Tìm hiểu các mạng di động thế hệ mới

Tìm hiểu các mạng di động thế hệ mới Tìm hiểu các mạng di động thế hệ mới Tìm hiểu các mạng di động thế hệ mới luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN NAM TRƯỜNG TRẦN NAM TRƯỜNG CÔNG NGHỆ THƠNG TIN TÌM HIỂU CÁC MẠNG DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 2010 - 2012 Hà Nội - Năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN NAM TRƯỜNG TÌM HIỂU CÁC MẠNG DI ĐỘNG THẾ HỆ MỚI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGÔ QUỲNH THU Hà Nội - năm 2013 LỜI CAM ðOAN Em - Trần Nam Trường, học viên lớp Cao học CNTT 2010 - 2012 Trường ðại học Bách khoa Hà Nội - cam kết Luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thân em hướng dẫn cô giáo TS Ngô Quỳnh Thu, Bộ mơn Truyền thơng mạng máy tính - Viện Công nghệ thông tin truyền thông - ðại học Bách khoa Hà Nội Các kết luận văn tốt nghiệp trung thực, khơng chép tồn văn cơng trình khác Hà Nội, ngày 18 tháng 03 năm 2013 Học viên: Trần Nam Trường Lớp: 10BCNTT-HV LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo, TS Ngô Quỳnh Thu, Bộ mơn Truyền thơng mạng máy tính - Viện Công nghệ thông tin truyền thông - ðại học Bách khoa Hà Nội khuyến khích tận tình hướng dẫn em suốt trình thực luận văn Nhờ quan tâm bảo ý kiến đóng góp q báu cơ, em hồn thành luận văn Em xin chân thành cảm ơn tập thể thầy, cô giáo Trường ðại học Bách Khoa Hà Nội nói chung Viện Cơng nghệ Thơng tin Truyền thơng nói riêng ñã tận tình giảng dạy truyền ñạt cho em kiến thức, kinh nghiệm quý báu suốt năm học vừa qua Em xin cảm ơn cán bộ, giảng viên ñồng nghiệp Trường ðại học Hùng Vương ñã tạo ñiều kiện thời gian ñể em học tập hồn thành luận văn Cuối em xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân hết lịng giúp đỡ, hỗ trợ vật chất lẫn tinh thần giúp em yên tâm học tập nghiên cứu suốt trình học tập thực luận văn Trong khoảng thời gian có hạn, kiến thức nhiều hạn chế luận văn khơng tránh khỏi sai sót nội dung hình thức Kính mong nhận góp ý q thầy cơ, bạn bè đồng nghiệp Mục lục MỞ ðẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THẾ HỆ MỚI 1.1 Cấu trúc công nghệ mạng UMTS .3 1.1.1 Tổng quan …………… ………………… ………………………… 1.1.2 Kiến trúc mạng .4 1.1.3 Các tình sử dụng 1.1.4 Quản lý di ñộng 12 1.2 Cấu trúc công nghệ mạng WirelessLAN 15 1.2.1 Chuẩn 802.11b…………………… ……………… ……………… 15 1.2.2 Chuẩn 802.11a……………… …………… ……………………… 15 1.2.3 Chuẩn 802.11g…………………………….………………………… 16 1.2.4 Chuẩn 802.11d…………… ……… ……………………………… 16 1.2.5 Chuẩn 802.11e…………… ………… …………………………… 16 1.2.6 Chuẩn 802.11f…………… ……… ……………………… ………… 17 1.2.7 Chuẩn 802.11h…………………………………………………… ……… 17 1.2.8 Chuẩn 802.11i………… ……………… …………………….……… 17 1.2.9 Chuẩn 802.11n………………………….…………………………… 17 1.2.10 Kiến trúc mạng 17 1.2.11 Các chế ñộ hoạt ñộng 18 1.2.12 Quản lý di ñộng 26 1.2.13 Ưu ñiểm nhược ñiểm mạng WLAN …… ………………… 27 1.3 So sánh UMTS WLAN 28 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN GIAO GIỮA HAI MẠNG .30 2.1 Khái niệm 30 2.2 Chuẩn IEEE 802.21 32 2.2.1 Phạm vi cần thiết 802.21 32 2.2.2 Các tiêu 802.21 33 2.2.3 Mơ hình tham chiếu MIH chung 35 2.2.4 Dịch vụ kiện ñộc lập phương tiện: 36 2.2.5 Dịch vụ lệnh ñộc lập phương tiện: .37 2.2.6 Dịch vụ thơng tin độc lập phương tiện 38 2.2.7 Nguyên tố dịch vụ thông tin: .39 2.2.8 Danh sách tính MIH: 40 2.3 Mobile IP 40 2.3.1 Mobile IPv4 .40 2.3.2 Mobile IPv6 phiên a 43 2.3.3 Mobile IPv6 phiên b 44 2.4 Stream Control Transmission Protocol (SCTP) .50 2.4.1 Cấu trúc tin 52 2.4.2 Các pha liên kết 53 2.4.3 ða chủ (Multihoming) 58 2.4.4 ða luồng (Multistream) .59 2.4.5 ðiều khiển tắc nghẽn 60 2.4.6 Ứng dụng mSCTP chuyển giao dọc 63 2.5 So sánh phương pháp 66 CHƯƠNG 3: SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG DI ðỘNG THẾ HỆ MỚI TẠI VIỆT NAM 70 3.1 Tổng quan mạng di ñộng hệ Việt Nam ……………… … 70 3.1.1 Mạng 3G …………….