Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
Quy hoạch tần số cho hệ thống thông tin di đông
Quy hoạch tần
thống
thế số
hệ cho
thứ hệ
5 tại
Việtthông
Nam tin di đông
thế hệ thứ 5 tại Việt Nam
Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thơng Tin (ECIT 2015)
Đồn Quang Hoan
Nguyễn Anh Tuấn
Cục Tần số vơ tuyến điện
Hà Nội,
Việt Hoan
Nam
Đồn
Quang
Cục Tần số vơ tuyến điện
Hà Nội, Việt Nam
Tóm tắt— Thế giới đang hướng tới mạng thông tin kết nối
rộng khắp và kết nối mọi loại hình thiết bị. Thiết bị thơng tin di
động ngày càng đa dạng và đang là thành phần thiết yếu của
Thế giới
đang
thơng
kết đáp
nối
Tóm
tắt— Mạng
cuộc sống.
thơng
tin hướng
di độngtới
thếmạng
hệ thứ
5 cầntinphải
rộng
khắpcầu
và về
kếttốc
nốiđộ
mọicao
loạivàhình
thiết
bị. Thiết
bị lớn,
thôngkết
tinnối
di
ứng nhu
dung
lượng
dữ liệu
động
đa dạng
vàtrễ
đang
là và
thành
phần
nhiều ngày
thiết càng
bị cùng
lúc, độ
thấp
độ tin
cậythiết
cao yếu
khi của
mà
cuộc
tin4 di
động
hệđược.
thứ 5Bài
cầnbáo
phải
đáp
mạngsống.
thôngMạng
tin thếthông
hệ thứ
chưa
đápthế
ứng
này
sẽ
ứng
về tốctrạng
độ cao
dung và
lượng
dữ liệu
lớn, tần
kết cho
nối
đánhnhu
giá cầu
lại hiện
quyvàhoạch
sử dụng
băng
nhiều
cùngcủa
lúc,Việt
độ trễ
thấp
và độ
cậy cao
khităng
mà
thông thiết
tin dibịđộng
Nam.
Đồng
thờitinđánh
giá sự
mạng
tin thế
hệ thứ
4 chưa
đápđộng
ứng giai
được.
Bài 2011-2014,
báo này sẽ
trưởngthông
của thị
trường
thông
tin di
đoạn
đánh
lại cầu
hiệngiai
trạng
hoạch và
dụng
tần phổ
cho
dự báogiánhu
đoạnquy
2015-2020
đểsử
đánh
giábăng
nhu cầu
thơng
độngtin
của
Đồngcủa
thời
đánh
giáDựa
sự tăng
tần đốitin
vớidithơng
di Việt
động Nam.
băng rộng
Việt
Nam.
trên
trưởng
của
thịnày,
trường
thơng
tintích
di động
giai
đoạn
các phân
tích
bài báo
phân
những
khó
khăn2011-2014,
và thuận
dự
báo nhu
giailýđoạn
2015-2020
để Tác
đánhgiảgiá
nhusẽcầu
lợi trong
việccầu
quản
tài ngun
tần số.
cũng
đưaphổ
ra
tần
vớiquy
thơng
tin dilạiđộng
của Việt
Nam.
Dựatin
trên
giải đối
pháp
hoạch
các băng
băng rộng
tần hiện
có cho
thơng
di
các
này,
phân
những
khó khăn
thuận
độngphân
băngtích
rộng
vàbài
giảibáo
pháp
tìmtích
kiếm
quy hoạch
băngvàtần
mới
lợi trong việc quản lý tài nguyên tần số. Tác giả cũng sẽ đưa ra
cho thông tin di động băng rộng của Việt Nam.
giải pháp quy hoạch lại các băng tần hiện có cho thơng tin di
động
băng rộng và
giải pháp
tìm kiếmIMT-2020
quy hoạch and
băng tần
mới
Keywords—
IMTAdvanced,
beyond,
spectrum
cho
thông requirement
tin di động băng rộng của Việt Nam.
GIỚI THIỆU
Keywords— IMT- I.Advanced,
IMT-2020 and beyond,
spectrumNhững
requirement
mạng thông tin di động thế hệ thứ 4 (4G)
đang được phát triển đã
ứng THIỆU
phần nào về nhu cầu dịch
I. đápGIỚI
vụ thông tin vô tuyến như thoại, dữ liệu, hình ảnh, video với
Những
thơngtrong
tin ditương
động lai
thếngười
hệ thứ
4 (4G)
tốc độ cao
hơn. mạng
Tuy nhiên,
dùng
cần
đang
được
phát
triển
đã
đáp
ứng
phần
nào
về
nhu
cầu
những kết nối nhanh hơn với thời gian thực hơn, chỉ với dịch
một
vụ
thơng
tinlàvơchúng
tuyến tanhư
dữ liệu,
click
chuột
sẽ thoại,
có những
thứ hình
mìnhảnh,
cần.video
Nghĩavới
là
tốc
độ
cao
hơn.
Tuy
nhiên,
trong
tương
lai
người
dùng
cần
độ trễ thấp và kết nối thơng tin thực sẽ là những yêu cầu cho
những
kết nốitinnhanh
hơntương
với thời
thựclàhơn,
chỉ với
mạng thông
di động
lai gian
và cũng
để đáp
ứngmột
xu
click
chuột
là
chúng
ta
sẽ
có
những
thứ
mình
cần.
Nghĩa
là
hướng phát triển các ứng dụng mới như là Y tế, giáo dục, an
độ
trễ
thấp
và
kết
nối
thơng
tin
thực
sẽ
là
những
u
cầu
cho
ninh cơng cộng, an tồn cứu nạn, văn phịng điện tử, giải trí
mạng
thơng
di động
là để
ứng
xu
và nhiều
lĩnhtinvực
khác. tương
Cùng lai
vớivàđó,cũng
người
sử đáp
dụng
cũng
hướng
phát
triển
các
ứng
dụng
mới
như
là
Y
tế,
giáo
dục,
an
phải được đảm bảo cung cấp dịch vụ tốt nhất ngay cả nơi
ninh
cơng
cộng,
an
tồn
cứu
nạn,
văn
phịng
điện
tử,
giải
trí
mật độ th bao cao, cùng sử dụng tại một địa điểm và một
và
nhiều
lĩnh
vực
khác.
Cùng
với
đó,
người
sử
dụng
cũng
thời điểm. Ví như những nơi mua sắm, sân vận động, lễ hội
phải
được hoạt
đảmđộng
bảo cung
dịchNgoài
vụ tốtra,nhất
ngay
cả bao
nơi
và những
xã hộicấp
khác.
những
thuê
mật
độ
thuê
bao
cao,
cùng
sử
dụng
tại
một
địa
điểm
và
một
cần được cung cấp dịch vụ thơng tin tốt nhất ngay cả khi sử
thời
Ví như
những
muathơng
sắm,disânchuyển
vận động,
lễ hội
dụngđiểm.
trên các
phương
tiệnnơi
giao
với tốc
độ
và
những
hoạt
động
xã
hội
khác.
Ngồi
ra,
những
th
cao như tàu cao tốc, hay là trên máy bay. Thêm vào bao
đó,
cần
được
cung
dịchhình
vụ thơng
tin tốt
nhất
ngay
khiqua
sử
những
dịch
vụ cấp
truyền
phân giải
cao,
hình
ảnhcả3D
dụng
trên
các
phương
tiện
giao
thơng
di
chuyển
với
tốc
độ
mạng thơng tin di động tới thiết bị cá nhân cũng là một nhu
cao
nhưtốc
tàuđộcao
là tính
trên tức
máy
bay.
vào
đó,
cầu cần
dữ tốc,
liệu hay
cao và
thời
củaThêm
dịch vụ
thơng
những
dịch
vụ
truyền
hình
phân
giải
cao,
hình
ảnh
3D
qua
tin.
mạng thơng tin di động tới thiết bị cá nhân cũng là một nhu
Mạng
thơng
lai tức
là kết
cả máy
móc
cầu cần tốc
độ dữ
liệutin
caotương
và tính
thờinối
củatấtdịch
vụ thơng
thiết bị bằng hình thức hữu tuyến hoặc vơ tuyến. Do đó, số
tin.
lượng kết nối tăng lên rất nhanh, bao gồm những kết nối
tương
là kết
nối minh,
tất cả máy
giữa điệnMạng
thoại thơng
thơng tin
minh,
cảmlaibiến
thơng
máy móc
ảnh,
thiết
bị
bằng
hình
thức
hữu
tuyến
hoặc
vơ
tuyến.
Do
số
phương tiện đi lại, thiết bị từ đơn giản tới phức tạp vàđó,hiện
lượng kết nối tăng lên rất nhanh, bao gồm những kết nối
giữa điện thoại thông minh, cảm biến thông minh, máy ảnh,
phương tiện đi lại, thiết bị từ đơn giản tới phức tạp và hiện
ISBN: 978-604-67-0635-9
Cục Tần số vô tuyến điện
Hà Nội, Anh
Việt Nam
Nguyễn
Tuấn
Cục Tần số vô tuyến điện
Hà Nội, Việt Nam
đại. Tuy nhiên, số lượng kết nối thiết bị cá nhân chủ đạo sẽ
là qua mạng vơ tuyến. Việc kết nối mọi loại hình, phương
thức tạo ra một mạng kết nối rộng khắp, kết nối mọi phương
đại.
nhiên,xem
số lượng
nốikết
thiết
cá nhânofchủ
đạo sẽ
thức,Tuy
đó được
như là kết
mạng
nốibịInternet
Things.
là qua mạng vơ tuyến. Việc kết nối mọi loại hình, phương
Như
mạng
tin khắp,
vơ tuyến
5 với
thức tạo ra
mộtvậy,
mạng
kết thông
nối rộng
kết thế
nối hệ
mọithứ
phương
nhu cầu
cao vềxem
tốcnhư
độ là
dữmạng
liệu và
gian thực,
sẽ dẫn tới
thức,
đó được
kếtthời
nối Internet
of Things.
nhu cầu cao về phổ tần. Cùng với đó là nhu cầu về việc áp
Như
vậy,
mạng
thơng
tinhiệu
vơ tuyến
thếdụng
hệ thứ
với
dụng cơng
nghệ
mới
để nâng
cao
năng sử
phổ5 tần.
nhu
cầu
cao
về
tốc
độ
dữ
liệu
và
thời
gian
thực,
sẽ
dẫn
tới
Do đó, trong tương lai ngồi việc chuyển đổi cơng nghệ
nhu
cầu
cao
về
phổ
tần.
