Về đặc tính kỹ thuật, dịch vụ mạng 4G LTE cho tốc độ tải xuống ở mức cao nhất đạt 300 Mbps, và tốc độ tải lên (mức cao nhất) đạt 75 Mbps với độ trễ trong việc truyền tải dữ liệu thấp hơn 5 ms. Bên cạnh đó, công nghệ 4G LTE cũng có khả năng quản lý các thiết bị di động có tốc độ di chuyển nhanh, cũng như những luồng dữ liệu đa điểm, tại nhiều vị trí khác nhau. Về băng tần hỗ trợ, tiêu chuẩn 4G LTE có thể hoạt động ở nhiều băng tần khác nhau, cụ thể, ở Bắc Mỹ, băng tần hỗ trợ là 700/800 và 1700/1900, Nam Mỹ là 2500 MHz, ở Châu Âu là 800/1800/2600 MHz, Châu Á là 1800/2600 MHz, và cuối cùng ở Úc là 1800 MHz. Chính vì vậy, một chiếc smartphone có hỗ trợ LTE ở nước này nhưng có thể sẽ không sử dụng được dịch vụ LTE ở nước khác.
1.1.1.3 Chất lượng thoại của 4G LTE
VoLTE
VoLTE là dịch vụ dựa vào giao thức Internet (Internet Protocol) để truyền các gói dữ liệu và giọng nói. Bằng việc sử dụng băng thông lớn hơn và dải tần số âm 50 - 7000Hz dựa trên mạng 4G LTE, VoLTE có thể mang lại chất lượng cuộc gọi tốt hơn khoảng 40% (các nhà cung cấp thường hay gọi "HD Voice" hay "chất lượng âm thanh độ phân giải cao) so với khi gọi bằng mạng 3G vốn có tần số âm hẹp hơn, chỉ 300 - 2400Hz. Dịch vụ này còn có thể giảm thời gian kết nối giữa hai thiết bị với nhau trong chỉ 1/4 giây, nhanh hơn nhiều so với con số 5 giây của mạng 3G.
Full-HD Voice
Full-HD Voice thực chất cũng là tính năng giúp nâng cao chất lượng cuộc gọi như VoLTE. Tuy nhiên so với VoLTE, thì Full-HD Voice hỗ trợ mạnh mẽ hơn khi nó sử dụng băng thông lớn hơn rất nhiều và dải tần số âm cũng được nới rộng ra từ 20 -
20.000 Hz dựa trên mạng 4G LTE. Bên cạnh đó, ngoài chất lượng cuộc gọi cao, Full- HD Voice còn giảm thiểu đến mức tối đa thời gian kết nối giữa hai thiết bị. Hiện Full- HD Voice vẫn chưa thực sự phổ biến, và có lẽ chúng ta phải đợi thêm một thời gian nữa mới có thể thấy nó xuất hiện rộng rãi trên các thiết bị di động. Một nhược điểm nho nhỏ của Full-HD Voice là nó yêu cầu người gọi và người nhận cuộc gọi cả hai phải sử dụng smartphone có hỗ trợ tính năng đó mới có thể sử dụng được.
Chip 4G LTE tích hợp vào SoC
Thông thường Snapdragon S4, Snapdragon 600, Tegra 3, Tegra 4 thế hệ cũ, là các SoC có vai trò quản lý các tác vụ của toàn bộ hệ thống, còn việc kết nối đến mạng
4G LTE sẽ do modem LTE (nằm độc lập với SoC) đảm nhiệm. Tuy nhiên, việc SoC và chip LTE nằm hai vị trí khác nhau đã dẫn đến rất nhiều nhược điểm làm ảnh hưởng không tốt đến smartphone/tablet như: mức tiêu hao năng lượng nhiều hơn, diện tích bên trong phần cứng của máy bị thu hẹp, hiệu năng của hệ thống bị giảm, dẫn đến việc xử lý của máy cũng trở nên chậm chạp hơn. Thấy rõ được những điểm yếu như vậy, các hãng sản xuất chip di động như Qualcomm, Samsung, Intel hay Nvidia bắt đầu tính đến phương án tích hợp thẳng modem 3G/4G LTE vào SoC nhằm khắc phục tất cả các vấn đề trên.
