nghiên cứu về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 4 (4g)

Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI o0o Bộ GIáO DụC Và ĐàO TạO TRƯờNG ĐạI HọC BáCH KHOA Hà NộI o0o LUậN VĂN THạC Sỹ KHOA HọC LUậN VĂN THạC Sỹ KHOA HọC Ngành: Xử lý Thông tin Truyền thông Nghiên cứu hệ thống thông tin di động hệ thứ (4G) Nghiên cứu hệ thống thông tin di động hệ thứ (4G) Ngành: Xử lý Thông tin Truyền thông Mã số: Đỗ Văn Hòa Đỗ Văn Hòa Ngời hớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Thúc Hải Hà Nội 2007 Hà Nội 2007 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 3.2.3.1 Ví dụ điển hình giao diện cho mạng truy cập vô tuyến 41 MụC LụC 3.2.3.2 Cấu hình chức cho nút/thiết bị đầu cuối hệ thống di động 4G 43 Các hình vẽ, bảng biểu luận văn 3.3 Các công nghệ ứng dụng hệ thống di động 4G 44 Thuật ngữ tiếng anh sử dụng luận văn 3.3.1 Kỹ thuật truyền dẫn dung lợng lớn, tốc độ cao 44 Lời giới thiệu 11 3.3.1.1 Các kỹ thuật đa truy cập 44 Chơng mở đầu 12 1.1 Cơ sở nghiên cứu mục đích luận văn 12 1.2 Tổ chức luận văn 13 Chơng hệ thông tin di động 14 2.1 Lịch sử xu phát triển thông tin di động 14 2.1.1 Toàn cảnh hệ thống thông tin di động 14 2.1.2 Lộ trình phát triển thông tin di động 16 2.2 Tổng kết hệ thông tin di động 19 3.3.1.2 Kỹ thuật điều chế/giải điều chế hiệu suất cao 49 3.3.1.3 Kỹ thuật đa sóng mang 53 3.3.1.4 Kỹ thuật ăngten dãy thích nghi tiên tiến 57 3.3.1.5 Kỹ thuật ghép kênh tiên tiến 62 3.3.2 Kỹ thuật không dây đa hệ thống 64 3.3.2.1 Khả cấu hình lại End-to-End 64 3.3.2.2 Kỹ thuật sóng vô tuyến đợc định nghĩa mềm 66 3.3.3 Điều khiển chuyển giao/tính di động 69 3.3.3.1 Kỹ thuật chuyển giao liên tục 70 Chơng hệ thống THÔNG TIN di động 4G 20 3.3.3.2 Kỹ thuật điều khiển tính di động 71 3.1 Tổng quan hệ thống thông tin di động 4G 20 3.3.3.3 Tính di động mạng NEMO 74 3.1.1 Giới thiệu chung 20 3.4 Mạng hệ sau NGN hệ thống di động 4G 77 3.1.2 Các dịch vụ hệ thống di động 4G cung cấp 22 3.4.1 Mạng hệ sau NGN 77 3.2 Mô hình tham chiếu hệ thống di động 4G 30 3.4.1.1 Giới thiệu chung 77 3.2.1 Bốn miền mô hình tham chiếu 30 3.4.1.2 Đặc điểm mạng NGN 77 3.2.1.1 Miền dịch vụ ứng dụng 31 3.4.1.3 Cấu trúc mạng NGN 80 3.2.1.2 Miền tảng dịch vụ 31 3.4.2 Hệ thống di động 4G hạ tầng mạng NGN 86 3.2.1.3 Miền mạng lõi chuyển mạch gói 33 Chơng triển khai hệ thống di động 4G việt nam 88 3.2.1.4 Miền truy cập vô tuyến 34 3.2.2 Mô hình tham chiếu nhìn từ tảng dịch vụ 34 3.2.2.1 Sự thuận tiện cho ngời sử dụng 36 3.2.2.2 Các dịch vụ tiên tiến 36 3.2.2.3 Quản lý hệ thống 41 3.2.3 Mô hình tham chiếu sở hạ tầng hệ thống 41 4.1 Hiện trạng mạng thông tin di động Việt Nam giới 88 4.2 Đề xuất giải pháp triển khai hệ thống 4G nớc ta 89 Kết luận 93 Kết đạt đợc luận văn 93 Hớng phát triển đề tài 94 Tài liệu tham khảo 95 Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 Bảng 3.2 Các tham số mô 53 Các hình vẽ, bảng biểu luận văn Hình 3.20 Sơ đồ FH-OFDM 54 Hình 3.21 Cấu hình hệ thống 55 Hình 2.1 Lộ trình phát triển thông tin di động 17 Hình 3.22 Nguyên lý AAA 58 Bảng 2.1 Tổng kết hệ thông tin di động 19 Hình 3.23 Độ tăng ích AAA 59 Hình 3.1 Dịch vụ thông tin y tế 22 Hình 3.24 Định hình búp sóng 60 Hình 3.2 Hệ thống cung cấp nội dung tiên tiến 24 Hình 3.25 Thuật toán theo dõi búp sóng 61 Hình 3.3 Hệ thống định vị 25 Hình 3.26 SVD based MIMO 63 Hình 3.4 Hệ thống đặt hàng di động 26 Hình 3.27 Cấu hình thiết bị SDR 67 Hình 3.5 Hệ thống quản lý thực phẩm 28 Hình 3.28 Mô hình tham chiếu IEEE 802.21 70 Hình 3.6 Hệ thống bảo hiểm rủi ro 29 Hình 3.29 IPv6 di động 72 Hình 3.7 Hệ thống quản lý di động 30 Hình 3.30 Chuyển giao nhanh cho IPv6 di động 73 Hình 3.8 Mô hình tham chiếu hệ thống di động 4G 32 Hình 3.31 Điều khiển tính di động mạng NEMO 75 Hình 3.9 Mô hình tham chiếu tảng dịch vụ 37 Hình 3.32 Mạng cá nhân PAN (Personal Area Network) 76 Hình 3.10 Mô hình tham chiếu tảng dịch vụ: tiện nghi ngời dùng 38 Hình 3.33 Kiến trúc mạng NGN 79 Hình 3.11 Mô hình tham chiếu tảng dịch vụ: Dịch vụ nâng cao 39 Hình 3.34 Cấu trúc logic mạng NGN 80 Hình 3.12 Mô hình tham chiếu tảng dịch vụ: quản lý hệ thống 40 Hình 3.35 Cấu trúc vật lý mạng NGN 84 Hình 3.13 Giao diện vô tuyến ngữ cảnh thực tế truy cập vô Hình 4.1 Kiến trúc mạng 3G 90 tuyến 42 Hình 4.2 Cấu trúc mạng di động 3G-WCDMA 91 Hình 3.14 Ví dụ cấu hình chức cho nút /các thiết bị Hình 4.3 Mô hình hệ thống 4G 92 đầu cuối hệ thống di động 4G 43 Hình 3.15 Cơ SCS-MC-CDMA 45 Hình 3.16 Cấu trúc tế bào tối u SCS-MC-CDMA 47 Hình 3.17 Phân bổ kênh 48 Hình 3.18 Điều chế thích nghi sóng mang 50 Hình 3.19 Lợc đồ điều chế OFDM tốc độ lập mã biến đổi 51 Bảng 3.1 Các tham số lập mã điều chế 52 Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 Thuật ngữ tiếng anh sử dụng luận văn 2G 3G 4G AAA AAA AMPS 2nd Generation 3rd Generation 4th Generation Adaptive Array Antenna Aunthentication, Authorization & Accounting Advanced Mobile Phone Service AR ARQ ATM BS BSC BSS BTS CDMA Access Router Automatic Repeat reQuest Asynchronous Transfer Mode Base Station Base Station Controller Base Station System Base Tranceiver Station Code Division Multiple Access CRC CN CN CNR CoA CRC CTP DS DSCDMA DSP E2R Cyclic Redundancy Code Core Network Correspondent Node Carrier-to-Noise-Ratio Care-of Address Cyclic Redundancy Check Context Transfer Protocol Direct Sequence Direct Sequence CDMA Thế hệ Thế hệ Thế hệ ăngten dãy thích nghi Chứng thực, ủy quyền toán Dịch vụ điện thoại di động tiên tiến Bộ định tuyến truy cập Kĩ thuật yêu cầu lặp tự động Chế độ truyền dị Trạm gốc Bộ điều khiển trạm gốc Hệ thống trạm gốc Trạm thu phát gốc Đa thâm nhập phân chia theo mã Mã vòng d Mạng lõi Nút trung gian Tỷ số sóng mang tạp âm Địa tạm thời Mã kiểm tra d vòng Giao thức truyền ngữ cảnh Chuỗi trực tiếp CDMA chuỗi trực tiếp Digital Signal Processor End-to-End Reconfigurability Bộ xử lý tín hiệu số Khả cấu hình lại từ đầu Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp EIRP EV-DO FDD FEC FDMA FHOFDM FMIPv6 FMIPv6 GPS GPRS HA HARQ HLR HMIPv6 HoA HSDPA HMI IMT2000 IP IPv6 ITU Cao học XLTT-TT 2005-2007 Effective Isotropically Radiated Power Evolution Data Optimized Frequency Division Duplex cuối đến đầu cuối Công suất phát xạ đẳng hớng hiệu dụng ghép song công phân chia theo tần số Forward Error Correct Mã sửa lỗi trớc Frequency Division MultiAccess Đa truy cập phân chia theo tần số Frequency Hopping Orthogonal OFDM nhảy tần Frequency Division Multiple Access Fast Mobile IPv6 IPv6 di động nhanh Fast Handovers for Mobile IPv6 Chuyển giao nhanh cho IPv6 di động Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu General Packet Radio System Hệ thống vô tuyến gói chung Home Agent Tác nhân nhà Hybrid Automatic Repeat ARQ (tự động yêu cầu lặp) lai reQuest Home Location Register Thanh ghi định vị thờng trú Hierarchical Mobile Internet IPv6 di động có phân cấp Protocol Version Home Address Địa thờng trú High Speed Downlink Packet Hệ thống truy cập gói đờng Access xuống tốc độ cao Human-Machine Interface Giao diện ngời máy Thông tin di động toàn cầuInternational