Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu phương pháp đánh giá chất lượng mạng 4G bằng mô phỏng

Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu đánh giá chất lượng mạng 4G bằng mô phỏng. Chuyên ngành công nghệ thông tin, mã số 60 48 15. Tải luận văn.

• Tác giả: Kiều Văn Phú
• Người hướng dẫn: T. Đinh Văn Dũng
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ - Đại Học Quốc Gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thông Tin
• Đề tài: Nghiên Cứu Phương Pháp Đánh Giá Chất Lượng Mạng 4G Bằng Mô Phỏng
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Mạng 4G Nghiên Cứu và Đánh Giá Chất Lượng

Mạng 4G đã cách mạng hóa cách chúng ta kết nối, làm việc và giải trí. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ không dây, đặc biệt là Internet, đã thúc đẩy nhu cầu về các dịch vụ di động tốc độ cao. Mạng 4G không chỉ cung cấp tốc độ dữ liệu vượt trội so với các thế hệ trước, mà còn hỗ trợ nhiều ứng dụng đa phương tiện phức tạp hơn. Tuy nhiên, việc đảm bảo chất lượng mạng 4G là một thách thức liên tục, đòi hỏi các phương pháp đánh giá hiệu quả và chính xác. Luận văn thạc sĩ này tập trung vào nghiên cứu các phương pháp đánh giá chất lượng mạng 4G bằng mô phỏng, cung cấp một cái nhìn sâu sắc về hiệu suất và khả năng của các hệ thống 4G. Nghiên cứu này xem xét lịch sử phát triển của mạng di động, từ 1G đến 4G, nhấn mạnh sự tiến bộ về tốc độ dữ liệu và khả năng hỗ trợ các dịch vụ khác nhau. Các hệ thống cận 4G như LTE và WiMAX cũng được đề cập, cung cấp một bức tranh toàn cảnh về bối cảnh công nghệ hiện tại. Mục tiêu cuối cùng là tối ưu hóa và nâng cao trải nghiệm người dùng trên mạng 4G.

1.1. Lịch sử phát triển và các hệ thống mạng di động

Lịch sử của mạng di động chứng kiến sự phát triển vượt bậc từ 1G đến 4G. Thế hệ đầu tiên (1G) là các hệ thống tương tự, trong khi 2G giới thiệu công nghệ kỹ thuật số. 3G mang đến dịch vụ thoại, dữ liệu và đa phương tiện tốc độ cao. Các hệ thống cận 4G như LTE và WiMAX đã thu hẹp khoảng cách với 4G. ITU đã đưa ra các yêu cầu và tiêu chuẩn 4G để định hướng phát triển. Hiện nay, có hai hướng chủ yếu để phát triển 4G là 3GPP LTE và WiMAX. 'Trong mạng thông tin di động, mỗi một thập kỷ chứng kiến một thế hệ mạng mới. Thế hệ đầu tiên (1G) khởi đầu từ những năm 80. Đó là thế hệ điện thoại di động tƣơng tự. Thế hệ thứ 2G bắt đầu nổi lên từ những năm đầu của thập kỷ 90. Thế hệ thứ 2G là công nghệ di động kỹ thuật số, cung cấp dịch vụ cả thoại và dữ liệu. Thế hệ thứ 3 bắt đầu từ năm 2001 ở Nhật, đặc trƣng bởi dịch vụ thoại, dữ liệu và đa phƣơng tiện với tốc độ cao. Hệ thống cận 4G, nền tảng cho thế hệ thứ 4G.'

1.2. Các thành phần và phương pháp truy nhập mạng 4G

Mạng 4G dựa trên chuyển mạch gói, đòi hỏi độ trễ truyền dữ liệu thấp. IPv6 hỗ trợ số lượng lớn các thiết bị không dây bằng cách tăng số lượng địa chỉ IP. MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) là một kỹ thuật chính sử dụng nhiều anten tại các bên phát và thu. Các phương pháp truy nhập bao gồm OFDMA, SC-FDMA, MIMO OFDM, MIMO SC-FDMA và MC-MC-CDMA. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, ảnh hưởng đến hiệu suất và khả năng của mạng. Thành phần công nghệ được quan tâm trong hệ thống LTE-Advanced như: phương pháp truy nhập, ứng dụng IPV6, anten và SDR.