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam - 1 -
Nghiên cứu ứng dụng triển khai công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile tại tỉnh Quảng Nam - 2 -
Mô Hình Tham Chiếu Nền Tảng Dịch Vụ: Dịch Vụ Nâng Cao -
Mối Liên Quan Giữa Mạng Thế Hệ Sau Ngn Và Hệ Thống Di Động 4G -
Bộ Điều Khiển Truy Nhập Vô Tuyến Rac (Radio Access Controller)
Xem toàn bộ 103 trang tài liệu này.
1.1.2 Thực tiễn 4G LTE tại Việt Nam
Hiện tại, Việt Nam đang thuộc nhóm quốc gia có kế hoạch triển khai mạng LTE. Mặc dù nhiều nhà mạng đang bước đầu thử nghiệm nhưng người dùng vẫn chưa nhận được một thông tin chính thức nào.
Theo một số nhận định của chuyên gia nước ngoài am hiểu về thị trường di động của Việt nam, hiện tại 3G vẫn đang đáp ứng đủ nhu cầu sử dụng dữ liệu của người dùng, do đó các nhà mạng trong nước vẫn chưa để ý nhiều đến việc khai thác mạng 4G. Khó có thể nói được thời gian chính xác để triển khai 4G LTE tại nước nhà, nhưng với tốc độ tăng trưởng chóng mặt của doanh số các thiết bị di động bán ra như hiện nay thì tương lai về một mạng băng thông rộng không dây sẽ không còn xa.
1.2 Mô hình tham chiếu hệ thống thông tin di động 4G
1.2.1 Bốn miền của mô hình tham chiếu
Mô hình tham chiếu cho các hệ thống di động 4G mô tả theo phương diện mạng trên hình 1.1. Hệ thống di động 4G bao gồm bốn miền sau: dịch vụ vàứng dụng, nền tảng dịch vụ, mạng lõi chuyển mạch gói, và truy cập vô tuyến mới. Hệ thống di động 4G có 3 đặc trưng sau:
Cung cấp cho người sử dụng những dịch vụ vàứng dụngở mức độ độc lập cao từ hệ thống truy cập.
Thực thi kết nối và các dịch vụ liền mạch giữa các hệ thống thông qua mạng gói.
Ba khả năng vô tuyến của truy cập vô tuyên mới nhờ giao diện vô tuyếnđưa ra cấp độ phổ biến cao.
1.2.1.1Miền dịch vụ và ứng dụng
Miền dịch vụ vàứng dụng cung cấp các dịch vụ và cácứng dụng của các hệ thống di động 4G. Các dịch vụđiển hình bao gồm các dịch vụ thông tin về vị trí, các dịch vụ ngăn ngừa/kiểm soát hiểm hoạ, các dịch vụđa phương tiện chất lượng cao, các dịch vụ
thương mại di động, các dịch vụ quản lý bản quyền số, các dịch vụ phân phối nội dung, các dịch vụ hỗ trợ tải phần mềm, các dịch vụ điều khiển từ xa, cũng như nhiều dịch vụ khác. Các dịch vụ vàứng dụng này không chỉ bao gồm các vấn đề lần đầu tiên xuất hiện trên các hệ thông di động 4G, mà còn bao gồm các vấn đềđang được cung cấp hoàn chỉnh trên mạng 3G hiện nay hay trên các hệ thống W-LAN và các phiên bản nâng cấp của chúng. Thêm vào đó, các dịch vụ và ứng dụng này nên được tạo ra để có thể sử dụng trong cả truy cập sóng vô tuyến mới của các hệ thống di động 4G và các hệ thống truy cập hiện hành. Hơn nữa, một đặc tính tác nhân được mong đợi tập trung vào lĩnh vực dịch vụ vàứng dụng để hỗ trợ sự cung cấp trơn tru các dịch vụ vàứng dụng.
1.2.1.2Miền nền tảng dịch vụ
Miền nền tảng dịch vụ cung cấp cơ sở dịch vụ để hỗ trợ triển khai các dịch vụ và ứng dụng được đưa ra bởi miền dịch vụ và ứng dụng. Cấu trúc cơ bản của cơ sở dịchvụ này được hỗ trợ bởi ba bộ đặc tính: các đặc tính đa phương tiện, các đặc tính mạng tốc độ cao/dung lượng lớn, và các đặc tính chất lượng dịch vụ mạng.