Mobile Telecommunication - 2000 2000 Internet Protocol Giao thức Internet Internet Protocol Version Giao thức Internet phiên International Telecommunication Liên minh Viễn thông Quốc tế Union Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 MAC Medium Access Control MAP MIH Mobility Anchor Point Media Independent Handover MN MNN MNP MR MS MSC MIMO Mobile Node Mobile Network Node Mobile Network Prefix Mobile Router Mobile Station Mobitily Service Center Multi Input Multi Output Điều khiển thâm nhập môi trờng Điểm treo di động Chuyển giao độc lập phơng tiện Nút di động Nút mạng di động Tiền tố mạng di động Bộ định tuyến di động Trạm di động Trung tâm dịch vụ di động ăngten nhiều kênh vào nhiều kênh MCMulti Carrier CDMA Đa truy cập phân chia theo mã CDMA đa sóng mang NEMO Network Mobility Tính di động mạng NGN Next Genaration Network Mạng hệ sau OSI Open Systems Interconnection Mô hình tơng kết hệ thống mở Orthononal Frequency Division Ghép kênh đa truy cập phân OFDM Multiplexing chia theo tần số trực giao Ghép kênh đa truy cập phân OFCDM Orthononal Frequency Code Division Multiplexing chia theo mã tần số trực giao PAN Persional Access Network Mạng truy cập cá nhân PAPR Peak to Average Power Ratio Tỷ số công suất đỉnh công suất trung bình PHS Personal Handyphone System Hệ thống điện thoại cá nhân PKI Public Key Infrastructure Cở sở hạ tầng khóa chung QoS Quality of Service Chất lợng dịch vụ RANAP Radio Access Network Phần ứng dụng mạng thâm Application Part nhập vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNS Radio Network Subsystem Hệ thống mạng vô tuyến Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp RO RR SDR SINR SMS-SC SVD based MIMO TCP TPC UE UMTS UWB WCDMA W-LAN 10 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Route Optimization Return Routability Software Defined Radio Tối u hóa đờng Khả đinh tuyến đờng Sóng vô tuyến định nghĩa mềm Signal to Interference and Noise Tỷ số công suất tín hiệu Power Ratio nhiễu tạp âm SMS Service Center Trung tâm dịch vụ tin nhắn SMS Singular Value Decomposition based Multiple Input Multiple Output Transmision Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn Transmission Power Control Điều khiển công suất truyền dẫn User Equypment Thiết bị ngời sử dụng Universal Mobile Hệ thống viễn thông di động Telecommunication System toàn cầu Ultra Wide band Băng tần cực rộng Wideband Code Division Đa thâm nhập vô tuyến phân Multiple Access chia theo mã băng rộng Wireless - LAN Mạng cục không dây Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 11 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 Chơng mở đầu Lời giới thiệu Trong năm gần đây, thông tin di động đạt đợc thành 12 1.1 Cơ sở nghiên cứu mục đích luận văn tựu vợt bậc Thông tin di động cho phép ngời sử dụng đàm thoại lúc, Nhu cầu trao đổi liệu, sử dụng dịch vụ đa phơng tiện, nhu cầu giải trí nơi vùng phủ sóng, kể di chuyển Ngoài ra, thông tin di (nghe nhạc, xem phim, chơi game ) thiết bị di động ngày tăng động đáp ứng nhiều dịch vụ tiện ích khác nh: nhắn tin, truyền số liệu, điều kiện sống tăng Trớc nhu cầu đó, chuẩn hệ thống truyền thông đa phơng tiện, xác định vị trí ngời sử dụng mà dịch vụ thông tin di động 3.5G, 4G đợc nghiên cứu phát triển Năm 2006, khác không thực đợc Do vậy, nhu cầu thông tin di động ngày Nhật Bản, Hãng viễn thông NTT DoCoMo triển khai thành công đa vào tăng lên tơng lai không xa hình thức thông tin vạn khai thác hệ thống di động 3.5G HSDPA (High Speed Downlink Packet đợc ứng dụng sâu rộng vào sống, thay đổi lối sống Access) Hệ thống HSDPA đợc mở rộng, phát triển từ hệ thống di động ngời hệ (W-CDMA: Wideband Code Division Multiple Access), cho tốc độ đờng Cho đến thông tin di động giới trải qua ba hệ Thế hệ xuống 14Mbps, đờng lên 5,7Mbps (trên lý thuyết) Còn với hệ thống 4G, thứ sử dụng công nghệ tơng tự từ năm 70 đến năm theo thử nghiệm hãng viễn thông NTT DoCoMo (Nhật Bản), cho 80 hệ thống thông tin di động hệ thứ hai đời phát triển mạnh tốc độ 5Gbps môi trờng nhà (indoor), tốc độ 100Mbps môi mẽ Những năm đầu kỷ 21 (khoảng 2002) hệ thống thông tin di động trờng trời đối tợng chuyển động tốc độ 250km/h hệ thứ (3G) đợc triển khai ứng dụng rộng rãi phục vụ đời sống ngời Việt Nam, hệ thống thông tin di động 3G đợc triển khai nhà cung cấp dịch vụ Saigon Postel, Hà Nội Telecom, EVN Telecom đợc đa vào khai thác vào năm 2006 Hệ thống thông tin di động hệ thứ t (4G) đợc Hãng viễn thông lớn giới, Hiệp hội Viễn thông quốc tế - ITU, diễn đàn Mobile IT (mITF Mobile IT Forum) nghiên cứu chuẩn hóa Theo dự báo, vào khoảng năm 2012, hệ thống thông tin di động 4G đợc triển khai đa vào khai thác Sự xuất hệ thống thông tin di động hệ thứ t tạo bùng nổ ngành công nghiệp thông tin di động nói riêng ngành công nghiệp viễn thông nói chung Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Với bùng nổ tốc độ hệ thống di động 4G, hệ thống 4G đợc ứng dụng rộng rãi cho nhiều lĩnh vực sống Hệ thống 4G cung cấp nhiều dịch vụ nh: dịch vụ cung cấp nội dung tiến tiến, dịch vụ chăm sóc sức khỏe, dịch vụ đặt hàng di động, thơng mại di động, phòng chống thiên tai Hiện nay, nớc ta tồn đồng thời nhiều hệ hệ thống di động (2G, 2.5G, 3G) Việc triển khai hệ thống di động 4G vấn đề tơng lai xa Nhng trớc xu phát triển chung công nghệ viễn thông, đặc biệt công nghệ thông tin di động, việc nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống thông tin di động 4G cần thiết Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 13 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp 14 Cao học XLTT-TT 2005-2007 1.2 Tổ chức luận văn Luận văn đợc trình bày thành bốn chơng Chơng trình bày sơ lợc Chơng hệ thông tin di động sở nghiên cứu, mục đích nh tổ chức luận văn Chơng trình bày lịch sử, hệ xu phát triển hệ thống 2.1 Lịch sử xu phát triển thông tin di động 2.1.1 Toàn cảnh hệ thống thông tin di động thông tin di động Chơng trình bày mô hình tham chiếu hệ thống di động 4G Mô Thông tin di động không ngừng phát triển ngày đòi hỏi hình tham chiếu hệ thống 4G chia làm bốn miền: miền ứng dụng dịch kỹ thuật tiên tiến công nghệ cao ý tởng liên lạc tức thời mà không vụ, miền tảng dịch vụ, miền mạng lõi chuyển mạch gói, miền truy cập vô quan tâm đến khoảng cách giấc mơ lâu đời loài tuyến chơng trình bày số kỹ thuật, công nghệ tiên tiến ngời giấc mơ ngày trở thành thực nhờ trợ giúp nh: kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến dung lợng lớn, tốc độ cao (OFDMA, SCS-MC-CMDA), kỹ thuật ăngten dãy thích nghi tiên tiến, kỹ thuật ghép kênh tiên tiến (MIMO) đợc triển khai hệ thống di động 4G kỹ thuật công nghệ Việc sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông tin diễn lần vào cuối kỷ 19 Kể từ trở thành công nghệ đợc ứng dụng rộng rãi thông tin quân đội sau thông tin vô tuyến công cộng Chơng trình bày trạng hệ thống thông tin di động Việt Nam giới Sau đề xuất giải pháp triển khai hệ thống di động 4G từ cở sở hạ tầng mạng có nhà cung cấp Sau nhiều năm phát triển, thông tin di động trải qua giai đoạn phát triển quan trọng Từ hệ thống thông tin di động tơng tự hệ thứ đến hệ thống thông tin di động số hệ thứ hai, hệ thống thông tin di động băng rộng hệ thứ ba đợc triển khai phạm vi toàn cầu hệ thống thông tin di động đa phơng tiện hệ thứ t đợc nghiên cứu số nớc Dịch vụ chủ yếu hệ thống thông tin di động hệ thứ thứ hai thoại dịch vụ hệ ba thứ t phát triển dịch vụ liệu đa phơng tiện Các hệ thống thông tin di động tế bào số giai đoạn hệ thứ hai cộng (2.5G), hệ thứ ba hệ thứ ba cộng (3.5G) Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng dịch vụ thông tin di động nên từ đầu năm 90 ngời ta tiến hành nghiên cứu hệ thống thông tin di động hệ thứ ba Liên hiệp Viễn thông Quốc tế phận vô tuyến (ITU-R) thực Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 15 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp 16 Cao học XLTT-TT 2005-2007 tiêu chuẩn hoá cho hệ thống thông tin di động toàn cầu IMT-2000 điện thoại di động MobiFone sử dụng kỹ thuật số GSM đợc triển khai Châu Âu, Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI) thực tiêu thức đa vào hoạt động Việt Nam với thiết bị hãng chuẩn hoá phiên hệ thống với tên gọi UMTS (Universal Mobile ALCATEL Tháng 6/1996, mạng Vinaphone đời tồn song song Telecommunication System: Hệ thống viễn thông di động toàn cầu) Hệ thống với mạng VMS Năm 2003, mạng S-Phone sử dụng công nghệ CMDA làm việc dải tần 2GHz cung cấp nhiều loại dịch vụ bao gồm từ Saigon Postel đa vào khai thác Đến năm 2004, mạng GSM Viettel dịch vụ thoại, số liệu tốc độ thấp có đến dịch vụ số liệu tốc độ thức đa vào hoạt động Và gần đây, EVN Telecom, Hà Nội Telecom cao, video truyền Tốc độ cực đại ngời sử dụng lên tới đa vào khai thác mạng di động hệ thứ ba Trong hai năm gần đây, 2Mbps Tốc độ cực đại có ô pico nhà, dịch vụ với số thuê bao mạng tăng nhanh tốc độ 14,4Kbps đợc đảm bảo cho thông tin di động thông thờng ô 2.1.2 Lộ trình phát triển thông tin di động macro Ngời ta nghiên cứu hệ thống thông tin di động hệ thứ t có tốc độ cho ngời sử dụng khoảng 2Gbps hệ thống di động băng rộng (MBS) sóng mang đợc sử dụng bớc sóng mm, độ rộng băng tần 64MHz dự kiến nâng tốc độ ngời sử dụng đến STM-1 [1] Thời kỳ đầu, triển khai, hệ thống di động hệ thứ cung cấp cho ngời sử dụng dịch vụ thoại, nhng nhu cầu truyền số liệu tăng lên đòi hỏi nhà khai thác mạng phải nâng cấp nhiều tính cho mạng cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng sở khai thác mạng Hiện nay, quốc giới hầu hết nớc triển khai hệ có Từ nhà khai thác phải triển khai hệ thống di động 2G, thống di động 3G Theo thống kê hai hãng Informa Telecom & Media 2.5G để cung cấp dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao Cùng với Internet, WCIS and 3G America, có 181 hãng cung cấp dịch vụ 77 quốc Intranet trở thành hoạt động kinh doanh ngày gia đa vào khai thác dịch vụ mạng di động hệ Với hệ quan trọng, hoạt động xây dựng công sở vô tuyến để thống di động 3.5G (HSDPA) có đến 135 hãng cung cấp dịch vụ 63 kết nối cán di động với xí nghiệp công sở họ Ngoài ra, quốc gia cung cấp dịch vụ hệ thống di động 3.5G Hệ thống tiền tiềm to lớn công nghệ cung cấp trực tiếp tin tức 4G (Pre-4G) WiMax đợc triển khai đa vào khai thác dịch vụ thông tin khác cho thiết bị vô tuyến tạo nguồn lợi nhuận cho số thành phố nh London, New York vào quý năm 2007 nhà khai thác Do vậy, để đáp ứng đợc dịch vụ truyền thông máy tính hình ảnh, đồng thời đảm bảo tính kinh tế hệ thống thông tin di động nớc ta, với phát triển mạnh mẽ thông tin liên lạc nói hệ thứ hai (GSM, PDC, IS-136 cdmaOne) bớc chuyển đổi sang chung năm gần thông tin di động đời nh tất yếu hệ thống thông tin di động hệ thứ ba Khi mà nhu cầu dịch vụ đa khách quan nhằm đáp ứng nhu cầu trao đổi thông tin thời kỳ đổi phơng tiện chất lợng cao tăng mạnh, mà tốc độ hệ thống 3G đất nớc Vào thời kỳ ban đầu, xuất số mạng thông tin di động không đáp ứng đợc tổ chức viễn thông giới nghiên cứu nh mạng nhắn tin ABC, mạng nhắn tin toàn quốc có tính chất thử nghiệm chuẩn hóa hệ thống di động 4G cho công nghệ thông tin di động Việt Nam Sau đó, vào tháng 3/1993, mạng Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 17 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Lộ trình phát triển thông tin di động từ hệ thứ đến hệ thứ t đợc mô tả hình 2.1 Luận văn tốt nghiệp 18 Cao học XLTT-TT 2005-2007 + IS-95 (CDMA) (Interim Standard 95 CDMA): Tiêu chuẩn thông tin di động CDMA cải tiến Mỹ (do Qualcomm đề xuất) + GPRS (Genneral Packet Radio System): Hệ thống vô tuyến gói chung + EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution): Những tốc độ số liệu tăng cờng để phát triển GSM + cdma2000 1x: Hệ thống cdma2000 giai đoạn + WCDMA (Wideband CDMA): Hệ thống CDMA băng rộng + cdma2000 Mx: Hệ thống cdma2000 giai đoạn [1] + HSPA (High Speed Packet Access): Hệ thống di động truy cập gói tốc độ cao Hệ thống HSPA đợc chia thành công nghệ sau: - HSDPA (High Speed Downlink Packet Access): Hệ thống truy cập gói đờng xuống tốc độ cao Hình 2.1: Lộ trình phát triển thông tin di động [1] Trong đó: - HSUPA (High Speed Uplink Packet Access): Hệ thống truy cập gói đờng lên tốc độ cao + TACS (Total Access Communication System): Hệ thống thông tin truy nhập tổng thể - HSODPA (High Speed OFDM Packet Access): Hệ thống truy cập gói OFDM tốc độ cao + NMT900 (Nordic Mobile Telephone 900): Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu băng tần 900MHz + Pre-4G: hệ thống tiền 4G, gồm có WiMax WiBro (Mobile Wimax) + AMPS (Advanced Mobile Phone Service): Dịch vụ điện thoại di động tiến + WiMax: Worldwide Interoperability for Microwave Access + WiBro: Wireless Broadband System: Hệ thống băng rộng không dây + SMR (Specialized Mobile Radio): Vô tuyến di động chuyên dụng + GSM(900) (Global System for Mobile): Hệ thống thông tin di động toàn cầu băng tần 900MHz + GSM(1800): Hệ thống GSM băng tần 1800MHz + GSM(1900): Hệ thống GSM băng tần 1900MHz + IS-136 (Interim Standard 136): Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến AT&T đề xuất Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G 19 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp 20 Cao học XLTT-TT 2005-2007 2.2 Tổng kết hệ thông tin di động Bảng 2.1 trình bày số nét công nghệ thông tin di động từ Chơng hệ thống THÔNG TIN di động 4G 1G đến 4G [1] 3.1 Tổng quan hệ thống thông tin di động 4G Bảng 2.1 Tổng kết hệ thông tin di động 3.1.1 Giới thiệu chung Thế hệ thông tin di động Hệ thống Thế hệ (1G) AMPS, TACS, NMT Thế hệ (2G) Thế hệ 2+ (2.5G) Thế hệ (3G) Thế hệ 3+ (3.5G) Thế hệ (4G) Dịch vụ chung Thoại Chú thích FDMA, tơng tự Chủ yếu cho GSM, IS-136, thoại kết hợp với TDMA CDMA, công IS-95 dịch vụ tin nghệ số, băng hẹp (8-13 kbps) ngắn TDMA (kết hợp nhiều khe Chủ yếu thời gian tần số) GPRS, thoại, dịch vụ số CDMA, sử dụng phổ chồng EDGE, liệu gói tốc độ lên phổ tần hệ thống 2G, cdma2000 1x thấp trung tăng cờng truyền số liệu gói bình Tốc độ tối đa đạt 144kbps CDMA, CDMA/ TDMA, băng cdma2000 1x Truyền dẫn rộng, riêng cdma2000 1x EV EV DO/DV, thoại dịch vụ sử dụng phổ chồng lên phổ cdma2000, số liệu đa hệ thống 2G Tốc độ tối đa WCDMA phơng tiện đờng xuống 2Mbps, đờng lên 384kbps Phát triển từ 3G, CDMA/HSDSCH Tích hợp thoại, HSPDA cho tốc độ tối đa HSDPA dịch vụ số liệu đờng xuống 14.4Mbps, HSUPA đa phơng HSUPA có tốc độ đờng lên HSOPA tiện tốc độ cao tối đa 5.7Mbps, HSOPA cho tốc độ Downlink/Uplink tối đa 200Mbps/100Mbps OFMA, MC/DS-CDMA, tốc Truyền dẫn độ tối đa môi trờng thoại, số liệu, đa nhà 5Gbps, 100Mbps môi 4G phơng tiện tốc trờng trời đối tợng chuyển động nhanh độ cực cao (250km/h) Hệ thống di động hệ thứ t (4G) dự kiến đa vào sử dụng, khai thác vào khoảng năm 2012 Với đột phá tốc độ dung lợng, hệ thống di động 4G cung cấp dịch vụ phục vụ sâu vào đời sống sinh hoạt thờng nhật, công việc nh có tác động lớn đến lối sống tơng lai gần Cụ thể khía cạnh sống đợc trình bày dới Trong giáo dục, nghệ thuật, khoa học Nhờ có u việt hệ thống 4G, tiên tiến thiết bị đầu cuối, học sinh, sinh viên, nhà nghiên cứu khoa học trao đổi thông tin hình ảnh, thoại, thông tin cần thiết cho việc học tập, nghiên cứu mà rào cản khoảng cách nh ngôn ngữ Thiết bị đầu cuối di động hệ thống di động hệ 4G (điện thoại cầm tay, đồng hồ đeo tay ) có tích hợp camera, có chức thông dịch ngôn ngữ tự động giúp họ trao đổi thông tin trực tiếp, học sinh, sinh viên nhận dẫn từ giáo viên từ xa Giải trí Hệ thống di động 4G đợc sử dụng cho hệ thống tải nội dung, trò chơi âm nhạc/video Những trò chơi hình ảnh động đợc truy cập nơi hệ thống Những nội dung phong phú đa dạng nhạc phim hệ thống tải nơi đâu, vào thời gian Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 67 Cao học XLTT-TT 2005-2007 SDR cho phép điều khiển hệ thống vô tuyến khác thiết bị đầu cuối đơn, dễ dàng cập nhật phiên phần mềm từ hệ thống [7] Do đó, SDR giải đợc vấn đề không thống hệ thống vô tuyến SDR hứa hẹn môi trờng thông tin di động không gián đoạn Luận văn tốt nghiệp 68 Cao học XLTT-TT 2005-2007 + Ngời dùng sử dụng dịch vụ vô tuyến mà không cần có hiểu biết nhà khai thác mạng cung cấp dịch vụ Các khó khăn kỹ thuật: Một thiết bị SDR điển hình đợc xây dựng thiết bị số lập trình nh: CPU, DSP (Digital Signal Proccessor: xử lý số) FPGA Các mạch điện vô tuyến nh điều chế/giải điều chế đợc chuyển mạch phần mềm, nhng mạch RF gồm có ăngten cần đợc xây dựng mạch điện tơng tự [4] Ngoài ra, băng tần khác đợc sử dụng cho hệ thống tại, hệ thống thông tin di động đợc triển khai SDR dải rộng băng tần bao phủ từ băng UHF/VHF đến hàng GHz đợc sử dụng Vì lý mà mạch điện RF thiết bị SDR cần có mạch điện RF đa băng tần có khả hỗ trợ đặc trng Hình 3.27 Cấu hình thiết bị SDR [9] Trong đó: + Multi-band antenna: ăngten đa băng tần lọc/công suất phát/tần số biến đổi để điều khiển nhiều hệ thống thông tin (khả đa chế độ) Một số thiết bị đầu cuối đa chế độ tơng thích với nhiều hệ thống vô + antenna part: khối ăngten + RF part: khối RF tuyến đợc thơng mại rộng rãi, ví dụ: thiết bị đầu cuối Mỹ tơng thích + Multi-band RF circuit: mạch RF đa băng tần với hệ thống vô tuyến: AMPS băng tần 800MHz, CDMA2000 băng tần + A/D, D/A: khối chuyển đổi số/tơng tự chuyển đổi tơng tự/số + Programmable Processor: xử lý lập trình + External interface part: khối giao diện + Control part: khối điều khiển Kỹ thuật triển khai thiết bị vô tuyến đợc cấu hình mạch số tơng tự với sóng vô tuyến linh động lập trình nhờ sử dụng kỹ thuật xử lý tín hiệu số Điều cho lợi ích sau: + Do thiết bị đầu cuối đơn hỗ trợ nhiều hệ thống vô tuyến nên phần cứng đợc sử dụng nơi giới + Hệ thống vô tuyến tối u đợc thiết lập cách tự động tài 800MHz băng 2GHz Tuy nhiên thiết bị đầu cuối có đợc khả đa chế độ việc kết hợp phần cứng riêng cho hệ thống, chúng đặc trng riêng SDR thay đổi chức phần mềm SDR không cần triển khai nhiều phần cứng để hỗ trợ nhiều hệ thống mà mục đích cuối tích hợp phần cứng riêng thành [6] Cuối cùng, cần phát triển xử lý cấu hình lại cách tự động kỹ thuật nạp phần mềm an toàn để thực nhiều loại truyền thông khác cách thay đổi tùy ý phần mềm tùy thuộc vào môi trờng truyền thông nguyên hạn chế (nh công suất, phổ tần ) đợc sử dụng cách hiệu Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 69 Cao học XLTT-TT 2005-2007 3.3.3 Điều khiển chuyển giao/tính di động Các kỹ thuật điều khiển chuyển giao, đặc biệt chuyển giao nhanh Luận văn tốt nghiệp 70 Cao học XLTT-TT 2005-2007 3.3.3.1 Kỹ thuật chuyển giao liên tục IP di động giao thức điển hình hỗ trợ thiết bị đầu cuối chuyển động kỹ thuật cho phép chuyển giao tốc độ cao để triển khai dịch mạng IP IP di động thực thi chuyển giao lớp IP, đợc vụ truyền thông không dây tốc độ cao không gián đoạn Các kỹ thuật ứng dụng để chuyển giao cho mạng không đồng thiết bị đầu cuối đợc áp dụng cho khu vực: dịch vụ truyền thông dung lợng lớn chuyển động mạng truy cập khác nhau, bao gồm mạng không không gián đoạn nh tải liệu tốc độ cao máy bay, xe lửa, xe buýt, ô tô dây có dây cố định đối tợng chuyển động tốc độ cao; dịch vụ truyền thông dung lợng lớn không gián đoạn có số lợng lớn ngời dùng di chuyển đối tợng đợc coi nằm mạng chuyển động; dịch vụ truyền thông dựa SDR thực đợc nhờ chuyển giao không gián đoạn mạng không đồng nhất; dịch vụ truyền thông không gián đoạn tế bào ba chiều mật độ cao Thách thức kỹ thuật chuyển giao nhanh là: thực chuyển giao nhng trì đợc chất lợng dịch vụ (QoS); chuyển giao nhanh để triển khai chuyển giao di chuyển tốc độ cao; thực chuyển giao hiệu cho mạng chuyển động nơi có số lợng lớn ngời sử dụng di chuyển xe lửa, xe buýt ; chuyển mạch định tuyến gói tốc độ cao; kỹ thuật bù gói; chuyển giao mạng di động trạm gốc cố định; nhận diện tế bào tốc độ cao bên bên mạng di động; kỹ thuật lựa chọn tế bào nhanh Điều khiển di động kỹ thuật để lu vết di chuyển thiết bị đầu cuối, thiết lập kết nối thông qua mạng thích hợp, thực truyền thông Đặc biệt, kỹ thuật: IPv6 di động thực tính di động dựa giao thức lớp IP, kỹ thuật NEMO (Network Mobility) thực tính di động toàn mạng ngời dùng nằm xe lửa, xe buýt đợc ý để nghiên cứu phát triển dựa theo giả thiết mạng IP đợc cải tiến [6] [9] Hình 3.28 Mô hình tham chiếu IEEE 802.21 [9] Chức chuyển giao liên tục dựa theo kiện L2 thực phát chuyển động nhanh hiệu việc thông báo cho lớp cao thông tin khác lớp vật lý/lớp liên kết, nh kiện kết nối ngắt kết nối đờng truyền Chức có mục đích thực chuyển giao liên tục mạng không đồng sử dụng IP di động giao thức chuyển giao khác Hiện giao thức chuyển giao đợc Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 71 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp 72 Cao học XLTT-TT 2005-2007 chuẩn hóa chuẩn IEEE 802.21 Kiến trúc IEEE 802.21 mô tả hình liên lạc liên tục với MN dùng địa HoA Liên lạc đờng ngắn 3.28 [9] so với liên lạc qua HA đợc thực thông qua tối u hóa đờng Chuyển giao độc lập môi trờng MIH (Media Independent Handover) yếu tố để triển khai chuyển giao liên tục mạng không đồng truyền RO (Route Optimization), phơng pháp MN đăng ký trực tiếp CoA với CN MIH thực chức sau: + Hỗ trợ kết nối tới mạng tối u nhờ đạt đợc đặc tính đờng truyền mạng (QoS, chi phí ) từ thiết bị liên lạc thiết bị mạng (trạm gốc) gửi thông tin lên lớp cao + Hỗ trợ chuyển giao nhanh nhờ gửi lên lớp cao kiện thay đổi đờng truyền trạng thái mạng 3.3.3.2 Kỹ thuật điều khiển tính di động IPv6 di động kỹ thuật cho phép liên lạc liên tục sử dụng địa thờng trú HoA (Home Address) thiết bị đầu cuối di chuyển sang mạng có host khác với mạng IP IPv6 di động bao gồm yếu tố: nút di động MN (Mobile Node), nút trung gian CN (Correspondent Node) tác nhân nhà HA (Home Agent) MN trạm di chuyển, CN trạm liên lạc với MN (CN MN), HA thiết bị trì vị trí MN truyền gói tin Chú thích: + Bi-directional tunnel: đờng hầm hai chiều + Optimized route: đờng tối u Hình 3.29 IPv6 di động [9] IPv6 di động hoạt động qua IP cách độc lập phơng tiện, liên lạc đợc giữ liên tục thiết bị đầu cuối đa chế độ di chuyển mạng khác Ngoài ra, liên lạc trực tiếp thiết bị Khi MN kết nối với mạng thờng trú (mạng kết nối với HA), MN liên lạc trực tiếp với CN, CN dùng địa thờng trú HoA Nếu MN di chuyển, mạng mà MN chuyển tới, địa tạm thời CoA (Care-of Address) lấy đợc đăng ký với HA HA chặn gói tin gửi tới HoA sau thêm vào gói tin mào đầu (header) đợc đánh địa CoA MN (gọi tạo đờng hầm-tunneling) chuyển chúng tới MN MN gửi gói tin đợc đánh địa tới CN sử dụng đờng hầm theo hớng ngợc lại Những xử lý đợc đầu cuối đợc thiết lập RO, điều đa mức hiệu truyền thông cao so với IPv4 di động Với IPv6 di động, có trễ truyền dẫn thông điệp MN HA, thời gian cần thiết để dò tìm chuyển động MN (thời gian dò chuyển động) nên có khoảng thời gian vài giây chuyển giao liên lạc không đợc thực [9] Do đó, chất lợng ứng dụng nhạy cảm với trễ, nh điện thoại IP, bị suy giảm nghiêm trọng thực cách suất với lớp cao lớp IP ứng dụng Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 73 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Các kỹ thuật chuyển giao nhanh cho IPv6 di động FMIPv6 (Fast Handovers for Mobile IPv6), IPv6 di động phân cấp HMIPv6 (Hierarchical Mobile IPv6) kỹ thuật rút ngắn thời gian chuyển giao Luận văn tốt nghiệp 74 Cao học XLTT-TT 2005-2007 di chuyển miền MAP Nói chung MAP đợc đặt gần thiết bị đầu cuối HA nên giảm đợc trễ truyền dẫn [9] Ngoài có nhiều vấn đề bảo mật cần đợc giải Một hệ thống Hình 3.30 minh họa tổng quan FMIPv6 FMIPv6 rút ngắn đợc thời độc quyền: khả định tuyến đờng RR (Return Routability) đợc sử gian chuyển giao cách thu đợc CoA hợp lý đích đến (CoA mới) trớc dụng để chứng thực MN CN thời điểm tối u đờng RO, IPsec di chuyển Ngoài ra, việc chuyển gói tin tới router truy cập (AR), không sử dụng đợc thiếu khóa PKI toàn cục (Global PKI) RR đợc xem AR mà MN kết nối trớc di chuyển (Previous AR), thời gian chuyển biện pháp đa mức bảo mật đầy đủ cho sử dụng thực tế, nhiên có giao tới đích đến mà gói tin trớc cha đợc phân phối đợc chuyển nhiều điểm yếu so với IPsec tới thiết bị đầu cuối [9] 3.3.3.3 Tính di động mạng NEMO (Network Mobility) Trong IP di động triển khai tính di động cho thiết bị đầu cuối NEMO triển khai tính di động cho toàn mạng Các yếu tố cấu thành NEMO đợc minh họa hình 3.31 NEMO triển khai tính di động có định tuyến di động MR (Mobile Router) tác nhân nhà (Home Agent) MR chuyển tiếp liên lạc nút mạng di động MNN (Mobile Network Node), thiết bị đầu cuối mạng di động, CN (Correspondent Node), thiết bị đầu cuối bên (External Terminals) HA quản lý vị trí MR [9] MR lấy đợc CoA (Care of Address) mà đợc sử dụng tạm thời mạng tạm trú (mạng viếng thăm), đăng ký giá trị HA với địa trờng trú HoA (Home Address), địa toàn cục thời điểm này, tiền tố mạng di động MNP (Mobile Network Preffix), tiền tố mạng AR (Access Router): định tuyến truy cập (router phục vụ nh điểm kết nối để truy cập mạng) Hình 3.30 Chuyển giao nhanh cho IPv6 di động [9] mạng di động, đợc đăng ký thấy cần thiết HA đợc kết nối đến mạng thờng trú nơi tất gói tin đợc HMIPv6 kỹ thuật giảm thời gian đăng ký vị trí với HA việc đa chuyển tới MNN Các gói tin đến đợc đính thêm header có địa đích điểm neo di động MAP (Mobility Anchor Point), điểm quản lý thông CoA (để vị trí MR) địa nguồn địa HA (đợc tin vị trí thiết bị đầu cuối phạm vi xác định (MAP domain: gọi tạo đờng hầm) đợc gửi tới MR HA MR gỡ bỏ header bên miền MAP) Những thiết bị đầu cuối cần đăng ký vị trí với MAP chúng Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G 75 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 khỏi gói tin chuyển chúng tới MNN Khi gói tin đợc gửi từ MNN đến CN, việc thiết lập đờng hầm đợc thực theo chiều ngợc lại Nh vậy, tính di động đợc triển khai việc trì đờng hầm ảo CoA MR địa HA (còn đợc gọi đờng hầm hai chiều) Luận văn tốt nghiệp 76 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Bởi đặc tính mà NEMO đợc áp dụng cho xe lửa, máy bay, xe buýt, nơi có nhều thiết bị đầu cuối chuyển động Trong mạng số cá nhân PAN, thiết bị di động ngời dùng đợc kết nối giao diện vô tuyến có phạm vi hẹp nh: bluetooth, UWB (Ultra Wide Band) đợc coi ứng dụng hứa hẹn NEMO Trong đó: + MR (Mobile Router): Bộ định tuyến di động + HA (Home Agent): Tác nhân nhà + MNN (Mobile Network Node): Nút mạng di động Hình 3.31 Điều khiển tính di động mạng NEMO [9] Hình 3.32 Mạng cá nhân PAN (Personal Area Network) [7] Nh minh họa hình 3.32, thiết bị đợc trang bị giao diện vô tuyến cho mạng truy cập khác nh: mạng điện thoại tế bào, mạng LAN Lợi kỹ thuật NEMO không dây, hoạt động nh MR để chuyển tiếp liên lạc thiết Chỉ cần trì đờng hầm hai chiều HA MR liên lạc đợc trì mà không cần thay đổi toàn địa MNN, không nảy sinh vấn đề bị Vì liên lạc thiết bị mạng PAN đợc trì di chuyển [9] cho nơi mà mạng di động chuyển tới Lợi lớn NEMO MNN trang bị chức di động nh Mobile IP Ngoài ra, có số lợng lớn thiết bị đầu cuối di chuyển lúc tải mạng gây thông điệp đăng ký vị trí giảm so với Mobile IP, thông điệp đăng ký vị trí cần thiết đợc trao đổi HA MR Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 77 Cao học XLTT-TT 2005-2007 3.4 Mạng hệ sau NGN hệ thống di động 4G 3.4.1 Mạng hệ sau NGN Luận văn tốt nghiệp 78 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Là mạng có dung lợng ngày tăng, có tính thích ứng ngày tăng, có đủ dung lợng để đáp ứng nhu cầu [2] 3.4.1.1 Giới thiệu chung Trớc hết, áp dụng cấu mở mà: Bắt nguồn từ phát triển công nghệ thông tin, công nghệ chuyển mạch gói công nghệ truyền dẫn băng rộng, mạng thông tin hệ (NGN) đời mạng có sở hạ tầng thông tin dựa công nghệ - Các khối chức tổng đài truyền thống chia thành phần tử mạng độc lập, phần tử đợc phân theo chức tơng ứng, phát triển cách độc lập chuyển mạch gói, triển khai dịch vụ cách đa dạng nhanh chóng, đáp ứng hội tụ thoại số liệu, cố định di động - Giao diện giao thức phận phải dựa tiêu chuẩn tơng ứng Nh vậy, xem mạng thông tin hệ tích hợp mạng thoại PSTN, chủ yếu dựa kỹ thuật TDM (Time Division Multiplexing), với mạng chuyển mạch gói, dựa kỹ thuật IP/ATM Nó truyền tải tất dịch vụ vốn có PSTN đồng thời nhập lợng liệu lớn vào mạng IP, nhờ giảm nhẹ gánh nặng PSTN Tuy nhiên, NGN không đơn hội tụ thoại liệu Việc phân tách làm cho mạng viễn thông vốn có theo hớng mới, nhà kinh doanh vào nhu cầu dịch vụ để tự tổ hợp phần tử tổ chức mạng