………………………………………………… 70 3.1.2 Mạng di ñộng 4G ñầu tiên Việt Nam ñã xuất ………………… 71 3.2 Xu hướng di ñộng Việt Nam …………………………………………… 72 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 76 4.1 Kết luận 76 4.2 Hướng phát triển 76 Tài liệu tham khảo 78 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt ðầy ñủ GSM Global System for Mobile CDMA Code division multiple access GPRS General Packet Radio Service WCDMA Wideband Code Division Multiple Access UMTS Universal Mobile Telecommunications Systems UTRAN UMTS Terestrial Radio Access Networks ATM Asynchronous Transfer Mode IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang Bảng 2.1 Các lệnh MIH 38 Bảng 2.2 Các lệnh liên kết 38 Bảng 2.3 Danh sách tính MIH 40 Bảng 2.4 So sánh SCTP, TCP UDP 52 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Tên hình Trang Hình 1.1 Cấu trúc mạng UMTS Hình 1.2 Cấu trúc mạng WLAN 18 Hình 1.3 Tốc ñộ liệu phụ thuộc chúng vào di động 28 Hình 2.1 Chuyển giao ngang 30 Hình 2.2 Chuyển giao dọc 31 Hình 2.3 Mơ hình tham chiếu MIH chung 35 Hình 2.4 Các dịch vụ chuyển giao độc lập phương tiến 35 Hình 2.5 Dich vụ kiện độc lập phương tiện 37 Hình 2.6 Dịch vụ thơng tin độc lập phương tiện 39 Hình 2.7 Q trình chuyển thơng tin đăng ký 41 Hình 2.8 Q trình chuyển tiếp gói 41 Hình 2.9 Quá trình tunnel thuận 43 Hình 2.10 Quá trình tunnel ngược 43 Hình 2.11 Tunnel hai chiều 44 Hình 2.12 Phương thức chuyển giao Mobile IPv6 46 Hình 2.13 Thủ tục kiểm tra đường quay lại 49 Hình 2.14 Nút di ñộng liên kết vào mạng khách mời 50 Hình 2.15 ðịnh dạng gói chung SCTP 53 Hình 2.16 Quá trình thiết lập liên kết 54 Hình 2.17 Q trình đóng gói liệu 55 Hình 2.18 Cấu trúc khoanh DATA 55 Hình 2.19 ðịnh dạng khoanh SACK 56 Hình 2.20 Ví dụ SACK 57 Hình 2.21 Q trình kết thúc 58 Hình 2.22 Một ví dụ hệ thống đa chủ 58 Hình 2.23 Cấu trúc đa luồng 60 Hình 2.24 Ví vụ mSCTP 62 Hình 2.25 Cấu trúc giao thức mSCTP 63 Hình 2.26 Q trình chuyển giao trường hợp đơn chủ 64 Hình 2.27 Quá trình chuyển giao trường hợp ña chủ 66 MỞ ðẦU Mạng di ñộng loại hình ứng dụng cơng nghệ truyền thơng hỗ trợ cho quan, doanh nghiệp, người nói chuyện với nhau, trao đổi thơng tin thiết bị thu phát tín hiệu, đường truyền băng thơng rộng thơng qua trạm thu, phát sóng nhà cung cấp mạng Với phát triển nhanh chóng hệ thống di ñộng nhà cung cấp dịch vụ phải không ngừng cải tiến công nghệ, trang thiết bị ñại nhằm ñáp ứng ña dạng loại hình cung cấp Những hệ thống thơng tin di động đầu tiên, ñược gọi hệ thứ (1G), mạng thơng tin di động khơng dây giới Nó hệ thống giao tiếp thơng tin qua kết nối tín hiệu analog giới thiệu lần ñầu tiên vào năm ñầu thập niên 80 Thế hệ thứ hai mạng thơng tin di động 2G hệ kết nối thơng tin di động mang tính cải cách khác hồn tồn so với hệ ñầu tiên Vào cuối thập niên 1980, hệ thống ñược ñưa vào khai thác sử dụng cơng nghệ số đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA), Tất hệ thống 2G có khả cung cấp chất lượng dung lượng cao Thế hệ thứ ba tiên tiến hẳn hệ trước Nó cho phép người dùng di ñộng truyền tải liệu thoại liệu thoại (tải liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh, âm thanh, video clips ) Các hệ thống vô tuyến hệ thứ (3G) cung cấp dịch vụ thoại với chất lượng tương ñương hệ thống hữu tuyến dịch vụ truyền số liệu Sau mạng 3G hệ mạng 4G Hay cịn viết 4-G, công nghệ truyền thông không dây hệ thứ tư, cho phép truyền tải liệu với tốc ñộ tối ña ñiều kiện lý tưởng lên tới - 1,5 Gbit/s Với nhu cầu ngày cao người sử dụng dịch vụ di ñộng trao ñổi liệu tốc ñộ cao, thoại hình, xem phim việc đáp ứng nhu cầu người dùng phải nâng cấp sở hạ tầng, hệ thống chuẩn ñỏi hỏi phải qua bước cơng nghệ trung gian Con đường tiến tới 3G GSM CDMA băng thông rộng (WCDMA) WCDMA thực dịch vụ vô tuyến băng thông rộng sử dụng băng tần 5MHZ ñể ñạt ñược tốc ñộ liệu lên tới 2Mbit/s Với mục tiêu tiếp cận với công nghệ hệ thống mạng di ñộng, luận văn em "Tìm hiểu mạng di động hệ mới" Nội dung luận văn gồm chương: Chương 1: Tổng quan mạng hệ Chương 2: Các phương pháp chuyển giao hai mạng Chương 3: Sự phát triển mạng di ñộng hệ Việt Nam Chương 4: Kết luận hướng phát triển Q trình kích hoạt chuyển giao dọc cho phép MC thực chuyển giao Chuyển giao từ UMTS sang WLAN ñược thực MC gửi tin ASCONF với thơng số đặt: “Set Primary Address” WLAN_IP Sau MC nhận ñựoc trả lời ACK từ FS, WLAN trở thành lựa chọn lưu lượng MC FS định tuyến thơng qua WLAN Chuyển giao từ WLAN sang UMTS ñược thực MC gửi tin ASCONF với thơng số đặt là: “Set Primary Address” UMTS_IP Sau MC nhận ñược trả lời ACK từ FS, UMTS trở thành lựa chọn lưu lượng MC FS định tuyến thơng qua UMTS Nếu MC tín hiệu từ WLAN cell, bắt đầu q