Hình 1.1 Mô hình tham chiếu hệ thống di động 4G
Các dịch vụ nền tảng mà 4G LTE cung cấp:
Service & Application: Miền dịch vụ và ứng dụng; gồm các dịch vụ sau:
Posional Information Services: Dịch vụ thông tin cá nhân
Disaster Detection/Admin Services: Dịch vụ phát hiện/quản trị thiên tai
High Quality Multimedia Services: Dịch vụ đa phương tiện chất lượng cao
Mobile Commerce Services: Dịch vụ thương mại di động
Digital Right Management Services: Dịch vụ quản trị bản quyền số
Contents Delivery Services: Dịch vụ phân phối nội dung
Solfware Download Support Services: Dịch vụ hổ trợ tải phần mềm
Remote Control Services: Dịch vụ điềukhiển từ xa
Service Platform: Nền tảng dịch vụ; gồm các tác nhân sau:
Social Systems: Hệ thống xã hội
Security, AAA and Settlement: Bảo mật, thanh toán
Application QoS: Chất lượng dịch vụ ứng dụng
Database/Remote Server: Cơ sở dữ liệu/máy chủ từ xa
High speed & Large Capacity Network: Mạng dung lượng lớn, tốc độ cao
Network QoS I/F: Chức năng tương tác chất lượng dịch vụ mạng
Packet Based Core Netword: Miền mạng lõi chuyển mạch gói
New Radio Access: Miền truy cập vô tuyến mới
1.2.1.3Miền nền tảng chuyển mạch gói
Miền mạng lõi chyển mạch gói đóng vai trò kết nối các hệ thống truy cập khác nhau với miền nền tảng dịch vụ, và không phụ thuộc vào các hệ thống truy cập. Mạng này cho phép sự kết nối giữa các hệ thống di động 4G cũng như các hệ thống truy cập khác (ví dụ như 2G/3G, mạng LAN không dây, phát thanh số, và các mạng IP khác,
…), dể cung cấp sự truy cập liền mạch cho người sử dụng.
1.2.1.4Miền truy cập vô tuyến mới
Truy cập vô tuyến mới – một khả năng truy cập vô tuyến mới cho các hệ thống 4G – có thể được tạm chia thành ba khả năng: khả năng truy cập di động mới, khả năng truy cập không dây tự do mới, và khả năng mạng di chuyển. Khả năng truy cập di động mới cho phép truy cập dải tần rộng thậm chí trong các môi trường dịch chuyển tốc độ cao, và đưa ra khả năng sử dụng tương tự như các dịch vụ tế bào hiện nay. Truy cập không dây tự do mới thực thi trước hết truy cập băng tần siêu rộng khi di chuyển ở tốc độ thấp, và đưa ra khả năng sử dụng tương tự như các dịch vụ mạng LAN không dây hiện nay. Khả năng mạng dịch chuyển là một khả năng để đưa ra truy cập không dây trong các môi trường có số lượng lớn người di chuyển cùng lộ trình như một nhóm, như ở trên xe buýt hay tàu hỏa. Nó được yêu cầu để thực thi các khả năng truy cập vô tuyến để sử dụng tài nguyên vô tuyến một cách hiệu quả.
1.2.2 Mô hình tham chiếu nhìn từ nền tảng dịch vụ
Mô hình tham chiếu nhìn từ phương diện dịch vụ bao gồm 3 yếu tố là các thiết bị di động, cơ sở hạ tầng mạng di động 4G và nền tảng dịch vụ được mô tả ở hình 1.2.
Các thiết bị di động thực hiện truyền thông đa đường với cơ sở hạ tầng hệ thống di động 4G và hệ thống mạng khác. Khi một cơ sở hạ tầng hệ thống không thể hoạt động trong phạm vi có thể truy cập, truyền thông đa hop được thực hiện. Các thiết bị đầu cuối hỗ trợ giao diện rất phong phú bao gồm đặc tính xem tài liệu điện tử, và các chức năng trợ giúp, ví dụ như nhận diện chữ viết, hình ảnh, giọng nói được xây dựng sẵn. Chúng cũng được cung cấp chức năng tăng cường tính bảo mật, chức năng tính tớn và xác thực, tính năng quản lý bản quyền số và cảm biến sinh trắc học. Những thiết bị đầu cuối có đặc tính cấu hình lại cho phép người dùng tải xuống,thực thi và tùy biến nhiều loại chương trình khác nhau. Một đặc điểm khác biệt của mô hình này là có nhiều yêu cầu về chức năng của các thiết bị đầu cuối cũng như các thiết bị hiệu năng cao.
Cơ sở hạ tầng hệ thống di động 4G triển khai truyền dẫn dung lượng lớn, tốc độ cao và truyền dẫn đa phương tiện chất lượng cao. Cơ sở hạ tầng có đặc tính thông báo QoS giữa các lớp vì vậy sự phối hợp QoS giữa các lớp được thực thi.
Nền tảng dịch vụ bao gồm nhiều máy chủ và tác nhân, cung cấp các đặc tính định vị dựa trên các hệ thống thông tin vị trí, việc quản lý quyền truy cập của người sử dụng thông qua xác thực sinh học cũng như việc quản lý và tham chiếu thông tin cá nhân. Hệ thống cơ sở dữ liệu phân tán và các máy phục vụ nội dung chất lượng cao được kết nối với nhau. Do đó quyền truy nhập được điều khiển bởi máy chủ chứng thực, video hoặc nhạc mà đáp ứng nhu cầu người sử dụng và khả năng của các thiết bị đầu cuối có thể được phân phối bởi các tác nhân từ máy chủ nội dụng. Nền tảng dịch vụ cũng được gắn kết với các hệ thống xã hội. Trong trường hợp có thảm họa xãy ra, hệ thống mạng có độ tin cậy cao sẽ được cấu hình để truyền thông quảng bá về nơi diễn ra thảm họa. Ngoài ra, thiết bị đầu cuối có gẳng các bộ cảm biến sinh học sẽ truyền tự động thông tin trong các điều kiện khẩn cấp.
Theo khía cạnh dịch vụ, mô hình này có thể chia nhỏ hơn thành 3 loại:
Tính tiện lợi cho người sử dụng
Các dịch vụ tiên tiến
Quản lý hệ thống
Trong 3 loại này, tính tiện dụng cho người dùng và các dịch vụ tiên tiến được hỗ trợ bởi quản lý hệ thống. Và đám mây trong hình chỉ ra một nền tảng để đặt các máy chủ và cơ sở dữ liệu. Chúng được xây dựng dựa trên 3 tiêu chí cơ sở hạ tầng: đa truyền thông chất lượng cao, truyền tải với tốc độ cao và dung lượng lớn, và QoS I/F.
1.2.2.1Lợi ích của người sử dụng
Mô tả trong hình 1.3, lợi ích của người sử dụng là một nhóm liên quan tới việc dễ dàng sử dụng, và bao gồm các đặc tính như giao diện người sử dụng, trợ giúp, khả năng xử lý/ thời gian sử dụng/giao diện của thiết bị, và khả năng cấu hình lại thiết bị đầu cuối. Với giao diện người sử dụng, yêu cầu phải thực thi sự hiển thị hình ảnh, giọng nói với chất lượng cao hơn, và đạt được sự nâng cao về giao diện để đơn giản hóa các thủ tục nhập thông tin. Các yêu cầu cho các tác nhân bao gồm sự cung cấp các dịch vụ phù hợp với nhu cầu và hoàn cảnh của người sử dụng, khả năng để yêu cầu và nhận thông tin vì lợi ích của những người sử dụng, và sự thực hiện đầy đủ của các đặc tính tác nhân trong các thiết bị đầu cuối, nền dịch vụ và nhà cung cấp dịch vụ. Liên quan tới khả năng xủa lý/thời gian sử dụng/giao diện của thiết bị đầu cuối, khả năng xử lý của thiết bị có khả năng truy cập thông tin đa phương tiện chất lượng cao, thời gian sử dụng lâu hơn giúp người sử dụng không phải quan tâm tới dung lương của pin và giao tiếp với nhiều loại thiết bị ngoại vi được đưa ra.
1.2.2.2Các dịch vụ tiên tiến
Các dịch vụ tiên tiến, hình 1.4, là khía cạnh có liên quan đến tính hiện đại của dịch vụ, và bao gồm các đặc điểm sau: đa truyền thông chất lượng cao, đầu vào thông tin, vị trí/định vị, và cảm biến/điều khiển từ xa. Để cho phép người dùng nhận được dịch vụ tiên tiến chất lượng cao thông qua các thiết bị di động 4G, thông tin môi trường xung quanh người sử dụng sẽ được truyền đi bởi các thiết bị đầu cuối và dưa trên thông tin này các hệ thống dịch vụ gia tăng khác nhau sẽ hoạt động trên nền tảng dịch vụ.
Hình 1.2 Mô hình tham chiếu nền tảng dịch vụ
Hình 1.3 Mô hình tham chiều nền tảng dịch vụ: tiện nghi người dùng