II. Phương Pháp Truy Nhập Mạng 4G So Sánh và Phân Tích

Chương này đi sâu vào các phương pháp truy nhập mạng 4G phổ biến, bao gồm OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access), MC-MC-CDMA (Multi-Code Multi-Carrier Code Division Multiple Access) và MIMO SC-FDMA (Multiple-Input Multiple-Output Single Carrier Frequency Division Multiple Access). Mỗi phương pháp được phân tích chi tiết về nguyên tắc hoạt động, ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng thực tế. OFDMA chia băng tần thành nhiều sóng mang con trực giao, cho phép tốc độ dữ liệu thấp từ nhiều người dùng và độ trễ ngắn hơn. SC-FDMA sử dụng điều chế đơn sóng mang và cân bằng miền tần số, có công suất đỉnh trung bình thấp hơn OFDMA. MC-MC-CDMA kết hợp Multi-Code CDMA và Multi-Carrier CDMA để cung cấp các loại tốc độ dữ liệu khác nhau. MIMO SC-FDMA sử dụng nhiều anten phát và thu để tăng hiệu quả phổ và tốc độ dữ liệu.

2.1. OFDMA Nguyên tắc Ưu điểm và Ứng dụng Mạng 4G

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) là một kỹ thuật đa truy nhập dựa trên ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM). Trong OFDMA, băng tần số được chia thành nhiều tần số sóng mang con trực giao. Dữ liệu được chuyển đổi thành các luồng bit song song, sau đó được điều chế trên mỗi sóng mang con. OFDMA cho phép tốc độ dữ liệu thấp từ nhiều người dùng, có độ trễ ngắn hơn và không đổi. OFDMA có tính linh hoạt trong việc triển khai trên các băng tần số khác nhau. Ảnh hưởng của fading đa đường được giảm bằng cách sử dụng OFDMA. Ngoài ra, OFDMA không chỉ tạo điều kiện thuận lợi cho việc chia sẻ dung lượng băng thông có sẵn mà còn làm tăng dung lượng cho mỗi người dùng vì sử dụng vài tần số

2.2. SC FDMA Điều Chế Đơn Sóng Mang và Ưu Điểm Vượt Trội

SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) sử dụng điều chế đơn sóng mang và cân bằng miền tần số, là một kỹ thuật có hiệu suất tương tự OFDMA. Tín hiệu SC-FDMA có công suất đỉnh trung bình (PAPR) thấp hơn OFDMA. SC-FDMA đã thu hút sự chú ý lớn như là một sự thay thế hấp dẫn đối với OFDMA, đặc biệt là trong truyền thông tuyến lên. Dữ liệu được ánh xạ thành chòm sao tín hiệu theo kiểu điều chế QPSK, 16QAM hoặc 64QAM. Các ký hiệu QPSK hoặc QAM không trực tiếp điều chế các sóng mang con mà các ký hiệu này đi qua một bộ chuyển đổi từ nối tiếp sang song song theo sau bởi khối DFT. Các ký hiệu Fourier rời rạc từ đầu ra của khối DFT, sau đó được ánh xạ lên các sóng mang con trong khối ánh xạ sóng mang con

