- Triểnkhai nhanhcỏc dịchvụ mới Dễ dàng triển khai cỏc dịch vụ mớ
CHƢƠNG 5 LỘ TRèNH TIẾN LấN MẠNG THễNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ TƢ TẠI VIỆT NAM
5.2. TIẾN TRèNH TRIỂNKHAI LấN 4G TỪ 2.5G CỦA MẠNG DI ĐỘNG
Để cú thể đưa ra được cỏc bước phỏt triển theo mỗi giai đoạn, chỳng ta cần xem xột xu hướng phỏt triển mạng 3G trong tương lai. Phiờn bản 3GPP R5 đó hướng tới việc phỏt triển một mạng toàn IP. Cỏc bước chuyển đổi cho cỏc nhà khai thỏc GSM ở nước ta hiện nay là triển khai mạng lừi dữ liệu gúi GPRS(IP) rồi mới đến WCDMA sẽ là phương ỏn phự hợp nhất với một điều kiện duy nhất là mạng lừi IP của GPRS phải được sử dụng làm cơ sở cho mạng lừi của mạng 3G WCDMA. Để tiến lờn 4G, cú thể chia thành 5 giai đoạn:
Giai đoạn 1: kết hợp GSM với GPRS. Giai đoạn 2: thiết lập mạng UMTS.
Giai đoạn 3: chuyển sang mạng lừi cơ sở IP. Giai đoạn 4: mạng cơ sở IP.
Giai đoạn 5: triển khai mạng 4G. Cỏc bước chi tiết được giới thiệu như sau:
Giai đoạn 1: Kết hợp GPRS vào mạng GSM
Giai đoạn này dự kiến hoành thành trong năm 2006. Thực chất vấn đề ở đõy là chủ yếu nhằm vào việc chuẩn bị một mạng lừi IP cho 3G trong tương lai gần với hai nỳt mạng cho dịch vụ dữ liệu gúi là GGSN và SGSN. GGSN được kết nối với mạng GSM đang cú qua SGSN và PCU (Packet Control Unit). PCU được lắp đặt phớa BSC với mục đớch
bổ sung chức năng điều khiển gúi cho BSC trong quỏ trỡnh khai thỏc dịch vụ GPRS. Cấu trỳc mạng GPRS được xõy dựng trờn nền của hệ thống GSM hiện tại. Hệ thống mạng truy cập của GSM được giữ nguyờn mà chỉ cần nõng cấp phần mềm. Cụ thể BTS, BSC phải được nõng cấp phần mềm, MS phải cú chức năng GPRS, HLR/VLR, AuC và EIR cũng cần được nõng cấp phần mềm để quản lý dịch vụ dữ liệu. Phõn hệ mạng lừi được bổ sung thờm phần chuyển mạch gúi với hai node chớnh: Node hỗ trợ dịch vụ GPRS (SGSN) và node hỗ trợ cổng GPRS (GGSN). Bằng cỏch này, với nõng cấp khụng đỏng kể, hệ thống cú thể cũng cấp dịch vụ dữ liệu gúi cho thuờ bao di động rất thớch hợp với cỏc dịch vụ dữ liệu khụng đối xứng. Giai đoạn này chủ yếu nhằm vào việc chuẩn bị một mạng lừi IP cho 3G trong tương lai gần với hai node mạng dịch vụ dữ liệu gúi là GGSN và SGSN.
Chức năng định tuyến chớnh được thực hiện thụng qua cỏc điểm hỗ trợ bao gồm: GGSN và SGSN. Bờn cạnh đú, cú một mạng backbone để nối cỏc điểm hỗ trợ dịch vụ này với nhau, một cổng biờn giới để kết nối với cỏc mạng PLMN khỏc. Ngoài ra cũn cú server quản lý tờn miền để phục vụ cho cỏc mục đớch biờn dịch địa chỉ.
Để tăng tốc độ trờn giao diện vụ tuyến, EDGE thay thế phương thức điều chế GMK của GSM (1bit/1symbol) bằng điều chế 8-PSK, tương ứng với 3bit/1symbol. Tốc độ symbol của một kờnh vật lý trong EDGE là 271Kbps tức là 69.2kb/1TS (timeslot) gấp ba lần so với tốc độ 22.8kb/1TS (timeslot) nếu dựng GSMK.
Bằng việc sử dụng lại cấu trỳc GPRS, EDGE cú thể cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu gúi với tốc độ từ 11.2Kbps đến 69.2Kbps cho một khe thời gian. Ngoài ra, EDGE cũn hỗ trợ phương thức sử dụng nhiều khe thời gian để tăng tốc độ truyền gúi lờn 554Kbps. Việc triển khai EDGE trong hệ thống GSM đũi hỏi phải nõng cấp hạ tầng vụ tuyến, cũn phần mạng lừi sẽ khụng cú nhiều thay đổi vỡ cỏc node của GPRS, SGSN, GGSN đều ớt nhiều độc lập với tốc độ truyền dữ liệu. Đối với cỏc giao thức truyền trong suốt, EDGE sẽ thực hiện cơ chế tương thớch kết nối để thay đổi cỏc phương thức mó hoỏ và điều chế nhằm cung cấp cỏc khe thời gian cú chất lượng đỏp ứng cỏc yờu cầu về tốc độ bit và BER.
