Đang tải... (xem toàn văn)
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 Nam
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - HỒ HẢI YẾN ĐỀ TÀI: TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G TẠI VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI, NĂM 2016 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - HỒ HẢI YẾN ĐỀ TÀI: TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G TẠI VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 60.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS-TS.LÊ NHẬT THĂNG HÀ NỘI – NĂM 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Các kết nghiên cứu thực với đạo giảng viên hướng dẫn Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Học viên Hồ Hải Yến ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn, trước tiên, em xin cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy cô Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông nói chung thầy cô khoa Quốc tế Đào tạo Sau Đại học nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu thời gian qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo, PGS.TS.Lê Nhật Thăng, thầy tận tình giúp đỡ, trực tiếp bảo, hướng dẫn em suất trình làm luận văn kỹ thuật Trong thời gian làm việc với thầy, em tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà học tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu Đây điều cần thiết cho em trình học tập công tác sau Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, đóng góp ý kiến giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG BIỀU vii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT viii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G LTE 1.1 Giới thiệu chung mạng thông tin di động 4G LTE 1.1.1 Mục tiêu mạng 4G LTE 1.1.2 Sơ đồ kiến trúc tổng quan mạng thông tin di động từ 2G lên 4G 1.2 Cấu trúc mạng 4G LTE 1.2.1 Cấu trúc phần tử mạng 4G LTE 1.2.2 1.3 Chức phần tử Một số kỹ thuật sử dụng mạng 4G LTE 11 1.3.1 Kỹ thuật truy nhập vô tuyến LTE 11 1.3.2 Kỹ thuật đa anten MIMO 23 1.3.3 Mã hóa Turbo 26 1.3.4 Thích ứng đường truyền 26 1.3.5 Lập biểu hay lập lịch (Scheduling) phụ thuộc kênh 27 1.3.6 HARQ với kết hợp mềm 27 1.4 Kết luận chương 28 CHƯƠNG 2: CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G TRÊN THẾ GIỚI 29 2.1 Các xu hướng phát triển thông tin di động lên 4G 29 2.2 Kiến trúc WiMAX 32 2.2.1 Mô hình hệ thống mạng WiMAX 32 2.2.2 Tình hình triển khai WiMAX giới 36 iv 2.2.3 2.3 Ưu nhược điểm công nghệ WiMAX 38 Mô hình mạng 4G LTE 39 2.3.1 Đặc điểm kiến trúc mạng thông tin di động 4G LTE 39 2.3.2 Tình hình triển khai LTE giới 43 2.3.3 Ưu điểm kiến trúc LTE 48 2.4 So sánh LTE với WiMAX 48 2.5 Kết luận chương 2: 49 CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G TẠI VIỆT NAM 51 3.1 Thực trạng mạng thông tin di động Việt Nam khả triển khai 4G 51 3.1.1 Tình hình dịch vụ 3G vấn đề tồn 51 3.1.2 Bài học kinh nghiệm từ phát triển 3G 59 3.1.3 Thuận lợi khó khăn triển khai 4G Việt Nam 62 3.2 Tình hình triển khai 4G thử nghiệm Việt Nam 66 3.2.1 Giai đoạn 1: Năm 2010 -2011 66 3.2.2 Giai đoạn 2: Năm 2015 – 2016 68 3.3 Đề xuất mô hình triển khai 4G Việt Nam 74 3.3.1 Các tiêu chí định lựa chọn mô hình triển khai 4G 74 3.3.2 Đề xuất triển khai 4G LTE Việt Nam 77 3.3.3 Lộ trình triển khai 4G LTE cho mạng di động MobiFone 81 3.4 Kết luận chương 3: 91 KẾT LUẬN CHUNG 92 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 v DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1 Sơ đồ tổng quan mạng từ 2G - 4G Hình So sánh cấu trúc UTMS LTE Hình Cấu trúc LTE Hình Kiến trúc SAE Hình Cấu hình cho SAE hỗ trợ 3GPP bao gồm truy cập UMTS/HSPA Hình Kiến trúc chi tiết mạng lõi LTE Hình So sánh phổ tần OFDM với FDM 12 Hình Các sóng mang trực giao với 13 Hình Sơ đồ khố i điều chế tín hiệu băng gốc OFDM 16 Hình 10 Sơ đồ biến đổi thu phát tín hiệu OFDM 17 Hình 11 Biến đổi FFT 18 Hình 12 Khoảng bảo vệ tin ́ hiệu OFDM 19 Hình 13 OFDM OFDMA 20 Hình 14 Điều chế SC-FDMA cho truyền hướng lên 22 Hình 15 Mô hình SU-MIMO MU-MIMO 24 Hình 16 Ghép kênh không gian 25 Hình 17 Điều chế thích nghi 26 Hình Sự phát triển thông tin di động từ 2G – 4G …29 Hình 2 Sự phát triển chuẩn WiMAX 32 Hình Cấu trúc mạng WiMAX 33 Hình Số lượng người sử dụng dịch vụ WiMAX tính đến năm 2012 36 Hình Các thuộc tính kỹ thuật LTE 40 Hình Kiến trúc mạng 4G LTE 41 Hình So sánh tốc độ trung bình 4G LTE so với 3G, 2G Wi-Fi 46 Hình Dự báo tăng trưởng thuê bao smartphone giai đoạn 2015-2021 theo khu vực địa lý………………………………………………………………… 63 Hình Tăng trưởng thuê bao 2011-2015 dự báo đến năm 2021 64 vi Hình 3 Bộ thu phát sóng lắp đặt tòa nhà Internet 67 Hình Hệ thống mạng lõi 67 Hình Thống kê băng tần triển khai LTE giới theo GSA [2] 78 Hình Cấu trúc mạng 4G MobiFone chưa triển khai IMS 86 Hình Cấu trúc mạng lõi 4G LTE không triển khai IMS 86 Hình Kiến trúc mạng 4G MobiFone có IMS 88 vii DANH MỤC BẢNG BIỀU Bảng 1 Số khối tài nguyên theo băng thông kênh truyền 21 Bảng Sự phát triển từ GSM lên LTE ………………………………………30 Bảng 2 Sự phát triển từ CDMA lên LTE 31 Bảng Các thuộc tính kỹ thuật LTE 40 Bảng Lộ trình phát triển LTE số nước giới 44 Bảng Các quốc gia, vùng lãnh thổ có tốc độ trung bình mạng 4G LTE nhanh giới 47 Bảng Các quốc gia, vùng lãnh thổ có vùng phủ sóng tốt 47 Bảng 3.1 Các dòng máy hỗ trợ mạng 4G phổ biến Việt Nam ………………………………………………………………………………… 75 Bảng Cấu trúc mạng MobiFone tính đến năm 2011 84 Bảng 3 Lộ trình phát triển hạ tầng mạng MobiFone tính đến năm 2015 85 viii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Tiếng Việt Thuật ngữ Tiếng Anh BS Base Station Trạm thu phát gốc CCI Co-Channel Interference Nhiễu đồng kênh CDS Channel Depend Schedule Lập lịch phụ thuộc kênh eNodeB E-UTRAN Node B Nút B E-UTRAN EPC Evolved packet Core Lõi gói phát triển E-UTRA Evolved UTRA Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS phát triển FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số FDMA Frequency Division Multi Access Đa truy nhập phân chia theo tần số HARQ Hybrid Automatic Repeat Yêu cầu phát lại tự động linh hoạt Request High Speed Downlink packet Truy nhập gói đường xuống tốc độ Access cao HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao HSS Home Subcriber Server Server thuê bao nhà HSUPA High Speed Uplink packet Access Truy nhập gói đường lên tốc độ cao IMS IP Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện IP IMT-2000 International Mobile Thông tin di động quốc tế 2000 HSDPA Telecommunication 2000 IR Incremental Redundancy Sự dư thừa gia tăng LTE Long Term Evolution Phát triển dài hạn MME Mobile Management Entity Thực thể quản lí di động PAPR Peak to Avegare Power Ratio Tỷ số công suất đỉnh công suất 79 - Các băng tần thấp 800MHz (CEPT800 châu Âu, châu Phi) 700MHz (APT700 châu Á, Nam Mỹ US700 Bắc Mỹ) băng chủ đạo (thông dụng thứ 4) để mở rộng nâng cao chất lượng vùng phủ - Trong hầu hết nhà mạng triển khai LTE với băng tần FDD LTE TDD phát triển khắp khu vực, đặc biệt Trung Quốc Hiện có 54 nhà mạng 34 nước triển khai 59 hệ thống TDD (16 nhà mạng triển khai FDD&TDD dual) chủ yếu để đáp ứng dung lượng (capacity) Băng tần (2.3 GHz) băng tần sử dụng rộng rãi - Cụ thể xếp theo thứ tự số hệ thống triển khai/băng tần sau: băng 2300 MHz (24 mạng), 2600-band 38 (11), 2600-band 41 (11), 1900 GHz (1) Hiện có 16 nhà mạng triển khai LTE FDD TDD đồng thời Mạng LTE hội tụ với FDD TDD ngày trở thành ưu tiên quan trọng cho nhiều nhà cung cấp dịch vụ Hiện trạng triển khai băng tần Việt Nam - Ở Việt Nam băng tần 900 MHz, 1800 MHz quy hoạch cấp phép cho mạng GSM, 1900-2200 MHz quy hoạch cấp phép cho 3G WCDMA/HSPA; băng tần 700 MHz sử dụng việc phát sóng truyền hình - Tại thông tư 04/2015-TT-BTTTT (có hiệu lực vào ngày 24/4/2015), Thông tin Truyền thông cho phép doanh nghiệp viễn thông triển khai mạng 4G (LTE, LTE-Advanced) băng tần 1710 – 1785 MHz, 1805 – 1880 MHz - Theo dự kiến, đến năm 2020, Việt Nam có thêm 100 MHz cho thông tin di động băng tần 700 MHz, nhờ kết việc chuyển đổi công nghệ truyền hình, từ analog sang số hóa, phạm vi toàn quốc Đề xuất băng tần triển khai LTE Việt Nam So sánh với nước phát triển có điều kiện tương tự Việt Nam khu vực Đông Nam Á: Thái Lan, Campuchia, Indonesia, Malaysia, Philipine có mạng LTE thương mại từ 2013, 2014, với số lượng thuê bao 80 LTE phát triển nhanh chóng Có thể khẳng định, công nghệ LTE chín muồi xu tất yếu cho nhà cung cấp dịch vụ di động, 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 Các doanh nghiệp phải thỏa mãn yêu cầu sau xem xét để cấp phép triển khai 4G: - Khách hàng nhà mạng viễn thông có nhu cầu sử dụng dịch vụ băng rộng tốc độ cao Nhà mạng chứng minh nhu cầu khách hàng đảm bảo việc triển khai công nghệ phù hợp - Nhà mạng có nhu cầu phát triển dịch vụ Nhà mạng có tiềm để triển khai mạng 4G - Nhà mạng đảm bảo việc triển khai mạng theo quy định nhà nước có cam kết vùng phủ, tốc độ, chất lượng giá thành triển khai dịch vụ Hiện nhà mạng lớn Viettel, VNPT, MobiFone công bố thử nghiệm thành công dịch vụ 4G Các nhà mạng có sở hạ tầng mạng 3G UMST tiền đề để đẩy mạnh phát triển 4G Tuy nhiên, rút kinh nghiệm từ trình triển khai 3G, nhà mạng cấp giấy phép triển khai cần có đảm bảo vung phủ, chất lượng dịch vụ Tránh trường hợp, tốc độ, chất lượng thử nghiệm thực tế chênh lệch Đề xuất cung cấp giấy phép triển khai 4G cho nhà mạng di động lớn nước Viettel, MobiFone VNPT nhà mạng thử 81 nghiệm thành công 4G Ngoài 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 Các hình thức cấp phép gồm có: - Đấu thầu (Auctions) - Đến trước cấp trước (First come, First Served) - Thi tuyển (Beauty Contest) - Quay sổ số (Lotteres) 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 Đặc điểm bật 4G so với 3G tốc độ, 4G hứa hẹn mang lại cho người sử dụng trải nghiệm dịch vụ trực tuyến tốc độ cao 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: 82 - Chỉ triển khai dịch vụ liệu LTE: Để đơn giản hóa trình nâng cấp mạng lưới lên LTE, nhà khai thác mạng bắt đầu trình triển khai LTE cung cấp dịch vụ liên quan đến liệu Sự thuận lợi chiến lược cho phép nhà khai thác triển khai nhanh chóng mạng truy nhập LTE mà không yêu cầu giải pháp mạng lõi cho dịch vụ thoại Các nhà khai thác thu kinh nghiệm điều hành triển khai LTE trước phải đối mặt với phức tạp triển khai dịch vụ thoại yêu cầu mang tính nguyên tắc Chiến lược tập trung vào đối tượng thuê bao sử dụng LTE khác hàng có nhu cầu sử dụng thiết bị wireless dongles, netbooks, air cards - Triển khai liệu LTE với thoại 2G3G: Để thu hút lượng lớn thuê bao sử dụng, nhà khai thác triển khai mạng LTE cần cung cấp dịch vụ thoại kết hợp với gói dịch vụ liệu Tương tự chiến lược đầu tiên, sử dụng thoại 2G3G với dịch vụ liệu LTE/EDGE/UMTS cho phép triển khai nhanh chóng mạng truy nhập LTE mà không cần giải pháp mạng lõi tổng thể cho thoại Các nhà khai thác có ý định triển khai dịch vụ liệu LTE với thoại GSM-UMTS cần triển khai giải pháp CS-Fallback giao diện SGs tương ứng nêu tài liệu tiêu chuẩn kỹ thuật 3GPP TS23.272 CS Fallback cho phép thiết bị chuyển sóng tới mạng truy nhập LTE để nhận trang tin chuyển tiếp từ mạng lõi 2G3G Nếu gọi chấp nhận thiết bị trở lại mạng GSM-UMTS để kết thúc xử lý gọi Trong mô hình tương tự, dịch vụ xuất phát từ di động trở lại vùng phủ sóng vô tuyến GSM-UMTS để xử lý gọi - Triển khai dịch vụ liệu thoại LTE: LTE không mô tả mạng lõi cho dịch vụ thoại lại dựa công nghệ mạng lõi để thực chức Các tiêu chuẩn 3GPP Release cung cấp chế CSFallback, Chuyển giao không gián đoạn gọi thoại SRVCC mà hệ thống LTE sử dụng để tương tác với mạng lõi thoại 83 Khi tiêu chuẩn cho dịch vụ thoại qua LTE hoàn thiện, chẳng hạn VoLTE phương án chuyển thuê bao 2G3G sang LTE diễn ra, việc triển khai dịch vụ thoại LTE bị trì hoãn Các bước tiếp cận kết hợp liên quan đến tương tác LTE hệ thống 2G3G kỳ vọng triển khai thơì gian ngắn hạn Một vài bước tiếp cận để cung cấp dịch vụ tiên tiến thoại qua LTE bao gồm: Hệ thống đa phương tiện IP (IMS): IMS tảng điều khiển dịch vụ phiên dựa giao thức SIP (Giao thức khởi tạo phiên) cho phép cung cấp ứng dụng đa phương tiên qua mạng cố định không dây băng rộng Bởi LTE công nghệ All-IP nên cho phép triển khai IMS kết nối băng rộng VoLGA (Voice over LTE via Generic Access): thiết kế để cung cấp cho nhà khai thác di động khả triển khai dịch vụ thoại nhắn tin qua mạng truy nhập LTE dựa chuẩn 3GPP Generic Access Network (GAN) Sử dụng tiêu chuẩn 3GPP GAN cho GSM, UMTS LTE, VoLGA hỗ trợ thuê bao di động dịch vụ chuyển mạch kênh, thoại SMS chuyển đổi công nghệ truy nhập 3GPP khác Khả cân phần tử mạng lõi 2G3G mô hình vận hành điểm mạnh then chốt tiếp cận VoLGA Tuy nhiên, nhà khai thác nhà cung cấp lo ngại chuyển vùng toàn diện, yếu tố thành công quan dịch vụ không dây, trở nên khó khăn không nói bất khả thi giải pháp công nghệ chung cho việc xử lý dịch vụ 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 84 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 Sau đây, phân tích lộ trình triển khai 4G cho mạng viễn thông nước, cụ thể mạng MobiFone 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] Bảng Cấu trúc mạng MobiFone tính đến năm 2015 [5] STT Trung tâm Số lượng trạm BTS Số lượng trạm Node B 2G 3G Trung tâm I 5423 3718 Trung tâm II 3404 3149 Trung tâm III 4549 2579 Trung tâm IV 5148 2927 Trung tâm V 4445 3383 Trung tâm VI 4358 3548 Tổng số 28450 19304 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 Trong tương lai việc triển khai lên LTE mạng MobiFone tất yếu để triển khai ứng dụng băng rộng tốc độ 85 cao HD TV& VoD, Video/VoIP Call chất lượng cao, Gaming… cung cấp cho khách hàng Để đáp ứng nhu cầu đó, MobiFone nghiên cứu, triển khai thử nghiệm mạng 4G LTE Lộ trình triển khai 4G LTE MobiFone Nâng cấp thiết bị cho mạng truy nhập vô tuyến mạng lõi Hiện tại, mạng di động MobiFone sử dụng sản phẩm Ericsson, Huawei, Nokia Siemens Trong lộ trình phát triển sản phẩm, hãng cung cấp thiết bị có chiến lược thiết kế tích hợp công nghệ khác Để triển khai mạng 4G LTE, lộ trình dự kiến MobiFone đầu tư cho hạ tầng sau: Bảng 3 Lộ trình phát triển hạ tầng mạng MobiFone tính đến năm 2015 [5] Loại thiết Mục bị Cuối năm 2012 Cuối năm 2013 Cuối năm 2015 Thêm Thêm Thêm Tổng Số lượng eNodeB LTE Số lượng cell LTE Tổng mới Tổng 0 0 4000 4000 0 0 24000 24000 Như theo kế hoạch đến cuối năm 2015, LTE triển khai thương mại mạng Mobifone với số lượng 4000 eNodeB 24.000 cell Tuy nhiên, đến LTE chưa có giấy phép thức triển khai Việt Nam MobiFone nói riêng doanh nghiệp viễn thông khác tiến hành triển khai thử nghiệm số thành phố lớn Triển khai liệu kết hợp thoại 2G3G (không triển khai IMS): Cấu trúc triển khai mơí bắt đầu xây dựng mạng 4G, mà công nghệ LTE chưa thực hỗ trợ tốt dịch vụ thoại SMS mạng Mobifone chưa hỗ trợ triển khai IMS việc triển khai LTE tập trung cho cung cấp dịch vụ data kết hợp với khả thoại/SMS mạng 2G3G có Cấu trúc mạng MobiFone chưa triển khai IMS sau: 86 Hình Cấu trúc mạng 4G MobiFone chưa triển khai IMS Trong cấu trúc này, cần ý vấn đề sau: - Nâng cấp mạng lõi SGSN/GGSN hỗ trợ triển khai I-HSPA & LTE: Hình Cấu trúc mạng lõi 4G LTE không triển khai IMS 87 Triển khai tính 3G Direct Tunnel hỗ trợ kết nối trực tiếp NodeB, eNodeB với phần tử mạng lõi chuyển mạch liệu GGSN Nâng cấp phần tử mạng SGSN hỗ trợ chức phần tử mạng LTE MME để kết nối LTE eUTRAN - Triển khai tính Circuit Switch Fallback (CSFB): Trong cấu trúc này, dịch vụ thoại, sms mạng 3G có Để thực theo phương án này, mạng Mobifone cần triển khai tính CSFallback (TS23.272) để thực cung cấp dịch vụ thoại mạng 2G3G sử dụng dịch vụ liệu băng rộng LTE Tính CS-Fallback cho phép thuê bao vùng phủ LTE chuyển lại mạng chuyển mạch kênh 2G3G để nhận gọi thoại Cho dù CS-Fallback tạo trễ thiết lập gọi, giải nhiều vấn đề cung cấp dịch vụ cho thuê bao nhu cầu vùng phủ thoại SMS liên tục, tính suốt dịch vụ cung cấp Để triển khai tính CS Fallback, Mobifone phải cung cấp thiết bị LTE có khả hỗ trợ tính nâng cấp MSC mạng để hỗ trợ giao diện SGs Giao diện SGs cung cấp kết nối logic 2G3G MSC LTE MME Nó dựa giao diện Gs mà triển khai 2G3G MSC mạng lõi chuyển mạch kênh CS 2G3G SGSN mạng lõi liệu PS Các thủ tục CS-Fallback chia thành nhóm sau: Quản lý di động Khởi tạo kết thúc gọi Các dịch vụ khác CS-Fallback giải pháp mặc định cho thoại Toàn dịch vụ thoại tiếp tục hoạt động mạng chuyển mạch kênh CS - Quy hoạch phủ sóng 2G3G/LTE trang bị trạm LTE eNode B mới: Thiết kế vùng phủ LTE cho khu vực mật độ lưu lượng liệu cao vùng phủ lớn mạng liệu 3G Các vùng phủ LTE phân thành loại: 88 Vùng phủ LTE trời: Trạm macroBTS, microBTS Vùng phủ LTE nhà: Trạm picoBTS, nanoBTS Vùng phủ điểm nóng: Trạm femtoBTS Triển khai thoại liệu LTE (triển khai IMS): - Triển khai IMS: Để hỗ trợ triển khai hỗ trợ dịch vụ thoại IP LTE, mạng lõi Mobifone phải hỗ trợ triển khai dịch vụ IMS: Truyền tải báo hiệu IP giao thức SIP, H.248, Diameter Kênh truyền tải lưu lượng IP Hệ thống IMS điều khiển cung cấp dịch vụ Hệ thống IMS để kết nối với thoại 2G/3G Hình Kiến trúc mạng 4G MobiFone có IMS 89 Các phần tử chức mạng cần triển khai triển Mobifone cho IMS bao gồm: S-CSCF (Chức điều khiển phục vụ phiên gọi): nhận thực dịch vụ người dùng kiểm soát tài nguyên P-CSCF (Chức cổng điều khiển phiên gọi): kiểm soát truy nhập UE vào IMS, định tuyến báo hiệu tới S-CSCF thường trú thuê bao HSS (Máy chủ thuê bao thường trú): lưu trữ dịch vụ thông tin người dùng AS (Máy chủ ứng dụng): cung cấp dịch vụ nâng cao tới người dùng MRFP (Chức xử lý tài nguyên đa phương tiện): kết hợp luồng tin đa phương tiện đến, mã hóa liệu thông báo, quản lý quyền truy nhập chia sẻ tài nguyên SEG (Cổng bảo mật): thiết lập sách bảo mật kết nối mạng khác TrGW (Cổng chuyển tiếp): chuyển đổi gói tin truyền tải từ Ipv4 sang Ipv6 SGW (Cổng báo hiệu): báo hiệu SIP S I-CSCF (Chức truy vấn điều khiển gọi): thông báo cho P-CSCF SCSCF thường trú thuê bao SLF (Chức xác định thuê bao): sử dụng I-SCSF để xác định HSS kết hợp với thuê bao IBCF (Chức điều khiển biên kết nối): kết nối SIP giao thức PCRF (Chức điều khiển sách tính cước): lựa chọn sách thích hợp cho phiên gọi - Triển khai chức Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC): 90 SRVCC chức LTE cho phép gọi VoIP/IMS mạng chuyển mạch LTE chuyển giao tới mạng thoại truyền thống GSM/UMTS Chức cần phải triển khai để đảm bảo tính liên tục gọi thoại LTE mạng di động đa công nghệ truy nhập GSM/UMTS/LTE mà vùng phủ sóng LTE hạn chế chưa rộng khắp Khi thuê bao UE có khả thực SRVCC thực gọi thoại định chuyển khỏi vùng phủ sóng LTE, thông báo tới mạng LTE Mạng LTE xác định liệu gọi thoại có cần chuyển giao tới mạng chuyển mạch kênh truyền thống không Nó thông báo MSC Server nhu cầu cần chuyển gọi thoại khởi tạo chuyển giao từ kênh thoại LTE sang kênh CS MSC Server thiết lập đường kênh truyền tải cho di động mạng chuyển mạch CS thông báo tới mạng lõi IMS gọi di động chuyển từ mạng liệu sang mạng chuyển mạch kênh IMS thực chức liên kết nối cần thiết Khi di động cấp kênh thoại CS, thực chuyển đổi xử lý thoại từ VoIP sang thoại CS thông thường gọi tiếp tục trì Trường hợp nhà khai thác mạng hạn chế triển khai LTE cho khu vực lưu lượng cao muốn triển khai dịch vụ thoại VoIP khu vực SRVCC chức cần thiết phải thực mạng Theo phân tích trên, 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) 91 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 92 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 93 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ban Truyền thông Tổng Công ty Mạng lưới Viettel (2015), “Chuyển động công nghệ VTNet quý 4-2015”, Tập Đoàn Viễn Thông Quân đội Viettel [2] Ban Truyền thông Tổng Công ty Mạng lưới Viettel (2016), “Chuyển động công nghệ VTNet quý 1-2016”, Tập Đoàn Viễn Thông Quân đội Viettel [3] Nguyễn Đình Chiến (2006), “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile”, Tập đoàn Viễn thông Quân đội Viettel [4] Nguyễn Phạm Anh Dũng (2010), “Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G”, tập 1, 2, 3, Nhà xuất Thông tin Truyền thông [5] MobiFone (2011), “Nghiên cứu thủ tục giao diện sử dụng mạng LTE” [6] Ericsson (2016), “Mobile subscriptions”, Ericsson Mobility Report [7] Harri Holma and Antti Toskala (2009), “LTE for UMTS-OFDMA and SCFDMA Based Radio Access”, John Wiley and Sons [8] Nokia Siemens Networks (2015), “Idle Mode Mobility Management from LTE” [9] Qualcomm (2010), “LTE Overview and Deployment Considerations” [10].http://ictnews.vn/vien-thong/tien-len-4g/viet-nam-dang-loi-the-huong-loicong-nghe-moi-nhat-cua-4g-131610.ict, truy cập lần cuối ngày 01/06/2015 [11].http://ictnews.vn/vien-thong/loi-the-cua-4g-la-co-gia-thanh-re-hon-3g-ratnhieu-124960.ict, truy cập lần cuối ngày 01/06/2015 [12].http://www.dichvu3gmobifone.com/2016/05/mobifone-thu-nghiem-thanhcong-4g-toc-do-khung.html, truy cập lần cuối ngày 10/06/2015 [13].http://vietbao.vn/Cong-nghe/6-diem-trai-nghiem-mien-phi-dich-vu-4G-cuaVinaPhone/65520244/217, truy cập lần cuối ngày 10/06/2015