Nghiên cứu công nghệ LTE a và kỹ thuật tiền méo dạng ứng dụng trong hệ thống thông tin di động băng rộng

Các hệ thống thông tin lần lượt được nghiên cứu, thử nghiệm và triển khai trải khắp trên thế giới và gần đây nhất là hệ thống thông tin di động 4G với công nghệ LTE-Advanced đang là tâm

Lời mở đầu

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, chất lượng cuộc sống của con người ngày càng được nâng cao, đặc biệt là trong lĩnh vực công nghệ thông tin và truyền thông Các hệ thống thông tin lần lượt được nghiên cứu, thử nghiệm và triển khai trải khắp trên thế giới và gần đây nhất là hệ thống thông tin di động 4G với công nghệ LTE-Advanced đang là tâm điểm phát triển công nghệ của các nhà mạng Dịch vụ viễn thông theo nhu cầu phát triển kinh tế xã hội ngày hôm nay rất

đa dạng và phong phú Các dịch vụ viễn thông truyền thống trước đây được phân tách làm hai loại dịch vụ chính là thoại và truyền dữ liệu, thì môi trường băng rộng (bản chất mạng trên hoàn toàn trên nền IP) đã cho phép khả năng truyền đồng thời một lúc thoại, dữ liệu, hình ảnh ở mọi hình thức như di động, cố định, mọi nơi, mọi chỗ đã làm cho thị trường viễn thông thay đổi căn bản về hình thức, nội dung các dịch vụ Hội tụ trong cung cấp dịch vụ là các mục đích theo đuổi của các nhà thiết

kế hệ thống, cung cấp thiết bị và dịch vụ Băng rộng chính là môi trường duy nhất đáp ứng các yêu cầu về hội tụ trong công nghệ và dịch vụ Chính vì vậy các công nghệ băng rộng được nghiên cứu, áp dụng và phát triển rộng rãi trên toàn cầu cho phép dung lượng, tốc độ đường truyền lên đến hàng trăm Mb/s thậm chí đạt 1Gb/s Công nghệ LTE và gần đây nhất là LTE-Advanced đã được nghiên cứu, phát triển và triển khai ở rất nhiều nơi trên thế giới Công nghệ mới được triển khai đã đáp ứng các nhu cầu và đòi hỏi của xã hộingày càng cao về tốc độ truyền tin, độ chính xác, đa dạng hoá các dịch vụ Tuy vậy, các bộ khuếch đại sử dụng trong các

hệ thống thông tin liên lạc nói chung và trong công nghệ LTE-Advanced nói riêng

có đặc tính phi tuyến nằm ở đầu cuối phạm vi hoạt động của hệ thống Đặc tính phi tuyến này tạo ra sự mở rộng phổ gây can nhiễu kênh lân cận cho các hệ thống bên cạnh tần số phát Đồng thời nó cũng gây ra méo trong tần số phát và làm giảm chất lượng tín hiệu Để giảm đặc tính phi tuyến, bộ khuếch đại cần hoạt động ở mức năng lượng thấp, tuy nhiên, điều này dẫn tới hiệu suất thấp, độ tin cậy thấp và chi

dụng để điều hành các bộ khuếch đại hoạt động dưới công suất tối đa của nó là sử dụng kỹ thuật tiền méo số (DPD)

Nội dung của luận án này gồm có 4 chương:

Chương 1 : Giới thiệu Giới thiệu quá trình phát triển của các hệ thống

thông tin di động và sự xuất hiện của công nghệ 4G cũng như LTE-Advanced

Chương 2 : Công nghệ LTE trong thông tin di động Trình bày công nghệ

LTE bao gồm: kiến trúc vật lý, truy nhập vô tuyến, các dịch vụ trên nền LTE và tình

hình triển khai LTE trên thế giới

Chương 3 : Công nghệ LTE-Advanced trong thông tin di động Giới thiệu

sự phát triển LTE-Advanced và những công nghệ được đề xuất cho LTE-Advanced

Chương 4 : Kỹ thuật tiền méo số trong LTE-Advanced Giới thiệu kỹ thuật

tiền méo số được sử dụng trong LTE-Advanced, cụ thể là sử dụng mạch tiền méo số

(DPD)

Trong khuôn khổ luận án này, Em nghiên cứu và thực hiện với mục đích áp dụng những kiến thức tiếp thu trong nhà trường, trên thế giới nhằm tìm hiểu một trong những kỹ thuật quan trọng đối với tương lai phát triển của LTE-Advanced là

kỹ thuật tiền méo số Với kỹ thuật này tiên tiến này, đặc tính phi tuyến bộ khuếch đại được giảm thiểu, nâng cao hiệu suất của bộ khuếch đại, độ tin cậy và giảm chi phí hoạt động

Trong quá trình thực hiện luận án không tránh khỏi nhiều thiếu sót, em mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của thầy cô giáo, các đồng nghiệp để luận án được hoàn thiện và mang tính thực tế hơn

Qua lời mở đầu, em xin được gửi lời trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Hữu Trung đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận

án này

Em xin chân thành cảm ơn!

Mục lục

Lời mở đầu 1

Mục lục 3

Danh sách hình vẽ 5

Danh sách bảng 7

Chương 1: 8

Giới thiệu 8

1.1 Giới thiệu .8

1.2 Quá trình phát triển của thông tin di động trước LTE 9

1.3 Các động lực cho LTE 11

1.4 Quá trình 3GPP 14

Chương 2: 17

Công nghệ LTE trong thông tin di động 17

2.1 Tổng quan về công nghệ LTE 17

2.1.1 Giới thiệu về công nghệ LTE 17

2.1.2 Các dịch vụ triển khai trên LTE 21

2.1.3 Quản lý tài nguyên vo tuyến 26

2.2 Kiến trúc mạng LTE 26

2.3 Truy nhập vô tuyến trong LTE 32

2.3.1 Các chế độ truy nhập vô tuyến 32

2.3.2 Băng tần truyền dẫn 33

2.3.3 Kỹ thuật đa truy nhập 34

2.3.4 Kỹ thuật đa anten MIMO 36

2.4 Lớp vật lý LTE 39

2.4.1 Điều chế 39

2.4.2 Truyển tải dữ liệu người sử dụng hướng lên 40

2.4.3 Truyển tải dữ liệu người sử dụng hướng xuống 45

2.5 Các thủ tục truy nhập LTE 50

2.5.1 Dò tìm tế bào 50

2.5.2 Truy nhập ngẫu nhiên 51

Kết luận chương 2 52

Chương 3: 53

Công nghệ LTE – Advanced trong thông tin di động 53

3.1 LTE - Advanced 53

3.2 Những công nghệ đề xuất cho LTE - Advanced 54

3.2.1 Băng thông và phổ tần 54

3.2.2 Giải pháp đa anten 55

3.2.3 Truyền dẫn đa điểm phối hợp 55

3.2.4 Các bộ lặp và chuyển tiếp 56

3.2.5 MCMC CDMA 57

3.2.5.1 Hệ thống Multicarrier CDMA 57

3.2.5.2 Hệ thống Multicode CDMA .61

3.2.5.3 Hệ thống MCMC CDMA .65

Kết luận chương 3 69

Chương 4: 70

Kỹ thuật tiền méo số trong LTE - Advanced 70

4.1 Méo số trong LTE - Advanced 70

4.2 Mạch tiền méo số đa thức 73

4.3 Ví dụ về triển khai DPD 76

Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo 82

Các thuật ngữ viết tắt 83

Tài liệu tham khảo 85

Danh sách hình vẽ

Hình 1.1: Tổ chức của 3GPP 15

Hình 2.1: Định hướng phát triển các thế hệ mạng di động 18

Hình 2.2: Các định hướng phát triển các phiên bản của LTE 19

Hình 2.3: Cấu trúc tổ chức mạng và băng thông .20

Hình 2.4: Kiến trúc của mạng LTE 21

Hình 2.5: Cấu trúc mạng LTE áp dụng SAE 27

Hình 2.6: Kiến trúc của LTE và SAE 27

Hình 2.7: Cấu trúc tổ chức mạng LTE 28

Hình 2.8: OFDMA và SC-FDMA truyền một chuỗi ký hiệu dữ liệu QPSK 35

Hình 2.9: Các chế độ truy nhập kênh vô tuyến 37

Hình 2.10: MIMO 2x2 không có tiền mã hóa 38

Hình 2.11: Các chòm điểm điều chế trong LTE 39

Hình 2.12: Cấp phát tài nguyên hướng lên điều khiển bởi bộ lập biểu eNodeB 41

Hình 2.13: Cấu trúc khung LTE FDD 42

Hình 2.14: Tốc độ dữ liệu giữa các TTI theo hướng lên 42

Hình 2.15: Cấu trúc khe đường lên với tiền tố vòng ngắn và dài 43

Hình 2.16: Chuỗi mã hóa kênh PUSCH 44

Hình 2.17: Ghép kênh của thông tin điều khiển và dữ liệu 45

Hình 2.18: Cấp phát tài nguyên đường xuống tại eNodeB 46

Hình 2.19: Cấu trúc khe đường xuống cho băng thông 1.4MHz 47

Hình 2.20: Chuối mã hóa kênh DL-SCH 47

Hình 2.21: Ví dụ về chia sẻ tài nguyên đường xuống giữa PDCCH & PDSCH 48

Hình 2.22: Sự tạo thành tín hiệu hiệu hướng xuống 49

Hình 2.23: Thủ tục truy nhập ngẫu nhiênt 50

Hình 3.1: Ví dụ về khối tập kết sóng mang 55

Hình 3.2: Truyền dẫn đa điểm phối hợp 56

Hình 3.3: Chuyển tiếp trong LTE -Advanced 57

Hình 3.4: Sự tạo tín hiệu MC-CDMA cho một người dùng 58

Hình 3.5: Nguyên tắc tạo tín hiệu MC-CDMA 59

Hình 3.6: Máy phát MC-CDMA tuyến xuống 60

Hình 3.7: Sơ đồ khối bộ phát Multi-Code CDMA kiểu song song 61

Hình 3.8: Sơ đồ khối bộ thu Multi-Code CDMA kiểu song song 62

Hình 3.9: Mô hình bộ phát và thu hệ thống Multi-code CDMA kiểu truyền M-ary 63 Hình 3.10: Mô hình Multi-Code CDMA tổng quát 64

Hình 3.11: Sự tạo tín hiệu rời rạc PMC-MC-CDMA 66

Hình 3.12: Sơ dồ rút gọn cho sự tạo tín hiệu rời rạc PMC-MC-CDMA 67

Hình 3.13: Sự tạo tín hiệu rời rạc MMC-MC-CDMA 68

Hình 4.1: Nguyên lý tiền méo số .71

Hình 4.2: Cấu trúc tiền méo số 73

Hình 4.3: Cấu trúc có bộ nhớ đa thức và cấu trúc đa thức phi tuyến 75

Hình 4.4: Hệ thống DPD kết hợp SystemVue, máy phát tín hiệu, tín hiệu và phân tích .76

Hình 4.5: Trích xuất mô hình (a) với cả đầu vào và đầu ra PA, (b) với cả đầu vào và đầu ra của băng thông cơ bản 78

Hình 4.6: Đường đặc tính DPD khi tích hợp 2 kênh lân cận sóng mang 20 MHz 79

Hình 4.7: Đường đặc tính DPD khi tích hợp 3 kênh lân cận sóng mang 20 MHz .80

Hình 4.8: Đường đặc tính DPD khi tích hợp 2 kênh lân cận sóng mang 20 MHz và 1 kênh 20MHz không lân cận .80

Hình 4.9: Đường đặc tính DPD khi tích hợp 1 kênh lân cận sóng mang 20 MHz và 1 kênh 20MHz không lân cận .81

Danh sách bảng

Bảng 2.1: Các yêu cầu về hiệu suất phổ và lưu lượng người dùng .25 Bảng 2.2: So sánh 3G và LTE 32 Bảng 4.1: So sánh các kỹ thuật tuyến tính hóa .70

Công nghệ di động thường chia thành các thế hệ, 1G là các hệ thống vô tuyến di động tương tự sử dụng vào những năm 1980, 2G là các hệ thống điện thoại di động

kỹ thuật số đầu tiên, và 3G là các hệ thống di động đầu tiên xử lý dữ liệu băng thông rộng Tiến hóa thời gian dài viết tắt tên tiếng Anh LTE thường được gọi là

“4G” nhưng nhiều tranh cãi cho rằng LTE phiên bản 10, cũng được biết đến là Advanced mới là bước phát triển thực sự lên thế hệ thứ 4, với phiên bản phát hành

LTE-đầu tiên (phiên bản 8) sau đó được đánh nhãn là “3,9G” Cuộc đua để tăng các con

số vào thế hệ thông tin di động thực chất chỉ là vấn đề ghi lại nhãn

Thực tế, cần phải chỉ rõ rằng LTE và LTE-Advanced có cùng một công nghệ,

“Advanced” chẳng qua là nhãn được gắn thêm vào để làm nổi bật mối liên quan giữa LTE phiên bản 10 (LTE-Advanced) và ITU/IMT- Advanced Việc này không biến LTE-Advanced trở thành một hệ thống khác hẳn với LTE và nó cũng không phải là bước phát triển cuối cùng của LTE Khía cạnh quan trọng khác phải kể đến

là việc tiếp tục phát triển LTE và LTE-Advanced vẫn là nhiệm vụ mà 3GPP đang thực hiện, chính diễn đàn này đã phát triển hệ thống 3G đầu tiên (WCDMA/HSPA)

1.2 Quá trình phát triển của thông tin di động trước LTE

Hiệp hội truyền thông liên bang Hoa Kỳ (FCC) đã phê duyệt dịch vụ có tính thương mại đầu tiên cho điện thoại di động trên phương tiện giao thông năm 1946,

từ nhà cung cấp AT&T Năm 1947, AT&T cũng giới thiệu khái niệm mạng tế bào tái sử dụng tần số vô tuyến, về sau đã trở thành nền tảng cơ bản cho tất các hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo Các hệ thống giống như vậy được khai thác bởi một vài nhà quản trị mạng điện thoại độc quyền và các nhà mạng điện thoại có dây trong suốt những năm 1950 và 1960, đa phần chúng đều sử dụng các thiết bị cồng kềnh và tiêu tốn năng lượng và việc dùng các xe dịch vụ khiến số lượng người dùng

bị giới hạn

Sự gia tăng các thuê bao và nhu cầu sử dụng do thông tin di động ngày càng trở thành mối quan tâm lớn từ nhiều phía, không như lúc đầu chỉ là từ phía các nhà khai thác Các hệ thống thông tin di động quốc tế đã hình thành vào đầu những năm

1980, nổi tiếng nhất là NMT xuất hiện ở các nước Bắc Âu, AMPS ở Mỹ, TACS ở châu Âu, và J-TACS ở Nhật Thiết bị tuy nhiên vẫn còn cồng kềnh, phải dùng các

xe dịch vụ, chất lượng âm thanh thoại chưa tương xứng, hiện tượng xuyên âm cuộc gọi “cross-talk” giữa nhiều người dùng vẫn diễn ra thường xuyên NMT đã phát triển khái niệm “chuyển vùng” là dịch vụ cho những người đi du lịch bên ngoài

phạm vi phủ sóng của nhà mạng họ sử dụng Điều này đem lại một thị trường lớn hơn cho mạng điện thoại di động, thu hút càng nhiều công ty tham gia hơn vào thị trường kinh doanh mạng điện thoại di động

Các hệ thống mạng di động tương tự tế bào thế hệ đầu tiên hỗ trợ “các dịch vụ điện thoại đời cũ” (POTS) – được định nghĩa là thoại với một số dịch vụ bổ sung liên quan Với sự ra đời của truyền thông kỹ thuật số trong những năm 1980, đã tạo nên cơ hội để phát triển một thế hệ thứ hai cho các hệ thống và chuẩn giao tiếp di động dùng kỹ thuật số Công nghệ số đem lại cơ hội tăng cường khả năng của hệ thống, đem lại chất lượng dịch vụ đồng đều hơn và khả năng phát triển nhiều thiết

bị di động hấp dẫn và có tính di động cao hơn

Tại châu Âu, dự án GSM (ban đầu là Groupe Special Mobile, sau này trở thành

Hệ thống di động toàn cầu) có mục đích phát triển một hệ thống điện thoại di động trên toàn châu Âu được bắt đầu từ giữa những năm 1980 bởi ủy ban viễn thông tại CEPT(Hội nghị châu  cho các nhà quản lý Bưu chính Viễn thông (CEPT) bao gồm các nhà quản lý viễn thông từ 48 quốc gia) và sau đó tiếp tục thực hiện bởi Viện tiêu chuẩn mới cho viễn thông châu Âu (ETSI) Chuẩn GSM dựa vào đa truy nhập phân chia thời gian TDMA, các tiêu chuẩn của Mỹ US-TDMA và của Nhật PDC cũng được giới thiệu vào cùng khoảng thời gian đó Một chuẩn được phát triển sau đó gọi là đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) hay IS – 95 cũng được hoàn thiện tại Mỹ vào năm 1993

Tất cả các chuẩn này là “băng hẹp” có nghĩa là chúng hướng vào các dịch vụ

“băng thông thấp” chẳng hạn như thoại Khi truyền thông di động số thế hệ hai xuất hiện, nó đem lại cơ hội cung cấp các dịch vụ dữ liệu trên các mạng truyền thông di động Các dịch vụ chủ yếu được giới thiệu trong 2G là tin nhắn văn bản (SMS) và các dịch vụ dữ liệu chuyển mạch như dịch vụ email thư điện tử hay các ứng dụng dịch vụ khác, ban đầu mới chỉ có tốc độ dữ liệu đỉnh khiêm tốn là 9.6 kbit/s Tốc độ

dữ liệu cao hơn được giới thiệu sau này cho hệ thống 2G đạt được bằng cách gán nhiều khe thời gian cho một người dùng và thông qua lược đồ mã hóa sửa đổi

Dữ liệu gói trên các hệ thống mạng tế bào trở nên thực tế hơn trong suốt nửa cuối những năm 1990, khi dịch vụ vô tuyến chuyển mạch gói thông dụng (GPRS) được giới thiệu cho GSM và dữ liệu gói cũng được thêm vào các công nghệ mạng

di động khác như trong chuẩn PDC của Nhật Những công nghệ này thường được gọi là 2.5G Sự thành công của dịch vụ dữ liệu không dây iMode ở Nhật, bao gồm một hệ thống dịch vụ sinh thái hoàn chỉnh từ phân phối dịch vụ, cước ,v.v đã đưa

ra một tín hiệu rõ ràng về tiềm năng của các ứng dụng chuyển mạch gói, mặc dù tại thời điểm đó, tốc độ dữ liệu hỗ trợ còn khá là thấp