Cùng
với
đó
là
nhu
cầu
về
việc
thơng tin vơ tuyến trên các băng tần hiện có được phẩn áp
bổ
dụng
cơng nghệ
để cần
nângphải
cao xem
hiệu năng
sửviệc
dụngtìm
phổkiếm
tần.
cho thơng
tin dimới
động
xét tới
Do
tương
lai tin
ngồi
việc băng
chuyển
đổiViệc
cơngnghiên
nghệ
băngđó,
tầntrong
mới cho
thơng
di động
rộng.
thơng
tin
vơ
tuyến
trên
các
băng
tần
hiện
có
được
phẩn
cứu nhu cầu phổ tần cho thơng tin di động băng rộng bổ
đã
cho
di động
cần phải
xem
việc tìm
kiếm
đượcthơng
Liên tin
minh
viễn thơng
quốc
tế xét
khởitớisướng,
nhiều
tổ
băng
tần mới
cho thông
di nghiên
động băng
Việc
nghiên
chức quốc
tế cũng
đã và tin
đang
cứu.rộng.
Mặc dù
vậy
đánh
cứu
nhu nhu
cầu cầu
phổ phổ
tần tần
chocủa
thông
di gia
độnglà băng
rộng
đã
giá đúng
mỗitin
quốc
rất khác
nhau
được
Liên
minh
viễn
thông
quốc
tế
khởi
sướng,
nhiều
tổ
tùy thuộc vào điều kiện kinh tế -xã hội . Ví dụ như nhu cầu
chức
quốc
tế
cũng
đã
và
đang
nghiên
cứu.
Mặc
dù
vậy
đánh
của nước đang phát triển sẽ rất khác so với nhu cầu của
giá
đúng
nhuđã
cầuphát
phổtriển.
tần của
mỗi
là rấttầnkhác
những
nước
Việc
tìmquốc
kiếmgiabăng
mớinhau
cho
tùy
thuộc
vào
điều
kiện
kinh
tế
-xã
hội
.
Ví
dụ
như
thơng tin di động băng rộng nghĩa là sẽ xem xét phânnhu
chiacầu
lại
của
đang
rất cho
khácnhững
so với
nhu vụ
cầukhác
của
một nước
số băng
tần phát
đangtriển
phânsẽchia
nghiệp
những
nướchình,
đã phát
Việc
tìmhải,
kiếm
băng vơ
tầntuyến
mới mặt
cho
như truyền
hànhtriển.
khơng,
hàng
vệ tinh,
thơng
tin
di
động
băng
rộng
nghĩa
là
sẽ
xem
xét
phân
chia
lại
đất. Nghĩa là xem xét thu hẹp các băng tần đang phân chia
một
số
băng
tần
đang
phân
chia
cho
những
nghiệp
vụ
khác
cho các nghiệp vụ này để tạo ra băng tần mới cho thông tin
như
truyền
hình,
hành
hàng
vơtrọng
tuyếnđược
mặt
di động
băng
rộng.
Đâykhơng,
cũng là
nội hải,
dungvệrấttinh,
quan
đất.
Nghĩa
là
xem
xét
thu
hẹp
các
băng
tần
đang
phân
chia
bàn thảo tại Hội nghị vơ tuyến thế giới năm 2015. Tại Hội
cho
vụ thành
này đểviên
tạo của
ra băng
mới
chothông
thông
tin
nghịcác
nàynghiệp
các nước
Liên tần
minh
viễn
quốc
di
động
băng
rộng.
Đây
cũng
là
nội
dung
rất
quan
trọng
được
tế (ITU- International Telecommunication Union) sẽ bàn
bàn
tại Hội
nghị
tuyến
thế tiềm
giới năng
năm có
2015.
Tại Hội
thảo thảo
về những
băng
tầnvơ
dưới
6GHz
thể phân
bổ
nghị
này
các
nước
thành
viên
của
Liên
minh
viễn
thơng
cho thơng tin di động băng rộng. Dự kiến những băngquốc
tần
tế
Union)
bàn
trên(ITU6GHzInternational
sẽ được bàn Telecommunication
thảo tại Hội nghị thơng
tin vơsẽtuyến
thảo
về
những
băng
tần
dưới
6GHz
tiềm
năng
có
thể
phân
bổ
thế giới năm 2019.
cho thơng tin di động băng rộng. Dự kiến những băng tần
Trong
nội bàn
dungthảo
bàitạibáo
tácthông
giả sẽ
trung
trên 6GHz
sẽ được
Hộinày
nghị
tin tập
vơ tuyến
phângiới
tíchnăm
đánh
giá hiện trạng quy hoạch và sử dụng băng tần
thế
2019.
cho thông tin di động của Việt Nam. Đồng thời dự báo nhu
bài báo
này tin
tác digiảđộng
sẽ tập
cầu, tăngTrong
tưởngnội
củadung
thị trường
thơng
củatrung
Việt
phân
tích
đánh
giá
hiện
trạng
quy
hoạch
và
sử
dụng
tần
phương
Nam. Trong bài viết này tác giả cũng sẽ trình bàybăng
cho
thơng
tin
di
động
của
Việt
Nam.
