Triển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt Nam

Triển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt NamTriển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt NamTriển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt NamTriển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt NamTriển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt NamTriển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt NamTriển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt NamTriển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt NamTriển khai mạng thông tin di động 4G tại Việt Nam

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - HỒ HẢI YẾN TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI - 2016 Luận văn hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.Lê Nhật Thăng Phản biện 1: …………………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông Vào lúc: ngày tháng năm 2016 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông LƠÌ MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, thông tin di động lĩnh vực phát triển nhanh viễn thông Nhu cầu sử dụng người ngày tăng số lượng chất lượng, dịch vụ đa phương tiện ngày đa dạng như: thoại, video, hình ảnh liệu Để đáp ứng nhu cầu chất lượng dịch vụ ngày tăng cao đó, hệ thống thông tin di động không ngừng cải tiến chuẩn hóa tổ chức giới Công nghệ thông tin di động trải qua hệ (1G, 2G 3G), hướng tới công nghệ 4G sau đó, LTE thu hút quan tâm rộng rãi LTE xem hệ thống tiến hóa cho công nghệ dị động dựa táng GSM (GSM, GPRS/EDGE, HSPA) Mục đích LTE cung cấp công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng di động (100Mb/s) với độ trễ truyền tải thấp, đồng thời hỗ trợ khả chuyển giao suốt cho lưu lượng liệu với GPRS/HSPA) Hiện nay, 4G LTE phát triển nhanh giới Theo số liệu GSA, tính đến tháng 4/2015 toàn giới có gần 500 triệu thuê bao LTE (trên tổng số 6.44 tỷ thuê bao di động), chiếm 7% tổng số kết nối di động, tăng trưởng hàng năm đạt 140% [2] Với ưu vượt bậc khả cung cấp dịch vụ truy nhập tốc độ cao, với xu hướng dần phổ cập thiết bị đầu cuối, mạng 4G LTE coi xu hướng phát triển chủ đạo viễn thông giới thời gian tới Tại Việt Nam, từ công nghệ 4G đời bắt đầu phát triển năm 2010, 2011, Bộ Thông tin Truyền thông có nghiên cứu, chuẩn bị để xây dựng kế hoạch triển khai Năm 2016 coi thời chín muồi để đẩy mạnh phát triển 4G Việt Nam Tuy nhiên, khó khăn, thách thức đặt triển khai 4G Việt Nam bao gồm: Điều kiện hạ tầng viễn thông tài nguyên tần số, sách phân bổ tài nguyên tần số cho phù hợp thị trường thiết bị đầu cuối [1] Vì vậy, việc đưa lộ trình với chiến lược phù hợp trình triển khai 4G toán chung cho doanh nghiệp viễn thông Việt Nam Luận văn nghiên cứu vấn đề “Triển khai mạng thông tin di động 4G Việt Nam” Luận văn gồm chương: Chương 1: Tổng quan mạng thông tin di động 4G LTE Chương 2: Các mô hình triển khai mạng thông tin di động 4G giới Chương 3: Triển khai mạng thông tin di đông 4G Việt Nam Luận văn đề cập đến vấn đề tổng quan công nghệ LTE, kiến trúc mạng 4G LTE, tính vượt trội 4G so vơí 3G, số kỹ thuật sử dụng mạng 4G LTE Luận văn đưa mô hình mạng 4G, xu hướng phát triển LTE giới, phân tích kết triển khai thử nghiệm, từ đề xuất lộ trình phát triển công nghệ LTE Việt Nam 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G LTE Từ đời nay, hệ thống thông tin di động phát triển nhanh