Báo cáo bài tập lớn môn Mạng máy tính | Đại học Bách khoa Hà Nội

lOMoARcPSD|36442750
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ **********
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN MẠNG MÁY TÍNH
Giảng viên: TS. Nguyễn Đức Toàn ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU “5G STANDARDIZATION AND REGULATION”
( TIÊU CHUẨN HÓA VÀ QUY ĐỊNH 5G )
Sinh viên: Ngô Quốc Huy – 20170774 Hà Nội, 17/7/2022
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG 5G
1.1 Giới thiệu về 5G
5G là thế hệ thứ năm của mạng di động, mang lại những khả năng mới, tạo
cơ hội phát triển cho mọi người, doanh nghiệp và xã hội. Đây là tiêu chuẩn không
dây toàn cầu mới sau các mạng 1G, 2G, 3G và 4G. 5G cho phép một loại mạng
mới được thiết kế để kết nối hầu như tất cả mọi người và mọi thứ với nhau, bao
gồm máy móc, đồ vật và thiết bị.
5G là mạng di động thế hệ thứ 5
Công nghệ không dây 5G cung cấp tốc độ dữ liệu cao, độ trễ cực thấp, độ tin
cậy cao, dung lượng mạng lớn, tăng tính khả dụng và trải nghiệm người dùng đồng
nhất hơn cho nhiều người dùng. Hiệu suất cao hơn và hiệu quả được cải thiện nâng
cao trải nghiệm người dùng và mang lại khả năng kết nối các ngành mới.
1.2 Tốc độ của 5G so với mạng cũ hơn
5G được thiết kế để cung cấp tốc độ dữ liệu cao nhất lên đến 20Gbps dựa
trên các yêu cầu của IMT-2020/5G. Ngoài tốc độ dữ liệu cao hơn, 5G được thiết kế 2
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
để cung cấp nhiều dung lượng mạng hơn bằng cách mở rộng sang phổ tần mới,
chẳng hạn như băng tần milimet (mmWave).
5G cũng có thể mang lại độ trễ thấp hơn nhiều để có phản hồi tức thì và
cung cấp trải nghiệm người dùng tổng thể đồng đều hơn với tốc độ dữ liệu luôn ở
mức cao - ngay cả khi người dùng di chuyển. Mạng di động 5G NR mới được hỗ
trợ bởi nền tảng phủ sóng Gigabit LTE, có thể cung cấp kết nối cấp Gigabit phổ biến.
1.3 Ứng dụng của 5G
Nói chung, 5G được sử dụng trên 3 loại dịch vụ kết nối chính, bao gồm băng
thông rộng di động nâng cao, những quá trình giao tiếp quan trọng và massive IoT.
5G được thiết kế với khả năng hỗ trợ linh hoạt các dịch vụ trong tương lai.
Băng thông rộng di động nâng cao
Ngoài việc làm cho điện thoại thông minh trở nên tốt hơn, công nghệ di
động 5G có thể mở ra những trải nghiệm mới mẻ như VR và AR với tốc độ dữ liệu
nhanh, đồng đều hơn, độ trễ thấp hơn và chi phí mỗi bit thấp hơn.
Những quá trình giao tiếp quan trọng
5G cho phép những dịch vụ mới có thể khai triển trong các ngành, thông qua
những liên kết rất đáng tin cậy, có sẵn, độ trễ thấp, như điều khiển từ xa cơ sở hạ
tầng quan trọng, phương tiện và quy trình trong lĩnh vực y tế. Massive IoT
5G có nghĩa là kết nối liền mạch một số lượng lớn các cảm biến nhúng trong
hầu hết mọi thứ, cung cấp các giải pháp kết nối cực kỳ tinh gọn và chi phí thấp. 3
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
5G có thể tạo ra những thay đổi lớn đối với cuộc sống của con người
1.4 Những thay đổi lớn 5G có thể tạo ra cho cuộc sống của con người
Nhờ tốc độ và mật độ dữ liệu lớn hơn mà 5G cung cấp so với các mạng 4G
hiện tại, sẽ có những cơ hội mới được tạo ra cho nhiều doanh nghiệp và mô hình
kinh doanh khác nhau. Khi 4G được triển khai, chúng ta đã thấy các công ty tận
dụng lợi thế này bằng cách phát triển các dịch vụ đi chung xe, giao đồ ăn,... 5G
nhân tốc độ và khả năng của 4G lên gấp 10 lần.
IoT (Internet vạn vật) cũng là một đặc điểm có vẻ đặc biệt phù hợp với công
nghệ 5G. Hiện tại IoT đang được sử dụng nhiều trong lĩnh vực sản xuất để theo dõi
các nhà máy, cũng như được sử dụng trong lĩnh vực giao thông vận tải để theo dõi
các phương tiện. Những thiết bị gia đình thông minh cũng được xếp vào lĩnh vực
IoT, nhưng các mạng WiFi công suất thấp sẽ gặp khó khăn khi có quá nhiều thiết bị
được kết nối với chúng.
5G có tiềm năng nhanh hơn bất kỳ mạng WiFi có dây nào và nó có thể phát
huy vai trò ở hầu hết mọi nơi - miễn là bạn nhận được tín hiệu ở đó. Điều đó có 4
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
nghĩa là các thiết bị IoT có thể hoạt động ở mọi nơi mà không bị giới hạn trong các mạng không dây cục bộ.
5G cho phép phát trực tuyến đồng thời các sự kiện trực tiếp với chất lượng
cực cao. Điều này có nghĩa là các chương trình thể thao và những buổi hòa nhạc có
thể được quay ở nhiều góc độ chưa từng có trước đây do không cần kết nối phần
cứng. Điều đó cũng có nghĩa là môi trường giàu dữ liệu, được nhìn thấy với thực tế
ảo và thực tế tăng cường, về mặt lý thuyết cũng có thể được sử dụng để phát trực tuyến. 5
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
CHƯƠNG 2: TẦN SỐ - Frequencies
2.1 Dữ liệu được truyền tải qua các tần số điện từ như thế nào? 6
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Hiển nhiên chúng ta không thể thấy được sóng vô tuyến và vi sóng bằng mắt
thường nhưng trên các thiết bị phân tích, chúng hiện ra như những cơn sóng biển,
tức là cũng mấp mô theo kiểu biểu đồ hình sin. Khi tần số của sóng tăng, bước
sóng hay khoảng cách của những gợn sóng này sẽ ngắn lại như hình trên. Chiếc
điện thoại của bạn có thể đo khoảng cách hay bước sóng để xác định các tần số, từ
đó nhận được dữ liệu mà một tần số đang truyền phát.
Tuy nhiên ở trạng thái ổn định, tức tần số không có sự biến động nào thì tần
số không thể truyền thông tin với các thiết bị. Nó cần phải được điều chế (biến điệu
tần số) bằng cách tăng và giảm tốc độ tần số. Điện thoại có thể nhận biết được sự
biến điệu tần số bằng cách đo những thay đổi trong bước sóng sau đó chuyển đổi
những số đo thành dữ liệu.
Thử hình dung nó giống như mã nhị phân với nhiều chuỗi 0-1 khác nhau và
mã Morse, nếu bạn muốn gởi đi thông điệp bằng mã Morse qua đèn pin thì bạn
phải cho nháy đèn theo nhịp có quy tắc thay vì chỉ bật đèn sáng. Hành động nháy
đèn này chính là biến điệu nhằm truyền đạt thông tin dưới dạng ngôn ngữ mã hóa. 7
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
2.2 5G hoạt động tốt nhất nếu có cả 3 dải tần:
Truyền tải dữ liệu không dây luôn có một hạn chế lớn đó là tần số liên quan
chặt chẽ đến băng thông. Sóng hoạt động ở tần số thấp có bước sóng dài, do đó
việc biến điệu xảy ra ở tốc độ chậm (chẳng hạn như sóng ở tần số 30 Hz có bước
sóng dài đến 10.000 km) và theo cách lý giải trên thì biến điệu chậm đồng nghĩa
với việc tần số truyền thông tin cũng rất chậm với điện thoại > băng thông thấp > tốc độ Internet chậm. 8
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Trong khi đó sóng hoạt động ở các tần số cao hơn sẽ có thể truyền thông tin
nhanh hơn với thiết bị thu nhận (chẳng hạn sóng ở tần số 300 GHz có bước sóng
chỉ 1 mm). Thế nhưng bước sóng càng ngắn thì nó càng dễ nhiễu do vật cản vật lý,
khí quyển, mưa ... từ đó khiến điện thoại có thể mất dấu khi theo dõi những thay
đổi của bước sóng. Cũng giống như việc anh em đang cố gắng gởi thông điệp bằng
mã Morse bằng đèn pin nhưng do mây trời che đi, thông điệp bị ngắt quãng không
rõ ràng. Vì vậy, sự thiếu ổn định của băng tần cao có thể khiến tốc độ truyền tải dữ
liệu đôi khi chậm hơn cả kết nối ổn định của băng tần thấp.
Trước đây, các nhà mạng ưu tiên sử dụng các tần số ở băng tần trung (dải tần
số từ 300 - 3000 kHz), điều này có nghĩa thiết bị sẽ có thể truyền thông tin ở tốc độ
trung bình. Tuy nhiên khi chuyển sang 5G với mục tiêu tăng tốc độ truyền tải và ổn
định hơn 4G thì các thiết bị 5G phải sử dụng một thứ gọi là cơ chế "chuyển đổi
chùm thích ứng" (adaptive beam switching) để chuyển qua lại nhanh giữa các dải tần.
Về cơ bản, điện thoại 5G sẽ liên tục theo dõi chất lượng tín hiệu khi được
kết nối với một băng tần cao với bước sóng milimet nhưng đồng thời cũng theo dõi
tín hiệu ở các dải tần khác. Nếu điện thoại phát hiện chất lượng tín hiệu trở nên bất
ổn định, công nghệ trên sẽ tự động nhảy sang một dải tần số mới cho đến khi đạt
được tốc độ kết nối nhanh hơn, đáng tin cậy hơn. Điều này ngăn nguy cơ gián đoạn
xảy ra khi chúng ta xem video, tải ứng dụng hay gọi video … và đây cũng là yếu tố
khiến 5G ổn định hơn 4G mà không phải hy sinh tốc độ kết nối.
2.3 Sóng milimet - nhanh nhất, tầm ngắn
Các dải tần số giữa 30 GHz và 300 GHz - một phần của dải tần số EHF
thường được gọi là băng tần milimet (mmW) do bước sóng của nó chỉ từ 1 - 10
mm. 5G là chuẩn kết nối không dây đầu tiên khai thác những ưu điểm của băng tần
sóng ngắn milimet. Với đặc thù sóng ngắn, nó rất lý tưởng để truyền tải dữ liệu
nhưng đồng thời gặp hạn chế lớn là dễ bị nhiễu trước các chứng ngại như bờ
tường, mây mù, thời tiết ... và độ bao phủ thấp. Tưởng tượng sóng milimet giống
như một chùm tia laser, rất chính xác và mật độ cao nhưng chỉ có thể bao phủ một diện tích nhỏ. 9
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Một lần nữa có thể thấy công nghệ chuyển đổi chùm thích ứng quan trọng
như thế nào. Trong điều kiện lý tưởng thì những chiếc điện thoại 5G sẽ luôn được
kết nối với băng tần sóng milimet. Tuy nhiên ở thế giới thực thì sẽ cần rất nhiều cột
thu phát sóng milimet để bù đắp cho độ phủ thấp của loại sóng này. Hiển nhiên các
nhà mạng sẽ không muốn bỏ tiền ra để lắp đặt các cột thu phát sóng ở mọi góc
đường do đó công nghệ chuyển đổi chùm thích ứng sẽ đảm bảo kết nối di động
không bị gián đoạn mỗi khi chuyển đổi giữa các dải tần.
Hiện tại chỉ có các băng tần 24 và 28 GHz được phê chuẩn sử dụng cho kết
nối 5G nhưng Ủy ban truyền thông liên bang (FCC) kỳ vọng sẽ đấu giá các băng
tần 37, 39 và 47 GHz bổ sung cho 5 GHz vào cuối năm nay. Đây đều là các băng
tần cao cung cấp kết nối nhanh hơn. Một khi sóng milimet ở tần số cao được cấp
phép sử dụng cho 5G thì công nghệ này sẽ trở nên phổ biến hơn rất nhiều.
2.4 Băng tần trung (sub-6) tốc độ tốt và tầm bao phủ lớn
Băng tần trung hay còn gọi là Sub-6 là băng tần lý tưởng nhất đối với truyền
dẫn dữ liệu. Nó hoạt động giữa các tần số 1 và 6 GHz, bao gồm các tần số như 2,5,
3,5, 3,7 và 4,2 GHz. Nếu băng tần sóng milimet giống như một tia laser với độ phủ
thấp thì băng tần trung lại giống như đèn pin. Nó có thể bao phủ một vùng không
gian khá rộng với tốc độ truyền tải đáng kể. Thêm vào đó, nó có thể vượt qua hầu
hết các chướng ngại vật và tường ngăn. 10
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Các tần số trong băng tần trung đều đã được đăng ký dành cho hoạt động
truyền tải dữ liệu không dây và 5G cũng sẽ khai thác tần số này. Tuy nhiên, 5G sẽ
phải dùng thêm tần số 2,5 GHz vốn đã được sử dụng dành riêng cho nhu cầu phát thanh giáo dục.
Tần số 2,5 GHz là tần số thấp nhất trong băng tần trung và nó có độ bao phủ
rộng hơn cũng như tốc độ truyền tải chậm hơn so với các tần số khác đang được sử
dụng cho công nghệ 4G. Ngành công nghiệp cần tần số 2,5 GHz nhằm đảm bảo
các vùng xa xôi có thể khai thác được 5G và những khu vực có lưu lượng sử dụng
lớn không bị giảm chất lượng kết nối do phải chuyển sang các băng tần thấp hơn, tốc độ chậm.
2.5 Băng tần thấp dành cho vùng sâu vùng xa
Chúng ta đã sử dụng các tần số thuộc băng tần thấp để truyền tải dữ liệu từ
khi 2G được phát hành vào năm 1991, cụ thể là các tần số dưới 1 GHz như 600, 800, 900 MHz. 11
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Do băng tần thấp bao gồm các sóng tần số thấp nên chúng khó bị nhiễu hơn
và có tầm bao phủ rất lớn. Tuy nhiên, tần số thấp đồng nghĩa tốc độ truyền tải dữ liệu cũng thấp theo.
Về mặt lý tưởng thì điện thoại sẽ không bao giờ nhảy xuống băng tần thấp
nhưng một số thiết bị chẳng hạn như bóng đèn thông minh vẫn thường khai thác
các băng tần thấp để duy trì kết nối, không cần tốc độ hay băng thông lớn. 12
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
CHƯƠNG 3: TIÊU CHUẨN HÓA - Standardization
2 tổ chức quốc tế về thông tin vô tuyến quan trọng hàng đầu trên thế giới, đó
là Liên minh Viễn thông Quốc tế (International Telecommunication Union –
ITU) và Dự án đối tác thế hệ thứ ba (Third Generation Partnership Project - 3GPP)
đã hợp tác tạo nên cơ sở quan trọng để phát triển 5G.
3.1 ITU - Một trong những tổ chức quốc tế lâu đời nhất
Tổ chức liên chính phủ của các cơ quan quản lý viễn thông trên toàn thế giới
được gọi là Liên minh Viễn thông Quốc tế, do Liên hợp quốc (United Nations -
UN) thành lập vào năm 1865. Với mục tiêu “kết nối tất cả mọi người trên thế giới”,
ITU chịu trách nhiệm về các vấn đề liên quan đến điện thoại, vệ tinh và Internet.
Để quản lý các khía cạnh khác nhau trong phát triển viễn thông thế giới, ITU được
tổ chức hoạt động theo ba lĩnh vực gồm: Thông tin vô tuyến (ITU-R), tiêu chuẩn
hóa trong viễn thông (ITU-T) và hỗ trợ phát triển viễn thông (ITU-D), trong đó bộ
phận lớn nhất và có tầm ảnh hưởng nhất là ITU-R.
Tổ chức Liên minh viễn thông quốc tế ITU 13
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
- Lĩnh vực thông tin vô tuyến (ITU-R)
Được thành lập vào năm 1927 với tên gọi ban đầu là Ủy ban Tư vấn Vô
tuyến Quốc tế hoặc CCIR (từ tên tiếng Pháp là Comité Consultatif International
pour la Radio) thực hiện quản lý tài nguyên phổ tần số vô tuyến điện và quỹ đạo vệ
tinh trên phạm vi toàn cầu. Năm 1992, CCIR được tổ chức lại thành ITU-R.
- Lĩnh vực tiêu chuẩn hóa viễn thông (ITU-T)
Tiêu chuẩn hóa là mục đích ban đầu của ITU kể từ khi thành lập, được thành
lập vào năm 1956 với tên gọi Ủy ban Tư vấn Điện thoại và Điện tín Quốc tế hay
CCITT (từ tên tiếng Pháp là Comité Consultatif International Téléphonique et
Télégraphique) thực hiện công tác tiêu chuẩn hóa viễn thông toàn cầu (ngoại trừ
các tiêu chuẩn về thông tin vô tuyến). Năm 1993, CCITT được tổ chức lại thành ITU-T.
- Lĩnh vực hỗ trợ phát triển viễn thông (ITU-D)
Được thành lập vào năm 1992, ITU-D giúp tăng cường khả năng tiếp cận
công bằng, bền vững và hợp lý của tất cả các quốc gia đối với công nghệ thông tin
và truyền thông (ICT), trong đó chú ý hỗ trợ các nước thế giới thứ 3.
Trong thông tin di động, ITU-R chịu trách nhiệm toàn bộ phần thông tin vô
tuyến của các hệ thống Thông tin di động quốc tế (International Mobile
Telecommunications - IMT), bao gồm IMT-2000/3G, IMT-Advanced/4G, IMT-
2020/5G và các thế hệ tương lai của công nghệ IMT.
ITU-R và cụ thể là Nhóm làm việc 5D (Working Party 5D - WP5D) làm việc
với các Cơ quan quản lý, nhà khai thác mạng, nhà sản xuất thiết bị và các tổ chức
tiêu chuẩn hóa quốc gia và khu vực để tập hợp các kết quả nghiên cứu phát triển
công nghệ 5G vào tiêu chuẩn toàn cầu của hệ thống thông tin di động băng rộng
thế hệ mới IMT-2020. Công nghệ di động IMT-2020 hướng đến một mô hình kết
nối mới giữa con người và vạn vật trong một môi trường kết nối thông minh với sự
tham gia của dữ liệu lớn, các ứng dụng, hệ thống giao thông và hoạt động của các đô thị. 3.2 3GPP 14
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Tháng 12 năm 1998, Dự án đối tác thế hệ thứ ba (Third Generation
Partnership Project - 3GPP) được thành lập với mục tiêu phát triển đặc tả kỹ thuật
(technical specification) cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (3G-
WCDMA) đáp ứng theo các yêu cầu tối thiểu về tính năng kỹ thuật của Hệ thống
thông tin di động IMT-2000 do ITU đặt ra. Trước đó, các thành viên sáng lập của
3GPP (chủ yếu là Nortel Networks và AT&T Wireless) đã từng có những sáng kiến
hợp tác giữa các công ty và các khu vực trên thế giới để cùng phát triển một mạng
thông tin di động trên giao thức Internet (Internet Protocol - IP) với khả năng
tương tác (interoperability) trên quy mô toàn cầu.
Hiện nay, 3GPP là tập hợp lớn nhất của giới công nghiệp thông tin di động,
bao gồm 07 đối tác chính là các tổ chức tiêu chuẩn hóa thông tin vô tuyến hàng đầu
của các khu vực khác nhau trên thế giới: The Alliance for Telecommunications
Industry Solutions (ATIS) của Hoa Kỳ, The European Telecommunications
Standards Institute (ETSI) của Châu Âu, China Communications Standards
Association (CCSA) của Trung Quốc, Telecommunications Standards
Development Society, India (TSDSI) của Ấn Độ, Telecommunications Technology
Association (TTA) của Hàn Quốc và hai tổ chức The Association of Radio
Industries and Businesses (ARIB) và Telecommunication Technology Committee
(TTC) của Nhật Bản. Các tổ chức tiêu chuẩn hóa này hợp tác phát triển các tiêu
chuẩn kỹ thuật cho các công nghệ và kiến trúc mạng di động băng rộng. Bên cạnh
đó, 3GPP còn bao gồm các đối tác đại diện từ thị trường thông tin di động, những
người có thể giúp cung cấp thông tin cập nhật, tư vấn về thị trường và tìm kiếm
quan điểm đồng thuận cho những yêu cầu khác nhau về tính năng và chức năng mà
mỗi thị trường yêu cầu. 15
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Trong lĩnh vực công nghệ, 3GPP là một ví dụ tiêu biểu về cách tập hợp tri
thức, sáng tạo và thống nhất trong giới công nghiệp thông tin di động thể hiện qua
khả năng đạt được sự đồng thuận về lựa chọn công nghệ để phát triển cũng như lộ
trình phát triển công nghệ đó. Thành công của 3GPP đã giúp thương mại hóa một
cách hiệu quả hàng trăm mạng 4G-LTE và 5G-NR. 3GPP được tổ chức theo ba lĩnh
vực, mỗi lĩnh vực có hoạt động các nhóm. Các nhóm làm việc ghi lại kết quả của
họ: Các kết quả tạm thời và các nghiên cứu trong dạng Báo cáo kỹ thuật không
ràng buộc (TR), các tiêu chuẩn ràng buộc thực tế như Thông số kỹ thuật (TS). Chỉ
các chức năng và giao thức được mô tả, không phải cách để thực hiện chúng. Một
bộ tài liệu TS và TR có liên quan đại diện cho một phiên bản hệ thống, một bản phát hành. 16
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
3.4 Phối hợp phát triển tiêu chuẩn IMT-2020/5G
Giới công nghiệp viễn thông với vai trò dẫn dắt của ITU và 3GPP cùng đặt
ra mục tiêu phát triển từ công nghệ 4G lên thế hệ công nghệ di động tiếp theo, từ
đó tất cả đã cùng nghiên cứu để vạch ra các kịch bản có thể áp dụng (thường gọi là
các use case) đối với công nghệ mới này, đó là eMBB, uRLLC và mMTC.
Tháng 9/2015, ITU đã phát hành Khuyến nghị M.2083 về tầm nhìn cho IMT
tới năm 2020 và tương lai. Khuyến nghị M.2038 bao gồm các mục tiêu, 8 chỉ tiêu
năng lực chính (KPI) và lộ trình phát triển IMT-2020. Các yếu tố này đóng vai trò
hướng dẫn chung về việc phát triển IMT-2020/5G.
Lấy hướng dẫn này của ITU làm mục tiêu nghiên cứu, các thành phần trong
giới công nghiệp thông tin di động bao gồm các nhà mạng di động (MNO) và nhà
sản xuất phần cứng (vendor) bắt đầu phân tích chi tiết về từng khía cạnh kỹ thuật
và tổ chức nghiên cứu để thiết lập các tiêu chuẩn kỹ thuật đầy đủ giúp phát triển
các mô-đun 5G theo các bộ thông số kỹ thuật thống nhất để đảm bảo khả năng 17
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
tương thích (compartbility), hoạt động liên thông (interoperational) và chuyển
vùng quốc tế (roaming) khi các mạng 5G được triển khai.
Các yêu cầu để triển khai mạng 5G đến từ 3GPP, gồm các nhà sản xuất thiết
bị, nhà khai thác mạng và kinh doanh dịch vụ. Sau đó, các nghiên cứu về yêu cầu
triển khai sẽ được đề xuất đến ITU để đánh giá nhằm sửa đổi KPI của ITU và đưa 18
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
ra các chỉ tiêu kỹ thuật cuối cùng. Các hướng dẫn sau đó được chuyển lại cho
3GPP để đánh giá các giải pháp và kỹ thuật thực tế có thể đáp ứng các chỉ tiêu kỹ
thuật của ITU. Chu kỳ này được lặp lại nhiều lần và quá trình tiêu chuẩn hóa công
nghệ 5G thực ra không được hoàn thành cùng một lúc mà thay vào đó được 3GPP
chia thành các giai đoạn tiêu chuẩn hóa. Mỗi giai đoạn tập trung vào việc tiêu
chuẩn hóa các thành phần, chỉ tiêu kỹ thuật nhất định của toàn bộ hệ thống 5G. Các
tiêu chuẩn và sản phẩm đã phát triển sẽ thường xuyên được rà soát để đảm bảo
tuân thủ các mục tiêu và KPI đã công bố ban đầu.
Với IMT-2020/5G, có 2 mốc thời hạn quan trọng của quá trình phối hợp phát
triển giữa ITU và 3GPP là:
Tháng 6 năm 2019: Thời hạn các tổ chức đệ trình công nghệ ứng cử viên cho
IMT-2020 tại cuộc họp ITU-R WP5D lần thứ 32.
Tháng 10 năm 2020: Cuộc họp ITU-R WP5D lần thứ 36 hoàn thành xây
dựng bộ thông số kỹ thuật chi tiết (ITU-R Recommendation).
Công việc tiêu chuẩn hóa được chia thành 3 giai đoạn cho mỗi bản phát hành.
- Giai đoạn 1 mô tả các dịch vụ được cung cấp bởi hệ thống mục tiêu từ quan điểm của người dùng
- Giai đoạn 2, các chức năng mạng cần thiết và sự tương tác của chúng được
hoạt động ra theo yêu cầu dịch vụ.
- Giai đoạn 3 xác định bê tông chuyển đổi các chức năng và giao thức cần
thiết cho các dịch vụ được xác định trong giai đoạn 1 19
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
Bản phát hành 15 (5G Giai đoạn 1) đã được chuẩn bị sẵn sàng cho một hệ thống
5G hoàn chỉnh đầu tiên vào giữa năm 2019. Như một bước trung gian, được giới
thiệu như "sự sụt giảm sớm", cái gọi là hệ thống 5G không độc lập (NSA) là được
chỉ định cho các triển khai 5G đầu tiên, kết nối mạng truy cập NR-5G công nghệ
có tốc độ bit cao tương ứng với mạng lõi 4G với EPC. Trong trường hợp này,
chúng tôi vẫn có mạng 4G, nhưng có kết nối 5G-RAN và do đó, tốc độ dữ liệu cao
hơn. Phát hành 16 (5G Giai đoạn 2), mục tiêu thực hiện là cuối năm 2020 do đại
dịch COVID-19 đang được tiến hành, với hệ thống 5G dựa trên các tiêu chuẩn của
bản phát hành 16 để đáp ứng hệ thống mục tiêu IMT-2020 do ITU xác định.
Bản phát hành 17 đã bắt đầu được nghiên cứu, phát triển dựa trên hau bản phát
hành trước là 15 và 16. Các tiêu chuẩn hóa, bản phát hành cũng bị trì hoãn bởi đại
dịch COVID-19 và dự kiến được hoàn thành vào đầu năm 2022. 20
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750
CHƯƠNG 4: QUY ĐỊNH - Regulation
Ở mỗi quốc gia lại áp dụng các quy định, Luật khác nhau. Mặc dù 3GPP chỉ
định tần số có thể sử dụng và phạm vi trong 5G theo mặc định, thực tế tần số cung
cấp được cấp phép phạm vi cho các nhà khai thác mạng được thực hiện theo từng
quốc gia bởi các mối quan hệ ủy quyền quản lý của mỗi quốc gia. Các quốc gia đặt
ra các quy định và giải pháp cần thiết để hỗ trợ quản lý dịch vụ 5G một cách toàn diện.
Ví dụ, Tại Đức, cuộc đấu giá tần số cho 5G đầu tiên đã diễn ra vào năm
2019. Các tần số trong khoảng từ 2 GHz trở lên 3,4 GHz đã được đấu giá cấp phép.
Việc sử dụng vĩnh viễn các tần số được đấu giá phụ thuộc vào các điều kiện do
BNetzA đặt ra. Trong số những điều khác, các yêu cầu cung cấp lại áp dụng cho các nhà khai thác mạng:
- Đến cuối năm 2022, phủ sóng ít nhất 98% tổng số hộ gia đình, tất cả các đường
cao tốc liên bang, một phần của đường liên bang và đường sắt có tần suất cao với ít nhất 100 Mbit/s
- Đến cuối năm 2024, tất cả các quốc lộ khác với tốc độ 100 Mbit/s, đường bộ,
cảng biển, đường thủy chính và các tuyến đường sắt khác với tốc độ 50 Mbit/s
- 1000 trạm gốc 5G vào cuối năm 2022, cộng thêm 500 trạm gốc với ít nhất 100
Mbit/s ở các khu vực chưa được phát triển trước đó.
- Các điều kiện cung cấp yếu hơn áp dụng cho các nhà khai thác mạng mới gia nhập.
Nếu những kế hoạch , yêu cầu này không được đáp ứng, các tần số sẽ được
BNetzA đặt lại. BNetzA cung cấp cả các tần số bổ sung từ 3,7 GHz đến 3,8 GHz
và phạm vi 26 GHz để phân bổ và sử dụng cục bộ. Đặc biệt, dải phổ trên 3,7 GHz
dành cho các công ty có mạng 5G giới hạn trong công ty của riêng họ. Các cuộc
đấu giá tần số khác cho 5G của BnetzA đã được lên kế hoạch cho giai đoạn từ năm 2022 đến 2030 21
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com) lOMoARcPSD|36442750 22
Downloaded by v?n ti?n Lê (vantienle525@gmail.com)