Download miễn phí 4G - Hệ thống thông tin di động của tương lai
Đối tượng sửdụng thông tin di động rất đa dạng và rất khác nhau. Trong tương lai, chúng ta
hy vọng có thểnâng cao phẩm chất và chức năng hệthống đểcó thểcung cấp nhiều loại hình
dịch vụ, không chỉlà các dịch vụthoại truyền thống mà còn truyền các thông tin liên quan
đến tất cảnăm giác quan của con người. Và thuê bao phải dễdàng sửdụng các dịch vụnày
(dễdàng cài đặt, dễdàng kết nối, ).
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
4G - Hệ thống thông tin di động của tương laiKS. Nguyễn Trung Kiên
I. GIỚI THIỆU
Hệ thống thông tin di động thế hệ 3G (Third-generation) được tiêu chuẩn hoá bởi IMT-2000
(International Mobile Telecommunications 2000), bắt đầu được phát triển tại Nhật Bản vào
tháng 10 năm 2001. Từ đó đến nay 3G đã phát triển một cách nhanh chóng và đóng một vai
trò quan trọng trong việc phát triển các loại dịch vụ đa phương tiện trong đó phải kể đến dịch
vụ Video. Với xu hướng phát triển như hiện nay, chúng ta tin rằng trong tương lai không xa
thông tin di động sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn nữa trong đời sống hàng ngày, và sử
dụng điện thoại di động là một phần không thể thiếu của người dân trong mọi hoạt động.
Chính vì lý do này, thế hệ thông tin di động mới, thế hệ 4G, cần có những chức năng
vượt trội hơn so với khả năng của IMT-2000. Nghiên cứu, nắm bắt và phát triển hệ thống
thông tin di động 4G là một yêu cầu cần thiết hiện nay, phù hợp với xu thế phát triển chung
của ngành viễn thông.
Trong bài báo này, chúng tui trình bày những nét cơ bản nhất liên quan đến những yêu cầu
về phẩm chất và khả năng của hệ thống 4G cần đáp ứng. Đi kèm theo đó là những vấn
đề kỹ thuật và cấu hình hệ thống để đảm bảo những yêu cầu này.
II. CÁC YÊU CẦU VÀ MỤC TIÊU THIẾT KẾ HỆ THỐNG
II.1. Những yêu cầu
1. Thông tin băng rộng
Từ trước đến nay, lưu lượng trên mạng thông tin di động vẫn chủ yếu là lưu lượng thoại. Hệ
thống thế hệ 2G, hệ thống tế bào số cá nhân PDC (Personal Digital Cellular) đã giới thiệu
các dịch vụ I-mode. Những dịch vụ đang được phổ biến hiện nay như: truy cập Internet,
thương mại điện tử, e-mail. Những dịch vụ này chủ yếu là thông tin dữ liệu dựa trên văn bản
qua mạng tế bào. Hệ thống IMT-2000 đề xuất những dịch vụ tốc độ cao từ 64 đến 384 kbit/s,
và tỷ lệ lưu lượng số liệu trên thoại tăng lên. Tuy nhiên, sự phát triển mạnh của các dịch vụ
băng rộng như ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), các hệ thống truy nhập cáp
quang, các mạng LAN cơ quan, gia đình đã làm tăng nhu cầu sử dụng các dịch vụ tương
đồng của mạng thông tin di động.
2. Chi phí thấp
Khi các dịch vụ băng rộng phát triển, các thuê bao có thể trao đổi rất nhiều loại thông tin với
nhau, tuy nhiên họ lại không sẵn sảng trả một chi phí quá cao cho lượng thông tin trao đổi
quá nhiều như vậy. Vì vậy cần giảm giá cước của các dịch vụ xuống bằng hay thấp
hơn giá cước của các dịch vụ hiện tại. Hệ thống IMT-2000 đã giảm mức cước tính theo bít
và đưa ra các mức giá tương đối thấp, nhưng hệ thống 4G đòi hỏi một kênh băng thông rộng
với mức giá thậm chí thấp hơn mức giá theo bit mà IMT-2000 đưa ra.
3. Vùng phủ sóng rộng
Một trong những đặc tính của thông tin di động là có mặt khắp mọi nơi mọi lúc. Những khả
năng này cũng là một tiêu chí quan trọng cho sự phát triển của thông tin di động trong tương
lai. Khi một hệ thống mới đầu tiên được giới thiệu thì nói chung rất khó khăn trong việc cung
cấp một vùng phủ sóng rộng như mạng hiện có, và khách hàng sẽ không mua các thiết bị đầu
cuối mới nếu họ bị giới hạn vùng phủ sóng. Những thiết bị có màn hình hiển thị lớn, như
PDAs (Personal Digital Assistans) và máy tính cá nhân với khả năng kết nối không dây ngày
càng được sử dụng phổ biến. Gắn liền với những thiết bị này là các dịch vụ cao cấp và
thường được sử dụng trong nhà, vì vậy chúng ta cần đưa ra các dịch vụ với vùng phủ sóng
trong nhà tốt.
4. Dịch vụ đa dạng và dễ sử dụng
Đối tượng sử dụng thông tin di động rất đa dạng và rất khác nhau. Trong tương lai, chúng ta
hy vọng có thể nâng cao phẩm chất và chức năng hệ thống để có thể cung cấp nhiều loại hình
dịch vụ, không chỉ là các dịch vụ thoại truyền thống mà còn truyền các thông tin liên quan
đến tất cả năm giác quan của con người. Và thuê bao phải dễ dàng sử dụng các dịch vụ này
(dễ dàng cài đặt, dễ dàng kết nối, …).
II.2. Mục tiêu thiết kế
Mục tiêu thiết kế hệ thống để đáp những yêu cầu trên đây được minh hoạ trên Hình 1. Coi
thông tin dữ liệu và video là dịch vụ chính, hệ thống 4G phải cung cấp tốc độ truyền dẫn cao
hơn với dung lượng lớn hơn (cả về số lượng thuê bao là lưu lượng) IMT-2000.
B¾t ®Çu c¸c dÞch vô míi dùa
trªn nh÷ng kh¶ n¨ng míi
C¸c dÞch vô cao cÊp nhê n©ng
cao phÈm chÊt, tÝnh n¨ng m¹ng
Tèc ®é truyÒn dÉn: 384 kbit/s
Dung l−îng hÖ thèng
Chi phÝ
HÖ thèng tr¹m gèc
Thêi gian trÔ
y100 Mbit/s (tèc ®é cao nhÊt cña
m«i tr−êng di ®éng); 1Gbit/s (tèc ®é
tèi ®a cña m«i tr−êng trong nhµ)
ygÊp 10 lÇn hÖ thèng 3G
y1/10 ®Õn 1/100 trªn bÝt
yAll IP
y50 ms hoÆc nhá h¬n
H¹ tÇng dÞch vô míi
- TriÓn khai nhanh c¸c dÞch vô míi
- DÔ dµng triÓn khai c¸c dÞch vô míi
KÕt nèi vµ chuyÓn giao linh ho¹t gi÷a
nhiÒu hÖ thèng truy nhËp
HÖ thèng IMT-2000 HÖ thèng 4G
Hình 1: Mục tiêu thiết kế hệ thống 4G
Hiện nay, coi tốc độ chính là chất lượng truyền dẫn, mạng LAN đạt được tốc độ từ 10 đến
100 Mbit/s, và tốc độ của mạng ADSL cũng đạt được 2-3 Mbit/s. Mục tiêu thiết kế hệ thống
thông tin di động là đạt tốc độ xấp xỉ 100 Mbit/s đối với môi trường ngoài trời và cỡ Gbit/s
với môi trường trong nhà. Sẽ không có chỗ cho mạng thông tin di động thế hệ mới nếu
không có tốc độ lớn hơn ít nhất 10 lần tốc độ hiện tại của IMT-2000. Để đảm thông tin thời
gian thực giữa các thiết bị đầu cuối với nhau thì hệ thống mới cần giảm thời gian trễ
truyền dẫn xuống dưới 50 ms. Giả sử rằng các dịch vụ trong tương lai sẽ dựa trên truyền dẫn
IP (Internet Protocol), hiệu quả truyền dẫn gói IP qua mạng vô tuyến cũng cần tính đến.
Hệ thống mới bên cạnh việc nâng cao dung lượng truyễn dẫn phải đảm bảo được việc giảm
chi phí. Chi phí tính trên 1 bít truyền dẫn phải giảm xuống bằng 1/10 hay 1/100 mức chi phí
hiện tại bằng cách giảm chi phí thiết bị hạ tầng, chi phí hoạt động và chi phí xây dựng. Mục
tiêu thiết kế được đề cập trên đây tập trung vào những dịch vụ có phẩm chất tốt hơn các dịch
vụ hiện tại, và dễ dàng sử dụng. Điều mà những nhà đi tiên phong trong thị trường dịch vụ
4G cần lưu ý là khả năng tích hợp hệ thống LAN không dây trong nhà với hệ thống hữu
tuyến và thực hiện triển khai các dịch vụ mới trong thời gian ngắn.
III. Những vấn đề cơ bản trong cấu hình hệ thống 4G
III.1. Những vấn đề kỹ thuật
Vấn đề kỹ thuật cần thiết đối với mạng thông tin di động thế hệ 4G để đáp ứng những yêu
cầu được nêu ra ở phần trên được trình bày trên hình 2.
1. Dung lượng lớn và tốc độ truyền dẫn cao
IMT-2000 đã triển khai đa truy nhập theo mã băng rộng WCDMA (Wideband Code Division
Multiple Access) và đạt được tốc độ 2Mbit/s với băng tần có độ rộng 5 MHz. Ngày nay, việc
phát triển kỹ thuật điều chế và giải điều chế thích nghi đa lớp cho phép tốc độ truyền dẫn đạt
xấp xỉ 10 Mbit/s với cùng một băng tần sử dụng. Để đạt được tốc độ truyền dẫn từ 100
Mbit/s đến 1 Gbit/s, chúng ta cần...