Đề tài Khoa học công nghệ - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4g cho mạng di động Viettel mobile

LỜI MỞ ĐẦU Trước sự phát triển vô cùng mạnh mẽ của các dịch vụ số liệu, trước xu hướng tích hợp và IP hoá đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghiệp Viễn Thông di động. Mạng thông tin di động thế hệ ba ra đời đã khắc phục được các nhược điểm của các mạng thông tin di động thế hệ trước đó. Tuy nhiên, mạng di động này cũng có một số nhược điểm như: Tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất là 2Mbps, vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao của người dùng, khả năng đáp ứng các dịch vụ thời gian thực như hội nghị truyền hình là chưa cao, rất khó trong việc download các file dữ liệu lớn,…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 rất nhiều vấn đề do tốc độ mạng thấp, tài nguyên băng tần ít,… Trong bối cảnh đó người ta đã chuyển hướng sang nghiên cứu hệ thống thông tin di động mới có tên gọi là 4G. Sự ra đời của hệ thống này mở ra khả năng tích hợp tất cả các dịch vụ, cung cấp băng thông rộng, dung lượng lớn, truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao, cung cấp cho người sử dụng những hình ảnh video màu chất lượng cao, các trò chơi đồ hoạ 3D linh hoạt, các dich vụ âm thanh số. Việc phát triển công nghệ giao thức đầu cuối dung lượng lớn, các dich vụ gói dữ liệu tốc độ cao, công nghệ dựa trên nền tảng phần mềm công cộng mang đến các chương trình ứng dụng download, công nghệ truy nhập vô tuyến đa mode, và công nghệ mã hoá media chất lượng cao trên nền các mạng di động. Hiện nay thị trường di động Việt Nam được đánh giá là tăng trưởng đứng thứ 2 trên thế giới sau Trung Quốc, số thuê bao không ngừng tăng, nhu cầu về việc sử dụng các dịch vụ và các dịch vụ đa phương tiện ngày càng cao và càng đòi hỏi cao hơn trong tương lai. Do đó việc nghiên cứu một công nghệ mới để đáp ứng các nhu cầu thị trường trong tương lai là rất cần thiết. Hiện nay Viettel đã đưa vào sử dụng GPRS để đáp ứng nhu cầu sử dụng các dịch vụ dữ liệu ngày càng cao của các thuê bao. Các dịch vụ chủ yếu của GPRS như: WAP, truy nhập Internet có hai phương thức là truy nhập gián tiếp và truy nhập trực tiếp, dịch vụ nhắn tin đa phương tiện, video, xem các đoạn phim tải về, xem video trực tuyến. Ngoài ra còn có dịch vụ thương mại điện tử di động, dịch vụ ngân hàng, quảng cáo trên điện thoại di động…do giá cước còn cao nên các loại bao có thuê nhập trung bình và cao. Dựa trên nhu cầu thị trường Việt Nam, hiện tại chúng ta thấy rằng nhu cầu chính trong thông tin di động vẫn là dịch vụ thoại truyền thống, dịch vụ dữ liệu cũng bắt đầu tăng trưởng, theo dự đoán tổng số thuê bao có nhu cầu dịch vụ dữ liệu chiếm khoảng 50% vào năm 2010. Với đời sống thu nhập ngày càng cao của người dân, nhu cầu các dịch vụ chất lượng tốt ngày càng lớn, thì mạng di động Viettel ngày càng phải nâng cấp để đáp ứng được các nhu cầu này. Mặt khác, xu hướng chung trên thế giới là hội tụ tất cả các mạng viễn thông lại với nhau. Do đó, yêu cầu phát triển mạng thông tin di động lên thế hệ 4G có tốc độ cao, sử dụng “all IP” có khả năng tích hợp với các mạng khác là yêu cầu tất yếu của mạng di động Viettel. Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4G cho mạng di động di động Viettel Mobile” được đưa ra không chỉ nhằm mục đích tìm hiểu, nghiên cứu các dịch vụ mà nó đáp ứng mà còn cố gắng đưa vào áp dụng ở Việt Nam cụ thể là trên mạng di động của Viettel.Với mục đích đó đề tài nghiên cứu của chúng tôi dược chia làm 4 chương: Chương 1: Xu hướng phát triển công nghệ và dịch vụ của các mạng di động Chương 2: Mô hình cấu trúc mạng 4G Chương 3: Dịch vụ và chất lượng dịch vụ trong mạng 4G Chương 4: Lộ trình tiến lên mạng thông tin di động 4G cho Viettel Mobile Với việc triển khai đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4G cho mạng di động di động Viettel Mobile” , Viettel đã mở ra một cơ hội mới, động lực mới cho sự phát triển công nghệ mạng cũng như thương mại điện tử trong thời đại kinh tế số hiện nay, không chỉ cho công ty mà còn mong muốn sẽ đóng góp một phần vào sự phát triển trong lĩnh vực viễn thông – công nghệ thông tin của nước nhà. Đó cũng là mong muốn lớn nhất của những người thực hiện đề tài này. CHƯƠNG 1 XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ VÀ DỊCH VỤ CỦA CÁC MẠNG DI ĐỘNG 1.1. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G Việc nghiên cứu chuyển hướng sang các hệ thống thông tin di động thế hệ 4 (4G) để giải quyết các vấn đề tồn tại trong hệ thống di động thế hệ 3 (3G). Đó là việc cung cấp các loại hình dịch vụ ngày càng đa dạng hơn, từ tín hiệu thoại chất lượng cao sang tín hiệu video độ phân giải cao, các kênh vô tuyến có tốc độ dữ liệu cao. Khái niệm 4G được sử dụng rộng rãi không chỉ có các hệ thống điện thoại tế bào mà còn bao gồm các kiểu hệ thống viễn thông truy nhập vô tuyến băng thông rộng. Một trong số các thuật ngữ dùng để mô tả 4G là MAGIC: Mobile multimedia (Đa phương tiện di động), Anytime anywhere (Bất cứ khi nào, bất cứ nơi đâu), Global mobility support (Hỗ trợ di động toàn cầu), Integrated wireless solution (Giải pháp vô tuyến tích hợp) và Customized personal service (Dịch vụ theo yêu cầu cá nhân). Như là một lời hứa cho tương lai, hệ thống 4G là hệ thống truy nhập vô tuyến tế bào băng thông rộng, đã và đang là mối quan tâm lớn của lĩnh vực thông tin di động. 4G không chỉ hỗ trợ cho các dịch vụ thông tin di động thế hệ tiếp theo mà còn hỗ trợ cho cả các mạng vô tuyến cố định. Chúng ta xem xét trên cơ sở cái nhìn tổng quan về các đặc trưng của 4G, cách tổ chức và tích hợp hệ thống di động. Đặc trưng của 4G có thể cô đọng lại bằng từ “tích hợp”. Các hệ thống 4G là một sự tích hợp gắn kết không tách rời của các thành phần thiết bị đầu cuối, mạng lưới và các ứng dụng nhằm thoả mãn đòi hỏi không ngừng và ngày càng cao của người sử dụng. 1.2. LỊCH SỬ VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN Lịch sử ra đời và sự phát triển của dịch vụ di động từ thế hệ đầu tiên 1G tới thế hệ 4G trải qua nhiều giai đoạn khác nhau. Bảng 1.1 cho thấy tóm lược quá trình tiến triển của công nghệ thông tin di động thoại. Quá trình bắt đầu với các thiết kế đầu tiên được biết đến như là 1G trong những năm 70 của thế kỷ trước! Các hệ thống ra đời sớm nhất được thực hiện dựa trên công nghệ tương tự và cấu trúc tế bào cơ bản của thông tin di động. Nhiều vấn đề có tính nguyên tắc cơ bản đã được giải quyết trong những hệ thống này. Và có nhiều các hệ thống