Giai đoạn hai: Triển khai mạng UMTS
Trong giai đoạn này, bờn cạnh việc sử dụng cỏc BTS GSM sẵn cú, cỏc trạm mới triển khai là cỏc node B (Node B Universal BTS), được kết nối với mạng di động thụng qua cỏc RNC (Radio Network Controller). Cỏc RNC cú thể nối trực tiếp với SGSN hoặc MSC. Lỳc này MSC và và SGSN được thay đổi cho mục đớch tương thớch với mạng UMTS nờn gọi là MSCu và SGSNu. Những thay đổi này là cần thiết để từng bước xoỏ bỏ mạng GSM thế hệ hai, phỏt triển lờn 3G.
Trong giai đoạn này, chỳng ta tiến hành triển khai thử nghiệm mạng 3G tại Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chớ Minh. Dự kiến thời gian tiến hành thử nghiệm là từ thỏng 10/2006 đến thỏng 12/2006.
Giai đoạn 3: mạng lừi cơ sở IP
thụng qua việc xõy dựng một mạng lừi IP cú tốc độ cao, sử dụng những cụng nghệ tiờn tiến. Song song với quỏ trỡnh này, mạng di động hiện thời sẽ nõng cấp MSC Server, MGW. MGW sẽ được nõng cấp để cú thể đảm bảo được những tớnh năng như sau:
Giao diện Gigabit Ethernet cho kết nối mạng lừi IP.
Chức năng nộn tớn hiệu thoại GSM, cú khả năng chuyển đổi mó tớn hiệu PCM sang IP và ngược lại.
Để đỏp ứng việc phỏt triển thoại và dữ liệu, chỳng ta tiến hành đồng thời việc nõng cấp MSC Server và MGW cựng với việc mở rộng dung lượng của chỳng.
Giai đoạn này dự kiến được thực hiện từ thỏng 6/2007 với khả năng đỏp ứng được 4 triệu thuờ bao GSM và 1 triệu thuờ bao 3G.
Hỡnh 5.3: Mạng lừi cơ sở IP
Giai đoạn 4: Mạng cơ sở IP và triển khai mạng 3,5G
Trờn cơ sở mạng lừi IP và mạng 3G đó được xõy dựng, Mạng di động tại Việt Nam sẽ tập trung phỏt triển 3G cung cấp cho khỏch hàng. Điều này được thực hiện thụng qua việc phỏt triển IMS và 3.5G cho toàn mạng. Cấu trỳc mạng IMS trờn nền tảng mạng lừi
IP sẽ đảm bảo việc cung cấp cỏc dịch vụ đa phương tiện cho khỏch hàng trong tương lai. Đõy là một quỏ trỡnh chuyển dịch mạng di động sang hướng IP trờn cơ sở một nền tảng dịch vụ IP linh động của IMS.
Đồng thời với cỏc cụng nghệ tiờn tiến trong 3.5G cũng giải quyết được cỏc vấn đề đối với mạng truy nhập vụ tuyến. Với cỏc cụng nghệ HSDPA và HSUPA cho phộp cải thiện đỏng kể tốc độ dữ liệu tới người sử dụng. Đõy là nền tảng và là bước chuẩn bị cho việc phỏt triển tiếp theo lờn mạng 4G của mạng di động Việt Nam .
Hỡnh 5.4: Mụ hỡnh mạng 3.5G
Cỏc khớa cạnh kỹ thuật thực hiện trong nội dung HSDPA bao gồm: Phỏt kờnh chia sẻ.
Điều chế và mó hoỏ thớch ứng. Kỹ thuật phỏt đa mó.
Yờu cầu lặp lại tự động nhanh HARQ.