trình Xóa địa IP:”Delete IP Address” MC gửi tin ASCONF với thơng số đặt “Delete IP Address” WLAN_IP ñể yêu cầu FS bỏ ñịa WLAN_IP khỏi bảng định tuyến Sau MC nhận trả lời ACK từ FS, xóa địa WLAN_IP khỏi danh sách địa WLAN_IP bỏ khỏi liên kết Trong cấu hình này, trình bắt tay thực qua nhiều bước, nên trễ chuyển giao tổng cộng tính sau: Trễ tổng = TASCONF + Tchuyển giao Trong TASCONF thời gian truyền ASCONF ASCONF_ACK :  Do lon khoanh ASCONF  2× + Tre truyen dan  Bang Thong   Tchuyển giao trễ lệnh chuyển thời gian chuyển liệu ñược ñệm (2) FS ña chủ Trong trường hợp này, FS ñược cấu hình với địa IP gọi FS_IP_1 FS_IP_2 Tại thời ñiểm bắt ñầu thủ tục, UMTS_IP FS_IP_1 địa IP MC FS Có hai khác biệt thủ tục với thủ tục FS ñơn chủ ðầu tiên q trình thêm/xóa địa IP Trong cấu hình hai chủ, FS trả lời u cầu thêm/xóa ñịa IP MC ACK, FS gói thêm gói ASCONF để u cầu MC thêm/xóa địa IP thứ hai vào/ra khỏi liên kết MC sau gửi ACK để khẳng định hồn thành q trình thêm/xóa địa IP Khác biệt thứ hai q trình kích hoạt chuyển giao Vì MC FS cấu hình hai chủ, MC dùng ñịa thứ hai FS đích đến bảng định tuyến bắt ñầu gửi liệu liên kết Trong trường hợp trễ chuyển giao là: Trễ tổng = Tchuyển 65 giao Kết cấu hình đa chủ khơng có thủ tục bắt tay q trình kích hoạt chuyển giao dọc, nên thời gian trễ nhỏ nhiều so với trường hợp ñơn chủ Kết luận: mSCTP giao thức thích hợp cho việc chuyển giao dọc Việc ứng dụng mSCTP vào trình chuyển giao dọc UMTS WLAN trình bày trường hợp cụ thể cịn nói chung phương pháp dùng để chuyển giao dọc mạng khơng dây Như thấy hai trường hợp chuyển giao dọc dùng cấu hình đơn chủ đa chủ thấy cấu hình ña chủ có nhiều ñiều lợi hẳn: thời gian trễ, điều khiển tắc nghẽn cấu hình lại chưa hỗ trợ rộng rãi.Việc sử dụng cấu hình nghiên cứu tìm hiểu Hình 2-27: Q trình chuyển giao trường hợp đa chủ 2.5 So sánh phương pháp Mơ hình Internet ñược thiết kế từ năm 1970 Vào thời ñiểm ñó mạng Internet mạng tĩnh tức tất thiết bị nối vào thơng qua giao diện xác định Bất máy tính dễ dàng nhận địa IP xác định vị trí nút mạng cách trực tiếp Bây có nhiều thứ thay đổi bao gồm mạng máy tính Hướng phát triển mạnh thiết bị di ñộng Với giao diện không dây dễ sử dụng, thiết bị ngày phổ biến Tuy nhiên mạng Internet khơng có đặc điểm cần thiết mặt kiến trúc để hỗ trợ tính di động Do giải pháp hỗ trợ tính di động trình bày 66 có mục đích che dấu không cho giao thức lớp cao biết thay ñổi ñịa IP ñộng Khi ñánh giá tính di ñộng giao thức cần quan tâm tới hai vấn ñề quản lý di ñộng (mobility management) quản lý phiên (session management) Một vấn ñề cần ý bảo mật Cả người dùng cá nhân doanh nghiệp dùng Internet ñể gửi nhận tin quan trọng hay giao dịch phải ñược bảo mật ñể ñảm bảo an toàn liệu cho người dùng Nên lựa chọn, ñánh giá giao thức cần quan tâm đến tính di động bảo mật Mobile IPv4 Ưu ñiểm giải pháp dùng Mobile IPv4 có cấu trúc đơn giản dựa tảng giao thức IPv4 ñang ñược sử dụng rộng rãi ñể sử dụng ñược Mobile IPv4 cần có thay đổi nút di ñộng, thiết bị chủ thiết bị khách Mặc dù giao thức Mobile IP ñã giải ñược vấn ñề tính di ñộng dựa IPv4 nên có nhiều hạn chế ðịnh tuyến MIPv4 khơng hiệu ðó q tình định tuyến hình tam giác cách tạo ñường hầm thiết bị chủ (HA) nút trao ñổi (hay FA) nên làm tăng thời gian trễ chuyển giao làm cho q trình điều khiển tắc nghẽn TCP làm việc khơng xác Phương pháp tối ưu hóa đường (Route Optimzation) ñược ñề ñể giải vấn ñề ñịnh tuyến tam giác chưa đưa vào MIPv4 Về mặt bảo mật khơng có phương thức nhận thực thiết bị khách nút di động hay thiết bị chủ Việc dẫn đến giả vờ thiết bị khách Tường lửa hay dịch ñịa (NAT) gây số vấn ñề liên quan ñến bảo mật Một vài tường lửa cơng ty khóa lưu lượng đến từ địa bên ngồi nên nút di động khơng thể trao ñổi với mạng chủ ñang mạng khách Có vài tường lửa khóa gói ñến từ nút di ñộng sử dụng ñịnh tuyến tam giác ñịa nguồn nút di ñộng khơng trùng với địa mạng mà gói xuất phát Mobile IPv6 So với Mobile IPv4 Mobile IPv6 có nhiều cải thiện đáng kể dựa tảng IPv6 hay nói cách khác thiết kế IPv6 có hỗ trợ cho Mobile IP ðịnh tuyến tam giác diễn bước ñầu trình chuyển giao nút di ñộng vừa chuyển sang mạng khách cịn sau nút di ñộng nút trao ñổi trao ñổi trực tiếp với nên giảm ñược thời gian trễ Tuy nhiên số lượng tin trao