2.3. MC MC CDMA Kết Hợp Đa Mã và Đa Sóng Mang

Phương pháp truy nhập MC-MC-CDMA là sự kết hợp của hai phương pháp truy nhập Multi-Code CDMA và Multi-Carrier CDMA (MC-CDMA) nhằm cung cấp các loại tốc độ dữ liệu khác nhau được truyền đi trên nhiều sóng mang con. Trong lược đồ này, mỗi người dùng có một tập gồm M mã được gọi là tập chuỗi mã. Kích thước của tập chuỗi phụ thuộc vào tốc độ dữ liệu yêu cầu. Chuỗi được điều chế bằng tín hiệu sóng mang h(t). Tại hệ thống máy phát, phụ thuộc vào tốc độ dữ liệu yêu cầu, mỗi người dùng có một tập gồm M chuỗi mã, mà trong đó M là tỷ lệ giữa tốc độ dữ liệu cơ bản và tốc độ dữ liệu yêu cầu. Tốc độ cơ bản đạt được với tập gồm hai chuỗi.

III. Đánh Giá Chất Lượng Mạng 4G Phương Pháp và Tiêu Chí

Để đánh giá chất lượng mạng 4G, luận văn xem xét các phương pháp đánh giá chất lượng hệ thống thông tin di động trong kênh nhiễu cộng Gauss và kênh có fading. Các tiêu chí đánh giá bao gồm xác suất lỗi bit (BER), tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) và thông lượng hệ thống. Xác suất lỗi bit là một thước đo quan trọng về độ tin cậy của truyền dữ liệu. Tỷ số tín hiệu trên nhiễu phản ánh chất lượng tín hiệu nhận được. Thông lượng hệ thống đo lường tốc độ dữ liệu hiệu quả mà mạng có thể cung cấp. Để đánh giá chất lượng, sử dụng các kiểu điều chế QAM (QPSK, 16QAM, 64QAM) và điều chế thích nghi. Sử dụng đánh giá SC-FDMA theo các trạng thái thuê bao khác nhau.

3.1. Xác suất lỗi bit BER trong kênh nhiễu cộng Gauss

Phân tích xác suất lỗi bit (BER) trong kênh nhiễu cộng Gauss (AWGN) cho các phương pháp điều chế khác nhau (QPSK, 16QAM, 64QAM). BER là một thước đo quan trọng để đánh giá chất lượng truyền dẫn dữ liệu, cho biết tỷ lệ bit bị lỗi so với tổng số bit được truyền. Công thức tính xác suất lỗi bit cho từng loại điều chế được trình bày chi tiết, cho phép so sánh hiệu suất của các phương pháp điều chế khác nhau trong môi trường AWGN

3.2. Đánh giá hệ thống trong kênh fading và nhiễu cộng Gauss

Phương pháp đánh giá chất lượng hệ thống thông tin di động trong kênh có fading và nhiễu cộng Gauss bằng phương pháp truyền thống. Trong mục trước (mục 2.2) luận văn đã giới thiệu phương pháp đánh giá chất lượng hệ thống trong kênh có nhiễu cộng Gauss sử dụng điều chế số MQAM. Tuy vậy khi kênh có fading thì ngoài tác động của nhiễu cộng Gauss, còn có fading tác dụng làm cho xác suất lỗi tăng lên ứng với một giá trị tỷ số tín hiệu trên nhiễu cho trước và lúc đó cách tính xác suất lỗi cũng có nhiều điểm khác biệt

IV. Mô Phỏng Đánh Giá Môi Trường và Các Thông Số Cấu Hình

Phần mềm MATLAB 7.0 (R2010a) được sử dụng làm môi trường mô phỏng. MATLAB tích hợp tính toán, hiển thị và lập trình trong một môi trường dễ sử dụng. Các ứng dụng điển hình như: mô hình và mô phỏng; phân tích và khảo sát hiển thị số liệu. Giao diện của phần mềm trực quan và dễ sử dụng. Communications System Toolbox và Control System Toolbox được sử dụng để hỗ trợ mô phỏng. Mô phỏng có thể chạy trực tiếp từ phần mềm hay từ một file. Hỗ trợ nhiều dạng file lưu trữ kết quả mô phỏng, thường là file .mat