không tương thích đã được đưa ra cung cấp dịch vụ trong những năm 80. Các hệ thống thế hệ thứ 2 (2G) được xây dựng trong những năm 80 vẫn được sử dụng chủ yếu cho thoại nhưng đã được thực hiện trên cơ sở công nghệ số, bao gồm các kỹ thuật xử lý tín hiệu số. Các hệ thống 2G này cung cấp các dịch vụ thông tin dữ liệu chuyển mạch kênh ở tốc độ thấp. Tính cạnh tranh lại một lần nữa dẫn tới việc thiết kế và thực hiện các hệ thống bị phân hoá thành các chuẩn khác nhau không tương thích như: GSM (hệ thống di động toàn cầu) chủ yếu ở châu Âu, TDMA (đa truy nhập phân chia theo thời gian) IS-54/IS-136 ở Mỹ, PDC (hệ thống di động tế bào số cá nhân) ở Nhật và CDMA (đa truy nhập phân chia theo mã) IS95, một hệ thống khác tại Mỹ. Các hệ thống này hoạt động rộng khắp trên lãnh thổ quốc gia hoặc quốc tế và hiện nay chúng vẫn chiếm vai trò là các hệ thống chủ đạo, mặc dù tốc độ dữ liệu của các thuê bao trong hệ thống bị giới hạn nhiều. Bước chuyển tiếp giữa 2G và 3G là 2.5G. Thế hệ 2,5G được phát triển từ 2G với dịch vụ dữ liệu và các phương thức chuyển mạch gói, và nó cũng chú trọng tới các dịch vụ 3G cho các mạng 2G. Về cơ bản nó là sự phát triển của công nghệ 2G để tăng dung lượng trên các kênh tần số vô tuyến của 2G và bước đầu đưa các dịch vụ dữ liệu dung lượng cao hơn vào, có thể nâng tới 384 Kbps. Một khía cạnh rất quan trọng của 2.5G là các kênh dữ liệu được tối ưu hoá cho dữ liệu gói truy nhập vào Internet từ các thiết bị di động như điện thoại, PDA hoặc máy tính xách tay. Trên cùng một mạng lưới với 2G, thế hệ 2.5G đã đưa internet vào thế giới thông tin di động cá nhân. Đây thực sự đã là một khái niệm mang tính cách mạng cho hệ thống viễn thông lai ghép hybrid. Trong thập kỷ 90, các nhà nghiên cứu đã định nghĩa ra hệ thống di động thế hệ kế tiếp, thế hệ thứ 3, đã loại trừ được những sự không tương thích của các hệ thống trước đây và thực sự trở thành hệ thống toàn cầu. Hệ thống 3G có các kênh thoại chất lượng cao cũng như các khả năng về dữ liệu băng rộng, có thể đạt tới 2Mbps. Các hệ thống 3G hứa hẹn cung cấp những dịch vụ viễn thông tốc độ cao hơn, bao gồm thoại, fax và internet ở bất cứ thời gian nào, bất cứ nơi đâu với sự chuyển vùng roaming toàn cầu không gián đoạn. Chuẩn 3G toàn cầu của ITU đã mở đường cho các ứng dụng và dịch vụ sáng tạo (ví dụ loại hình giải trí đa phương tiện, các dịch vụ dựa trên vị trí,…). Mạng 3G đầu tiên được thiết lập tại Nhật bản năm 2001. Các mạng 2.5G, như là GPRS (dịch vụ vô tuyến gói chung) đã sẵn sàng ở Châu Âu. Công nghệ 3G hỗ trợ băng thông 144 Kbps với tốc độ di chuyển lớn (trên xe hơi), 384 Kbps (trong một khu vực), và 2 Mbps (đối với trường hợp trong nhà). Hình 1.1 – Các thế hệ di động Bảng 1.1 – Bảng so sánh tham số công nghệ cơ bản Tuy nhiên đòi hỏi của viễn thông đa phương tiện truy nhập tốc độ cao đối với xã hội ngày nay, phụ thuộc rất lớn vào công nghệ thông tin số. Theo các con số lịch sử của cuộc cách mạng về công nghệ diễn ra trong 1 thập kỷ thì thời điểm hiện tại chính là thời điểm thích hợp để nghiên cứu hệ thống thông tin di động 4G. Hiện nay tốc độ download ở chế độ dữ liệu đang bị giới hạn ở 9.6 Kbps, thấp hơn khoảng 6 lần so với 1 đường kết nối cố định ISDN (Mạng số tích hợp dịch vụ). Gần đây, với các thiết bị cầm tay 504i tốc độ download dữ liệu đã được tăng lên 3 lần đạt 28.8 Kbps. Tuy nhiên trong thực tế sử dụng tốc độ dữ liệu thường thấp hơn, đặc biệt là ở những khu vực đông đúc, hoặc là khi mạng bị “nghẽn”. Tốc độ dữ liệu di động thế hệ 3 là tối đa 384 Kbps download, điển hình là xấp xỉ 200 kbps, và upload đạt 64 kbps từ năm 2001. Thông tin di động thế hệ 4 sẽ có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, dự kiến có thể đạt tới 20 Mbps. 3G được các nhà sản xuất đề xuất đầu tiên mà không phải là từ các nhà khai thác. Năm 1996 nó được triển khai nhờ NTT (Hãng điện thoại và điện báo Nhật bản) cùng Ericsson, năm 1997 Hiệp hội công nghiệp Viễn thông TIA ở Mỹ chọn CDMA như là 1 công nghệ cho 3G, năm 1998 CDMA băng rộng (W-CDMA) và CDMA2000 được thông qua cho Hệ thống thông tin di động chung UMTS. Trong đó W-CDMA và CDMA2000 là 2 đề xuất chính của 3G. Tuy nhiên 3G vẫn tồn tại một số vấn đề khiếm khuyết ở những điểm sau:  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 qua các môi trường dịch vụ 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. Trong các lĩnh vực thông tin di động, dịch vụ di động 4G là sự phát triển của các dịch vụ thông tin di động 3G. Các dịch vụ di động 4G được chào đón bởi 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 video màu chất lượng cao, các trò chơi đồ hoạ 3D linh hoạt, các dich vụ âm thanh số. Việc phát triển công nghệ giao thức đầu cuối dung lượng lớn, các dich vụ gói dữ liệu tốc độ cao, công nghệ dựa trên nền tảng phần mềm công cộng mang đến các chương trình ứng dụng download, công nghệ truy nhập vô tuyến đa mode, và công nghệ mã hoá media chất lượng cao trên nền các mạng di động. Với sự xuất hiện của mạng 4G, nó sẽ giải quyết được: 1. 1. Hỗ trợ các dịch vụ tương tác đa phương tiện: truyền hình hội nghị, Internet không dây,… 2. 2. Băng thông rộng hơn, tốc độ bit lớn hơn 3. 3. Tinh di động toàn cầu và tính di chuyển dịch vụ 4. 4. Giá thành hạ 5. 5. Tăng độ khả dụng của hệ thống thông tin di động Các nhà nghiên cứu và nhà cung cấp đã phát triển các mối quan tâm vào mạng vô tuyến 4G để hỗ trợ đa roaming các mạng di động và vô tuyến toàn cầu, ví dụ từ một mạng di động tế bào sang một mạng công nghệ vệ tinh cũng như sang tới mạng LAN không dây băng rộng. Với đặc trưng này, người dùng sẽ có thể truy nhập vào các dịch vụ khác nhau, tăng vùng phủ, thuận tiện cho các thiết bị đơn lẻ, một hoá đơn cho việc giảm tối đa tổng cộng các chi phí và rất nhiều truy nhập không dây đáng tin cậy khác, thậm chí ngay cả khi có sự hư hỏng hay lỗi của 1 hay nhiều mạng đồng thời. Các mạng 4G cũng có đặc trưng liên hệ IP cho truy nhập Internet di động không ngắt quãng và tốc độ bit có thể đạt 50 Mbps hay cao hơn. Do việc triển khai 4G trên thực tế chỉ có thể thực hiện được từ sau năm 2006 hoặc thậm chí còn lâu hơn nữa nên các nhà phát triển hy vọng có thời gian để giải quyết nhiều vấn đề liên quan tới các mạng hỗn hợp, cụ thể là:  Truy nhập  Chuyển giao  Định vị đồng thời  Định nguồn tài nguyên mạng đồng thời để cung cấp cho người sử dụng mới  Hỗ trợ multicasting  Hỗ trợ chất lượng dịch vụ QoS  Xác thực và bảo mật vô tuyến  Lỗi mạng và backup  Tính cước Cấu trúc mạng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc đáp ứng được tất cả những đòi hỏi trên. Hỗ trợ QoS trong mạng 4G là một thử thách chính vì tốc độ bit, đặc trưng kênh, gán băng thông, mức lỗi và hỗ trợ chuyển giao giữa các mạng vô tuyến hỗn hợp. Hỗ trợ QoS có thể thực hiện đối với gói, chuyển dịch tác vụ, kênh, người dùng và các cấp mạng.  