chóng Không có dịch vụ thoại triển khai hạ tầng mạng viễn thông di động mà với loại hình dịch vụ khác hình ảnh, liệu, game, nhạc gia tăng số lượng lẫn chất lượng Để đáp ứng nhu cầu dịch vụ ngày tăng cao đó, hệ thống thông tin di động không ngừng cải tiến chuẩn hóa Mặc dù dịch vụ mạng 3G, 3,5G sử dụng rộng rãi ngày phổ biến Nhưng để đáp ứng nhu cầu ngày cao khách hàng, việc phát triển thông tin di động lên 4G (tiền 4G) xu tất yếu Trong LTE thu hút quan tâm rộng rãi LTE xem hệ thống tiến hóa cho công nghệ di động dựa tảng GSM (GSM, GPRS/EDGE, HSPA) Mục đích LTE cung cấp công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng di động (100Mb/s) với độ trễ truyền tải thấp, đồng thời hỗ trợ khả chuyển giao suốt cho lưu lượng liệu với GPRS/HSPA 1.1 Giới thiệu chung mạng thông tin di động 4G LTE 1.1.1 Mục tiêu mạng 4G LTE Các mục tiêu công nghệ là: - Tốc độ đỉnh tức thời với băng thông 20MHz  Tải lên: 50 Mb/s  Tải xuống: 100 Mb/s - Dung lượng liệu truyền tải trung bình người dùng 1MHz so với mạng HSDPA Rel.6  Tải lên: Gấp đến lần  Tải xuống: Gấp đến lần - Hoạt động tối ưu với tốc độ di chuyển thuê bao 0-15 km/h Vẫn hoạt động tốt với tốc độ từ 15-120 km/h Vẫn trì hoạt động thuê bao di chuyển với tốc độ từ 120-350 km/h (thậm chí 500 km/h tùy băng tần) - Các tiêu phải đảm bảo bán kính vùng phủ sóng 5km, giảm chút phạm vi đến 30km Từ 30-100km không hạn chế 4 - Băng thông linh hoạt: Có thể hoạt động với băng tần 1.25MHz, 1.6 MHz, 10MHz, 15MHz 20MHz chiều lên chiều xuống Hỗ trợ hai trường hợp độ dài băng lên băng xuống không Để đạt mục tiêu này, có nhiều kĩ thuật áp dụng, bật kĩ thuật vô tuyến OFDMA (đa truy cập phân chia theo tần số trực giao), kĩ thuật anten MIMO (Multiple Input Multiple Output) Ngoài hệ thống chạy hoàn toàn IP (all-IP Network), hỗ trợ hai chế độ FDD TDD 1.1.2 Sơ đồ kiến trúc tổng quan mạng thông tin di động từ 2G lên 4G Mạng di động phát triển từ 2G lên 4G có chuẩn từ 2G GSM 2G CDMA Ngoài ra, WiMAX có định hướng phát triển lên 4G (WiMAX di động) Tuy nhiên, Việt Nam chủ yếu sử dụng công nghệ 2G GSM phát triển từ 2G GSM lên HSPA+ - Mạng 2G GSM - Mạng 3G - Mạng 4G LTE 1.2 Cấu trúc mạng 4G LTE 1.2.1 Cấu trúc phần tử mạng 4G LTE Cấu trúc mạng LTE thiết kế để hỗ trợ lưu lượng chuyển mạch gói với khả di động suốt, quản lý chất lượng dịch vụ thời gian trễ truyền tối thiểu Cấu trúc mạng đơn giản hóa bao gồm hai node mạng eNodeB cổng/phần tử quản lý mạng MME/GW 1.2.2 Chức phần tử 1.2.2.1 Kiến trúc mạng lõi LTE: Khi bắt đầu xây dựng tiêu chuẩn LTE RAN, công tác chuẩn hóa mạng lõi bắt đầu Công tác gọi phát triển kiến trúc hệ thống (SAE: System Architecturre Evolution) Mạng lõi định nghĩa công tác SAE phát triển triệt để từ mạng lõi GSM/GPRS có tên gọi lõi gói phát triển (EPC: Elvolved Packet Core) Phạm vi EPC bao gồm chuyển mạch gói miền chuyển mạch kênh 5 Hình 1 Kiến trúc SAE 1.2.2.2 Chức node mạng lõi LTE: - Mobility Management Entity (MME) - Serving Gateway - PDN Gateway - eNodeB - ePDG 1.3 Một số kỹ thuật sử dụng mạng 4G LTE Để đạt mục tiêu thông số kỹ thuật mạng, có nhiều kĩ thuật áp dụng LTE LTE sử dụng kỹ thuật OFDMA cho truy cập đường xuống SCFDMA cho truy cập đường lên Kết hợp đồng thời với MIMO, kỹ thuật lập biểu, thích ứng đường truyền yêu cầu tự động phát lại lai ghép 1.3.1 Kỹ thuật truy nhập vô tuyến LTE 1.3.1.1 Công nghệ đa truy nhập cho đường xuống OFDMA - Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM - Khoảng cách sóng mang OFDM - Số lượng sóng mang - Sử dụng OFDM cho ghép kênh đa truy nhập - Điều chế tín hiệu OFDM - Khoảng bảo vệ (Guard Interval) 6 - Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA 1.3.1.2 Kỹ thuật đa truy nhập cho đường lên SC-FDMA Đối với việc truyền liệu hướng lên, 3GPP chọn phương thức điều chế khác chút Việc truyền OFDMA phải chịu PAPR (Peak to Average Power Ratio - tỷ lệ công suất đỉnh so với trung bình) cao, điều dẫn đến hệ tiêu cực việc thiết kế phát sóng nhúng UE Một phương thức điều chế tương tự với OFDMA bản, có PAPR tốt (thấp) SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access - Đa truy nhập phân chia theo tần số đơn sóng mang) Do PAPR tốt hơn, 3GPP chọn để truyền liệu hướng lên 1.3.2 Kỹ thuật đa anten MIMO MIMO phần tất yếu LTE để đạt yêu cầu đầy tham vọng thông lượng hiệu sử dụng phổ MIMO cho phép sử dụng nhiều anten máy phát máy thu Với hướng DL, MIMO 2*2 (2 anten thiết bị phát, anten thiết bị thu) xem cấu hình bản, MIMO 4*4 đề cập đưa vào bảng đặc tả kỹ thuật chi tiết Hiệu đạt tùy thuộc vào việc sử dụng MIMO Trong đó, kỹ thuật ghép kênh không gian (Spatial Multiplexing) phát phân tập (Transmit Diversity) đặc tính bật MIMO công nghệ LTE 1.3.3 Mã hóa Turbo 1.3.4 Thích ứng đường truyền 1.3.5 Lập biểu hay lập lịch (Scheduling) phụ thuộc kênh 1.3.6 HARQ với kết hợp mềm 1.4 Kết luận chương Chương trình bày tổng quan cấu trúc mạng thông tin di động 4G LTE Tiếp theo mục tiêu yêu cầu LTE, mục tiêu yêu cầu LTE nhằm cải thiện thông số hiệu giảm giá thành so với công nghệ trước Để đạt mục tiêu LTE với tính quan trọng sử dụng truyền dẫn OFDM với công nghệ khác như: thích ứng đường truyền lập biểu, kỹ thuật đa anten HARQ Các công nghệ áp dụng cho truy nhập vô tuyến cho phép tăng hiệu truyền dẫn vô tuyến LTE đặc biệt dung lượng hệ thống tăng cách đáng kể 7 CHƯƠNG 2: CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G TRÊN THẾ GIỚI Mạng di động 4G xu hướng phát triển tất yếu viễn thông giới Tuy nhiên, lựa chọn công nghệ cho 4G: 4G LTE hay WiMAX thu hút quan tâm nhà mạng 2.1 Các xu hướng phát triển thông tin di động lên 4G - Sự phát triển từ GSM lên LTE - Sự phát triển từ CDMA lên LTE - Sự phát triển WiMAX: 2.2 Kiến trúc WiMAX 2.2.1 Mô hình hệ thống mạng WiMAX - Mô hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX) - Mô hình ứng dụng WiMAX di động - Đặc điểm công nghệ ứng dụng WiMAX: 2.2.2 Tình hình triển khai WiMAX giới - Tình hình triển khai WiMAX giới - Tình hình triển khai WiMAX Việt Nam 2.2.3 Ưu nhược điểm công nghệ WiMAX Ưu điểm: - Kiến trúc mềm dẻo: WiMAX hỗ trợ vài kiến trúc hệ thống, bao gồm kiển trúc điểm – điểm, điểm – đa điểm, bao phủ khắp nơi - Bảo mật cao: WiMAX hỗ trợ ASE (chuẩn mật mã hóa tiên tiến) DES (và chuẩn mật mã hóa số lượng) Bằng cách mã hóa liên kết BS SS, WiMAX cung cấp thuê bao riêng (chống nghe trộm) bảo mật giao diện không dây băng rộng Đồng thời chống ăn trộm dịch vụ bảo vệ liệu - Triển khai nhanh: WiMAX yêu cầu không yêu cầu kế hoạch mở rộng Khi anten lắp đặt cấp nguồn WiMAX sẵn sàng phục vụ Độ bao phủ rộng lớn: WiMAX hỗ trợ điều chế đa mức gồm BPSK, QPSK, 16-QAM 64-QAM Khi trang bị với khuếch đại công suất lớn hoạt động với mức điều chế thấp, hệ thống WiMAX bao phủ vùng rộng lớn 8 Dung lượng cao: sử dụng điều chế bậc cao độ rộng băng tần, hệ thống WiMAX cung cấp độ rộng băng tần đáng kể cho người sử dụng đầu cuối - Lợi nhuận: WiMAX dựa chuẩn quốc tế mở, chi phí thấp, chipset sản xuất hàng loạt giảm giá thành sản phẩm - Tính di động: Chuẩn 802.16m cho WiMAX di động tạo lớ vật lý OFDMA OFDM để cung cấp thiết bị dịch vụ môi trường di động Nhược điểm hạn chế: - Ảnh hưởng thời tiết xấu đặc biệt mưa to làm gián đoạn dịch vụ - Các sóng vô tuyến điện lân cận gây nhiễu với kết nối WiMAX nguyên nhân gây suy giảm tín hiệu đường truyền làm kết nối - Là công nghệ xậy dựng cho hệ thống hoàn toàn mới, không phát triển từ mạng viễn thông triển khai trước nên việc triển khai mạng phải đầu, tăng vốn đầu tư 2.3 Mô hình mạng 4G LTE 2.3.1 Đặc điểm kiến trúc mạng thông tin di động 4G LTE LTE (Long Term Evolution) nghĩa “sự phát triển lâu dài”, công nghệ xem công nghệ di động hệ thứ Đây tiêu chuẩn cho truyền thông không dây tốc độ cao cho điện thoại di động thiết bị đầu cuối khác, dựa tiêu chuẩn GSM/EDGE UMTS/HSPA, thông qua việc sử dụng kỹ thuật điều chế mới, giải pháp công nghệ khác như: Lập lịch phụ thuộc tần số (Channel-Dependent Scheduling), đáp ứng tốc độ bit (Adaptive Bit Rate), kỹ thuật đa anten (MIMO), để giúp tăng hiệu suất tốc độ truyền liệu - Kiến trúc mạng LTE - Những đặc tính mạng LTE 2.3.2 Tình hình triển khai LTE giới 2.3.3 Ưu điểm kiến trúc LTE Tốc độ truyền tải liệu nhanh LTE cung cấp tốc độ đường xuống theo lý thuyết lớn 100Mb/s đường lên 50Mb/s Điều cho phép người sử dụng sử dụng dịch vụ mạng di động chất lượng hơn, video chất lượng HD, sử dụng điện thoại giống modem Wifi, gọi chất lượng cao môi trường mạng chuyển động Ngoài trạm gốc phục vụ gấp 10 lần thuê bao so với mạng 3G, giúp tránh gián đoạn nghẽn mạng Tương tích với nhiều loại thiết bị đầu cuối: thiết bị điện tử tiêu dùng máy tính xách tay, điện thoại thông minh, máy tính bảng chí thiết bị chơi game, máy ảnh phải trang bị module LTE Tương thích hoàn toàn với mạng 3G GSM Tăng cường giao diện không gian cho phép tăng tốc độ số liệu Hiệu sử dụng phổ tần cao Sử dụng tần số linh hoạt Giảm độ trễ Có thể tồn với chuẩn hệ thống trước giúp giảm chi phí triển khai 2.4 So sánh LTE với WiMAX Về công nghệ, LTE WiMAX có số khác biệt có nhiều điểm tương đồng Cả hai công nghệ dựa tảng gói IP Cả hai dùng kĩ thuật MIMO để cải thiện chất lượng truyền/nhận tín hiệu, đường xuống từ trạm thu phát đến thiết bị đầu cuối đầu tăng tốc kĩ thuật OFDM hỗ trợ truyền tải liệu đa phương tiện video Đường lên từ thiết bị đầu cuối đến trạm thu phát có khác công nghệ WiMAX dùng OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access – biến thể OFDM), LTE dùng kỹ thuật SC-FDMA (Single Carrier - Frequency Division Multiple Access) Về lý thuyết, SC-FDMA thiết kế làm việc hiệu thiết bị đầu cuối tiêu thụ lượng thấp OFDMA LTE có ưu WiMAX thiết kế tương thích với phương thức TDD (Time Division Duplex) FDD (Frequency Division Duplex) Ngược lại, WiMAX tương thích với TDD TDD truyền liệu lên xuống thông qua kênh tần số (dùng phương thức phân chia thời gian), FDD cho phép truyền liệu lên xuống thông qua kênh tần số riêng biệt Điều có nghĩa LTE có nhiều phổ tần sử dụng WiMAX Tuy nhiên, khác biệt công nghệ ý nghĩa định chiến WiMAX LTE WiMAX có lợi trước LTE: mạng WiMAX triển khai thiết bị WiMAX có mặt thị trường từ sớm (năm 2015) Khi LTE chuẩn hóa chưa triển khai Tuy nhiên LTE có lợi quan trọng so với 10 WiMAX LTE hiệp hội nhà khai thác GSM (GSM Association) chấp nhận công nghệ băng rộng di động tương lai hệ di động thống trị thị trường di động toàn cầu Hơn nữa, LTE cho phép tận dụng dụng hạ tầng GSM có sẵn (tuy cần đầu tư thêm thiết bị) WiMAX phải xây dựng từ đầu 2.5 Kết luận chương 2: WiMAX LTE công nghệ triển vọng để tiến lên 4G Trong chương tìm hiểu mô hình kiển trúc, đặc điểm công nghệ ưu điểm, nhược điển mô hình Tuy nhiên, LTE la hệ thứ phát triển từ 3G UMTS LTE cho phép tận dụng dụng hạ tầng GSM có sẵn mà không cần phải xây dựng lại mạng lưới từ đầu WiMAX 11 CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G TẠI VIỆT NAM Năm 2015, Bộ Thông tin Truyền thông cấp giấy phép triển khai thử nghiệm LTE cho đơn vị viễn thông nước Tuy nhiên, việc triển khai 4G Việt Nam vấn đề mới, gặp nhiều khó khăn Vì cần có nghiên cứu cẩn thận lộ trình mô hình triển khai cho phù hợp 3.1 Thực trạng mạng thông tin di động Việt Nam khả triển khai 4G 3.1.1 Tình hình dịch vụ 3G vấn đề tồn 3.1.1.1 Ưu nhược điểm hệ thống 3G 3,5G Nhược điểm mạng thông tin di động 3G như: - Rất khó cho việc tăng băng thông liên tục tốc độ liệu cao để đáp ứng yêu cầu dịch vụ đa phương tiện, với tồn song song dịch vụ khác cần có băng thông QoS khác - Giới hạn phổ phân bố phổ - Khó roaming đến môi trường khác băng tần khác - Thiếu chế vận chuyển liên tục từ đầu cuối đến đầu cuối để liên kết mở rộng mạng di động nhỏ với mạng cố định nhỏ khác - Mạng thông tin hệ ba WCDMA chưa đáp ứng yêu cầu như: Khả tích hợp với mạng khác (Ví dụ: WLAN, WiMAX) chưa tốt, tính mở mạng chưa cao, đưa dịch vụ vào mạng gặp nhiều khó khăn vấn đề tốc độ mạng, tài nguyên băng tần… Nhược điểm HSUPA: Tốc độ truyền liệu chưa cao, chất lượng dịch vụ thời gian thực chưa cao, đặc biệt tính di động Khi người dùng vào vùng phủ loại mạng khác ví dụ mạng WLAN, WiMAX,… mà không nằm vùng phủ sóng mạng phục vụ người dùng 3.1.1.2 Thực trạng mạng thông tin di động 3G Việt Nam Các mạng thông tin di động Việt Nam hoạt động với công nghệ truy nhập vô tuyến GSM/GPRS cho 2G UMTS/HSPA cho 3G Chất lượng mạng 3G chưa đáp ứng nhu cầu người sử dụng Trong tương lai việc triển khai lên LTE mạng di động tất yếu để triển khai ứng dụng băng rộng tốc độ cao HD TV& VoD, Video/VoIP Call chất lượng cao, Gaming…cung cấp cho khách hàng 12 3.1.1.3 Các dịch vụ thúc đẩy phát triển LTE 3.1.2 Bài học kinh nghiệm từ phát triển 3G 3.1.3 Thuận lợi khó khăn triển khai 4G Việt Nam 3.1.3.1 Điều kiện thuận lợi triển khai 4G Việt Nam - 4G LTE xu hướng phát triển chủ đạo Viễn thông giới: - Việt Nam chậm hưởng lợi công nghệ 4G 3.1.3.2 Các thách thức triển khai 4G Việt Nam 3.2 Tình hình triển khai 4G thử nghiệm Việt Nam 3.2.1 Giai đoạn 1: Năm 2010 -2011 - Ngày 10/10/2010: VNPT lắp đặt thành công trạm BTS 4G VDC, tốc độ truy cập Internetđo lên đến 60 Mb/s - Tập đoàn Viễn thông Quân đội (Viettel) công bố triển khai thử nghiệm thành công công nghệ 4G vào ngày 12/05/2011 3.2.2 Giai đoạn 2: Năm 2015 – 2016 Ngày 22/10/2015, Bộ Thông tin Truyền thông cấp Giấy phép thử nghiệm mạng Dịch vụ viễn thông LTE/LTE-A số 563/GP-BTTTT cho đơn vị viễn thông là: Viettel, VNPT, VTC, FPT CMC [7] 3.3.2.1 Triển khai 4G Viettel Sau nhận giấy phép thử nghiệm, Viettel lên kế hoạch chọn Vũng Tàu địa điểm để tiến hành thử nghiệm Về mạng lưới, Viettel lắp đặt 200 trạm phát sóng 4G phủ toàn khu vực dân cư Thành phố Vũng Tàu, Bà Rịa huyện Long Điền Trong đợt thử nghiệm