4.1. Tổng quan phần mềm mô phỏng Matlab và các toolbox

Phần mềm mô phỏng MATLAB 7.0 (R2010a) là phần mềm nổi tiếng của công ty MathWorks. Nó tích hợp tính toán, hiển thị và lập trình trong một môi trƣờng dễ sử dụng. Các ứng dụng điển hình nhƣ: mô hình và mô phỏng; phân tích và khảo sát hiển thị số liệu…. Các tính năng chính: tính toán ma trận, phát triển thuật toán; môi trƣờng tƣơng tác cho phát triển mã, quản lý tập tin và dữ liệu, thống kê, phân tích Fourier; các công cụ tích hợp C/ C, thừa kế mã, công nghệ ActiveX

4.2. Quy trình mô phỏng và lưu trữ kết quả

Mô phỏng có thể chạy trực tiếp từ phần mềm hay từ một file . Hỗ trợ nhiều dạng file lƣu trữ kết quả mô phỏng, thƣờng là file . Giao diện của phần mềm MATLAB 7.0 (R2010a). Phần mềm MATLAB 7.0 (R2010a) còn đƣợc trang bị thêm các ToolBox: Communications System Toolbox - hệ thống truyền thông; Control System Toolbox - điều khiển hệ thống

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ KIỀU VĂN PHÚ NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G BẰNG MÔ PHỎNG LUẬN VĂN THẠC SỸ Hà Nội - 2011 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ KIỀU VĂN PHÚ NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G BẰNG MÔ PHỎNG Ngành: Công nghệ thông tin Chuyên ngành: Truyền dữ liệu & Mạng máy tính Mã số: 60 48 15 LUẬN VĂN THẠC SỸ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: T. ĐINH VĂN DŨNG TIEU LUAN MOI download : [e-mail] NỘI DUNG Lời cam đoan………………………………………………………………. I Lời cảm ơn…………………………………………………………………II TÓM TẮT………………………………………………………………. III NỘI DUNG……………………………………………………………….

V DANH MỤC HÌNH…………………………………………………….VII DANH MỤC BẢNG……………………………………………………VIII DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT……………………………………………. IX CHƢƠNG 1………………………………………………………………. 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G………………….1 Lịch sử phát triển mạng thông tin di động.2 Các hệ thống mạng cận 4G và 4G……………………………………….3 Thành phần của mạng 4G……………………………………………….1 Phƣơng pháp truy nhập………………………………………………….2 Ứng dụng IPv6………………………………………………………….4 Tình hình triển khai mạng 4G…………………………………………. 12 CHƢƠNG 2……………………………………………………………… 13 PHƢƠNG PHÁP TRUY NHẬP VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG…….1 Phƣơng pháp truy nhập mạng 4G……………………………………… 13 2.1 Phƣơng pháp truy nhập OFDMA……………………………………… 13 2.2 Phƣơng pháp truy nhập SC-FDMA…………………………………….3 Phƣơng pháp truy nhập MC-MC-CDMA…………………………….4 Phƣơng pháp truy nhập MIMO SC-FDMA…………………………… 28 2.2 Đánh giá chất lƣợng hệ thống thông tin di động trong kênh………….

33 nhiễu cộng Gauss………………………………………………………….1 Đối với phƣơng pháp truy nhập SC-FDMA .2 Đối với phƣơng pháp truy nhập MC-MC-CDMA .3 Đánh giá chất lƣợng hệ thống thông tin di động trong kênh…………. 35 có fading và nhiễu cộng Gauss bằng phƣơng pháp truyền thống………….4 Đánh giá chất lƣợng của hệ thống……………………………………. 42 CHƢƠNG 3……………………………………………………………… 43 v TIEU LUAN MOI download : [e-mail] ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP TRUY NHẬP BẰNG MÔ PHỎNG…….1 Môi trƣờng mô phỏng………………………………………………….2 Đánh giá theo các trạng thái thuê bao di động………………………… 56 3.3 Đánh giá phƣơng pháp truy nhập với các mức điều chế khác nhau……59 3.4 Đánh giá các phƣơng pháp truy nhập khác nhau với cùng một mức…. 64 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ……………………………………….