Đồng
thời
dự
báo
nhu
pháp tính tốn hệ số hiệu năng sử dụng phổ tần. Cuối cùng
cầu,
tăng
tưởng
của thị
thông
tin yêu
di động
của trong
Việt
bài báo
đưa
ra những
giảitrường
pháp và
những
cầu mới
Nam.
Trong
bài
viết
này
tác
giả
cũng
sẽ
trình
bày
phương
quản lý tần số đối với mạng thơng tin di động thế hệ thứ 5 tại
pháp
tính tốn hệ số hiệu năng sử dụng phổ tần. Cuối cùng
Việt Nam.
bài báo đưa ra những giải pháp và những yêu cầu mới trong
II. HIỆN
VÀ
quản
lý tần TRẠNG
số đối vớiQUY
mạngHOẠCH
thông tin
di SỬ
độngDỤNG
thế hệBĂNG
thứ 5 tại
ViệtTẦN
Nam.CHO THÔNG TIN DI ĐỘNG TẠI VIỆT NAM
Những
băngTRẠNG
tần đangQUY
đượcHOẠCH
quy hoạch
dụng cho
mạng
II. HIỆN
VÀvà
SỬsửDỤNG
BĂNG
thơng
tin
di
động
IMT
(International
Mobile
Technology)
TẦN CHO THƠNG TIN DI ĐỘNG TẠI VIỆT NAM
Những băng tần đang được quy hoạch và sử dụng cho mạng
thông tin di động IMT (International Mobile Technology)
1313
13
Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
gồm dịch vụ thế hệ thứ 2 (2G), thế hệ thứ 3 (3G) và thế hệ
thứ 4 (4G) của Việt Nam bao gồm những băng tần sau:
(TDD). Dự kiến băng tần này sẽ được đấu giá quyền sử dụng
tần số trong tương lai tùy thuộc vào nhu cầu của thị trường
viễn thông Việt Nam.
Băng tần 450-470 MHz
Băng tần 2600 MHz
Theo Quy hoạch phổ tần số vô tuyến điện quốc gia [1]
Việt Nam quy hoạch băng tần 450-470 MHz cho thơng tin di
động nhưng hiện nay khơng có mạng thông tin di động nào
triển khai sử dụng băng tần này.
Theo [6] Thông tư 27/2010/TT-BTTTT ngày 24/11/2010 của
Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành quy
hoạch băng tần 2500-2690MHz cho hệ thống thông tin di
động IMT của Việt Nam. Băng tần 2500-2690 MHz được
quy hoạch cho cả hệ thống FDD và TDD. Đối với hệ thống
FDD được phân chia 3 block, A(2500-2530MHz) uplink cặp
với A’ (2620-2650MHz) downlink, B(2530-2550MHz)
uplink cặp với B’ (2650-2670MHz) downlink, C(25502570MHz) uplink cặp với C’(2670-2690MHz) downlink.
Đối với hệ thống thông tin di động TDD, được quy hoạch
block D (2575-2615MHz). Dự kiến đầu năm 2016, Bộ
Thông tin và truyền thông sẽ tổ chức đấu giá quyền sử dụng
3 block quy hoạch cho hệ thống thông tin di động FDD với
công nghệ IMT-Advanced.
Băng tần 850 MHz
Theo [2] Quyết định số 25/2008/QĐ-BTTT ngày
16/4/2008 phê duyệt quy hoạch băng tần cho thông tin di
động tế bào số của Việt Nam băng tần 821-960MHz và
1720-2200MHz, băng tần 824-825 MHz (Uplink)/ 869880MHz (downlink) được quy hoạch cho hệ thống thông tin
di động CDMA. Tuy nhiên, theo [3] thông tư 04/2015/TTBTTTT ngày 10/32015 của Bộ Thông tin và Truyền thông
đã cho phép doanh nghiệp triển khai dịch vụ 3G (IMT-2000)
trên băng tần này. Tới nay, chưa cho mạng thông tin di động
3G triển khai trên băng tần này.
Như vậy tổng lượng phổ tần mà Việt Nam đã quy hoạch cho
hệ thống thông tin di động IMT là 687 MHz cụ thể như sau:
Băng tần 900 MHz
Theo [2] Việt Nam quy hoạch băng tần 880-915 MHz
(uplink) / 925-960MHz (downlink) cho thông tin di động tế
bào. Băng tần này đã được cấp phép sử dụng cho 04 doanh
nghiệp triển khai mạng thông tin di động GSM gồm Tập
đồn VNPT, Tổng cơng ty Mobifone, Tập đồn Viettel,
Cơng ty cổ phần viễn thơng Hà Nội. Theo [3], các doanh
nghiệp này được phép triển khai đồng thời công nghệ GSM
và 3G (IMT-2000) trên đoạn băng tần đã được cấp phép.
