Luận văn tìm hiểu công nghệ small cell trong mạng di Động lte và lte advanced

Hệ thống thông tin dị động thể hệ thứ tư đã được các hãng viễn thông lớn như Liên mỉinh viễn thông quốc tẻ ITU Cnternational Telecornmunication Union nghién citu và chuẩn hóa để đưa vào

MUC LUC

TRANG PHU BIA

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIET TAT

1.1.3 H7é thong thong tin di déng thé hé 3 (3G)

1.1.4 Hệ thông thông tin di động thể hệ 4 (4G)

ng quan về công nghệ LT

Giới thiệu về công nghệ LTT

1.2.4 Quản lÿ niềm năng vô tuyên

1.3 Kiến trac mang LTE

1.3.1 Tổng quan về cầu hình kiến trúc cơ bản hệ

1.3.2 Thiết bị người đừng (UB)

E-UTRAN NodeB (eNodeB,

L 3.4 Thực thé quan b} tinh di done (MME)

13.5 Céng phuc vu (S-GW)

1.3.6 Công mạng đữ liệu gói (P-GHW)

1.3.7 Chức năng chính sách và tỉnh cước tài nguyên (PCRE

1.3.8 AMây chủ thuê bao tường trú (1S)

1.4 Xử lý tín hiệu hăng gốc dường xuống trạm gée LTH/LTE-A

AI Sole ting quan xứ ý băng gắc

1.42 Chức năng khối mã hóa nguận

1.43 Quả trình xử lý giao điện võ tụy

1.4.4 Phương pháp đa aay nhdp OFDMA

1.5 Xử lý tín hiệu băng gốc đường lên trạm gốc LTE/LTE-A

1.5.1 Sơ đồ tổng quan xử i) băng sốc đường lên của trạm sốc di dt

4.5.2 Đa try nhap don sng mang SC-FDMA

ÿ thudt da anten MIMO

1.7 Kết luận chương

CHUONG 2 MANG DI DONG 4G LTE-ADVANCED

2.1 Sự nhát cia LTE dé tién lén LTE-Advanced

2.2 Kién trac mang LTE-Advanced

2.2.1 Mang truy nhap LTE-Advanced E-UTRAN

222 Mạng lối gói phái trién EPC

2.3 Cac céng nghé sw dung trong LT K-Advanced

23.1 Cong g6p séng mang (Carrier Aggregation)

3.1.1 Giới thiệu chưng về small cell

3.1.2 Kiên mic 4G của small call

3.7.3 Các vấn đã cần chủ ý đối với small cells

3.2 Femtocell

3.21 Giới thiéu chung vé Femtocell

3.2.2 Chế độ hoạt động của thiết bị femtocell

3.3.3 Sơ dễ khối nguyên lì chàng cho thiét bi Femtocell

.3.2 Sơ đồ khối nguyén ly chung cha thiét bi Picacell

L3 Sơ dễ khối phan hé RF

DANII MUC CAC KY IEEU VA CI VIET TAT

3GEP 37 Generation partnership Dễ án các đôi tác thể hệ thử ba

Project

3GPP2 3" Generation partnership Để án cáo đôi tac thé hé thi ba 2

Projoet 2

BS Base Station Trạm gốc

BSS Base Station System Hệ thống tram gốc

BSC Base Station Controller Bộ diều khiến tram gốc

BIS Base Tranciver Station Tram thu phat g6

CDMA Code Division Multiple Ta truy nhập phân chúa theo mi

Access

CRN Carrier to Noise Ratio Tỉ số sóng mang trên tạp âm

TIRP Tiffective Isotropically Công suất phát xạ đẳng hướng hiệu

FDD Frequency Division Duplex | Ghép song công phân chia theo tan

số

FDMA Frequency Divison Đa truy cập phân chúa theo tân số

MultiAccess 1IRDPA 1iigh Speed Downlink Packet | Liệ thống truy cập gói đường xuống

Access tốc độ cao

CRN Carrier to Noise Ratio Ti sd séng mang trên tạp âm

EIRP Effective Isotropically Công suất phát xạ ding hướng hiệu

FDD Frequency Division Duplex | Ghép song céng phan chia theo tan

số DMA Frequency Divison MultiAccess ‘Da truy cap phan chia theo tin sé

TPv6 Internet Protocol version 6 —_| Giao late internet phién ban 6

1Tu Trterrational Triển ruïnh viễn thông quốc tế

Telecommunication Union

MAC Medium Access Control Điều khiển thâm nhập môi trường,

MNN Mobile Network Note ‘Nut mang di déng

MSC Mobile Service Center Trung tam dich vu di déng

MIMO Multi Input —Multi Output | Ẩng ten nhiều kênh vào- nhiêu kênh

ra MC- ‘Multi Carrier CDMA Đa truy cập phân chia theo mã sóng

NGN Next Genaration Network Thế hệ mạng sau

OSI Open Systems Mô hình liên kết các hệ thống mỡ

interconnection

OFDM Orthononal Frequency Ghép kênh da truy cập phân chúa

Division Mulliplexing theo mã tân số trực giao

RNC Radio Network Controller Bộ điều khién mang vd ten

RNS Radio Network Subsystem Hệ thống con mang vd luyén

RR Retum Routability Khả năng định tuyến đường về

RINR Signal to Interference And | Tỉsố công suấttin hiệu trên nhiều và

TCP Transumision Control Protocol | Giao thac diéu khign truyén din

UMIS Universal Mobile Hệ thống viễn thông di động toàn

Teleeammumnication System | cầu

UWB Ultra Wide Band Bang t&n cue rong

Băng [3.1 | Đặc ưng của các loại simail cell khóc nhau và maoroeell

Hinkvé [1.1 | Yêu cầu rể mặt bằng rong LTE

Hình vẽ |142 | Phát triển kiến trúc 3GPP hướng tới kiến trúc phẳng hơn

Hình vẽ |143 | Kiến trúc hệ thông cho mạng chỉ cô B-UTRAN

Hinhvé [1.5 | MME kétndi tới các nút aa gie Khác và các chức năng chính

Hinhvé [1.6 | Các kếtnối S-GW tới các nút logie khác và các chức năng

chính

1Hnhvề |1⁄7 | P-OW kết nếi tới các nođe logie khác vả các chức năng chỉnh

1Hnhvế |148 | PCRE kết nổi tới các nút logie khác và các chức năng chỉnh

Hinhv [19 | Sơ đồxử lý băng gốc tại LI (đường xuống)

Hinhvé | 1.10 | Phản nhố khối dữ liệu

Hinh v8 [1.11 | B6 ma hoa Turbo 1/3

Hinhvé |1.12 | Quả trình điều chính tốc độ

Tinhvẽ | 113 | Bộ đệm vòng

1inhvẽ | 1.14 | Minh họa một quá trinh rate-matching, Chase Combining

Tlinkvé |1.15 | Minh họa mét qué trinh rate-matching, Incremental

Redundancy

Hinhvé | 1.16 | Quá trmh nổi các khối mA sau rate matching

Hinhvé [1.17 | 16QAM

Hinhvé | 1.18 | Ảnh xạ đữ liệu vào hai lớp Layer 0 va Layer 1

Hinhvẽ | 1.19 | Minh họa thực hiện tiến mã hóa quá trình truyền phân tập

Tình vẽ |1.20 | Minh họa cấp phái tài nguyên trong FDD LTE/FDD LTE-A

Hình vẽ [121 | Minh họa nguyên lý tạo tín hiệu OFDM sử địng điều chế

QPSK và 4 sóng mang con

Hinhvé | 1.22 | Từ hiệu OFDM trong miễn thời gian

Hinhvé |1.23 | OEDM và OEDMA

Hinhvẽ | 1.24 | Xử lý băng góc dường lên kênh PUSCH tram géc di ding

Hinhvẽ | 1.25 | Minh họa sự khác biệt giữa OFDM và SC-FDMA

Hinhvẽ |1.26 | Sơ để thực hiện SC-FDMA

Hình vẽ [1.27 [MIMO 252, không có tiên mã hóa

Hinkvé [21 | Kiến trúc F-UTRAN olla IL TR-Advanced

Hinhvé [22 | Chồng giao thức

Hinhvé |23 | Kếthgpsóng mang trong công nghệ Carier Apgregation

Hinhvé [24 | Truyền dẫn đa điểm phổi hop

Hinhvé [25 | Chuyéntiép tong LTE-Advanced

Hinhvé [31 | Kién tric 4G cia small cell

Hình vẽ |32 | Kiến trúc DedicalcdHeNB-GW

Hình vẽ |33- | Kiến trúc tích hợp hoàn toàn HeNB-GW

Hinkvé [3.4 | Kidn tic sit dung HeNB-GW cho C-plane

Hinhvẽ |35 | Handover cho small cell

Tỉnh vẽ |3.6 | Thiết bị [emtocell

Tình vẽ 7 | Mê hình triển khai các thiết bị femioeell

Tình vẽ |3.8 | Sơ đồ khối nguyên lý của 1 thiết bị Femtocell

Hinhvé [39 | Sơ đã khổi phân hệ RF

Hinh vé_ [3.10 | Thict bi picoccll

Hinhvé [3.11 | Kịch bản mạng cho đường truyền di động pieocell 60 GHz dé

thị được hỗ trợ đây đủ với một cơ sở hạ tầng cáp quang đa

IHnhvẽ |3.12 | Sơ đồ khôi nguyên lý của l thiết bj Picocell

Tinh vé |3.13 | Sơ để khổi phân hệ RE

Hinh vé_ [3.14 | Thiet bi microcell

Hinhvé [3.15 | Kién tric microcell véi UE trén macrocell

Hinhvé | 316 | Sơ đê khối nguyên lý của 1 thiết bị Microcell

Hinhvé |317 | Sơ đồ khải phân hệ RE

MODAU

1 Ly do chan dé tai

'Tiếp theo mạng thông tin đi động (I'LDĐ) thể hệ thử 3 (3G), Liên minh Viễn thông quốc tế (TU) đang hướng lới một chuẩn cho mạng đi động tế bảo mới thể lệ thử 4 (4G) 4G có những tỉnh năng vượt trội như cho phép thoại dựa trên nên IP, truyền số liệu và đa phương tiện với tắc độ cao hơn rất nhiều so với các mạng đi d6ng hiện nay Theo tính toán, Lốc độ truyền dữ liệu có thể lèn đến 190 M43, thậm chỉ lên đến 1 Gb/s trong các điều kiện tĩnh Trong bối cảnh đó người ta đã chuyển

hưởng sang nghiên cứu hệ thống thông tin di động mới có tên gọi là 4G mà nên tảng,

là công nghệ T.TE vàT.TE-AdvaneedL

Nhn cần của khách hàng luôn tác động lớn đến sự ra đời, tôn tại và phát triển của một công nghệ mới Có thể nói, hiện nay có bai yêu tổ từ nhu cầu của người đùng tác động đến sự phát triển của nghệ 4Œ Thứ nhát, đó 1ä sự gia tăng về nhu câu

của các ứng dụng của mạng không đây và nhu cầu băng thông cao khi truy nhập

internet ‘hu hai, người đừng luôn muốn công nghệ không dây mới ra đời vẫn sẽ cung cấp các dịch vụ vả tiên ích theo cách nương tự như mang hữu tuyên, mạng

không day hiện có mà họ dang dùng với những thỏi quen của họ, Và hiển nhiên,

nhu cầu về chất lượng dịch vụ cung cắp được tốt hơn, tốc độ cao hơn, tốc độ truy

nhập Web, tãi xuống các tài nguyên mạng nhanh hơn, đỏ là đích hướng tới của

sông nghệ di déng 46

Ngày nay, các thiết bị di động thường gặp céc van dé tic nghén mang trong, khi làm việc gây ánh hướng đến nhu cầu sử dụng của các thuê bao, đặc biệt trong, các tỏa nhà trung tâm thanh phô nhưng không nằm trong vùng phủ sóng của các

băng thông rộng 3G dang sử dụng trở nên lỗi thời nhưng voi mang LTE Advanced,

tốc độ truyền tái đữ liệu duge đây lên chạm rnốc 1Gbps, nhanh gấp 10 lần so với tốc

độ các mạng 4G LTE hiện tại

Xuất phát từ thực tiễn trên, tôi đã chon dé tai “ Tim hiếu về công nghệ smail

c7ll (phũ sóng điện hẹp) trong mạng 4G-LTE Advsnccd” dễ nghiên cứu viết luận

van thac si

2 Lịch sử nghiên cứu: từ tháng 09 năm 2017 dén thang 09 nam 2018

3 Mục đích nghiên cứu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Mục đích nghiên cứu:

- Tìm hiểu tổng quan về hệ thống thông tin đi động 4G-L,TE và 1G-LTE Advanced

- Nghiên cứu công nghệ small cell trong mạng 4G LTI-Advanced và ứmg dụng

trong thực tiễn

Đôi lượng nghiên cứu

- Hệ thống thông thì di đông 4G-LTE và 4G LTE-Advanced

- Nguyên lý của trạm gốc di động va tong quan các dang small cell

Phạm vi nghiên cửu

- Nghién cứu nằm trong phạm vi tìm hiểu, trau đổi nắng cao kiến thức về công nghệ

phat triển nhật sử dụng trong hệ thống théng tin đi động hiện nay

4 Các lận điểm cơ bân và đéng góp mới của luận văn

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp chuyên gia: Tham khảo các ý kiến của những chuyên gia có kinh

nghiệm để từ đó lảm cơ sở hoán thành luận văn

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Tin kiém, thu thap tài liệu liên quan trên mang,

Internet, thư viện, từ đó trích lọc những thông tin cần thiết phục vụ cho thực hiện

huận văn.

CHƯƠNG 1 CÔNG NGHỆ LTE Thong tin di déng la một lĩnh vực rất quan (trọng trong đời sống xã hội Xã hội càng phát triển, nhụ cầu về thông tìm đi động của con người càng tăng lên và

thông tin di động càng không định được sự cần thiết và tính tiện dụng của nó Da

đó, hệ thống thông tin di động dã trở thành một phân không thể thiểu dỗi với mỗi người trên khắp thê giới, nó được ứng dụng trên mọi mặt của cuộc sông Cho đến

a di

nay, hệ thẳng thông tia ải động đã trải qua nhiều giai đoạn phat triển, từ thể

động thé hé I đến thể hệ 3 và thể hệ đang phái triển trên thế giới - thế hệ 4 Trang chương này sẽ trình bày khái quái về các đặc tính chung của các bệ thông thông tín

di déng, va dé tim biếu xem hệ thông thong tin di dng thê hệ thứ tư đã phải chuẩn

bị những gì đễ đáp ứng một cách loan điện nhụ cầu của con người, chúng la cũng

tim hiểu tống quan về công nghệ LTT, kiến irtic mang LTE

1.1 Lịch sử phát triển của hệ thống thông tin di động

Cho đến nay, hệ thống thông tin di động đã trải qua nhiều bước phát triển quan trọng, bất đầu từ hệ thông thông tím đi động tương tự thể hệ thứ nhất và din dần dược thay thế bằng hệ thông thông tìm di dộng số

tiên đột phá về công nghệ Những năm đầu thế kỹ 21, nhu cầu đời sống con người

ngày cảng tăng và theo đó, hệ thống thông tin di động bảng rộng thẻ hệ thứ ba đã ra

é hệ thứ hai với nhiều bước

đời và được triển khai, ứng dụng rộng rãi Hệ thống thông tin dị động thể hệ thứ tư

đã được các hãng viễn thông lớn như Liên mỉinh viễn thông quốc tẻ ITU

Cnternational Telecornmunication Union) nghién citu và chuẩn hóa để đưa vào sử

dụng, Hiện nay, hệ thông thông tin di dộng thể hệ thứ tư dã dược đưa vào khai thác

thương mại tại một số quốc gia trên thế giới Dịch vụ của hệ thống thêng tin di

động thế lệ thứ nhất và thứ hai chủ yếu là thoại còn thể hệ thứ ba về sau sẽ phát triển theo hướng dịch vụ dữ liệu và da phương tiện

Cac hệ thông thông tm di dòng tế bào số hiện nay dang ở trong giai doạn thể

hệ thứ hai cộng (2.5G), thé hé tht: ba (3G) và thế hệ thử ba cộng (3.5G) Ngay từ dầu những rửm 90 người tá dã tiến hành nghiên cứu hệ thống thông tín đi động thé

hệ thứ ba dễ dáp ứng nhu cầu ngày cảng tăng của các dịch vụ thông tin di dộng

Liên mảnh viễn thông quốc tế bộ phận võ tuyển (LTU-R) đã chuẩn hóa cho hệ thống

thang tin di động toàn cầu IMT-2000 Viện tiêu chuẩn Viễn Thông Chau Au (ETSD)

đã thực hiện việc chuân hỏa phiên bán của hệ thông nảy, gọi là UMS (Universal Mobile Telecommunication System: IIé théng vin théng đi động toản cẩu) Dâi tan lam việc của hệ thống này là 2GHz, cung cap nhiêu loại dịch vụ bao gêm tử các

địch vụ thoại, số liệu tốc độ thấp dén các dịch vụ số liệu tốc độ cao, video và truyén

thanh Tốc độ cực đại của người sử dụng có thể lên đến 2Mbps và tốc độ này chỉ có

trong các ð pico trong nhà còn các địch vụ có tốc độ 14/4Kbps thông thường ỡ các

ô macro Các hệ thống thông ti di dông thể hệ thứ tư có tốc dé cho người sử dụng,

khoảng ?Gbps cũng đã được nghiên cứu Các sóng mang ở hệ thông đi động băng

rộng (MB8) sử dụng các bước sống mm với độ rộng bồng tần là 64MH⁄ và dự kiến

sẽ tăng tốc dộ của người sử dụng dến STIM-1

Hiện nay, hệ thống thông tia di dộng 3G dã được triển khai ở hầu hết các quốc gia trên thể giới Theo thống kẽ của hzi hãng Informa Telecom & Media va WCIS & 3G America da cé đến 181 hãng cưng cấp dich vụ trên 77 quốc gia đã đưa

vào khai thác và sứ dụng dịch vụ các mạng di động thế hệ thứ ba cúa họ Đối với hệ thông đi động 3.5G (ITSDPA), hiện nay cỏ đến 135 hãng cung cấp địch vụ trên 63

quốc gia di cumy cap các dich vụ cửa hệ thống đi động 3.5Œ Hệ thống tiên 4G (Pre-4G) là WiMiax cũng đã được triển khai ở mội sỏ thánh phổ như London,

XewYerk và được đưa vào khai thác dịch vụ vào quý 2 năm 2007

Ở nước ta trong những năm gắn đây, với sự phát triển mạnh mẽ của hệ thông, thông lăn hiên Tạe thì thông tin đi động rẻ đời như nuột tất yêu khách quan nhằm đáp từng như cầu trao dồi thỏng tin trong thời kỳ déi mei của dất nước Thời kỹ dầu dã xuất hiện ruột sẻ mạng thông tin đi động có tinh chất thử nghiệm nh mạng nhắn

Năm 1993, mạng diện thoại di dộng sử dụng

kỹ thuật số GSM do MobiFone triển khai đã chính thức đưa vào hoạt động Năm

tin ABC, mang nhan tin toàn quốc,

1996 mạng Vinaphone ra đời và đền nim 2003 mang S-Fone iia Saigon Postel dược khai thác sử dụng công ngh¢ CDMA Nam 2004 mang GSM của Victtel cũng,

chỉnh thức di vao hoat déng Ngoai va, mang di déng thé hé thir ba cling duge EVN

‘Telecom, [14 N6i Telecom Khai thac va dua vao str dung

1.1.1 Hệ thẳng thang tin di dong thể hệ thứ nhất (1G)

1.1.1.1 Đặc điềm của hệ thống thông tin di động thê hệ thứ nhất

Hệ thông thông tim di động dầu tiên (1G) sử dụng công nghệ analog hay cỏn goi là đa truy nhập phân chia theo tắn sẻ (FÍDMA) Đây là phương thức truyền kênh thoại trên sóng vô tuyến dén thuê bao điện thoại đã déng, người đứng sẽ được cấp phát một kênh trong tập hợp có trật tự các kênh trong lĩnh vực tần số Nếu số thuê

bao nhiều vượt trội so với các kênh tắn sẻ có thể thì một số người bị chặn lại không

dược truy cập

Mỗi trạm di động (MS) sẽ dược cấp phát đôi kênh liên lạc trong suốt thời gian thông tuyến Nhiễu giao thoa gây ra do tân sd các kênh lân cận nhau là đảng,

kế Trạm thu phat géc (BTS) phai cd bộ thu phát riêng dé làm việc với mỗi MS

trong cell Hé théng FOMA dién hình là hệ thống điện thoại di động tiên tiến

AMPS

1.1.1.2, Những hạn chế của hệ thông thông tin di động thể hệ thứ nhất

Hệ thông di dộng 1G sử dụng phương phép da truy cập dơn giản, không thỏa mãn nhu cần ngày càng tăng của người đùng về cả đụng lượng và tốc độ Các hạn chế của lệ thông nảy như

- Hệ thống phân bỏ tân số rất hạn chế, dung lượng nhỏ

- Khi máy di động chuyên địch trong môi trường lađing đa tỉa sẽ gây ra tiếng Ổn và

nhiễu

- Tính bão mật của các cuộc gọi không dược dâm bảo,

- Các hệ thống không tương, thích với nhau, làm cho thuê bao không thẻ sử dụng

được ớ các nước khác

- Chất lượng tháp và vùng phủ sóng hep

Từ đó, nhả cung cấp dịch vu mang da phan tich va tim ra giai pháp dễ loại bổ các hạn chế trên, đỏ là phái chuyên sang sử dụng kỹ thuật mới có nhiều ưu điểm

y, hé théng thang tin đi động số thê hệ thứ 2

hơn về cả dung lượng và dịch vụ Vì v:

dã xuất hiện

1.1.2 Hệ thống thing tin di dong thé hB thir 2 (2G}

Hệ thống thông trì di động số sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chía theo

thời gian (TDMA), Nó được ra đời ở châu Âu vá có tên gọi là GSM Từ khi được

bắt đầu đưa vào sử dụng, hệ thông thông tin đả động thể hệ thứ 2 đã đáp ứng kịp thời số lượng lớn các thuê bao di dộng đựa trên công nghệ số Ngoài dịch vụ thoại truyền thống, hệ thông nảy còn có khả năng cưng cấp một số dịch vụ truyền dữ liệu,

và các dịch vụ bé sung khác, do vậy có thể nói hệ thống 2G hấp din hon hệ thống: 1G Bắt dầu từ năm 1993, hệ thống thông tia dị dộng só GSM dã dược triển khai tại

nước ta và hiện nay đang được Céng ty VMS va GPC khai thác rất hiệu quả với hai

mang théng tin di động số VinaPhone và MobiFone theo tiêu chuẩn GSM Giữa

thập ký 1990, da truy nhập phân chúa theo mã (CDMA) trở thành loại hệ thống 2G

thứ 2 khi người Mỹ đưa ra tiêu chuẩn nội địa I8-95

Kỹ thuật điều chế số được sử đựng cho hau hết các hệ thống thông tim đi

động thê hệ thứ 2 Các phương pháp đa truy cập được sử đụng:

- Đa truy nhập phân chữa theo thd gian (Time Division Multiple Access - TDMA): phục vụ các cuộc gọi theo các khe thời gian khác nhau

- Da truy cap phan chia theo ma (Code Division Multiple Access - CDMA): phuc

vụ các cuộc gọi theo các chuỗi mã khác nhau

1.1.2.1 Da truy cap phan chia theo thoi gian TDMA

Trong hệ théng TDMA, phé tan sé quy dinh cho liên lạc đi động được chia thành các đãi tần liên lạc, mỗi đãi tần liên lạc này đừng chưng cho N kênh liên lạc,

trong chứ kỳ một khung thì mỗi kênh liên lạc là một khe thời giau (Time slot) Tn

tức được tổ chức và gửi đi dưới đạng gói, mỗi gói có bít chí thị đần gói, bịt chỉ thị

cuỗi gói, các bít dồng bộ và các bịt dữ liệu Không giống như hệ thông FDMA, hệ thống LDMA truyền dẫn dữ liệu không liên tục và chỉ sử dụng cho dữ liệu số và điền chế số

- TDMA có các đặc điểm như sau:

1 Có thế phân phát thông tin theo hai phương pháp: phân định trước và phân:

phát theo yêu cầu Ở phương pháp phan dịnh trước thì việc phân phát ác cụm dược

định trước hoặc phân phát theo thời gian, Đối với phương pháp phân định theo yêu câu thủ nguọc lại, các rạch đuợc tới đắp ứng khi có cuộc gọi yêu cầu, nhờ đó tăng,

dược hiệu suật sử dụng mạch

+ Trong TDMA, nhiễu giao thoa giữa các kênh kẻ cận giảm đáng kẻ do các

kênh được phân chúa theo thời gian

+ TDMA sử dựng một kênh vỏ tuyển để ghép nhiều luỏng thông tin thông

qua việc phân chia theo thời gian nên dé tránh trùng lặp tin hiệu cân phải đồng bộ

hóa việc tuyển dẫn Bên cạnh đó, vì số lượng kênh ghép tăng niên phổi lối tru sự đồng bộ để giảm thiểu thời gian trế do truyền dẫn da đường

1.1.2.2 Da truy cép phan chia theo md CDMA

'Trong hệ thống CDMA, tắt cả người dùng sẽ sử dụng củng hie mét bang tan, đồng thời tín hiệu truyền đi sẽ chiếm toán bộ băng tân của hệ thống Tuy nhiên, các

tứn hiệu của mỗi người dùng sẽ dược phân Uiệt với nhau bởi các chuối mã Trong,

CDMA sit dung kỹ thuật trái phỏ nên nhiều người sứ dụng có thể chiếm cùng kẽnÌ:

võ tuyến và tiền hành các cuộc gọi cùng lúc mả không sợ gây nhiễu lẫn nhau Kênh

võ tuyến CDMA dùng lại mỗi cell trong toàn mạng, những kênh này dược phân

biệt với nhau nhờ mã trải phổ giá ngẫu nhiên vá tốc độ chịp của nó rất lớn so với tốc độ đữ liệu Trong một hệ thong CDMA thi tat cã các người đùng củng đùng

chúng tấn số sóng uang và có thể được phải đồng thời Mỗi người dùng cỏ một lừ

mã giả ngầu nhiên riêng và được xem là trực giao với các từ mã khác Sẽ có một từ

mã đặc trưng được tạo ra đề tách sóng tín hiệu có tr mã giã ngẫu nhiên tương quan với nó tại máy Lhu và tất cả cáo muã khác sẽ dược xem như là nhiều Máy thu cẩn

8

phải biết từ mã dùng ở máy phát để có thể khôi phục lại tín hiểu thông tin Mỗi thuế bao vận hành một cách độc lập má không cần biết các thông tin của máy khác

- CDMA cở các đặc đim như sau:

+ Kỹ thuật trái phổ phúc tạp nhưng lại cho phép tín hiệu vỏ tuyển sử dựng có

cường độ trường rat nhé va chéng fading hiéu qua hon FOMA, TDMA

1 Dãi tân tín hiệu rồng lên đến hang MHz

+ Thiết bị truyền dẫn vô tuyển đơn giản bởi vì các thuê bao MS trong cell

! Hệ thông CDMA ra đời đã đáp ứng nhu câu ngày cảng cao về địch vụ cho thông lin di déng 1é bao Đây là hệ thống thông Lin di động bằng hep, tde dd bit

thông tin của người sử đụng lả 8-13 kbps

mdi Cac mang dii duge dua vao stt dung niu: GPRS, EDGE va CDMA2000-1x 6

thé hệ thứ 3 này, cáo hệ thống thông tin di động có xu thé hoà nhập thành một tiêu,

chuẩn duy nhật, khả năng phục vụ ở tốc độ bịt có thế lên dén 2 Mbit/s Cac hệ

thống thông tim di động thể hệ 3 gọi là các hệ thống thông tin di động băng rộng dé phân biệt với các hệ thống thông tin di động băng hẹp hiện nay Nhiéu tiêu chuẩn cho hệ thống thông tín đi déng thể hệ thứ 3 IMT-2000 đã được để xuất va trong

những nấm đầu của thập kỹ 2000, hai hệ thống W-CDMA và CDMA2000 đã dược ITU chấp thuận đưa vào hoạt động Các hệ thống này đếu sử đựng công nghệ

CDMA và vì vậy đã thực hiện được tiéu chuan Loan thé gioi cho giao điện vô tuyên của hệ thống thông tin di dộng thể hệ 3

+ W-CDMA là sự nâng cấp của các hệ thống thỏng tin di động thể hệ thử 2

sử dụng công nghệ TDMA như GSM, 18-136,

+ CỦMA2000 là sự nâng cấp của hé théng théng tin di déng thé hé ther 2 sit

dựng công nghé CDMA nhw IS-95

1.1.4 Hệ thẳng thông tìn di động thé hé 4 (4G)

Hệ thông thông tỉn đi động thế hệ thứ 3 chuyển sang thê hệ thứ 4 qua giai

doạn trung gian là thể hệ 3,5 Thể hệ mày có tên là mạng truy nhập gói dưỡng xuống

tốc độ cao IISDPA Phát triển hơn nữa là hệ thống thông tin thẻ hệ thứ 4 với công

xghệ truyền thông không dây Nó cho phép truyền tâi đũ liệu với tốc độ tối da trong

diễu kiện lý tưởng lên tới 1 Gbps cho đến 1.5 Gbps Chỉnh vi vậy, công nghệ 4G

được xem là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây NET DoCoMo đã nghiên

cửu và cho biết, điện thoại 4G có thể nhận dữ liệu với tốc độ 100 Mbps khi di

chuyển vả khú đứng yên có thể lên tới 1 Gbps Công nghệ này cho phép người sử dụng có thể tải và truyền lên hình ảnh động chất lượng cao, động thời cũng có thể truyện các img dung phương tiện truyền thông ph biến nhật, gép phân tạo nên các

những ứng dụng mạnh mẽ cho các mạng khỏng đây nội bộ (WLAN) và các ứng dụng khác

Thẻ hệ thứ 4 dừng kỹ thuật truyền tai truy cập phân chia theo tấn số trục giao

10

OEDM Đây lả kỹ thuật nhiều tín hiệu dược gửi di củng một lúc nhưng trên những

tân số khác nhau rong kỹ thuật OFIAM, trên nhiều tần số độc lập (từ vải chục cho

đến vài ngàn tân số) chỉ có một thiết bị truyền tín hiệu Thiết bị 4G sử dụng may thu

vô tuyến xác nhận bởi phần mềm SDR (Software - Defined Radio) bang cach dùng

đa kênh đồng thời sẽ cho phép sử dựng báng thông hiệu quả hơn Tổng đài chuyển mạch mạng 4G chi ding chuyển mạch gói nên sẽ làm giảm trễ thời gian truyền và

thận dữ liệu

1.2 Tổng quan về công nghệ LTE,

1.2.1 Giới thiện về công nghệ LTE

LTE (Long Term Evolution) 14 một chuân truyền thông di dộng được phát

triển từ chuẩn LIMTS bởi 3GPP và đã được triển khai trên toàn thế giới UMITS thể

tệ thứ ba được đựa trên công nghệ WCDM Tháng 11/2004 3GPP da bat dau du an

nhằm xúc định bước phát triển vé lau dai cho công nghệ di dong UM'S dé dam bao tính cạnh tranh cho hệ thông nảy trong tương lai và gọi là Long Tem Iivolution (LTE) 3GPP đặt ra các yêu cản cao cho LTE như giảm chỉ phí cho mỗi bịt thông,

tu, sử dụng Tình hoạt gác băng tần hiện có và bằng lần mới, cùng cắp dịch vụ tốt hơn, đem giản hóa kiến trúc mạng với cáo giao tiếp mở và giãm đáng kế năng lượng, tiêu thụ ở tiết bi dau cuỗi Truyền thông đi động thể hệ thứ 4 đã được Liên mình Viễn thông Quốc tế (ITU) dịnh nghĩa là IMT Advanced, duoc chia thành hai hệ

théng ding, cho đi đồng tốc độ cao và đi động tốc độ tháp 3GPP L.TE chỉnh là hệ

thông dùng cho di động Lắc độ cao Đây cũng là công nghệ hệ thống tích hợp đầu tiên trên thế giới ứng dụng cả chuẩn 3GPP LTE và các chuẩn địch vụ ứng dụng, khác Vì vậy, người sử dụng có thể thực hiện cuộc gọi hoặc truyền đổ liệu giữa các

xrạng TLTE và các nưạng GSM/GPBS hoặc UMTS dễ dàng đựa trên WCDMA Nhỏ vào mô hình đa truy cập OFDMA vá SC-FDMA mà hệ thống sử dụng được băng

thông rất lĩnh hoạt Với mục tiêu cung cấp lưu lượng chuyển mạch gói với dịch vụ chất lượng, độ bế tối thiếu, kiển Irúc mạng mới đã được thiết kể Ngoài ra, FDD

(Irequeney Division Duplexing), TDD (Time Division Duplexing) và bản song

công FDD cho phép các UE cé giá thành thấp Không gióng như FDD, bản song công !IDD không yêu câu phát và thu tại cùng thời điểm, do đó làm giám giá thánh

cho bộ song céng trong UE Truy cập tuyển lên đựa vào đã truy cập phân chia theo

tin sé don song mang (Single Carrier Frequency Division multiple Access SC- TDMA) che phép tăng vùng phủ tuyển lên Diễu này làm tỷ số công suất đỉnh trên công suất trumg bình thap (Peak-toAverage Power Ratio PAPR) so vei OFDMA Thêm vào đó, hệ thống T.TE sử dung hai dén bén lan hé 36 phé cell so vai hé théng

TISPA Release 6 đề cải thiện tốc độ dữ liệu đỉnh

1.22 Tiềm ning cong nghé

khi hoạt động trong phân bê phổ 20MI1z, yêu cảu được đặt ra là tốc độ đữ liêu đình cho đường xuống đại 100Mbps và đường lên là SOMbps Phân bố phố hẹp hơn thì tốc độ dữ liệu đỉnh cũng sẽ tỉ l§ theo Vì vậy, diều kiện đặt ra là có thể biểu

điển được 5 bit/s/I1z cho đường xuống và 3.5 bit/s/11z cho đường lên L.T1! hỗ trợ cá

chế đô EDD và TDD, xét trường hop TDD, ta thay yêu cầu tốc độ đữ liệu đỉnh

không thể trùng nhau dòng thời do truyền dần dường lên và đường xuống không, xuất hiện đẳng thời Trường hợp FDD, đặc tỉnh của LTT cho phép quá trình phát và

thu đồng thời đạt được tốc độ dữ liêu đình

Yêu cầu về độ trẻ được chúa thành:

- Trễ mặt phẳng điều khiển: xác định độ trễ của việc chuyển từ trạng thái thiết bị

dầu cuối không tích cực khác nhau sane trạng thái tích cực Khi đó thiết bị dẫu cuối

di động có thể gửi và nhận dữ liệu

Có hai cách xác định

+ Cách xác định thứ nhất được thể hiện qua thời gian chuyển tiếp tử trạng

thái tam tri (camped state) ching han nhw trang thai Release 6 Idle mode (ché 4a

không tãi, nghỉ) Khi đó thì thủ Lục chiếm 100mx

+ Cách xác định thứ hat dược thể hiện qua thời gian chuyển tiếp từ trạng thải ngủ ví dụ như trang thải Release 6 CSll-PCH Khi đỏ thì thủ tục chiếm

“trạng thải Release 6 Cell-PCH: là trạng thải mà khi thiết bị đầu cuối không, được nhận biết đối với mạng truy nhập vô tuyến Thiết bị đầu cuối sẽ không được cấp phát bất cử tài nguyên vô tuyến nào mặc dủ mạng truy nhập vô tuyến biết thiết

bị đầu cuối đang ở trong tế bảo nào Thiết bị đầu cuối lúc nảy có thể đang trong chế

độ ngũ

- Tré mặt phẳng người đừng: thể hiện qua thời gian dé truyền một gới IP từ thiết bị

dầu cuối tới nút biên RAN Thời gian truyền theo một hướng sẽ không vượt quá Sms trong mang khéng tai (unloaded network), nghia 14 khéng có một thiết bị đầu cuối nào khác xuất hiện trong tế bảo

Xét về mặt yêu cầu đối với đỏ trễ mặt phẳng diễu khiển, ở trong trạng thải tích cực, khi hoạt động ở khoảng tân SMhz, LT1 có thể hỗ trợ ít nhất 200 thiết bị

dau cuối di động Trong mỗi phân bồ rộng hơn SMhz thì có ít nhật 400 thiết bị dau

cuối được hỗ trợ

1.2.3 Hiệu vuất hệ thông

Yêu cần lưu lượng người đùng được xác dịnh rõ theo hai điểm: tại sự phân

bổ nguời dùng trưng bình và tại sự phân hồ người đúng phân vị thứ năm (khỉ 95% người dùng có được chất luợng tốt hơi) Mục tiên liệu suất phố cũng được cÌứ rõ, trong thuộc tỉnh này thì hiệu suất phỏ tỉnh theo bit⁄s/MHz/cell và dược dịnh nghĩa là lưu lượng hệ thông theo tế bào Những mục tiêu thiết kế này được tổng hợp trong

Mục tiêu dưỡng xuống, | Mục tiêu đường lên sơ với

Thương pháp đo hiệu suất

80 với cơ bán sơ bán

Luu lượn ười dùng trung

bình (trên IMI12)

Lưu lượng người ding tại

biên tế bào (trên 1MIIz phân 2lân— 3 lần 2 lần — 3 lần

vị thứ 5)

TIiệu suất phổ bit/s/T1z/cell 3lân— 4 lần 2 lần — 3 lần

Yêu cầu vẻ độ linh động tập trung, chủ yếu vào tốc dộ dị clruyên của các thiết

tị đâu cuối đi động Tại tốc độ thấp khoảng 0 - 15 kmúh thì hiệu suất đạt được là tôi

da va cho phép giãm đi một ít với tốc độ cao hơn Tốc độ tôi đa có thể quân lý đổi với một hệ thông LTH có thể thiết lập lên dén 350 km/h (thậm chỉ có thể lên đến

500km“h tùy vào bang tan)

Yêu cau vé vig pha song chủ yêu tập trung vào phạm vị tế bảo, nghĩa là khoáng cách tối đa từ vùng tế bảo (cell site) đến thiết bị đầu cuối di động trong

cell Nhimg yéu cau vẻ hm lượng người đùng, hiệu suất phố và độ linh động vẫn

dược đảm bão trong giới hạn không bị ảnh hướng bởi nhiều đổi với phạm vị tế bảo

lên đến 5km Lưu lượng người dùng xuất hiện sự giảm nhẹ, hiệu suất phổ giảm một cách đáng kế đổi với những tế bảo có phạm vi lên đến 30km, nhưng vẫn có thể chấp nhận, yêu câu về dộ di động vẫn được đáp ứng Những yếu cầu MBMS

nang cao xác định cả hai chế độ: broadoast (quảng bá) và tmicastL Trường hợp

tưoadcasl yêu cầu là hiệu suất phê 1biUS/Hz, tương ứng với khoảng 16 kênh TV

di déng, bang cách sử dụng khoảng 300kbit’s trong, méi phan bé pho tin SMHz

Nó cũng có thể cung cấp địch vụ MBMS với chỉ một địch vụ trên một sóng mang cũng nữu kết hợp với các dịch vụ non-MBMS khác

1.24 Quản lý tiềm năng vô tuyển

Đôi với quản lý tải nguyên vô tuyên, các yên câu được chia ra như sau: hỗ

trợ nâng cao cho Qo8 end to end, hồ trợ hiệu quá cho truyền dẫn ở lớp cao hơn và

thế trợ cho việc chia sẻ tài nguyên cũng như quản lý chỉnh sách thông qua cáo công,

ghê truy nhập vô tryên khác nhan Trong đó, hỗ trợ nâng cao cho Qo§ end to end yêu cầu cải thiện sự thích ứng, giữa dịch vụ, ứng dụng va các điều kiện về giao thức

Việc hỗ trợ hiệu quả cho truyền dẫn ở lớp cao hon đôi hỏi I.T phải có khả năng,

cìmg cấp cơ cầu đề hỗ trợ truyền dân hiệu suất cao và hoại động của các giao thức ở lớp cao hơn qua giao tiếp vô tuyến Việc hỗ trợ chia sẽ tài nguyễn và quản lý chính

sách thông qua các công nghệ truy nhập vô tuyến khác nhau đỏi hỏi phải xem xét

đến việc lựa chọn lại các cơ câu để đình hướng các thiết bị đâu cuối theo cáo dạng công nghệ truy nhập vô tuyến thich hợp cũng như hỗ trg QoS end to end trong quá trình chuyến giao giữa các công nghệ truy nhập vô tuyến

1.3 Kién tric mang LTE

hiểu mục tiéu cho thay ring rằng một kiến trúc phẳng la cần thiết Kiến

trúc phẳng với íL nút ham gia sẽ làm giảm độ trể và cãi thiện liệu suất 3GPP đã

1

phát triển ý tưởng dường hảm trực tiếp cho phép mặt phẳng người dùng bỏ qua SGSN bắt đầu từ phiên bán 7

Hình 1.2 Phát triển kiến trúc 3GPP hưởng tới kiến trúc phẳng hơn

Kiển trúc mạng LTE dược thiết kê nhằm hỗ trợ lưu lượng chuyển mạch gói với tính đi động lnh hoạt, chất lượng địch vụ (QoS) và độ trễ tối thiểu Phương pháp chuyến mạch gói che phép hỗ trợ tắt cả các địch vụ bao gầm cả thoại thông, qua các kết nổi gói Kết quả là kiến trúc phẳng hơn đơn gián chỉ với 2 loại nút cụ

thé 1a nut B phat trién (eNB) va phan ti quan lý di động/cổng (MMI/GW), trái

uguyc với nhiều nút mạng rong kiến trúc mạng phân cấp hiện hành của hệ thống

3Œ Ngoài ra, phần điều khiến mạng vô tuyến (RNC) dã được loại bỗ khỏi đường

16

dữ liêu và chức năng của nó hiện nay được thánh lập ở eNB Mạng truy nhập chỉ

cỏn một nút duy nhất giúp giảm đồ trễ vả phân phôi của việc xử lý tải RNC sé vao

nhiêu eNB Một phân đo hệ thông LTE không hỗ trợ chuyên giao mềm nên RNC bi loại bỏ ra khỏi mạng truy nhập

1.3.1 Tong quan về cẫu hình kiến trúc cơ bản hệ thống

Kién tric va cae thanh phan mang trong câu hình kiến trúc nơi chỉ có một E-

UTRAN tham gia được miều tả trong hình 1.3 Trong đó, kiến trúc được chia thành

bốn ving chỉnh: các ving dịch vụ; mạng lõi gói phát triển (PC); UTRAN phát triển (E-UTRAN) và thiết bị người dùng (UE)

phát triển (EPS) Cac vùng nảy dại điện cho các giao thức internet (TP) ở lớp kết nổi Lớp này có chức năng chính là cung cấp kết nói đựa trên IP và né được tôi ưu

hóa cao cho mục tiêu duy nhật Tắt cả các địch vụ được cung cấp dựa trên ID Tắt

cả các mút chuyền mạch vả các giao diện dược nhin thấy trong kiên trúc 3GPP trước

đó không có mặt ở H-UTRAN và EPC Ngày nay, công nghé IP chiém uu thé trong

truyền tải, nơi mà mọi thứ được thiết kế đề hoạt động và truyền tải trên IP

Các hệ thông con đa phương tiện IP MS) có thê được sử đụng trong lớp kết

ni dich vụ Chúng cung cấp các dịch vụ đựa trên kết nói IP và dược cưng cấp bởi

các lớp thấp hơm Ví đụ, IMS có thế cũng cấp thoại qua IP (VoFP), kết nải tới các

1nargr chuyển rachanach cũ PSTN và TSDN thông qua các công đa phương tiện

của nó diều khiến để hỗ trợ địch vụ thoại

Sự phát triển của E-ƯTRAN tập trung vào nút B phát triển (eNode B) eNP là điểm kết thúc cho tắt cá các giao thức vô tuyển có liên quan Do đó, tất cã các chức năng vô tuyên đêu kết thúc ở đó E-UTRAN đơn giản chỉ là một mạng lưới của các eNodeB, dược kết nỗi tới các eNodeb lân cận với giao diện X2

Một sự thay đổi kiến trủe lớn đỏ là trong khu vực mạng lõi HEC không có

việc bố Irí các nút chức năng và kiến trắc

Ta thấy trong cả hai hình 1.2 và 1.3 có một phẩn tử gọi là SAR GW Hinh

1.3 cho thay SAK GW dugc tao thánh nhờ sự kết hợp của công, phục vụ (S-GW) va cổng mạng đữ liệu gói Œ-GW), điều này được định nghĩa cho các xử lý UP trong

TBPC Cấu hình kiến trúc cơ bản hệ thông và chức năng của SAE QW dược chỉ ra trong 3GPP |

323.401, 1.8.2 Thiết bị người dùng (DE)

Thidt bi người dùng ÚE là thiết bị mà người dùng dầu cuối sử đụng để liên

18

lạc Nĩ thường là các thiết bị cảm tay như điệu thoại thơng mình, thể dữ liệu dược

sử dụng hiện tại trong mạng 2G và 30 hoặc nỏ cĩ thể được nhúng vào, vị dụ một

máy tính xách tay UE cũng cĩ chứa các mođumn nhận dạng thuê bao tồn câu

(USIM), dĩ là một modun riêng biệt với phẩn cịn lại của UE được gọi là thiết bị

đầu cuối (TT) USIM là một ứng đụng được đặt vào một thẻ thơng minh Nĩ được

gọi là thể mạch tích hợp tồn câu (UICC) vả cĩ thể tháo rời được USIM được sử

dụng với mục địch nhận dạng, và xác thực người sử đụng để lây khĩa báo mật nhằm

bảo vệ việc truyền tải trên giao điện vơ tuyển

Các chức năng của LI là nên tảng cho các ứng đụng truyền thơng, cĩ tín

triệu với mạng rửẫm thiết lập, duy trì và loại bỏ các liên kết thơng tín người dùng: cần Nĩ bao gồm các chức năng quân lý tỉnh di động như chuyển giao, báo cáo vị trí của thiết bị, Các UIE phải thực hiện theo hưởng dẫn cúa mạng và quan trọng

nhất, để cáo ứng dụng như VọP cĩ thể được sử durg: để thiết lập một cuộc gọi thoại thi UE phải cung cấp giao diện người sử đụng cho người dừng cuối

1.3.3 E-UTRAN NodeB (eNodeB)

Trên E-UTRAN chí cĩ một nút duy nhất là B-UIRAN NodeB (eNoded)

eNB don giản là một trạm gốc vơ tuyến cĩ khả năng kiểm sốt tất cã các chúc năng

võ tuyến liên quan trong phần cĩ định của hệ thẳng Các trạm gốc như eNB thường phan bé trên tồn khu vực phủ sĩng của mạng và mỗi eNH thưởng cư trủ gần các anten vơ tuyên hiện tại của chứng

T-UTRAN NodeB hoại động như một cấu nổi giữa 2 lớp là BPC và UE Nĩ

tiếp nhận đữ liệu giữa cáo kết nổi vơ tuyển và các kết nổi TP cơ hân tương ứng về

phía EPC và là điểm cuối của tất cả các giao thức võ tuyến về phía UE Với vai trỏ

này, cáo EPC sẽ thực hiện việc mã hĩa/giải mã cáo đữ liệu UP và cũng cĩ nér/piäi

nén liêu để TP, đồng thời tránh việc gửi đi lắp bú giống nhau hoặc đữ liệu lên tiếp trong tigu dé LP

Negoai ra, eNB cimg chịu trách nhiệm về các chức năng của mặt phẳng diéu

khiển (CF), chịu trách nhiệm về quản lý tài nguyên vơ tuyến (RRM) túc là kiểm

9

soát việc sử đạng giao diện vô tuyến, bao gồm: phản bổ tài nguyên dựa trên yêu cầu, tru tiên và lập lịch trinh lưu lượng theo yêu câu Qo8 và liên tục giảm sắt tinh hình sử đụng tải nguyên

Thêm vảo dé, eNodeB còn có vai trò quan trọng trong quan ly tinh di déng

(MME) UE thực hiển điêu khiển eNE và đo đạc phan lich mic do ota tinh

tyển, bao gdm trao đổi tin hiệu chuyển giao giữa eN khac va MME Khi eNB

vo

yêu cân, một ỨE mới kích hoạt và kết nỗi van mang, eNB cing chiu trach nhiém về việc dịnh tuyển và khi đó, nêu một tuyến dường đến các MME tước do không cỏ

sẵn hoặc thông tin định tuyên vắng mặt nó sẽ đẻ nghị cdc MME ma trude day da

phuc vu cho UR hode lua chon mal MME mii

Nhirta thay trong hinh 1.4, cde két noi voi út logic Các chức năng chính dược tỏm tắt trong giao diện nảy Trong tất cả các kết nổi eNB có thé ở trong mối quan hệ một - nhiều hoặc nhiều - nhiều Nhiễu UHi có thể được phục vụ đồng thời bởi các eNB trong vùng phủ sóng của nó, nhưng trong cimg mét thoi diễm một eNH chí dược một UH kết nói tới Trong khi chuyển giao, cáo eNH

cần kết nói tới oác eND lân cận với nó

MME va S-GW có thể được gộp lại, nghĩa là để phục vụ cho một tập hợp

các eNB thì một tập hợp các nút sẽ được phân công Từ ruột viễn cảnh eNB đơn

nảy có nghĩa là nó có thẻ cân phải kết nội tới nhiều MME và S-GW, Tuy nhiên tại

một thời điểm, chỉ có một MME và S-GW phục vụ cho mét UE và eNB phải duy

tri thơo dõi các liên kết này

'MMP hoặc 5-GW chỉ có thể thay đổi khí kết hợp với sự chuyển giao liên eNodeB nên sự kết hợp nảy sẽ không bao giờ thay dỗi từ một điểm eNodeB duy nhất

'Vũng cũa +„ các S-GW

~ Cung cấp đường hâm

mặt phẳng người dũng, cho dữ liệu hưởng

xuống và hướng lên

~ Quản lý tính đi động

~ Điều khiên truyền tái

~ Các thiết lập an toán

~ Chuyên giao liên eNodeB

~ Chuyên đữ liệu hướng xuống trong khi chuyên giao

= Quản lý tải nguyên vồ tuyển

~ Cung cấp giao điện vô tuyển đảm UES TH _"

bảo và tối ưu eee =—

CaceNodeB

khác

Hình 1.4 eNodeB kết nỏi tới các nút logic khác và các chức năng chỉnh

1.34 Thực thể quân lý tỉnh đi động (MME)

Thực thể quản lý tỉnh di động (MME) là thành phần điều khiển chính trong,

EPC Thông thưởng tại các cơ sở của nhà điều hành, MME là một máy chủ ở một

vị trỉ an toản, nỏ chỉ hoạt động trong cảc CP và không tham gia vào con đường của

- Xác thực và bảo mật: MME sẽ khởi tạo sự xác thực khi một UE đăng ký vảo mạng

lần đầu tiên bằng cách thực hiện các điều sau: tìm ra danh tỉnh thường trủ của UE hoặc từ các mang truy nhập trước đỏ hoặc chính bản thân UE, yêu câu từ bộ phục

vụ thuê bao thường trú (HSS) trong mạng chủ của UE các điêu khiển chứng thực cỏ

chứa các mệnh lệnh chứng thực - trả lời các cặp tham số, gửi các thử thách với UE

và so sảnh các trả lời nhận được từ UE vào một trong những cải đã nhận từ mạng

a

chủ Để dâm bảo các yêu cầu bảo vệ với UE thi chức năng này là cần thiết Khi cẩn thiết hoặc theo chu kỳ, các MM có thể lặp lại chức năng xác thực Dễ báo vệ các

thông tin liên lạc khỏi việc nghe trôm và sự thay đối của bên thứ ba tương ứng trái phép thì các chức năng nảy dược sử dụng MME cũng phân bổ cho mỗi UE một mã

tạm thời để bảo vệ sự riếng tư của UI va goi dé la m4 nhan dang tam thời đuy nhật toàn cầu (GUTD Vị vậy, cân phải gửi má nhận dạng thường trú UE - mã nhận dang thuê bao đi động quốc tế (LM113) qua giao diện vô tuyển được giắm thiêu Các GUT1

có thẻ được cấp trở lại, ví dụ định kỳ dé ngăn chặn theo dei UE

- Quản lý tính di động: vị trí của tật cả các UE trong khu vục của MEMD sẽ được MME theo đôi MME sẽ lạo ra mdt Idi vào cho UE va tin higu vai vi tri tới HSS

trong mang cli cla UE khi một UE đăng ký vào mạng lần dầu tiên MME yếu cầu tài nguyên thich hop được thiết lập trong eXodel3 cũng như trong các S-GW mà nở

lựa chọn cho WE Cac MME sau dé tiép (ue theo dai vị trí của UP: hoặc là dựa trên

mức dộ của eNB, néu UE van kết nổi, tức lá truyền thông dang hoạt dộng hoặc ở

xnức độ khu vực theo đối (TA) Dựa trên những thay đôi chế độ hoạt động của UTI,

MME didu khiển các thiết lặp và giải phóng nguồn lài nguyên Trong chế độ hoại

động, giữa các eNH, 8-GW hoặc MMH, MME cũng tham gia vào việc điều khiển tin hiệu chuyên giao của UE MMIE tham gia vào mọi thay đối của eNH vi không

có phần Lử điều khiển mạng vô Luyễn riêng biệt rêu nó đã ấn hầu hết các sự kiện

này, Khi một UU ở trạng thái rảnh, nó sẽ báo cáo vị trí cúa nó hoặc là định kỷ, hoặc là khi nó chuyến tới một khu vực theo đõi Nêu dữ liệu nhận được từ bên ngoài cho mội ỨE rãnh, MME sẽ được thông báo, nó sẽ yêu cầu ác eNB trong TẠ

dã được lưu giữ cho UH tới vị trí nhớ cũa UH

- Quản lý hỗ sơ thuê bao và dịch vụ kết nói: Các MMH sẽ chịu trách nhiệm lây hồ

sơ đăng ký của nó từ mạng chủ về vào thời điểm một F đăng ký vào mạng Trong, suốt thời gian phục vụ UE thị các MME sẽ lưu trừ thông tin này, HỖ sơ này xác định những gì các kết nổi mạng đữ liệu gói được phân bỏ tới các mạng ở tập tin

đính kèm Các MMII sẽ tự động thiết lập mặc định phản tử mang, cho phép cdc UE

kết nổi IP co ban Diéu này bao gom tin hiệu CP với oNB va S-GW Tai bat kỳ

thời diem nao sau nay, các MME cỏ thể cân tới được tham gia vào việc thiết lập

phân tử mang dành riêng cho các dịch vụ được hưởng lợi xử lý cao hơn Nếu yêu

cầu bắt nguồn từ khu vực địch vụ điều hành hoặc trực tiếp từ UE, các MME có thể

nhận được các yêu càu thiết lập một phần tử mạng dành riêng, hoặc từ các S-GW Nếu UE yêu cầu kết nỗi cho một dịch vụ mả không được biết đến bởi khu vực dịch

vụ điều hành thi không thẻ được bắt đầu tử đỏ

Các kết nổi MME đền quanh các nút logie được miều tả trong hình 1.5, các

chức năng chính được tóm tat trong giao điện này Theo nguyên tắc, MME có thẻ

được kết nôi với bất kỳ MME khác trong hệ thông nhưng thường ket

¡ được giới

hạn trong một nhả điều hành mạng duy nhất Các kết nổi từ xa giữa các MME có

thể được sử dụng khi một UE đã đi xa, trong khi đi đăng ký với một MME mới sau

đỏ tìm kiểm nhân dạng thường tri moi của UE, sau đỏ lây nhận dang thường trủ

của UE, mã nhận dạng thuê bao di động quốc tế (TMIS) từ MME truy cập trước đó

Trong chuyển giao, các kết nói giữa các MME với các MME lần cận được sử

* Trang thai than đối di

đồng giita vie MME

Quay tah dng

+ Chuyéa giao gitta cic eNodeB

Hinh 1.5 MME kết nỗi tới các nút logie khác vả các chức năng chính

Kết nói tới một số HSS ciing cản được hỗ trợ, các HSS năm trong mạng chủ

của người dùng va một tuyến đường có thể được tim thấy dựa trên IMIS, Đề điều

khiển một tập hợp các S-GW và eNodeB, môi MME sẽ được cầu hình Cả S-GW và

33

cNodcB déu có thé duoc kết nói tới các MME khác Các MME có thể phục vụ một

số UI! cùng một lúc, trong khi mỗi L1! sẽ chí kết nói tới một MMIL tại một thời

điểm

1.3.5 Cũng phục vụ (S-GW)

Chức năng cao cấp của S-GW là quản lý đường hâm UP và chuyên mạch trong cấu hình kiến trúc cơ ban hệ thông #8-GW là một phần eda ha ting mang va được duy trì ở các phòng điêu hành trung tâm của mạng

Khi giao diện S5/58 dựa trên GP, trên tắt cá các giao diện L/P của S-GW sẽ

có đường ham GTP Trong P-GW, ảnh xa giữa các luỗng dich vu TP và đường lắm: GTP dược thực hiện vá S-GW không can dược kết nói với PCRF Toản bộ diều khiển có liên quan tới các đường hằm Œ'IP đến từ MMIL hoặc P-GW, Khi giao điện

PMIP SS/S8 được sử đụng, việc ảnh xạ giữa các dòng dịch vụ IP trong các đường

hằm 55/88 và dường hằm GP trong giao điện SỈ-U sẽ dược 8-GW thực hiện, sau đỏ

sẽ kết nồi tới PCRT đề nhận được thông tin ảnh xạ

Trong các chức năng điều khiển, S-GW có một vai trò rất nhỏ Nó chỉ chịu trách nhiệm về nguồn tải nguyên của riêng nó và đựa trên các yêu câu từ MIME, P-

GW hoặc PCRF mà nó cấp phát chúng, từ đó tuả cáo hành động được thiết lập, sửa đổi hoặc xóa sạch các phản tử mang cho L Nêu các lệnh trên được nhận từ P-GW

hoặc PCRF, để có thể điều khiển các đường ham tới eNodeB thì S-GW sẽ chuyên tiếp các lệnh dé toi MME Tuong tu, khi MME bat dâu có yêu cầu, tùy thuộc vào

85/S8 được dựa trên GTP hoặc PMIP tương ứng thì S-GW sẽ bảo hiệu tới một trong, hai P-GW hoặc PCRE Như vậy, dữ liệu trong giao diện S5/88 sẽ được các luồng TP

trong một dường hảm GRE truyền tới mỗi UH nẻu giao diện S5/8E dược dựa trên

PMIP Và khi đó trong giao diện 55/38 dựa trên GTP, mỗi phản tử mang sẽ cỏ dường bẩm của riêng mảnh Vì vậy, 3-GW hồ trợ PMIP S5/88 sẽ có trách nhiệm

liên kết các phần tứ mang, vi dụ: ảnh xạ các luỗng IP trong giao diện S5/S8 vào các

phân tử mang trong giao diện SL Chức năng nảy trong SGW được gọi là chức năng liên kết phân lữ mang và báo cáo sự kiện (BBERF) BBERF luôn nhận các

4

thông tim liên ket phan tir mang tir PCRF tir bat ke noi nao ma tin hiểu phan tử

mang bat dau

GTPSSS8: a) Paws PORES

& Didu khién dudug ham GTP (PNHIFS&SS,

.# Cung sắp đường hậm GTP choo =

PMIP S5/S8 ; R » t* Dòng dịch vy IP Ỷ ‘

ame —_, 9” PMIP SSS:

*# Điều khiển GTP & các dùng dịch vụ IP Dong dich vu IP <> theng

+ Did khiển tinh di dong ote S-GW tiàánh xe đường bản GTP

MIMEs

_S-GWs #* Gián tiếp chuyển đứ

liệu hướng xuếng trùng

S-GW hoạt đông như nút cuỗi di động địa phương khi di chuyển giữa các

eNodeB MME sé lénh cho S-GW để chuyên sang đường hâm từ một eNodeB

khác S-GW cũng có thể được MME yêu câu cung cập tải nguyên đường ham cho

dữ liệu chuyên tiếp khi cỏ nhu cầu cân chuyên dữ liệu từ eNodeB nguồn tới eNodeB dich trong thời điểm UE cỏ chuyển giao vô tuyển Các tình huồng di

chuyển cũng bao gồm sự thay đôi từ một S-GW tới một cái khác và bằng cách loại

bổ các đường hâm trong S-GW cũ và thiết lập chúng trong S-GW mới, MME sẽ

điều khiên sự thay đổi đỏ sao cho phủ hợp

Trong chế độ kết nổi, đôi với tất cả các luông đữ liệu thuộc về một UE thì dữ

liệu giữa eNodeB và P-GW sẽ được S-GW chuyển

nguyên trong eNodeB sẽ được giải phỏng, các đường dân dữ liệu được kết thúc

trong S-GW khi một UE ở chế độ nhàn rồi Nếu gỏi dữ liêu từ P-GWW được S-GW nhận được thi nỏ sẽ lưu các gồi vào bộ đêm và yêu câu MME bắt đầu nhắn tin tới

UE Tin nhan sé lam cho UE tới chế độ tái kết nội và khi các đường hâm được tải

25

Tuy nhiên, các nguồn tải

kết nối thì các gói trì từ bộ đêm sẽ được gửi vẻ Dữ liễu trong các đường hằm sẽ được S-GW theo đối và các đữ liệu cản thiết cho việc hạch toán vá tỉnh chỉ phí của

người đừng cũng được nó thu thập

Ta thấy S-GW được kết nổi tới cáo mút logie khác và đanh sách các chức răng chính trong các giao diện này được miêu lä ong hình 1 6 TẾt cả gác giáo

điện được cầu hình theo kiểu một - nhiều từ S-GW Một khu vực địa lý nhất định

có thế chỉ được phục vụ bởi một S-GW với một tập giỏi hạn các #NodeP,, và tương,

tự có thể có một tập giới hạn của các M ME diểu khiển khu vực dé Vi PGW sé

không thay đối trong khi đi chuyển, trong khi S-GW có thé duoc dinh vi lai trong

khi UE di chuyển nên S-GW có thể

ji igi bal ky P-GW mào rong toàn bộ mạng, lưới Đối với các kết nối có hên quan tới một UE, tại một thời diém, S-GW 3é

luôn báo hiệu với chỉ một MMIẺ và cáo điểm LỤP tới một eNodelš 5-GW cân kết

nói tới cáo thành phần riêng biệt nếu một ĐE được pháp kết nối tới nhiều các PDN

thông qua các P-GW khác nhau Nếu giao diện S5/88 là dựa trên PMIP thi S-GW

sẽ kết nổi tới một PCRT cho mỗi P-GW riêng được U sử đụng,

Trường hợp chuyển đữ liệu gián tiến nơi mà đữ liệu UP được chuyển tiếp

giữa các eNodeB thông qua các S-GW címg được mỏ tả trên hình 1.6 Không có

tên giao diện cụ thể liên quan đến giao diện giữa các S-GW vi định dạng chính xác

giỏng như trong giao điện SI-U và có thế cho rằng các 3-GW liên quan chủng đã

truyền thông trực tiếp với củng muội eNodeB Đây sẽ là trường hợp khả thông qua chỉ một 8-GW, chuyên tiếp dữ liệu gián tiếp sẽ diễn ra, tức là cả hai cNodcB có thể

được kết nổi tới cừng mét S-GW

1.36 Công mạng đữ liệu gói (P-GW)

Công mạng đữ liệu gói Œ-GW) thường được viết tắt là PDX-GW, Dây là tuyển biên giữa EPS và các mạng dữ liên gói bên ngoài và là nút cuỗi di động mức cao nhất trone hệ thông Nó thưởng hoạt động như lá điểm IP của các thiết bị cho

UT, thựo hiện các chức năng chọn lưu lượng và lọc theo yêu câu bởi cáo địch vụ

được đề cập Cũng giống rửn S-GW, các P-ŒW được duy trì tại các phòng điều

hành tại một vị trí trung tâm

Điền hình là UE sẽ được P-GW cáp phát các dịa chỉ TP, va UE sit dung no dé giao tiếp với các máy chú IP khác trong các rnạng bên ngoài (yí dụ như Internet)

Nó cũng có thể là PDN bên ngoài mà UE đã được kết nối cắp phát các địa chỉ đó là

để sử dụng bởi các ỨE, tất cá luu lượng được các đường hẳm P-QW cho vào rung:

đó Khi U yêu cầu một kết néi PDN thi dia chi IP hiên được cấp phát, nó sẽ điễn

ra ít nhất là khi WE duoc gan vào mạng và nó có thể xây ra sau khi có một kết nôi PDN moi Khi cần hoặc khi truy vẫu ruột máy chủ DHCP bên ngoài thì các P-GW

thực hiên chúc năng giao thức câu hình máy chủ động (ĐIICP),

P-GW bao gim cả PCEF, nghĩa là nỏ thực hiện các chức năng chọn lưu

lượng và lọc theo yêu cầu bởi các chính sách dược thiết lập cho UK va cdc dich vu nói đên Ngoài ra, nỏ cũng thu thập các báo cáo thông tin chỉ phí liên quan

Tam lượng UP giữa P-GW và cáo mạng bền ngoài dưới đạng các gói tin IP

thuộc về các dòng dịch vụ TP khác nhan Nêu giao điện 85/88 hướng tới S-GW là

dựa trên GTP, P-GW thực hiện ánh xa các dòng đữ liệu IP tới các dường hằm GTE,

các phân tử mang cơ bản được các P- ŒW thiết lập đụa trên yên câu qua DCRE

hoặc Lừ S-GW, mà chuyển tiếp các thông tin từ MME Ngược lại, nêu giao điện

85/58 là dựa trên PMIP thì P-GW sẽ ánh xạ tất cả các luỗng dịch vụ ÏP từ các mạng

bên ngoải thuộc về một LII tởi một đường hằm GRI đuy nhất, khi đỏ tất cả các thông tin điểu khiến cứ dược trao dỗi với PCRE Thêm vào đó, P-QW cũng có clnfe năng giớm sát các luỗng dữ liệu cho mục đích hoạch toản cũng như cho ngăn xen theo

luật

Có thế nói P-GW là điểm cuối đi động mức cao nhất trong hệ thông Các

phan tử mang phải được chuyển vào P-GW nêu một UR dĩ chuyển từ một 8-GW tới

một cai khác Khi đỏ, P-GW sẽ nhân được chi dan để chuyên các ludng tit cac S-

GW mới

Ta thấy trong hình 1.7, các kết nói P-GWV đã đến xung quanh các nút logic

Danh sách các chức năng chỉnh cũng được thê hiện trong giao điện nảy

ee sách & quan lý tính ‘ ~ Điều khiển các đường him

cước của mặt phẳng người đùng +s 3

~ Các quy tic PCC ~ Các đường hẳm mặt phẳng

người dùng cho phân phối dữ

liệu hưởng lên và hướng

can phải được hồ trợ, nêu có kết nói tới nhiều các PDN được hồ trợ thông qua một

P-GW

1.3.7 Chức năng chính sách và tính cước tài nguyên (PCRE)

Chúc năng chính sách và tính cước tải nguyên (PCRF) là phân tử mạng chu

trách nhiệm về chính sách và điều khiển tỉnh cước (PCC) Đề cho việc thiết lập các phan tit mang thích hợp và viêc lập chinh sách, nó tạo ra các quyết định về cách xử

lý các dịch vụ vé QoS va cung cap théng tin cho PCEF duoc dat trong P-GW, va

cũng được áp dụng cho cả BBERF được đặt trong S-GW PCRF là một máy chủ

thường được đặt với các phân tử CN khác tại các trung tâm điều hành chuyên mạch

28

Các thông tin cùng cấp cho PCEE bởi PCRE được gọi lả các quy tắc PCC Bất cử khi nào một phần tử mang mới được thiết lập thi PCRF sẽ gửi các quy tắc

PCC Thiết lập phân tử mang là cân thiết Ví dụ khi UE bước đầu được gắn vào

mạng, phân tử mang mặc định sẽ được thiết lập, sau đó sẽ có một hoặc nhiều các phân tử mang dành riêng được thiết lập PCRF cỏ khả năng cung cap các quy tắc

PCC dựa trên yêu câu, hoặc từ P-GW và cũng như S-GW trong tưởng hợp PMIP,

tương tự như trong trường hợp kết nổi vả cũng, dựa trên yêu câu từ chức năng ứng,

dung (AF) nằm trong các dịch vụ tên miễn Ví dụ, trong trường hợp S5/S8 la PMIP,

IMS va AF sẽ thúc đấy dịch vụ QoS thông tin tới PCRE, từ đó tạo ra một quyết

định PCC và nó sẽ đây các quy tắc PCC đến P-GW, sau đó mang thông tin ánh xạ

tới S-GW Các phân tử mang EPC sau đỏ sẽ được thiết lập dựa trên những điều đỏ

= Cie yeu edu vẻ — P.GW

chỉnh sách & điu — ø &!