65 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………. 66 PHỤ LỤC…………………………………………………………………67 vi TIEU LUAN MOI download : [e-mail] DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 - Con đƣờng tiến hóa của công nghệ di động……………………………….2 - Truyền dẫn đa điểm phối hợp……………………………………………… 5 Hình 1.3 - Sơ đồ khối của nhóm SC-FDMA trong tuyến lên LTE-Advanced………… 7 Hình 1.4 - Chƣơng trình chuyển đổi thích ứng MIMO……………………………….5 - Các mô hình MIMO trong LTE-Advanced………………………………… 9 Hình 2.1 - Kết quả thực hiện FFT với các đầu vào khác nhau……………………….2 - Duy trì tính trực giao của các sóng mang con…………………………….3 - Hệ thống máy phát và thu của OFDMA………………………………….4 - Tạo ra khoảng bảo vệ cho ký tự OFDM………………………………….5 - Tham chiếu các ký tự trãi trên các sóng mang con OFDMA…………….6 – Các chòm sao điều chế LTE……………………………………………… 18 Hình 2.7 – Cấu trúc frame loại 1…………………………………………………….8 – Cấu trúc frame loại 2…………………………………………………….9 - Khối nguồn tài nguyên vật lý cho tuyến xuống………………………….10 - Sơ đồ cơ bản máy phát của SC-FDMA………………………………….11 - Sơ đồ cơ bản máy thu của SC-FDMA………………………………….12 – Ánh xạ sóng mang con theo phân bố đều……………………………….13 – Ánh xạ sóng mang con kế cận nhau…………………………………….14 - Các phƣơng pháp phân bố sóng mang con cho đa ngƣời dùng………….15 – Cấu trúc sub-frame cơ bản trong miền thời gian……………………….16 - Mô hình hệ thống máy phát và thu của Multicode CDMA…………….17 - Hệ thống máy phát của MC-CDMA…………………………………….18 - Hệ thống máy phát tín hiệu của MC-MC-CDMA……………………….19 - Mô tả một kênh MIMO với Nt anten phát và Nr anten thu……………… 30 Hình 2.20 - Hệ thống máy phát và thu của MIMO SC-FDMA……………………….21 – Đáp ứng tần số của mẫu tín hiệu……………………………………….22 – Kết quả tính xác suất lỗi………………………………………………… 39 Hình 2.23 - Pb trung bình trong kênh fading rayleigh và nhiễu cộng AWGN……….1- Giao diện MATLAB 7.2 - Hệ thống máy phát và thu của SC-FDMA……………………………….3- Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA theo các trạng thái thuê bao………….4 - Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA theo các trạng thái thuê bao………….5 - Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA theo các mức điều chế khác nhau……… 60 Hình 3.6 – Hệ thống máy phát tín hiệu của MC-MC-CDMA……………………….7 – Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA và MC-MC-CDMA với M = 16……… 62 Hình 3.8 - Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA và MC-MC-CDMA với M =64………. 63 vii TIEU LUAN MOI download : [e-mail] DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 - Tốc độ dữ liệu của LTE…………………………………………………….2 - Tốc độ dữ liệu của WiMAX……………………………………………….3 - Tốc độ dữ liệu của LTE-Advanced…………………………………………5 Bảng 1.4 - Thể hiện các phƣơng pháp truy nhập của các hệ thống…………………….1 - Các tham số điều chế cho OFDMA……………………………………….2 - Khối nguồn tài nguyên vật lý cho các băng thông khác nhau…………….3 - Các tham số điều chế cho SC-FDMA…………………………………….1 - Các tham số mô phỏng theo các trạng thái thuê bao…………………….2 - Các tham số mô phỏng theo các kiểu điều chế…………………………… 59 Bảng 3.3 – Các tham số mô phỏng MC-MC-CDMA………………………………… 62 viii TIEU LUAN MOI download : [e-mail] DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 1G First Generation 2G Second Generation 3G Third Generation 3GPP 3rd Generation Partnership Project AWGN Additive White Gaussian Noise BER Bit Error Rate CDMA Code Division Multiple Access DFT Discrete Fourier Transform EDGE Enhanced Data Rate for GSM Evolution FFT Fast Fourier Transform FDMA Frequency Division Multiple Access GPRS General Packet Radio Service GSM Global System for Mobile Communication IDFT Inverse Discrete Fourier Transform IFFT Inverse Fast Fourier Transform ITU International Telecommunication Union ITU-R ITU Radiocommunication Sector ISI Inter Symbol Interference IMT-ADVANCED International Mobile Telecommunications-Advanced LFDMA Localized Frequency Division Multiple Access LTE Long Term Evolution MC MC CDMA Multicode Multicarrier Code Devision Multiple Access MIMO Multiple-Input Multiple-Output NAT Network Address Translation OFDM Orthogonal Frequency Division Multiple OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access PAPR Peak to Average Power Ratio SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access SDMA Space-Division Multiple Access SNR Signal to Noise Ratio TDMA Time Division Multiple Access UE User Equipment UMB Ultra Mobile Broadband UMTS Universal Mobile Telecommunication Systems WCDMA Wireless Code Division Multiple Access WIMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access ix TIEU LUAN MOI download : [e-mail] CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G 1.1 Lịch sử phát triển mạng thông tin di động Trong khoảng vài chục năm trở lại đây, với sự phát triển của Internet cũng nhƣ các công nghệ không dây đã có ảnh hƣởng rất lớn đến cuộc sống của con ngƣời trên toàn thế giới. Hai nhân tố này đã làm thay đổi cách con ngƣời liên lạc với nhau, cách họ làm việc, cách họ hƣởng thụ cuộc sống thông qua các loại hình giải trí mới.

Với sự ra đời của mạng thông tin di động, chúng ta đã chứng kiến sự tăng vọt về nhu cầu dịch vụ không dây và di động. Chúng ta đã và đang chứng kiến sự phát triển đến chóng mặt của mạng không dây: năm 2002 đánh dấu thời điểm lịch sử của mạng viễn thông với số thuê bao di động vƣợt số thuê bao cố định. Theo ITU, tháng 9 năm 2005, số thuê bao di động trên thế giới đã vƣợt con số 2 tỷ. Theo thống kê của GSA (Global mobile Suppliers Association) gần đây, con số này đã vƣợt 3 tỷ.

Tuy nhiên, lịch sử của mạng tế bào còn rất ngắn. Nó mới trải qua 3 thế hệ và ở nhiều quốc gia nó vẫn còn đang ở thế hệ thứ 2. Trong mạng thông tin di động, mỗi một thập kỷ chứng kiến một thế hệ mạng mới. Thế hệ đầu tiên (1G) khởi đầu từ những năm 80.

Đó là thế hệ điện thoại di động tƣơng tự. Thế hệ thứ 2G bắt đầu nổi lên từ những năm đầu của thập kỷ 90. Thế hệ thứ 2G là công nghệ di động kỹ thuật số, cung cấp dịch vụ cả thoại và dữ liệu. Thế hệ thứ 3 bắt đầu từ năm 2001 ở Nhật, đặc trƣng bởi dịch vụ thoại, dữ liệu và đa phƣơng tiện với tốc độ cao.

Hệ thống cận 4G, nền tảng cho thế hệ thứ 4G. Con đƣờng phát triển của các công nghệ mạng thông tin di động đƣợc thể hiện ở hình 1.1- Con đƣờng tiến hóa của công nghệ di động[7] 1 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Thế hệ 1G: Đây là hệ thống truyền tín hiệu tƣơng tự. Sử dụng phƣơng pháp truy nhập phân chia theo tần số FDMA và điều chế tần số FM với các đặc điểm:  Phƣơng pháp truy nhập: FDMA.  Dịch vụ đơn thuần là thoại.

 Chất lƣợng thấp.  Bảo mật kém. AMPS (Advanced Mobile Phone System) là hệ thống thông tin di động thuộc thế hệ thứ nhất đƣợc triển khai tại Bắc Mỹ vào năm 1978 tại băng tần 800 MHz. Thế hệ 2G:  Chuẩn: GSM  Phƣơng pháp truy nhập: TDMA/FDMA  Sử dụng trong các băng tần: 890-960 (MHz) và 1710 – 1880 (MHz)  Tốc độ dữ liệu: 9.6 kbps[10] Thế hệ 2.5G:  Chuẩn: GPRS  Phƣơng pháp truy nhập: TDMA/FDMA  Sử dụng trong các băng tần: 890-960 (MHz) và 1710-1880 (MHz)  Tốc độ dữ liệu: 171 kbps Thế hệ 2.75G:  Chuẩn: EDGE  Phƣơng pháp truy nhập: TDMA/FDMA  Sử dụng trong các băng tần: 890 – 960 (MHz) và 1710 – 1880 (MHz)  Tốc độ dữ liệu: 384 kbps Thế hệ 3G:  Chuẩn: WCDMA (UMTS)  Phƣơng pháp truy nhập: CDMA  Sử dụng trong các băng tần: 1885 – 2025 (MHz) và 2110 – 2200 (MHz)  Tốc độ dữ liệu: 2 Mbps 1.2 Các hệ thống mạng cận 4G và 4G Các hệ thống mạng cận 4G:  3GPP Long-Term Evolution (LTE): là công nghệ cận 4G thƣờng mang nhãn hiệu "4G", nhƣng phiên bản LTE phát hành đầu tiên không thực hiện đầy đủ các yêu cầu IMT-Advanced.

LTE có tốc độ dữ liệu lý thuyết lên đến 100 Mbit/s cho tuyến 2 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] xuống và 50 Mbit/s cho tuyến lên nếu sử dụng một kênh 20 MHz và nhiều hơn thế nữa nếu sử dụng MIMO. Dịch vụ LTE công bố đầu tiên của thế giới đƣợc khai trƣơng ở hai thủ đô Scandinavian là Stockholm (hệ thống Ericsson) và Oslo ( hệ thống Huawei) vào ngày 14 tháng 12 năm 2009 và mang nhãn hiệu 4G. Các thiết bị đầu cuối ngƣời dùng đƣợc sản xuất bởi Samsung. Hiện nay, hai dịch vụ LTE công bố ở Mỹ đƣợc cung cấp bởi MetroPCS và Verizon Wireless.

AT & T cũng có dịch vụ LTE trong kế hoạch triển khai từ giữa năm 2011 đến cuối năm 2013, Sprint Nextel đã bắt đầu xem xét để chuyển đổi từ WiMax sang LTE trong tƣơng lai gần. Ở Hàn Quốc, SK Telecom và LG U+ đã cho phép truy nhập dịch vụ LTE kể từ ngày 1 tháng 7 năm 2011 cho các thiết bị dữ liệu, dự kiến triển khai toàn quốc vào năm 2012. LTE Tốc độ đỉnh cho tuyến xuống 100 Mbit/s Tốc độ đỉnh cho tuyến lên 50 Mbit/s Bảng 1.1- Tốc độ dữ liệu của LTE[15]  Mobile WiMAX (IEEE 802.16e): di động WiMAX (IEEE 802.16e-2005) là chuẩn truy nhập di động không dây băng thông rộng (còn đƣợc gọi là WiBro tại Hàn Quốc), đôi khi mang nhãn hiệu 4G và cung cấp tốc độ dữ liệu đỉnh là 128 Mbit/s cho tuyến xuống và 56 Mbit/s cho tuyến lên trên các kênh rộng 20 MHz.