ñổi hai nút chuyển giao nhiều gây trễ lớn tin bị ñường ñi 67 Về bảo mật Do dựa IPv6 nên nhiều vấn ñề liên quan ñến bảo mật gặp phải MIPv4 chủ yếu nhận thực nút di ñộng mạng khách ñã ñược giải cịn số vấn đề ðó khả bị cơng từ chối dịch vụ (DoS) cố tình tạo tin cập nhật sai hay việc gặp khó khăn chuyển ñổi Mobile IPv4 Mobile IPv6 Ngoài nguyên lý thiết kế để làm cho tính di động suốt với ứng dụng dẫn ñến cấu trúc phức tạp làm cho giao thức trở nên linh hoạt thủ tục tối ưu hóa đường gây ảnh hưởng nhiều Cuối thủ tục đăng ký kéo dài nhiều gói bị dẫn ñến chất lượng dịch vụ bị suy giảm Một nhược ñiểm Mobile IPv6 phải thực chuyển giao với tần suất lớn khơng ñáp ứng ñược phải liên tục gửi tin cập nhật liên kết chưa nhận ñược trả lời từ nút trao đổi phải chuyển sang mạng khác nên gây trễ lớn cho gói trường hợp mạng chủ hay thiết bị chủ xa ðể giải vấn ñề dùng phương pháp Mobile IPv6 phân cấp Với phương pháp chuyển giao nhanh dùng Mobile IPv6 vừa giải vấn đề vừa giảm tỷ lệ gói nhiên cần có nhiều nút mạng có áp dụng Mobile IPv6 Khi chuyển giao sang khu vực mạng mới, người dùng di động khơng biết trước điều kiện mạng nên rơi vào tình trạng chất lượng dịch vụ khơng đủ tài nguyên cung cấp ñối với dịch vụ thời gian thực ðể giải vấn ñề dùng giao thức để dành tài ngun RSVP Mobile IPv6 ñể ñảm bảo chất lượng dịch vụ Ưu ñiểm phương pháp ñảm bảo cho nút di động chuyển giao liên tục với chất lượng tốt gần giống Mobile IPv6 phân cấp Nhược ñiểm phương pháp khơng có cấu dự đốn hướng di chuyển nút di ñộng nên nút di ñộng tốn thời gian ñể ñàm phán chất lượng đường định tuyến khơng có để ñảm bảo nút di ñộng có ñược mức chất lượng mạng cũ Mặc dù chuyển sang mạng tài nguyên mạng cũ giải phóng khơng có chế dự đốn di động gây lãng phí tài nguyên chuyển giao mSCTP SCTP giao thức hoạt ñộng lớp vận chuyển ñể thay cho TCP, UDP SCTP có hầu hết đặc điểm TCP UDP, thêm vào đặc điểm tính đa chủ ña luồng mSCTP phần mở rộng SCTP với khả cấu hình địa động phiên liên kết ñang diễn nên phù hợp với trình chuyển giao dọc Vể 68 vấn đề bảo mật SCTP tốt TCP thực trình thiết lập kết nối qua bốn bước bắt tay nên tránh cơng từ chối dịch vụ Nhược ñiểm ñây giao thức mSCTP chủ yếu dùng ñược cho dịch vụ theo kiểu máy khách-chủ bên máy khách khởi tạo phiên với máy chủ cố ñịnh ðể hỗ trợ dịch vụ ngang hàng, mSCTP phải ñược sử dụng kèm với mơ hình quản lý vị trí Mobile IP Tức CN muốn tìm vị trí MN thiết lập phiên làm việc SCTP CN phải thơng qua phận quản lý vị trí để thiết lập phiên Sau phiên thiết lập thành cơng, mSCTP ñược sử dụng ñể hỗ trợ chuyển giao liên tục dã trình bày Một vấn ñề khác ñặt mạng phía hoạt ñộng IPv6 Các loại ñịa ñược hỗ trợ IPv6 khơng thể định tuyến hay liên kết bên ngồi khu vực xác định dành cho IPv6 Nếu bên ñưa địa bên ngồi khu vực cho bên khơng có kết nối tới địa liên kết tự hủy Hoạt ñộng mơi trường khơng dây trở ngại với SCTP giao thức cho tất tổn thất tắc nghẽn gây Nhưng mạng khơng dây hay gặp tỉ lệ lỗi bit cao ñộ trễ hay thay ñổi mà trường hợp mSCTP sử dụng thuật tốn truyền lại cách khơng cần thiết dẫn đến tốc độ bị hạn chế Trên trình bày kiểu khác dùng để chuyển giao dọc hoạt ñộng lớp lớp mạng, lớp (lớp 3.5), lớp vận chuyển, lớp ứng dụng Chưa có giải pháp hay minh chứng cụ thể để chọn lớp thích hợp cho mơi trường di động Ngược lại, kết ñạt ñược lớp khác thường bổ sung, hỗ trợ loại trừ Các nghiên cứu ứng dụng giải pháp hay kết hợp giải pháp vào thực tế tiến hành để có kết phù hợp 69 CHƯƠNG 3: SỰ PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG DI ðỘNG THẾ HỆ MỚI TẠI VIỆT NAM 3.1 Tổng quan mạng di ñộng hệ Việt Nam 3.1.1 Mạng 3G Dịch vụ 3G thức cung cấp Việt Nam từ tháng 10/2009 với mạng tiên phong VinaPhone Sau mạng di ñộng khác vào ñua mạnh mẽ việc đầu tư cho 3G Hiện có mạng di ñộng hoạt ñộng lĩnh vực VinaPhone, MobiFone, Viettel Vietnamobile Theo số liệu Bộ TT&TT cơng bố hồi tháng 6/2012 Việt Nam có khoảng 16 triệu th bao 3G, nhà mạng cung cấp dịch vụ có triệu Và theo báo cáo Bộ TT&TT ñến hết năm 2012 tổng số thuê bao 3G Việt Nam ñạt xấp xỉ 20 triệu thuê bao Con số cho thấy tốc ñộ phát triển mạnh 3G Việt Nam năm 2012 Các mạng di ñộng cho biết, ñiểm nhấn năm 2012 dịch vụ 3G tăng trưởng mạnh Lãnh ñạo MobiFone cho biết, kinh tế gặp nhiều khó khăn