Luận Văn Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4G cho mạng viễn thông Quân đội

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
Chương 1: Xu hướng phát triển công nghệ và dịch vụ của các mạng di động 1
1.1. Giới thiệu hệ thống thông tin di động 4G 1
1.2. Lịch sử và xu hướng phát triển 1
1.3. Các ứng dụng và dịch vụ trong 4G 9
Chương 2 Mô hình cấu trúc mạng 4G 16
2.1 Cácyêu cầu về cấu trúc mạng mới 16
2.2. Mô hình mạng 4G 21
2.2.1. Ưu nhược điểm của cấu trúc mạng 3G và 3,5G 21
2.2.2. Mô hình mạng thông tin di động 4G 23
2.3.Chức năng các phàn tử trong mô hình 25
2.3.1.Các phần tử mạng truy nhập vô tuyến 25
2.3.2. Các phần tử của mạng lõi 29
2.3.3. Chức năng điều khiển 31
2.3.4. Dịch vụ: 34
2.4. Công nghệ trên IP và IP di động 35
Chương 3 Dịch vụ và chất lượng dịch vụ trong mạng 4G 37
3.1. Dịch vụ trong mạng 4G 37
3.1.1. Giới thiệu 37
3.1.2. Các loại dịch vụ cung cấp 37
3.2. Chất lượng dịch vụ trong mạng di động 4G 44
3.2.1 Khái niệm QoS 44
3.2.2 Kiến trúc QoS 48
3.2.3 Các tham số QoS trong mạng di động 4G 51
3.2.4 Thách thức về chất lượng dịch vụ trong mạng di động 4G 53
3.2.5 Bảo mật dịch vụ 54
Chương 4 Lộ trình tiến lên mạng di động thế hệ 4 cho mạng Viettel 57
4.1. Đặc điểm mạng thông tin di động Viettel 57
4.2. Tiến trình triển khai lên 4G từ 2.5G của mạng Viettel 58
4.3 Kết luận 65
KẾT LUẬN 66
PHỤ LỤC: CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO 71
DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1: Các thế hệ di động 3
Hình 1.2: Lộ trình hiệu năng do Alcatel thử nghiệm 8
Hình 1.3: Ảnh hưởng qua lại giữa các lớp và tối ưu liên quan 9
Hình 1.4: Các dịch vụ và ứng dụng trong 4G 12
Hình 1.5: Mô hình các dịch vụ trong mạng 4G 15
Hình 2.1: Sự phát triển của các mạng khác nhau dẫn đến 4G 16
Hình 2.2: Sự kết hợp các mạng khác nhau 17
Hình 2.3: Người dùng ở các mạng khác nhau có thể truy nhập vào hệ thống 18
Hình 2.4: Tính di động của mạng 20
Hình 2.5: Tốc độ truyền dữ liệu trong mạng 4G 21
Hình 2.6: Mô hình cấu trúc mạng 4G 24
Hình 2.7: Nguyên lý OFDM 28
Hình 2.8: Cấu trúc chức năng của khối IP multimedia 33
Hình 4.1: Mô hình phát triển lên 4G từ hệ thống GSM 58
Hình 4.2: Cấu trúc mạng GSM-GPRS 60
Hình 4.3: Mô hình triển khai mạng UMTS 61
Hình 4.4: Mạng lõi cơ sở IP 62
Hình 4.5: Mô hình mạng 3.5G Viettel Mobile 63
Hình 4.6: Thay đổi RNC và Node B 64
Hình 4.7: Mô hình cấu trúc mạng 4G Viettel Mobile 64
LỜI MỞ ĐẦU
Trước sự phát triển vô cùng mạnh mẽ của các dịch vụ số liệu, trước xu hướng tích
hợp và IP hoá đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghiệp Viễn Thông di động. Mạng
thông tin di động thế hệ ba ra đời đã khắc phục được các nhược điểm của các mạng thông
tin di động thế hệ trước đó. Tuy nhiên, mạng di động này cũng có một số nhược điểm như:
Tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất là 2Mbps, vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao
của người dùng, khả năng đáp ứng các dịch vụ thời gian thực như hội nghị truyền hình là
chưa cao, rất khó trong việc download các file dữ liệu lớn, chưa đáp ứng được các yêu
cầu như: khả năng tích hợp với các mạng khác (Ví dụ: WLAN, WiMAX, ) chưa tốt, tính
mở của mạng chưa cao, khi đưa một dịch vụ mới vào mạng sẽ gặp rất nhiều vấn đề do tốc
độ mạng thấp, tài nguyên băng tần ít,
Trong bối cảnh đó người ta đã chuyển hướng sang nghiên cứu hệ thống thông tin di
động mới có tên gọi là 4G. Sự ra đời của hệ thống này mở ra khả năng tích hợp tất cả các
dịch vụ, cung cấp băng thông rộng, dung lượng lớn, truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao, cung cấp
cho người sử dụng những hình ảnh video màu chất lượng cao, các trò chơi đồ hoạ 3D linh
hoạt, các dich vụ âm thanh số. Việc phát triển công nghệ giao thức đầu cuối dung lượng
lớn, các dich vụ gói dữ liệu tốc độ cao, công nghệ dựa trên nền tảng phần mềm công cộng
mang đến các chương trình ứng dụng download, công nghệ truy nhập vô tuyến đa mode, và
công nghệ mã hoá media chất lượng cao trên nền các mạng di động.
Hiện nay thị trường di động Việt Nam được đánh giá là tăng trưởng đứng thứ 2 trên
thế giới sau Trung Quốc, số thuê bao không ngừng tăng, nhu cầu về việc sử dụng các dịch
vụ và các dịch vụ đa phương tiện ngày càng cao và càng đòi hỏi cao hơn trong tương lai.
Do đó việc nghiên cứu một công nghệ mới để đáp ứng các nhu cầu thị trường trong tương
lai là rất cần thiết.
Hiện nay Viettel đã đưa vào sử dụng GPRS để đáp ứng nhu cầu sử dụng các dịch vụ
dữ liệu ngày càng cao của các thuê bao. Các dịch vụ chủ yếu của GPRS như: WAP, truy
nhập Internet có hai phương thức là truy nhập gián tiếp và truy nhập trực tiếp, dịch vụ nhắn
tin đa phương tiện, video, xem các đoạn phim tải về, xem video trực tuyến. Ngoài ra còn có
dịch vụ thương mại điện tử di động, dịch vụ ngân hàng, quảng cáo trên điện thoại di
động do giá cước còn cao nên các loại bao có thuê nhập trung bình và cao. Dựa trên nhu
cầu thị trường Việt Nam, hiện tại chúng ta thấy rằng nhu cầu chính trong thông tin di động
vẫn là dịch vụ thoại truyền thống, dịch vụ dữ liệu cũng bắt đầu tăng trưởng, theo dự đoán
tổng số thuê bao có nhu cầu dịch vụ dữ liệu chiếm khoảng 50% vào năm 2010. Với đời
sống thu nhập ngày càng cao của người dân, nhu cầu các dịch vụ chất lượng tốt ngày càng
lớn, thì mạng di động Viettel ngày càng phải nâng cấp để đáp ứng được các nhu cầu này.
Mặt khác, xu hướng chung trên thế giới là hội tụ tất cả các mạng viễn thông lại với nhau.
Do đó, yêu cầu phát triển mạng thông tin di động lên thế hệ 4G có tốc độ cao, sử dụng “all
IP” có khả năng tích hợp với các mạng khác là yêu cầu tất yếu của mạng di động Viettel.
Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4G cho mạng di động di động Viettel
Mobile” được đưa ra không chỉ nhằm mục đích tìm hiểu, nghiên cứu các dịch vụ mà nó đáp
ứng mà còn cố gắng đưa vào áp dụng ở Việt Nam cụ thể là trên mạng di động của
Viettel.Với mục đích đó đề tài nghiên cứu của chúng tôi dược chia làm 4 chương:
Chương 1: Xu hướng phát triển công nghệ và dịch vụ của các mạng di động
Chương 2: Mô hình cấu trúc mạng 4G
Chương 3: Dịch vụ và chất lượng dịch vụ trong mạng 4G
Chương 4: Lộ trình tiến lên mạng thông tin di động 4G cho Viettel Mobile
Với việc triển khai đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4G cho mạng di động di
động Viettel Mobile” , Viettel đã mở ra một cơ hội mới, động lực mới cho sự phát triển
công nghệ mạng cũng như thương mại điện tử trong thời đại kinh tế số hiện nay, không chỉ
cho công ty mà còn mong muốn sẽ đóng góp một phần vào sự phát triển trong lĩnh vực
viễn thông – công nghệ thông tin của nước nhà. Đó cũng là mong muốn lớn nhất của những
người thực hiện đề tài này.