Nghiên cứu và đánh giá kỹ thuật đa truy cập SC-FDMA sử dụng trong truyền dẫn đường lên 3GPP LTE

Nghiên cứu và đánh giá kỹ thuật đa truy cập SC-FDMA sử dụng trong truyền dẫn đường lên 3GPP LTE

Trang i

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan nội dung đồ án này là do em làm không phải là bản sao chép của bất cứ đồ án hoặc công trình nghiên cứu có từ trước

ĐÀ NẴNG, ngày…tháng 5 năm 2012 Sinh viên thực hiện

Hồ Văn Thượng

Trang ii

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy Ngô Văn Sỹ đã hướng dẫn tận tình cho em trong suốt thời gian làm đồ án Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong khoa Điện tử - Viễn thông đã dạy dỗ, cung cấp kiến thức, tạo điều kiện giúp đỡ cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Xin cảm ơn những thành viên trong gia đình đã động viên khích lệ tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành đồ án Cảm ơn những người bạn thân thiết đã giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn để hoàn thành đồ án này

Trong quá trình làm đồ án dù đã nỗ lực cố gắng nhiều nhưng do hiểu biết và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những

ý kiến đóng góp của thầy cô và các bạn

Trang iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN………i

LỜI CẢM ƠN……….ii

MỤC LỤC……….iii

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT……… viii

LỜI NÓI ĐẦU……… xii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LTE 1.1 Giới thiệu về công nghệ LTE và so sánh công nghệ LTE với công nghệ WIMAx………1

1.1.1 Giới thiệu về công nghệ LTE….………1

1.1.2 So sánh công nghệ LTE với công nghệ WIMA……… ……… 1

1.2 Những mục tiêu và yêu cầu của LTE………3

1.2.1 Tiềm năng và dung lượng hệ thống 4

1.2.2 Hiệu năng của hệ thống……….4

1.2.2.1 Thông lượng……… 4

1.2.2.2 Hỗ trợ di động……… 5

1.2.2.3 Vùng phủ………6

1.2.2.4 MBMS tăng cường……….……… 6

1.2.3 Các khía cạnh liên quan đến triển khai……… 6

1.2.3.1 Triển khai phổ tần………6

Trang iv

1.2.3.2 Độ linh hoạt phổ tần……….7

1.2.3.3 Các vấn đề tồn tại và tương tác với 3GPP RAT……… 8

1.2.4 Kiến trúc và sự dịch chuyển (migration)……….8

1.2.5 Quản lý tài nguyên vô tuyến………8

1.2.6 Các vấn đề về mức độ phức tạp……… 9

1.2.7 Những vấn đề chung……… 10

1.3 Kết luận……….11

CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT TRUY CẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE 2.1 Các kỹ thuật sử dụng trong LTE 12

2.1.1 Kỹ thuật truy cập phân chia theo tần số trực giao OFDMA 12

2.1.2 Kỹ thuật đa truy cập SC-FDMA 18

2.1.3 Kỹ thuật MIMO 18

2.1.4 Mã hóa Turbo 20

2.1.5 Thích ứng đường truyền 20

2.1.6 Lập biểu phụ thuộc kênh 22

2.1.7 HARQ kết hợp với phần mềm 22

2.2 Một số đặc tính kênh truyền…….……… 23

2.2.1 Trễ đa đường……… 23

2.2.2 Các loại fading………23

2.2.2.1 Rayleigh fading……… 23

Trang v

2.2.2.2 Fading chọn lọc tần số và fading phẳng……….23

2.2.3 Dịch tần Doppler……… 24

2.2.4 Nhiễu MAI với LTE……… 24

2.3 Kết luận………25

CHƯƠNG 3 : KỸ THUẬT ĐA TRUY CẬP SC-FDMA 3.1 Hệ thống đơn sóng mang với bộ cân bằng miền tần số SC/FDE………….26

3.2 Nguyên lý truyền dẫn SC-FDMA……… 27

3.2.1 Sơ đồ khối hệ thống SC-FDMA………27

a Máy phát SC-FDMA……….28

b Máy thu SC-FDMA……… 31

3.2.2 SC-FDMA với tạo dạng phổ……….32

3.2.3 Sắp xếp sóng mang………34

3.3 Biểu diễn các tín hiệu SC-FDMA miền thời gian……….35

3.3.1 Các kí hiệu miền thời gian của IFDMA……… 35

3.3.2 Các kí hiệu miền thời gian của LFDMA……… 37

3.3.3 Các kí hiệu miền thời gian của DFDMA……… 39

3.4 SC-FDMA và OFDMA………41

3.5 Kết luận……….… 42

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ SC-FDMA 4.1 Giới thiệu……… 43

4.2 Chương trình mô phỏng……… 45

Trang vi

4.2.1 Phân tích các đặc tính PAPR của SC-FDMA và kết quả mô phỏng……… 45

4.2.1.1 Sơ đồ thuật toán………48

4.2.1.2 Kết quả mô phỏng với cùng hệ số α……….49

4.2.1.3 Kết quả mô phỏng PAPR với tạo xung và không tạo xung………50

4.2.1.4 Kết quả mô phỏng PAPR với hệ số α khác nhau………52

4.2.2 SER với hệ thống SC-FDMA……… 53

4.2.2.1 Sơ đồ thuật toán……… 54

4.2.2.2 Kết quả mô phỏng với các kênh dẫn khác nhau……… 56

a Kết quả mô phỏng với mô hình kênh cố định……….56

b Kết quả mô phỏng với mô hình kênh người đi bộ……… 57

c Kết quả mô phỏng với mô hình kênh di chuyển tốc độ cao……… 57

d Kết quả mô phỏng so sánh mô hình kênh người đi bộ với mô hình kênh di chuyển tốc độ cao……….58

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI……… 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 59

Identifier

Số nhận dạng ô tạm thời

D

chuỗi trực tiếp

E

phát triển

F

số FDMA Frequency Division Multi Access Đa truy nhập phân chia theo tần số

Yêu cầu phát lại tự động linh hoạt

Access

Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao

HSUPA High Speed Uplink packet Access Truy nhập gói đường lên tốc độ cao

I

IMT-2000 International Mobile

Telecommunication 2000

Thông tin di động quốc tế 2000

L

tiểu

P

PAPR Peak to avegare Power Ratio Tỷ số công suất đỉnh trên công suất

Trang ix

trung bình PCRF Policy and Charing Rules Fuction Chức năng quy tắc tinh cước và

chính sách

PUSCH Physical Uplink Shared Channel Kênh chia sẻ đường lên vật lý

Q

R

S

SAE System Architecture Evolution Phát triển kiến trúc mạng

SC/FDE Single Carrier/ Frequency

Domain Equalizer

Đơn sóng mang/ bộ cân bằng miền tần số

SC-FDMA Single Carier – frequency

Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia tần số đơn sóng mang

SC-CFDMA Single Carrier – Code FDMA Đa truy nhập phân chia tần số mã

đơn sóng mang

T

thời gian TD-SCDMA Time Division-Synchronous

Code Division Multiple Access

Đa truy nhập phân chia theo mã đồng bộ-phân chia theo thời gian

Trang x

U

Trang xi

LỜI NÓI ĐẦU

Bước sang thế kỉ thứ 21, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật thì viễn thông thế giới cũng có những bước phát triển mạnh mẽ Trong đó thông tin di động là nghành phát triển mạnh mẽ nhất của viễn thông Đời sống của con người không ngừng nâng cao dẫn tới nhu cầu sử dụng của con người ngày càng tăng về

cả chất lượng và số lượng, các dịch vụ đa phương tiện mới ngày càng đa dạng như: thoại, video, hình ảnh và dữ liệu Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng cao của chất lượng dịch vụ thì các hệ thống thông tin di động không ngừng được cải tiến và được chuẩn hóa bởi các tổ chức trên thế giới Việc các hệ thống thông tin di động từ 3G tiến lên 4G là điều tất yếu của viễn thông thế giới 3GPP LTE một chuẩn của tổ chức 3GPP

là một trong số các con đường tiến lên mạng di động 4G, với mục tiêu tăng dung lượng truyền dẫn, tăng tốc độ truy cập Web, giảm giá thành dịch vụ cũng như thiết bị đầu cuối, cải thiện chất lượng các dịch vụ hiện tại và tương lai Để đáp ứng được các tiêu chí đó thì kỹ thuật đa truy cập SC-FDMA là một phương pháp truyền dẫn lý tưởng cho 4G với tốc độ truyền dẫn cao, là một giải pháp tốt cho dung lượng truyền dẫn và tính chọn lọc của các kênh pha đinh trong miền tần số đã được 3GPP LTE sử dụng cho truyền dẫn đường lên Xuất phát từ đó em đã chọn đề tài : “ Nghiên cứu và đánh giá kỹ thuật đa truy cập SC-FDMA sử dụng trong truyền dẫn đường lên 3GPP LTE” Trong

đồ án này em đi sâu nghiên cứu về phương thức truyền dẫn cách sắp xếp sóng mang, cấu trúc các bộ thu phát, cấu trúc tổng thể khung thời gian…đồng thời tiến hành mô phỏng đề so sánh đánh giá PAPR, SER của lược đồ truyền dẫn SC-FDMA với các kiểu sắp xếp sóng mang khác khau với lược đồ truyền dẫn OFDMA

Nội dung của đồ án bao gồm 4 chương:

Chương 1: Tổng quan về công nghệ LTE

Trang xii

Nội dung của chương giới thiệu về công nghệ LTE và so sánh công nghệ LTE

với công nghệ WIMAX Ngoài ra còn trình bày mục tiêu và yêu cầu cầu của công nghệ

LTE

Chương 2: Các kỹ thuật truy cập vô tuyến trong LTE

Nội dung chương trình bày về các kỹ thuật truy cập vô tuyến như: OFDM, FDMA, MIMO, mã hóa Turbo, thích ứng đường truyền Ngoài ra còn trình bày một cách khái quát các đặc tính kênh truyền trong công nghệ LTE

SC-Chương 3: Kỹ thuật đa truy cập SC-FDMA

Trình bày nguyên lý cơ bản của kỹ thuật đa truy nhập SC-FDMA, cùng với các kiểu sắp xếp sóng mang khác nhau đem lại độ linh hoạt cao trong truyền dẫn, phân tích đặc tính PAPR của tín hiệu SC-FDMA So sánh kỹ thuật SC-FDMA với các lược đồ đa truy nhập khác như OFDMA và DS/CDMA

Chương 4: Mô phỏng đánh giá SC-FDMA

Chương 4 dựa vào các kết quả nghiên cứu, xây dựng thuật toán,viết chương trình

mô phỏng, đánh giá PAPR, môi trường truyền và SER của lược đồ truyền dẫn FDMA với các kiểu sắp xếp sóng mang khác nhau với lược đồ truyền dẫn OFDMA

SC-Trang 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LTE

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ LTE VÀ SO SÁNH CÔNG NGHỆ LTE

VỚI CÔNG NGHỆ WIMAX

1.1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ LTE

Hệ thống 3GPP LTE là bước tiếp theo cần hướng tới của hệ thống mạng không dây 3G dựa trên công nghệ di động GSM/UMTS, và là một trong những công nghệ tiềm năng nhất cho truyền thông 4G Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) đã định nghĩa truyền thông di động thế hệ thứ 4 là IMT Advanced và chia thành hai hệ thống dùng cho di động tốc độ cao và di động tốc độ thấp 3GPP LTE là

hệ thống dùng cho di động tốc độ cao Ngoài ra, đây còn là công nghệ hệ thống tích hợp đầu tiên trên thế giới ứng dụng cả chuẩn 3GPP LTE và các chuẩn dịch vụ ứng dụng khác, do đó người sử dụng có thể dễ dàng thực hiện cuộc gọi hoặc truyền dữ liệu giữa các mạng LTE và các mạng GSM/GPRS hoặc UMTS dựa trên WCDMA Kiến trúc mạng mới được thiết kế với mục tiêu cung cấp lưu lượng chuyển mạch gói với dịch vụ chất lượng, độ trễ tối thiểu Hệ thống sử dụng băng thông linh hoạt nhờ vào mô hình đa truy cập OFDMA và SC-FDMA Thêm vào đó, FDD (Frequency Division Duplexing) và TDD (Time Division Duplexing), bán song công FDD cho phép các UE có giá thành thấp Không giống như FDD, bán song công FDD không yêu cầu phát và thu tại cùng một thời điểm Điều này làm giảm giá thành cho bộ song công trong UE Truy cập tuyến lên dựa vào đa truy cập phân chia theo tần số đơn sóng mang (Single Carrier Frequency Division multiple Access SC-FDMA) cho phép tăng vùng phủ tuyến lên làm tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình thấp (Peak-to-Average Power Ratio PAPR) so với OFDMA

1.1.2 SO SÁNH CÔNG NGHỆ LTE VỚI CÔNG NGHỆ WIMAX

Trang 2

Về công nghệ, LTE và WiMax có một số khác biệt nhưng cũng có nhiều điểm tương đồng Cả hai công nghệ đều dựa trên nền tảng IP Cả hai đều dùng kỹ thuật MIMO để cải thiện chất lượng truyền nhận tín hiệu, đường xuống từ trạm thu phát đến thiết bị đầu cuối đều được tăng tốc bằng kỹ thuật OFDM hỗ trợ truyền tải dữ liệu đa phương tiện và video Theo lý thuyết, chuẩn WiMax hiện tại (802.16e) cho tốc độ tải xuống tối đa là 70Mbps, còn LTE dự kiến có thể cho tốc độ đến 300Mbps Tuy nhiên, khi LTE được triển khai ra thị trường có thể WiMax cũng sẽ được nâng cấp lên chuẩn 802.16m (còn được gọi là WiMax 2.0) có tốc độ tương đương hoặc cao hơn

Đường lên từ thiết bị đầu cuối đến trạm thu phát có sự khác nhau giữa hai công nghệ WiMax dùng OFDMA (Orthogonal Frequency Division MultipleAccess), còn LTE dùng kỹ thuật SC-FDMA (SingleCarrier - Frequency Division Multiple

Access)

Hình 1.1 Lộ trình phát triển của LTE và các công nghệ khác

Về lý thuyết, SC-FDMA được thiết kế làm việc hiệu quả hơn và các thiết bị đầu cuối tiêu thụ năng lượng thấp hơn OFDMA

Trang 3

LTE còn có ưu thế hơn WiMax vì được thiết kế tương thích với cả phương thức TDD (Time Division Duplex) và FDD (Frequency Division Duplex) Ngược lại, WiMax hiện chỉ tương thích với TDD TDD truyền dữ liệu lên và xuống thông qua 1 kênh tần số (dùng phương thức phân chia thời gian), còn FDD cho phép truyền dữ liệu lên và xuống thông qua 2 kênh tần số riêng biệt Điều này có nghĩa LTE có nhiều phổ tần sử dụng hơn WiMax Tuy nhiên, sự khác biệt công nghệ không có ý nghĩa quyết định trong cạnh tranh giữa WiMax và TLE

Hiện tại WiMax có lợi thế đi trước LTE: mạng WiMax đã được triển khai và thiết

bị WiMax cũng đã có mặt trên thị trường trong một thời gian, còn LTE thì chỉ vừa mới được thử nghiệm Tuy nhiên LTE vẫn có lợi thế quan trọng so với WiMax LTE được hiệp hội các nhà khai thác GSM (GSM Association) chấp nhận là công nghệ băng rộng

di động tương lai của hệ di động hiện đang thống trị thị trường di động toàn cầu với khoảng 2,5 tỉ thuê bao (theo Informa Telecoms & Media) và trong 3 năm tới có thể chiếm thị phần đến 89% (theo Gartner) – những con số mà WiMax chưa thể đạt được Hơn nữa, LTE cho phép tận dụng hạ tầng GSM có sẵn (tuy vẫn cần đầu tư thêm thiết bị) trong khi WiMax phải xây dựng từ đầu

1.2 NHỮNG MỤC TIÊU VÀ YÊU CẦU CỦA LTE

Những hoạt động của 3GPP trong việc cải tiến mạng 3G vào mùa xuân năm

2005 đã xác định đối tượng, những yêu cầu cầu và mục tiêu cho LTE Những mục tiêu

và yêu cầu này được dẫn chứng bằng tài liệu trong văn bản 3GPP TR 25.913 Mục tiêu đặt ra đối với công nghệ LTE là tốc độ dữ liệu phải cao, độ trễ thấp, công nghệ truy cập

vô tuyến gói dự liệu tối ưu Những yêu cầu cho LTE được chia thành 7 phần khác nhau như sau:

 Tiềm năng và dung lượng hệ thống

 Hiệu suất hệ thống

 Các vấn đề liên quan đến việc triển khai

Trang 4

 Kiến trúc và sự dịch chuyển (migration)

 Quản lí tài nguyên vô tuyến

 Độ phức tạp

 Những vấn đề chung

1.2.1 TIỀM NĂNG VÀ DUNG LƢỢNG CỦA HỆ THỐNG

Yêu cầu được đặt ra là việc đạt được tốc độ dữ liệu đỉnh cho đường xuống là

100Mbit/s và đường lên là 50Mbit/s, khi hoạt động trong phân bố phổ 20MHZ Khi mà phân bố phổ hẹp hơn thì tốc độ dữ liệu đỉnh cũng sẽ tỷ lệ theo Do đó, điều kiện đặt ra

là có thể biểu diễn được 5bit/s/Hz cho đường xuống và 2.5bit/s/Hz cho đường lên Trong công nghệ LTE hỗ trỡ cả 2 chế độ TDD ( Time division duplex ) và FDD ( Time division duplex ) Rõ ràng, đối với trường hợp TDD, truyền dẫn đường lên và đường xuống, theo định nghĩa không thể xuất hiện đồng thời Do đó mà yêu cầu tốc độ dữ liệu đỉnh cũng không thể trùng nhau đồng thời Mặt khác, đối với trường hợp FDD, đặc tính của LTE cho phép quá trình phát và thu đồng thời đạt được tốc độ dữ liệu đỉnh theo phần lí thuyết ở trên

1.2.2 HIỆU NĂNG CỦA HỆ THỐNG

Hiệu năng hệ thống của LTE đề cập đến thông lượng của người sử dụng, hiệu suất phổ tần, vùng phủ và MBMS tăng cường hơn

1.2.2.1 Thông lƣợng

Yêu cầu thông lượng của người sử dụng của LTE được đặc tả ở hai điểm: vùng phủ và 5% của phân bố người sử dụng (95% người sử dụng có hiệu năng tốt hơn) Mục tiêu hiệu suất phổ tần cũng được đặc tả trong đó hiệu xuất phổ tần được định nghĩa như

là thông lượng hệ thống trong ô được đo bằng bit/s/Hz

Các yêu cầu về di động tập trung lên tốc độ di chuyển đầu cuối di động Mục tiêu

đề ra là đạt được hiệu năng cực đại với tốc độ đầu cuối di động khoảng 0-15km/h, hiệu năng của hệ thống sẽ giảm khi tốc độ đầu cuối cao hơn Đối với tốc độ trên 120km/h LTE đảm bảo hiệu năng cao để duy trì kết nối trên toàn mạng tế bào Hệ thống LTE có thể quản lí tốc độ lên tới 350km/h thậm chí là 500km/h phụ thuộc vào băng tần Một yếu tố quan trọng đặc biệt là dịch vụ thoại được cung cấp bởi LTE sẽ ngang bằng với chất lượng mà WCDMA/HSPA hỗ trợ

Trang 6

1.2.2.3 Vùng phủ

Các yêu cầu về vùng phủ tập trung lên vùng phủ (bán kính ô) tức là khoảng cách cực đại từ trạm ô tới đầu cuối di động trong ô Hiệu suất, phổ tần và thông lượng yêu cầu cho các ô bán kính 5km, với các ô bán kính tới 30 km cho phép giảm nhẹ thông lượng và cho phép giảm khá lớn hiệu suất sử dụng phổ tần song vẫn đáp ứng tính di động

1.2.2.4 MBMS tăng cường

MBMS lần đầu được đưa vào trong R6 Trong mạng quảng bá, tài nguyên vô tuyến được thiết lập trong từng ô nằm trong vùng quảng bá MBMS và tất cả các đầu cuối khi đăng kí với dịch vụ đều thu được cùng môt tín hiệu được phát này Mạng không cần theo dõi chuyển động đầu cuối và đầu cuối khi đăng kí có thể thu nội dung

mà không cần thông báo cho mạng Như vậy một trong các lợi ích của dịch vụ MBMS

là tiết kiệm được tài nguyên trong mạng vì một luồng dữ liệu có thể cung cấp cho nhiều người sử dụng

1.2.3 CÁC KHÍA CẠNH LIÊN QUAN ĐẾN TRIỂN KHAI LTE

Các yêu cầu liên quan tới triển khai bao gồm các kịch bản triển khai, tính linh hoạt phổ tần, trải phổ sự cùng tồn tại và làm việc với nhau giữa LTE với các mạng tồn tại khác của 3GPP như GSM, WCDMA/HSPA

1.2.3.1 Triển khai phổ tần

Yêu cầu LTE làm việc với các kịch bản triển khai phổ tần sau đây:

 Đồng tồn tại trên cùng vùng địa lý hoặc cùng đài trạm với GERAN/UTRAN trên các kênh lân cận

 E-UTRA phải có khả năng hoạt động độc lập (không cần sóng mang khác)

1.2.3.2 Độ linh hoạt phổ tần

Nền tảng cho những yêu cầu về độ linh hoạt phổ tần là những điều kiện để LTE

có thể được triển khai trên những băng tần IMT-2000 hiện hành, nghĩa là khả năng cùng tồn tại với các hệ thống đã được triển khai trên những băng tần này, bao gồm GSM và WCDMA/HSPA Một phần liên quan đến những yêu cầu LTE về mặt độ linh hoạt phổ là khả năng triển khai việc truy nhập vô tuyến dựa trên LTE cho dù phân bố phổ là theo cặp hay đơn lẻ, như vậy LTE có thể hỗ trợ cả song công phân chia theo tần

số (FDD) và song công phân chia theo thời gian (TDD)

1.2.3.3 Các vấn đề tồn tại và tương tác với 3GPP RAT

LTE phải hỗ trợ tương tác với các hệ thống 3G hiện có và với các hệ thống không theo chuẩn 3GPP Tất cả các đầu cuối LTE hỗ trợ khai thác UTRAN/GERAN phải có khả năng hỗ trợ đo, chuyển giao đến/từ cả hai hệ thống UTRAN và GERAN Ngoài ra LTE cần phải hỗ trợ đo giữa các RAT chẳng hạn bằng cách cung cấp cho các

UE các cơ hội đo trên đường lên và đường xuống thông qua lập biểu Bảng sau mô tả gián đoạn giữa các công nghệ khác nhau với các dịch vụ

Phi thời gian thực (ms) Thời gian thực (ms)

Trang 8

Bảng 1.3 Yêu cầu gián đoạn cho LTE

1.2.4 KIẾN TRÚC VÀ SỰ DỊCH CHUYỂN (MIGRATION)

Một vài nguyên tắc chỉ đạo cho việc thiết kế kiến trúc LTE RAN được đưa ra bởi 3GPP:

 Một kiến trúc đơn LTE RAN được chấp nhận

 Kiến trúc LTE RAN phải dựa trên gói (packet), tuy vậy lưu lượng lớp thoại và thời gian thực vẫn được hỗ trỡ

 Kiến trúc LTE RAN có thể tối thiểu hóa sự hiện diện của “những hư hỏng cục bộ” (single points of failure) mà không cần tăng chi phí cho đường truyền (backhaul)

 Kiến trúc LTE RAN có thể đơn giản hóa và tối thiểu hóa số lượng giao tiếp đã được giới thiệu

 Tương tự lớp mạng vô tuyến (Radio network layer: RNL) và lớp mạng truyền tải (Transport network layer: TNL) có thể được loại trừ nếu chỉ cần quan tâm đến vấn đề cải thiện hiệu suất hệ thống

 Kiến trúc LTE RAN có thể hỗ trợ QoS end-to-end TNL có thể cung cấp QoS thích hợp khi được yêu cầu từ RNL

 Các cơ cấu QoS có thể tính toán đến các dạng lưu lượng đang tồn tại khác nhau

để mang lại hiệu suất sử dụng băng thông cao: lưu lượng mặt phẳng điều khiển (Control-plane), lưu lượng mặt phẳng người sử dụng (Uer-plane), lưu lượng O&M

1.2.5 QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN

Các yêu cầu quản lí tài nguyên vô tuyến được chia thành:

Trang 9

 Hỗ trợ tăng cường cho QoS đầu cuối đầu cuối: Yêu cầu một „dịch vụ phối hợp cải tiến‟ và các yêu cầu về giao thức (bao hàm cả lớp báo hiệu cao hơn) cho các tài nguyên vô tuyến RAN và các đặc tính RAN

 Hỗ trợ hiệu quả cho truyền dẫn các lớp cao hơn: Yêu cầu rằng LTE RAN phải cung cấp các cơ chế hỗ trợ truyền dẫn và khai thác hiệu quả các giao thức lớp cao hơn trên giao diện vô tuyến, chẳng hạn như nén tiêu đề IP

 Hỗ trợ chia sẻ tải và quản lí tài chính sách trên các công nghệ truy nhập vô tuyến khác nhau: Yêu cầu xem xét các cơ chế lựa chọn lại để hướng dẫn các đầu cuối di động chuyển tới các công nghê truy nhập vô tuyến tương ứng trong quá trình chuyển giao giữa các công nghệ truy nhập vô tuyến

1.2.6 CÁC VẤN ĐỀ VỀ MỨC ĐỘ PHỨC TẠP

Các yêu cầu đối với LTE phải giảm thiểu mức độ phức tạp cuả UTRA UE liên quan đến kích thước, trọng lượng và dung lượng acqui và các trạng thái UE đơn giản hơn so với UMTS, nhưng vẫn đảm bảo các dịch vụ tiên tiến cuả LTE Hình 1.1 sau thể hiện sự đơn giản trong LTE so với UMTS về các trạng thái UE

LTE_Idle RRC Idle

LTE_Active RRC Connected LTE_Detected

Hình 1.2 Trạng thái UE và các quá trình chuyển đổi trong LTE

Trang 10

Idle Mode

Hình 1.3 Các trạng thái UE trong UMTS

LTE_IDLE là trạng thái tích cực thấp trong đó đầu cuối di động ngủ hầu hết thời gian để giảm tiêu thụ acqui Đồng bộ đường lên không được duy trì Trên đường xuống, đầu cuối di động có thể định kì tỉnh giấc để nghe tìm gọi cho các cuộc gọi Đầu cuối di động dữ các địa chỉ IP và các thông tin nội bộ khác để có thể chuyển nhanh vào trạng thái LTE-ACTIVE khi cần

LTE-ACTIVE là trạng thái được sử dụng khi đầu cuối tích cực phát số liệu và thu

số liệu Trong trường hợp này đầu cuối được nối tới một ô trong mạng Một địa chỉ IP được gán cho đầu cuối di động cùng với một số nhận dạng C-RNTI được sử dụng cho các mục đích báo hiệu đầu cuối và mạng

1.2.7 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

Phần này đề cập đến những yêu cầu chung trong LTE về những khía cạnh liên quan đến chi phí và dịch vụ Rõ ràng, mong muốn đặt ra là giảm thiểu các chi phí trong khi vẫn duy trì hiệu suất yêu cầu cho tất cả các dịch vụ Các vấn đề về đường truyền, hoạt động và bảo dưỡng cũng liên quan đến yếu tố chi phí Như vậy không chỉ giao tiếp vô tuyến, mà việc truyền tải đến các trạm gốc và hệ thống quản lý cũng phải được xác định rõ Một yêu cầu quan trọng về giao tiếp nhiều nhà cung cấp (multi-vendor interfaces) cũng thuộc vào loại yêu cầu này Ngoài ra thì các vấn đề như: độ phức tạp thấp, thiết bị đầu cuối di động tiêu thụ ít năng lượng cũng được đòi hỏi

Trang 11

1.3 KẾT LUẬN

Nội dung của chương trình bày tổng giới thiệu về công nghệ LTE, so sánh công nghệ LTE với công nghệ WIMAX để thấy được ưu điểm của công nghệ LTE so với công nghệ WIMAX Đồng thời, nội dung của chương cũng trình bày về những mục tiêu và yêu cầu của công nghệ LTE qua đó giúp ta có một cái nhìn khái quát về công nghệ LTE

Trang 12

CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT TRUY CẬP VÔ TUYẾN

TRONG LTE

2.1 CÁC KỸ THUẬT SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ LTE

2.1.1 KỸ THUẬT TRUY CẬP PHÂN CHIA THEO TẦN SỐ TRỰC GIAO

OFDMA

Hình 2.1 Nguyên lý FDMA

Hình 2.2 Nguyên lý đa sóng mang

Kỹ thuật điều chế OFDM, về cơ bản, là một trường hợp đặc biệt của phương pháp điều chế FDM, chia luồng dữ liệu thành nhiều đường truyền băng hẹp trong vùng tần số sử dụng, trong đó các sóng mang con (hay sóng mang phụ, sub-carrier) trực giao với nhau Do vậy, phổ tín hiệu của các sóng mang phụ này được ghép chồng lấn lên nhau mà phía bên thu vẫn khôi phục lại được tín hiệu ban đầu Sự chồng

Trang 13

lấn phổ tín hiệu này làm cho hệ thống OFDM có hiệu suất sư dụng phổ lớn hơn nhiều

so với các kỹ thuật điều chế thông thường

Hình 2.3 Tần số-thời gian của tín hiệu OFDM LTE sử dụng OFDM trong kỹ thuật truy cập đường xuống vì nó có các ưu điểm sau:

 OFDM có thể loại bỏ nhiễu xuyên kí tự ISI nếu độ dài chuỗi bảo vệ (Guard interval) lớn hơn đỗ trệ truyền dẫn lớn nhất của kênh truyền

 Thực hiện việc chuyển đổi chuỗi dữ liệu từ nối tiếp sang song song nên thời gian symbol tăng lên do đó sự phân tán theo thời gian gây bởi trải trễ do truyền dẫn đa đường giảm xuống

 Tối ưu hiệu quả phổ tần do cho phép chồng phổ giữa các sóng mang con.Hạn chế được ảnh hưởng của fading bằng cách chia kênh fading chọn lọc tần số thành các kênh con phẳng tương ứng với các tần số sóng mang OFDM khác nhau

 OFDM phù hợp cho việc thiết kế hệ thống truyền dẫn băng rộng (hệ thống

có tốc độ truyền dẫn cao), ảnh hưởng của sự phân tập về tần số (frequency selectivity) đối với chất lượng hệ thống được giảm thiểu nhiều so với hệ thống truyền dẫn đơn sóng mang

Trang 14

 Cấu trúc máy thu đơn giản

 Thích ứng đường truyền và lập biểu trong miền tập số

 Tương thích với các bộ thu và anten tiên tiến

Hình 2.4 Các sóng mang trực giao nhau Một vấn đề gặp phải ở OFDM trong các hệ thống thông tin di động là cần dịch các tần số tham khảo đối với các đầu cuối phát đồng thời Dịch tần phá hỏng tính trực giao của các cuộc truyền dẫn đến nhiễu đa truy nhập Vì vậy nó rất nhạy cảm với dịch tần Ở LTE chọn khoảng cách giữa các sóng mang là 15KHz, đối với khoảng cách này là khoảng cách đủ lớn đối với dịch tần Doppler

Để điều chế tín hiệu OFDM sử dụng biến đổi FFT và IFFT cho biến đổi giữa miền thời gian và miền tần số

Hình 2.5 Biến đổi FFT

Trang 15

Chiều dài biến đổi FFT là 2n với n là số nguyên Với LTE chiều dài có thể là

512 hoặc 1024 Ta sử dụng biến đổi IFFT khi phát đi, nguồn dữ liệu sau khi điều chế được chuyển đổi từ nối tiếp sang song song Sau đó được đưa đến bộ biến đổi IFFT Mỗi ngõ vào của IFFT tương ứng với từng sóng mang con riêng biệt (thành phần tần số riêng biệt của tín hiệu miền thời gian) và mỗi sóng mang được điều chế độc lập với các sóng mang khác Sau khi được biến đổi IFFT xong, tín hiệu được chèn thêm tiền tố vòng (CP) và phát đi Ở bộ thu ta làm ngược lại

Hình 2.6 Thu phát OFDM Mục đích của việc chèn thêm tiền tố vòng là có khả năng làm giảm hay loại trừ nhiễu xuyên kí hiệu ISI (Inter Symbol Interference) Một mẫu tín hiệu có độ dài

là TS, chuỗi bảo vệ tương ứng là một chuỗi tín hiệu có độ dài TG ở phía sau được sao chép lên phần phía trước của mẫu tín hiệu như hình vẽ sau:

Kỹ thuật đa truy nhập của OFDMA cho phép nhiều người dùng cùng truy cập vào một kênh truyền bằng cách phân chia một nhóm các sóng mang con (subcarrier) cho một người dùng tại một thời điểm Ở các thời điểm khác nhau, nhóm sóng mang con cho một người dùng cũng khác nhau Điều này cho phép truyền

dữ liệu tốc độ thấp từ nhiều người sử dụng

Hình 2.8 Sóng mang con OFDMA

Trang 17

Hình 2.9 OFDM và OFDMA Tài nguyên thời gian - tần số được chia nhỏ theo cấu trúc sau : 1 radio frame

có chiều dài là 10ms, trong đó chia thành nhiều subframe nhỏ có chiều dài là 1ms,

và mỗi subframe nhỏ lại được chia thành 2 slot với chiều dài của mỗi slot là 0.5ms Mỗi slot sẽ bao gồm 7 ký tự OFDM trong trường hợp chiều dài CP thông thường và

6 ký tự OFDM trong trường hợp CP mở rộng

Hình 2.10 PAPR cho các tín hiệu khác nhau

Từ hình 2 1 0 ta thấy, dạng sóng OFDM thể hiện sự thăng giáng đường bao rất lớn dẫn đến PAPR cao Tín hiệu với PAPR cao đòi hỏi các bộ khuếch đại công

Trang 18

suất có tính tuyến tính cao để tránh làm méo dạng tín hiệu Để đạt được mức độ tuyến tính này, bộ khuếch đại phải làm việc ở chế độ công tác với độ lùi (so với điểm bão hòa cao) Điều này dẫn đến hiệu suất sử dụng công suất (tỷ số công suất phát với công suất tiêu thụ một chiều) thấp vì thế đặc biệt ảnh hưởng đối với các thiết bị cầm tay Để khắc phục nhược điểm này, 3GPP đã nghiên cứu sử dụng phương pháp đa truy nhập đường lên sử dụng DTFS-OFDM với tên gọi là SC- FDMA và áp dụng cho LTE

2.1.2 KỸ THUẬT ĐA TRUY CẬP SC-FDMA

Các tín hiệu SC-FDMA có tín hiệu PAPR tốt hơn OFDMA Đây là một trong những lý do chính để chọn SC-FDMA cho LTE PAPR giúp mang lại hiệu quả cao trong việc thiết kế các bộ khuếch đại công suất UE, và việc xử lý tín hiệu của SC- FDMA vẫn có một số điểm tương đồng với OFDMA, do đó, tham số hướng DL và

UL có thể cân đối với nhau Giống như trong OFDMA, các máy phát trong hệ thống SC-FDMA cũng sử dụng các tần số trực giao khác nhau để phát đi các kí hiệu thông tin Tuy nhiên các ký hiệu này phát đi lần lượt chứ không phải song song như trong OFDMA Vì thế, cách sắp xếp này làm giảm đáng kể sự thăng giáng của đường bao tín hiệu của dạng sóng phát Vì thế các tín hiệu SC-FDMA có PAPR thấp hơn các tín hiệu OFDMA Tuy nhiên trong các hệ thống thông tin di động bị ảnh hưởng của truyền dẫn đa đường, SC-FDMA được thu tại các BTS bị nhiễu giữa các ký tự khá lớn BTS sử dụng bộ cân bằng thích ứng miền tần số để loại bỏ nhiễu này

Chương 3 sẽ trình bày một cách chi tiết về kỹ thuật SC-FDMA

2.1.3 KỸ THUẬT MIMO

MIMO là một phần tất yếu của LTE để đạt được các yêu cầu đầy tham vọng

về thông lượng và hiệu quả sử dụng phổ MIMO cho phép sử dụng nhiều anten ở máy phát và máy thu Với hướng DL, MIMO 2x2 (2 anten ở thiết bị phát, 2 anten ở

Trang 19

thiết bị thu) được xem là cấu hình cơ bản, và MIMO 4x4 cũng được đề cập và đưa vào bảng đặc tả kỹ thuật chi tiết Hiệu năng đạt được tùy thuộc vào việc sử dụng MIMO Trong đó, kỹ thuật ghép kênh không gian (spatial multiplexing) và phát phân tập (transmit diversity) là các đặc tính nổi bật của MIMO trong công LTE Giới hạn chính của kênh truyền thông tin là can nhiễu đa đường giới hạn về dung lượng theo quy luật Shannon MIMO lợi dụng tín hiệu đa đường giữa máy phát và máy thu để cải thiện dung lượng có sẵn cho bởi kênh truyền Bằng cách sử dụng nhiều anten phát và anten thu với việc xử lí tín hiệu số, kỹ thuật MIMO có thể tạo ra các dòng dữ liệu trên cùng một kênh truyền, từ đó làm tăng dung lượng kênh truyền

Hình 2.11 Mô hình SU-MIMO và MU-MIMO Hình trên là ví dụ về SU-MIMO 2x2 và MU-MIMO 2x2 SU-MIMO ở đây hai dòng dữ liệu trộn với nhau (mã hóa) để phù hợp với kênh truyền nhất 2x2 SU- MIMO thường dùng trong tuyến xuống Trong trường hợp này dung lượng cell tăng

và tốc độ dữ liệu tăng MU-MIMO 2x2 ở đây dòng dữ liệu MIMO đa người dùng đến từ các UE khác nhau Dung lượng cell tăng nhưng tốc độ dữ liệu không tăng

Ưu điểm chính của MU-MIMO so với SU-MIMO là dung lượng cell tăng mà không tăng giá thành và pin của hai máy phát UE MU-MIMO phức tạp hơn SU-MIMO Trong hệ thống MIMO, bộ phát gửi các dòng dữ liệu qua các anten phát Các

Trang 20

dòng dữ liệu phát thông qua ma trận kênh truyền bao gồm nhiều đường truyền giữa các anten phát và các anten thu Sau đó bộ thu nhận các vector tín hiệu từ các anten thu, giải mã thành thông tin gốc

Đối với tuyến xuống, cấu hình hai anten ở trạm phát và hai anten thu ở thiết

bị đầu cuối di động là cấu hình cơ bản, cấu hình sử dụng bốn anten đang được xem xét Đây chính là cấu hình SU-MIMO, và sử dụng kỹ thuật ghép kênh không gian với lợi thế hơn các kỹ thuật khác là trong cùng điều kiện về băng thông sử dụng và

kỹ thuật điều chế tín hiệu, SU cho phép tăng tốc độ dữ liệu (data rate) bằng số lần của số lượng anten phát

Đối với đường lên, từ thiết bị đầu cuối di động đến BS, người ta sử dụng mô hình MU-MIMO (Multi-User MIMO) Sử dụng mô hình này ở BS yêu cầu sử dụng nhiều anten, còn ở thiết bị di động chỉ dùng một anten để giảm chi phí cho thiết bị

di động Về hoạt động, nhiều thiết bị đầu cuối di động có thể phát liên tục trên cùng một kênh truyền, nhiều kênh truyền, nhưng không gây ra can nhiễu với nhau bởi vì các tín hiệu hoa tiêu (pilot) trực giao lẫn nhau Kỹ thuật được đề cập đến, đó là kỹ thuật đa truy nhập miền không gian (SDMA) hay còn gọi là MIMO ảo

2.1.4 MÃ HÓA TURBO

Để sửa những bit bị lỗi do sự thay đổi kênh và nhiễu, mã hóa kênh được sử dụng Với kênh chia sẻ hướng xuống của LTE (DL-SCH), sử dụng một bộ mã hóa Turbo với tốc độ 1/3, theo sau là một bộ so khớp tốc độ để thích ứng với tốc độ mã Trong mỗi khung con chiều dài 1ms, một hoặc hai từ mã có thể được mã hóa và truyền đi

2.1.5 THÍCH ỨNG ĐƯỜNG TRUYỀN

Thích ứng đường truyền giải quyết vấn đề liên quan đến cách thiết lập các thông số truyền dẫn của đường truyền vô tuyến để xử lý các thay đổi chất lượng đường truyền vô tuyến Nó sử dụng điều chế thích nghi (Adaptive Modulation)

Trang 21

Phương pháp này cho phép hệ thống điều chỉnh nguyên lý điều chế tín hiệu theo tỉ

lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) của đường truyền vô tuyến Khi đường truyền vô tuyến

có chất lượng cao, nguyên lý điều chế cao nhất được sử dụng làm tăng thêm dung lượng hệ thống Trong quá trình suy giảm tín hiệu, hệ thống LTE có thể chuyển sang một nguyên lý điều chế thấp hơn để duy trì chất lượng và sự ổn định của đường truyền Đặc điểm này cho phép hệ thống khắc phục hiệu ứng fading lựa chọn thời gian Đặc điểm quan trọng của điều chế thích nghi là khả năng tăng dải sử dụng của nguyên lý điều chế ở mức độ cao hơn, do đó hệ thống có tính mềm dẻo đối với tình trạng fading thực tế

Hình 2.12 Điều chế thích nghi

Kỹ thuật điều chế và mã hoá thích nghi là một trong những ưu việt của OFDM vì nó cho phép tối ưu hoá mức điều chế trên mỗi kênh con dựa trên chất lượng tín hiệu (tỷ lệ SNR) và chất lượng kênh truyền dẫn

Trang 22

2.1.6 LẬP BIỂU PHỤ THUỘC KÊNH

Lập biểu phụ thuộc kênh giải quyết vấn đề cách thức chia sẻ các tài nguyên

vô tuyến giữa những người sử dụng (các đầu cuối di động) khác nhau trong hệ thống để đạt được hiệu suất sử dụng tài nguyên tốt nhất Lập biểu phụ thuộc kênh cho phép giảm thiểu lượng tài nguyên cần thiết cho một người sử dụng, vì thế cho phép nhiều người sử dụng hơn trong khi vẫn đáp ứng được các yêu cầu chất lượng dịch vụ Nguyên lý lập biểu cũng như việc chia sẻ các tài nguyên giữa những người

sử dụng, ít nhất về mặt lý thuyết, phụ thuộc vào các đặc tính của giao diện vô tuyến, vào việc đường truyền là đường truyền lên hay truyền xuống và vào việc truyền dẫn của những người sử dụng với nhau có trực giao hay không Thích ứng đường truyền

và lập biểu phụ thuộc kênh liên quan mật thiết với nhau và thường thì chúng được coi như là một chức năng liên kết

2.1.7 HARQ KẾT HỢP VỚI PHẦN MỀM

Do tính chất ngẫu nhiên của các thay đổi chất lượng đường truyền vô tuyến, không bao giờ có thể đạt được thích ứng chất lượng kênh vô tuyến tức thời một cách hoàn hảo HARQ vì thế rất hữu ích

HARQ với kết nối mềm được sử dụng trong LTE, cho phép đầu cuối di động yêu cầu truyền lại nhanh chóng những khối vận chuyển bị lỗi, và cung cấp một công

cụ cho thích ứng tốc đồ ngầm định Giao thức bên dưới là nhiều xử lý hybrid ARQ dừng và chờ (stop-and-wait) song song nhau Trong ARQ, đầu thu sử dụng một mã phát hiện lỗi để kiểm tra gói dữ liệu có bị lỗi hay không Đầu phát được thông báo bằng NAK hoặc ACK Nếu gói dữ liệu bị lỗi và có thông báo NAK, gói đó sẽ được truyền lại

Một sự kết hợp của FEC (Forward Error Correction) và ARQ được biết như là HARQ HARQ trong thực tế phần lớn được xây dựng xung quanh mã CRC để phát hiện lỗi và mã Turbo để sửa lỗi, như trong trường hợp của LTE

Trang 23

Trong HARQ với kết nối mềm, những gói nhận được bị sai, được lưu trong một bộ đệm và sau đó được kết hợp với truyền lại để đạt được một gói đáng tin cậy Trong LTE, Incremental Redundancy (IR) được áp dụng, nghĩa là những gói được truyền lại không giống những gói đã truyền đầu tiên, mà nó mang thông tin bổ sung

2.2 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH KÊNH TRUYỀN

2.2.1 TRẢI TRỄ ĐA ĐƯỜNG

Tín hiệu nhận được nơi thu gồm tín hiệu thu trực tiếp và các thành phần phản xạ Tín hiệu phản xạ đến sau tín hiệu thu trực tiếp vì nó phải truyền qua một khoảng dài hơn, và như vậy nó sẽ làm năng lượng thu được trải rộng theo thời gian Khoảng trải trễ (delay spread) được định nghĩa là khoảng chênh lệch thời gian giữa tín hiệu thu trực tiếp và tín hiệu phản xạ thu được cuối cùng Trong thông tin vô tuyến, trải trễ

có thể gây nên nhiễu xuyên ký tự nếu như hệ thống không có cách khắc phục Đối với LTE, sử dụng kỹ thuật OFDM đã tránh được nhiễu xuyên ký tự ISI

2.2.2 CÁC LOẠI FADING

Fading là sự biến đổi cường độ tín hiệu sóng mang cao tần tại anten thu do

có sự thay đổi không đồng đều về chỉ số khúc xạ của khí quyển, các phản xạ của đất

và nước trên đường truyền sóng vô tuyến đi qua

2.2.2.1 Rayleigh fading

Fadinh Rayleigh là loại Fading sinh ra do hiện tượng đa đường (Multipath Signal) và xác suất mức tín hiệu thu bị suy giảm so với mức tín hiệu phát đi tuân theo phân bố Rayleigh

Trang 24

 Trong fading chọn lọc tần số, băng thông kết hợp của kênh nhỏ hơn băng thông tín hiệu Vì vậy, sẽ làm thay đổi tín hiệu sóng mang với mức thay đổi phụ thuộc tần số

2.2.3 Dịch tần Doppler

Hệ thống truyền vô tuyến chịu sự tác động của dịch tần Doppler Dịch tần Doppler là hiện tượng mà tần số thu được không bằng tần số của nguồn phát do sự chuyển động tương đối giữa nguồn phát và nguồn thu Cụ thể là: khi nguồn phát và nguồn thu chuyển động hướng vào nhau thì tần số thu được sẽ lớn hơn tần số phát

đi, khi nguồn phát và nguồn thu chuyển động ra xa nhau thì tần số thu được sẽ giảm

đi Khoảng tần số dịch chuyển trong hiện tượng Doppler tính theo công thức sau : Δf= f0 .(1+v/c) (2.1)

Trong đó, Δf là khoảng tần số dịch chuyển, f0 là tần số nguồn phát, v là vận tốc tương đối giữa nguồn phát và nguồn thu, c là vận tốc ánh sáng Đối với LTE, để khắc phục hiện tượng dịch tần Doppler, người ta chọn khoảng cách giữa các sóng mang

đủ lớn (∆f = 15 Khz)

2.2.4 Nhiễu MAI với LTE

Đối với LTE, ở đường lên sử dụng kỹ thuật SC-FDMA, nó cũng nhạy cảm với dịch tần Các user khác nhau luôn có dịch tần số sóng mang CFO (Carrier Frequency Offset) Khi tồn tại nhiều CFO, tính trực giao giữa các sóng mang bị mất Nhiễu liên sóng mang (ICI : Inter Carrier Interference) và MAI (Multi Access Interference) tạo ra đã làm giảm chất lượng của tín hiệu thu được Một phương pháp triệt ICI cũng như MAI, là dựa trên các ký hiệu hoa tiêu khối (block type pilots) Các user khác nhau giao tiếp với trạm gốc tại các khe thời gian khác nhau Phương pháp này lấy trực tiếp thành phần nhiễu bằng cách lợi dụng các ký hiệu hoa tiêu khối, vì vậy nó không cần sử dụng ước lượng CFO nhiều lần Sau đó, ma trận can nhiễu có thể được khôi phục lại và ảnh hưởng của các CFO có thể được triệt dễ dàng bằng cách sử dụng phương pháp đảo ma trận

Trang 25

2.3 KẾT LUẬN

Nội dung của chương trình bày các kỹ thuật sử dụng trong công nghệ LTE và các đặc tính kênh truyền Mạng LTE có ưu điểm vượt trội so với 3G về tốc độ, thời gian trễ nhỏ, hiệu suất sử dụng phổ cao cùng với việc sử dụng băng thông linh hoạt, cấu trúc đơn giản nên giá thành giảm Để tạo nên các ưu điểm đó, LTE đã phối hợp nhiều kỹ thuật, trong đó, nó sử dụng kỹ thuật OFDMA ở đường xuống Các sóng mang trực giao với nhau, do đó tiết kiệm băng thông, tăng hiệu suất sử dụng phổ tần và giảm nhiễu ISI Cùng với các ưu điểm đó thì OFDM có khuyết điểm là sự thăng giáng đường bao lớn dẫn đến PAPR lớn, khi PAPR lớn thì đòi hỏi các bộ khuếch đại công suất tuyến tính cao để tránh làm méo dạng tín hiệu, hiệu suất sử dụng công suất thấp vì thế đặc biệt ảnh hưởng đối với các thiết bị cầm tay Do đó, LTE sử dụng kỹ thuật SC-FDMA cho đường lên Cùng với các kỹ thuật đó, LTE còn

hổ trợ MIMO, MIMO là một phần tất yếu của LTE để đạt được yêu cầu về thông lượng và hiệu quả sử dụng phổ Cùng với các kỹ thuật này, chương 2 còn trình bày

về lập biểu phụ thuộc kênh, thích ứng đường truyền, HARQ với kết hợp mềm