Với sự ra đời của 3G và giao diện vô tuyến băng thông cao hơn của UTRA ( Truy nhập sóng vô tuyến mặt đất toàn cầu) đã đem lại khả năng mở rộng nhiều dịch

vụ mới chỉ được gợi ý trong 2G và 2,5G Sự phát triển truy nhập vô tuyến 3G được thực hiện hiện nay là 3GPP Tuy nhiên, các bước đi ban đầu cho 3G được thực hiện ngay ở những năm đầu 1990, rất lâu trước khi 3GPP được hình thành

Một yếu tố nữa để tạo ra 3G là việc quốc tế hóa các tiêu chuẩn di động GSM là một dự án toàn châu Âu, nhưng nhanh chóng trở thành mối quan tâm trên toàn thế giới và chuẩn GSM đã phát triển ở một số quốc gia ngoài châu Âu Một chuẩn chung toàn cầu sẽ đem lại lợi ích về kinh tế do thị trường sản phẩm sẽ mở rộng hơn Điều này dẫn đến sự hợp tác quốc tế chặt chẽ hơn xung quanh công nghệ di động 3G hơn là các công nghệ thế hệ trước

1.3 Các động lực cho LTE

Sự phát triển của các hệ thống 3G lên 4G được thúc đẩy nhờ sự phát triển và sáng tạo của các dịch vụ mới cho thiết bị di động, cho phép ứng dụng công nghệ cao vào các hệ thống di động Ngoài ra còn do sự phát triển thị trường trong đó các

hệ thống di động được vận hành và triển khai nhờ sự cạnh tranh giữa các nhà vận hành mạng, thách thức từ các công nghệ di động khác, và việc sử dụng thường xuyên phổ tần cũng như các yếu tố về thị trường khác của các hệ thống di động

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ viễn thông di động, điện tử tiêu dùng

và các thiết bị di động chuyên dụng đã có dấu ấn đáng kể trong suốt 20 năm qua Định luật Moore chỉ ra rằng sự phát triển liên tục của tốc độ xử lý và kích thước bộ

nhớ tăng kèm theo việc giảm kích thước, công suất tiêu thụ và giá thành thiết bị Màn hình màu độ phân giải cao và các cảm biến hình ảnh cỡ megapixel cũng được triển khai trên tất cả các thiết bị di động Kết hợp với đường truyền internet tốc độ cao dựa trên mạng sợi quang, chúng ta nhìn thấy tiềm năng công nghệ cao như LTE

sẽ đi vào tận tay người tiêu dùng trong lĩnh vực viễn thông di động

Sự gia tăng nhanh chóng việc sử dụng internet để cung cấp tất cả các loại hình dịch vụ từ những năm 1990 đã khiến cho các hệ thống di động 2G và 3G được sử dụng rộng rãi hơn Bước phát triển tiếp theo tất nhiên sẽ là các dịch vụ dựa trên internet trên các thiết bị di động, sự sáng tạo ngày nay được biết đến với cái tên di

động băng rộng mobile broadband Có thể hỗ trợ dịch vụ tương tự dịch vụ dựa trên

giao thức Internet (IP) trong các thiết bị di động mọi người sử dụng tại nhà với kết nối băng rộng cố định là thách thức chính và động lực cho sự phát triển của LTE Một vài dịch vụ cũng được hỗ trợ bởi các hệ thống phát triển từ 2,5G, những vẫn chưa phải là các hệ thống được thiết kế chính cho các dịch vụ dựa trên IP để cuộc cách mạng cho IP di động được cất cánh Một khía cạnh thú vị của sự đan xen các dịch vụ băng rộng tới các thiết bị di động là sự ưa thích về di động được thêm vào

Vị trí di động, các khả năng chuyển vùng và di chuyển thực tế đã tạo ra các nhiều dịch mới được thiết kế riêng cho môi trường di động

Điện thoại cố định (POTS) và các công nghệ di động thế hệ đầu tiên được xây dựng cho các dịch vụ chuyển mạch, chủ yếu là thoại Các dịch vụ dữ liệu đầu tiên dựa trên GSM là chuyển mạch, dịch vụ chuyển mạch gói GPRS là công nghệ thêm vào sau Điều này cũng ảnh hưởng đến sự phát triển ban đầu của 3G, công nghệ dựa trên dịch vụ chuyển mạch với các dịch vụ chuyển mạch gói được thêm vào

Không phải đến tận khi 3G phát triển từ HSPA và sau này là LTE/LTE – Advanced thì các dịch vụ chuyển mạch gói và IP mới trỏ thành mục tiêu thiết kế chính Các dịch vụ chuyển mạch cũ vẫn được duy trì, nhưng LTE sẽ được cung cấp dựa trên IP, với thoại trên IP (VoIP) là một ví dụ IP bản thân là một dịch vụ không đóng và do đó cho phép triển khai nhiều dịch vụ khác nhau

Các thông số thiết kế chính liên quan đến dịch vụ dành cho một giao diện vô tuyến hỗ trợ đa dịch vụ là:

 Tốc độ dữ liệu: Nhiều dịch vụ có tốc độ dữ liệu thấp như thoại vẫn rất quan

trọng và chiếm thị phần lớn trong toàn bộ dung lượng mạng di động, trong khi chính các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao hơn đòi hỏi cần phải thiết kế các giao diện vô tuyến Yêu cầu ngày càng tăng của dịch vụ dữ liệu tốc độ cao để duyệt web, truyền file và luồng dữ liệu khiến tốc độ dữ liệu đỉnh (max) trong các hệ thống di động tăng từ Kbit/s cho 2G lên tới Mbit/s cho 3G và tiến gần đến Gbit/s cho 4G

 Độ trễ: Các dịch vụ tương tác như chơi game thời gian thực, duyệt web,

truyền file tương tác yêu cầu độ trễ phải cực thấp, khiến tiêu chí này trở thành mục tiêu thiết kế quan trọng Tuy nhiên nhiều ứng dụng như thư điện

tử và truyền hình yêu cầu về độ trễ không cao Trễ của 1 gói từ 1 máy chủ đến một máy khách và ngược lại được gọi là “latency” – độ trễ dữ liệu

 Dung lượng: Theo quan điểm của nhà khai thác mạng di động, không chỉ có

tốc độ dữ liệu đỉnh cung cấp cho người dùng đầu cuối mới là thông số quan trọng, mà tốc độ dữ liệu tổng thể trung bình được triển khai tại mỗi trạm gốc

và mỗi hezt của phổ cấp phát cũng quan trọng Dung lượng đo được gọi là hiệu suất phổ Trong trường hợp thiếu dung lượng trong một hệ thống di động, chất lượng dịch vụ QoS cho mỗi người dùng đầu cuối độc lập có thể bị suy giảm

Không chỉ yêu cầu gia tăng các dịch vụ mới và nâng cao hơn dung lượng hệ thống cũng như tốc độ bít đỉnh cần thiết cho sự phát triển của công nghệ này lên 4G Còn có một yêu cầu khác là cần thêm nhiều tài nguyên phổ để mở rộng hệ thống và yêu cầu này dẫn đến cuộc cạnh tranh giữa số lượng các nhà khai thác mạng di động đang gia tăng và giữa các công nghệ tương tự nhau để cung cấp các dịch vụ băng rộng di động

Cùng với việc nhiều phổ thêm vào để sử dụng cho di động băng rộng, xuất hiện một yêu cầu cần thiết phải vận hành các hệ thống di động trong một số các băng tần

khác nhau, trong các cấp phát phổ khác nhau về kích thước và thỉnh thoảng là trong phổ bị phân mảnh Điều này đòi hỏi việc sử dụng phổ phải có tính linh hoạt cao để đáp ứng cho một băng thông kênh hay thay đổi Chính lí do này dẫn đến một động lực mới và là tham số thiết kế chính cho LTE

Yêu cầu của các dịch vụ di động mới và sự phát triển của giao diện vô tuyến lên LTE được coi là một động lực để tạo ra mạng lõi Mạng lõi được phát triển cho GSM vào những năm 1980 là sự mở rộng để hỗ trợ GPRS, EDGE và WCDMA vào những năm 1990, nhưng vẫn chủ yếu tập trung vào lĩnh vực mạng chuyển mạch Một kiến trúc hệ thống được phát triển (SAE) tạo ra cùng thời điểm khi LTE bắt đầu phát triển đã dẫn đến một công nghệ EPC (Evolved Packet Core), được tạo ra

để hỗ trợ HSPA và LTE/LTE-Advanced, lại tập trung và lĩnh vực chuyển mạch gói

Một dự án thành viên song hành cùng 3GPP được gọi là 3GPP2 được hình thành trong năm 1999 Nó cũng phát triển các chuẩn 3G, nhưng cho CDMA2000, là công nghệ 3G được phát triển từ 2G CDMA dựa trên chuẩn IS-95 Đây cũng là một

dự án toàn cầu, và các thành viên ban tổ chức là ARIB, CCSA, TIA, TTA, và TTC

Mạng truy nhập vô tuyến 3GPP TSG RAN (Radio Access Network) là nhóm chuẩn đặc tả kỹ thuật đã phát triển WCDMA, tiến hóa thành HSPA, cũng giống như LTE/LTE-Advanced, đang ở vị trí dẫn đầu công nghệ TSG RAN bao gồm năm nhóm hoạt động (WGs):

