Tài liệu Xây dựng ứng dụng chăm sóc khách hàng trên nền sms gateway.

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..........................................................................4 DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................8 DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................9 LỜI CẢM ƠN ..........................................................................................................10 LỜI CAM OAN ....................................................................................................11 MỞ ẦU ..................................................................................................................12 CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG DI ỘNG VÀ SMS-GATEWAY.......16 1.1. Giới thiệu về mạng thông tin di động GSM ..................................................16 1.2. Mạng thông tin di động qua các thế hệ .........................................................16 1.2.1. Mạng thông tin di động 1G ...................................................................16 1.2.2. Mạng thông tin di động 2G ...................................................................17 1.2.3. Mạng thông tin di động 2.5G ................................................................17 1.2.4. Mạng thông tin di động 3G ...................................................................17 1.2.5. Những tiêu chuẩn và lợi ích của mạng 4G ............................................18 1.3. SMS-Gateway và giao thức SMPP ...............................................................22 1.3.1. SMS-Gateway .......................................................................................22 1.3.2. Giới thiệu giao thức SMPP ...................................................................23 1.3.2.1. Định nghĩa giao thức SMPP ..............................................................24 1.3.2.2. Mô tả các phiên giao dịch của giao thức SMPP ...............................26 1.3.2.3. Lớp kết nối mạng SMPP ...................................................................27 1.3.2.4. Các bản tin SMPP được gửi từ ESME tới SMSC [12] .....................28 a) Bản tin phản hồi từ SMSC tới ESME ...................................................28 b) Trình tự giao dịch SMPP của ESME Transmitter.................................29 1.3.2.5. a) Các bản tin SMPP phản hồi từ ESME tới SMSC .................................30 b) Trình tự giao dịch SMPP của ESME Receiver .....................................31 1.3.2.6. 1.4. Các tin nhắn SMPP gửi từ SMSC tới ESME [12] ............................30 Quản lý lỗi trong SMPP ....................................................................32 Các công trình nghiên cứu ứng dụng nhắn tin ..............................................33 1 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 1.5. GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn Mục tiêu của luận văn. ..................................................................................33 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ DỮ LIỆU KHÁCH HÀNG TẠI CÔNG TY DỊCH VỤ MOBIFONE KHU VỰC 1 ...................................................................35 2.1. Định nghĩa Dữ liệu khách hàng ....................................................................35 2.2. Hệ thống tính cước và quản lý khách hàng tập trung ...................................38 2.3. Hệ thống quản lý bán hàng tập trung ............................................................39 2.4. Hệ thống quản lý điểm bán ...........................................................................40 2.5. Hệ thống quản lý dữ liệu thuê bao trên VLR ................................................40 2.6. Hệ thống quản lý CDR file tập trung ............................................................40 2.7. Hệ thống quản lý số liệu lưu lượng củacông ty ............................................40 2.8. Hệ thống quản lý IN dump file .....................................................................41 2.9. Hệ thống tính Doanh thu tiêu dùng ...............................................................41 2.10. Hệ thống báo cáo DSS ..................................................................................41 2.11. Kết chương ....................................................................................................42 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CÀI ẶT ỨNG DỤNG ........................................43 3.1. Mô tả bài toán................................................................................................43 3.2. Quy trình nghiệp vụ cần xây dựng. ...............................................................44 3.2.1. Quy trình nhắn tin tới Thuê bao ............................................................45 3.2.2. Quy trình nghiệp vụ xử lý file và cập nhật dữ liệu. ..............................45 3.2.3. Quy trình Phân tích và phân nhóm dữ liệu. ..........................................46 3.2.4. Quy trình cập nhật dữ liệu thuê bao từ chối nhận tin. ...........................47 3.3. Mô tả tổng thể phần mềm..............................................................................48 3.3.1. Kiến trúc hệ thống nhắn tin ...................................................................48 3.3.2. Sơ đồ Usecase hệ thống nhắn tin. .........................................................49 3.3.3. Sơ đồ thực thể liên kết của CSDL hệ thống nhắn tin. ...........................50 3.4. Hệ thống nhắn tin chăm sóc khách hàng.......................................................52 3.4.1. Mô hình FTP file và cập nhật CSDL nhắn tin. .....................................54 3.4.2. Mô hình xử lý gửi tin lên SMSC. ..........................................................55 3.4.3. Mô hình nhận phản hồi từ SMSC .........................................................57 2 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 3.5. GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn Thử nghiệm và đánh giá. ...............................................................................58 KẾT QUẢ THỰC HIỆN ........................................................................................61 Phụ lục 1: TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................63 Phụ lục 2: CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG ....................................................................65 Phụ lục 3: BẢNG THỐNG KÊ CHẤT LƢỢNG THUÊ BAO PHÁT TRIỂN MỚI NĂM 2015 .......................................................................................................68 3 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên đầy đủ Tên tiếng việt AGCH Access Grant Channel Kênh truy cập khung ANSI American National Standards Tiêu chuẩn GSM 1900 của Mỹ Institude BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Station Subsystem Trạm thu phát gốc BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy cập theo tần số GSM Global System for Mobile Hệ thống thông tin di động Communications toàn cầu Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo TDMA thời gian PCS Personal Communications Service Dịch vụ viễn thông cá nhân SMPP Short Message Peer to Peer Giao thức tin nhắn ngắn ngang hàng SMS Dịch vụ tin nhắn ngắn Short Message Services 4 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn Từ viết tắt Tên đầy đủ Tên tiếng việt ESME External Short Message Entity Thực thể tin ngắn mở rộng SMSC Short Message Service Center Trung tâm dịch vụ tin ngắn CELL Cellular Thiết bị di động CGI Cell Global Identity Số định danh của Cell CEPT Conference Europe’ennedes Postes Hiệp hội bưu chính viễn thông et Telecommunications Châu Âu CPU Central Processing Unit Đơn vị điều khiển trung tâm DMS Data Management System Hê thống báo cáo phát triển thuê bao DNS Domain Name Server Máy chủ tên miền DTTT Doanh thu thông tin Một khái niệm tính doanh thu của thuê bao. EIR Equipment Identity Register Bộ ghi danh tính thiết bị ETSI European Telecommunication Viện tiêu chuẩn viễn thông Standards Institude Châu Âu Global System for Mobile Thông tin di động toàn cầu GSM Communication HLR Home Location Register Bộ đăng ký định vị thường trú HSPA+ High Speed Paket Access Truy cập gói tốc độ cao 5 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn Từ viết tắt Tên đầy đủ Tên tiếng việt IMSI International Mobile Station Số hiệu nhận dạng thuê bao Indentity LTE Long Term Evolution Tiến hóa dài hạn MS Mobile station Trạm di động MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động MT Mobile terminial Đầu cuối di động OFDM Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân theo tần trục Multiplexing số OTT Over The Top Dịch vụ OTT PCU Packet Control Unit Khối điều khiển PDM Packet Data Network Mạng dữ liệu gói PDP Packet Data Protocol Giao thức dữ liệu gói PSC Phát sinh cước Thuê bao phát sinh cước PTM Phát triển mới Thuê bao phát triển mới TB Thuê bao Khách hàng sử dụng số di động (thuê bao) TC&QLKH Tính cước và Quản lý khách hàng Hệ thống lưu thông tin thuê bao khách hàng XGP Hệ thống toàn cầu mở rộng eXtended Global Platform 6 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn Từ viết tắt Tên đầy đủ Tên tiếng việt WiMAX Worldwide Interoperability for Khả năng tương tác toàn cầu Microwave Access với truy nhập vi ba UMB Ultra Mobile Broadband Băng thông di động siêu âm VLR Visitor Location Register Bộ đăng ký vị trí khách hàng PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức 7 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Sự tiến hóa các chuẩn sóng di động ..........................................................17 Hình 1.2: Sự phát triển mạng di động [8] .................................................................19 Hình 1.3: Sự tiến hóa của công nghệ 4G ..................................................................20 Hình 1.4: Sự khác biệt giữa mạng 3G và 4G ............................................................21 Hình 1.5: Sms-gateway giao tiếp với SMSC qua giao thức SMPP [12]. .................22 Hình 1.6: Sử dụng giao thức SMPP trong mạng di động [12]. .................................24 Hình 1.7: Giao diện SMPP giữa SMSC và ESME [12]. ...........................................25 Hình 1.8: Mô hình SMPP giao diện SMSC – ESME [12]. .......................................27 Hình 1.9: Trình tự giao dịch SMPP của ESME Transmitter [12]. ............................29 Hình 1.10: Trình tự giao dịch SMPP của ESME Receiver [12]. ..............................31 Hình 2.1: Sơ đồ kiến trúc tổng thể của hệ thống cơ sở dữ liệu .................................36 Hình 3.1: Mô hình vật lý của hệ thống nhắn tin. .....................................................44 Hình 3.2: Kiến trúc hệ thống nhắn tin. ......................................................................48 Hình 3.3: Sơ đồ Usecase hệ thống nhắn tin ..............................................................50 Hình 3.4: Sơ đồ thực thể liên kết CSDL của hệ thống nhắn tin ................................52 Hình 3.5: Mô hình FTP file và cập nhật CSDL nhắn tin ..........................................54 Hình 3.6: Mô hình xử lý gửi tin lên SMSC...............................................................55 Hình 3.7: Mô hình nhận phản hồi từ SMSC ............................................................57 Hình 3.8: Giao diện danh mục khai báo các chương trình nhắn tin..........................59 Hình 3.9: Hệ thống tiến trình nhắn tin triển khai thử nghiệm ...................................59 8 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Quy trình nhắn tin tới khách hàng ............................................................45 Bảng 3.2: Quy trình FTP file từ server FTP..............................................................46 Bảng 3.3: Quy trình phân tích và phân nhóm dữ liệu ...............................................47 Bảng 3.4: Quy trình cập nhật dữ liệu thuê bao từ chối nhận tin ...............................48 9 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ và sự tận tình hướng dẫn của các thầy cô giáo trong Viện công nghệ thông tin và truyền thông trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong Viện công nghệ thông tin và truyền thông trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô của bộ môn Truyền thông mạng máy tính. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Ngô Hồng Sơn, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập để tôi hoàn thành luận văn. Những giúp đỡ hết sức nhiệt tình và quý báu của thầy đã tạo điều kiện thuận lợi rất nhiều cho tôi trong việc định hướng đề tài, tìm kiếm tài liệu, cài đặt hệ thống và hoàn thiện luận văn này. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp trong Công ty Dịch vụ Mobifone khu vực 1 đã giúp đỡ tôi thực hiện luận văn này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên tôi rất nhiều trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Hà Nội, ngày 27 tháng 10 năm 2015 Học viên thực hiện luận văn Trần Quang Vĩnh 10 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn LỜI CAM OAN Tác giả luận văn xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tác giả luận văn đúc kết từ quá trình nghiên cứu từ việc tập hợp các nguồn tài liệu, các kiến thức đã học đến việc tự thu thập các thông tin liên quan và liên hệ thực tế tại đơn vị công tác. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình. Học viên thực hiện luận văn Trần Quang Vĩnh 11 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn MỞ ẦU Xuất phát từ nhu cầu nhận thông tin của khách hàng về các sản phẩm dịch vụ của ngành viễn thông, tác giả đã phát triển chương trình “Xây dựng ứng dụng chăm sóc khách hàng trên nền SMS-GateWay”. Ứng dụng này cung cấp đầy đủ thông tin về sản phẩm cho khách hàng, cài đặt chức năng nhắn tin cho khách hàng theo các nhóm đối tượng khác nhau. Ứng dụng hiện đang được sử dụng trong Công ty Dịch vụ Viễn thông Mobifone Khu vực 1 và đã đáp ứng nhu cầu phục vụ thông tin sản phẩm đến khách hàng, đồng thời phù hợp với chiến lược kinh doanh của Công ty. Sau đây tác giả sẽ giới thiệu về tầm quan trọng của hệ thống tin nhắn SMSGateway, tóm tắt nhiệm vụ, phương pháp thực hiện, giới hạn vấn đề và bố cục của luận văn. Tầm quan trọng của SMS-GateWay Trong những năm vừa qua, cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa học và công nghệ nói chung, và công nghệ thông tin nói riêng, việc ứng dụng tin học phục vụ công tác điều hành sản xuất, kinh doanh của nhiều ngành đã đem lại những hiệu quả rất to lớn. Đặc biệt, ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành viễn thông đã có những bước thay đổi, tạo nhiều dịch vụ, tiện ích cho người dùng. Người dùng đã không còn xa lạ với các dịch vụ đầu số như:  Nhận quà khuyến mãi, chương trình đăng kí nhận mã dự thưởng, bốc thăm trúng thưởng, tích lũy điểm.  Nhận thông tin biến động tiền tệ, vàng, chứng khoán, giá cả thị trường.  Nhận thông tin kết quả học tập, đáp án bài kiểm tra, lịch thi.  Cập nhật thông tin chăm sóc khách hàng, chính sách ưu đãi cho khách hàng thân thiết (tích lũy điểm, tặng tiền, tặng voucher).  Thực hiện các chương trình sự kiện bình chọn, ủng hộ.  Tổ chức cuộc thi, trò chơi trên SMS (đấu giá, thi trí tuệ, hỏi đáp nhanh, trò chơi tương tác).  Cung cấp dữ liệu nội dung số (nhạc chuông, nhạc chờ). 12 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn  Cung cấp cách đăng ký các dịch vụ 3G (đăng ký gói cước, hủy gói, gia hạn gói).  Tổ chức, quản lý các sự kiện, công cụ quản lý bán hàng. Tất cả các dịch vụ đầu số này đều được xây dựng trên nền SMS-GateWay. SMSGateWay là hệ thống nhắn tin được ưu chuộng, đã và đang được sử dụng qua các thế hệ mạng di động 1G, 2G, 3G và 4G. Tận dụng cơ sở hạ tầng có sẵn, tác giả đã xây dựng ứng dụng dựa trên nền SMS-GateWay nhằm đáp ứng nhu cầu nhận thông tin của khách hàng cũng như nhu cầu của doanh nghiệp muốn truyền tải thông tin sản phẩm đến khách hàng. Nhiệm vụ của đề tài: Tên đề tài: “Xây dựng ứng dụng chăm sóc khách hàng trên nền SMS-GateWay”. Nhiệm vụ: Luận văn tập trung vào việc xây dựng giải pháp kỹ thuật áp dụng hỗ trợ sản xuất kinh doanh tại Công ty Dịch vụ Mobifone khu vực 1. Ứng dụng này cung cấp đầy đủ thông tin về sản phẩm cho khách hàng, cài đặt chức năng nhắn tin cho khách hàng theo các nhóm đối tượng khách hàng khác nhau. Nội dung chính của luận văn bao gồm:  Giới thiệu về mạng di động và SMS-Gateway.  Tổng quan về dữ liệu khách hàng tại Công ty Dịch vụ Mobifone Khu vực 1.  Cài đặt và thử nghiệm, đánh giá ứng dụng. Phƣơng pháp thực hiện: Áp dụng phương pháp tìm hiểu lý thuyết công nghệ rồi tiến hành khảo sát thực tế, phân tích thiết kế, cài đặt, chạy thử nghiệm và cuối cùng là đánh giá kết quả thu được. Giới hạn vấn đề: Việc xây dựng một bài toán thực tế của một doanh nghiệp đòi hỏi rất nhiều 13 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn nghiệp vụ chuyên môn và khảo sát kỹ lưỡng. Vì vậy, người thực hiện cần phải có kinh nghiệm thực tế và cần rất nhiều thời gian. Do giới hạn về thời gian, phạm vi và khuôn khổ của một luận văn, tác giả chỉ tập trung chủ yếu vào việc xây dựng ứng dụng hỗ trợ sản xuất kinh doanh trong doanh nghiệp, đặc biệt, tác giả nhấn mạnh vào tính năng xử lý dữ liệu lấy file về, nhắn tin đến khách hàng. Vì vậy, tác giả không đề cập sâu chi tiết toàn bộ các chức năng khác của ứng dụng. Bố cục và tổ chức luận văn: Để tiện cho việc tham khảo, trong luận văn này cũng bao gồm một số bảng biểu hình vẽ, danh mục và phụ lục để diễn giải một cách chi tiết hơn các vấn đề được nêu ra trong luận văn. Do có những hạn chế về thời gian và khả năng, cùng với những lý do khách quan và chủ quan nên luận văn này không thể tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy, tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo và các đồng nghiệp để có thể hoàn thiện tiếp đề tài này và qua đó bản thân tôi sẽ bổ sung thêm được nhiều kiến thức. Luận văn đƣợc viết thành 3 chƣơng: Chƣơng 1: Giới thiệu về mạng di động và SMS-Gateway: Phần này cung cấp cho người đọc các khái niệm cơ bản về mạng di động đã phát triển trên thế giới và Việt Nam, các mạng 1G, 2G, 2.5G, 3G, 4G và SMS-Gateway cùng giao thức SMPP. Qua đó người đọc có thể hình dung được những kiến thức cơ bản để xây dựng ứng dụng. Chƣơng 2: Tổng quan về dữ liệu khách hàng tại Công ty Dịch vụ Mobifone khu vực 1: Phần này giúp người đọc nắm được tổng quan dữ liệu thông tin khách hàng, các hệ thống cơ sở dữ liệu, các nguồn dữ liệu. Qua đó thấy được nguồn dữ liệu rất lớn mà hệ thống ứng dụng có thể khai thác. Chƣơng 3: Thiết kế và cài đặt ứng dụng: Phần này trình bày cụ thể về bài toán, phân tích yêu cầu người dùng, yêu cầu chức năng của ứng dụng. Đồng thời đưa ra 14 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn các thiết kế, tính năng của hệ thống. Cuối cùng là cài đặt, chạy thử nghiệm và đánh giá ứng dụng. Kết luận: Phần này trình bày kết quả thu được, hạn chế và định hướng phát triển chương trình trong tương lai. 15 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ MẠNG DI ỘNG VÀ SMS-GATEWAY Trong chương này, tác giả sẽ giới thiệu tổng quan về mạng di động và các khái niệm cơ bản như 1G, 2G, 3G, 4G. Sau đó tác giả sẽ trình bày về khái niệm SMSGateway và giao thức SMPP. 1.1. Giới thiệu về mạng thông tin di động GSM Hiện nay, tại Việt Nam, ba mạng viễn thông chính được ưa chuộng bao gồm Vinaphone, Mobifone và Viettel đều đang sử dụng công nghệ GSM. “GSM” là tên viết tắt của “Global System for Mobility” (hệ thống di động toàn cầu). 1.2. Mạng thông tin di động qua các thế hệ Mạng thông tin di động trên thế giới đã được phát triển và nâng cấp qua nhiều thế hệ. Trong phần này, tác giả sẽ giới thiệu các thế hệ mạng viễn thông 1G, 2G, 2.5G, 3G và 4G. 1.2.1. Mạng thông tin di động 1G Thuật ngữ 1G là tên gọi của những hệ thống mạng di động thế hệ đầu tiên với chuẩn viễn thông sử dụng tín hiệu analog được giới thiệu vào những năm 1970. Kênh thoại sử dụng điều chế tần số và sử dụng công nghệ đa truy cập theo tần số (FDMA - Frequency Division Multiple Access). Mặc dù là thế hệ mạng di động đầu tiên với tần số chỉ từ 150MHz nhưng mạng 1G cũng phân ra khá nhiều chuẩn kết nối theo từng phân vùng riêng trên thế giới: NMT (Nordic Mobile Telephone) là chuẩn dành cho các nước Bắc Âu và Nga; AMPS (Advanced Mobile Phone System) tại Hoa Kỳ; TACS (Total Access Communications System) tại Anh; JTAGS tại Nhật; C-Netz tại Tây Đức; Radiocom 2000 tại Pháp; RTMI tại Ý. Nhược điểm chính của 1G là chất lượng âm thanh kém, chất lượng pin kém, không bảo mật, hay mất liên lạc, dung lượng hạn chế, chuyển vùng kém. 16 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn Hình 1.1: Sự tiến hóa các chuẩn sóng di động 1.2.2. Mạng thông tin di động 2G Mạng 2G là những hệ thống viễn thông di động thế hệ thứ 2 được giới thiệu vào những năm 1980. Nó sử dụng tín hiệu số được hướng đến khả năng thoại với những dịch vụ dữ liệu tốc độ chậm. Những hệ thống như Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM) và US-TDMA sử dụng kết hợp cả 2 công nghệ đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA – Time Division Multiple Access) và FDMA. IS95/cdmaOne là hệ thống đa truy cập phân chia theo mã (CDMA-Code Division Multiple Access) đầu tiên. Dịch vụ 2G thường được gọi là dịch vụ viễn thông cá nhân (PCS - Personal Communications Service) ở nước Mỹ. Điện thoại 2G sử dụng chuẩn hệ thống di động toàn cầu GSM. GSM là công nghệ hướng kết nối chuyển mạch, trong đó những hệ thống cuối được dành cho toàn bộ phiên gọi. Nguyên nhân này dẫn đến việc sử dụng băng thông và tài nguyên không hiệu quả. Hệ thống GSM không hỗ trợ truyền dữ liệu cao, chúng không thể xử lý dữ liệu như video. 1.2.3. Mạng thông tin di động 2.5G 2.5G là thuật ngữ miêu tả mạng 2G được trang bị hệ thống chuyển mạch gói bên cạnh hệ thống chuyển mạch theo kênh truyền thống. Nó không được định nghĩa chính thức bởi bất kỳ nhà mạng hay tổ chức nào và chỉ mang mục đích duy nhất là tiếp thị công nghệ mới theo mạng 2G [1]. Hệ thống này cho phép truyền dữ liệu tốc độ cao qua những mạng 2G đã có từ trước mà được nâng cấp. Ví dụ như: EDGE, GPRS, CDMA2000. 1.2.4. Mạng thông tin di động 3G 3G là thế hệ truyền thông di động thứ ba, tiên tiến hơn hẳn các thế hệ trước đó. 17 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn Nó cho phép người dùng di động truyền tải cả dữ liệu thoại và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh, âm thanh, video clip). Mạng 3G sử dụng công nghệ CDMA và bao gồm UMTS (W-CDMA), CDMA2000 1xEV-DV, CDMA2000 1xEV-DO, và TD-SCDMA. So với 2G, 3G có thêm các dịch vụ đa phương tiện như video, âm thanh và các ứng dụng đồ họa. Sử dụng mạng 3G, bạn có thể xem bộ phim online hay gọi điện thoại bằng hình ảnh. Tốc độ của 3G có thể đặt tới 384 kbps khi người sử dụng thiết bị đi bộ và đạt 128 kbps khi người sử dụng đi ô tô và 2 Mbps khi ở vị trí cố định. Tuy nhiên nhược điểm của 3G chính là yêu cầu băng thông rộng, phí đăng kí phổ cao và vốn đầu tư lớn. 1.2.5. Những tiêu chuẩn và lợi ích của mạng 4G Những thiết bị di động ngày nay đang trở lên nhỏ hơn, nhẹ hơn, tiện dụng hơn, có màn hình lớn hơn, thời gian sử dụng pin cũng lâu hơn, có nhiều tính năng và nhiều dung lượng lưu trữ hơn. Băng thông sẽ luôn luôn là nhân tố giới hạn trong sự phát triển những ứng dụng và thiết bị, cho dù nó là thiết bị không dây hay có dây. Vì vậy sự đào thải của mạng 3G cũng rất rõ ràng vì nó không đáp ứng đủ tốc độ, tốc độ 384Kbps không đáp ứng được yêu cầu của người sử dụng mong muốn. Một số người còn cho rằng 3G chỉ là thay thế tạm thời cho đến khi có một mạng IP tích hợp đầy đủ ra đời, một số quốc gia còn chọn giải pháp bỏ qua mạng 3G và tiến thẳng lên mạng 4G, phương pháp này có thể có những thuận lợi và những bất lợi. Công nghệ mạng 4G thực tế là một mạng toàn cầu được tích hợp có thể cung cấp các giải pháp IP thông minh, trong đó âm thanh, dữ liệu, truyền thông đa phương tiện được cung cấp cho người sử dụng “mọi lúc, mọi nơi” [1]. Thế hệ tiếp theo của công nghệ không dây (Thế hệ thứ 4 hay còn gọi là 4G) hỗ trợ hiệu năng băng thông rộng và cho phép các ứng dụng đa phương tiện voice/video hoạt động hiệu quả. Công nghệ 4G cho phép tăng tỷ lệ trao đổi dữ liệu một cách đáng kể so với 2G (Thế hệ thứ 2), 3G (Thế hệ thứ 3) và công nghệ không dây 3.5G. Tại thời điểm hiện nay, LTE và WiMax là hai công nghệ được đánh giá là những ứng cử viên hàng đầu đạt được các mục tiêu hoạt động của công nghệ không dây 4G [10]. Những mục tiêu 18 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn này bao gồm: 4G sẽ là hệ thống tích hợp hoàn thành dựa trên IP. 4G sẽ cung cấp tốc độ từ 100Mbit/s và 1Gbit/s kể cả trong nhà và ngoài trời, với chất lượng tốt và bảo mật cao. Thuật ngữ “4G” được sử dụng rộng rãi bao gồm nhiều loại hệ thống giao tiếp truy cập không dây băng thông rộng, chứ không chỉ bao gồm hệ thống di động như trước đây [1]. Một trong số những thuật ngữ được sử dụng để miêu tả công nghệ 4G đó là MAGIC – Các chữ cái viết tắt bởi: Mobile multimedia (Đa phương tiện di động), Any time any where (Mọi lúc mọi nơi), Global mobility support (Hỗ trợ di động toàn cầu), Integrated wireless solution (Giải pháp không dây tích hợp), và Customized personal service (Dịch vụ khách hàng cá nhân). Như một điều hứa hẹn cho tương lai, những hệ thống 4G mà là những hệ thống truy cập không dây băng thông rộng cho các thiết bị di động đã đang thu hút nhiều sự quan tâm trên vũ đài thông tin truyền thông di động. Các hệ thống 4G này không chỉ sẽ hỗ trợ cho thế hệ tiếp theo của dịch vụ di động mà còn hỗ trợ cho những mạng không dây cố định [7]. Hình 1.2: Sự phát triển mạng di động [8] Năm 2009, tổ chức ITU-R đã định rõ các tiêu chí Viễn thông di động quốc tếtiên tiến (IMT - International Mobile Telecommunications- Advanced) cho chuẩn 4G, yêu cầu tốc độ tối đa 100 Mbit/s chotruy cập mạng 4G khi chuyển động nhanh (đi trên tàu hỏa, xe ô tô) và 1Gbit/s khi chuyển động chậm (đi bộ hoặc ở một vị trí 19 HV: Trần Quang Vĩnh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật GVHD: PGS.TS. Ngô Hồng Sơn cố định). Các công nghệ tiêu biểucho chuẩn không dây 4G là: (i) HSPA+ (Truy nhập gói tốc độ cao); (ii) UMB (Băng thông rộng siêu di động); (iii) LTE; (iv) Mobile wiMax; (v) XGP(eXtended Global Platform) [10]. Công nghệ 4G hứa hẹn cung cấp giải pháp băng thông di động dựa trên nền IP đảm bảo về bảo mật và toàn diện cho modem máy tính không dây, điện thoại thông minh và các thiết bị di động khác. Người sử dụng có thể tiếp cận các dịch vụ như truy cập internet tốc độ cao, gọi điện trên nền IP, các dịch vụ game, và dịch vụ đa phương tiện. Công nghệ 4G như là WiMAX, HSPA+, và LTE lần lượt xuất hiện trên thị trường vào những năm 2006, 2008 và 2009. Những phiên bản phù hợp IMT – tiên tiến của LTE và WiMAX đang được phát triển và được gọi là “LTE tiên tiến” và “Wireless MANtiên tiến”. ITU quyết định rằng LTE Advanced và Wireless MAN-Advanced phải đạt được các tiêu chí IMT-tiên tiến. Vào ngày 6/12/2010, ITU nhận ra rằng những phiên bản hiện tại của LTE, WiMAX và những công nghệ 3G tiên tiến khác mà không đáp ứng đầy đủ những yêu cầu của “IMT-Advanced” vẫn có thể được coi là “4G”, miễn là chúng thể hiện khả năng có thể bắt kịp IMT-tiên tiến và mức độ cải thiện đáng kể về hoạt động của hệ thống mạng 3G đã triển khai ban đầu. Về cơ bản, chuẩn 4G dựa trên 2 nền công nghệ chính: LTE tiên tiến được chuẩn hóa bởi 3GPP và 802.16 m được chuẩn hóa bởi IEEE (Viện kỹ sư điện và điện tử). Hình 1.3: Sự tiến hóa của công nghệ 4G 20 HV: Trần Quang Vĩnh