Theo các cuộc khảo sát gần đây có hơn 80% nhà cung cấp dịch vụ di
động trên thế giới hiện đang sử dụng công nghệ GSM (gồm GSM, GPRS, HSPA). Theo giới chuyên gia phân tích và đánh giá, lợi thế về hạ tầng sẵn có và số lượng người sử dụng đông đảo là lý do chính để phát triển thị trường di động băng thông rộng với công nghệ HSPA và tiếp theo sẽ là LTE. Đặc tả kỹ thuật của công nghệ
LTE có khả năng tương thích gần như hoàn hảo với công nghệ nền tảng GSM. Không chỉ GSM, các mạng di động sử dụng công nghệ CDMA cũng không bỏ qua cơ hội chuyển tiếp lên 4G với công nghệ LTE.
Bên cạnh sản phẩm mới, hội nghị thế giới di động (MWC) thường niên cũng là nơi công nghệ và định hướng phát triển của nghành viễn thông di động được giới thiệu rộng rãi đến với công chúng. Tại MWC ở Barcelona (Tây Ban Nha) thì LTE là một trong những đề tài được quan tâm nhiều nhất
Thực tế cho thấy, hầu hết các hãng sản xuất thiết bị viễn thông hàng đầu thế
giới:Motorola,Nokia, Nokia Siemens Networks, Huawei, LG Electronics, Samsung, NEC, Fujitsu...đã nhận ra tiềm năng to lớn này và đã cùng bắt tay với các telco lớn trên thế giới (Verizon Wireless,AT&T, France Telecom-Orange,NTT DoCoMo, T-Mobile, China Mobile, ZTE...) thực hiện các cuộc thử nghiệm quan trọng trên công nghệ LTE và đã đạt những thành công đáng kể.
Trong đó, Nokia đã công bố thử nghiệm thành công LTE với tốc độ lên đến 173Mbps trong môi trường đô thị với nhiều thuê bao cùng lúc trên tần số 2,6GHz, băng thông 20MHz. Alcatel-Lucent thông báo đã thử nghiệm thành công LTE với tốc độ tải vềđạt 80Mbps. (Trung Quốc) cũng cho biết đã trình diễn thành công LTE với mức tốc độ tải về 130Mbps. Tiếp đó, Motorola cũng tuyên bố, họ đã cộng tác với các nhà khai thác di động của Anh hoàn thành cuộc thử nghiệm kết nối ngoài trời đối với công nghệ LTE, tần số 700MHz và 2,6GHz. Mới đây, Motorola tiếp tục công bố họ đã hoàn tất thử nghiệm giai đoạn một công nghệ TD-LTE (TD Mode –
LTE) với Bộ Công nghiệp và CNTT (MIIT) Trung Quốc, tốc độ tải xuống thực tế đạt được 80Mbps.
Các cuộc thử nghiệm và trình diễn này đã chứng tỏ khả năng tuyệt vời của công nghệ LTE và khả năng thương mại hóa LTE đã đến rất gần. Kế hoạch thử nghiệm và triển khai công nghệ LTE vẫn đang được các công ty trên cùng hợp tác thúc đẩy và đến nay đã chính thức có dịch vụ LTE thương mại. hoá.
6.1.1Thương mại hóa
Trong cuộc chạy đua để trở thành để trở thành nhà khai thác mạng đầu tiên
đưa vào vận hành thương mại các dịch vụ LTE, TeliaSoner đã về đích sớm nhất.TeliaSonera là telco đầu tiên trên thế giới thương mại hóa công nghệ LTE tại hai thủ đô Stockholm (Thụy Điển) và Oslo (Na Uy) vào năm 2010 và tiếp tục triển khai sang Phần Lan. Song hành với chiến dịch triển khai mạng 4G LTE, TeliaSonera cũng tiếp tục mở rộng mạng Turbo-3G (công nghệ HSPA) nhằm tăng dung lượng và khu vực phủ sóng. Trong năm nay, TeliaSonera tiếp tục mở rộng mạng 4G đến 25 thành phố lớn của Thụy Điển và 4 thành phố của Na Uy. Hãng này sử dụng công nghệ LTE tần số 2,6GHz cùng với băng thông 20MHz, tốc độ tối đa lên đến 100Mbps.