Stt
Băng tần
Băng thông phân bổ cho IMT
tại Việt Nam
1
450MHz
20 MHz
2
850 MHz
22 MHz
3
900 MHz
70 MHz
4
1800 MHz
150MHz
Băng tần 1800 MHz
5
2100 MHz
155 MHz
Theo [2], Việt Nam quy hoạch băng tần 1710-1785MHz
(uplink)/ 1805-1880 MHz (downlink) cho hệ thống thông tin
di động GSM. Hiện nay băng tần này được cấp phép cho 04
doanh nghiệp gồm Tập đồn VNPT, Tổng cơng ty
Mobifone, Tập đồn Viettel, Tổng cơng ty viễn thơng tồn
cầu Gtel. Theo [3], các doanh nghiệp này được phép triển
khai đồng thời GSM và công nghệ 4G (IMT-Advanced) trên
đoạn băng tần đã được cấp phép.
6
2300 MHz
90 MHz
7
2600 MHz
180 MHz
Tổng cộng
687 MHz
III. NHU CẦU PHỔ TẦN DÀNH CHO THÔNG TIN DI
ĐỘNG TẠI VIỆT NAM ĐẾN NĂM 2020
Băng tần 2100 MHz
Theo kết quả nghiên cứu của Liên minh viễn thông quốc tế
ITU-R nêu tại khuyến nghị ITU-R M. 1728 [7], các yếu tố
cần nghiên cứu và quyết định nhu cầu phổ tần cho thông tin
di động gồm loại truy cập vơ tuyến, các loại hình cung cấp
dịch vụ vô tuyến và hiệu suất phổ tần tại một cell.
Theo [4] Quyết định số 03/2005-QĐ-BBCVT ngày
17/01/2005 của Bộ trưởng Bộ Bưu chính viễn thơng phê
duyệt quy hoạch băng tần cho hệ thống thông tin di động 3G
(IMT-2000) băng tần 1900-2200MHz, băng tần 19001920MHz và 2010-2025 được quy hoạch cho hệ thống TDD;
Băng tần 1920-1980MHz (uplink)/ băng tần 2110- 2170
MHz (downlink) được quy hoạch cho hệ thống sử dụng
phương thức song công phân chia theo tần số (FDD). Băng
tần này được phân chia thành 4 block và cấp phép sử dụng
cho Tập đồn VNPT, Tổng cơng ty Mobifone, Tập đồn
Viettel và Cơng ty cổ phần viễn thơng Hà Nội.
1. Nhóm truy cập vơ tuyến
Hiện nay, có các nhóm truy cập vơ tuyến (Radio Acess
Technical Group-RATG) điển hình gồm 04 loại như sau:
Loại RATG1: gồm hệ thống thế hệ trước IMT-2000 và IMT2000.
Loại RATG 2: gồm hệ thống thế hệ IMT-Advanced.
Băng tần 2300 MHz
Loại RATG 3: gồm mạng LAN vô tuyến.
Theo [5] Thông tư 26/2010/TT-BTTTT ngày 24/11/2010 của
Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông ban hành quy
hoạch băng tần 2300-2400MHz cho hệ thống thông tin di
động IMT của Việt Nam. Băng tần 2300-2390 MHz được
quy hoạch thành 3 block, A(2300-2330MHz), B(23302360MHz), C(2360-2390MHz) cho hệ thống thông tin sử
dụng phương thức song công phân chia theo thời gian
Loại RATG 4: gồm hệ thống quảng bá di động số.
2. Các loại hình dịch vụ vơ tuyến
Cung cấp dịch vụ thơng tin vơ tuyến băng rộng có loại hình
cung cấp điển hình là dịch vụ trong nhà, dịch vụ nơi cơng
14
14
Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
cộng, nơi làm việc. Xét về không gian có thể phân thành nơi
thành phố đơng dân cư, ngoại ơ và nơng thơn.
Ngoại ơ
0.55
120
Từ đó cấu hình Cell của mạng thông tin di động được phân
thành 04 loại điển hình gồm Macro cell, Micro cell, Pico
cell, Hostpost.
Tốc độ cao
0.25
350
Bảng 3.3. Hiệu suất sử dụng phổ tần theo tốc độ di chuyển
3. Hiệu suất sử dụng phổ tần
Với dự báo nhu cầu cho IMT ở đây xét đến các trường hợp
của RATG 1 và RATG 2.
Theo khuyến nghị ITU-R M.2134 [8] , gọi là hiệu suất phổ
tần tại một cell được xác định là bit/s/Hz/cell được tính theo
cơng thức sau:
Hiệu suất sử dụng phổ tần (bit/s/Hz/cell) dành cho công nghệ
IMT theo Báo cáo ITU – R M.2135 [9] cho nhóm RATG 1
và RATG 2 với sử dụng đồng thời nhiều công nghệ như sau:
Đối với RATG 1:
N
η
χi
i 1
T ωM
i : là số lượng bit chính xác nhận được của user thứ i
downlink (hoặc uplink thứ i) trong một hệ thống có mật độ
user là N với M Cell.