Để nõng cấp cụng nghệ WCDMA lờn HSDPA, thỡ cần phải thay đổi phần cứng và phần mềm của RNC, Node B (BS) và UE. Sự thay đổi chớnh là ở lớp điều khiển truy nhập mụi trường MAC (Medium Access Control), node B cú thờm MAC-hs để điều khiển
tài nguyờn của kờnh HS-DSCH. Node B cũng được cải tiến để cú thể liờn tục giỏm sỏt chất lượng tớn hiệu nhờ nhận được cỏc bản tin về chất lượng kờnh hiện thời, cho phộp kớch hoạt giao thức HARQ từ lớp vật lý, giỳp cho quỏ trỡnh phỏt nhanh hơn. Lớp điều khiển truy nhập mụi trường MAC được đặt tại node B, do đú cho phộp truy nhập nhanh hơn tới cỏc giỏ trị đo lường tuyến kết nối, lập lịch gúi hiệu quả hơn, nhanh hơn cũng như điều khiển chất lượng chặt chẽ hơn. Bằng việc sử dụng cỏc kỹ thuật mó hoỏ Turbo tốc độ thay đổi, điều chế 16 QAM, cũng như hoạt động đa mó mở rộng, kờnh HS- DSCH hỗ trợ tốc độ dữ liệu đỉnh từ 120kbps tới hơn 10Mbps .
Hỡnh 5.5: Thay đổi ở RNC và Node B
Hỡnh 5.6: Mụ hỡnh cấu trỳc mạng 4G
Sau giai đoạn 4 thỡ mạng đó cú dựa trờn nền IP, tốc độ lỳc này đó khỏ cao. Trong giai đoạn 5 này chỳng ta cần nõng cấp giao diện vụ tuyến, nõng cấp mạng thõm nhập vụ tuyến, thiết bị đầu cuối, để nú cú tớnh linh hoạt trong quỏ trỡnh giao tiếp với nhau. Ngoài ra, thay thế dần IPv4 thành IPv6. Đưa ra một số giao thức chuẩn cho cỏc mạng để dễ dàng trong việc tớch hợp cỏc mạng với nhau. Với cấu trỳc này thỡ mạng di động tại Việt Nam cú thể cung cấp được nhiều loại hỡnh dịch vụ khỏc nhau, tốc độ cao, chất lượng tốt. Lỳc này mạng cú thể tớch hợp với nhiều mạng khỏc nhau như WiMax, WLAN,…
5.3. KẾT LUẬN
Với điều kiện của Việt Nam và cơ sở hạ tầng mạng viễn thụng mà chỳng ta đang cú, việc nõng cấp từng bước mạng lưới thụng tin di động nhằm tiến tới 4G, và trước mắt đỏp ứng nhu cầu dịch vụ GPRS như đó đề cập ở trờn là hợp lý và cần thiết. Qua từng bước phỏt triển, ta cú thể tận dụng nguồn cơ sở vật chất sẵn cú đồng thời tiếp
cận được cụng nghệ hiện đại nhằm xõy dựng một mạng lưới thụng tin hiện đại, đỏp ứng được nhu cầu của người sử dụng.
Việc phỏt triển cỏc thụng tin di động thế hệ thứ tư là một xu hướng tất yếu mà tất cả cỏc quốc gia trờn thế giới đều phải thực hiện. Tuy nhiờn, phạm vi, mức độ và thời gian triển khai sẽ khỏc nhau đối với điều kiện cụ thể của từng quốc gia, từng khu vực.
KẾT LUẬN
Cựng với sự phỏt triển nhanh chúng về mọi mặt của đời sống xó hội thỡ nhu cầu của con người ngày càng tăng trờn tất cả cỏc lĩnh vực. Đặc biệt trong lĩnh vực thụng tin, chỳng ta mong muốn thụng tin, dữ liệu được truyền tải tốc độ cao, độ chớnh xỏc và bảo mật an toàn. Trong thụng tin di động, cụng nghệ WCDMA ra đời là một bước phỏt triển lớn, nú làm tăng tốc độ truy cập mạng lờn đến 2Mbps, hỗ trợ nhiều loại hỡnh dịch vụ Internet di động đa phương tiện với chất lượng được cải thiện rừ rệt so với 2.5G. Trong giai đoạn tiếp theo, người ta đưa vào một cụng nghệ mới cho mạng viễn thụng đú là cụng nghệ HSDPA. Với nhiều kỹ thuật mới, cụng nghệ này cú thể đạt tốc độ truyền dữ liệu lờn đến 10Mbps. Tuy nhiờn, cụng nghệ HSDPA cũng chưa đỏp ứng được hết nhu cầu phỏt triển dịch vụ của con người. Người sử dụng mong muốn mạng cú tốc độ truyền dữ liệu cao hơn nữa, chất lượng dịch vụ tốt, đặc biệt là cú khả năng tớch hợp được với cỏc mạng khụng dõy khỏc. Với yờu cầu đú, mạng thụng tin di động thế hệ thứ tư ra đời. Khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao đó lờn đến 160Mbps, chất lượng dịch vụ tốt, khả năng tớch hợp dễ dàng với cỏc mạng khỏc, đó phần nào đỏp ứng được nhu cầu của người dựng. Chỳng ta cú thể núi rằng việc tiến lờn hệ thụng tin di động thứ tư là một xu hướng tất yếu của mạng viễn thụng Việt Nam để hoà nhập vào xu thế chung của thế giới.