Telstra (Úc) là một trong những nhà mạng đầu tiên trên thế giới chính thức xác nhận về việc triển khai LTE của mình một cách rộng rãi. Theo nhà mạng này, họ sẽ thử nghiệm LTE tử cuối năm 2011 tại khu vực trung tâm các thành phố lớn của Úc. Cùng lúc này, Ericsson có thể là nhà sản xuất thiết bịđầu tiên phát triển các hạ tầng phục vụ hệ thống mạng trên tần số 1800 MHz. Sirrea Wireless cũng sẽ đưa ra thị trường các thiết bị hỗ trợ người dùng tương thích ngược với hệ mạng 3G
Theo Wireless Intelligence có khoảng 10-15 mạng LTE được đưa vào phục vụ vào cuối năm 2010 và lên đến 30 mạng vào cuối năm 2012. Tại thị trường Mỹ, Verizon Wireless cho biết mạng LTE của họ sẽ sử dụng phổ 100MHz và hỗ trợ tốc
độ từ 5Mbps đến 12Mbps. Đại diện hãng Verizon Wireless cho biết những chiếc
mạng LTE và mạng viễn thông trên công nghệ CDMA hiện nay. Erricson và Alcatel-Lucent là các đối tác cung cấp thiết bị cho mạng LTE của Verizon Wireless.
Tiếp theo AT&T cũng có kế hoạch thương mại hóa LTE trong năm 2011. Hãng này tuyên bố có đủ băng thông 20MHz dành cho LTE để phủ song cho hơn 100 thành phố lớn của Mỹ. NTT DoCoMo là nhà khai thác di động đầu tiên của Nhật thử nghiệm thành công LTE với tốc độ đạt đến 250 Mbps tuyên bố sẽ bắt đầu
đưa ra các dịch vụ LTE từ 2011. Giai đoạn đầu mạng LTE của NTT DoCoMo sẽ sử
dụng tần số 2GHz, băng thông 15 MHz và anten MIMO cho khoảng 20.000 trạm gốc. Và đến cuối năm 2012 sẽ chuyển sang sử dụng tần số 1,5GHz. Hiện nay, Ericsson cũng là hang cung cấp cơ sở hạ tầng mạng cho NTT DoCoMo.
Song hành với NTT DoCoMo thì các nhà mạng KDDI, Softbank Mobile, eMobile đều đã được cơ quan quản lý viễn thông Nhật Bản-Bộ nội chính và truyền thông phê chuẩn kế hoạch triển khai mạng LTE. Cơ quan phát triển viễn thông và CNTT Singapore (IDA) đang cân nhắc về việc cho ra mắt băng tần LTE và WiMAX vào năm 2012, trước 3 năm so với thời gian dự kiến ban đầu. Cùng lúc này, cả ba nhà khai thác di động Singtel, Starhub và MobileOne cũng cho lắp đặt thử nghiệm dịch vụ LTE tần số 2.5GHz.
Tại triển lãm CES hồi đầu năm tại Las Vegas, Verizon Wireless đã giới thiệu rất nhiều sản phẩm sử dụng công nghệ LTE: gồm 3 mẫu tablet, 4 mẫu smartphone, 2 mẫu laptop và một mẫu hotspot di động. Tất cả chúng đến từ 4 đơn vị OEM khác nhau sử dụng 4 loại chipset khác nhau.
Đại diện các nhà mạng với số thuê bao lớn nhất thế giới như China Mobile (Trung Quốc) hay Bharti Airrel (Ấn độ) đã liên kết thành lập nhóm phát triển chuẩn LTE gọi tắt là GTI. Chủ tịch Softbank Mobile (Nhật) Masayoshi Son cho biết nhà mạng này cũng ủng hộ việc đưa LTE trở thành chuẩn mạng kế tiếp dựa trên các ưu
điểm giá thành thấp, tốc độ mạng cao vả hiệu suất tần số tốt hơn hẳn các hệ thống khác.
Theo số liệu của Hiệp hội các nhà sản xuất di động toàn cầu GSA, tới giữa năm 2010, thế giới đã có 80 nhà mạng tại 33 quốc gia cam kết phát triển lên LTE,
trong đó có 21 nhà mạng ở khu vực châu Á-Thái Bình Dương. Tại Đông Nam Á đã có M1, SingTel và StarHub đều ở Singapore triển khai LTE.
Các cuộc thử nghiệm và trình diễn này đã chứng tỏ khả năng tuyệt vời của công nghệ LTE và khả năng thương mại hóa LTE đã đến rất gần.
Trước đây, muốn truy cập dữ liệu, bạn phải cần 1 đường dây cố định để
kết nối. Trong tương lai không xa với LTE, bạn có thể truy cập tất cả các dịch vụ
mọi lúc mọi nơi trong khi vẫn di chuyển: xem phim chất lượng cao, điện thoại thấy hình, chơi game trực tuyến, tải cơ sở dữ liệu v.v… Và hãy nhớ: với tốc độ siêu tốc 6.1.2 Các nhà phát triển thiết bị
Qualcomm cũng đã thông báo một lộ trình sản phẩm mới, bổ sung công nghệ
4G LTE cho tất cả ác modem Gobi của họ.Dựa trên sự thành công của Gobi, Qualcomm(đối tác của các hãng sản xuất máy tính: Sony, Acer, Lenovo,Dell, HP...) chuẩn bị tập trung vào các dòng sản phẩm: e-reader, thiết bị chơi game, modem USB và các ứng dụng thương mại M2M (mobile to mobile – di động tới di động). Các chipset mới hỗ trợ tốc độ lên đến 100Mbps, tương thích ngược với HSPA, MDM9600 hỗ trợ tốc độ 100Mbps, tương thích ngược với HSPA+ và EV-DO. RIM đang rất kỳ vọng vào phiên bản PlayBook dành cho Sprint và xem đây là câu trả lời cho những chỉ trích lâu nay về sự giới hạn sử dụng của PlayBook nếu thiếu điện thoại BlackBerry. Phát biểu với AllThingsD, RIM cho biết: "Công ty đã quyết định ưu tiên và tập trung vào hướng phát triển thiết bị hoạt động trên băng tầng 4G LTE. Chúng tôi vẫn tiếp tục phát triển và kết hợp với các nhà mạng nhằm mang lại cho thị trường Hoa Kì những mẫu máy tính bảng hỗ trợ 4G mang tính cách tân và mạnh mẽ.”
Trong khi đó, với khoảng 170 thiết bị di động đang chính thức hoạt động trên hệ điều hành Android, Google ủng hộ mạnh mẽ LTE. Eric Schimdt-CEO của google cho rằng “LTE sẽ là nền tảng cho những ứng dụng mạnh mẽ mà hiện giờ
chúng ta mới chỉ tưởng tượng đến”. Ông tin tưởng rằng thiết bị di động với hệ điều hành mở như Android, điện toán đám mây và hạ tầng LTE chính là những điều kiện đưa con người bước vào giai đoạn mới của sự phát triển công nghệ.
Samsung Craft là chiếc điện thoại 4G đầu tiên chính thức sử dụng công nghệ
không dây tốc độ cao LTE. Cũng theo Samsung, nhà mạng MetroPCS (Mỹ) LTE
đầu tiên sẽđược chọn là đơn vị phân phối chính thức của mẫu máy này sau khi vượt qua các tên tuổi lớn khác như Verion, AT&T, T-mobile và Criket. Cước dữ liệu hang tháng là 55USD.
Hình 6. 1 Samsung Craft- Chiếc điện thoại 4G sử dụng mạng LTE đầu tiên
trên thế giới
Nhà khai thác dịch vụ viễn thông TeliSonera đã liên kết với hãng điện tử
Samsung để giới thiệu chiếc máy tính xách tay có hỗ trợ dịch vụ LTE tại Thủy
Điển. Đó là chiếc máy tính xách tay X430 của Samsung có khối lượng 2kg, màn hình 14” và bộ vi xử lý i3 của Intel. Bên cạnh việc hỗ trợ LTE, X430 cũng dùng
được với mạng 3G hay GSM để truy cập internet.
6.2. Triển khai LTE tại VIỆT NAM
Bộ TT&TT vừa cho biết hiện đang hoàn thiện thủ tục để cấp phép thử
nghiệm LTE cho EVN Telecom và Gtel. Như vậy, đã có 7 doanh nghiệp được thử
nghiệm công nghệ tiền 4G này.
Hình 6. 3 Ericsson phối hợp với Cục tần số Vô tuyến điện thử nghiệm công nghệ
LTE tại Hà Nội
Trước đó, Bộ TT&TT đã đồng ý choVNPT,Viettel,FPT Telecom,CMC và VTC được thử nghiệm mạng di động công nghệ LTE. Thời gian thử nghiệm là 1 năm. Theo Luật Viễn thông, các doanh nghiệp sẽ phải đấu giá tần số để lấy giấy phép này. Sau khi đấu giá, các doanh nghiệp có thể chuyển nhượng tần số nếu muốn. Việc đấu giá tần số là nhằm tránh tình trạng xin giấy phép để “giữ chỗ”.
VNPT và tập đoàn viễn thông Altech Telecom (Nga) đã kí kết thỏa thuận hợp tác lập liên doanh RusViet Telecom để cung câp dịch vụ dựa trên nền tảng công nghệ di động thế hệ tiền 4G LTE.
Ngày 10/10/2010, VNPT đã tuyên bố hoàn thành trạm BTS theo công nghệ
LTE đầu tiên đặt tại tòa nhà Internet, lô 2A, làng Quốc tế Thăng Long, Cầu Giấy, Hà Nội với tốc độ truy cập Internet có thể lên đến 60 Mbps. Giai đoạn 1 dự án thử
nghiệm cung cấp dịch vụ vô tuyến băng rộng công nghệ LTE của VNPT sẽ được VDC triển khai với 15 trạm BTS tại Hà Nội, bán kính phủ sóng mỗi trạm khoảng 1km.
Hình 6. 4 Trạm gốc LTE
Hình 6. 5 Hệ thống mạng lõi
Về phía Viettel, tập đoàn này cũng cho biết, sẽ phối hợp với Huawei tiến hành lắp đặt,tích hợp thiết bị LTE tại quận Tân Bình,TP.HCM. Trước đó, Viettel cũng đã tiến hành thử nghiệm ở Hà Nội. Cụ thể, Viettel sẽ tiến hành thử
nghiệm một hệ thống mạng mới hoàn chỉnh với 40 trạm LTE tại hai quận Đống Đa và Ba Đình. Sau đó, trong quý 1/2011, Viettel đã cung cấp dịch vụ 4G cho một số
khách hàng dùng thử.Mạng này cho biết, khi triển khai, mạng 4G sẽ không ảnh hưởng đến chất lượng mạng 3G và 2G đang cung cấp cho khách hàng.
Theo giới chuyên môn, từ khi Việt Nam bắt đầu thử nghiệm công nghệ 3G
đến khi chính thức thương mại hóa đã mất tới 6 năm. Vì vậy, một vài năm tới sẽ
không phải là thời điểm thích hợp để triển khai công nghệ này.
Bộ TT&TT cho biết sắp tới Bộ sẽ tiến hành tổng kết công tác cấp phép triển khai dịch vụ 3G. Việc tổng kết này sẽ tập trung đánh giá hiệu quả và bài học kinh nghiệm trong quá trình triển khai mạng 3G. Đây sẽ là cơ sở quan trọng để
Bồ TT&TT tiến hành cấp phép 4G trong thời gian tới.
6.3 4G cuộc chơi không dễ cho các nhà mạng
Theo thống kê của Bộ Thông tin và Truyền thông, sau 2 năm triển khai, mạng 3G đã phủ sóng trên toàn quốc với tỷ lệ 93,68% dân số. Thế nhưng, số lượng thuê bao của cả 3 nhà khai thác 3G chỉđạt trên 8 triệu và ở ngưỡng khá khiêm tốn so với con số trên 120 triệu thuê bao 2G. Dù rằng, 3G được biết đến như mạng thế hệ mới với các tính năng vượt trội.
Tổng số tiền mà các hãng viễn thông cam kết đầu tư cho mạng 3G trong 3 năm
đầu (2009-2011) là 42.000 tỷđồng, tương đương với 2,47 tỷđôla. Hiện, 4 hãng khai thác đã đầu tư tổng số tiền cho mạng 3G vào khoảng 33.000 tỷđồng để phát triển trên 30.300 trạm thu phát sóng BTS. Thế nhưng, doanh thu mà họđạt được tại tất cả
các dịch vụ 3G xấp xỉ 3.600 tỷđồng.
Doanh thu và thuê bao chưa đạt được mức kỳ vọng khiến nhà mạng nhớ lại câu chuyện về cái "bẫy 3G" mà Tổng giám đốc Tập đoàn Viễn thông Quân đội Viettel từng đề cập. Để khách hàng có thể sử dụng dịch vụ một cách hoàn hảo, mỗi mạng di động sẽ phải đầu tư số lượng trạm thu phát sóng ít nhất là bằng mạng 2G (cỡ khoảng 28.000 trạm).
Như vậy, số tiền mà nhà mạng bỏ ra để phát triển hạ tầng ngang ngửa với việc xây dựng mạng di động mới, cỡ khoảng 400-500 triệu USD. Để phát triển được một trạm BTS, nhà mạng đang phải bỏ số tiền tương đương với 15.000 USD, chưa kể
ngưỡng rộng khắp toàn quốc, nhà mạng mới mong hạn chếđược tối đa hiện tượng mất liên lạc, rớt cuộc gọi.
KẾT LUẬN
Sau một thời gian làm luận văn, được sự chỉ dẫn tận tình của thầy giáo TS. Nguyễn Vũ Sơn , cũng như sựđộng viên và ủng hộ từ gia đình cùng bè bạn đã giúp cho em hoàn thành luận văn này. Đây cũng chính là dịp để em có thể tự củng cố, hoàn thiện và nâng cao kiến thức của mình. Theo đúng như yêu cầu đề ra từ trước, luận văn này đã làm nổi bật những ưu điểm của công nghệ LTE, cũng như các kỹ
thuật tiên tiến được sử dụng trong công nghệ này. Tuy vẫn còn đang được tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm và phát triển nhưng với những kết quả bước đầu rất khả
quan cũng như lợi thế về kiến trúc mạng đơn giản và khả năng dễ dàng tích hợp với các mạng 3G và 2G hiện tại mà không cần thay đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng mạng đã có, công nghệ LTE đã chứng tỏđược tiềm năng mạnh mẽ của mình so với các công nghệ đối thủ mà điển hình là WiMAX. Cho dù được ra đời muộn hơn so với WiMAX, công nghệ LTE mới này vẫn có tính cạnh tranh cao trong tương lai, vì ngoài những ưu điểm sẵn có, LTE còn nhận được rất nhiều sự ủng hộ của các “đại gia” trong ngành công nghệ viễn thông, như Ericsson, Nokia-Siemens Networks, Alcatel-Lucent, T-Mobile, Vodafone, và các tập đoàn lớn khác mới gia nhập như
China Mobile, Huawei, LG Electronics, NTT DoCoMo và Samsung.
Trong khuôn khổ của một luận văn tốt nghiệp chắc chắn sẽ không thểđề cập
đến hết mọi khía cạnh của công nghệ LTE vì vậy sau khi hoàn thành xong luận văn này em sẽ tiếp tục nghiên cứu về công nghệ LTE một cách chuyên sâu hơn từ đó làm tiền đềđể tiếp tục nghiên cứu lên công nghệ LTE-Advance- công nghệ 4G thực sự.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Sköld and Per Beming, 3G Evolution