Hình 1.1 Tổ chức của 3GPP

1 RAN WG1, giải quyết các các thông số kỹ thuật lớp vật lý

2 RAN WG2, giải quyết các thông số kỹ thuật giao diện lớp 2 và lớp 3 giao

diện vô tuyến

3 RAN WG3, giải quyết các giao diện RAN cố định - ví dụ, giao diện giữa các

nút trong RAN - nhưng cũng là giao diện giữa mạng RAN và mạng lõi khác

4 RAN WG4, giải quyết các tần số vô tuyến (RF) và quản lý tài nguyên vô

tuyến (RRM) cho các yêu cầu về hiệu suất

5 RAN WG 5, giải quyết các thử nghiệm hợp chuẩn thiết bị đầu cuối

Nội dung của 3GPP khi được hình thành năm 1998 đã được dùng để chuẩn hóa toàn cầu cho hệ thống di động dựa trên các mạng lõi dùng GSM bao gồm truy nhập

vô tuyến dựa trên WCDMA của UTRA FDD và TD-CDMA dựa trên giao diện vô tuyến dùng chế độ UTRA TDD Nhiệm vụ duy trì và phát triển tiêu chuẩn kỹ thuật GSM/EDGE được thêm vào 3GPP ở nội dung sau và công việc này cũng bao gồm

GSM/EDGE được phát triển, duy trì và chấp thuận trong 3GPP Sau khi được chấp thuận, các thành viên của tổ chức sẽ chuyển đổi chúng thành các chuẩn tương ứng phù hợp cho mỗi khu vực

Cùng với các công việc ban đầu của 3GPP, một hệ thống 3G dựa trên SCDMA được triển khai ở Trung Quốc TD-SCDMA thực chất là sự kết hợp giữa phiên bản 4 của tiêu chuẩn 3GPP và chế độ TDD bổ sung

TD-Công việc mà 3GPP thực hiện liên quan mật thiết đến các khuyến nghị của ITU

và kết quả của công việc này phải được nộp lên ITU Các thành viên tổ chức buộc phải xác định các yêu cầu của từng vùng và dẫn đến các tùy chọn cho chuẩn Ví dụ

là các băng tần khu vực và các yêu cầu bảo vệ nội bộ cho vùng đó Yêu cầu xác định tiêu chuẩn với đi kèm nhận thức về chuyển vùng quốc tế và luân chuyển thiết

bị đầu cuối Điều này ám chỉ rằng nhiều yêu cầu mang tính khu vực quan trọng sẽ

là yêu cầu mang tính toàn cầu cho các thiết bị đầu cuối, do một thiết bị đầu cuối chuyển vùng phải thỏa mãn các yêu cầu khắt khe nhất từ tất cả các yêu cầu mang tính khu vực Khả năng tùy chọn trong các tiêu chuẩn sẽ phổ biến trong các trạm gốc hơn là đối với thiết bị đầu cuối

Các tiêu chuẩn của tất cả các phiên bản có thể được cập nhật sau mỗi lần thiết lập các yêu cầu TSG, được tiến hành 4 năm một lần Các văn bản 3GPP được chia làm các phiên bản, mỗi phiên bản có một tập các đặc điểm thêm vào được so sánh với các phiên bản trước Các đặc điểm này được định nghĩa trong các mục Làm việc (Work Item) đã được thống nhất và do các TSG đảm trách Các phiên bản từ phiên bản 8 và trước đó, với một vài đặc điểm chính được dùng cho LTE, thể hiện ở hình 1.6 Ngày tháng ghi trên mỗi phiên bản là ngày mà nội dung của phiên bản được hạn định Phiên bản 10 của LTE là phiên bản được ITU-R chấp thuận và công nghệ IMT- Advanced sau đó được đổi tên thành LTE-Advanced

Chương 2:

Công nghệ LTE trong thông tin di động

2.1 Tổng quan về công nghệ LTE

2.1.1 Giới thiệu về công nghệ LTE

Công nghệ LTE là một hướng phát triển nâng cấp lên của các công nghệ băng rộng di động trong đó có 3G được nghiên cứu triển khai từ năm 2004

Đến thời điểm này các nước trên thế giới chủ yếu cũng đang đánh giá thử nghiệm và lập kế hoạch cho việc thương mại hóa công nghệ LTE

Theo sơ đồ phát triển thì các định hướng phát triển của các mạng thế hệ tiếp theo ngày càng rút ngắn khoảng cách và các thế hệ từ 4G đến 5G là khoảng thời gian từ 4 đến 5 năm, như vậy việc cập nhật và triển khai các công nghệ mới bắt buộc các doanh nghiệp có sự chuẩn bị gắt gao hơn trong vòng dưới 5 năm

Trên thế giới nhìn chung các cơ quan quản lý viễn thông, các nhà sản suất thiết

bị, các doanh nghiệp viễn thông lớn ở Châu Âu ủng hộ công nghệ LTE, còn ở Bắc

Mỹ và Châu Á thì đi theo cả hai xu hướng LTE và WiMAX

Hình 2.1 Định hướng phát triển các thế hệ mạng di động (nguồn ITU)

LTE (Long Term Evolution) còn được gọi là EUTRA (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access) hay E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) là thế hệ thứ tư tương lai của chuẩn UMTS do 3GPP phát triển Đây là công nghệ có khả năng cung cấp cho người dùng tốc độ truy cập dữ liệu nhanh, cho phép các nhà khai thác có thể phát triển thêm nhiều dịch vụ truy cập sóng vô tuyến mới dựa trên nền tảng hoàn toàn IP Mục tiêu chủ yếu của việc phát triển LTE là: tốc độ truyền dữ liệu cao, độ trễ thấp và công nghệ truy cập sóng vô tuyến gói dữ liệu tối ưu Cụ thể:

- Tốc độ dữ liệu: Tốc độ đỉnh của dữ liệu là 100Mbps cho hướng DL, và 50 Mbps cho hướng UL với băng thông sử dụng là 20Mhz

- Hiệu quả sử dụng phổ (Spectrum Efficiency): Cho hướng DL gấp 3 đến 4 lần, cho hướng UL gấp 2 đến 3 lần so với phiên bản 6, có thể sử dụng cả băng tần cũ và các băng tần mới

- Trễ (latency): Độ trễ trong giao thức điều khiển nhỏ hơn 20ms và đối với dịch

vụ viễn thông nhỏ hơn 5ms

Hình 2.2 Các định hướng phát triển các phiên bản của LTE

- Băng thông: Hỗ trợ nhiều băng thông (5, 10, 15, 20 Mhz và cả dưới 5 Mhz) với mỗi bước biến đổi là 180Khz (một khối băng thông danh định là 180 Khz của

12 sóng mang con, độ rộng của mỗi sóng mang con là 15Khz) Có thể sử dụng ở băng tần hiện có và băng tần mở rộng

- Tính tương tác: Có thể tương tác với các hệ thống đang sử dụng (hệ thống WCDMA (3G) và hệ thống GSM (2G)) và các hệ thống cho phép triển khai cả TDD

Đối với các công nghệ di động hiện tại như 3G, người dùng có thể duyệt Internet hoặc gửi mail bằng cách sử dụng notebook có công nghệ HSPA, thay thế modem DSL cố định của họ bằng modem HSPA hoặc USB, họ có thể gửi và nhận các đoạn video hoặc file âm thanh bằng điện thoại 3G Đối với LTE, người dùng sẽ được phục vụ tốt hơn do LTE sẽ đáp ứng tốt hơn các yêu cầu về băng thông, tốc độ, chất lượng cho các ứng dụng truyền thống cũng như cho các dịch vụ mới như truyền hình tương tác, video blogging, game online và các dịch vụ chuyên nghiệp khác

Hình 2.3 Cấu trúc tổ chức mạng và băng thông

Hình 2.4 Kiến trúc của mạng LTE

2.1.2 Các dịch vụ triển khai trên nền LTE

Hệ thống thông tin di động LTE có thể đáp ứng được tốc độ truy nhập lên tới 200Mb/s, hỗ trợ roaming toàn cầu dựa trên mạng lõi thuần IP, tương tác mạnh với các mạng khác cùng tồn tại… Nhờ đó nó hứa hẹn sẽ cung cấp nhiều dịch vụ phong phú và đa dạng

Cũng giống như hệ thống thông tin di dộng thế hệ 3, các hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo (LTE) cũng sẽ cung cấp các loại dich vụ: di động, viễn thông

và internet nhưng với tốc độ cao hơn lên đến 200 Mbit/s và điều đáng quan tâm hơn

là các dịch vụ đa phương tiện Với khả năng cung cấp các dịch vụ tốc độ bit cao, các hệ thống thông tin di động thế hệ 4 dễ dàng cung cấp các dịch vụ điện thọai hình, tải dữ liệu nhanh, các dịch vụ thông tin về vị trí, các dịch vụ thương mại di động, các dịch vụ phân phối nội dung, các dịch vụ hỗ trợ tải dữ liệu, các dịch vụ điều khiển từ xa, các dịch số liệu tốc độ bít thấp, dịch vụ số liệu bít cao Nói chung các dịch vụ được phân thành hai loại chính là dịch vụ cơ sở và dịch vụ đa phương

tiện và qui vào 3 hình thức dịch vụ: dịch vụ thời gian thực và thời gian không thực, dịch vụ nội dung, dịch vụ quản lý Một số dịch vụ điển hình:

- Dịch vụ thoại (Voice telephony):

LTE vẫn cung cấp các dịch vụ thoại khác nhau đang tồn tại như chờ cuộc gọi, chuyển cuộc gọi, gọi ba bên, các thuộc tính AIN khác nhau, Centrex, Class,… Tuy nhiên cần lưu ý là 4G không cố gắng lặp lại các dịch vụ thoại truyền thống hiện đang cung cấp; dịch vụ thì vẫn đảm bảo nhưng công nghệ thì thay đổi

- Tin nhắn (Messaging)

Không giống như dịch vụ tin nhắn thông thường trong mạng 2G, 3G chỉ đơn thuần là bản tin text Tin nhắn trong LTE cho phép email đi kèm và có thể được sử dụng trong việc thanh toán trực tuyến cho các dịch vụ gia đình

- Truyền thông tốc độ cao (High Multimedia)

LTE cho phép truy cập internet tốc độ cao phục vụ cho các ứng dụng theo yêu cầu như: video độ phân giải cao, audio chất lượng CD hoặc các ứng dụng mua bán trực tuyến với các sản phẩm hữu hình như âm nhạc, phần mềm…

Video Mobile trực tuyến:

Hiện nay, đa số các điện thoại di động đều được trang bị camera hiện đại, có khả năng quay được những video chất lượng cao, nhu cầu về việc xem các video trực tuyến có độ nét cao ngày càng lớn Việc phát triển dịch vụ LTE sẽ giúp cho người dùng có thể load các dữ liệu truyền hình đạt chất lượng một cách nhanh hơn,

rẻ hơn và kết nối không dây được tốt hơn

Game cầm tay/di động:

Các game thủ được đánh giá là những người có nhu cầu mạnh về tốc độ cũng như khả năng di động của dịch vụ LTE Với sự phát triển LTE, các game thủ trực tuyến có thể dễ dàng chơi game khi đa di chuyển với tốc độ cao (ngồi trong ô tô, đi

xe máy …)

Mobile IPTV:

Mobile IPTV là công nghệ cho phép người sử dụng có thể truyền và nhận các dịch vụ đa phương tiện như tivi, video, nhạc, văn bản… với nền tảng IP thông qua

mạng di động Với Mobile IPTV, người dùng có thể xem bất kỳ chương trình TV nào mình yêu thích vào bất kỳ thời điểm nào kể cả khi đang di chuyển

Hội nghị truyền hình (Web Conference)

Thông qua 4G việc sử dụng hội nghị truyền hình thông qua điện thoại khi đang

di chuyển sẽ trở thành hiện thực

- Dịch vụ dữ liệu (Data Service)

Cho phép thiết lập kết nối thời gian thực giữa các đầu cuối, cùng với các đặc tả giá trị gia tăng như tính tin cậy và phục hồi nhanh kết nối, các kết nối chuyển mạch

ảo (SVC- Switched Virtual Connection), và quản lý dải tần, điều khiển cuộc gọi,… Tóm lại các dịch vụ dữ liệu có khả năng thiết lập kết nối theo băng thông và chất lượng dịch vụ QoS theo yêu cầu

- Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service)

Cho phép nhiều người tham gia tương tác với nhau qua thoại, video, dữ liệu Các dịch vụ này cho phép khách hàng vừa nói chuyện, vừa hiển thị thông tin Ngoài

ra, các máy tính còn có thể cộng tác với nhau

- Tính toán mạng công cộng (PNC Public Network Computing):

Cung cấp các dịch vụ tính toán dựa trên cơ sở mạng công cộng cho thương mại

và các khách hàng Ví dụ nhà cung cấp mạng công cộng có thể cung cấp khả năng lưu trữ và xử lý riêng ( chẳng hạn như làm chủ một trang web, lưu trữ/ bảo vệ/ dự phòng các file số liệu hay chạy một ứng dụng tính toán)

- Bản tin hợp nhất (Unified Messaging):

Hỗ trợ cung cấp các dịch vụ voice mail, email, fax mail, pages qua các giao diện chung Thông qua các giao diện này, người sử dụng sẽ truy nhập (cũng như được thông báo) tất cả các loại tin nhắn trên, không phụ thuộc vào hình thức truy nhập (hữu tuyến hay vô tuyến, máy tính, thiết bị dữ liệu vô tuyến) Đặc biệt kỹ thuật chuyển đổi lời nói sang file văn bản và ngược lại được thực hiện ở server ứng dụng cần phải được sử dụng ở dịch vụ này

- Môi giới thông tin (Information Brokering)

Bao gồm quảng cáo, tìm kiếm và cung cấp thông tin đến khách hàng tương ứng với nhà cung cấp Ví dụ như khách hàng có thể nhận thông tin trên cơ sở các tiêu chuẩn cụ thể hay trên các cơ sở tham chiếu cá nhân,…

- Thương mại điện tử (E-Commerce/ M-Commerce)

Cho phép khách hàng mua hàng hóa, dịch vụ được xử lý bằng điện tử trên mạng; có thể bao gồm cả việc xử lý tiến trình, kiểm tra thông tin thanh toán tiền, cung cấp khả năng bảo mật,… Ngân hàng tại nhà và đi chợ tại nhà nằm trong danh mục các dịch vụ này; bao gồm cả các ứng dụng thương mại, ví dụ như quản lý dây chuyển cung cấp và các ứng dụng quản lý tri thức

- Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive gaming)

Cung cấp cho khách hàng một phương thức gặp nhau trực tuyến và tạo ra các trò chơi tương tác (chẳng hạn như video games)

- Thực tế phân tán ảo (Distributed Virtual Reality)

Tham chiếu đến sự thay đổi được tạo ra có tính chất kỹ thuật của các sự kiện, con người, địa điểm, kinh nghiệm,… của thế giới thực, ở đó những người tham dự

và các nhà cung cấp kinh nghiệm ảo là phân tán về địa lý Dịch vụ này yêu cầu sự phối hợp rất phức tạp của các tài nguyên khác nhau

- Quản lý tại gia (Home Manager)

Với sự ra đời của các thiết bị mạng thông minh, các dịch vụ này có thể giám sát

và điều khiển các hệ thống bảo vệ tại nhà, các hệ thống đang hoạt động, các hệ thống giải trí, và các công cụ khác tại nhà

- Hiệu suất hệ thống

Yêu cầu lưu lượng người dùng được định rõ theo hai điểm: tại sự phân bố người dùng trung bình và tại sự phân bố người dùng phân vị thứ năm (khi mà 95% người dùng có được chất lượng tốt hơn) Mục tiêu hiệu suất phổ cũng được chỉ rõ, và trong thuộc tính này thì hiệu suất phổ được định nghĩa là lưu lượng hệ thống theo tế bào tính theo bit/s/MHz/cell Những mục tiêu thiết kế này được tổng hợp trong bảng:

Lưu lượng người dùng

tại biên tế bào (trên

Bảng 2.1 Các yêu cầu về hiệu suất phổ và lưu lượng người dùng

Yêu cầu về độ linh động chủ yếu tập trung vào tốc độ di chuyển của các thiết bị đầu cuối di động Tại tốc độ thấp, 0 – 15 km/h thì hiệu suất đạt được là tối đa, và cho phép giảm đi một ít với tốc độ cao hơn Tốc độ tối đa có thể quản lý đối với một hệ thống LTE có thể thiết lập lên đến 350 km/h (thậm chí lên đến 500km/h tùy vào băng tần)

Yêu cầu về vùng phủ sóng tập trung chủ yếu vào phạm vi tế bào, nghĩa là khoảng cách tối đa từ vùng tế bào (cell site ) đến thiết bị đầu cuối di động trong cell Đối với phạm vi tế bào lên đến 5km thì những yêu cầu về lưu lượng người dùng, hiệu suất phổ và độ linh động vẫn được đảm bảo trong giới hạn không bị ảnh hưởng bởi nhiễu Đối với những tế bào có phạm vi lên đến 30km lưu lượng người dùng xuất hiện sự giảm nhẹ, hiệu suất phổ giảm một cách đáng kể nhưng vẫn có thể chấp nhận, yêu cầu về độ di động vẫn được đáp ứng

Những yêu cầu MBMS nâng cao xác định cả hai chế độ: broadcast (quảng bá)

và unicast Yêu cầu đối với trường hợp broadcast là hiệu suất phổ 1bit/s/Hz, tương ứng với khoảng 16 kênh TV di động bằng cách sử dụng khoảng 300kbit/s trong mỗi

phân bố phổ tần 5MHz Hơn nữa, nó có thể cung cấp dịch vụ MBMS với chỉ một dịch vụ trên một sóng mang, cũng như kết hợp với các dịch vụ non- MBMS khác

2.1.3 Quản lý tài nguyên vô tuyến

Những yêu cầu về quản lý tài nguyên vô tuyến được chia ra như sau: hỗ trợ nâng cao cho QoS end to end, hỗ trợ hiệu quả cho truyền dẫn ở lớp cao hơn, và hỗ trợ cho việc chia sẻ tài nguyên cũng như quản lý chính sách thông qua các công nghê truy nhập vô tuyến khác nhau

Việc hỗ trợ nâng cao cho QoS end to end yêu cầu cải thiện sự thích ứng giữa dịch vụ, ứng dụng và các điều kiện về giao thức

Việc hỗ trợ hiệu quả cho truyền dẫn ở lớp cao hơn đòi hỏi LTE phải có khả năng cung cấp cơ cấu để hỗ trợ truyền dẫn hiệu suất cao và hoạt động của các giao thức ở lớp cao hơn qua giao tiếp vô tuyến

Việc hỗ trợ chia sẻ tài nguyên và quản lý chính sách thông qua các công nghệ truy nhập vô tuyến khác nhau đòi hỏi phải xem xét đến việc lựa chọn lại các cơ cấu

để định hướng các thiết bị đầu cuối theo các dạng công nghệ truy nhập vô tuyến thích hợp cũng như hỗ trợ QoS end to end trong quá trình chuyển giao giữa các công nghệ truy nhập vô tuyến

2.2 Kiến trúc mạng LTE

Song song với việc truy nhập vô tuyến LTE, các mạng lõi cũng đang tiến đến cấu trúc SAE Cấu trúc này được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất mạng,cải thiện hiệu quả đầu tư và tạo thuận lợi cho việc phát triển thị trường dịch vụ trên nền IP

Hình 2.5 Cấu trúc mạng LTE áp dụng SAE

Có 2 nút trong cấu trúc SAE là các trạm gốc LTE (eNodeB) và cổng SAE (SAE Gateway) (xem hình 2.6) Cấu trúc phẳng này làm giảm số lượng nút tham gia trong việc kết nối

Hình 1.6 Kiến trúc của LTE và SAE

Kiểm soát tín hiệu, ví dụ như tính di động, được điều khiển bởi các nút quản lý

di động (MME),tách biệt khỏi cổng,tạo điều kiện tối ưu hóa việc triển khai mạng và cho phép mở rộng khả năng thích ứng đối với Ứng dụng cố định (Fixed), di chuyển

có giới hạn (nomadic) và di động, Khả năng Non Line-of-Sight được cải thiện, dễ dàng cho việc triển khai các đầu cuối Indoor và Outdoor, các thiết bị plug-and-play

Hình 2.7 Cấu trúc tổ chức mạng LTE

Để giảm thiểu sự phức tạp của hệ thống, LTE đã có một số cải tiến so với thế hệ

di động 3G trước đây Với việc phát triển hệ thống Evolved Packet System (EPS) lên mạng lõi tiên tiến Evovled Packet Core (EPC) Chức năng thiết yếu của phần tử mạng này là chức năng điều khiển (MME) từ chức năng bearer–plane (SGW) qua việc định nghĩa điểm tham chiếu mở (S11) giữa chúng Vì E-UTRAN sẽ cung cấp băng thông cao hơn để cung cấp các dịch vụ mới cũng như cải thiện các dịch vụ hiện tại, việc chia tách MME từ SGW với mục đích với nền tảng SGW có thể tối ưu

hóa việc xử lý các gói tin, trong khi MME với nền tảng có thể tối ưu hóa các giao dịch điều khiển Điều này tạo ra sự lựa chọn tối ưu hóa về chi phí và độc lập giữa các phần tử này Nhà khai thác sẽ có sự lựa chọn độc lập về vị trí cũng như qui mô triển khai các phần tử mạng này, trong việc tối ưu hóa băng thông và giảm độ trễ latency cũng như tập trung các điểm lỗi

Mạng truy cập vô tuyến tiên tiến RAN : thành phần tiên tiến RAN đối với

LTE là 1 eNodeB (eNB) cung cấp giao tiếp với các UE eNB đảm nhiện các lớp vật

lý (PHY), kiểm soát truy nhập môi trường truyền (MAC), kiểm soát đường truyền

vô tuyến (RLC) và giao thức điều khiển dữ liệu gói (PDCP) bao gồm chức năng mã hóa và nén các header của user – plane eNB cũng cung cấp chức năng kiểm soát tài nguyên vô tuyến (RRC) thuộc control – plane Nó thực hiện nhiều chức năng bao gồm quản lý tài nguyên vô tuyến, kiểm soát quản lý, định thời, thực thi QoS thỏa thuận thuộc hướng lên UL, quảng bá thông tin trạm, mã hóa và giải mả các dữ liệu thuộc user và control plane và nén/giải nén các header của DL/UL user plane

Serving Gateway (SGW): SGW định tuyến và chuyển các gói dữ liệu người

dùng, trong khi vẫn làm vai trò là điểm điều khiển tính di động của user plane trong suốt quá trình chuyển giao giữa các điểm eNB và cũng là điểm điều khiển cho quá trình di động giữa công nghệ LTE và các công nghệ thuộc 3GPP khác (kết cuối giao thức S4 và trung chuyển lưu lượng giữa các hệ thống 2G/3G và PDN GW) Đối với các UE ở trạng thái rỗi, SGW kết đường dữ liệu DL và kích khởi tìm kiếm (paging) khi dữ liệu DL đến UE đó Nó quản lý và lưu trữ các thông tin UE, ví dụ như dịch

vụ cơ bản IP, các thông tin định tuyến Nó cũng làm chức năng tạo bản sao dữ liệu trong trường hợp lawful interception

Mobility Management Entity (MME): MME là node điều khiển chính đối với

mạng truy nhập LTE Nó đảm nhiệm chức năng dò tìm các UE ở trạng thái rỗi và thực hiện các chức năng dò tìm và paging bao gồm việc truyền lại Nó tham gia vào quá trình kích hoạt và loại bỏ dịch vụ cơ bản và cũng đảm nhiệm việc chọn lựa SGW cho UE tại thời điểm gán(attach) ban đầu và thời điểm chuyển giao nội mạng LTE của core network MMNE còn làm chức năng xác thực thuê bao (qua HSS)

Báo hiệu Non-Access Stratum (NAS) kết thúc tại MNE và nó đảm nhiệm việc tạo

và cấp phát nhận dạng tạm thời đối với các UE Nó kiểm tra các quyền của UE cấp bởi mạng di động của nhà cung cấp dịch vụ và thi hành các giới hạn roaming UE MNE là điểm kết cuối trong mạng đối với bảo vệ việc mã hóa/toàn vẹn đối với báo hiệu NAS và quản lý các khoa bảo mật Báo hiệu Lawful Interception cũng được hỗ trợ bời MNE MNE cung cấp chức năng control plane đối với di động giữa LTE và mạng 2G/3G với kết cuối tham chiếu S3 tại MNE từ SGSN MNE còn kết cuối tham chiếu S6a đối với Home HSS cho các Roaming UE

Packet Data Network Gateway (PDN GW): PDN GW cung cấp kết nối giữa

các UE va mạng dữ liệu gói bên ngoài với tư cách là điểm ra vào lưu lượng đối với

UE UE có thể có đồng thời rất nhiều kết nối đối với các PDN GW khác nhau để truy cập đến các mạng PDN khác PDN GW làm chức năng thực thi chính sách, lọc các gói cho mỗi UE, hỗ trợ tính cước, lawful Interception và packet screening Một vai trò khác của PDN GW là hoạt động như một điểm neo khi di động giữa các mạng 3GPP và các mạng công nghệ không phải 3GPP khác như WiMAX và 3GPP2 (CDMA 1x and Ev-DO)

Các giao diện kết nối trong mạng LTE:

S1-MME là điểm tham chiếu giao thức điều khiển control plane giữa

E-UTRAN và MME Giao thức tại điểm tham chiếu này là eRANAP và nó sử dụng Stream Control Transmission Protocol (SCTP) như giao thức vận chuyển

S1-U là điểm tham chiếu giữa E-UTRAN và SGW đối với tunnel các gói dữ

liệu trên từng người dùng và các đường chuyển dữ liệu trong quá trình chuyển giao inter-eNB Giao thức vận chuyển trên điểm tham chiếu này là GPRS Tunneling Protocol-User plane (GTP-U)

S2a cung cấp hỗ trợ về điều khiển và di động liên quan giữa truy cập trusted

non-3GPP IP và Gateway thuộc user plane S2a dựa trên Proxy Mobile IP

S2b cung cấp hỗ trợ về điều khiển và di động liên quan giữa truy cập evolved

Packet Data Gateway (ePDG) và PDN GW thuộc user plane Nó dựa trên Proxy Mobile IP

S2c cung cấp hỗ trợ về điều khiển và di động liên quan giữa truy cập UE và

PDN GW thuộc user plane Điểm tham chiếu này được thực hiện qua trusted và/hoặc untrusted non-3GPP access và/hoặc 3GPP access

S3 là điểm tham chiếu giao tiếp giữa SGSN và MME cho phép trao đổi các

thông tin người dùng và dịch vụ cơ bản giữa các mạng truy cập 3GPP với nhau trong quá trình di động trong trạng thái rỗi và/hoặc bận

S4 cung cấp hỗ trợ về điều khiển và di động liên quan giữa truy cập giữa

SGSN và SGW thuộc user plane

S5 cung cấp quản lý đường hầm và tạo dường hẩm SGW và PDN GW thuộc

user plane Được sử dụng để định vị lại các SGW do quá trình di động UE gây ra

S6a cho phép chuyển các dữ liệu đăng ký và xác thực trong quá trình xác thực

và lấy quyền truy cập của user đối với hệ thống qua giao tiếp AAA giữa MME và HSS

S7 cung cấp chuyển các luật chính sách và tính cước QoS từ Policy and

Charging Rules Function (PCRF) đến Policy and Charging Enforcement Function (PCEF) tại PDN GW

S10 là điểm tham chiếu giữa các MME trong quá trình định vị lại MME và

chuyển thông tin từ MME đến MME

S11 là điểm tham chiếu giữa MME và SGW

SGi là điểm tham chiếu giữa PDN GW và mạng packet data network PDN

Mạng PDN có thể là mạng nhà khai thác bên ngoài hoặc mạng riêng

Rx+ là điểm tham chiếu giữa chức năng ứng dụng Application Function và

PCRF trong chuẩn 3GPP TS 23.203

Wn* là điểm tham chiếu giữa Untrusted Non-3GPP IP Access và ePDG Lưu

lượng trên giao diện này đối với các UE đường hầm khởi tạo sẽ định tuyến về ePDG

So sánh một số điểm nổi bật của 3G và LTE cho ta thấy như sau:

Công nghệ

TD-SCDMA…

Bandwidth được cố định là 5MHz cho WCDMA và HSPA+

Độ trễ cao (50ms) với HSPA+

Hiệu suất sử dụng phổ tần chưa cao

OFDM, MC-CDMA, CDMA, UWB,…

LAS-Bandwidth có thể thay đổi, 5MHz

- 20MHz

Độ trễ thấp (10ms) Hiệu suất sử dụng phổ tần cao, gấp 3-4 lần HSPA+

Tốc độ

-WCDMA: Max 384Kb/s (R.99) -HSPA, HSPA+: 14.4 – 21.6 Mb/s

-R.8: Max 100Mb/s -R.10: Max 1Gb/s

Mạng lõi

Kiến trúc mạng phức tạp, vẫn tách riêng 2 Domain: CS cho chuyển mạch kênh và PS cho chuyển mạch gói

Tốn OPEX và CAPEX

Kiến trúc mạng đơn giản, không còn CS Domain, toàn bộ chuyển mạch gói dựa trên nền IP

Tiết kiệm đáng kể OPEX và CAPEX

Truyền thoại , số liệu đều tốt và

kế thừa toàn bộ các dịch vụ có trên 3G

Bảng 2.2 So sánh 3G và LTE

2.3 Truy nhập vô tuyến trong LTE

2.3.1 Các chế độ truy nhập vô tuyến

Giao diện không gian LTE hỗ trợ cả hai chế độ là song công phân chia theo tần

số (FDD) và song công phân chia theo thời gian (TDD), mỗi chế độ có một cấu trúc khung riêng Chế độ bán song công FDD cho phép chia sẻ phần cứng giữa đường lên và đường xuống vì đường lên và đường xuống không bao giờ sử dụng đồng

thời Kỹ thuật này được sử dụng trong một số dải tần và cũng cho phép tiết kiệm chi phí trong khi giảm một nửa khả năng truyền dữ liệu

Giao diện không gian LTE cũng hỗ trợ phát đa phương tiện và các dịch vụ phát quảng bá đa điểm (MBMS) Một công nghệ tương đối mới cho nội dung phát sóng như truyền hình kỹ thuật số tới UE bằng cách sử dụng các kết nối điểm-đa điểm Các thông số kỹ thuật 3GPP cho MBMS đầu tiên được xuất hiện trong UMTS phiên bản 6 LTE xác định là một cấp cao hơn dịch vụ eMBMS, mà nó sẽ hoạt động qua một mạng đơn tần số phát quảng bá/đa điểm (MBSFN), bằng cách sử dụng một dạng sóng đồng bộ thời gian chung mà có thể truyền tới đa ô trong một khoảng thời gian nhất định MBSFN cho phép kết hợp qua vô tuyến của truyền đa ô tới UE, sử dụng tiền tố vòng (CP) để bảo vệ các sự sai khác do trễ khi truyền tải, để các UE truyền tải như là từ một tế bào lớn duy nhất Công nghệ này giúp cho LTE có hiệu suất cao cho truyền tải MBMS

2.3.2 Băng tần truyền dẫn

LTE phải hỗ trợ thị trường không dây quốc tế, các quy định về phổ tần trong khu vực và phổ tần sẵn có Để đạt được điều này các thông số kỹ thuật bao gồm băng thông kênh biến đổi có thể lựa chọn từ 1,4 tới 20MHz Với khoảng cách giữa các sóng mang con là 15kHz Nếu eMBMS mới được sử dụng, cũng có thể khoảng cách giữa các sóng mang con là 7,5kHz Khoảng cách giữa các sóng mang con là một hằng số và nó không phụ thuộc vào băng thông của kênh 3GPP đã xác định giao diện vô tuyến của LTE là băng thông không thể biết, nó cho phép giao diện vô tuyến thích ứng với băng thông kênh khác nhau với ảnh hưởng nhỏ nhất vào hoạt động của hệ thống

Giá trị nhỏ nhất của tài nguyên có thể được phân bố ở đường lên và đường xuống được gọi là một khối tài nguyên (RB) Một RB có độ rộng là 180kHz và kéo dài trong một khe thời gian là 0,5ms Với LTE tiêu chuẩn thì một RB bao gồm 12 sóng mang con với khoảng cách giữa các sóng mang con là 15kHz, và cho eMBMS với tùy chọn khoảng cách giữa các sóng mang con là 7,5kHz và một RB gồm 24 sóng mang con cho 0,5ms

2.3.3 Kỹ thuật đa truy nhập

Kế hoạch truyền dẫn đường xuống cho E-UTRAN chế độ FDD và TDD được dựa trên kỹ thuật OFDM truyền thống Trong hệ thống OFDM phổ tần có sẵn được chia thành nhiều sóng mang, được gọi là các sóng mang con Mỗi sóng mang con được điều chế độc lập bởi một dòng dữ liệu tốc độ thấp Tuy nhiên, việc truyền OFDMA phải chịu một tỷ lệ công suất đỉnh-đến-trung bình (PAPR) cao, điều này

có thể dẫn đến những hệ quả tiêu cực đối với việc thiết kế một bộ phát sóng nhúng trong UE Đó là, khi truyền dữ liệu từ UE đến mạng, cần có một bộ khuếch đại công suất để nâng tín hiệu đến lên một mức đủ cao để mạng thu được Bộ khuếch đại công suất là một trong những thành phần tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong một thiết bị, và vì thế nên hiệu quả công suất càng cao càng tốt để làm tăng tuổi thọ pin của máy 3GPP đã tìm một phương án truyền dẫn khác cho hướng lên LTE SC-FDMA được chọn bởi vì nó kết hợp các kỹ thuật với PAPR thấp của các hệ thống truyền dẫn đơn sóng mang, như GSM và CDMA, với khả năng chống được đa đường và cấp phát tần số linh hoạt của OFDMA

Một sự so sánh giữa OFDMA và SC-FDMA được thể hiện như trong hình 2.8,

ví dụ này chỉ sử dụng bốn (M) sóng mang con trong hai chu kỳ ký hiệu với dữ liệu tải trọng được biểu diễn bởi điều chế khóa dịch pha cầu phương (QPSK) Các tín hiệu LTE được cấp phát trong các đơn vị của 12 sóng mang con lân cận Các sóng mang con 15kHz liền kề đã được đặt vào địa điểm mong muốn trong băng thông kênh và mỗi sóng mang con được điều chế với chu kỳ ký hiệu OFDMA là 66,7μs bởi một ký hiệu dữ liệu QPSK Trong ví dụ này, bốn sóng mang con, bốn ký hiệu được đưa ra song song Đây là các ký hiệu dữ liệu QPSK do đó chỉ có pha của mỗi sóng mang con là được điều chế và công suất của sóng mang con vẫn giữ không đổi giữa các ký hiệu Sau một chu kỳ ký hiệu OFDMA trôi qua, các CP được chèn vào

và bốn ký hiệu tiếp theo được truyền đi song song Để cho hình ảnh nhìn được rõ dàng nên các CP được hiển thị như một khoảng trống, tuy nhiên, nó thực sự được lấp đầy với một bản sao của sự kết thúc của ký hiệu tiếp theo, có nghĩa là công suất truyền dẫn là liên tục nhưng có một sự gián đoạn pha ở biên của ký hiệu Để tạo ra

tín hiệu truyền đi, một IFFT được thực hiện trên mỗi sóng mang con để tạo ra M tín hiệu miền thời gian Chúng lần lượt là vector tổng hợp để tạo ra dạng sóng miền thời gian cuối cùng được sử dụng để truyền dẫn

Hình 2.8 OFDMA và SC-FDMA truyền một chuỗi ký hiệu dữ liệu QPSK

Sự tạo thành tín hiệu SC-FDMA được bắt đầu với một qui trình đặc biệt rồi sau

đó nó cũng tiếp tục một cách tương tự như OFDMA Tuy nhiên trước hết ta sẽ xem hình bên phải của hình 22 Sự khác biệt rõ ràng nhất là OFDMA truyền bốn ký hiệu

dữ liệu QPSK song song trên mỗi sóng mang con, trong khi SC-FDMA truyền bốn

ký hiệu dữ liệu QPSK trong loạt bốn lần, với mỗi ký hiệu dữ liệu chiếm M×15kHz băng thông

Nhìn một cách trực quan, tín hiệu OFDMA rõ dàng là đa sóng mang với một ký hiệu dữ liệu trên mỗi sóng mang con, nhưng tín hiệu SC-FDMA xuất hiện như nhiều hơn một sóng mang đơn (vì thế mà có “SC” trong tên SC-FDMA) với mỗi ký

OFDMA và SC-FDMA là như nhau với 66,7μs, tuy nhiên, ký hiệu SC-FDMA có chứa M các ký hiệu con mà biểu diễn cho dữ liệu điều chế Đó là việc truyền tải song song của nhiều các ký hiệu tạo ra PAPR cao không mong muốn với OFDMA Bằng cách truyền M các ký hiệu dữ liệu trong dãy vào M thời điểm, SC-FDMA chiếm băng thông cũng như đa sóng mang OFDMA nhưng chủ yếu là PAPR tương

tự như được sử dụng cho các ký hiệu dữ liệu gốc Thêm vào cùng nhau nhiều dạng sóng QPSK băng hẹp trong OFDMA sẽ luôn tạo ra các đỉnh cao hơn có thể thấy trong băng thông rộng hơn, dạng sóng QPSK đơn sóng mang SC-FDMA