này, tốc độ download (môi trường lý tưởng) đạt 300 Mb/s, tương đương với Category LTE (Cat6) [2] Đây chuẩn LTE-A phổ biến nhiều nước phát triển Bản thân nước triển khai công nghệ LTE-A cho tốc độ 300 Mb/s chưa lâu Sau kết thử nghiệm thành công Vũng Tàu, Viettel tiếp tục đầu tư để chuẩn bị cho việc triển khai xây dựng mạng 4G Bộ Thông tin Truyền thông cấp phép, xây dựng thử nghiệm Đà Nẵng vơí thiết kế "Mạng viễn thông xanh" 3.3.2.2 Triển khai 4G VNPT 13 VNPT tiến hành triển khai thử nghiệm 4G Phú Quốc Thành phố Hồ Chí Minh VNTP cho biết, cung cấp 4G thàrnh phố có nhu cầu 3G cao, nơi tập trung đông khách hàng, sử dụng liệu lớn Về mạng lưới, VNPT lắp đặt 50 trạm Phú Quốc 100 trạm Thành phố Hồ Chí Minh, phủ sóng 4G toàn huyện đảo Phú Quốc số quận Trung tâm Thành phố Tốc độ mạng 4G LTE nhà mạng công bố, download đạt 336.30Mb/s upload 39.41Mb/s [13] 3.3.2.3 Triển khai 4G MobiFone Sau Viettel VinaPhone, mạng di động MobiFone lên kế hoạch thử nghiệm dịch vụ 4G đồng loạt ba thành phố lớn Hà Nội, Đà Nẵng Thành phố Hồ Chí Minh Kết thử nghiệm: - Mạng 4G Mobifone thử nghiệm thành công với tốc độ cực khủng lên đến 225 Mb/s/75Mb/s So với mạng 3G Mobifone 7,2Mb/s/1,5 Mb/s gấp nhiều lần - Mobifone thử nghiệm mạng 4G thành công 3.000 sim Hà Nội, Đà Nẵng 15.000 sim Hồ Chí Minh - Nâng cấp kỹ thuật, mạng lưới hỗ trợ 4G Mobifone thành công - Sử dụng thành công dịch vụ data, truyền hình, video mạng 4G Mobifone 3.3 Đề xuất mô hình triển khai 4G Việt Nam 3.3.1 Các tiêu chí định lựa chọn mô hình triển khai 4G Mô hình triển khai mạng di động 4G Việt Nam dựa số tiêu chí, mục tiêu sau: 3.3.1.1 Tiêu chí thị trường Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng video lớn, chí đứng số Châu Á - Thái Bình Dương lượng người sử dụng Internet để xem video (hơn 13 triệu người) Hiện nay, công nghệ 3G chưa đáp ứng nhu cầu hạn chế mặt chất lượng, mặt tốc độ, băng thông Cho nên để đáp ứng nhu cầu dịch vụ tốc độ cao, việc triển khai 4G xu tất yếu Bên cạnh đó, phát triển loại hình dịch vụ nội dung ngày đa dạng (xem TV, dịch vụ big data, xem phim HD, video, chơi game, tải ứng dụng lớn từ điện thoại) lý đẩy mạnh 4G phát triển 14 3.3.1.2 Tiêu chí tính phổ biến giá thành thiết bị đầu cuối Đầu năm 2014-2015, doanh nghiệp viễn thông nước xin cấp phép thử nghiệm 4G khó khăn Một nguyên nhân Bộ Thông tin Truyền thông ngại việc thiết bị hỗ trợ 4G nước ta Trong năm 2015, Việt Nam, giá smartphone hỗ trợ 3G mức bình dân, chí với triệu đồng có sản phẩm ý, song giá smartphone hỗ trợ 4G cao Theo thống kê năm 2015 5% thuê bao di động có smartphone hỗ trợ 4G [1] Tuy nhiên, tăng trưởng smartphone hỗ trợ 4G mạnh giá thiết bị ngày giảm Đặc biệt nhà mạng Việt Nam triển khai 4G tác động đến hành vi tiêu dùng khách hàng, họ lựa chọn smartphone hỗ trợ 4G để sử dụng 3.3.1.3 Tiêu chí tính phổ biến thời điểm thích hợp công nghệ Tính đến tháng 7/2015, công nghệ 4G/ LTE 677 nhà mạng quan tâm đầu tư triển khai 181 quốc gia Tại Việt Nam triển khai 4G chậm số nước, có lợi hưởng lợi công nghệ 4G 4G có hai chuẩn triển khai WiMAX LTE Trong đó, LTE chuẩn không dây hệ thứ 4, dựa công nghệ mạng GSM/EDGE UMTS/HSPA Tại Việt Nam, mạng 2G, 3G triển khai công nghệ GSM, UMTS nên việc phát triển mạng thông tin di động 4G LTE phù hợp 3.3.1.4 Tiêu chí quy hoạch băng tần Theo quy hoạch, băng tần 2300 MHz 2600 MHz dành cho 4G Tuy nhiên, cần có quy hoạch băng tần phù