lới Việc tiêu chuẩn hóa giao thức phần tử thực nối thông mạng có cấu hình khác Tiếp đến, mạng NGN mạng dịch vụ thúc đẩy, với đặc điểm của: mà hội tụ truyền dẫn quang công nghệ gói, mạng cố Chia tách dịch vụ với điều khiển gọi định di động Vấn đề chủ đạo tận dụng hết lợi Chia tách gọi với truyền tải đem đến từ trình hội tụ Một vấn đề quan trọng khác bùng nổ nhu cầu ngời sử dụng cho khối lợng lớn dịch vụ ứng dụng phức tạp bao gồm đa phơng tiện, phần lớn không đợc trù liệu xây dựng hệ thống mạng [2] Mục tiêu chia tách làm cho dịch vụ thực độc lập với mạng, thực cách linh hoạt có hiệu việc cung cấp dịch vụ Thuê bao tự bố trí xác định đặc trng dịch vụ mình, không quan tâm đến mạng truyền tải dịch vụ loại hình đầu cuối Điều làm cho 3.4.1.2 Đặc điểm mạng NGN việc cung cấp dịch vụ ứng dụng có tính linh hoạt cao Mạng NGN có bốn đặc điểm chính: Thứ ba, NGN mạng chuyển mạch gói, giao thức thống Mạng Nền tảng hệ thống mạng mở thông tin nay, dù mạng viễn thông, mạng máy tính hay mạng truyền Mạng NGN mạng dịch vụ thúc đẩy, nhng dịch vụ phải thực độc lập với mạng lới hình cáp, lấy mạng làm tảng để xây dựng sở hạ tầng thông tin Nhng năm gần đây, với phát triển Mạng NGN mạng chuyển mạch gói, dựa giao thức thống công nghệ IP, ngời ta nhận thấy rõ ràng mạng viễn thông, mạng máy tính mạng truyền hình cáp cuối tích hợp mạng IP Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 79 Cao học XLTT-TT 2005-2007 80 Luận văn tốt nghiệp thống nhất, xu lớn mà ngời ta thờng gọi dung hợp ba mạng 3.4.1.3 Cấu trúc mạng NGN [2] Giao thức IP làm cho dịch vụ lấy IP làm sở thực nối 3.4.1.3.1 Cấu trúc logic thông mạng khác nhau; ngời lần có đợc giao thức thống mà ba mạng lớn chấp nhận đợc; đặt sở vững mặt kỹ thuật cho hạ tầng sở thông tin quốc gia Cao học XLTT-TT 2005-2007 Cho đến nay, mạng hệ sau xu hớng phát triển mẻ, cha có khuyến nghị thức Liên minh Viễn thông giới ITU cấu trúc Nhiều hãng viễn thông lớn đa mô hình cấu trúc mạng hệ nh Alcatel, Ericssion, Nortel, Siemens, Lucent, NEC, Nhìn chung từ mô hình này, cấu trúc mạng có đặc điểm chung bao gồm lớp chức năng: lớp truy nhập truyền dẫn, lớp truyền thông, lớp điều khiển, lớp ứng dụng (mô tả hình 3.34) Hình 3.33 Kiến trúc mạng NGN [2] Giao thức IP thực tế trở thành giao thức ứng dụng vạn bắt đầu đợc sử dụng làm sở cho mạng đa dịch vụ, bất lợi so với chuyển mạch kênh mặt khả hỗ trợ lu lợng Hình 3.34 Cấu trúc logic mạng NGN [2] thoại cung cấp chất lợng dịch vụ đảm bảo cho số liệu Tốc độ đổi nhanh chóng giới Internet, mà đợc tạo điều kiện phát triển tiêu chuẩn mở sớm khắc phục thiếu sót Lớp truyền dẫn - Lớp vật lý: Truyền dẫn quang với kỹ thuật ghép kênh bớc sóng quang DWDM đợc sử dụng - Lớp lớp 3: Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 81 Cao học XLTT-TT 2005-2007 + Truyền dẫn mạng lõi (Core Network) dựa vào kỹ thuật gói cho tất dịch vụ với chất lợng dịch vụ QoS tùy yêu cầu cho loại dịch vụ + ATM hay IP/MPLS đợc sử dụng làm cho truyền dẫn mạng lõi để đảm bảo QoS Luận văn tốt nghiệp 82 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Lớp truyền thông Thiết bị lớp truyền thông cổng truyền thông (MG Media Gateway) bao gồm: + Các cổng truy nhập: AG (Access Gateway) kết nối mạng lõi với - Chức năng: mạng truy nhập, RG (Residental Gateway) kết nối mạng lõi với mạng thuê bao Lớp truyền tải cấu trúc mạng NGN bao gồm chức truyền nhà + Các cổng giao tiếp: TG (Trunking Gateway) kết nối giựa mạng lõi với dẫn chức chuyển mạch Lớp truyền dẫn có khả hỗ trợ mức QoS khác cho dịch vụ cho dịch vụ khác Nó có khả lu trữ lại kiện xảy mạng (kích thớc gói, tốc độ gói, độ trễ, tỷ lệ gói Jitter cho mạng PSTN/ISDN, WG (Wireless Gateway) kết nối mạng lõi với mạng di động - Chức năng: phép, mạng chuyển mạch gói; băng thông, độ trễ mạng Lớp truyền thông có khả tơng thích kỹ thuật truy nhập khác với chuyển mạch kênh TDM) Lớp ứng dụng đa yêu cầu lực kỹ thuật chuyển mạch gói IP hay ATM mạng đờng trục Lớp thực truyền tải lớp truyền dẫn thực yêu cầu chuyển đổi loại môi trờng (nh PSTN, FramRelay, LAN, vô tuyến, ) Lớp truy nhập sang môi trờng truyền dẫn gói đợc áp dụng mạng lõi ngợc lại - Lớp vật lý: Lớp điều khiển + Hữu tuyến: Cáp đồng, xDSL sử dụng Tuy nhiên tơng lai truyền dẫn quang DWDM, PON (Passive Optical Network) chiếm u thị trờng xDSL, modem cáp thu hẹp lại + Vô tuyến: thông tin di động - công nghệ GSM CDMA, truy nhập vô tuyến cố định, vệ tinh - Lớp lớp 3: Công nghệ IP làm cho mạng truy nhập - Chức năng: Lớp điều khiển bao gồm hệ thống điều khiển mà thành phần chuyển mạch mềm (Softswitch) gọi điều khiển cổng truyền thông (Media Gateway Controller) hay Call Agent đợc kết nối với thành phần khác để kết nối gọi hay quản lý địa IP nh: cổng báo hiệu SGW (Signaling Gateway), máy chủ truyền thông MS (Media Sever), máy chủ đặc tính FS (Feature Server), máy chủ ứng dụng AS (Application Server) - Chức năng: Lớp truy nhập cung cấp kết nối thuê bao đầu cuối mạng đờng trục (thuộc lớp truyền dẫn) qua cổng giao tiếp MGW thích hợp Mạng NGN kết nối với hầu hết thiết bị đầu cuối chuẩn không chuẩn nh thiết bị truy xuất đa dịch vụ, điện thoại IP, máy tính PC, tổng Lớp điều khiển có nhiệm vụ kết nối để cung cấp dịch vụ thông suốt từ đầu cuối đến đầu cuối với loại giao thức báo hiệu Cụ thể , lớp điều khiển thực hiện: + Định tuyến lu lợng khối chuyển mạch đài nội PBX, điện thoại POTS, điện thoại số ISDN, di động vô tuyến, di động vệ tinh, vô tuyến cố định, VoDSL, VoIP, Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 83 Cao học XLTT-TT 2005-2007 + Thiết lập yêu cầu, điều chỉnh thay đổi kết nối luồng, điều khiển xếp nhãn (Label Mapping) giao diện cổng + Phân bổ lu lợng tiêu chất lợng kết nối (hay luồng) thực giám sát điều khiển để đảm bảo QoS + Báo hiệu đầu cuối từ trung kế, cổng kết nối với lớp media Thống kê ghi lại thông số chi tiết gọi, đồng thời thực cảnh báo 84 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 3.4.1.3.2 Cấu trúc vật lý Cấu trúc vật lý mạng NGN đợc mô tả hình 3.35 Trong mạng viễn thông hệ có nhiều thành phần cần quan tâm, nhng ta đề cập thành phần thể rõ nét tiên tiến NGN so với mạng viễn thông truyền thống Cụ thể gồm thành phần [2]: Media Gateway (MG) Media Gateway Controller (MGC - Call Agent - Softswitch) + Thu nhận thông tin báo hiệu từ cổng chuyển thông tin đến thành phần thích hợp lớp điều khiển + Quản lý bảo dỡng hoạt động tuyến kết nối thuộc phạm vi Signaling Gateway (SG) Media Server (MS) Application Server (Feature Server) điều khiển Thiết lập quản lý hoạt động luồng yêu cầu chức dịch vụ mạng Báo hiệu với thành phần ngang cấp Lớp ứng dụng Lớp ứng dụng gồm nút thực thi dịch vụ SEN (Service Excution Node), thực chất server dịch vụ cung cấp ứng dụng cho khách hàng thông qua lớp truyền tải - Chức năng: Lớp ứng dụng cung cấp dịch vụ có băng thông khác nhiều mức độ Một số loại dịch vụ thực làm chủ việc điều khiển logic chúng truy nhập trực tiếp tới lớp ứng dụng, số dịch vụ khác đợc điều khiển từ lớp điều khiển nh dịch vụ thoại truyền thống Lớp ứng dụng liên kết với lớp điều khiển thông qua giao diện mở API Nhờ mà nhà cung cấp dịch vụ phát triển ứng dụng triển khai nhanh chóng dịch vụ mạng Hình 3.35 Cấu trúc vật lý mạng NGN [2] Cổng truyền thông - Media Gateway (MG) Media Gateway cung cấp phơng tiện để truyền tải thông tin thoại, liệu, fax video mạng gói IP mạng PSTN Trong mạng PSTN, liệu Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 85 Cao học XLTT-TT 2005-2007 thoại đợc mang kênh DS0 Để truyền liệu vào mạng gói, mẫu thoại cần đợc nén lại đóng gói Đặc biệt ngời ta sử dụng xử lý tín hiệu số DSP (Digital Signal Processors) thực chức năng: chuyển đổi AD (Analog to Digital), nén mã thoại/ audio, triệt tiếng dội, bỏ khoảng Luận văn tốt nghiệp 86 Cao học XLTT-TT 2005-2007 3.4.2 Hệ thống di động 4G hạ tầng mạng NGN Trong hệ thống thông tin di động từ hệ 2.5G đến hệ 4G, hệ thống mạng lõi triển khai công nghệ chuyển mạch gói Hệ thống mạng lõi hệ thống thông tin dựa trền tảng mạng NGN lặng, mã hóa, tái tạo tính hiệu thoại, truyền tín hiệu DTMF, Dựa theo mô hình tham chiếu hệ thống di động 4G (hình 3.8), mạng Bộ điều khiển cổng truyền thông - Media Gateway Controller (MGC) lõi hệ thống 4G sử dụng công nghệ chuyển mạch gói Mạng lõi đợc MGC đơn vị chức Softswitch Nó đa quy luật xây dựng dựa tảng mạng NGN tại, nhng cần nâng cấp tốc xử lý gọi, MG SG thực quy luật Nó điều khiển SG độ dung lợng hệ thống nh server ứng dụng để đáp ứng yêu cầu thiết lập kết thúc gọi Ngoài giao tiếp với hệ thống OSS lớn tốc độ, dung lợng, dịch vụ hệ thống di động 4G BSS Mạng lõi sử dụng công nghệ truyền dẫn quang SDH, công Cổng báo hiệu - Signalling Gateway (SG) nghệ ghép kênh theo bớc sóng WDM Công nghệ truyền dẫn quang SDH cho Signaling Gateway có chức tơng tác mạng báo hiệu SS7 với phép tạo đờng truyền dẫn tốc độc cao (n* 155 Mb/s) với khả bảo vệ mạng IP dới điều khiển Media Gateway Controller (MGC) SG làm mạch vòng Công nghệ WDM cho phép sử dụng độ rộng băng tần cho Softswitch giống nh nút SS7 mạng báo hiệu SS7 Nhiệm vụ lớn sợi quang cách kết hợp số tín hiệu ghép kênh theo thời gian SG xử lý thông tin báo hiệu với độ dài bớc sóng khác ta sử dụng đợc cửa sổ không gian, thời gian độ dài bớc sóng Công nghệ WDM cho phép nâng Media Server tốc độ truyền dẫn lên 5Gb/s, 10Gb/s 20Gb/s Media Server thành phần lựa chọn Softswitch, đợc sử dụng để xử lý thông tin đặc biệt Một Media Server phải hỗ trợ phần cứng DSP với hiệu suất cao Trong hệ thống di động 4G, yêu cầu tốc độ đạt đợc cho thiết bị di động 100Mbps môi trờng di động Nh để đáp ứng tốc độ cho hành triệu thuê bao thực liên lạc đồng thời yêu cầu tốc độ truyền dẫn mạng lõi lên tới hàng trăm Tbps Mà tốc độ truyền dẫn mạng lõi Application Server/Feature Server Server đặc tính server mức ứng dụng chứa loạt dịch vụ doanh nghiệp Chính đợc gọi Server ứng dụng thơng sử dụng công nghệ WDM đạt đợc tốc độ cỡ vài chục Gbps (60Gbps tốc độ truyền dẫn mạng NGN VNPT) mại Vì hầu hết Server tự quản lý dịch vụ truyền thông qua Nh để hệ thống mạng NGN đáp ứng đợc yêu cầu tốc độ mạng IP nên chúng không ràng buộc nhiều với Softswith việc phân chia hay dung lợng cho hệ thống di động 4G, cần nâng cấp tốc độ truyền dẫn nhóm thành phần ứng dụng mạng NGN cách đẩy mạnh triển khai công nghệ WDM, hạn chế sử dụng Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 87 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp 88 Cao học XLTT-TT 2005-2007 công nghệ không đạt đợc tốc độ cao SDH, PDH Nếu cha có công nghệ truyền dẫn quang đạt đợc tốc độ cao công nghệ WDM cần triển khai Chơng triển khai hệ thống di động 4G Việt Nam nhiều đờng trục sử dụng WDM Nh mạng NGN sở hạ tầng hệ thống cho hệ thống thông tin di động Tuy nhiên, theo tốc độ hệ thống thông tin di động mà yêu cầu mạng NGN có tốc độ, dung lợng khác 4.1 Hiện trạng mạng thông tin di động Việt Nam giới Hiện nay, nớc ta có nhiều nhà khai thác thông tin di động: MobiFone VinaPhone, Viettel, S-Phone, HT Mobile, EVN Telecom Các hãng triển khai công nghệ 2.5G (MobiFone, VinaPhone, Viettel) 3G (SPhone, HT Mobile, EVN Telecom) Hệ thống 2G có tối u hóa cho dịch vụ thoại thời gian thực nhng chúng có khả hạn chế việc cung cấp dịch vụ đa phơng tiện băng rộng tốc độ hệ thống mạng cha cao, hình hiển thị nhỏ Các hệ thống 3G có tốc độ nhanh lên tới 384kb/s (2Mb/s môi trờng Indoor) có hình tốt hệ thống 2G Thông tin truyền qua Internet ngày phong phú Tuy nhiên khả hệ thống di động 3G đáp ứng đợc nhu cầu ngày tăng dịch vụ đa phơng tiện băng rộng nh dịch vụ công cộng (phòng chống thiên tai, chăm sóc sức khỏe y tế công cộng, dịch vụ yêu cầu tốc độ cao hệ thống lu trữ dung lợng lớn ) Điều đặt phải có hệ thống thông tin có khả đáp ứng đợc nhu cầu đa phơng tiện nh dịch vụ công cộng Hiện nay, giới, hầu hết nớc triển khai hệ thống di động 3G Theo thống kê hai hãng Informa Telecom & Media WCIS and 3G America, có 181 hãng cung cấp dịch vụ 77 quốc gia đa vào khai thác dịch vụ mạng di động hệ Với hệ thống di động 3.5G (HSDPA) có đến 135 hãng cung cấp dịch vụ 63 quốc gia cung cấp dịch vụ hệ thống di động 3.5G từ năm 2006 Hệ thống tiền 4G (Pre-4G) WiMax đợc triển khai đa vào khai thác dịch vụ số thành phố nh London, New York vào quý năm 2007 Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 89 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp 90 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Trong việc triển khai hệ thống 3.5G nớc ta nằm Sniffer Server monitoring/analysis kế hoạch lâu dài Nh vậy, tốc độ tăng trởng viễn thông, thông tin di động Việt Nam năm gần nhanh, nhng tảng công nghệ Sniffer Server monitoring/analysis dịch vụ thấp so với giới cho dù nhu cầu sử dụng dịch vụ đa phơng tiện, dịch vụ công cộng ngày tăng 4.2 Đề xuất giải pháp triển khai hệ thống 4G nớc ta Khi thực triển khai hệ thống thông tin di động mới, nhà cung Sniffer Server monitoring/analysis cấp dịch vụ viễn thông có hai phơng án để triển khai Phơng án thứ Sniffer Server monitoring/analysis triển khai hệ thống hoàn toàn Với phơng án chi phí đầu t lớn khả rủi ro cao Đặc biệt giai đoạn đầu, số lợng thuê bao sử dụng dịch vụ ít, dẫn tới lãng phí tài nguyên hệ thống Do nhà cung cấp thờng triển khai hệ thống theo phơng án thứ hai Đó triển khai sở hạ tầng mạng sẵn có, tận dụng tối đa sở vật chất, thiết Hình 4.1 Cấu trúc mạng di động 3G [1] bị hệ thống mạng Hiện tại, hệ thống mạng nhà cung cấp MobiPhone, VinaPhone triển khai đến hệ thống 2.5G (GPRS), đa vào khai thác dịch vụ GPRS Còn nhà cung cấp khác: S-Phone, HT Mobile, EVN Telecom khai thác dịch vụ 3G (sử dụng công nghệ CDMA2000 1xEV-DO) Hệ thống mạng lõi hệ thống đợc nâng cấp lên mạng hệ sau NGN (Next Genaration Network) mạng backhaul sử dụng công nghệ dựa IP Nh nâng cấp lên hệ thống 4G, nhà cung cấp sử dụng lại hệ thống mạng lõi mạng backhaul, trung tâm dịch vụ di động (MSC: Mobile Service Center) Hình 4.2 Cấu trúc mạng di động 3G-WCDMA [3] Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G 91 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp 92 Cao học XLTT-TT 2005-2007 dung lợng, nhà cung cấp phải xây dựng dịch vụ: xây dựng phần Ni vi mng khỏc (Internet, ) mềm cho máy chủ dịch vụ, sở liệu, phần mềm máy đầu cuối Hệ thống truyền dẫn từ trung tâm dịch vụ di động (MSC) tới BSC (bộ Mng IP Mng truy nhp khỏc điều khiển trạm gốc), từ BSC đến trạm thu phát gốc (BTS) sử Mng truy nhp khỏc độ 1Tbps Các nhà cung cấp sử dụng lại thiết bị MSC (trung Cell nh dụng đờng E1 (1E1 3E1) cần nâng cấp lên đờng có tốc Cell ngoi tri tâm dịch vụ di động), HLR (thanh ghi vị trí thờng trú), SMS-SC (trung tâm dịch vụ tin nhắn SMS), nhng cần nâng cấp phần mềm để hỗ trợ số lợng lớn Cell di ng AR : b nh tuyn truy nhp 4G-AP : im truy nhp vụ tuyn 4G MR : b nh tuyn di ng Hình 4.3 Mô hình hệ thống 4G thiết bị 4G Hệ thống 4G sử dụng địa IPv6 để quản lý, giám sát, liên lạc với thiết bị cần nâng cấp phần mềm để thích ứng với hệ thống IPv6 Phần mạng truy cập vô tuyến: hệ thống di động 4G sử dụng công nghệ Hình 4.1 hình 4.2 minh họa kiến trúc hệ thống 3G, mà nhà giao diện vô tuyến OFDMA, kỹ thuật điều chế tín hiệu 64QAM, sử dụng cung cấp dịch vụ nớc ta sử dụng để tham chiếu cho việc triển khai hệ thống ăngten MIMO hệ thống di động 3G sử dụng kỹ thuật truy mạng di động Hình 4.3 minh họa mô hình hệ thống 4G Dựa theo cập CDMA, kỹ thuật điều chế 8-PSK nên sử dụng lại trạm thu phát tình hình mạng di động hãng viễn thông, mô hình hệ thống 4G, gốc Còn với hệ thống 2G/2.5G sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia hớng triển khai cho phần hệ thống di động 4G đợc đề xuất nh theo tần số FDMA Do đó, BTS cần đặt thiết bị thu phát riêng cho hệ thống sau: 4G, sử dụng ăngten MIMO độc lập không dùng chung với ăngten mạng Phần mạng lõi: hầu hết mạng NGN nhà cung cấp dịch vụ CDMA2000 cho tốc độ từ 5Gbps đến 10Gbps, với yêu cầu tốc độ hệ thống di Về vấn đề quy hoạch mạng vô tuyến, quy hoạch vị trí đặt đài trạm động 4G cần phải nâng cấp dung lợng cho hệ thống mạng lõi Hệ BTS, nhà cung cấp sử dụng lại vị trí đặt đài trạm, đặt tủ máy 4G thống di động 4G dự kiến có tốc độ 100Mbps môi trờng trời với tủ máy hệ thống tiết kiệm đợc đài trạm Tuy (outdoor), 2Gbps môi trờng nhà Gần vào tháng năm 2007, nhiên, hệ thống 3G CDMA20001xEV-DO sử dụng băng tần 450MHz hãng NTT DoCoMo Nhật thử nghiệm kết đạt đợc tốc độ thấp nhiều so với băng tần 2,5GHz hệ thống 4G Do đó, vùng phủ 5Gbps môi trờng Indoor Do đó, yêu cầu tốc độ mạng truyền dẫn lớn, mạng lõi yêu cầu tốc độ lên tới Tbps tùy theo lợng thuê bao tham gia sử dụng dịch vụ Với tốc độ nh vậy, yêu cầu nhà sản xuất thiết bị (router), phơng thức điều chế tín hiệu truyền cáp sợi quang cho mạng NGN cần phải đợc cải tiến Ngoài vấn đề nâng cấp tốc độ Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G đài trạm mạng 4G nhỏ so với vùng phủ đài trạm hệ thống 3G khu vực thành phố, mật độ đài trạm cao nên số lợng BTS bổ sung không lớn, nhng khu vực nông thôn, khu vực đờng cao tốc cần bổ sung nhiều đài trạm để đảm bảo phạm vi phủ sóng rộng khắp Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Luận văn tốt nghiệp 93 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Luận văn tốt nghiệp 94 Cao học XLTT-TT 2005-2007 Hớng phát triển đề tài Kết luận Tác giả đề xuất số hớng nghiên cứu luận văn: ắ Nghiên cứu kỹ thuật đa sóng mang CDMA (MC-CDMA, hay OFCMD) Kết đạt đợc luận văn ứng dụng kỹ thuật MC-CDMA mạng truy cập vô tuyến hệ Luận văn trình bày toàn cảnh dịch vụ nh lợi ích mà thống di động 4G hệ thống thông tin di động 4G đạt đợc để phục vụ sống ngời ắ Nghiên cứu kỹ thuật ghép kênh tiên tiến (MIMO) Đồng thời luận văn trình bày dịch vụ mà hệ thống di động 4G ắ Nghiên cứu hệ thống quản lý ID thông tin ngời dùng hệ thống cung cấp: thơng mại di động, định vị/ dẫn, đặt hàng di động, chăm sóc di động 4G sức khỏe, y tế cộng đồng , chúng phục vụ, thay đổi lối sống ngời nh Những vấn đề kỹ thuật xây dựng tảng dịch vụ sở hạ tầng hệ thống đợc tác giả nghiên cứu trình bày luận văn Những công nghệ then chốt để hệ thống 4G đạt đợc dung lợng lớn, tốc độ cao, bảo mật: kỹ thuật ăngten MIMO, OFCDM, chứng thực dựa sinh trắc học Trong luận văn, tác giả trình bày bốn miền mô hình tham chiếu hệ thống 4G: miền ứng dụng dịch vụ, miền tảng dịch vụ, miền mạng lõi chuyển mạch gói, miền truy cập vô tuyến Ngoài ra, đặc điểm cấu trúc mạng NGN đợc trình bày mạng NGN sở hạ tầng cho hệ thống thông tin viễn thông nói chung hệ thống di động nói riêng Từ tác giả trình bày hệ thống di động sở hạ tầng mạng NGN Cuối tác giả trình bày trạng hệ thống mạng di động Việt Nam có đề xuất hớng triển khai hệ thống 4G dựa tảng sở hạ tầng có nhà cung cấp dịch vụ Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G 95 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 96 Luận văn tốt nghiệp Cao học XLTT-TT 2005-2007 Tóm tắt luận văn Tài liệu tham khảo Luận văn trình bày sơ lợc lịch sử nh xu phát triển [1] [2] [3] [4] TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Thông tin di động hệ ba, Học Viện thông tin di động Và sau tổng kết trình phát triển thông tin di Công Nghệ Bu Chính Viễn Thông, 2002 động từ hệ thứ đến hệ thứ t TS Nguyền Quý Minh Hiền, Mạng viễn thông hệ sau (NGN), Viện lợi ích mà hệ thống thông tin di động 4G đạt đợc để phục vụ sống Đề tài: Xây dựng cấu trúc tổ chức mạng hệ sau (NGN) Tổng công ngời Đồng thời luận văn trình bày dịch vụ mà hệ thống di ty Bu Viễn thông Việt Nam, Mã số: 001-2001-TCT-R-VT-01 Chủ động 4G cung cấp: thơng mại di động, định vị/ dẫn, đặt hàng di động, đề tài: TS Nguyền Quý Minh Hiền, Viện Khoa Học Kỹ Thuật Bu Điện chăm sóc sức khỏe, y tế cộng đồng , chúng phục vụ, thay đổi lối sống Harri Holma and Anti Toskala, W-CDMA for UMTS, John Wiley & Sons, ngời nh 2000 [5] Những vấn đề kỹ thuật xây dựng tảng dịch vụ sở hạ tầng hệ Dr William C.Y.Lee, Mobile Communication Design Fundamental, John Wiley & Sons, 1996 Luis Correia, Mobile Broadband Multimedia Networks, Elsevier, 2006 [7] Shinsuke Hara and Ramjee Prasad, Multicarrier Techniques for 4G Mobile mật: kỹ thuật ăngten MIMO, OFCDM, chứng thực dựa sinh trắc học Trong luận văn, tác giả trình bày bốn miền mô hình tham chiếu hệ Communications, Artech House, 2003 Towards the 4G Mobile Communications Systems, 4G Mobile thống 4G: miền ứng dụng dịch vụ, miền tảng dịch vụ, miền mạng lõi chuyển mạch gói, miền truy cập vô tuyến Communications Committee, 2005 [9] thống đợc tác giả nghiên cứu trình bày luận văn Những công nghệ then chốt để hệ thống 4G đạt đợc dung lợng lớn, tốc độ cao, bảo [6] [8] Phần tiếp theo, luận văn trình bày toàn cảnh dịch vụ nh Khoa Học Kỹ Thuật Bu Điện, 2001 4G Technical Survey Report System Infrastructure, 4G Mobile Ngoài ra, đặc điểm cấu trúc mạng NGN đợc trình bày mạng NGN sở hạ tầng cho hệ thống thông tin viễn thông nói chung Communications Committee, 2006 [10] 4G Technical Survey Report Service Platform, 4G Mobile hệ thống di động nói riêng Từ tác giả trình bày hệ thống di động sở hạ tầng mạng NGN Communications Committee, 2006 Cuối tác giả trình bày trạng hệ thống mạng di động Việt Nam có đề xuất hớng triển khai hệ thống 4G dựa tảng sở hạ tầng có nhà cung cấp dịch vụ Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G Nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G