Hiểu rõ hơn về công nghệ mạng 4G

Bài viết này sẽ cho bạn hiểu rõ hơn về công nghệ mạng 4G đang được sử dụng trên các thiết bị di động hiện nay. Trước tiên, hãy cùng điểm qua sự phát triển của hệ thống thông tin di động nhé. I, Sự phát triển của hệ thống thông tin di động 1. Mạng 1G: Sự khởi đầu giản đơn (chỉ có chức năng nghe và gọi) 1G là chữ viết tắt của công nghệ điện thoại không dây thế hệ đầu tiên (1st Generation). ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hiểu rõ hơn về công nghệ mạng 4GHiểu rõ hơn về công nghệ mạng 4GBài viết này sẽ cho bạn hiểu rõ hơn về công nghệ mạng 4G đang được sử dụng trêncác thiết bị di động hiện nay. Trước tiên, hãy cùng điểm qua sự phát triển của hệthống thông tin di động nhé.I, Sự phát triển của hệ thống thông tin di động1. Mạng 1G: Sự khởi đầu giản đơn (chỉ có chức năng nghe và gọi) 1G là chữ viếttắt của công nghệ điện thoại không dây thế hệ đầu tiên (1st Generation). Các điệnthoại chuẩn analog sử dụng công nghệ 1G với tín hiệu sóng analog được giới thiệutrên thị trường vào những năm 1980.2. Mạng 2G: Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa truy cập phânchia theo thời gian (TDMA) đầu tiên trên thế giới được ra đời ở châu Âu và có têngọi là GSM. Hệ thống 2G hấp dẫn hơn hệ thống 1G bởi vì ngoài dịch vụ thoạitruyền thống, hệ thống này còn có khả năng cung cấp một số dịch vụ truyền dữ liệuvà các dịch vụ bổ sung khác.3. Mạng 3G:Hệ thống thông tin di động chuyển từ thế hệ 2 sang thế hệ 3 qua một giai đoạntrunggian là thế hệ 2, 5 sử dụng công nghệ TDMA trong đó kết hợp nhiều khe hoặcnhiều tần số hoặc sử dụng công nghệ CDMA trong đó có thể chồng lên phổ tần củathế hệ hai nếu không sử dụng phổ tần mới, bao gồm các mạng đã được đưa vào sửdụng như: GPRS, EDGE và CDMA2000-1x. Ở thế hệ thứ 3 này các hệ thốngthông tin di động có xu thế hoà nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả năngphục vụở tốc độ bit lên đến 2 Mbit/s. Để phân biệt với các hệ thống thông tin diđộng băng hẹp hiện nay, các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 gọi là các hệthống thông tin di động băng rộng.Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3 IMT-2000 đã được đềxuất, trong đó 2 hệ thống W-CDMA và CDMA2000 đã được ITU chấp thuận vàđưa vào hoạt động trong những năm đầu của những thập kỷ 2000. Các hệ thốngnày đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này cho phép thực hiện tiêu chuẩn toànthế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di động thế hệ 3.4. Mạng 4G: Hai công nghệ xem như là tiền 4G là chuẩn Wimax2 (802.11m) vàLong Term Evolution (LTE) vì chưa đáp ứng được chuần của 4G là cho phéptruyền tải ở tốc độ 100 Megabyte/s khi di chuyển và tới 1 Gb/s khi đứng yên .Hai công nghệ xem như là tiền 4G là chuẩn Wimax2 (802.11m) và Long TermEvolution (LTE) vì chưa đáp ứng được chuần của 4G là cho phép truyền tải ở tốcđộ 100 Megabyte/s khi di chuyển và tới 1 Gb/s khi đứng yên . Về bản chất,Wimax2 là một tiêu chuẩn được phát triển bởi IEEE còn LTE là sản phẩm của3GPP, một bộ phận của liên minh các nhà mạng cung cấp dịch vụ GSM. Cả haitiêu chuẩn Wimax2 và LTE đều sử dụng công nghệ ăng-ten tiên tiến nhằm cảithiện khả năng tiếp nhận và thực hiện, tuy nhiên lại hoạt động trên các băng tầnkhác nhauLong Term Evolution (LTE) : công nghệ di động mới đang được phát triển vàchuẩn hóa bởi 3GPP , nhưng LTE đầu tiên phát hành không thực hiện đầy đủ cácyêu cầu IMT-Advanced. LTE có tốc độ bit net lý thuyết là 100 Mbit/s chodownload và 50 Mbit/s cho uploadWiMax-2 : được phát triển bởi IEEE (IEEE 802.16m) , WiMax cung cấp khả năngkết nối Internet không dây nhanh hơn so với WiFi, tốc độ up và down cao hơn, sửdụng được nhiều ứng dụng hơn, và quan trọng là vùng phủ sóng rộng hơn, vàkhông bị ảnh hưởng bởi địa hình. WiMAX có thể thay đổi một cách tự độngphương thức điều chế để có thể tăng vùng phủ bằng cách giảm tốc độ truyền vàngược lại ,có tốc độ bit net lý thuyết là 128 Mbit/s cho download và 64 Mbit/s choupload5. Công nghệ không dây thế hệ thứ 4được nghiên cứu và hứa hẹn sẽ là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây , Cácdịch vụ di động 4G với khả năng cung cấp băng thông rộng, dung lượng lớn,truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao, cung cấp cho người sử dụng những hình ảnh videomàu chất lượng cao, các trò chơi đồ hoạ 3D linh hoạt, các dịch vụ âm thanh số. Vớisự xuất hiện của mạng 4G, nó sẽ giải quyết được : Hỗ trợ các dịch vụ tương tác đa phương tiện: truyền hình hội nghị, Internetkhông dây . Băng thông rộng hơn. Tính di động toàn cầu và tính di chuyển dịch vụ. Hạ giá thành. Tăng độ khả dụng của hệ thống thông tin di động.Một số công nghệ quan trọng của 4G :OFDMA – Orthogonal Frequency Division Multiple Access :OFDM là một công nghệ cho phép tăng độ rộng ký hiệu truyền dẫn do đó dung saiđa đường lớn hơn rất nhiều so với các kỹ thuật đã sử dụng trước đây, cho phépkhắc phục những nhược điểm căn bản của kỹ thuật đơn sóng mangOFDMA là kỹ thuật đa truy cập vào kênh truyền OFDM ,một dạng cải tiến củaOFDM. Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA chia băngtần thành các băng con, mỗi băng con là một sóng mang con. Khác với OFDM,trong OFDMA mỗi trạm thuê bao không sử dụng toàn bộ không gian sóng mangcon mà không gian sóng mang con được chia cho nhiều thuê bao cùng sử dụng mộtlúc. Mỗi trạm thuê bao sẽ được cấp một hoặc vài sóng mang con gọi là kênh conhoáKhi các trạm thuê bao không sử dụng hết không gian sóng mang con thì tất cả côngsuất phát của trạm gốc sẽ chỉ tập trung vào số sóng mang con được sử dụng. Trongquá trình truyền dẫn mỗi trạm thuê bao được cấp phát một kênh con riêngMIMO – Multiple Input Multiple Output :MIMO là công nghệ truyền thông không dây, trong đó cả đầu nhận lẫn đầu phát tínhiệu đều sử dụng nhiều anten để tối ưu hóa tốc độ truyền và nhận dữ liệu, đồngthời giảm thiểu lỗi như nhiễu sóng, mất tín hiệu…MIMO tận dụng sự dội lại củasóng khi “đụng” phải những chướng ngại trên đường truyền khiến chúng có thểđến được đầu nhận tín hiệu bằng nhiều con đường khác nhau. Nói tóm lại, MIMOlà kỹ thuật sử dụng nhiều anten phát và nhiều anten thu để truyền và nhận dữ liệuƯu điểm: gia tăng tốc độ đường truyền dữ liệu và mở rộng tầm phủ sóng trên cùngmột băng thông, giảm chi phí truyền tải. Công nghệ MIMO cho phép đầu nhậnphân loại tín hiệu và chỉ nhận tín hiệu đóTrong việc truyền thông bằng sóng vô tuyến, những chướng ngại vật trên đườngtruyền từ đầu phát đến đầu n ...