hợp sử dụng băng tần cao khiến số lượng trạm lớn hơn, tăng chi phí Hiện THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG cho phép thử nghiệm 4G băng tần 1800 cho GSM Phía Nhà nước, trước hết đánh giá để phát triển phải tính đến quy hoạch tần số yêu cầu tần số Theo kết nghiên cứu GSMA Việt Nam, xác định nhu cầu băng tần cho LTE nói chung bao gồm 3G, 4G đến năm 2020 khoảng 1060 – 1360 MHz Việt Nam chuẩn bị 687 MHz bao gồm băng tần 450 MHz, 850, 900 MHz, 1800MHz,2100, 2300, 2600 MHz … Như vậy, nhu cầu cần từ 3700 – 6700 MHz 15 Bên cạnh đó, số hóa truyền hình góp phần đảm bảo băng tần cho băng rộng di động Băng tần 700MHz quy hoạch Quá trình tiến hành, dự kiến hoàn thành vào năm 2020 hy vọng đẩy nhanh lộ trình số hóa để có băng tần cho di động sớm Cụ thể, theo lộ trình số hóa, vùng đồng bằng, thành phố hoàn thành số hóa trước 2018 Như vậy, nhà mạng sử dụng băng tần cho di động băng rộng địa bàn đồng trước 2018 3.3.1.4 Mô hình kinh doanh, sở hạ tầng doanh nghiệp Việc triển khai 4G phải phù hợp với thực tế mô hình kinh doanh, sở hạ tầng doanh nghiệp Hiện có nhà mạng công bố triển khai thành công 4G Viettel, MobiFone, Vinaphone Cả nhà mạng phát triển mạng di động theo hướng 2G GSM, 3G UMTS Đây điều kiện thuận lợi để phát triển lên 4G Tuy nhiên, rút kinh nghiệm từ việc triển khai 3G, toán kinh doanh lý thuyết đưa thị trường có nhiều điểm khác biệt Vì nhà mạng cần phải cân nhắc mô hình kinh doanh thật cẩn thận để đảm bảo mạng 4G không công nghệ mà thật đem lại trải nghiệm dịch vụ cho khách hàng 3.3.2 Đề xuất triển khai 4G LTE Việt Nam 3.3.2.1 Quy hoạch băng tần, lựa chọn băng tần phù hợp để triển khai mạng 4G Yêu cầu băng tần triển khai LTE Hiện trạng triển khai băng tần LTE giới Hiện trạng triển khai băng tần Việt Nam Đề xuất: Việt Nam cần tham gia cung cấp dịch vụ LTE Trước tiên băng tần 1800MHz cách refarm phần băng tần cho LTE Theo xu hướng khu vực, lựa chọn băng tần APT700 để nâng cao chất lượng vùng phủ mở rộng vùng phủ LTE đến khu vực nông thôn Trong tương lai xa hơn, triển khai thêm băng tần 2600 FDD băng tần TDD để đảm bảo nhu cầu dung lượng triển khai tính Carrier Aggregation để nâng cao chất lượng tốc độ dịch vụ cho khác hàng 3.3.2.2 Lựa chọn doanh nghiệp để cấp phép triển khai Đề xuất cung cấp giấy phép triển khai 4G cho nhà mạng di động lớn nước Viettel, MobiFone VNPT nhà mạng thử nghiệm thành công 4G Ngoài 16 ra, nhà mạng cung cấp dịch vụ 2G, 3G hạ tầng GSM, UMTS/HSPA Đây điều kiện vô thuận lợi để nhà mạng triển khai 4G LTE 3.3.2.3 Lựa chọn hình thức cấp phép Thực quy trình cấp phép theo quy định Bộ thông tin Truyền thông Hiện nhà mạng thực đề án xin cấp phép tho hướng dẫn bộ, hình thức cấp phép thi tuyển 3.3.2.4 Lựa chọn thời gian cấp phép triển khai mạng 4G Hiện tại, LTE trở thành xu phát triển chung toàn giới Tại Việt Nam, việc thử nghiệm thành công 4G mang lại nhiều hứa hẹn mộng mạng di động tối ưu Vì vậy, việc cho phép thử nghiệm triển khai 4G thời điểm phù hợp 3.3.3 Lộ trình triển khai 4G LTE cho mạng di động MobiFone 3.3.3.1 Chiến lược triển khai 4G LTE Do nhu cầu dịch vụ liệu băng rộng chủ yếu tập trung thành phố lớn Do đó, lộ trình đầu tư, triển khai mạng lưới cần hợp lý, phù hợp vơí thị trường Đề xuất lộ trình triển khai thời gian đầu, 4G triển khai thành phố lớn, đông dân cư, nhu cầu sử dụng dịch vụ cao Sau mở rộng 4G đến khu vực nông thôn nâng cao chất lượng 