Mức QoS gói ứng dụng cho jitter, thông lượng, và tỉ lệ lỗi. Các nguồn tài nguyên mạng như khoảng đệm và giao thức truy nhập là những ảnh hưởng có khả năng.  Mức QoS chuyển giao tác vụ mô tả cả 2 yếu tố: thời gian cần thiết để hoàn thành transaction và tỉ lệ mất gói. Các chuyển giao chắc chắn có thể rất nhạy về thời gian, trong khi một số chuyển giao khác thì không được phép để mất gói.  Mức QoS kênh bao gồm block cuộc gọi mới cũng như các cuộc gọi đang thực hiện. Nó phụ thuộc ngay vào khả năng của mạng thiết lập và duy trì kênh thông tin từ thiết bị đầu cuối đến thiết bị đầu cuối. Định tuyến cuộc gọi và quản lý định vị là 2 thuộc tính quan trọng của mức kênh.  Mức QoS người sử dụng phụ thuộc vào tính di động và loại ứng dụng của người dùng. Vị trí mới có thể hỗ trợ nhu cầu QoS cực tiểu, thậm chí với các ứng dụng thích nghi. Trong một giải pháp vô tuyến hoàn thiện, thông tin từ điểm cuối đến điểm cuối giữa hai người sử dụng cũng có khả năng liên quan tới nhiều mạng vô tuyến. Vì QoS sẽ thay đổi qua các mạng khác nhau, nên QoS cho những thuê bao này có khả năng là mức tối thiểu mà những mạng này hỗ trợ. * Xu hướng về công nghệ Có ba xu hướng có thể tiếp cận. Thứ nhất là hướng tập trung quanh 3G, trong đó đa truy cập phân chia theo mã (CDMA) sẽ được đẩy dần tới điểm tại đó các nhà sản xuất thiết bị đầu cuối sẽ từ bỏ. Khi đạt tới thời điểm đó, cần có công nghệ khác để đáp ứng được đòi hỏi tăng lên về dung lượng và tốc độ dữ liệu. Xu hướng thứ hai là xu hướng về mạng LAN vô tuyến. Sự phát triển rộng khắp của WiFi được bắt đầu từ năm 2005 cho các PC, máy tính xách tay, và PDA. Trong các doanh nghiệp, tín hiệu thoại được truyền đi bởi công nghệ Voice qua mạng LAN vô tuyến (VoWLAN). Tuy nhiên chưa ai thấy rõ được công nghệ thành công tiếp theo là công nghệ nào. Để đạt tới sự thống nhất về công nghệ 200 Mbps (và cao hơn nữa) vẫn còn là một chặng đường lâu dài và có quá nhiều giải pháp cần đề xuất. Xu hướng thứ 3 là IEEE 802.16e và 802.20 thực hiện đơn giản hơn 3G. Sự phát triển của mạng lõi hướng tới thế hệ NGN băng rộng sẽ hỗ trợ cho việc áp dụng các công nghệ mạng truy nhập mới thông qua các gateway truy nhập tiêu chuẩn, dựa trên các chuẩn ETSI-TISPAN, ITU-T,3GPP, hiệp hội tiêu chuẩn viễn thông Trung Quốc (CCSA) và các chuẩn khác. Một số công nghệ quan trọng của 4G được mô tả như sau: OFDMA Ghép kênh phân chia tần số trực giao OFDM không chỉ tạo nên lợi ích rõ ràng cho thực thi lớp vật lý, mà còn hợp nhất việc cải thiện hiệu năng lớp 2 nhờ việc đưa ra thêm một mức độ tự do. Nhờ việc sử dụng OFDM có thể khai thác miền thời gian, miền không gian, miền tần số và thậm chí cả miền mã để tối ưu hoá việc sử dụng kênh vô tuyến. Chắc chắn rằng nó có ưu thế lớn với truyền dẫn trong môi trường đa đường với việc làm giảm thiểu sự phức tạp của bộ thu. Tín hiệu được chia thành các sóng mang nhỏ trực giao, trên mỗi sóng mang đó tín hiệu là “băng hẹp” (vài KHz) và vì vậy tránh được hiệu ứng đa đường, tạo nên một khoảng bảo vệ chèn vào giữa mỗi tín hiệu OFDM. OFDM cũng tạo nên một độ lợi về phân tập tần số, cải thiện hiệu năng của lớp vật lý. Nó cũng tương thích với những công nghệ mở rộng nâng cao khác, như là các anten thông minh và MIMO. Điều chế OFDM cũng có thể tận dụng như là một công nghệ đa truy nhập (đa truy nhập phân chia tần số trực giao, OFDMA). Trong trường hợp này mỗi tín hiệu OFDM có thể truyền thông tin từ/tới một vài thuê bao sử dụng một bộ các sóng mang nhỏ khác nhau (subcarrier, subchannel). Điều này không chỉ cung cấp thêm độ linh hoạt cho việc cấp nguồn tài nguyên (tăng dung lượng), mà còn có thể tối ưu hoá các lớp chéo của việc sử dụng link vô tuyến. Vô tuyến được định nghĩa bằng phần mềm - SDR Lợi ích của vô tuyến được định nghĩa bằng phần mềm SDR mang lại hiệu suất xử lý cao để phát triển các trạm gốc và thiết bị đầu cuối đa băng, đa chuẩn. Mặc dù trong tương lai các đầu cuối sẽ thích ứng với giao diện vô tuyến để sẵn sàng cho công nghệ truy nhập vô tuyến, ở thời điểm hiện nay điều này đã được thực hiện nhờ có cơ sở hạ tầng. SDR mang lại nhiều lợi ích cho một số cơ sở hạ tầng. Ví dụ để tăng dung lượng mạng tại thời điểm nhất định (ví dụ như 1 sự kiện thể thao), nhà khai thác sẽ cấu hình lại mạng của họ nhờ việc lắp thêm vào trạm gốc vài thiết bị modem. SDR khiến cho việc cấu hình lại này rất dễ dàng. Trong bối cảnh các hệ thống 4G, SDR sẽ tạo điều kiện dễ dàng cho một tập hợp rất nhiều các picocell và microcell đa chuẩn. Đối với nhà sản xuất, việc này có thể là một sự hỗ trợ lớn trong việc cung cấp các thiết bị đa chuẩn, đa băng và giảm đi những nỗ lực phát triển và hạ giá thành thông qua việc xử lý đa kênh một cách đồng thời. MIMO – Multiple Input Multiple Output MIMO sử dụng ghép kênh tín hiệu giữa rất nhiều các anten phát (đa thành phần không gian) trên miền thời gian hoặc miền tần số. Điều này rất phù hợp với OFDM, bởi vì có thể xử lý các tín hiệu thời gian độc lập ngay khi dạng sóng OFDM được thiết lập chính xác cho kênh. Đặc điểm này của OFDM giúp cho công đoạn xử lý được đơn giản hoá đi rất nhiều. Tín hiệu phát đi bởi m anten được n anten thu lại. Việc xử lý các tín hiệu thu được có thể mang lại một vài cải thiện hiệu năng: phạm vi, chất lượng của tín hiệu thu và hiệu suất phổ. Triển khai hiệu năng trong mạng tế bào vẫn đang còn là đối tượng cho nhiều nghiên cứu và mô phỏng (hình 1.2). Tuy nhiên, nói chung có thể thừa nhận rằng những gì nhận được từ việc sử dụng hiệu quả phổ liên quan trực tiếp tới số lượng anten cực tiểu trong tuyến kết nối. Hình 1.2: Lộ trình hiệu năng do Alcatel thử nghiệm Tối ưu giữa các lớp Hiển nhiên có sự ảnh hưởng qua lại giữa MIMO và lớp MAC. Các mối ảnh hưởng qua lại khác được thể hiện trên hình 1.3. Hình1.3: Ảnh hưởng qua lại giữa các lớp và tối ưu liên quan Chuyển giao và tính di động Các công nghệ chuyển giao dựa trên công nghệ IP di động cần có sự xem xét cả về dữ liệu và thoại. Các kỹ thuật IP di động thường chậm nhưng có thể được tăng tốc với các phương pháp cổ điển (IP di động nhanh, phân cấp). Các phương pháp này có thể áp dụng được cho dữ liệu và cũng có thể cho cả thoại. Trong những mạng đơn tần, có thể xem xét các phương pháp chuyển giao. Một số kỹ thuật có thể sử dụng khi tỉ số sóng mang/nhiễ