HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

HỒ HẢI YẾN

TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G TẠI VIỆT NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
Mã số: 60.52.02.08

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2016


Luận văn được hoàn thành tại:
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.Lê Nhật Thăng

Phản biện 1: ……………………………………………………………………
Phản biện 2: ……………………………………………………………………..

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ tại Học viện
Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Vào lúc: ....... giờ ....... ngày ....... tháng ....... .. năm 2016
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Thư viện của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông


1

LƠÌ MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, thông tin di động là một trong những lĩnh vực phát triển
nhanh nhất của viễn thông. Nhu cầu sử dụng của con người ngày càng tăng cả về số lượng
và chất lượng, các dịch vụ đa phương tiện mới ngày càng đa dạng như: thoại, video, hình
ảnh và dữ liệu. Để đáp ứng về nhu cầu chất lượng dịch vụ ngày càng tăng cao đó, các hệ
thống thông tin di động không ngừng được cải tiến và được chuẩn hóa bởi các tổ chức trên
thế giới. Công nghệ thông tin di động đã trải qua 3 thế hệ (1G, 2G và 3G), và đang hướng
tới các công nghệ 4G và sau đó, trong đó LTE thu hút sự quan tâm rộng rãi. LTE được xem
như hệ thống tiến hóa cho các công nghệ dị động dựa trên nền táng GSM (GSM,
GPRS/EDGE, HSPA). Mục đích của LTE là cung cấp công nghệ truy nhập vô tuyến băng
rộng di động (100Mb/s) với độ trễ truyền tải thấp, đồng thời hỗ trợ khả năng chuyển giao
trong suốt cho lưu lượng dữ liệu với GPRS/HSPA).
Hiện nay, 4G LTE đang phát triển rất nhanh trên thế giới. Theo số liệu của GSA,
tính đến tháng 4/2015 toàn thế giới có gần 500 triệu thuê bao LTE (trên tổng số 6.44 tỷ
thuê bao di động), chiếm 7% tổng số kết nối di động, tăng trưởng hàng năm đạt 140% [2].
Với ưu thế vượt bậc về khả năng cung cấp các dịch vụ truy nhập tốc độ cao, cùng với xu
hướng dần phổ cập các thiết bị đầu cuối, mạng 4G LTE được coi là xu hướng phát triển chủ
đạo của viễn thông thế giới trong thời gian tới.
Tại Việt Nam, ngay từ khi công nghệ 4G mới ra đời và bắt đầu phát triển những năm
2010, 2011, Bộ Thông tin và Truyền thông đã có những nghiên cứu, chuẩn bị để xây dựng
kế hoạch triển khai. Năm 2016 được coi là thời cơ chín muồi để đẩy mạnh phát triển 4G tại
Việt Nam. Tuy nhiên, vẫn còn những khó khăn, thách thức đặt ra trong khi triển khai 4G ở
Việt Nam bao gồm: Điều kiện hạ tầng viễn thông và tài nguyên tần số, chính sách phân bổ
tài nguyên tần số cho phù hợp và thị trường thiết bị đầu cuối [1]. Vì vậy, việc đưa ra một lộ
trình với các chiến lược phù hợp trong quá trình triển khai 4G là bài toán chung cho các
doanh nghiệp viễn thông Việt Nam. Luận văn nghiên cứu về vấn đề “Triển khai mạng
thông tin di động 4G tại Việt Nam”. Luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về mạng thông tin di động 4G LTE.
Chương 2: Các mô hình triển khai mạng thông tin di động 4G trên thế giới.
Chương 3: Triển khai mạng thông tin di đông 4G tại Việt Nam.

Luận văn đã đề cập đến các vấn đề về tổng quan về công nghệ LTE, kiến trúc mạng
4G LTE, các tính năng vượt trội của 4G so vơí 3G, một số kỹ thuật sử dụng trong mạng 4G


2
LTE. Luận văn cũng đưa ra các mô hình mạng 4G, xu hướng phát triển LTE trên thế giới,
phân tích kết quả triển khai thử nghiệm, từ đó đề xuất lộ trình phát triển công nghệ LTE tại
Việt Nam.


3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G
LTE
Từ khi ra đời cho đến nay, hệ thống thông tin di động phát triển rất nhanh chóng.
Không chỉ có dịch vụ thoại được triển khai trên hạ tầng mạng viễn thông di động mà cùng
với nó là các loại hình dịch vụ khác như hình ảnh, dữ liệu, game, nhạc... đang gia tăng cả
về số lượng lẫn chất lượng. Để đáp ứng về nhu cầu dịch vụ ngày càng tăng cao đó, các hệ
thống thông tin di động không ngừng được cải tiến và được chuẩn hóa. Mặc dù các dịch vụ
mạng 3G, 3,5G đang được sử dụng rộng rãi và ngày một phổ biến. Nhưng để đáp ứng nhu
cầu ngày càng cao của khách hàng, việc phát triển thông tin di động lên 4G (tiền 4G) là xu
thế tất yếu. Trong đó LTE thu hút sự quan tâm rộng rãi bởi vì LTE được xem như hệ thống
tiến hóa cho các công nghệ di động dựa trên nền tảng GSM (GSM, GPRS/EDGE, HSPA).
Mục đích của LTE là cung cấp công nghệ truy nhập vô tuyến băng rộng di động (100Mb/s)
với độ trễ truyền tải thấp, đồng thời hỗ trợ khả năng chuyển giao trong suốt cho lưu lượng
dữ liệu với GPRS/HSPA.

1.1. Giới thiệu chung về mạng thông tin di động 4G LTE
1.1.1. Mục tiêu của mạng 4G LTE
Các mục tiêu của công nghệ này là:

-

Tốc độ đỉnh tức thời với băng thông 20MHz.
 Tải lên: 50 Mb/s.
 Tải xuống: 100 Mb/s.

-

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.
 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.


4
-

Băng thông linh hoạt: Có thể hoạt động với các băng tần 1.25MHz, 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.
Để đạt được mục tiêu này, có rất nhiều kĩ thuật mới được áp dụng, trong đó nổi bật
là kĩ thuật vô tuyến OFDMA (đa truy cập phân chia theo tần số trực giao), kĩ thuật anten
MIMO (Multiple Input Multiple Output). Ngoài ra hệ thống này sẽ chạy hoàn toàn trên nền
IP (all-IP Network), và hỗ trợ cả hai chế độ FDD và TDD.

1.1.2. Sơ đồ kiến trúc tổng quan của mạng thông tin di động từ 2G lên 4G
Mạng di động phát triển từ 2G lên 4G có 2 chuẩn là từ 2G GSM và 2G CDMA.
Ngoài ra, WiMAX cũng có định hướng phát triển lên 4G (WiMAX di động). Tuy nhiên, ở
Việt Nam hiện nay chủ yếu sử dụng công nghệ 2G GSM và đã phát triển từ 2G GSM lên
HSPA+.
-

Mạng 2G GSM

-

Mạng 3G

-

Mạng 4G LTE.

1.2. Cấu trúc mạng 4G LTE
1.2.1 Cấu trúc các phần tử mạng 4G LTE
Cấu trúc mạng LTE được thiết kế để hỗ trợ lưu lượng chuyển mạch gói với khả năng
di động trong suốt, quản lý chất lượng dịch vụ và thời gian trễ truyền tối thiểu. Cấu trúc
mạng được đơn giản hóa chỉ bao gồm hai node mạng là eNodeB và cổng/phần tử quản lý

mạng MME/GW.

1.2.2. Chức năng các phần tử
1.2.2.1. Kiến trúc mạng lõi LTE:
Khi bắt đầu xây dựng tiêu chuẩn LTE RAN, công tác chuẩn hóa mạng lõi cũng được
bắt đầu. Công tác này được gọi là phát triển kiến trúc hệ thống (SAE: System Architecturre
Evolution). Mạng lõi được định nghĩa trong công tác SAE là sự phát triển triệt để từ mạng
lõi GSM/GPRS và vì thế có tên gọi mới lõi gói phát triển (EPC: Elvolved Packet Core).
Phạm vi EPC chỉ bao gồm chuyển mạch gói không có miền chuyển mạch kênh.


5

Hình 1. 1. Kiến trúc SAE cơ bản

1.2.2.2. Chức năng các node trong mạng lõi LTE:
-

Mobility Management Entity (MME)

-

Serving Gateway

-

PDN Gateway

-


eNodeB

-

ePDG

1.3.

Một số kỹ thuật chính sử dụng trong mạng 4G LTE
Để đạt được các mục tiêu về thông số kỹ thuật mạng, có rất nhiều kĩ thuật mới được

áp dụng trong LTE. LTE sử dụng kỹ thuật OFDMA cho truy cập đường xuống và SCFDMA cho truy cập đường lên. Kết hợp đồng thời với MIMO, các kỹ thuật về lập biểu, thích
ứng đường truyền và yêu cầu tự động phát lại lai ghép.

1.3.1. Kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE
1.3.1.1. Công nghệ đa truy nhập cho đường xuống OFDMA
-

Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM

-

Khoảng cách giữa các sóng mang con của OFDM

-

Số lượng các sóng mang con

-


Sử dụng OFDM cho ghép kênh và đa truy nhập

-

Điều chế tín hiệu OFDM

-

Khoảng bảo vệ (Guard Interval).


6
-

Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA

1.3.1.2. Kỹ thuật đa truy nhập cho đường lên SC-FDMA
Đối với việc truyền dữ liệu ở hướng lên, 3GPP đã chọn một phương thức điều chế
hơi khác một chút. Việc truyền OFDMA phải chịu một PAPR (Peak to Average Power
Ratio - tỷ lệ công suất đỉnh so với trung bình) cao, điều này có thể dẫn đến những hệ quả
tiêu cực đối với việc thiết kế một bộ phát sóng nhúng trong UE. Một phương thức điều chế
tương tự với OFDMA cơ bản, nhưng có một PAPR tốt (thấp) hơn là SC-FDMA (Single
Carrier-Frequency Division Multiple Access - Đa truy nhập phân chia theo tần số đơn
sóng mang). Do PAPR của nó tốt hơn, nó được 3GPP chọn để truyền dữ liệu ở hướng lên

1.3.2. Kỹ thuật đa anten MIMO
MIMO là một phần tất yếu của LTE để đạt được các yêu cầu đầy tham vọng về
thông lượng và hiệu quả sử dụng phổ. MIMO cho phép sử dụng nhiều anten ở máy phát
và máy thu. Với hướng DL, MIMO 2*2 (2 anten ở thiết bị phát, 2 anten ở thiết bị thu)
được xem là cấu hình cơ bản, và MIMO 4*4 cũng được đề cập và đưa vào bảng đặc tả kỹ

thuật chi tiết. Hiệu năng đạt được tùy thuộc vào việc sử dụng MIMO. Trong đó, kỹ thuật
ghép kênh không gian (Spatial Multiplexing) và phát phân tập (Transmit Diversity) là
các đặc tính nổi bật của MIMO trong công nghệ LTE.

1.3.3. Mã hóa Turbo
1.3.4. Thích ứng đường truyền
1.3.5. Lập biểu hay lập lịch (Scheduling) phụ thuộc kênh
1.3.6 HARQ với kết hợp mềm
1.4.

Kết luận chương 1
Chương 1 trình bày tổng quan về cấu trúc mạng thông tin di động 4G LTE. Tiếp theo

đó là các mục tiêu yêu cầu của LTE, các mục tiêu yêu cầu của LTE đều nhằm cải thiện các
thông số hiệu năng và giảm giá thành so với các công nghệ trước đó. Để đạt được các mục
tiêu đó LTE với các tính năng quan trọng như sử dụng truyền dẫn OFDM cùng với các công
nghệ khác như: thích ứng đường truyền và lập biểu, các kỹ thuật đa anten và HARQ. Các
công nghệ mới này được áp dụng cho truy nhập vô tuyến cho phép tăng hiệu năng truyền
dẫn vô tuyến của LTE đặc biệt là dung lượng hệ thống tăng một cách đáng kể.


7

CHƯƠNG 2: CÁC MÔ HÌNH TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI
ĐỘNG 4G TRÊN THẾ GIỚI.
Mạng di động 4G là xu hướng phát triển tất yếu của viễn thông thế giới. Tuy nhiên,
lựa chọn công nghệ nào cho 4G: 4G LTE hay WiMAX vẫn đang thu hút sự quan tâm của
các nhà mạng.

2.1. Các xu hướng phát triển thông tin di động lên 4G

-

Sự phát triển từ GSM lên LTE

-

Sự phát triển từ CDMA lên LTE

-

Sự phát triển của WiMAX:

2.2.

Kiến trúc WiMAX

2.2.1. Mô hình hệ thống mạng WiMAX
-

Mô hình ứng dụng cố định (Fixed WiMAX)

-

Mô hình ứng dụng WiMAX di động

-

Đặc điểm công nghệ và ứng dụng của WiMAX:

2.2.2. Tình hình triển khai WiMAX trên thế giới

-

Tình hình triển khai WiMAX trên thế giới

-

Tình hình triển khai WiMAX tại Việt Nam

2.2.3. Ưu nhược điểm của công nghệ WiMAX
Ưu điểm:
-

Kiến trúc mềm dẻo: WiMAX hỗ trợ một vài kiến trúc hệ thống, bao gồm kiển trúc

điểm – điểm, điểm – đa điểm, bao phủ khắp nơi.
-

Bảo mật cao: WiMAX hỗ trợ ASE (chuẩn mật mã hóa tiên tiến) và DES (và chuẩn

mật mã hóa số lượng). Bằng cách mã hóa các liên kết giữa BS và SS, WiMAX cung cấp các
thuê bao riêng (chống nghe trộm) và bảo mật trên giao diện không dây băng rộng. Đồng
thời chống ăn trộm dịch vụ và bảo vệ dữ liệu.
-

Triển khai nhanh: WiMAX yêu cầu ít hoặc không yêu cầu kế hoạch mở rộng. Khi

anten được lắp đặt và được cấp nguồn WiMAX sẽ sẵn sàng phục vụ.
Độ bao phủ rộng lớn: WiMAX hỗ trợ các điều chế đa mức gồm BPSK, QPSK, 16-QAM và
64-QAM. Khi được trang bị với 1 bộ khuếch đại công suất lớn và hoạt động với mức điều
chế thấp, các hệ thống WiMAX sẽ bao phủ 1 vùng rộng lớn.



8
Dung lượng cao: sử dụng điều chế bậc cao và độ rộng băng tần, các hệ thống WiMAX có
thể cung cấp độ rộng băng tần đáng kể cho người sử dụng đầu cuối.
-

Lợi nhuận: WiMAX dựa trên chuẩn quốc tế mở, chi phí thấp, các chipset được sản

xuất hàng loạt giảm giá thành sản phẩm.
-

Tính di động: Chuẩn 802.16m cho WiMAX di động tạo lớ vật lý OFDMA và OFDM

để cung cấp các thiết bị và dịch vụ trong môi trường di động.
Nhược điểm và hạn chế:
-

Ảnh hưởng của thời tiết xấu đặc biệt là mưa to làm gián đoạn dịch vụ.

-

Các sóng vô tuyến điện lân cận có thể gây nhiễu với kết nối WiMAX và là nguyên

nhân gây suy giảm tín hiệu trên đường truyền hoặc làm mất kết nối.
-

Là công nghệ được xậy dựng cho 1 hệ thống hoàn toàn mới, không phát triển được từ

1 mạng viễn thông đã được triển khai trước đó nên việc triển khai mạng phải bắt đầu từ đầu,

tăng vốn đầu tư.

2.3. Mô hình mạng 4G LTE
2.3.1. Đặc điểm kiến trúc mạng thông tin di động 4G LTE
LTE (Long Term Evolution) nghĩa là “sự phát triển lâu dài”, công nghệ này được
xem như công nghệ di động thế hệ thứ 4. Đây là tiêu chuẩn cho truyền thông không dây tốc
độ cao cho điện thoại di động và các thiết bị đầu cuối khác, nó dựa trên tiêu chuẩn
GSM/EDGE và UMTS/HSPA, thông qua việc sử dụng những kỹ thuật điều chế mới, những
giải pháp công nghệ khác nhau như: Lập lịch phụ thuộc tần số (Channel-Dependent
Scheduling), đáp ứng tốc độ bit (Adaptive Bit Rate), kỹ thuật đa anten (MIMO), để giúp
tăng hiệu suất và tốc độ truyền dữ liệu.
-

Kiến trúc mạng LTE

-

Những đặc tính cơ bản của mạng LTE

2.3.2. Tình hình triển khai LTE trên thế giới
2.3.3. Ưu điểm của kiến trúc LTE
Tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh hơn. LTE cung cấp tốc độ đường xuống theo lý
thuyết lớn hơn 100Mb/s và đường lên hơn 50Mb/s. Điều này cho phép người sử dụng sử
dụng các dịch vụ mạng di động chất lượng hơn, như video chất lượng HD, sử dụng điện
thoại giống như modem Wifi, cuộc gọi chất lượng cao trên môi trường mạng khi đang


9
chuyển động. Ngoài ra mỗi trạm gốc có thể phục vụ gấp 10 lần thuê bao so với mạng 3G,
nó sẽ giúp tránh những sự gián đoạn có thể khi nghẽn mạng.

Tương tích với nhiều loại thiết bị đầu cuối: các thiết bị điện tử tiêu dùng như máy
tính xách tay, điện thoại thông minh, máy tính bảng và thậm chí cả các thiết bị chơi game,
máy ảnh sẽ phải trang bị các module LTE.
Tương thích hoàn toàn với các mạng 3G GSM
Tăng cường giao diện không gian cho phép tăng tốc độ số liệu
Hiệu quả sử dụng phổ tần cao
Sử dụng tần số linh hoạt
Giảm độ trễ
Có thể cùng tồn tại với các chuẩn và hệ thống trước giúp giảm chi phí khi triển khai.
2.4. So sánh LTE với WiMAX
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 gói 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.
Đường lên từ thiết bị đầu cuối đến trạm thu phát có sự khác nhau giữa 2 công nghệ.
WiMAX dùng OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access – một biến thể
của OFDM), còn LTE dùng kỹ thuật SC-FDMA (Single Carrier - Frequency Division
Multiple Access). Về lý thuyết, SC-FDMA được thiết kế làm việc hiệu quả hơn và các thiết
bị đầu cuối tiêu thụ năng lượng thấp hơn OFDMA.
LTE còn có ưu thế hơn WiMAX vì được thiết kế tương thích với cả phương thức
TDD (Time Division Duplex) và FDD (Frequency Division Duplex). Ngược lại, WiMAX
hiện chỉ tương thích với TDD. TDD truyền dữ liệu lên và xuống thông qua 1 kênh tần số
(dùng phương thức phân chia thời gian), còn FDD cho phép truyền dữ liệu lên và xuống
thông qua 2 kênh tần số riêng biệt. Điều này có nghĩa LTE có nhiều phổ tần sử dụng hơn
WiMAX. Tuy nhiên, sự khác biệt về công nghệ không có ý nghĩa quyết định trong cuộc
chiến giữa WiMAX và LTE.
WiMAX có lợi thế đi trước LTE: mạng WiMAX đã được triển khai và thiết bị
WiMAX cũng đã có mặt trên thị trường từ rất sớm (năm 2015). Khi đó LTE mới đang được
chuẩn hóa và chưa được triển khai. Tuy nhiên LTE vẫn có lợi thế quan trọng so với



10
WiMAX. LTE được hiệp hội các nhà khai thác GSM (GSM Association) chấp nhận là công
nghệ băng rộng di động tương lai của hệ di động hiện đang thống trị thị trường di động toàn
cầu. Hơn nữa, LTE cho phép tận dụng dụng hạ tầng GSM có sẵn (tuy vẫn cần đầu tư thêm
thiết bị) trong khi WiMAX phải xây dựng từ đầu.

2.5.

Kết luận chương 2:
WiMAX và LTE đều là 2 công nghệ triển vọng để tiến lên 4G. Trong chương 2 đã

tìm hiểu về mô hình kiển trúc, đặc điểm công nghệ cũng như ưu điểm, nhược điển của 2 mô
hình này. Tuy nhiên, hiện nay LTE la thế hệ thứ 4 phát triển từ 3G UMTS. LTE cho phép
tận dụng dụng hạ tầng GSM có sẵn mà không cần phải xây dựng lại mạng lưới từ đầu như
WiMAX.


11

CHƯƠNG 3: TRIỂN KHAI MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G TẠI
VIỆT NAM
Năm 2015, Bộ Thông tin và Truyền thông đã cấp giấy phép triển khai thử nghiệm
LTE cho các đơn vị viễn thông trong nước. Tuy nhiên, việc triển khai 4G tại Việt Nam là
vấn đề mới, còn gặp rất nhiều khó khăn. Vì vậy cần có sự nghiên cứu cẩn thận về lộ trình
cũng như mô hình triển khai cho phù hợp.

3.1. Thực trạng mạng thông tin di động tại Việt Nam và khả năng triển khai 4G
3.1.1. Tình hình dịch vụ 3G và các vấn đề còn tồn tại.