3G để đảm bảo chất lượng vùng phủ nước Chiến lược triển khai LTE nhà khai thác phân chia thành ba trường hợp sau đây: - Chỉ triển khai dịch vụ liệu LTE - Triển khai liệu LTE với thoại 2G3Gi - Triển khai dịch vụ liệu thoại LTE Để giảm rủi ro triển khai LTE, nhà khai thác kết hợp nhiều chiến lược khác vào thời điểm khác Một lộ trình triển khai hợp lý cho nhà khai thác bao gồm bước triển khai dịch vụ liệu ban đầu cho thuê bao LTE sau tiến đến cung cấp dịch vụ thoại sử dụng hệ thống 2G3G Nhà khai thác khác cung cấp dịch vụ liệu LTE với dịch vụ thoại mạng 2G3G sau chuyển toàn lưu lượng thoại sang LTE Ở lựa chọn khác, nhà khai thác định lựa chọn triển khai cung cấp toàn dịch vụ thoại liệu LTE 3.3.3.2 Lộ trình triển khai 4G LTE MobiFone 17  Thực trạng mạng di động MobiFone Mạng thông tin di động MobiFone hoạt động với công nghệ truy nhập vô tuyến GSM/GPRS cho 2G UMTS/HSPA cho 3G Mạng 2G MobiFone có 28450 BTS phủ sóng 95% lãnh thổ Việt Nam với 30 triệu thuê bao, mạng 3G MobiFone có 19304 NodeB phủ sóng 20% với triệu thuê bao đăng ký sử dụng (chiếm 10% tổng số thuê bao toàn mạng) [5] Lưu lượng liệu 3G tải xuống đạt gần 3000GB/ngày chiếm 75% tổng lưu lượng liệu 2G/3G [5] Có thể thấy nhu cầu sử dụng ứng dụng dịch vụ băng rộng 3G ngày gia tăng Tuy nhiên tốc độ truy nhập 3G hạn chế (tốc độ tải xuống/tải lên trung bình đạt 3Mb/giây/640Kb/giây) Do ứng dụng Video Call, Mobile TV mạng MobiFone có chất lượng thấp chưa thu hút người sử dụng 3G  Lộ trình triển khai 4G LTE MobiFone  Nâng cấp thiết bị cho mạng truy nhập vô tuyến mạng lõi  Triển khai liệu kết hợp thoại 2G3G (không triển khai IMS)  Triển khai thoại liệu LTE (triển khai IMS) Lộ trình triển khai mạng 4G cho MobiFone có điểm cần ý sau: - Trước tiên triển khai thành phố lớn có nhu cầu dịch vụ băng rộng cao, sau mơí phát triển mở rộng toàn quốc - Cần có quy hoạch hợp lý đầu tư phát triển thiết bị mơí cho mạng truy nhập vô tuyến cà mạng lõi - Phát triển theo giai đoạn: Trước tiên triển cấu trúc mạng liệu LTE kết hợp thoại 2G3G (không triển khai IMS) Sau phát triển mạng thoại liệu LTE (triển khai IMS) 3.4 Kết luận chương 3: Năm 2015 – 2016, nhà mạng viễn thông Việt Nam công bố chương trình thử nghiệm 4G thành phố lớn Chương thực trạng mạng thông tin di động Việt Nam, từ chứng minh triển khai 4G Việt Nam xu tất yếu Đồng thời, chương phân tích học kinh nghiệm từ việc triển khai 3G, tiêu chí cần xem xét kết bước đầu triển khai 4G nhà mạng Từ đề xuất lộ trình triển khai 4G hợp lý cho Việt Nam, áp dụng lộ trình triển khai 4G LTE cho mạng viễn thông cụ thể mạng MobiFone 18 KẾT LUẬN CHUNG Luận văn đề cập đến vấn đề về: Quá trình phát triển công nghệ thông tin di động LTE, tổng quan cộng nghệ LTE, kiến trúc chức phần tử mạng Luận văn đưa hai công nghệ tiêu biểu để tiến tới 4G LTE WiMAX Qua việc phân tích ưu điểm, nhược điểm mô hình xu mạng di động giới, thực trạng Việt Nam, chứng minh việc phát triển 4G theo đường LTE phù hợp Cuối cùng, luận văn phân tích tình hình triển khai 4G Việt Nam, yếu tố cần ý triển khai 4G đưa lộ trình triển khai phù hợp Việc thực luận văn giúp học viên củng cố kiến thức chuyên môn, có nhìn tổng quan mạng viễn thông Việt Nam, nâng cao khả trình làm việc Tuy nhiên, trình độ hạn chế, thời gian nghiên cứu luận văn chưa nhiều nên không tránh khỏi thiếu xót Rất mong nhận góp ý thầy cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện