn ở mức 2Mbps Để tăng khả năng hỗ trợ cho các dịch vụ dữ liệuchuyển mạch gói, đặc biệt là nâng cao tốc độ truyền dữ liệu mà trước hết làtốc độ đường xuống, 3GPP đã phát triển và chuẩn hóa trong phiên bảnRelease 5 một công nghệ mới, đó là công nghệ truy nhập gói đường xuốngtốc độ cao (HSDPA) với những tính năng mới được đề cập trong các phiênbản R5 của 3GPP cho hệ thống truy nhập vô tuyến WCDMA/UTRA –FDD

và được xem như là một trong những công nghệ tiên tiến cho hệ thống thôngtin di động 3,5G HSDPA bao gồm một tập các tính năng mới kết hợp chặtchẽ với nhau để cải thiện dung lượng mạng, và tăng tốc độ dữ liệu đỉnh trên

10 Mbps đối với lưu lượng gói đường xuống Những cải tiến về mặt kỹ thuậtcho phép các nhà khai thác có thể đưa ra nhiều dịch vụ tốc độ bit cao, cảithiện chất lượng dịch vụ (QoS) của các dịch vụ hiện có, và đạt chi phí thấpnhất Khả năng hỗ trợ tốc độ dữ liệu và tính di động của HSDPA là chưatừng có trong các phiên bản trước đây của 3GPP

Các khía cạnh kỹ thuật trong HSDPA bao gồm:

Mục đích của HSDPA là hỗ trợ truy nhập gói đường xuống tốc độ caobằng cách sử dụng một kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao (HS-DSCH) và

hỗ trợ thoại được tích hợp trên kênh DCH và dữ liệu tốc độ cao trên kênhHS-DSCH trên cùng một sóng mang (tương tự như DSCH trong Release99) Lợi ích của HSDPA như đã trình bày trong các phần trước cho đườngxuống khi hầu hết lưu thông dữ liệu 3G được trông đợi đầu tiên là đườngxuống Release 6 sẽ nói về cải tiến, nâng cấp đường lên, được gọi là nângcấp đường lên HSUPA (HSUPA: High Speed Uplink Packet Access).HSUPA sử dụng tương tự các đặc điểm chính như HSDPA, nhưng thay vì ápdụng cho đường xuống thì nó lại áp dụng cho đường lên Điều này sẽ làmtăng tốc độ truyền đường xuống

c Nhận xét:

Các mạng thông tin di động thế hệ 3 WCDMA và thế hệ 3,5GHSDPA và HSUPA ra đời đã phần nào đáp ứng được nhu cầu của người tiêndùng như: tốc độ truyền dữ liệu lên tới 2Mbps đối với mạng WCDMA,10Mbps đường xuống đối với công nghệ 3,5G), có thể truy nhập được nhiềudịch vụ như: truyền hình hội nghị, truy nhập Internet tốc độ cao,…

Tuy nhiên, các mạng di động này còn nhiều nhược điểm như: tốc độtruyền dữ liệu chưa cao, do đó chất lượng của các dịch vụ thời gian thựcchưa cao, tốc độ truyền dữ liệu vẫn còn thấp, đặc biệt là tính di động kém.Khi người dùng đi vào vùng phủ của loại mạng khác ví dụ như mạngWLAN, WiMAX,… mà không nằm trong vùng phủ sóng của mình thì mạngkhông thể phục vụ người dùng được Ngoài ra, việc sử dụng IPv4 cũng gây

ra các hạn chế như không đủ địa chỉ để triển khai theo yêu cầu của mạng,…Khả năng triển khai các dịch vụ mới trên các mạng này rất khó do các hạnchế về tốc độ truyền thông và băng tần,…

Trong tương lai, người sử dụng mong muốn được sử dụng nhiều loạihình dịch vụ khác nhau với tốc độ truyền cao lên tới hàng trăm Mbps, cóchất lượng tốt, có thể thâm nhập vào mạng từ mọi nơi, có khả năng sử dụngcác dịch vụ mới một cách dễ dàng,…

2.3 Mô hình hệ thống 4G

Hình 2.5: Mô hình cấu trúc mạng 4G

Mô hình mạng thông tin di động 4G gồm 4 lớp với các chức năng như sau:

Chức năng mạng truy nhập vô tuyến:

 Có khả năng tích hợp giữa các thiết bị đầu cuối

 Đảm bảo tốc độ dịch vụ

Chức năng của mạng lõi:

 Kết nối các mạng khác nhau: mạng không dây và mạng có dây

 Truyền tải traffic trên các tuyến từ nơi gửi đến đích an toàn

 Định tuyến lưu lượng

 Chuyển đổi dạng dữ liệu all IP

Chức năng điều khiển:

 Cung cấp dịch vụ sử dụng cho người dùng

2.3.1 Các phần tử lớp truy nhập vô tuyến

Nhiệm vụ chính của mạng truy nhập vô tuyến (Radio Access Network) là tạo

và duy trì các kênh mang truy nhập vô tuyến (RAB) để thực hiện thông tingiữa thiết bị di động (UE) với mạng lõi (CN) Thiết bị người dùng ở đây cóthể là các MS, các thiết bị xách tay,… Do đó, mạng truy nhập vô tuyến phải

có khả năng giao tiếp với các thiết bị đầu cuối, kể cả khi thiết bị đầu cuối làthiết bị di động không dây thuộc mạng khác

Thiết bị đầu cuối:

Thiết bị đầu cuối di động trong mạng 4G phải có sự phát triển trong việcchạy nhiều dạng ứng dụng khác nhau Điều này cũng đảm bảo cơ hội tănglợi nhuận cho các nhà cung cấp dịch vụ bằng việc cung cấp thêm các dịch vụgiá trị gia tăng Do vậy, các thiết bị này phải hoạt động có tính thích nghi vàlinh động cao Hiện nay, các thiết bị đầu cuối di động đang trong quá trìnhchuyển dịch sang dạng tích hợp hội tụ Các nhà sản xuất cũng cung cấp các

hệ điều hành (OS) và phần mềm dịch vụ có tính mở, có kiến trúc dạng lớp và

có khả năng chạy trên những phần mềm của các nhà cung cấp thứ 3 Tínhphức tạp của thế hệ thiết bị đầu cuối di động này sẽ phải chưa đựng đầy đủcác điều kiện về phần cứng và phần mềm như sau:

 Các dạng ứng dụng khác nhau về di động ( như email, MMS …)

 Thực hiện được nhiều phần mềm ghép ứng dụng ( như dự đoán kiểu gõ,soạn thảo văn bản, kiểm tra phát âm …)

 Thực hiện trên nhiều dạng hệ điều hành

 Hoạt động trên nhiều môi trường ứng dụng ( như J2ME, NET)

 Hoạt động trên nhiều phương thức mã hoá vô tuyến ( như CDMA2000,GPRS, GSM, W-CDMA, WiFi ….)

 Hoạt động trên nhiều phương thức mã hoá ( tiếng nói, hình ảnh…)

 Hoạt động trên nhiều phạm vi giao thức mạng ( Ipv4, IPv6 …)

 Bộ vi xử lý mạng với các ứng dụng của di động và tính năng chung củaPC

 Có bộ nhớ lớn

Điểm truy nhập vô tuyến RAP (Radio Access Point):

Chức năng chính của RAP là thực hiện xử lý lớp 1 của giao diện vô tuyến(mã hóa kênh, đan xen, thích ứng tốc độ, trải phổ,…) Nó cũng thực hiệnmột phần khai thác quản lý tài nguyên vô tuyến như điều khiển công suấtvòng trong Điểm truy nhập vô tuyến cũng tương tự như Node B trong 3G,tuy nhiên có một số kỹ thuật mới nhằm làm tăng tốc độ đường truyền

- Bộ điều khiển truy nhập vô tuyến (RAC: Radio Access Controller): Bộđiều khiển truy nhập vô tuyến (RAC) là phần tử điều khiển của lớp truy nhập

vô tuyến

 Chức năng RNC dùng để điều khiển lưu lượng và quản lý tài nguyên

vô tuyến của lớp thâm nhập vô tuyến RAC cũng kết cuối báo hiệuđiều khiển tài nguyên vô tuyến, xử lý số liệu lớp đoạn nối số liệutừ/tới giao diện vô tuyến

 Chức năng RRM (Radio Resources Management) quản lý tài nguyên

vô tuyến: là một tập hợp các thuật toán được sử dụng để đảm bảo sự

ổn định của đường truyền vô tuyến và QoS của kết nối vô tuyến bằngcách chia sẻ và quản lý tài nguyên vô tuyến một cách có hiệu quả

 Là nguồn cung cấp các thông báo về đa phương tiện

 Xử lý các dòng dữ liệu đa phương tiện như chuyển đổi mã âm thanh

 MGCF (Media Gateway Control Function): Chức năng điều khiểnthiết lập kết nối giữa mạng chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh

Nó xử lý các báo hiệu dịch vụ đến từ thuê bao chuyển mạch gói vàthực hiện chuyển đổi giao thức làm việc giữa 2 mạng

2.3.2 Lớp mạng lõi

Mạng lõi phải tích hợp được tất cả các mạng viễn thông khác như cácmạng di động, WLAN, WiMAX, các mạng không dây khác,… Để đạt đượcđiều đó thì trong mạng lõi phải có:

- Nhờ sự phát triển mạnh mẽ của NGN trên toàn cầu, người ta xâydựng hệ thống truyền dẫn trong mạng lõi sử dụng giao thức IPv6, đặc biệtviệc sử dụng IP di động một cách linh hoạt giúp cho việc kết hợp giữa cácmạng

- Cổng đa phương tiện (MGW: Multimedia Gateway): Trong mạnglõi, MGW thực hiện các chức năng chính là:

+ Thực hiện chuyển đổi dữ liệu sang gói IP và ngược lại

+ Thực hiện chức năng chuyển mạch, định tuyến dữ liệu từ/tới mộtvùng dịch vụ của mạng tuỳ thuộc vào vị trí thuê bao MGW được điều khiểnbởi MGCF

Đường truyền cho các cuộc gọi được thực hiện giữa RAC và MGW.Thông thường MGW nhận các cuộc gọi từ RAC, chuyển đổi dữ liệu theođịnh dạng gói IP và định tuyến các cuộc gọi này đến nơi nhận trên các đườngtrục gói Trong nhiều trường hợp đường trục gói sử dụng “Giao thức truyềntải thời gian thực”(RTP: Real Time Transport Protocol) trên “Giao thứcInternet” (IP)

Ở nơi mà một cuộc gọi cần chuyển đến một mạng khác, PTSN chẳnghạn, có một cổng các phương tiện khác (MGW), MGW này sẽ chuyển tiếngthoại đóng gói thành PCM tiêu chuẩn để đưa đến PTSN Như vậy chuyển đổi

mã chỉ cần thực hiện tại điểm này Truyền tải kiểu đóng gói này cho phéptiết kiệm đáng kể độ rộng băng tần, nhất là khi các MGW cách xa nhau

- Các router: Trong mạng lõi thì các router thực hiện chức năng chính

là định tuyến cuộc gọi, đưa các gọi số liệu từ/tới các nơi theo đúng yêu cầu.Các router sử dụng giao thức định tuyến tiên tiến trong mạng IP như BGP(BGP: Border Gateway Protocol) BGP là giao thức định tuyến một hệ thốngmạng “tự trị” AS (AS: Autonomous System) Hệ thống tự trị ở đây là mộtmạng hoặc một nhóm mạng có cùng quản lý chung với cùng chính sách địnhtuyến chung BGP được sử dụng để thay đổi thông tin định tuyến choInternet và là giao thức được sử dụng giữa các nhà cung cấp dịch vụISP.Cùng với việc sử dụng Tuyến liên vùng không phân lớp CIDR(Classless Interdomain Routing), đã làm tăng hiệu quả của việc phân lớp sửdụng địa chỉ IP Khi BGP được sử giữa một nhóm mạng (AS) thì giao thức

đó gọi là BGP ngoài, còn nếu nhà cung cấp dịch vụ sử dụng BGP để thay đổiđịnh tuyến trong một AS, thì giao thức đó là BGP trong

Ngoài ra, mạng lõi còn sử dụng một kỹ thuật mới nữa là Chuyểnmạch nhãn đa giao thức MPLS (MPLS: Multiprotocol Label Switching).MPLS thay đổi kiểu định tuyến từng bước bằng cách cho phép các đường