` = Các quy tắc QoS khi S5/88 là PMIP

- Kiểm soit cde yeu clu QoS kh S-GWs

SS/S§ là PMIF fe, es |

~ Các quy tắc QoS cho việc ánh xạ > ! các luồng dich vụ IP & đường him ees

GTP trong $1 khi S$/S§ là PMIP

Hình 1.8 PCRF kết nói toi cac nuit logic khae va cac chtte nang chinh

Hình 1.8 cho thấy các kết nói giữa PCRE và các nút khác Mỗi PCRF co the

được kết nói với một hoặc nhiều AF, P-GW va S-GW Chi co mét PCRE liên kết

với mỗi kết nỏi PDN, đó là một UE duy nhất đã cỏ

1.3.8 Máy chủ thuê bao thường trú (HSS)

Máy chủ thuê bao thường trủ (HSS) là kho dữ liệu thuê bao cho tất cả dữ liệu

người dùng thường xuyên Nó là một máy chủ cơ sở dữ liệu và được duy trí tại các

29

phỏng trung tâm của nhà điều hành Nỏ cũng ghi lại vi wi của người sử dụng ở mức

độ của nút điều khiển mạng tạm trủ, chẳng hạn như MMILL,

1185 lưu trữ bán gốc của hỗ sơ thuê bao, trong đó có chửa các thông tin về các dịch vụ được áp dụng đối với người sử đụng, bao gêm thông tin về cáe kết nội

ĐDN được cho phép và việc có chuyển tới một rung tạm Irú riêng được hay không,

Nhận dạng của các P-GW được sử dựng cũng được II55 lưu Khóa thường trực

được sử dụng đế tính toán xác thực, được gửi tới mạng tạm rủ để xác thực người dùng, các khỏa phát sinh tiếp sau dễ nuấ hóa và bảo vẻ tính toàn ven được lưu trữ tại

các trung tâm xác thực (AUC) và thường là một phản của 1188 Trang tất cả các tin hiệu liên quan tới các chức răng này thì HSS phải tương lắc voi MMF Cac HSS sẽ

can phải có khả năng kết nói với mei MME trong toàn bộ hệ mạng lưới, nơi mà các UIẺ của nó được phép dị chuyển Dỗi với mỗi LI, tại một thời điểm, các hỗ sơ LISS

số chỉ tới một MME phục vụ, và ngay sau đỏ sẽ báo cáo về một MME mới mà nó phue vy cho UH, HSS s8 húy bỏ vị trí của MME trade

1.4 Xử lý tín hiệu băng gốc đường xuống trạm gốc LTE/LLE-A

LAL So dé ting quan xử lý băng gốc

Hình 2.1 minh hoạ mô hình xử lý tin hiệu băng gắc L/TE/LTE-A cho dường xuống kênh sẻ chia PDSCI tại lớp vật lý LI Mô hình xử lý băng gốc cho cáo kênh

đường xuống khác (PMCH, PBCH) được thực hiện theo các bước tương lự

30

PDSCIUDLSC SƠ ĐỒ XỬ LÝ TÍN HIỆU BẰNG GỐC ĐƯỜNG XUONG

12 Code " ‘Lurbo h IHARG Rate

lzRC24a|a|| Block | 2| CRC24| — vÌpncodz | —>| ` Maeh

Scement

Antenna

# Guard Downlink Physical | [xmao] [Layer | [oan] |

Inseition Reference Resource | |precode | | Mapper |e | Mapper| S°™

Ref signals

Hình 1.9 So dé xử lý băng gốc tại L1 (dường xuống),

Kénh chia sé đường xuống vật lý (Physical Downlink Shared Channel-

PDSCLD được dùng đề vận chuyên dữ liệu vả đa phương tiện Do đó, nó được thiết

*ế cho tắc độ đữ liệu rất cao

1.42 Chức năng khỗi mã hóa nguần

1.4.2.1 Kiểm tra tính đư tuần hoan CRC

Khi mỗi đầu cuối di động được lập lịch trình trong một khoảng thời gian

truyén din TTT (Transmission Time Tulerval) trên kênh chia sẽ đường xuống

PDSCH, lớp vật ly nhận một khối vận chuyển (hoặc 2 khối vận chuyển trong trưởng,

hợp phép kênh không gian) của đữ liệu truyền đi CRC được xem là mã phát hiện

lỗi Với mỗi khối vận chuyển, mỏi CRC (kiểm Ira tỉnh đư tuần hoàn) được gám, và

méi CRC được gản khỏi vận chuyển sẽ được mã hoà riêng Các bịt kiểm tra chấn, lé

(parity bit) duoc tạo ra đụa trên đa thức sinh vòng với độ đài (mã CRC) là 2⁄4 bít Chuỗi kiểm tra chấn lẻ (pamty) ở bên thú sau mày phát hiện đồng bịt thú được có bị

lỗi hay không

3L

Néu chuéi bit diu vao (sau CRC24A) Ion hon kich thuée khdi cue dai (dé có

thể xử lý tiếp ở khối mã hỏa Turbo) la 6144 bit, déng bit nay duge phân nhỏ (CH-

Code Boolk segrmenfation) thành các khối bịt với kích thước cực đại là 6144 bắt và

cực tiểu là 4U bít, Các khổi bit nay sé duge gan thêm mã sửa sai CRC 24 bít (CRC2AR) tạo thành khối dit

quá trình này sẽ tự động chèn thêm bít (giả) Quá trình này được minh hoa trong

được định nghĩa là tỷ số giữa số bít (đữ liệu) đâu vào và số bít đầu ra (đã thêm các

bị sửa saD), tỷ lê mã hóa làm tặng độ lăn cậy truyền nhưng cũng đồng thời giảm khả năng truyền tài đo chèn thêm các bít phụ Cơ chế mã Turbo sử đụng mã chập kết

nổi sang song PCCC (Parallel Concatenateđ Convolutional Code) véi hai bộ rã hóa

thành phân 8 trạng thái và miột hộ xen trộn (nterleaver) đữ liệu rnấ Turbo Dữ hệu

sau mã hóa Turbo gdm 3 dong bit di ligu: dong bit dau vao (systematic bit stream)

dụ, bai dòng bít sữa lỗ: dòng bit chin 1é (parity J bit stream) thy nhat o va déng bit chin 18 thn hai (parity 2 bit stream) c';, Dang bit dau vao dụ qua bộ mã hóa thứ nhất

tao ra dong bit chin lẽ thử nhất cụ Đồng bít đâu vào dị qua bé xen tron QPP tao ra

dòng bít (đã được xen trộn vị trộ đụ Dòng bịt này sẽ được đưa vào bộ mã hóa thử

hai để tạo ra dòng bịt chấn lê thứ hai c¿ Trong trường hợp này, số bịt đầu ra côa bộ

xã hỏa Turbo (của ba dòng bit) sẽ gấp ba số bít đầu vào bộ mã hóa (hình 2.3)

interleaver

Ox

Hình 1.11 Bê mã hóa Turbo 1/3

1.4.2.3 Khối điều chỉnh tóc độ và nhiệm vụ H.4RQ lóp vải lý

Khải điều chính tốc đỏ (rate matching) có nhiệm vụ chính là tạo ra chuối bịt

truyền đi với tốc độ mong muốn (phủ hợp tham số kênh vật lý) rong một khoảng thời gian truyền dẫn TTI xác định

Trong trường hợp tốc độ bị hạn chế không cho phép truyền tật cả ba déng bit

xau bộ mã hóa Tirbo, khối điều chĩnh tốc độ sẽ tiến hành chọn lựa các bịt truyền dĩ nhờ cơ chế bộ đệm vòng (hình 2.4), Các đòng, bịt sẽ qua quả trình xảo trộn thử tự vị trí đữ liệu (interieaver) để tạo thành 3 đồng bịt mới Ba đòng bít này được sắp xếp

vào bộ dệm vòng tròn (hình 2.5) gồm: dòng bít hệ thống và hai đồng bít sửa lỗi sắp

33

xếp đan xen Dòng dữ liệu được chọn đẻ truyền phụ thuộc vao cac vi tri RV (Redundancy version) Các bịt truyền đi sẽ phụ thuộc vảo tốc độ cho phép của đâu

ra e& , sé uu tién dong bit hé thong d, (va một phân dong bịt chăn lẽ thứ nhất ¢, va một phần dòng bít chăn lẻ thứ hai cụ)

Bit

Encoded stream Xi Sub-block

interleaver

collection

Encoded stream Cy sub-block Circucal a select

interleaver Buffer and prune

Encoded stream C’,, Sub-block

REE Systematic bits interleaved

GE Redundant bits interleaved

Hình 1.13 Bộ đêm vòng

ARQ (Automatic Repeat Request) la cơ chế tự động phát lại dữ liệu khi phát

hiện sai Khác với ARQ dùng mã phát hiện lỗi ED (Emor Deteetion) chỉ có thể phát

34