3.1.1.1. Ưu và nhược điểm của hệ thống 3G và 3,5G
Nhược điểm của mạng thông tin di động 3G như:
-

Rất khó cho việc tăng băng thông liên tục và tốc độ dữ liệu cao để đáp ứng được yêu

cầu của các dịch vụ đa phương tiện, cùng với sự tồn tại song song của các dịch vụ khác
nhau cần có băng thông và QoS khác nhau.
-

Giới hạn phổ và phân bố phổ.

-

Khó roaming đến các môi trường khác nhau ở các băng tần khác nhau.

-

Thiếu cơ chế vận chuyển liên tục từ đầu cuối đến đầu cuối để liên kết mở rộng một

mạng di động nhỏ với một mạng cố định nhỏ khác.
-

Mạng thông tin thế hệ ba WCDMA chưa đáp ứng được các yêu cầu như: Khả năng

tích hợp với các mạng khác (Ví dụ: WLAN, WiMAX) chưa tốt, tính mở của mạng chưa cao,
khi đưa một dịch vụ mới vào mạng sẽ gặp nhiều khó khăn do vấn đề tốc độ mạng, tài
nguyên băng tần…
Nhược điểm của HSUPA: Tốc độ truyền dữ liệu chưa cao, do đó chất lượng của các
dịch vụ thời gian thực chưa cao, đặc biệt là tính di động kém. Khi người dùng đi vào vùng

phủ của loại mạng khác ví dụ như mạng WLAN, WiMAX,… mà không nằm trong vùng
phủ sóng của mình thì mạng không thể phục vụ người dùng được.

3.1.1.2. Thực trạng mạng thông tin di động 3G tại Việt Nam
Các mạng thông tin di động tại Việt Nam đang hoạt động với 2 công nghệ truy nhập
vô tuyến GSM/GPRS cho 2G và UMTS/HSPA cho 3G. Chất lượng mạng 3G chưa đáp ứng
được nhu cầu của người sử dụng. Trong tương lai việc triển khai lên LTE trên mạng di động
là tất yếu để có thể triển khai các ứng dụng băng rộng tốc độ cao như HD TV& VoD,
Video/VoIP Call chất lượng cao, Gaming…cung cấp cho khách hàng.


12
3.1.1.3. Các dịch vụ thúc đẩy sự phát triển của LTE
3.1.2. Bài học kinh nghiệm từ phát triển 3G
3.1.3. Thuận lợi và khó khăn khi triển khai 4G tại Việt Nam.
3.1.3.1. Điều kiện thuận lợi khi triển khai 4G tại Việt Nam
-

4G LTE đang là xu hướng phát triển chủ đạo của Viễn thông trên thế giới:

-

Việt Nam chậm nhưng hưởng lợi công nghệ mới nhất của 4G

3.1.3.2. Các thách thức khi triển khai 4G tại Việt Nam
3.2. Tình hình triển khai 4G thử nghiệm tại Việt Nam.
3.2.1. Giai đoạn 1: Năm 2010 -2011
-

Ngày 10/10/2010: VNPT lắp đặt thành công trạm BTS 4G đầu tiên tại VDC, tốc độ


truy cập Internetđo được lên đến 60 Mb/s.
-

Tập đoàn Viễn thông Quân đội (Viettel) công bố triển khai thử nghiệm thành công

công nghệ 4G vào ngày 12/05/2011.

3.2.2. Giai đoạn 2: Năm 2015 – 2016
Ngày 22/10/2015, Bộ Thông tin và Truyền thông cấp Giấy phép thử nghiệm mạng và
Dịch vụ viễn thông về LTE/LTE-A số 563/GP-BTTTT cho 5 đơn vị viễn thông là: Viettel,
VNPT, VTC, FPT và CMC [7].

3.3.2.1. Triển khai 4G của Viettel
Sau khi nhận được giấy phép thử nghiệm, Viettel đã lên kế hoạch và chọn Vũng Tàu
là địa điểm đầu tiên để tiến hành thử nghiệm.
Về mạng lưới, Viettel đã lắp đặt 200 trạm phát sóng 4G phủ toàn bộ khu vực dân cư
của Thành phố Vũng Tàu, Bà Rịa và huyện Long Điền.
Trong đợt thử nghiệm này, tốc độ download (môi trường lý tưởng) đạt 300 Mb/s,
tương đương với Category 6 LTE (Cat6) [2]. Đây là chuẩn LTE-A phổ biến tại nhiều nước
phát triển hiện nay. Bản thân các nước này cũng triển khai công nghệ LTE-A cho tốc độ 300
Mb/s chưa lâu.
Sau kết quả thử nghiệm thành công tại Vũng Tàu, Viettel tiếp tục đầu tư để chuẩn bị
cho việc triển khai xây dựng mạng 4G ngay khi được Bộ Thông tin và Truyền thông cấp
phép, xây dựng thử nghiệm tại Đà Nẵng vơí thiết kế "Mạng viễn thông xanh".

3.3.2.2. Triển khai 4G của VNPT


13

VNPT tiến hành triển khai thử nghiệm 4G tại Phú Quốc và Thành phố Hồ Chí Minh.
VNTP cho biết, sẽ cung cấp 4G ở những thàrnh phố có nhu cầu 3G cao, những nơi tập trung
đông khách hàng, sử dụng dữ liệu lớn.
Về mạng lưới, VNPT đã lắp đặt 50 trạm tại Phú Quốc và 100 trạm tại Thành phố Hồ
Chí Minh, phủ sóng 4G toàn bộ huyện đảo Phú Quốc và một số quận tại Trung tâm Thành
phố.
Tốc độ mạng 4G LTE nhà mạng công bố, download đạt 336.30Mb/s và upload là
39.41Mb/s [13].

