Hệ

th ố ng thông tin di độ ng 4G
Tóm tắt
Ngày nay xu thế phát triển của công nghệ đã đưa ra các giải pháp tối ưu về
mạng và khả năng cung cấp các ứng dụng từ hệ thống mạng càng tăng cao, đặc
biệt là các mạng không dây. Với những thiết bị đầu cuối di động như điện thoại,
máy tính sách tay v..v..,người dùng có thể thực hiện các kết nối vô tuyến thông
qua các nhà cung cấp dịch vụ.
Cùng với khả năng truyền thông di động ngày càng được mở rộng nhờ sự
phát triển của thông tin vô tuyến thì các hệ thống di động mới ra đời và được áp
dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Hiện nay, Việt Nam đang sử dụng hệ thống thông
tin di động thế hệ 2.5G trong khi mạng tế bào di động 3G đã trở nên phổ biến và
chuẩn bị được thay thế bởi một thế hệ mạng có khả năng khắc phục tất cả các
nhược điểm của 3G, bao gồm một lượng lớn mạng truy cập, cung cấp kết nối tất
cả các người dùng ở bất kỳ đâu, tại bất kỳ thời điểm nào. Đó chính là thông tin di
động thế hệ 4G. Với tất cả các lợi thế và ưu điểm đã làm cho 4G trở thành thế hệ
mạng không dây lôi cuốn trong tương lai.
Chính vì vậy em đã chọn đề tài Tìm hiểu về xu hướng phát triển
thông tin di động 4G để nghiên cứu sâu về các giải pháp mạng không dây với hi
vọng 4G sẽ là một hệ thống di động tối ưu trong tương lai gần, và mô hình thực
thi 4G tại Việt Nam trở thành hiện thực.
THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G ............................................................... 3
1.1 Tổng quan về thông tin di động ................................................................... 3
1.2 Thông tin di động thế hệ 4 ............................................................................ 4
CHƯƠNG 2: WLAN.......................................................................................... 7
2.1 Giới thiệu WLAN .......................................................................................... 7
2.2 Chuẩn IEEE 802.11....................................................................................... 7
2.2.1 Kiến trúc chung IEEE 802.11 ................................................................. 8
2.2.1.1 Cấu trúc hệ thống ........................................................................... 9
2.2.1.2 Đặc tính cơ bản của hệ thống ......................................................... 9

2.3.8 Handover................................................................................................. 36
2.3.9 CL ........................................................................................................... 38
2.3.10 Hỗ trợ QoS trong HIPERLAN-2 .......................................................... 38
2.4 MMAC-PC ..................................................................................................... 39
2.5 Triển khai cơ sở hạ tầng IEEE 802.11......................................................... 41
2.5.1 Băng ISM và phân bố kênh .................................................................... 41
2.5.2 Tín hiệu, nhiễu và vùng phủ sóng........................................................... 44
2.5.3 Tín hiệu và nhiễu trong băng tần ISM .................................................... 44
2.5.4 Vùng phủ sóng ........................................................................................ 46
2.5.5 IEEE 802.11 cho không gian tự do......................................................... 48
CHƯƠNG 3: WPANs ......................................................................................... 50
3.1 Giới thiêu........................................................................................................ 50
3.2 Một số khái niệm ........................................................................................... 52
3.3 Tổng quan Bluetooth..................................................................................... 53
3.3.1 Cấu trúc Bluetooth .................................................................................. 53
3.3.2 Mô hình tham chiếu giao thức Bluetooth ............................................... 54
3.3.3 Tổng quan về giao thức lõi Bluetooth .................................................... 56
3.3.3.1 Lớp radio Bluetooth ....................................................................... 56
3.3.3.2 Lớp dải gốc..................................................................................... 56
3.3.3.3 Lớp giao thức quản lý kết nối (LMP) ............................................ 66
3.3.3.4 Lớp điều khiển giao thức kết nối và giao thức thích nghi ............. 66
3.3.3.5 Lớp giao thức phát hiện dịch vụ (SDP) ......................................... 67
3.4 PAN................................................................................................................. 68
3.4.1 Nguyên lý cấu trúc.................................................................................. 68
3.4.2 Giao diện ................................................................................................ 71
3.4.3 Giao tiếp với mạng bên ngoài................................................................. 71
3.5 Mạng Ad Hoc ................................................................................................. 71
3.6 Bảo mật........................................................................................................... 72
3.7 Những ứng dụng chính và khả năng hình thành mạng ............................. 72
3.8 Các thiết bị trong hệ thống ........................................................................... 73

thay đổi nhỏ về công nghệ từ phía cơ sở hạ tầng IP di động. Tuy nhiên hệ thông tin
di động 3G sẽ đáp ứng được việc thực hiện đa phương tiện hay nói khác đi là cơ sở
hạ tầng IP không đủ năng lực. Để khắc phục các nhược điểm này, thế hệ 4G đã
được định nghĩa. Với một số chuẩn mới được đưa ra thì hệ thống 4G trở nên dễ hiểu
bởi khái niệm các mạng không đồng nhất, bao gồm một số lớn mạng truy cập với
một nguyên tắc chung là giao thức IP, cung cấp kết nối tất cả các người dùng ở bất
kỳ đâu tại bất cứ thời điểm nào.
Chương 1
Tổng quan về thông tin di động và hệ thống
thông tin di động 4G
1.1 Tổng quan về thông tin di động
Thông tin di động dựa trên nền tảng mạng không dây phát triển theo biểu đồ
số mũ trong thập niên qua với những cơ sở hạ tầng và các ứng dụng rộng rãi như
thiết bị vô tuyến, máy tính sách tay v..v.. Những thiết bị này ngày càng trở nên quan
trọng trong cuộc sống của chúng ta. Một ví dụ cụ thể: người dùng có thể kiểm tra
email và truy cập mạng Internet nhờ các thiết bị di động của họ. Từ những thiết bị
như máy tính sách tay, họ có thể tìm kiếm thông tin trong mạng Internet tại các địa
điểm khác nhau như sân bay, nhà ga hay những nơi công cộng khác. Các khách du
lịch có thể sử dụng các thiết bị đầu cuối GPS đặt trong nhà hay trong ô tô để định vị
và thiết lập bản đồ đường đi. Những hồ sơ, dữ liệu hoặc các thông tin khác có thể
được trao đổi bởi các máy tính sách tay thông qua mạng LAN không dây (WLAN).
Không chỉ các thiết bị di động trở nên nhỏ hơn, rẻ hơn, tiện lợi hơn, mà các
ứng dụng của nó cũng trở nên mạnh hơn và được áp dụng rộng rãi hơn.
Theo khuynh hướng này thì hầu hết các kết nối những thiết bị vô tuyến được
thực hiện thông qua các nhà cung cấp dịch vụ cố định dựa trên cơ sở hạ tầng mạng
cá nhân và các MSC trong mạng tế bào như vậy các máy tính sách tay có thể nối tới
Internet không dây thông qua các điểm truy cập.
Mặc dù những mạng có cơ sở hạ tầng đã cung cấp một lượng lớn các dịch vụ
mạng cho các thiết bị di động nhưng nó mất rất nhiều thời gian để thiết lập cơ sở hạ
tầng mạng thích hợp với các dịch vụ của mạng di động và tất nhiên là giá thành để

có nghĩa là mạng 4G được thiết kế và có thể phát triển độc lập từ những mạng truy
cập.
Việc sử dụng một lõi mạng trên nền tảng IP cũng có nghĩa thoả mãn đa dịch
vụ như tiếng nói dữ liệu hay được hỗ trợ bởi việc sử dụng một tập hợp VoIP với
những giao thức như MEGACOP, MGCP, H.323 và SCTP. Sự phát triển này giúp
đơn giản hoá việc bảo trì các mạng riêng biệt nhau.
Hệ thống 4G được chờ đợi vì có giá thành rẻ hơn và đơn giản hơn. Trước hết,
giá thiết bị được rẻ hơn 4 đến 10 lần một trạm có chức năng tương đương của hệ
thống 2 hoặc 3G. Một môi trường truyền dẫn IP không dây sẽ làm giảm bớt cho quá
trình bảo trì mạng.
Hệ thống 4G còn được ưu việt hơn với tốc độ truyền dẫn Utrahight lên tới
100Mbps nhanh hơn 50 lần so với tốc độ truyền dẫn của mạng 3G. Điều này cho
phép truyền các dịch vụ không dây với dải thông cao, người dùng có thể xem TV,
nghe nhạc, truy cập mạng, hay thực hiện truyền các luồng hình ảnh thời gian thực
và các ứng dụng đa phương tiện khác kể cả khi đang ở nhà, trong văn phòng hay
nơi công cộng.
4G có khả năng hỗ trợ việc người dùng truy nhập thông tin hoặc giao tiếp với
người dùng khác vào bất kỳ thời điểm nào, ở bất cứ đâu và sử dụng bất kỳ thiết bị
di động nào.
Mạng Ad hoc là một phần quan trọng trong hệ thống 4G được thiết lập động
bởi các nút mạng di động tuỳ ý mà không cần sử dụng cơ sở hạ tầng mạng hiện hữu
hay quản lý tập trung. Mạng này cho phép các nút không dây tồn tại độc lập, cung
cấp một phạm vi nối mạng rộng hơn và khả năng sử lý lớn hơn. Các nút cũng có thể
kết nối tới các mạng cố định thông qua một thiết bi trung gian có cổng dành riêng.
Thiết bị đầu cuối của mạng 4G cho phép hỗ trợ thông minh với khả năng định
vị và tìm kiếm dịch vụ theo yều cầu người dùng ngay cả khi người đó đang chuyển
động tại bất cứ thời điểm nào..
Tất cả các lợi thế này làm cho mạng Ad hoc trở nên lôi cuốn trong thế hệ
mạng di động tương lai.
Chương 2