2.3.4 Kỹ thuật đa anten MIMO

Trung tâm của LTE là ý tưởng của kỹ thuật đa anten, được sử dụng để tăng vùng phủ sóng và khả năng của lớp vật lý Thêm vào nhiều anten hơn với một hệ thống vô tuyến cho phép khả năng cải thiện hiệu suất bởi vì các tín hiệu phát ra sẽ

có các đường dẫn vật lý khác nhau Có ba loại chính của kỹ thuật đa anten Đầu tiên

nó giúp sử dụng trực tiếp sự phân tập đường dẫn trong đó một sự bức xạ đường dẫn

có thể bị mất mát do fading và một cái khác có thể không Thứ hai là việc sử dụng

kỹ thuật hướng búp song (beamforming) bằng cách điều khiển mối tương quan pha của các tín hiệu điện phát ra vào các anten với năng lượng truyền lái theo tự nhiên Loại thứ ba sử dụng sự phân tách không gian (sự khác biệt đường dẫn bằng cách tách biệt các anten) thông qua việc sử dụng ghép kênh theo không gian và sự tạo chùm tia, còn được gọi là kỹ thuật đa đầu vào, đa đầu ra (MIMO )

Hình 2.9 cho thấy, có 4 cách để thực hiện việc sử dụng kênh vô tuyến Để đơn giản các vị dụ được miêu tả chỉ sử dụng một hoặc hai anten

Bao gồm :

- Đơn đầu vào đơn đầu ra (SISO)

- Đơn đầu vào đa đầu ra (SIMO)

- Đa đầu vào đơn đầu ra (MISO)

- Đa đầu vào đa đầu ra (MIMO)

Hình 2.9 Các chế độ truy nhập kênh vô tuyến

LTE sử dụng kỹ thuật đa anten MIMO, ta tập trung tìm hiểu về kỹ thuật này Từ hình 2.9, ta có thể thấy MIMO yêu cầu 2 hoặc nhiều máy phát và hai hoặc nhiều máy thu MIMO làm tăng công suất phổ bằng cách phát nhiều luồng dữ liệu cùng một lúc trong cùng một tần số và thời gian, tận dụng đầy đủ các lợi thế của các đường dẫn khác nhau trong kênh vô tuyến Đối với một hệ thống được mô tả như MIMO, nó phải có ít nhất là nhiều máy thu với nhiều luồng phát Số lượng các luồng phát không được nhầm lẫn với số lượng các ăng ten phát Hãy xem xét trường hợp phân tập phát (MISO) trong đó có hai máy phát nhưng chỉ có một dòng dữ liệu Thêm nữa sự phân tập thu (SIMO) không chuyển cấu hình này vào MIMO, mặc dù hiện tại có hai anten phát và hai anten thu có liên quan Nói cách khác SIMO+MISO # MIMO Nếu N luồng dữ liệu được truyền từ ít hơn N anten, dữ liệu

có thể không được giải xáo trộn một cách đầy đủ bởi bất kỳ máy thu nào từ đó tạo

ra sự chồng chéo các luồng mà không có sự bổ sung của phân tập theo không gian thì chỉ tạo ra nhiễu Tuy nhiên về mặt không gian việc tách biệt N các luồng qua tối thiểu N anten, N máy thu sẽ có thể tái tạo lại đầy đủ dữ liệu ban đầu và nhiễu trong kênh vô tuyến là đủ thấp Một yếu tố quan trọng cho hoạt động MIMO là việc truyền từ mỗi anten phải là duy nhất để mỗi máy thu có thể xác định được cái gì mà

nó đã nhận được Việc nhận dạng này thường được thực hiện với các tín hiệu chỉ đạo, trong đó sử dụng các mẫu trực giao cho mỗi anten Sự phân tập không gian của kênh vô tuyến nghĩa là MIMO có khả năng làm tăng tốc độ dữ liệu Hình thức cơ bản nhất của MIMO đó là gán một dòng dữ liệu cho mỗi anten và được thể hiện như trong hình 2.10:

Hình 2.10 MIMO 2x2 không có tiền mã hóa

Trong dạng này, một luồng dữ liệu duy nhất được gán cho một anten và được biết đến như ánh xạ trực tiếp Sau đó chúng được trộn lẫn với nhau trên kênh, mỗi anten thu sẽ nhận một sự kết hợp của các luồng Bên thu sẽ sử dụng một bộ lọc để nghịch đảo và tổng hợp các luồng nhận được rồi tái tạo lại dữ liệu gốc Một dạng tiên tiến hơn của MIMO là tiền mã hóa đặc biệt để phù hợp với việc truyền dẫn ở chế độ đặc biệt của kênh Kết quả này tối ưu trong mỗi luồng được lan truyền qua nhiều hơn một anten phát Với kỹ thuật này để làm việc hiệu quả máy phát phải có

sự hiểu biết về các điều kiện kênh truyền, và trong trường hợp FDD các điều kiện này phải được cung cấp trong thời gian thực bởi thông tin phản hồi từ UE Như vậy

nó sẽ làm phức tạp thêm một cách đáng kể cho việc tối ưu hóa nhưng hệ thống có thể làm việc với hiệu suất cao hơn Tiền mã hóa với hệ thống TDD không yêu cầu nhận phản hồi bởi vì máy phát sẽ xác định một cách độc lập các điều kiện của kênh truyền bởi việc phân tích các tín hiệu nhận được trên cùng một tần số

Những lợi ích về mặt lý thuyết của MIMO là chức năng của số lượng các anten truyền và nhận, các điều kiện lan truyền vô tuyến, SNR và khả năng của máy

phát để thích nghi với các điều kiện thay đổi Trường hợp lý tưởng là một trong các đường dẫn trong kênh truyền vô tuyến là hoàn toàn không tương quan, như thể riêng biệt, các kết nối cáp vật lý không có xuyên âm giữa máy phát và máy thu Điều kiện như vậy gần như là không đạt được trong không gian tự do Các giới hạn trên của MIMO đạt được trong các điều kiện lý tưởng là dễ dàng xác định, và cho một hệ thống 2×2 với hai luồng dữ liệu đồng thời làm tăng gấp đôi công suất và tốc

độ dữ liệu là có thể MIMO hoạt động tốt nhất trong các điều kiện SNR cao với đường tầm nhìn cực tiểu Kết quả là, MIMO đặc biệt phù hợp với môi trường trong nhà, có thể tạo ra một mức độ cao của đa đường và tầm nhìn cực tiểu

2.4 Lớp vật lý LTE

2.4.1 Điều chế

Trong điều chế hướng lên sử dụng bộ điều chế truyền thống là điều chế biên độ cầu phương (QAM) Trong các phương pháp điều chế có sẵn (cho dữ liệu người dùng) là khóa dịch pha vuông góc (QPSK), 16QAM và 24 QAM Trong đó QPSK

và 16QAM là có sẵn trong tất cả các thiết bị, trong khi đó việc hỗ trợ cho 64QAM theo hướng đường lên là một khả năng của UE Các chòm điểm điều chế khác nhau được thể hiện như trong hình 2.11:

Hình 2.11 Các chòm điểm điều chế trong LTE

Điều chế PRACH là điều chế pha và các chuỗi được sử dụng là được tạo ra từ các chuỗi Zadoff–Chu với những sự khác biệt về pha giữa các ký hiệu khác nhau của các chuỗi Tùy thuộc vào chuỗi được chọn dẫn đến tỉ lệ đỉnh- trung bình (PAR)

hoặc hơn nữa giá trị Metric khối (CM) thực tế là có phần thấp hơn hoặc cao hơn so với giá trị của QPSK

Sử dụng điều chế QPSK cho phép hiệu quả công suất phát tốt khi vận hành tại chế độ công suất truyền tải đầy đủ cũng như điều chế sẽ quyết định kết quả của CM (đối với SC-FDMA) và do đó nó cũng yêu cầu thiết bị khuyếch đại chờ để truyền Các thiết bị sẽ sử dụng công suất phát tối đa thấp hơn khi vận hành với điều chế 16QAM hoặc 64QAM

Trong hướng đường xuống, các phương pháp điều chế cho dữ liệu người sử dụng cũng tương tự như trong hướng lên Theo lý thuyết thì hệ thống OFDM có thể

sử dụng các điều chế khác nhau cho mỗi sóng mang con Để có kênh thông tin chất lượng (và báo hiệu) với độ chi tiết như vậy là sẽ không thể khả thi do dẫn đến chi phí quá mức Nếu điều chế riêng từng sóng mang con sẽ có quá nhiều bít trong hướng đường xuống dành cho báo nhận trong các tham số của mỗi sóng mang con

và trong hướng đường lên phản hồi chỉ thị chất lượng kênh (CQI) sẽ cần phải quá chi tiết để đạt được mức độ chi tiết các sóng mang con để có thể thích ứng

Ngoài ra khóa dịch pha nhị phân (BPSK) đã được xác định cho các kênh điều khiển, trong đó sử dụng hoặc là BPSK hoặc là QPSK cho truyền dẫn các thông tin điều khiển

2.4.2 Truyền tải dữ liệu người sử dụng hướng lên

Dữ liệu người sử dụng trong hướng lên được mang trên PUSCH, trong đó một cấu trúc khung 10ms và được dựa trên sự cấp phát tài nguyên miền thời gian và miền tần số với 1ms và khoảng chia 180kHz Việc phân bổ tài nguyên đi kèm từ một bộ lập biểu được đặt tại eNodeB, được minh họa trong hình 2.12: