Nâng cao chất lượng dịch vụ mạng 4G LTE tại Vinaphone Hưng Yên thông qua tối ưu vùng phủ

Luận văn thạc sĩ phân tích nâng cao chất lượng dịch vụ mạng 4g lte bằng tối ưu vùng phủ tại vinaphone hưng yên, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả thi cho

• Tác giả: Nguyễn Đức Hải
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Chiến Trinh
• Trường học: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
• Đề tài: Tối ưu Vùng Phủ 4G LTE Tại Vinaphone Hưng Yên Để Nâng Cao Chất Lượng Dịch Vụ
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G
• 1.1. Tổng quan về mạng 4G – LTE
• 1.2. Giới thiệu về công nghệ LTE, LTE Advanced
• 1.3. Mục tiêu thiết kế mạng di động 4G
• 1.4. Các thông số lớp vật lý của LTE Advanced
• 1.5. Tham số đo đánh giá tín hiệu thu RSRP, RSRQ, SINR
• 1.6. Tham số đo liên quan tốc độ dữ liệu LTE DL và UL
• 1.7. Khái niệm kênh mang BEARER
• 1.8. Các tham số QoS mức “Bearer” trong LTE
• 2. CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G
• 2.1. Quy hoạch mạng LTE
• 2.2. Quy trình vận hành, quản lý chất lượng mạng
• 2.3. Quy trình thực hiện tối ưu vùng phủ
• 2.4. Kế hoạch đo kiểm
• 2.5. Chuẩn bị cơ sở dữ liệu, thiết bị đo kiểm
• 2.6. Phân tích dữ liệu
• 2.7. Tiến hành tối ưu
• 2.8. Kiểm tra và đánh giá chất lượng mạng
• 2.9. Giải pháp nâng cao chất lượng mạng 4G
• 2.10. Cách khắc phục chất lượng dịch vụ cho mạng 4G
• 2.11. Tổng kết chương
• 3. CHƯƠNG 3: TỐI ƯU VÙNG PHỦ SÓNG CHO MẠNG 4G VINAPHONE HƯNG YÊN
• 3.1. Sự cần thiết của tối ưu
• 3.2. Hệ thống giám sát tại OMC Hưng Yên
• 3.3. Đo kiểm và phân tích kết quả
• 3.4. Giới thiệu phần mềm TEMS Investgation
• 3.5. Thiết bị đo kiểm và bài đo
• 3.6. Tiến hành đo kiểm thực tế
• 3.7. Phân tích kết quả và quy hoạch tối ưu lại vùng phủ
• 3.8. Đánh giá chất lượng sau tối ưu
• 3.9. Tổng kết chương

Tóm tắt

I. Tổng quan về mạng 4G LTE

Mạng 4G LTE là một bước tiến quan trọng trong công nghệ viễn thông, với mục tiêu cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu cao và độ trễ thấp. Công nghệ này sử dụng các kỹ thuật điều chế tiên tiến và kiến trúc mạng đơn giản hóa, cho phép tối ưu hóa vùng phủ 4G. Theo tiêu chuẩn của Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU), mạng 4G phải đạt tốc độ tải xuống tối thiểu 100 Mbps và tải lên 50 Mbps. Điều này không chỉ giúp nâng cao chất lượng dịch vụ mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng. Việc triển khai công nghệ LTE tại Việt Nam, đặc biệt là tại Vinaphone Hưng Yên, đã tạo ra một nền tảng vững chắc cho sự phát triển của các dịch vụ viễn thông mới. Các chỉ số như RSRP, RSRQ và SINR được sử dụng để đánh giá chất lượng tín hiệu và hiệu suất mạng, từ đó đưa ra các giải pháp tối ưu hóa.

1.1. Giới thiệu về công nghệ LTE

Công nghệ LTE (Long Term Evolution) được phát triển nhằm cải thiện hiệu suất mạng di động. LTE cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ cao hơn so với các công nghệ trước đó như 3G. Việc sử dụng các kỹ thuật như MIMO và OFDM giúp tăng cường khả năng truyền tải và giảm thiểu độ trễ. Mạng LTE có khả năng hỗ trợ nhiều người dùng cùng lúc, điều này rất quan trọng trong bối cảnh nhu cầu sử dụng dịch vụ di động ngày càng tăng. Đặc biệt, LTE còn hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện, từ video đến âm thanh, với chất lượng cao. Việc tối ưu hóa vùng phủ 4G tại Vinaphone Hưng Yên sẽ giúp nâng cao trải nghiệm của khách hàng, đồng thời tạo ra lợi thế cạnh tranh cho nhà mạng.

II. Giải pháp nâng cao chất lượng mạng 4G

Để nâng cao chất lượng dịch vụ mạng 4G, việc tối ưu hóa vùng phủ 4G LTE là rất cần thiết. Quy trình này bao gồm việc quy hoạch mạng, quản lý chất lượng và thực hiện các biện pháp tối ưu hóa. Các chỉ số KPI được sử dụng để đánh giá hiệu suất mạng, từ đó đưa ra các giải pháp cải thiện. Việc đo kiểm và phân tích dữ liệu là bước quan trọng trong quy trình này. Các thiết bị đo kiểm hiện đại như TEMS Investigation giúp thu thập dữ liệu chính xác về chất lượng tín hiệu và tốc độ truyền tải. Từ đó, các nhà mạng có thể điều chỉnh cấu hình mạng để cải thiện tốc độ internet và giảm thiểu độ trễ. Giải pháp này không chỉ giúp nâng cao chất lượng dịch vụ mà còn tạo ra sự hài lòng cho khách hàng, từ đó tăng cường sự trung thành của họ với nhà mạng.

2.1. Quy trình thực hiện tối ưu vùng phủ

Quy trình tối ưu hóa vùng phủ 4G bao gồm nhiều bước, từ việc thu thập dữ liệu đến phân tích và điều chỉnh mạng. Đầu tiên, cần xác định các khu vực có chất lượng dịch vụ kém thông qua việc đo kiểm thực tế. Sau đó, dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích để tìm ra nguyên nhân gây ra sự cố. Các biện pháp tối ưu hóa có thể bao gồm điều chỉnh công suất phát sóng, thay đổi vị trí trạm phát sóng hoặc bổ sung thêm trạm mới. Việc thực hiện các giải pháp này không chỉ giúp cải thiện chất lượng dịch vụ mà còn nâng cao trải nghiệm của khách hàng. Đặc biệt, trong bối cảnh cạnh tranh khốc liệt giữa các nhà mạng, việc tối ưu hóa vùng phủ 4G LTE sẽ giúp Vinaphone Hưng Yên giữ vững vị thế trên thị trường.

III. Tối ưu vùng phủ sóng cho mạng 4G Vinaphone Hưng Yên

Tối ưu vùng phủ 4G tại Vinaphone Hưng Yên là một nhiệm vụ quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ cho khách hàng. Việc này không chỉ giúp cải thiện tốc độ truyền tải mà còn giảm thiểu độ trễ, từ đó nâng cao trải nghiệm người dùng. Hệ thống giám sát tại OMC Hưng Yên đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi và đánh giá chất lượng mạng. Các thiết bị đo kiểm hiện đại được sử dụng để thu thập dữ liệu về tín hiệu và tốc độ truyền tải. Phân tích kết quả đo kiểm giúp xác định các khu vực cần cải thiện và đưa ra các giải pháp tối ưu hóa phù hợp. Đánh giá chất lượng sau tối ưu là bước cuối cùng trong quy trình này, giúp đảm bảo rằng các biện pháp đã thực hiện mang lại hiệu quả cao nhất.

3.1. Đo kiểm và phân tích kết quả

Quá trình đo kiểm và phân tích kết quả là rất quan trọng trong việc tối ưu hóa vùng phủ 4G LTE. Các thiết bị đo kiểm như TEMS Investigation được sử dụng để thu thập dữ liệu về chất lượng tín hiệu và tốc độ truyền tải. Dữ liệu này sẽ được phân tích để xác định các vấn đề tồn tại trong mạng. Việc phân tích kết quả đo kiểm giúp các nhà mạng hiểu rõ hơn về tình trạng mạng và đưa ra các giải pháp cải thiện. Đặc biệt, việc tối ưu hóa vùng phủ 4G không chỉ giúp nâng cao chất lượng dịch vụ mà còn tạo ra sự hài lòng cho khách hàng, từ đó tăng cường sự trung thành của họ với nhà mạng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Mạng 4G LTE (Long Term Evolution) đã trở thành nền tảng quan trọng trong phát triển viễn thông toàn cầu, với tốc độ tải xuống đỉnh lý thuyết lên đến 300 Mbps và tải lên 75 Mbps, độ trễ truyền dẫn dưới 5 ms. Tại Việt Nam, mặc dù công nghệ 5G đang trong giai đoạn thử nghiệm, mạng 4G vẫn giữ vai trò chủ đạo do cơ sở hạ tầng và thiết bị đầu cuối chưa hoàn thiện. Tỉnh Hưng Yên, với dân số trung bình và nhiều khu công nghiệp, có nhu cầu sử dụng dịch vụ mạng di động rất lớn. Vinaphone là một trong bốn nhà mạng chính cung cấp dịch vụ 4G tại đây, tuy nhiên chất lượng dịch vụ còn nhiều hạn chế do các yếu tố như công suất tín hiệu thu (RSRP) thấp, tốc độ tải dữ liệu không ổn định, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SINR) cao, và các vấn đề về quy hoạch tần số.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là đánh giá hiện trạng chất lượng mạng 4G tại Vinaphone Hưng Yên và đề xuất các giải pháp tối ưu vùng phủ nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ trên cơ sở hạ tầng hiện có. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào mạng 4G LTE của Vinaphone tại tỉnh Hưng Yên, sử dụng các công cụ đo kiểm và phần mềm chuyên dụng để thu thập và phân tích dữ liệu thực tế. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc cải thiện các chỉ số KPI như độ sẵn sàng mạng vô tuyến ≥ 95%, tỷ lệ truy cập thành công ≥ 90%, thời gian trễ truy nhập ≤ 10 giây, tỷ lệ truyền tải dữ liệu bị rơi ≤ 10%, và tốc độ tải dữ liệu trung bình đạt ≥ 0,8 lần tốc độ chuẩn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Công nghệ LTE và LTE-Advanced: LTE là chuẩn mạng di động thế hệ thứ tư, dựa trên nền tảng IP, sử dụng kỹ thuật điều chế OFDM, SC-FDMA và MIMO để tăng dung lượng và tốc độ truyền dữ liệu. LTE-Advanced mở rộng khả năng với tốc độ đỉnh lên đến 1 Gbps (đường xuống) và 500 Mbps (đường lên), hỗ trợ băng thông lên đến 100 MHz và cải thiện vùng phủ, hiệu quả phổ.

• Chỉ số hiệu suất chính (KPI) trong mạng LTE: Bao gồm các tham số đo lường vùng phủ (RSRP, RSRQ, SINR), khả năng truy nhập, duy trì kết nối, chất lượng dịch vụ dữ liệu (tốc độ tải xuống và tải lên), và các tham số QoS ở mức bearer như QCI, ARP, GBR, MBR.

• Mô hình quy hoạch và tối ưu mạng LTE: Quy hoạch mạng gồm ba bước chính: định cỡ mạng, quy hoạch chi tiết và vận hành tối ưu. Tối ưu vùng phủ dựa trên phân tích dữ liệu đo kiểm thực tế, điều chỉnh tham số kỹ thuật, xử lý các vấn đề về nhiễu, chuyển giao và cấu hình thiết bị.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập dữ liệu thực tế từ hệ thống mạng Vinaphone Hưng Yên, bao gồm dữ liệu đo kiểm Drive Test sử dụng phần mềm TEMS Investigation, dữ liệu KPI từ hệ thống quản lý mạng (OMC), và các báo cáo kỹ thuật liên quan.

• Phương pháp phân tích: Phân tích số liệu đo kiểm về các tham số RSRP, RSRQ, SINR, tốc độ tải xuống và tải lên, so sánh với các tiêu chuẩn kỹ thuật và KPI đề ra. Sử dụng mô hình tính toán quỹ đường truyền lên và xuống, đánh giá vùng phủ và dung lượng mạng. Phân tích nguyên nhân các vấn đề mạng dựa trên dữ liệu cảnh báo, nhật ký đo kiểm và phản hồi khách hàng.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2021, bao gồm giai đoạn thu thập dữ liệu thực địa, phân tích và đánh giá hiện trạng, đề xuất giải pháp tối ưu, triển khai thử nghiệm và đánh giá hiệu quả sau tối ưu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Chất lượng vùng phủ hiện tại chưa đồng đều: Dữ liệu đo kiểm cho thấy tỷ lệ RSRP trung bình tại các khu vực đô thị đạt khoảng -95 dBm, trong khi tại các vùng ngoại ô và khu công nghiệp có giá trị thấp hơn, khoảng -110 dBm, dẫn đến vùng phủ sóng không ổn định.

2. Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SINR) thấp tại các điểm nóng: Tại các khu vực có mật độ người dùng cao, SINR trung bình chỉ đạt khoảng 10 dB, thấp hơn mức tối ưu 15 dB, ảnh hưởng đến tốc độ tải dữ liệu và chất lượng dịch vụ.

3. Tốc độ tải xuống và tải lên chưa đạt kỳ vọng: Tốc độ tải xuống trung bình đo được là 25 Mbps, thấp hơn 17% so với mục tiêu 30 Mbps, trong khi tốc độ tải lên trung bình là 10 Mbps, thấp hơn 20% so với mục tiêu 12 Mbps.

4. Các vấn đề về cấu hình và nhiễu: Phân tích dữ liệu cho thấy tồn tại hiện tượng chéo cell, thiếu neighbor cell trong cấu hình, và nhiễu kênh lân cận làm giảm hiệu quả sử dụng tài nguyên phổ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các vấn đề trên là do quy hoạch tần số chưa tối ưu, cấu hình tham số kỹ thuật chưa phù hợp với đặc điểm địa hình và mật độ người dùng tại Hưng Yên. So với các nghiên cứu trong ngành, kết quả này tương đồng với thực trạng các mạng 4G tại các tỉnh có mật độ dân cư phân bố không đồng đều. Việc sử dụng phần mềm đo kiểm TEMS và phân tích KPI đã giúp xác định chính xác các điểm yếu trong vùng phủ và chất lượng dịch vụ.

Việc tối ưu vùng phủ dựa trên điều chỉnh công suất phát, góc nghiêng anten (tilt), bổ sung neighbor cell và cân bằng tải giữa các cell được chứng minh là giải pháp hiệu quả. Dữ liệu sau tối ưu cho thấy RSRP tăng trung bình 5 dBm, SINR cải thiện 3 dB, tốc độ tải xuống tăng 15%, và tỷ lệ truy cập thành công dịch vụ tăng lên 92%. Các biểu đồ so sánh trước và sau tối ưu minh họa rõ sự cải thiện về vùng phủ và chất lượng dịch vụ.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu cấu hình anten và công suất phát: Điều chỉnh góc nghiêng (tilt) và công suất phát của các trạm gốc để mở rộng vùng phủ và giảm nhiễu, nhằm nâng cao chỉ số RSRP và SINR. Thời gian thực hiện dự kiến 3 tháng, do đội kỹ thuật Vinaphone Hưng Yên đảm nhiệm.

2. Cập nhật và bổ sung neighbor cell: Kiểm tra và bổ sung danh sách neighbor cell để cải thiện chuyển giao và giảm hiện tượng chéo cell, nâng cao tỷ lệ truy cập thành công dịch vụ. Thời gian thực hiện 2 tháng, phối hợp giữa bộ phận vận hành và quản lý mạng.

3. Triển khai hệ thống mạng tự tối ưu SON: Áp dụng công nghệ Self Optimising Networks để tự động hóa quy trình tối ưu, giảm chi phí vận hành và tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng. Đề xuất triển khai trong vòng 6 tháng với sự hỗ trợ từ nhà cung cấp thiết bị.

4. Phân bổ lại phổ tần số (refarming): Tận dụng các dải tần số thấp hơn để cải thiện vùng phủ, đặc biệt tại các khu vực nông thôn và trong nhà, đồng thời tăng dung lượng mạng. Cần phối hợp với cơ quan quản lý tần số và các nhà mạng khác, thời gian thực hiện dự kiến 12 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các kỹ sư và chuyên gia viễn thông: Nghiên cứu các giải pháp tối ưu vùng phủ và cải thiện chất lượng mạng 4G, áp dụng trong vận hành và

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G Trong chương này em sẽ trình bày những vấn đề tổng quan về mạng 4G: và đưa ra các thông số vật lý, các chỉ số KPI, tham số chất lượng và quy hoạch tần số cho 4G. Nội dung dự kiến gồm có các phần cơ bản như sau:  Tổng quan mạng LTE.  Chỉ số KPI trong mạng LTE.  Các tham số QoS trong mạng LTE.

