LTE là gì? Mạng LTE có phải là mạng 4G không?

Để có thể hiểu rõ hơn LTE là gì? Mạng LTE có phải là mạng 4G không thì hãy cùng tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé.

LTE là gì?

LTE là viết tắt của cụm từ Long Term Evolution, trong tiếng Việt có nghĩa là tiến hóa dài hạn, là một chuẩn tiệm cận công nghệ mạng thứ tư. LTE nhờ sử dụng các kỹ thuật điều chế mới và một loạt các giải pháp công nghệ khác như lập lịch phụ thuộc kênh và thích nghi tốc độ dữ liệu, kỹ thuật đa anten để tăng dung lượng và tốc độ dữ liệu.

LTE cực kỳ phức tạp về mặt băng tần, không chỉ bởi vì bản chất công nghệ của nó mà còn vì rất nhiều băng tần đã được sử dụng cho những việc khác nên không thể tận dụng cho LTE ở những quốc gia khác nhau. Ở Việt Nam thì hiện tại các nhà mạng đều đang thử nghiệm LTE ở hai băng tần 1800MHz và 2600MHz, nếu điện thoại hay cục thu phát 4G của bạn hỗ trợ 2 băng tần này thì chắc chắn có thể sử dụng LTE ở Việt Nam, còn tốc độ thế nào còn phụ thuộc vào thiết bị.

LTE có phải 4G không?

Hầu hết mọi người đều nhầm lẫn và bảo mạng LTE là mạng 4G nhưng thực chất thì lại hoàn toàn sai. Mạng LTE không hề là mạng 4G. Như đã nêu ở trên về khái niệm của LTE thì LTE thực chất chỉ là một hướng phát triển để các nhà cung cấp dịch vụ mạng đạt được tốc độ 4G thực sự. Trên thực thế, tuy điện thoại của bạn có thể hiển thị biểu tượng “4G” ở góc phải phía trên màn hình, nhưng thực chất lại không phải kết nối 4G theo chuẩn lý tưởng nhất.

4G là viết tắt của fourth-generation, có nghĩa là công nghệ truyền thông không dây thứ tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 cho đến 1,5 Gb/giây. Tên gọi 4G do IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đặt ra để diễn đạt ý nghĩa "3G và hơn nữa".

Các tiêu chuẩn thiết lập cho kết nối 4G do Tổ chức kết nối mạng thế giới ITU-R được ban hành vào tháng 3 năm 2008, đòi hỏi tất cả các dịch vụ được mô tả là 4G phải tuân thủ một loạt các tiêu chuẩn về tốc độ và kết nối. Để sử dụng cho các thiết bị di động, bao gồm điện thoại thông minh và máy tính bảng, tốc độ kết nối cần phải đạt tối thiểu 100 megabit / giây và ít nhất là 1 gigabit / giây cho các điểm phát sóng cố định.

Xét theo những tiêu chuẩn này, hiện có rất ít hạ tầng mạng nào đáp ứng được những tiêu chí trên. Phần lớn đều sử dụng chuẩn LTE 4G - một tiêu chuẩn khác gần được như mạng 4G. Ngày nay hầu hết hầu hết những điện thoại sử dụng dịch vụ LTE 4G của nhà mạng đều hiển thị ký hiệu "4G" ở góc trên bên phải. Nhưng sự thực tốc độ kết nối của mạng LTE 4G không được nhanh và chuẩn như 4G. Nói tóm lại, LTE không phải là 4G.

Sự hình thành của LTE

Vào năm 2004, lần đầu tiên LTE được hãng NTT DoCoMo của Nhật đề xuất và vào năm 2005 các nghiên cứu về tiêu chuẩn mới chính thức được bắt đầu.  

Tháng 5 năm 2007, liên minh Sáng kiến thử nghiệm LTE/SAE (LSTI) được thành lập, liên minh này là sự hợp tác toàn cầu giữa các hãng cung cấp thiết bị và hãng cung cấp dịch vụ viễn thông với mục tiêu kiểm nghiệm và thúc đẩy tiêu chuẩn mới để đảm bảo triển khai công nghệ này trên toàn cầu càng hợp càng tốt.

Tiêu chuẩn LTE được hoàn thành vào tháng 12 năm 2008 và dịch vụ LTE đầu tiên được hãng TeliaSonera khai trương ở Oslo và Stockholm vào ngày 14 tháng 12 năm 2009, đó là kết nối dữ liệu với một modem USB.

Năm 2011, các dịch vụ LTE được khai trương ở thị trường Bắc Mỹ, với việc hãng MetroPCS giới thiệu mẫu điện thoại thông minh hỗ trợ LTE đầu tiên là Samsung Galaxy Indulge vào ngày 10 tháng 2 năm 2011 và tiếp sau đó là hãng Verizon giới thiệu mẫu điện thoại thông minh hỗ trợ LTE thứ hai là HTC ThunderBolt vào ngày 17 tháng 3 cùng năm.

Sự tiến hóa của LTE là LTE Advanced, đã được chuẩn hóa vào tháng 3 năm 2011. Tại thời điểm ấy, Dịch vụ dự kiến sẽ được cung cấp bắt đầu vào năm 2013. LTE Advanced chính là sự tiến hóa trong tương lai của công nghệ LTE và là bước chuẩn bị lên 4G.

Đặc điểm của LTE

LTE là một chuẩn cho công nghệ truyền thông dữ liệu không dây và là một sự tiến hóa của các chuẩn GSM/UMTS. Mục tiêu của LTE là tăng dung lượng và tốc độ dữ liệu của các mạng dữ liệu không dây bằng cách sử dụng các kỹ thuật điều chế và DSP (xử lý tín hiệu số) mới được phát triển vào đầu thế kỷ 21 này. Một mục tiêu cao hơn là thiết kế lại và đơn giản hóa kiến trúc mạng thành một hệ thống dựa trên nền IP với độ trễ truyền dẫn tổng giảm đáng kể so với kiến trúc mạng 3G. Giao diện không dây LTE không tương thích với các mạng 2G và 3G, do đó nó phải hoạt động trên một phổ vô tuyến riêng biệt.

Ngoài ra, LTE còn có một số đặc tính nhất định như sau:

• Tốc độ tải xuống đỉnh lên tới 299.6 Mbit/s và tốc độ tải lên đạt 75.4 Mbit/s phụ thuộc vào kiểu thiết bị người dùng (với 4x4 anten sử dụng độ rộng băng thông là 20MHz). 5 kiểu thiết bị đầu cuối khác nhau đã được xác định từ một kiểu tập trung vào giọng nói tới kiểu thiết bị đầu cuối cao cấp hỗ trợ các tốc độ dữ liệu đỉnh. Tất cả các thiết bị đầu cuối đều có thể xử lý băng thông rộng 20 MHz.
• Trễ truyền dẫn dữ liệu tổng thể thấp (thời gian trễ đi-về dưới 5 ms cho các gói IP nhỏ trong điều kiện tối ưu), trễ tổng thể cho chuyển giao thời gian thiết lập kết nối nhỏ hơn so với các công nghệ truy nhập vô tuyến kiểu cũ.
• Cải thiện hỗ trợ cho tính di động, thiết bị đầu cuối di chuyển với vận tốc lên tới 350 km/h hoặc 500 km/h vẫn có thể được hỗ trợ phụ thuộc vào băng tần.
• OFDMA được dùng cho đường xuống, SC-FDMA dùng cho đường lên để tiết kiệm công suất.
• Hỗ trợ cả hai hệ thống dùng FDD và TDD cũng như FDD bán song công với cùng công nghệ truy nhập vô tuyến.
• Hỗ trợ cho tất cả các băng tần hiện đang được các hệ thống IMT sử dụng của ITU-R.
• Tăng tính linh hoạt phổ tần: độ rộng phổ tần 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz và 20 MHz được chuẩn hóa (W-CDMA yêu cầu độ rộng băng thông là 5MHz, dẫn tới một số vấn đề với việc đưa vào sử dụng công nghệ mới tại các quốc gia mà băng thông 5MHz thương được ấn định cho nhiều mạng, và thường xuyên được sử dụng bởi các mạng như 2G GSM và cdmaOne).
• Hỗ trợ kích thước tế bào từ bán kính hàng chục m (femto và picocell) lên tới các macrocell bán kính 100 km. Trong dải tần thấp hơn dùng cho các khu vực nông thôn, kích thước tế bào tối ưu là 5km, hiệu quả hoạt động hợp lý vẫn đạt được ở 30km, và khi lên tới 100 km thì hiệu suất hoạt động của tế bào vẫn có thể chấp nhận được. Trong khu vực thành phố và đô thị, băng tần cao hơn (như 2,6 GHz ở châu Âu) được dùng để hỗ trợ băng thông di động tốc độ cao. Trong trường hợp này, kích thước tế bào có thể chỉ còn 1 km hoặc thậm chí ít hơn.
• Hỗ trợ ít nhất 200 đầu cuối dữ liệu hoạt động trong mỗi tế bào có băng thông 5MHz.
• Đơn giản hóa kiến trúc: phía mạng E-UTRAN chỉ gồm các eNode B
• Hỗ trợ hoạt động với các chuẩn cũ (ví dụ như GSM/EDGE, UMTS và CDMA2000). Người dùng có thể bắt đầu một cuộc gọi hoặc truyền dữ liệu trong một khu vực sử dụng chuẩn LTE, nếu tại một địa điểm không có mạng LTE thì người dùng vẫn có thể tiếp tục hoạt động nhờ các mạng GSM/GPRS hoặc UMTS dùng WCDMA hay thậm chí là mạng của 3GPP2 như cdmaOne hoặc CDMA2000).
• Giao diện vô tuyến chuyển mạch gói.
• Hỗ trợ cho MBSFN (Mạng quảng bá đơn tần). Tính năng này có thể cung cấp các dịch vụ như Mobile TV dùng cơ sở hạ tầng LTE, và là một đối thủ cạnh tranh cho truyền hình dựa trên DVB-H.

LTE Advanced là gì?

Đối với những ai hay dùng điện thoại xách tay từ Hàn Quốc về hẳn sẽ thấy chữ LTE-A rất quen thuộc. LTE-A (LTE Advanced) là mở rộng cho những giới hạn của LTE nhằm đáp ứng được các yêu cầu của IMT - Advanced. LTE-A hỗ trợ băng tần bất đối xứng và băng tần lớn hơn (tối đa là 100MHz).

Như vậy, LTE-A là thế hệ mạng tiếp theo của LTE với tốc độ tối đa về mặt lý thuyết là tải về 3Gbps, tải lên 1.5Gbps. Không chỉ có vậy, LTE-A còn tăng cường hiệu năng của băng thông truyền tải, tăng số thuê bao có thể đáp ứng cùng lúc với mỗi trạm phát sóng và kết hợp các cụm ăng ten 2x2 hay hay thậm chí là 8x8 MIMO để tăng cường băng thông.