: là băng thơng
Kết quả tính tốn xác định hệ số hiệu suất sử dụng hiệu quả
phổ tần trong cell xác định như sau :
Downlink
(bit/s/Hz/cell)
Uplink
(bit/s/Hz/cell)
Trong nhà
Micro cell
Ngoại ô
3
2.6
2.2
2.25
1.80
1.4
Di chuyển tốc độ cao
1.1
0.7
Trong nhà
Microcellular
Ngoại ô
Tốc độ cao
Đô thị
1
2
2
2
Ngoại ô
1
2
2
2
Nông thôn
1
2
2
2
Macro
cell
Micro
cell
Pico
cell
Hot
spot
Đô thị
2.25
3
3.75
4.5
Ngoại ô
2.25
3
3.75
4.5
Nông thơn
2.25
3
3.75
4.5
4. Tính tốn nhu cầu phổ tần cho hệ thống thông tin di
động IMT trên thế giới
Theo báo cáo ITU – R M.2243 [10] dự báo tốc độ tăng
trưởng lưu lượng đến năm 2020 cho IMT. Khuyến nghị đề
cập hai trường hợp, tốc độ tăng trưởng tối thiểu 25% đối với
khu vực mật độ người dùng thấp và tối đa 75% đối với khu
vực mật độ người dùng cao, căn cứ với dữ liệu khảo sát
trong giai đoạn 2010 – 2015 và ngoại suy đến năm 2020. Dự
báo tăng trưởng lưu lượng của thế giới như sau:
(3.2)
Downlink
(bit/s/Hz)
0.1
0.075
0.06
0.04
Hot
Bảng 3.5. Hiệu suất sử dụng phổ (bit/s/Hz/cell) tính cho
hệ thống IMT nhiều thế hệ cùng hoạt động với RATG 2.
Hiệu suất phổ tần lại biên của Cell được xác định như sau:
Điều kiện sử
dụng
(1)
spot
Khu vực
Trong điều kiện thu tại vùng biên của Cell được xác định với
hiệu suất thấp nhất được tính theo công thức sau:
χi
Ti ω
Pico
cell
Đối với RATG 2:
Bảng 3.1 Hiệu suất phổ tần trong Cell
γi
Micro
cell
Bảng 3.4. Hiệu suất sử dụng phổ (bit/s/Hz/cell) tính cho
hệ thống IMT nhiều thế hệ cùng hoạt động với RATG 1
T : là thời gian mà dữ liệu nhận được.
Điều kiện sử dụng
Macro
cell
Khu vực
(3.1)
Uplink
(bit/s/Hz)
0.07
0.05
0.03
0.015
Bảng 3.2. Hiệu suất phổ tần lại biên của Cell
Trong trường hợp user di chuyển, hiệu suất hiệu quả phổ tần
được xác định như sau :
Điều kiện sử dụng
Bit/s/Hz
Tốc độ
(km/h)
Trong nhà
1.0
10
Microcellular
0.75
30
Hình 4.1. Dự báo tăng trưởng lưu lượng năm 2020
15
15
+ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ(&,7
Hội Thảo
Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Cơng Nghệ Thơng Tin (ECIT 2015)
Áp dụng phương pháp tính tốn nhu cầu phổ tần cho
thơng tin di động IMT tại Báo cáo ITU – R. M. 2290 [11],
kết quả tính tốn được xác định như sau
* Đối với nhóm RATG 1:
Nhu cầu
Nhu cầu phổ tần cho
RATG 1 năm 2020
Mật độ người dùng thấp
440 MHz
Mật độ người dùng cao
540 MHz
Bảng 4.1 Nhu cầu phổ tần năm 2020 cho RATG1
Hình 4.2. Biểu đồ dự báo tăng trưởng thuê bao di động Việt
Nam đến năm 2020
* Đối với nhóm RATG 2:
Nhu cầu
Mật độ người dùng thấp
Nhu cầu phổ tần cho
RATG 2 tới năm 2020
900 MHz
Mật độ người dùng cao
1 420 MHz
Áp dụng [11] mơ hình tính tốn của ITU-R, nhu cầu phổ tần
của Việt Nam như sau:
Bảng 4.2. Nhu cầu phổ tần tới năm 2020 cho RATG2
Như vậy, tổng nhu cầu phổ tần cho cả hai nhóm RATG 1
và RATG 2 hoạt động đồng thời là:
Nhu cầu
Mật độ người dùng thấp
Nhu cầu phổ tần cho
RATG 1 + RATG 2
tới năm 2020
1 340 MHz
Mật độ người dùng cao
1 960 MHz
Hình 4.3. Dự báo nhu cầu phổ tần cho IMT tới năm 2020 tại
Việt Nam
Bảng 4.3. Tổng nhu cầu phổ tần năm 2020 cho RATG 1
và RATG2
Theo kết quả tính tốn nhu cầu của Việt Nam từ 1060MHz
tới 1360 MHz giai đoạn tới năm 2020. Hiện tại, phổ tần quy
hoạch và sử dụng cho hệ thống IMT tại Việt Nam là 687
MHz. Như vậy với tính tốn này, Việt Nam có nhu cầu cần
thêm từ 349 MHz tới 649 MHz.