 Quy hoạch tần số 4G.  Tổng kết chương. TỔNG QUAN VỀ MẠNG 4G – LTE 1. Giới thiệu về công nghệ LTE, LTE Advanced Mạng di động 4G là thế hệ mạng tiếp theo của 3G [11], được IEEE đặt ra nhằm phân biệt với các chuẩn mạng trước đó (2G/3G).

Những tiêu chuẩn cơ bản nhất của mạng 4G được Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU- International Telecommunication Union) chính thức thiết lập vào tháng 3 năm 2008, được gọi tên là IMT – Advanced (Interntional Mobile Telecomunications Advanced) với các đặc điểm cơ bản như: (1) Là mạng dựa vào chuyển mạch gói All-IP; (2) Tốc độ tải cao nhất đạt ~100Mbps tại các thiết bị, phương tiện, có tính di động cao (tàu lửa, xe hơi, …) và 1Gbps tại các vật thể, phương tiện, thiết bị có tính di động thấp (người dùng đứng yên một chỗ, hoặc đi bộ chậm); (3) Có thể tự động chia sẻ tài nguyên mạng để hỗ trợ nhiều người dùng cùng một lúc; (4) Sử dụng các kênh có băng thông 5-20 MHz, tuỳ chọn đến 40 MHz; Hiệu quả băng thông Max=5 bit/s/Hz downlink, và 6,75 bit/s/Hz uplink; (5) Truyền tải dữ liệu trên các mạng không đồng nhất phải diễn ra trơn tru, ổn định; (6) Có khả năng cung cấp dịch vụ chất lượng cao trong việc hỗ trợ đa phương tiện thế hệ tiếp theo. Hiện nay, có một số công nghệ không dây đang được xây dựng hoặc đang trong quá trình triển khai nhằm đáp ứng nhu cầu tương lai như LTE, HSPA + và WiMax. Trong đó hai chuẩn mạng cho tốc độ truyền tải dữ liệu cao hiện nay (<1Gb/s): LTE và WiMax. Luan van 12 Về công nghệ, LTE và Wimax có một số khác biệt nhưng cũng có nhiều điểm tương đồng.

Cả hai công nghệ đều dựa trên nền tảng IP. Cả hai đều dùng kĩ thuật MIMO để cải thiện chất lượng truyền/nhận tín hiệu, đường xuống từ trạm thu phát đến thiết bị đầu cuối đầu được tăng tốc bằng kĩ thuật OFDM hỗ trợ truyền tải dữ liệu đa phương tiện và video. Theo lý thuyết, chuẩn Wimax hiện tại (802.16e) cho tốc độ tải xuống tối đa là 70Mbps, còn LTE dự kiến có thể cho tốc độ đến 300Mbps. Tuy nhiên, khi LTE được triển khai ra thị trường có thể Wimax cũng sẽ được nâng cấp lên chuẩn 802.16m (còn được gọi là Wimax 2.0) có tốc độ tương đương hoặc cao hơn.

4G LTE là một chuẩn cho truyền thông không dây tốc độ dữ liệu cao dành cho điện thoại di động và các thiết bị đầu cuối dữ liệu [11]. Nó dựa trên các công nghệ mạng GSM/EDGE và UTMS/HSPA, LTE nhờ sử dụng các kỹ thuật điều chế mới và một loạt các giải pháp công nghệ khác như lập lịch phụ thuộc kênh và thích nghi tốc độ dữ liệu, kỹ thuật đa anten để tăng dung lượng và tốc độ dữ liệu. Các tiêu chuẩn của LTE được tổ chức 3GPP (Dự án đối tác thế hệ thứ 3) ban hành và được quy định trong một loạt các chỉ tiêu kỹ thuật của Phiên bản 8 (Release 8), với những cải tiến nhỏ được mô tả trong Phiên bản 9 [10]. Các dịch vụ LTE đầu tiên được nhà cung cấp dịch vụ viễn thông Thụy Điển TeliaSonera cho ra mắt thị trường Stockholm (Thụy Điển) và Oslo (Na Uy) vào tháng 12- 2009.

Sau đó ở Mỹ, Verizon trở thành nhà cung cấp dịch vụ mạng di động đầu tiên triển khai 4G. Theo kết quả đo thử cuối năm ngoái, tốc độ tải xuống trung bình khi sử dụng mạng LTE – chạy trên tần số 2,6 GHz – của TeliaSonera là 33,4 Mb/giây. Mạng LTE của Verizon sử dụng băng tần hẹp hơn với 700 MHz. Tốc độ tải xuống trung bình của Verizon thấp hơn ở mức từ 5-12 Mb/giây, còn tải lên là 2- 5 Mb/giây tùy theo khu vực phủ sóng.

Tuy vậy, cả hai mức được công bố ở trên đều cao hơn so với tốc độ thực của mạng 3G thường không quá 4 Mb/giây. Việc một thế hệ mạng tốc độ cao hơn ra đời để đáp ứng được nhu cầu bùng nổ về các dịch vụ truyền tải dữ liệu video chất lượng cao là điều hiển nhiên. Thực chất, LTE là thế hệ thứ tư của chuẩn UMTS do 3GPP phát triển [10,13]. UMTS thế hệ thứ ba dựa trên WCDMA đã được triển khai trên toàn thế giới.

Để đảm bảo tính cạnh tranh cho hệ thống này, tháng 11 năm 2014, 3GPP đã bắt đầu dự án nhằm xác định bước phát triển về lâu dài cho công nghệ di động UMTS với tên gọi Long Term Evolution (LTE). 3GPP Luan van 13 đặt ra yêu cầu cao cho LTE, bao gồm giảm chi phí cho mỗi bit thông tin, cung cấp dịch vụ tốt hơn, sử dụng linh hoạt các băng tần mới, đơn giản hóa kiến trúc mạng với các giao tiếp mở và giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ ở thiết bị đầu cuối. Đặc tả kỹ thuật cho LTE đang được hoàn tất và các sản phẩm LTE đã được các hãng tung ra thị trường. LTE được nhận định sẽ tồn tại trong giai đoạn đầu của 4G, tiếp theo đó sẽ là IMT Advance.

Hiện nay, tại nhiều nước trên thế giới, khi phiên bản đầu tiên của chuẩn LTE đang hoàn thành thì tâm điểm của sự chú ý đang chuyển sang sự tiến hóa tiếp theo của công nghệ này, đó là LTE-Advanced. Một trong những mục tiêu của quá trình tiến hóa này là để đạt tới và thậm chí vượt xa những yêu cầu của IMT- Advanced của Thông tin Vô Tuyến ITU-R (Radiocommunication, gọi tắt là ITU-R) [9] nhằm cải thiện một cách đáng kể về mặt hiệu năng so với các hệ thống hiện tại bao gồm cả hệ thống LTE phiên bản đầu tiên. Các chuyên gia công nghệ cũng nhận định rằng LTE cần phải cải tiến. LTE-Advanced (LTE-A) sẽ là chuẩn thống trị trong tương lai gần.

Công nghệ này mới thật sự được coi là 4G do đáp ứng đầy đủ các tiêu chí kỹ thuật mà ITU đặt ra cho hệ thống mạng không dây thế hệ thứ 4. LTE-A được định nghĩa tại 3GPP release 10, là giải pháp 4G toàn cầu. Nó giúp cải thiện hiệu quả trải phổ, tăng dung lượng và vùng phủ mạng, tăng khả năng hỗ trợ cho người dùng/thiết bị đầu cuối, cải thiện trải nghiệm người dùng mobile băng rộng. Sự phát triển của LTE Advance/IMT Advance và sự tiến triển từ các dịch vụ của 3G [1] được phát triển từ kĩ thuật UMTS/W-CDMA được trình bày cụ thể trong bảng 1.1: So sánh thông số đặc điểm của các hệ thống LTE HSPA WCDMA ADVANCED HSDPA/ HSPA+ LTE (UMTS) (IMT HSUPA ADVANCE) Max downlink 384K 14M 28M 100M 1G speed bps Max uplink 128K 5.7M 11M 50M 500M speed bps Latency round 150ms 100ms 50ms(max) ~10ms Less than 5ms trip time approx 3GPP Rel 99/4 Rel 5/6 Rel 7 Rel 8 Rel 10 releases Luan van 14 Approx 2005/6 years of HSDPA 2003/4 2008/9 2009/10 initial roll 2007/8 out HSUPA Access OFDMA/ OFDMA/ CDMA CDMA CDMA methodology SC-FDMA SC-FDMA Các mục tiêu của công nghệ LTE [7] là:  Tốc độ đỉnh tức thời với băng thông 20Mhz: Tải lên: 50 Mbps và tải xuống: 100 Mbps.

 Dung lượng dữ liệu truyền tải trung bình của một người dùng trên 1Mhz so với mạng HSDPA Rel.6: Tải lên: Gấp 2 đến 3 lần và Tải xuống: Gấp 3 đến 4 lần.  Hoạt động tối ưu với tốc độ di chuyển của thuê bao là 0-15 km/h. Vẫn hoạt động tốt với tốc độ từ 15-120 km/h. Vẫn duy trì được hoạt động khi thuê bao di chuyển với tốc độ từ 120-350 km/h (thậm chí 500 km/h tùy băng tần).

 Các chỉ tiêu trên phải đảm bảo trong bán kính vùng phủ sóng 5km, giảm chút ít trong phạm vi đến 30km. Từ 30-100km thì không hạn chế.  Độ dài băng thông linh hoạt: Có thể hoạt động với các băng tần 1.6 Mhz, 10Mhz, 15Mhz và 20Mhz cả chiều lên và chiều xuống. Hỗ trợ cả hai trường hợp độ dài băng lên và băng xuống bằng nhau hoặc không.

Một số đặc điểm của LTE Advance:  Tốc độ dữ liệu đỉnh: 1 Gbps cho đường xuống và 500 Mbps cho đường lên.  Băng thông sử dụng: 20Mhz_100Mhz.  Hiệu quả phổ đỉnh: 30bps/Hz cho đường xuống và 15 bps/Hz cho đường lên.  Thời gian chờ: Nhỏ hơn 50 ms khi chuyển từ trạng thái rỗi sang trạng thái kết nối và nhỏ hơn 5ms cho mỗi chuyển mạch gói riêng lẻ.

 Tính di động: giống LTE.  Khả năng tương thích: LTE Advance có khả năng liên kết mạng với LTE và các hệ thống của 3GPP. Có thể mô tả quá trình tiến tới 4G của các công nghệ hiện có như hình 1. Luan van 15 Hình 1.1: Quá trình phát triển các công nghệ thông tin di động đến 4G 1.

Mục tiêu thiết kế mạng di động 4G 3GPP đặt ra yêu cầu cao cho LTE bao gồm giảm chi phí cho mỗi bit thông tin, cung cấp dịch vụ tốt hơn, sử dụng linh hoạt các băng tần hiện có và bằng tần mới, đơn giản hóa kiến trúc mạng với các giao tiếp mở và giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ ở thiết bị đầu cuối [7, 9]. Mục tiêu này được cụ thể trong bảng 1.2: Mục tiêu thiết kế LTE - Bắt đầu các dịch vụ mới dựa trên - Cơ sở hạ tầng dịch vụ mới những khả năng mới - Triển khai nhanh các dịch vụ mới - Các dịch vụ cao cấp nhờ nâng cao - Kết nối và chuyển giao linh hoạt giữa nhiều chất lượng tính năng mạng hệ thống truy nhập - 100Mb/s (tốc độ cao nhất của môi trường di - Tốc độ truyền dẫn động). - Chi phí - Gấp 10 lần hệ thống 3G - 1/10 đến 1/100 trên mỗi bit truyền - Thời gian trễ - 50ms hoặc tối ưu hơn Luan van 16 Những yêu cầu cho LTE được chia thành các phần chính khác nhau như sau: Tiềm năng mạng lưới, hiệu suất hệ thống, kiến trúc mạng lưới và khả năng mở rộng, nâng cấp, quản lý tài nguyên vô tuyến, độ phức tạp, những vấn đề chung. Tiềm năng mạng lưới Yêu cầu được đặt ra là việc đạt tốc độ dữ liệu đỉnh cho đường xuống 100Mbit/s và đường lên 50Mbit/s, khi hoạt động trong phân bố phổ 20MHz [4].

Khi mà phân bố phổ hẹp hơn thì tốc độ dữ liệu đỉnh cũng sẽ tỉ lệ theo. LTE hỗ trợ cả chế độ FDD và TDD. Rõ ràng đối với trường hợp TDD, truyền dẫn đường lên và đường xuống theo định nghĩa không thể xuất hiện đồng thời.