3.3.2.3. Triển khai 4G của MobiFone
Sau Viettel và VinaPhone, mạng di động MobiFone đang lên kế hoạch thử nghiệm
dịch vụ 4G đồng loạt tại ba thành phố lớn là Hà Nội, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh.
Kết quả thử nghiệm:
-

Mạng 4G Mobifone thử nghiệm thành công với tốc độ cực khủng lên đến 225

Mb/s/75Mb/s . So với mạng 3G Mobifone chỉ 7,2Mb/s/1,5 Mb/s gấp rất nhiều lần.
-

Mobifone đã thử nghiệm mạng 4G thành công trên 3.000 sim ở Hà Nội, Đà Nẵng và

hơn 15.000 sim ở Hồ Chí Minh.
-

Nâng cấp các kỹ thuật, mạng lưới hỗ trợ 4G Mobifone thành công

-

Sử dụng thành công các dịch vụ data, truyền hình, video... trên nền của mạng 4G


Mobifone

3.3. Đề xuất mô hình triển khai 4G tại Việt Nam
3.3.1. Các tiêu chí quyết định lựa chọn mô hình triển khai 4G
Mô hình triển khai mạng di động 4G tại Việt Nam dựa trên 1 số tiêu chí, mục tiêu
sau:

3.3.1.1. Tiêu chí về thị trường
Tại Việt Nam, nhu cầu sử dụng video rất lớn, thậm chí đứng số 1 Châu Á - Thái Bình
Dương về lượng người sử dụng Internet để xem video (hơn 13 triệu người). Hiện nay, công
nghệ 3G chưa đáp ứng được nhu cầu này do hạn chế về mặt chất lượng, về mặt tốc độ, về
băng thông. Cho nên để đáp ứng được những nhu cầu về dịch vụ tốc độ cao, việc triển khai
4G là xu thế tất yếu. Bên cạnh đó, sự phát triển về các loại hình dịch vụ nội dung ngày càng
đa dạng hơn (xem TV, các dịch vụ big data, xem phim HD, video, chơi game, tải ứng dụng
rất lớn từ điện thoại) cũng là một trong những lý do đẩy mạnh 4G phát triển.


14
3.3.1.2. Tiêu chí về tính phổ biến và giá thành thiết bị đầu cuối.
Đầu năm 2014-2015, các doanh nghiệp viễn thông trong nước xin cấp phép thử
nghiệm 4G rất khó khăn. Một trong các nguyên nhân là do Bộ Thông tin và Truyền thông
còn ngại về việc các thiết bị hỗ trợ 4G ở nước ta còn quá ít.
Trong năm 2015, tại Việt Nam, giá smartphone hỗ trợ 3G hiện ở mức bình dân, thậm
chí chỉ với hơn 1 triệu đồng đã có được sản phẩm như ý, song giá smartphone hỗ trợ 4G vẫn
cao. Theo thống kê thì trong năm 2015 chỉ 5% thuê bao di động có smartphone hỗ trợ 4G
[1].
Tuy nhiên, sự tăng trưởng các smartphone hỗ trợ 4G khá mạnh do giá thiết bị này
ngày càng giảm. Đặc biệt khi các nhà mạng ở Việt Nam triển khai 4G sẽ tác động đến hành
vi tiêu dùng của khách hàng, họ sẽ lựa chọn các smartphone hỗ trợ 4G để sử dụng.


3.3.1.3. Tiêu chí về tính phổ biến và thời điểm thích hợp của công nghệ
Tính đến tháng 7/2015, công nghệ 4G/ LTE đã được 677 nhà mạng quan tâm và đầu
tư triển khai tại 181 quốc gia. Tại Việt Nam triển khai 4G chậm hơn một số nước, nhưng có
lợi thế được hưởng lợi công nghệ mới nhất của 4G. 4G có hai chuẩn đang triển khai là
WiMAX và LTE. Trong đó, LTE là chuẩn không dây thế hệ thứ 4, dựa trên các công nghệ
mạng GSM/EDGE và UMTS/HSPA. Tại Việt Nam, mạng 2G, 3G đang được triển khai trên
nền công nghệ GSM, UMTS nên việc phát triển mạng thông tin di động mới 4G LTE là phù
hợp.

3.3.1.4. Tiêu chí về quy hoạch băng tần
Theo quy hoạch, hiện tại còn 2 băng tần 2300 MHz và 2600 MHz dành cho 4G. Tuy
nhiên, cần có sự quy hoạch băng tần phù hợp do sử dụng băng tần cao sẽ khiến số lượng
trạm lớn hơn, tăng chi phí. Hiện tại bộ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG đang cho phép
thử nghiệm 4G trên băng tần 1800 cho GSM.
Phía Nhà nước, trước hết đánh giá để phát triển phải tính đến quy hoạch về tần số và
yêu cầu về tần số. Theo kết quả nghiên cứu của GSMA tại Việt Nam, xác định nhu cầu băng
tần cho LTE nói chung bao gồm cả 3G, 4G đến năm 2020 khoảng 1060 – 1360 MHz và
Việt Nam đã chuẩn bị được 687 MHz bao gồm cả băng tần 450 MHz, 850, 900 MHz,
1800MHz,2100, 2300, 2600 MHz và …. Như vậy, nhu cầu tiếp theo cần từ 3700 – 6700
MHz.


15
Bên cạnh đó, số hóa truyền hình cũng góp phần đảm bảo băng tần cho băng rộng di
động. Băng tần 700MHz đã được quy hoạch. Quá trình này đang tiến hành, dự kiến hoàn
thành vào năm 2020 và hy vọng đẩy nhanh lộ trình số hóa để có băng tần này cho di động
sớm. Cụ thể, theo lộ trình số hóa, ở các vùng đồng bằng, thành phố cơ bản hoàn thành số
hóa trước 2018. Như vậy, các nhà mạng có thể sử dụng băng tần này cho di động băng rộng
ít nhất trên địa bàn đồng bằng trước 2018.


3.3.1.4. Mô hình kinh doanh, cơ sở hạ tầng của doanh nghiệp
Việc triển khai 4G phải phù hợp với thực tế về mô hình kinh doanh, cơ sở hạ tầng
của từng doanh nghiệp.
Hiện tại chỉ có 3 nhà mạng công bố triển khai thành công 4G là Viettel, MobiFone,
Vinaphone. Cả 3 nhà mạng này đều phát triển mạng di động theo hướng 2G GSM, 3G
UMTS. Đây là điều kiện thuận lợi để phát triển lên 4G.
Tuy nhiên, rút kinh nghiệm từ việc triển khai 3G, các bài toán kinh doanh trên lý
thuyết và khi đưa ra thị trường có rất nhiều điểm khác biệt. Vì vậy các nhà mạng cần phải
cân nhắc mô hình kinh doanh thật cẩn thận để đảm bảo mạng 4G không chỉ là công nghệ
mới mà còn thật sự đem lại các trải nghiệm dịch vụ mới cho khách hàng.

3.3.2. Đề xuất triển khai 4G LTE tại Việt Nam.
3.3.2.1. Quy hoạch băng tần, lựa chọn băng tần phù hợp để triển khai mạng 4G
Yêu cầu băng tần triển khai LTE
Hiện trạng triển khai băng tần LTE trên thế giới
Hiện trạng triển khai băng tần tại Việt Nam
Đề xuất: Việt Nam cần tham gia cung cấp dịch vụ LTE ngay khi có thể. Trước tiên
trên băng tần 1800MHz bằng cách refarm 1 phần băng tần này cho LTE. Theo xu hướng
trong khu vực, lựa chọn băng tần APT700 để nâng cao chất lượng vùng phủ và mở rộng
vùng phủ LTE đến các khu vực nông thôn. Trong tương lai xa hơn, sẽ triển khai thêm băng
tần 2600 FDD và các băng tần TDD để đảm bảo nhu cầu về dung lượng cũng như triển khai
tính năng Carrier Aggregation để nâng cao chất lượng và tốc độ dịch vụ cho khác hàng.

3.3.2.2. Lựa chọn các doanh nghiệp để cấp phép triển khai
Đề xuất cung cấp giấy phép triển khai 4G cho 3 nhà mạng di động lớn trong nước là
Viettel, MobiFone và VNPT do các nhà mạng này đều đã thử nghiệm thành công 4G. Ngoài


16

ra, các nhà mạng này đều đang cung cấp dịch vụ 2G, 3G trên hạ tầng GSM, UMTS/HSPA.
Đây cũng là điều kiện vô cùng thuận lợi để các nhà mạng này triển khai 4G LTE

3.3.2.3. Lựa chọn hình thức cấp phép
Thực hiện quy trình cấp phép theo quy định của Bộ thông tin và Truyền thông. Hiện
tại các nhà mạng đều đã thực hiện đề án xin cấp phép tho hướng dẫn của bộ, hình thức cấp
phép là thi tuyển.

3.3.2.4. Lựa chọn thời gian cấp phép triển khai mạng 4G
Hiện tại, LTE đang trở thành xu thế phát triển chung trên toàn thế giới. Tại Việt
Nam, việc thử nghiệm thành công 4G cũng mang lại nhiều hứa hẹn về mộng mạng di động
mới tối ưu hơn. Vì vậy, việc cho phép thử nghiệm và triển khai 4G tại thời điểm hiện tại là
phù hợp.
3.3.3. Lộ trình triển khai 4G LTE cho mạng di động MobiFone
3.3.3.1. Chiến lược triển khai 4G LTE
Do nhu cầu về dịch vụ dữ liệu băng rộng hiện nay chủ yếu tập trung ở các thành phố
lớn. Do đó, lộ trình đầu tư, triển khai mạng lưới cần hợp lý, phù hợp vơí thị trường. Đề xuất
lộ trình triển khai trong thời gian đầu, 4G sẽ được triển khai tại các thành phố lớn, đông dân
cư, nhu cầu sử dụng dịch vụ cao. Sau đó có thể mở rộng 4G đến các khu vực nông thôn
hoặc nâng cao chất lượng 3G để đảm bảo chất lượng vùng phủ trên cả nước.
Chiến lược triển khai LTE của các nhà khai thác có thể được phân chia thành ba
trường hợp chính sau đây:
-

Chỉ triển khai các dịch vụ dữ liệu trên LTE.

-

Triển khai dữ liệu trên LTE cùng với thoại 2G3Gi.


-

Triển khai dịch vụ dữ liệu và thoại trên LTE.
Để giảm các rủi ro trong triển khai LTE, các nhà khai thác có thể kết hợp một hoặc

nhiều chiến lược khác nhau vào các thời điểm khác nhau.
Một lộ trình triển khai hợp lý cho một nhà khai thác bao gồm bước triển khai các
dịch vụ dữ liệu ban đầu cho các thuê bao LTE và sau đó tiến đến cung cấp dịch vụ thoại sử
dụng hệ thống 2G3G hiện tại. Nhà khai thác khác có thể cung cấp các dịch vụ dữ liệu LTE
với dịch vụ thoại trên mạng 2G3G và sau đó chuyển toàn bộ lưu lượng thoại sang LTE. Ở
một lựa chọn khác, một nhà khai thác có thể quyết định lựa chọn triển khai cung cấp toàn bộ
dịch vụ thoại và dữ liệu trên LTE.

3.3.3.2. Lộ trình triển khai 4G LTE của MobiFone


17


Thực trạng mạng di động MobiFone .
Mạng thông tin di động MobiFone hoạt động với 2 công nghệ truy nhập vô tuyến

GSM/GPRS cho 2G và UMTS/HSPA cho 3G. Mạng 2G MobiFone hiện có 28450 BTS phủ
sóng 95% lãnh thổ Việt Nam với hơn 30 triệu thuê bao, trong khi mạng 3G MobiFone có
19304 NodeB phủ sóng trên 20% với 3 triệu thuê bao đăng ký sử dụng (chiếm 10% tổng số
thuê bao toàn mạng) [5].
Lưu lượng dữ liệu 3G tải xuống đạt gần 3000GB/ngày chiếm 75% tổng lưu lượng dữ
liệu 2G/3G [5]. Có thể thấy rằng nhu cầu sử dụng và ứng dụng các dịch vụ băng rộng 3G
ngày càng gia tăng. Tuy nhiên tốc độ truy nhập 3G vẫn còn hạn chế (tốc độ tải xuống/tải lên
trung bình đạt 3Mb/giây/640Kb/giây). Do vậy các ứng dụng như Video Call, Mobile TV

trên mạng MobiFone có chất lượng thấp chưa thu hút người sử dụng 3G.


Lộ trình triển khai 4G LTE của MobiFone.



Nâng cấp thiết bị cho mạng truy nhập vô tuyến và mạng lõi.



Triển khai dữ liệu kết hợp thoại 2G3G (không triển khai IMS).



Triển khai thoại và dữ liệu trên LTE (triển khai IMS).
Lộ trình triển khai mạng 4G cho MobiFone có các điểm cần chú ý sau:

-

Trước tiên triển khai tại các thành phố lớn có nhu cầu dịch vụ băng rộng cao, sau đó

mơí phát triển mở rộng trên toàn quốc.
-

Cần có sự quy hoạch hợp lý và đầu tư phát triển thiết bị mơí cho mạng truy nhập vô

tuyến cà mạng lõi.
-


Phát triển theo 2 giai đoạn: Trước tiên triển cấu trúc mạng dữ liệu LTE kết hợp thoại

2G3G (không triển khai IMS). Sau đó phát triển mạng thoại và dữ liệu trên LTE (triển khai
IMS)

3.4. Kết luận chương 3:
Năm 2015 – 2016, các nhà mạng viễn thông Việt Nam đã công bố các chương trình
thử nghiệm 4G tại các thành phố lớn. Chương 3 chỉ ra thực trạng mạng thông tin di động tại
Việt Nam, từ đó chứng minh triển khai 4G tại Việt Nam là xu thế tất yếu. Đồng thời, trong
chương này phân tích các bài học kinh nghiệm từ việc triển khai 3G, các tiêu chí cần xem
xét và các kết quả bước đầu khi triển khai 4G của các nhà mạng. Từ đó đề xuất lộ trình triển
khai 4G hợp lý cho Việt Nam, áp dụng lộ trình triển khai 4G LTE cho một mạng viễn thông
cụ thể là mạng MobiFone.


18

KẾT LUẬN CHUNG
Luận văn đã đề cập đến các vấn đề về: Quá trình phát triển các công nghệ thông tin
di động trong đó mới nhất là LTE, tổng quan về cộng nghệ LTE, kiến trúc chức năng các
phần tử trong mạng. Luận văn cũng đưa ra hai công nghệ tiêu biểu để tiến tới 4G là LTE và
WiMAX. Qua việc phân tích ưu điểm, nhược điểm của 2 mô hình này và xu thế mạng di
động trên thế giới, thực trạng tại Việt Nam, đã chứng minh được việc phát triển 4G theo con
đường LTE và phù hợp. Cuối cùng, luận văn phân tích tình hình triển khai 4G tại Việt Nam,
các yếu tố cần chú ý khi triển khai 4G và đưa ra lộ trình triển khai phù hợp.
Việc thực hiện luận văn này đã giúp học viên củng cố kiến thức chuyên môn, có cái
nhìn tổng quan hơn về mạng viễn thông Việt Nam, nâng cao khả năng trong quá trình làm
việc. Tuy nhiên, do trình độ còn hạn chế, thời gian nghiên cứu luận văn chưa nhiều nên
không tránh khỏi những thiếu xót. Rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo và
các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.