Cùng với sự phát triển của thiết bị di động, các công nghệ và định hướng liên quan cũng không ngừng được cải thiện để nâng cao chất lượng giao tiếp và truyền tải thông tin. LTE (Long Term Evolution) là một khái niệm quan trọng cần được hiểu rõ để nắm bắt tiến trình phát triển của truyền thông di động, đặc biệt trong bối cảnh triển khai mạng 5G hiện nay.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu chi tiết LTE là gì, cách thức hoạt động, lịch sử phát triển và vai trò của nó trong sự phát triển của mạng 5G.
LTE là gì? Công nghệ truyền thông di động thế hệ thứ 4
Mục Lục
LTE Là Gì? Định Nghĩa Và Vai Trò
LTE (Long Term Evolution) là một tiêu chuẩn truyền thông di động, cho phép truyền dữ liệu di động qua mạng với dung lượng lớn và tốc độ cao hơn so với các tiêu chuẩn truyền thông không dây trước đây.
Như tên gọi “Long Term Evolution” (tiến hóa dài hạn), tiêu chuẩn này được dự đoán sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong tương lai. Sự ra mắt của 5G không làm thay đổi điều này, bởi vì LTE không chỉ là một công nghệ đơn thuần mà còn là một hướng phát triển để các nhà cung cấp dịch vụ mạng đạt được tốc độ 4G thực sự. Mạng LTE sẽ tiếp tục là nền tảng cơ sở để xây dựng mạng di động 5G.
LTE còn được biết đến với tên gọi “4G” – thế hệ thứ tư của công nghệ truyền thông di động. LTE bao gồm nhiều cải tiến so với “Hệ thống Viễn thông Di động Toàn cầu” (UMTS) – thế hệ thứ ba của thông tin di động, hay còn gọi là 3G. Tương tự, 5G bao gồm một loạt cải tiến so với LTE, thể hiện sự phát triển không ngừng của công nghệ di động.
Các tiêu chuẩn LTE được xác định bởi Dự án Đối tác Thế hệ thứ 3 (3GPP), một tập hợp các tổ chức tiêu chuẩn trên toàn thế giới, chịu trách nhiệm phát triển các giao thức cho viễn thông di động. Công việc của 3GPP đảm bảo rằng các tiêu chuẩn thông tin di động tương thích trên toàn cầu. Nền tảng của mạng LTE là kiến trúc mạng IP.
Lịch Sử Phát Triển Của Mạng LTE
Mạng LTE công cộng đầu tiên trên thế giới được đưa vào hoạt động tại Stockholm và Oslo vào ngày 14 tháng 12 năm 2009. Tại Việt Nam, trạm BTS công nghệ LTE đầu tiên được lắp đặt vào ngày 10/10/2010, nhân dịp kỷ niệm 1000 năm Thăng Long – Hà Nội, đánh dấu bước tiến quan trọng trong việc phát triển hạ tầng viễn thông của nước ta.
Trạm BTS công nghệ LTE đầu tiên tại Việt Nam
Cách Mạng LTE Hoạt Động
LTE sử dụng công nghệ ăng-ten MIMO (nhiều đầu vào, nhiều đầu ra) và có độ trễ thấp, cho phép truyền tải các dịch vụ thoại (VoLTE: Voice over LTE) và video qua giao thức Internet (IP), đồng thời hỗ trợ các ứng dụng yêu cầu tính thời gian cao.
Với băng thông 20 MHz, LTE có thể đạt tốc độ tải xuống lên đến 300 Mbit/s và tốc độ tải lên 75 Mbit/s, với độ trễ dưới 20 mili giây.
Từ GSM, UMTS Đến LTE: Quá Trình Phát Triển
Truyền thông di động đã có một bước đột phá lớn với sự ra đời của tiêu chuẩn GSM (Hệ thống thông tin di động toàn cầu). Điện thoại di động trở nên nhẹ hơn và ít tốn kém hơn. Việc thương mại hóa GSM trên toàn thế giới và sự cạnh tranh ngày càng tăng đã làm giảm chi phí của công nghệ hệ thống và thiết bị người dùng.
Một lợi ích chính của GSM đối với người dùng là khả năng sử dụng dịch vụ ngay cả sau khi vượt qua biên giới quốc gia mà không cần thẻ SIM hoặc thiết bị mới. Ngoài các cuộc gọi thoại, GSM còn hỗ trợ gửi tin nhắn văn bản qua SMS (Dịch vụ tin nhắn ngắn).
Tin nhắn SMS
GSM cũng tiêu chuẩn hóa số 112 thành số điện thoại khẩn cấp trên toàn thế giới. Đến nay, GSM vẫn là tiêu chuẩn thông tin di động được sử dụng rộng rãi nhất.
UMTS (Hệ thống viễn thông di động toàn cầu) là tiêu chuẩn thông tin di động thế hệ thứ ba (3G). Mạng UMTS hỗ trợ tốc độ dữ liệu cao hơn nhiều so với mạng GSM, cho phép tốc độ truyền dữ liệu lên đến 42 Mbit/s, trong khi GSM chỉ hỗ trợ tối đa 220 Kbit/s.
Mạng 3G UMTS
Một cải tiến lớn của mạng UMTS là tốc độ dữ liệu cao hơn, cho phép truyền các tệp nhạc. LTE tiếp tục phát triển điều này bằng cách đạt tốc độ lên đến 300 Mbit/s ở đường xuống và 75 Mbit/s ở đường lên, nhanh hơn đáng kể so với UMTS. Điều này cho phép truyền video và thậm chí là phát trực tuyến.
Một ưu điểm khác của LTE là khả năng sử dụng lại các trạm gốc di động đã được xây dựng cho GSM và UMTS, giúp tiết kiệm chi phí xây dựng cơ sở hạ tầng hoàn toàn mới.
Điều Kiện Để Sử Dụng LTE
Để sử dụng LTE và trải nghiệm Internet tốc độ cao trên thiết bị di động, người dùng cần:
- Điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng hỗ trợ LTE.
- Đăng ký gói cước tốc độ LTE.
- Ở trong vùng phủ sóng LTE.
Hiện nay, hầu hết các điện thoại thông minh hiện đại từ các nhà sản xuất như Apple, Samsung, Huawei đều hỗ trợ LTE. Các gói cước LTE giá rẻ cũng được cung cấp rộng rãi bởi các nhà mạng như Viettel, Mobifone, VNPT và FPT.
Độ Phủ Sóng LTE Tại Việt Nam
Năm 2017 đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc triển khai mạng 4G LTE tại Việt Nam, khi ba nhà mạng lớn là VNPT, Mobifone và Viettel được Bộ Thông tin và Truyền thông cấp giấy phép thiết lập mạng viễn thông công cộng và giấy phép cung cấp dịch vụ viễn thông 4G.
Tháng 4/2017, Viettel đã khai trương dịch vụ 4G LTE trên toàn quốc, sử dụng công nghệ 4T4R (4 thu, 4 phát) và triển khai 36.000 trạm thu phát sóng, phủ sóng 95% dân số. MobiFone cũng xây dựng được 4.500 trạm phát sóng 4G LTE.
Tuy nhiên, các nhà mạng cũng phải đối mặt với những thách thức liên quan đến cơ sở hạ tầng kỹ thuật, như nâng cấp hệ thống mạng lưới, đường truyền tốc độ cao, quản trị lưu lượng hiệu quả, cải tiến phần mềm quản lý thuê bao, phát triển thiết bị đầu cuối tương thích công nghệ 4G và bảo mật thông tin trên nền tảng mạng 4G LTE.
Theo báo cáo của OpenSignal (Anh) vào quý IV/2017, Việt Nam xếp thứ 46 trong tổng số 88 quốc gia về tốc độ mạng 4G LTE trung bình, đạt 21,49 Mbps. Đáng chú ý, tốc độ trung bình tại Việt Nam thậm chí còn cao hơn một số quốc gia có ngành công nghệ viễn thông phát triển như Mỹ, Israel, Hồng Kông.
So sánh tốc độ mạng 4G của các nhà mạng Việt Nam
Tần Số LTE Được Sử Dụng
Tiêu chuẩn LTE có thể được sử dụng với nhiều băng tần khác nhau. Ở Bắc Mỹ, dải tần 700/800 và 1700/1900 MHz được quy hoạch cho LTE; 800, 1800, 2600 MHz ở châu Âu; 1800 và 2600 MHz ở châu Á; và 1800 MHz ở Australia. Mỗi quốc gia lại có sự phân bổ cụ thể theo vùng miền và khu vực.
Tầm Quan Trọng Của LTE Đối Với 5G
Việc đẩy mạnh phát triển công nghệ và triển khai các công nghệ mới nhất của LTE có vai trò quan trọng trong việc tạo tiền đề vững chắc và chuẩn bị cho công nghệ 5G tại Việt Nam.
Về mặt kỹ thuật, 5G không phải là một mạng độc lập, mà là sự bổ sung các chức năng và tính năng kỹ thuật mới vào mạng 4G hiện có. Giống như LTE, 5G cũng sử dụng nhiều dải tần khác nhau để phủ sóng ở các thành phố và khu vực nông thôn.
Hiện tại, cả ba nhà mạng lớn tại Việt Nam gồm Viettel, VinaPhone và MobiFone đều đã triển khai mạng 5G tại Hà Nội, TP Hồ Chí Minh và một số tỉnh, thành phố khác. Với tốc độ cao hơn 10 lần so với 4G, 5G được kỳ vọng sẽ giải quyết các bài toán khó hơn về mạng dữ liệu, mang tới những trải nghiệm tốc độ nhanh hơn.
Công nghệ 5G
Năm 2020, Việt Nam trở thành nước thứ năm trên thế giới làm chủ công nghệ 5G. Trong khi Việt Nam triển khai công nghệ 3G và 4G sau các nước khác, thì với 5G, Việt Nam đang trong nhóm những nước đi đầu.
Việc triển khai 5G tại Việt Nam sẽ tận dụng được khoảng 70% hạ tầng 4G hiện có, bao gồm các trạm thu phát sóng, ăng-ten và các thiết bị truyền dẫn khác, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí.
Việc triển khai 5G sẽ được thực hiện trước tiên ở các khu vực đô thị lớn, sau đó là các khu công nghiệp, khu nghiên cứu và trường đại học để hỗ trợ đổi mới và tạo ra công nghệ mới.
Kết Luận
LTE là một bước tiến quan trọng trong lịch sử phát triển của truyền thông di động, mang đến tốc độ và hiệu quả truyền tải dữ liệu vượt trội so với các thế hệ trước. LTE không chỉ là một công nghệ độc lập, mà còn là nền tảng vững chắc cho sự phát triển của mạng 5G trong tương lai. Việc hiểu rõ về LTE giúp chúng ta nắm bắt được xu hướng phát triển của công nghệ và tận dụng tối đa những lợi ích mà nó mang lại.