tác ñộng ñến việc tăng trưởng dịch vụ di ñộng Thế nhưng, dịch vụ 3G nhà mạng phát triển mạnh năm 2012 Nguồn tin từ Viettel cho hay, tốc ñộ tăng trưởng 3G nhà mạng đạt mức cao Ơng Lâm Hồng Vinh, Phó Tổng giám đốc VNPT kiêm Giám đốc VinaPhone khẳng định, năm 2012 ảnh hưởng suy thối kinh tế ñã tác ñộng ñến doanh nghiệp cung cấp dịch vụ viễn thơng Trong đó, thị trường di ñộng Việt Nam ñang bước vào thời kỳ bão hồ tương đối, tốc độ tăng trưởng bị chậm lại Thế nhưng, năm 2012 mạng di động VinaPhone có bước tiến lớn việc phát triển dịch vụ giá trị gia tăng Nhiều dịch vụ giá trị gia tăng, ñặc biệt dịch vụ 3G ñã ñược triển khai, đem lại tiện ích cho khách hàng Hiện có 80 dịch vụ giá trị gia tăng VinaPhone cung cấp tới khách hàng ðây lý ñể doanh thu dịch vụ phi thoại nhà mạng tăng mạnh năm 2012 Doanh thu dịch vụ phi thoại VinaPhone ñã ñạt 52% tổng số doanh thu cước VinaPhone ðặc biệt, dịch vụ 3G VinaPhone ñạt tốc ñộ tăng trưởng 60% doanh thu, với gần triệu th bao 3G hoạt động tồn mạng Tính ñến nay, VinaPhone ñã có gần 30.000 trạm thu phát, phủ sóng tồn quốc Nhà mạng lắp ñặt bổ sung thêm 5.000 trạm BTS (bao gồm BTS 2G BTS 3G) phủ sóng 3G nước, bổ sung, tăng cường dung lượng mạng lưới cho mạng 2G 70 trước ñây Hiện VinaPhone ñơn vị tiên phong nâng cấp hệ thống 3G lên 3,5G với tốc ñộ download tối ña lên tới 21,6 Mbps upload 5,76 Mbps VinaPhone cho biết với lực mạng 3G đủ “chia lửa” cho mạng 2G ñể chống nghẽn mạng dịp Tết Quý Tỵ Nhà mạng ñã sẵn sàng cho khả tăng ñột biến nhu cầu sử dụng mạng 3G để truyền tải, chia sẻ hình ảnh, video người dùng dịp Tết lễ hội 3G tiếp tục lên năm 2013 Các chuyên gia viễn thông cho rằng, yếu tố tác ñộng lớn ñến việc sử dụng 3G hạ tầng mạng, thiết bị ñầu cuối dịch vụ nội dung giá dịch vụ Trong năm qua, tổng vốn ñầu tư mạng di ñộng vào mạng lưới 3G ñã ñạt 27.779 tỷ ñồng Sau chưa ñầy năm cung cấp dịch vụ 3G, nhà mạng triển khai vùng phủ sóng 3G theo dân số diện tích lãnh thổ đạt bình qn tới 90% Trong thời gian gần ñây, mạng di ñộng liên tiếp tung gói cước 3G giá rẻ VinaPhone MobiFone hợp tác với ñối tác để tung gói cước 3G thấp có 15.000 đồng/tháng, đưa Việt Nam vào nước có mức cước 3G thuộc diện rẻ giới Một trở ngại mạng di ñộng việc phổ cập 3G có nhiều thiết bị di động 3G giá rẻ để nhiều người có hội sử dụng Gần ñây, mạng di ñộng, hãng sản xuất ñiện thoại liên tiếp tung mẫu smartphone giá rẻ, 1,5 triệu ñồng ðây ñược cho ñiểm nhấn quan trọng ñể 3G tiếp tục bùng nổ năm 2013 Dự báo hãng Ericsson Việt Nam rằng, tỉ lệ người dùng điện thoại thơng minh Việt Nam tăng trưởng từ 16-21%, máy tính bảng tăng từ 2% lên 5% Sự tăng trưởng tạo tiền ñề cho ngành kinh doanh dịch vụ 3G nước Ông Denis Brunetti, Phó Tổng giám đốc Cơng ty Ericsson Việt Nam cho rằng, phổ cập smartphone với giá thành hợp lý kèm với gói dịch vụ 3G sáng tạo, dịch vụ liệu ứng dụng có tính chất ñịa phương yếu tố tiên giúp kinh doanh 3G phát triển mạnh bền vững 3.1.2 Mạng di ñộng 4G ñầu tiên Việt Nam ñã xuất Ngày 12/5/2011, Công ty Viễn thông Viettel thức cơng bố triển khai thử nghiệm thành cơng cơng nghệ 4G, đồng thời cơng bố chương trình thử nghiệm công nghệ 4G dành cho khách hàng Hà Nội TP.HCM thời gian tới Như vậy, sau tháng ñược nhận giấy phép thử nghiệm công nghệ 4G từ Bộ Thông tin Truyền thông, Viettel nhà mạng ñầu tiên cho phép khách hàng thử nghiệm dịch vụ 4G 71 Viettel ñã trình diễn thử nghiệm dịch vụ ñặc trưng phổ biến mạng 4G dựa tảng tốc ñộ Download/Upload cao Video Streaming, LiveTV, HD Video Call, Video Conference, VOD - TVoD Với ñiều kiện lý tưởng, giai ñoạn thử nghiệm với băng tần cấp phát thử nghiệm 10MHz, tốc ñộ truyền liệu tối ña ñạt ñược lên tới 75 Mbps (Download) 25 Mbps (Upload) Công nghệ 4G với băng thông rộng gấp lần so với 3G cho phép truyền tải liệu cực nhanh, âm chất lượng cao hình ảnh sắc nét theo chuẩn HD cao nhất, ñem ñến cho người dùng trải nghiệm tức thời khác biệt giải trí cơng nghệ 4G ðánh giá vai trò ý nghĩa lần thử nghiệm này, ơng Hồng Sơn - Giám ñốc Công ty Viễn thông Viettel cho biết: “Nếu mạng 3G làm thay đổi hồn tồn hành vi tiêu dùng khách hàng từ thoại SMS lên sử dụng liệu, khác biệt mạng 4G hồn tồn thuộc cơng nghệ với tốc ñộ truyền liệu băng thông rộng Trải nghiệm công nghệ tương lai thử nghiệm cơng nghệ thể khả đáp ứng mạng 4G Viettel, cho thấy lực truyền liệu mạng Viettel 4G Từ đó, Viettel đầu tư chuẩn bị sẵn sàng hạ tầng tiến ñến việc triển khai thức mạng 4G cung cấp dịch vụ 4G tương lai.” Với mục đích giới thiệu tạo hội cho khách hàng quan tâm tìm hiểu dịch vụ 4G, từ ngày 1/5/ đến hết ngày 31/8/2011, Viettel triển khai chương trình “Trải nghiệm cơng nghệ tương lai” dành cho 240 khách hàng Theo đó, khách hàng ñược cung cấp thiết bị USB 4G ñể sử dụng dịch vụ 4G phạm vi quận ðống ða Ba ðình Hà Nội, quận Tân Bình Tân Phú TP.HCM Băng tần thử nghiệm Hà Nội TPH.HCM 2.6 GHz, ñộ rộng băng tần 10Mhz, Download: 2.640 MHz – 2.650 MHz, Upload: 2.520 MHz - 2.530 MHz ðược biết, tháng 9/2010, Bộ Thông tin Truyền thông ñã cấp giấy phép thử nghiệm công nghệ 4G cho doanh nghiệp gồm Viettel, VNPT, CMC, FPT VTC Các doanh nghiệp có thời gian thử nghiệm cơng nghệ 4G thời hạn năm ñể ñánh giá công nghệ nhu cầu người sử dụng Việt Nam Trong đó, giới có khoảng 17 nhà mạng cung cấp dịch vụ 4G 3.2 Xu hướng di ñộng Việt Nam Kỷ nguyên băng rộng 72 Phát biểu Hội nghị “Triển khai Nghị Trung ương khóa XI phát triển hạ tầng thông tin” Bộ TT&TT tổ chức ngày 15/1/2013, ơng ðồn Quang Hoan, Cục trưởng Cục Tần số Vơ tuyến điện cho biết, băng rộng di động trở nên phổ biến hạ tầng quan trọng kinh tế tri thức Theo nghiên cứu Ngân hàng Thế giới, có thêm 10% dân số sử dụng băng rộng thúc ñẩy 1,21% GDP nước phát triển 1,38% nước ñang phát triển Xu hướng liệu băng rộng di ñộng ñang phát triển mạnh, chí cao dự báo Liên minh Viễn thông giới "Trong tương lai gần, băng rộng di ñộng chủ yếu giao tiếp video nên ñòi hỏi hạ tầng băng rộng lớn, số thuê bao 2G chậm lại 3G phát triển mạnh Công nghệ HSPA công nghệ tiềm tính đến thời điểm trước năm 2020 nên khơng thể ñánh giá thấp hạ tầng 3G mà mạng di động Việt Nam phát triển", ơng ðồn Quang Hoan nói Theo ơng Hoan, Việt Nam có hạ tầng vơ tuyến rộng chất lượng tốt thuộc hàng tiên tiến giới Thuê bao 2G 3G Việt Nam phát triển tốt thời gian qua Tuy nhiên, hình ảnh khơng lạc quan liệu mạng 3G khiêm tốn Năm 2013 giảm mạnh số thuê bao 2G năm phát triển 3G Nhưng 3G tốc ñộ cao không bùng nổ Việt Nam giai ñoạn ñầu băng rộng di ñộng Ông Hoan cho rằng, phát triển băng rộng di ñộng Việt Nam có tiềm bị hạn chế sức mua Theo đó, thói quen sử dụng người Việt Nam không phù hợp với phát triển di động băng rộng mà hạ tầng giao thơng (ở nước tiên tiến, phương tiện công cộng chiếm ưu nên người dùng dễ dàng sử dụng dịch vụ di động băng rộng cịn Việt Nam chủ yếu phương tiện cá nhân - PV) không thúc ñẩy phát triển di ñộng băng rộng chủ yếu dùng băng rộng di ñộng thời ñiểm cố định Vì vậy, Việt Nam cần có sách phát triển liệu di động tương lai Ơng ðồn Quang Hoan khẳng định, Bộ TT&TT hồn thành quy hoạch tần số băng rộng di ñộng cho tương lai sẵn sàng cho ñến năm 2020 ðây ñịnh hướng tốt cho Việt Nam tiến vào kỷ nguyên băng rộng di ñộng Mục tiêu băng rộng ñến năm 2015: - Băng rộng cố ñịnh: – thuê bao/100 dân - Băng rộng di ñộng: 20 - 25 thuê bao/100 dân - Hộ gia đình có truy nhập Internet: 15 – 20% 73 - 90% xã có điểm cung cấp dịch vụ viễn thông công cộng kết nối băng rộng Mục tiêu băng rộng ñến năm 2015: - Băng rộng cố ñịnh: 15 – 20 thuê bao/100 dân - Băng rộng di ñộng: 35 - 40 thuê bao/100 dân - Hộ gia đình có truy nhập Internet: 35 – 40% - 100% xã có điểm cung cấp dịch vụ viễn thông công cộng kết nối băng rộng Việt Nam nên tập trung phát triển mạng di ñộng cho vùng nơng thơn ðây đề xuất đại diện Ngân hàng Thế giới (WB) ñưa hội thảo “Chiến lược phát triển mạng băng rộng ứng dụng cho nơng thơn Việt Nam” Bộ TT&TT tổ chức ngày 13-6, Hà Nội Theo Ngân hàng Thế giới, Việt Nam phù hợp với phát triển băng rộng di động cho nơng thơn có thị trường di ñộng cạnh tranh với nhà khai thác, mật ñộ ñiện thoại di ñộng cao 150%, giá cước tương ñối thấp Lý ñề xuất Việt Nam lựa chọn phát triển băng rộng di ñộng cho khu vực nơng thơn thị trường băng rộng cố định Việt Nam có q trình tăng trưởng cạnh tranh (VNPT chiếm 70% thị phần) Mặc dù nhà khai thác nâng cấp hạ tầng thơng qua việc phát triển th bao FTTx khu vực thị, hạ tầng cố ñịnh tổng thể bị giới hạn (mật ñộ 12%) mạng ñường trục yếu ñặc biệt vùng nơng thơn ðiều dẫn đến khoảng cách lớn dịch vụ băng rộng thành thị nông thôn, từ lần khu vực ðồng Sơng Cửu Long đến gần 10 lần khu vực ðồng sơng Hồng Trình độ giáo dục mức thu nhập thấp khu vực nông thông nguyên nhân hạn chế nhu cầu, tạo hấp thu dịch vụ băng rộng thấp khu vực WB ñề xuất chiến lược ñể Việt Nam mở rộng tối đa hóa tác động băng rộng vùng nông thôn cho tăng trưởng tồn diện: - Việt Nam mở rộng truy cập băng rộng tới vùng nông thôn cách hiệu thiết thực thông qua: cấp phép cho cơng nghệ băng rộng di động phục vụ truy cập vùng nơng thơn (giấy phép đặc thù nghĩa vụ dịch vụ); thúc ñẩy phát triển mạng ñường trục tới vùng nông thôn thông qua liên doanh nhà khai thác tư nhân dự án hợp tác công tư (PPP) nhằm tăng lợi nhuận tính bền vững cho sở hạ tầng khu vực 74 - Song song việc mở rộng truy cập băng rộng, Việt Nam nâng cao nhận thức ICT kỹ ñọc viết ñiện tử cho cộng ñồng nơng thơn thơng qua chương trình mục tiêu hướng ñến phục vụ nhu cầu người dân nông thôn - Việt Nam thúc đẩy phát triển dịch vụ ứng dụng Internet di ñộng vùng nông thôn thông qua tăng cường môi trường phần mềm di ñộng phát triển ứng dụng di động mơ hình hợp tác cộng đồng (channeling) hướng tới dịch vụ cho nông thôn sử dụng thông qua trung tâm công nghiệp, tảng hợp tác phát triển cộng ñồng hợp tác tốn (crowdsourcing) đồng thời phát triển ứng dụng cho dịch vụ cung cấp Chính phủ Tại hội thảo, đại diện Bộ TT&TT, Tập đồn VNPT Tập đồn Viettel tham gia đóng góp vào chiến lược xây dựng sở hạ tầng băng rộng nông thôn Việt Nam 75 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 4.1 Kết luận Trong luận văn này, tìm hiểu số cách thức dùng ñể chuyển giao hai mạng UMTS WLAN Mỗi cách thức có ưu nhược điểm riêng mục đích cuối làm cho q trình chuyển giao hai mạng UMTS - WLAN nói riêng hai mạng có cơng nghệ khác nói chung diễn cách liên tục với ñộ trễ thấp, chất lượng dịch vụ chấp nhận ñược ñảm bảo an tồn thơng tin cho người sử dụng Như ñã trình bày chương 2, cách thức sử dụng phương pháp riêng Mobile IPv4 ñời sớm nhất, dựa tảng IPv4 cách thức ñơn giản với số thay ñổi nút di ñộng, thiết bị chủ (HA), thiết bị khách (FA) hoạt động ñược sở mạng tại, ñồng thời tương thích với hầu hết ứng dụng có Nhưng Mobile IPv4 có độ trễ lớn, tính bảo mật Mobile IPv6 ñời khắc phục nhược ñiểm Mobile IPv4 Mobile IPv6 dựa IPv6 IPv6 thiết kế để có tính hỗ trợ Mobile IP ðể dùng Mobile IPv6 cần thay ñổi nút di ñộng, thiết bị chủ (HA) nút trao ñổi (CN) Nhược ñiểm IPv6 có số lượng tin trao đổi chuyển giao q nhiều nên Mobile IPv6 khơng dùng chuyển giao khu vực nhỏ (micro mobility) với tần suất lớn Nhiều giải pháp ñã ñược ñưa ñể giải vấn ñề ñó Mobile IPv6 phân cấp, chuyển giao nhanh cho Mobile IPv6 hay kết hợp Mobile IPv6 với giao thức RSVP Với hai giải pháp sau, nút di động chuyển giao liên tục với số lượng gói tổn thất mSCTP giao thức hoạt ñộng lớp vận chuyển thay cho TCP, UDP mSCTP mở rộng SCTP với khả cấu hình địa động liên kết ñang diễn thêm vào ñó khả có sẵn SCTP đa luồng đa chủ nên mSCTP giao thức thích hợp cho hoạt ñộng mạng cố ñịnh di ñộng 4.2 Hướng phát triển Với phát triển ngày nhanh mạng không dây bao gồm mạng WLAN, mạng di động tính khác mạng nhu cầu hoạt ñộng ñược môi trường mạng ngày cao Do mơi trường có đặc điểm khác cấu giao diện vật lý nên u cầu đặt chuyển giao mạng có cơng nghệ khác ðể thực ñược ñiều này, ñầu tiên thiết bị di ñộng phải hỗ trợ giao diện vật lý mạng có cơng nghệ khác nhau, phải có giao thức chuyển giao nhằm đảm bảo tính liên tục chuyển giao từ 76 mạng sang mạng khác Trong chương trình bày nhiều giao thức chuyển giao, việc chọn giao thức chưa thống chưa có chứng cụ thể tính ưu việt giao thức áp dụng rộng rãi thực tế mà tất dừng lại việc mô Xét mặt lý thuyết mô mSCTP giao thức đánh giá cao có thời gian chuyển giao ngắn Tuy nhiên mSCTP chưa hoàn thiện mà cần nghiên cứu khắc phục nhược điểm mơi trường khơng dây phương thức ñiều khiển tắc nghẽn, truyền lại SCTP thiết kế để mở rộng thêm chức cách dễ dàng Muốn thêm chức cần ñịnh nghĩa khoanh ñiều khiển ñịnh nghĩa tham số liên quan Trong trường hợp bên trao đổi khơng có chức này, đơn giản bỏ gói gửi báo cáo lỗi bên khởi tạo liên kết SCTP ñã ñược nhiều hệ ñiều hành hỗ trợ ñó có Windows, Linux, họ hệ ñiều hành Unix ñó hướng phát triển ñề tài đưa qui trình mơ vào mạng thật ñể kiểm tra Mạng thật cần ñơn giản mạng LAN với máy chủ có hỗ trợ mSCTP nút di động máy tính khác mạng sử dụng mSCTP Quá trình thực chuyển giao làm tương tự mơ tả Sau kiểm tra sửa lỗi mSCTP, có điều kiện đem thử nghiệm mơi trường có GPRS WLAN khu vực hạn chế để có đánh giá xác thực mSCTP 77 Tài liệu tham khảo LiMa, Fei Yu., et al., "a new method to support umts/wlan vertical handover using sctp", IEEE wireless communication August 2004 Koh, S., et al.: “mSCTP for Soft Handover in Transport Layer ” IEEE Communications Letters,Vol 8, No.3, March (2004) 189-191 Koh, Dong Phil Kim, Sang Wook Kim, “mSCTP-DAC: Dynamic Address Configuration for mSCTP Handover”, IFIP international Federation for information processing 2006 Koh, S., et al, “mSCTP for vertical handover between heterogeneous networks” LNCS 3597, pp 28-36, 2005 Koh, Dong phil Kim, S., et al., “Analysis of SCTP Handover by Movement Patterns”, ICIC 2005, part II, LNCS 3645, pp 521-529, 2005 NiLanjan banerjee, Wei Wu, et al., “Mobility Support in wireless internet”, IEEE wireless communications October 2003 Masahiro Kuroda, Masugi Inoue, et al, ‘‘ Scalable Mobile Ethernet and Fast Vertical Handover’’, 0-7803-8344-3/04/$20.00 ©2004 IEEE Janise McNair, et al., ‘‘vertical hanoffs in fourth-generation multinetwork enviroments’’, IEEE Wireless Communicaitons June 2004 Laila Daniel, et al., “Adaptive TCP for vertical handoff in wireless networks” 10 Kevin Fall, et al., “the ns manual” The VINT project December 13 2003 11 Ận Louise Schmidt, “UMTS and WLAN interoperability”, Technical University of Denmark Research Center COM, 31 july 2004 12 http://www.isi.edu/nsnam/ns/tutorial/index.html 13 http://nile.wpi.edu/NS/ 14 http://www.winlab.rutgers.edu/~zhibinwu/html/network_simulator_2.html 15 J Red, P Bahl, “Mobile IP: A Solution for Transparent, Seamless Mobile Computer Communications” Report on Upcoming Trends in Mobile Computing and Communications, 1998 16 Martin Dunmore “Mobile IPv6 Handovers: Performance Analysis and Evaluation” 6NET, 2004 17 Kari Kostiainen Host Identity Payload for Mobility and Security Seminar on Internetworking, 2003 18 Miika Komu Application Programming Interfaces for the Host Identity Protocol Master of Thesis, 2004 78 19 R Moskowitz Host Identity Payload Implementation IETF Internet-draft, draftmoskowitz-hip-impl-01.txt, 2001 20 Seiso Yasukawa, Jun Nishikido, Komura Hishashi “Scaleable mobility ans QoS support mechanism for IPv6-based Realtime Wireless internet traffic” IEEE magazine, 2001 21 Roberto G Cascella Reconfigurable Application Networks through Peer Discovery and Handovers Master of Thesis, 2003 22 ChenXin Zhang SIP and Application Internetworking Seminar on Internetworking, 2003 23 Henning Schulzrinne The Session Initiation Protocol Columbia University, New York, 2000 24 Auvo Häkkinen SCTP - Stream Control Transmission Protocol Seminar on Transport of Multimedia Streams in Wireless Internet, 2003 25 Li Ma, Fei Yu, Victor C.M Leung A New Method to Support UMTS/WLAN Vertical Handover Using SCTP IEEE Wireless Communications, 2004 26 J Stone, R Stewart, D Otis Stream Control Transmission Protocol (SCTP) checksum change IETF RFC3309, September 2002 27 R Stewart et al Stream Control Transmission Protocol (SCTP) Dynamic Address Reconfiguration IETF Internet-Draft, draft-ietf-tsvwg-addip-sctp-11.txt, February 2005 28 J Rosenberg, H Schulzrinne, G Camarillo, A Johnston, J Peterson, R Sparks, M Handley, E Schooler SIP: Session Initiation Protocol IETF RFC 3261, June 2002 29 Elina Mäkinen Comparison of IP Mobility Solutions Seminar on Internetworking, 2003 79 ... với công nghệ hệ thống mạng di động, luận văn em "Tìm hiểu mạng di ñộng hệ mới" Nội dung luận văn gồm chương: Chương 1: Tổng quan mạng hệ Chương 2: Các phương pháp chuyển giao hai mạng Chương... PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG DI ðỘNG THẾ HỆ MỚI TẠI VIỆT NAM 70 3.1 Tổng quan mạng di ñộng hệ Việt Nam ……………… … 70 3.1.1 Mạng 3G …………….………………………………………………… 70 3.1.2 Mạng di ñộng 4G ñầu... thứ hai mạng thơng tin di động 2G hệ kết nối thơng tin di động mang tính cải cách khác hoàn toàn so với hệ ñầu tiên Vào cuối thập niên 1980, hệ thống đưa vào khai thác sử dụng cơng nghệ số ña