Như vậy theo kết quả tính tốn xác định nhu cầu phổ tần
cho hệ thống thông tin di động tới năm 2020 sẽ từ 1340 MHz
( nhu cầu thấp) tới 1960 MHz (nhu cầu cao). Mỗi quốc gia
tùy thuộc vào điều kiện kinh tế-xã hội và tăng trưởng thị
trường thông tin di động và nhu cầu thị trường sẽ có nhu cầu
về phổ tần số là rất khác nhau. Phần tiếp theo tác giả sẽ trình
bày cách thức tính tốn và kết quả dự báo nhu cầu phổ tần
cho hệ thống IMT tới năm 2020 của Việt Nam.
IV. NHỮNG BĂNG TẦN TIỀM NĂNG CHO THÔNG TIN
DI ĐỘNG BĂNG RỘNG TẠI VIỆT NAM
Để đáp ứng nhu cầu phổ tần cho thông tin di động băng
rộng, tác giả nghiên cứu một số băng tần mới có khả năng
phân chia cho hệ thống thông tin di động IMT cụ thể như
sau:
5. Tính tốn nhu cầu phổ tần cho hệ thống IMT tại Việt
Nam
Băng 700 MHz
Năm 2009, Việt Nam bắt đầu triển khai và cung cấp dịch vụ
3G và số thuê bao 3G tăng lên nhanh chóng với tỷ lệ 50%
mỗi năm. Thuê bao 2G(GSM) bắt đầu giảm dần hằng năm,
trung bình mỗi năm giảm 10%. Dịch vụ 4G sẽ được triển
khai và cung cấp vào năm 2016. Áp dụng phương thức dự
báo của ITU-R [10], tác giả đưa ra kết quả dự báo xu hướng
tăng trưởng thuê bao thông tin di động 2G, 3G, 4G tại Việt
Nam tới năm 2020 như sau:
Việt Nam đang trong quá trình số hóa truyền hình, giai đoạn
số hóa giai đoạn 2015-2020. Với triển khai kế hoạch số hóa
đang triển khai hiệu quả như hiện nay, Việt Nam hồn tồn
có thể hồn thành số hóa truyền hình vào năm 2020. Băng
tần số hóa truyền hình (Digital Dividend) 694-806 MHz có
thể xem xét quy hoạch cho hệ thống thông tin di động IMT
sau khi hồn thành số hóa truyền hình. Tuy nhiên, cần có
giải pháp cho lộ trình chuyển đổi tần số của các trạm phát
sóng truyền hình trên băng tần này xuống băng tần dưới 694
MHz để đảm bảo sớm giải phóng băng tần 700 MHz trong
giai đoạn tới. Nếu quy hoạch băng tần cho hệ thống IMT,
Việt Nam sẽ có thêm 2x 45 MHz (90 MHz) cho hệ thống
IMT. Việc giải phóng băng tần 700MHz là một thách thức
khi mà hệ thống truyền hình mặt đất của Việt Nam hiện nay
là rất lớn. Đây cũng là nhu cầu đặc biệt trong đời sống của
16
Hội +ӝL7KҧR4XӕF*LDYӅĈLӋQ7ӱ7UX\ӅQ7K{QJYj&{QJ1JKӋ7K{QJ7LQ(&,7
Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015)
người dân Việt Nam và cũng là cơng cụ hữu hiệu tun
truyền đường lối, chính sách của Nhà nước.
Việt Nam có nhu cầu cần thêm 382-682 MHz giai đoạn tới
2020. Tác giả cũng đã đề xuất những băng tần tiềm năng có
thể phân chia bổ sung cho thông tin di động thế hệ thứ 5 tại
Việt Nam. Các đề xuất này sẽ được bàn thảo tại Hội nghị vô
tuyến thế giới 2015. Tuy nhiên việc giải phóng các băng tần
để dành cho thơng tin di động là rất nhiều khó khăn và thách
thức trong việc đảm bảo lợi ích quốc gia và tránh ảnh hưởng
tới các hệ thống thơng tin vơ tuyến hiện có. Bài báo cũng
khuyến nghị những khó khăn và thách thức trong quy hoạch
tần số cũng như quản lý tần số đối với cho hệ thống thông tin
vô tuyến băng rộng tại Việt Nam.
Băng 800 MHz
Hiện tại Việt Nam đã quy hoạch và cấp phép cho hệ thống
FDD với 2x11 MHz (824-835/869-880MHz) cho IMT. Tuy
nhiên có thể xem xét quy hoạch lại băng tần 806-824/ 851869 MHz đang phân chia sử dụng cho hệ thống trunking.
Việc xem xét quy hoạch lại băng tần này có thể phân bổ
thêm 2x15 MHz (30 MHz) cho hệ thống IMT. Tuy nhiên
việc di chuyển hệ thống trunking cần có lộ trình thực hiện để
đảm bảo khơng làm gián đoạn thơng tin phục vụ mục đích an
ninh công cộng. Việc quy hoạch băng tần này cần đánh giá
tổng thể lợi ích kinh tế và xã hội. Đây là vấn đề sẽ gặp nhiều
khó khăn và thách thức trong giai đoạn tới.
Tài liệu tham khảo
Băng tần 1400 MHz
[1] Quyết định số 71/2013/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ban hành
quy hoạch phổ tần số vô tuyến điện quốc gia.
[2] Quyết định số 25/2008/QĐ-BTTT ngày 16/4/2008 của Bộ Thông tin
và Truyền thông phê duyệt quy hoạch băng tần cho thông tin di động
tế bào số của Việt Nam băng tần 821-960MHz và 1720-2200MHz
[3] Thông tư 04/2015/TT-BTTTT ngày 10/32015 của Bộ Thông tin và
Truyền thông quy định triển khai hệ thống thông tin di động IMT trên
các băng tần 924-935MHz, 969-915MHz, 925-960MHz, 1710-1785
MHz, 1805-1880MHz.
[4] Quyết định số 03/2005-QĐ-BBCVT ngày 17/01/2005 của Bộ trưởng
Bộ Bưu chính viễn thơng phê duyệt quy hoạch băng tần cho hệ thống
thông tin di động IMT-2000 băng tần 1900-2200MHz.
[5] Thông tư 26/2010/TT-BTTTT ngày 24/11/2010 của Bộ trưởng Bộ
Thông tin và Truyền thông ban hành quy hoạch băng tần 23002400MHz cho hệ thống thông tin di động IMT của Việt Nam.
[6] Thông tư 27/2010/TT-BTTTT ngày 24/11/2010 của Bộ trưởng Bộ
Thông tin và Truyền thông ban hành quy hoạch băng tần 25002690MHz cho hệ thống thông tin di động IMT của Việt Nam.
[7] Recommendation ITU-R M.1768-1 Methodology for calculation of
spectrum requirements for the terrestrial component of International
Mobile Telecommunications, 2013
[8] Report ITU-R 2134 Requirements related to technical performance for
IMT-Advanced radio interface(s), 2008.
[9] Report ITU-R M.2135-1 Guidelines for evaluation of radio interface
technologies for IMT-Advanced, 2009
[10] Report ITU-R M.2243 Assessment of the global mobile broadband
deployments
and
forecasts
for
International
Mobile
Telecommunications, 2011
[11] Report ITU-R M.2290-0 Future spectrum requirements estimate for
terrestrial IMT, 2013
Các đoạn băng tần 1427-1452 MHz; 1452-1492 MHz; 14921518MHz đang được quy hoạch cho nghiệp vụ quảng bá và
cố định nhưng hiện nay nhu cầu sử dụng băng tần này thấp
và có thể sử dụng băng tần khác thay thế. Kết quả nghiên
cứu cho thấy hệ thống IMT có khả năng sử dụng các băng
tần này và không gây can nhiễu với các hệ thống sử dụng
băng tần liền kề. Do đó, các đoạn băng tần này có thể xem
xét phân chia cho hệ thống IMT trong tương lai tại Việt
Nam. Đề xuất này cũng đã được tác giả gửi tới Hội nghị vô
tuyến thế giới tổ chức vào tháng 11/2015.
Băng tần 2100 MHz
Hiện nay đoạn băng tần liền kề với băng tần đã quy hoạch và
cấp phép cho dịch vụ 3G đã trình bày ở mục II, băng tần
1980-2100MHz và 2170-2200 MHz, hiện được phân chia
cho dịch vụ di động qua vệ tinh đang được nhiều nước
nghiên cứu xem xét đề xuất phân chia cho dịch vụ vô tuyến
băng rộng mặt đất IMT. Việt Nam không có nhu cầu sử dụng
đoạn băng tần này cho nghiệp vụ di động vệ tinh. Đặc biệt
băng tần 2100 MHz hiện nay là băng tần hài hịa tồn cầu
triển khai dịch vụ 3G nên việc quy hoạch mở rộng 2x30
MHz cho hệ thống IMT có ý nghĩa rất lớn trọng việc
roaming quốc tế dịch vụ thông tin di động tại tất cả các nước
thành viên liên minh viễn thông quốc tế. Mặc dù vậy, việc
nghiên cứu can nhiễu giữa hệ thống IMT và hệ thống thông
tin di động qua vệ tinh cần xem xét kỹ lưỡng trong thời gian
tới.
Băng tần 4GHz
Các băng tần 4400-4500 MHz; 4800-4990 MHz đã được
quy hoạch cho nghiệp vụ cố định là nghiệp vụ chính nhưng
hiện nay nhu cầu sử dụng thấp và có thể sử dụng băng tần
khác thay thế. Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống IMT có
khả năng sử dụng băng tần này và không gây can nhiễu với
các hệ thống sử dụng băng tần liền kề. Đề xuất này cũng đã
được tác giả gửi tới Hội nghị vô tuyến thế giới 2015.
Như vậy nếu các đoan băng tần trên được quy hoạch cho hệ
thống IMT, Việt Nam sẽ có thêm 561 MHz quy hoạch cho
thông tin di động IMT, nâng tổng số phổ tần quy hoạch cho
thông tin di đông IMT lên thành 1248 MHz.
V. KẾT LUẬN
Bài báo đã đánh giá nhu cầu của mạng thông tin di động
băng rộng thế hệ mới thứ 5. Kết quả nghiên cứu cho thấy
17