HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG 1
***
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:
QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN
TRONG LTE
Giáo viên hướng dẫn:ThS.Phạm Thị Thúy Hiền
Sinh viên thực hiện :Nguyễn Bảo Ngọc
Lớp :D05VT1
Hà Nội, 2009
ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên: Nguyễn Bảo Ngọc
Lớp: D05VT1
Khoá: 2005 – 2010
Ngành học: Điện Tử - Viễn Thông
Tên đề tài:
QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN TRONG LTE
Nội dung đồ án:
Nội dung của đồ án được chia thành ba phần chính như sau:
Tổng quan về LTE trong 3GPP
Điều khiển tài nguyên vô tuyến trong LTE
Lập biểu, thích ứng đường truyền và yêu cầu phát lại lai ghép
Ngày giao đồ án:……/ /2009
Ngày nộp đồ án: ……/… /20…
Ngày …… tháng … năm 20….
Giáo viên hướng dẫn
ThS. Phạm Thị Thúy Hiền
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ
BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Điểm: (bằng chữ ……………… )
Ngày tháng …… năm 20….
Giáo viên phản biện
Đồ án tốt nghiệp
Mục lục
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC HÌNH VẼ iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU vii
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT viii
2.5.1 Báo cáo CQI không theo chu kỳ 35
2.5.2 Báo cáo CQI có chu kỳ 37
2.6 Phát và thu không liên tục (DTX/DRX) 37
2.7 Kết luận 40
CHƯƠNG III LẬP BIỂU, THÍCH ỨNG ĐƯỜNG TRUYỀN VÀ YÊU CẦU PHÁT
LẠI LAI GHÉP 42
3.1 Lập biểu động đường xuống và thích ứng đường truyền 42
3.1.1 Lập biểu lớp 2 và khung thích ứng đường truyền 42
3.1.2 Lập biểu gói miền tần số 43
3.1.3 Các thuật toán lập biểu miền thời gian và tần số kết hợp 46
3.1.4 Lập biểu gói với MIMO 47
3.2 Lập biểu động đường lên và thích ứng đường truyền 48
3.2.1 Báo hiệu cho thích ứng đường truyền đường lên và lập biểu gói 51
3.2.2 Thích ứng đường truyền đường lên 56
3.2.3 Lập biểu gói đường lên 56
3.3 ARQ lai ghép 58
3.3.1 Các giao thức ARQ 58
Nguyễn Bảo Ngọc, D05VT1
ii
Đồ án tốt nghiệp
Mục lục
3.3.2 Dừng-và-chờ N-kênh 62
3.3.3 Sự kết hợp ARQ lai ghép 63
3.2.4 Thông tin điều khiển lập biểu 64
3.3.5 Định thời và thích ứng ARQ lai ghép 64
3.3.6 Kỹ thuật ARQ lai ghép AA tiêu đề nhỏ 68
3.3.7 ARQ lai ghép cho MIMO 72
3.4 HARQ trong hệ thống LTE 75
3.4.1 Số tiến trình HARQ 75
3.4.2 Hoán đổi từ mã MIMO 77
Hình 3.7: Ví dụ minh họa ràng buộc đơn sóng mang đối với lập biểu gói miền tần số
trong đường lên 49
Hình 3.8 Phối hợp làm việc giữa lập biểu gói, đơn vị thích ứng đường truyền và các
chức năng RRM đường lên khác 50
Nguyễn Bảo Ngọc, D05VT1
iv
Đồ án tốt nghiệp
Danh mục hình vẽ
Hình 3.9 Ví dụ ánh xạ từ RB sang nhóm kênh truyền tải vô tuyến cho báo cáo trạng
thái bộ đệm 54
Hình 3.10 Các loại báo cáo trạng thái bộ đệm ngắn và dài trong LTE đường lên 55
Hình 3.11: Sơ đồ của chức năng điều chế và mã hóa thích ứng nhanh 56
Hình 3.12 Giao thức dừng-và-chờ 59
Hình 3.13 Giao thức quay lại N 60
Hình 3.14 Giao thức lặp lại có lựa chọn 61
Hình 3.15 Các cửa sổ phát và nhận trong giao thức lặp lại có chọn lựa 61
Hình 3.16 Giao thức dừng-và-chờ (SAW) N-kênh 62
Hình 3.17 Nội dung bản tin điều khiển hỗ trợ lập biểu 64
Hình 3.18 Phân loại HARQ dựa trên định thời và thích ứng 65
Hình 3.19 HARQ đồng bộ không thích ứng 65
Hình 3.20 HARQ đồng bộ thích ứng 66
Hình 3.21 HARQ không đồng bộ không thích ứng 67
Hình 3.22 HARQ thích ứng không đồng bộ 67
Hình 3.23 Kỹ thuật HARQ thích ứng không đồng bộ tiêu đề nhỏ 69
Hình 3.24 Chế độ ARQ lai ghép đồng bộ không thích ứng của kỹ thuật HARQ thích
ứng không đồng bộ tiêu đề nhỏ 70
Hình 3.25 So sánh tiêu đề điều khiển cho các kỹ thuật HARQ khác nhau 72
Hình 3.26 Từ mã theo ánh xạ lớp 73
Hình 3.27 Để trống lớp với kỹ thuật HARQ đồng bộ không thích ứng 73
Hình 3.28 Minh họa các giới hạn của HARQ đồng bộ không thích ứng khi thay đổi
vii
Đồ án tốt nghiệp
Thuật ngữ viết tắt
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
3GPP Third Generation Partnership Project Dự án hợp tác thế hệ ba
ACK Acknowledgement Xác nhận
AMC Adaptive Modulation and Coding Điều chế và mã hóa thích ứng
ATB Adaptive Transmission Bandwidth Băng thông phát thích ứng
BS Base Station Trạm gốc
CBR Constant Bit Rate Tốc độ bit không đổi
CP Cyclic Prefix Tiền tố chu trình
CQI Channel Quality Information Thông tin chất lượng kênh
CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra dư chu trình
CSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênh
DL Downlink Đường xuống
DTX/DRX Discontinuos Transmission/
Discontinuos Reception
Phát/Thu không liên tục
eNodeB E-UTRAN node B Node B của E-UTRAN
FD Frequency Domain Miền tần số
FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi trước
GBR Guaranteed Bit Rate Tốc độ bit được đảm bảo
GSM Global System for Mobile
Communications
Hệ thống thông tin di động
toàn cầu
HARQ Hybrid Adaptive Repeat and Request Yêu cầu phát lại thích ứng lai
ghép
HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao
ICIC InterCell Interference Coordination Phối hợp nhiễu liên cell
PUCCH Physical Uplink Control Channel Kênh điều khiển đường lên
vật lý
PUSCH Physical Uplink Shared Channel Kênh chia sẻ đường lên vật lý
QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến
RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến
RB Resource Block Khối tài nguyên
RBG Radio Bearer Group Nhóm kênh truyền tải vô
tuyến
RLC Radio Link Control Điều khiển liên kết vô tuyến
RRM Radio Resource Management Quản lý tài nguyên vô tuyến
RTT Round Trip Time Thời gian quay vòng
SINR Signal to Interference and Noise
Ratio
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu và
tạp âm
SRS Sounding Reference Signal Tín hiệu tham chiếu thăm dò
TD Time Domain Miền thời gian
TTI Transmission Time Interval Khoảng thời gian truyền dẫn
UE User Equipment Thiết bị người dùng
UL Uplink Đường lên
WCDMA Wideband Code Division Multiple
Access
Đa truy nhập phân chia theo
mã băng rộng
Nguyễn Bảo Ngọc, D05VT1
ix
Đồ án tốt nghiệp
Chương I Tổng quan LTE trong 3GPP
LỜI NÓI ĐẦU
tải. Chính vì vậy mà em đã chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp này là: “Quản lý tài
nguyên vô tuyến trong LTE”.
Đồ án được chia làm ba chương với các nội dung khái quát như sau:
Nguyễn Bảo Ngọc, D05VT1
x
Đồ án tốt nghiệp
Chương I Tổng quan LTE trong 3GPP
Chương I: Tổng quan LTE trong 3GPP
Chương I của đồ án sẽ giới thiệu một cách khái quát về sự phát triển của hệ thống
thông tin di động, sự phát triển từ các mạng 3G lên các mạng vượt trên 3G trong đó
có LTE. Đồng thời chương I cũng đưa ra các mục tiêu của LTE và các công nghệ chủ
yếu được sử dụng để đạt được các yêu cầu, mục tiêu đặt ra trong LTE.
Chương II: Quản lý tài nguyên vô tuyến trong LTE
Chương II khái quát khái niệm quản lý tài nguyên vô tuyến trong LTE, sau đó thảo
luận các chức năng RRM trong đó các chức năng này có thể phân chia theo ba lớp.
Các chức năng RRM chủ yếu gồm có điều khiển công suấ, thông báo thông tin chất
lượng kênh, lập biểu, thích ứng đường truyền, yêu cầu phát lại lai ghép (HARQ), quản
lý QoS và một vài chức năng khác.
Chương III: Lập biểu, thích ứng đường truyền và yêu cầu phát lại lai ghép
Chương này tập trung vào các chức năng quản lý RRM lớp hai gồm có lập biểu,
thích ứng đường truyền và yêu cầu phát lại lai ghép trong LTE.
Do thời gian và kiến thức có hạn, nên nội dung đồ án không thể tránh khỏi thiếu
sót. Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn cô giáo ThS. Phạm Thị Thúy Hiền đã tạo điều kiện và
tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án này. Em cũng xin cảm ơn đến các thầy cô
trong bộ môn vô tuyến và khoa Viễn thông I đã cung cấp cho em những kiến thức quý
báu là nền tảng cho em làm đồ án này. Và cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc
đến gia đình và bạn bè - những người đã luôn giúp đỡ, cổ vũ động viên tôi về mọi mặt
trong thời gian vừa qua.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 20…
Phát hành đầu tiên của các chuẩn 3G đã không hoàn thành được hứa hẹn của nó về
truyền dẫn dữ liệu tốc độ cao vì các tốc độ dữ liệu được hỗ trợ trong thực tế thấp hơn
nhiều tốc độ được khẳng định trong các chuẩn. Một nỗ lực đáng kể sau đó đã được
thực hiện để nâng cao các hệ thống 3G trong việc cung cấp dữ liệu hiệu quả. Ban đầu
3GPP2 đưa ra hệ thống HRPD (dữ liệu gói tốc độ cao) đã sử dụng nhiều kỹ thuật nâng
cao để tối ưu cho lưu lượng dữ liệu như lập biểu độ nhạy kênh, thích ứng liên kết
nhanh và ARQ lai, v.v… Hệ thống HRPD yêu cầu một sóng mang tách biệt 1,25MHz
và hỗ trợ dịch vụ không thoại. Đây là lý do mà HRPD ban đầu đã được gọi là hệ thống
Nguyễn Bảo Ngọc, D05VT1
1
Đồ án tốt nghiệp
Chương I Tổng quan LTE trong 3GPP
cdma2000-1xEVDO (chỉ phát triển dữ liệu). 3GPP đi theo một con đường tương tự và
đưa ra HSPA (truy nhập gói tốc độ cao) là sự nâng cao đối với hệ thống WCDMA.
Chuẩn HSPA sử dụng lại nhiều kỹ thuật tối ưu hóa dữ liệu trong hệ thống HRPD. Tuy
nhiên sự khác biệt so với HRPD đó là cả dữ liệu và thoại đều có thể được mang trên
cùng sóng mang 5MHz trong HSPA. Lưu lượng thoại và dữ liệu được ghép kênh theo
mã trên đường xuống. Song song với HRPD, 3GPP2 cũng phát triển một chuẩn dữ liệu
thoại chung được gọi là cdma2000-1xEVDV(phát triển dữ liệu thoại). Giống HSPA,
hệ thống cdma2000-1xEVDV hỗ trợ cả thoại và dữ liệu trên cùng một sóng mang
nhưng nó đã không bao giờ được thương mại hóa. Trong lần phát hành sau của HRPD,
các khả năng VoIP (Thoại trên nền IP) đã được đưa ra để cung cấp cả hai dịch vụ thoại
và dữ liệu trên cùng sóng mang. Hai chuẩn 3G tên HSPA và HRPD cuối cùng đã có
thể hoàn thành được hứa hẹn về 3G và đã được triển khai rộng rãi ở các thị trường
mạng tế bào chính để cung câp truy nhập dữ liệu vô tuyến.
1.1 Các hệ thống vượt trên 3G
Trong thời gian các hệ thống HSPA và HRPD đang được phát triển và triển khai,
IEEE 802 LMSC (Ủy ban tiêu chuẩn LAN/MAN) đã đưa ra chuẩn IEEE802.16e cho
truy nhập không dây băng rộng di động. Chuẩn này đã được giới thiệu như một sự
nâng cao của tiêu chuẩn 802.16 trước đó cho truy nhập không dây băng rộng cố định.
OFDMA và SC-FDMA. Thêm vào với FDD (ghép kênh theo tần số) và TDD (ghép
kênh theo thời gian), FDD bán song công được cho phép để hỗ trợ các UE chi phí
thấp. Không giống FDD, trong hoạt động FDD bán song công, một UE được yêu cầu
không được phát và nhận đồng thời. Điều này tránh sự cần thiết một bộ ghép kênh đắt
tiền trong UE. Hệ thống được tối ưu hóa chủ yếu cho các tốc độ thấp lên đến 15km/h.
Tuy nhiên, các đặc tính kỹ thuật hệ thống cho phép hỗ trợ tính di động vượt qua
350km/h với một mức suy giảm nào đó về hiệu năng. Truy nhập đường lên dựa trên đa
truy nhập phân chia theo tần số đơn sóng mang (SC-FDMA), kỹ thuật này hứa hẹn
tăng vùng phủ đường lên nhờ tỷ số công suất đỉnh trên trung bình thấp (PAPR) so với
OFDMA.
Hệ thống hỗ trợ các tốc độ dữ liệu đỉnh đường xuống khoảng 326Mb/s với 4 × 4
MIMO (nhiều đầu vào nhiều đầu ra) trong băng thông 20MHz. Vì MIMO đường lên
không được triển khai trong xuất bản đầu tiên của chuẩn LTE, các tốc độ dữ liệu đỉnh
đường lên bị giới hạn là 86Mb/s trong băng thông 20MHz. Thêm vào các cải thiện tốc
độ dữ liệu đỉnh, hệ thống LTE cung cấp hiệu quả phổ cao hơn gấp hai đến bốn lần so
với hệ thống HSPA xuất bản 6. Các cải thiện tương tự cũng quan sát được trong thông
lượng ở biên ô trong khi duy trì các vị trí trong cùng một vùng như triển khai trong
HSPA. Về mặt trễ, mạng và giao diện vô tuyến LTE cung cấp các khả năng cho độ trễ
nhỏ hơn 10ms cho truyền dẫn một gói từ mạng đến UE.
1.3 Các yêu cầu và mục tiêu cho LTE
Việc thảo luận về các yêu cầu chính cho hệ thống LTE mới dẫn đến tạo nên một
hạng mục nghiên cứu chính thức trong 3GPP với mục tiêu cụ thể là phát triển công
nghệ truy nhập vô tuyến 3GPP để đảm bảo tính cạnh tranh trong khung thời gian 10
năm. Dưới sự bảo trợ của hạng mục nghiên cứu này, các yêu cầu cho LTE được chọn
lọc và đúc kết, cuối cùng được hoàn thành vào tháng 6 năm 2005.
Các yêu cầu này như sau:
• Giảm trễ, cả trong thiết lập kết nối và trễ truyền dẫn;
• Tăng tốc độ dữ liệu người sử dụng;
• Tăng tốc độ bit biên ô, cho tính thống nhất của việc cung cấp dịch vụ;
Nguyễn Bảo Ngọc, D05VT1
So sánh với
phát hành 6
Chú giải
Tốc độ truyền đỉnh > 100 Mb/s 7 × 14,4
Mb/s
LTE trong FDD 20MHz,
ghép kênh theo không gian
2 × 2. Tham khảo: HSDPA
Hiệu suất phổ tần đỉnh > 5 bit/s/Hz 3 bit/s/Hz
Hiệu suất phổ trung
bình trên ô
>1,6 – 2,1
bit/s/Hz/ô
3 – 4 × 0,53
bit/s/Hz/ô
LTE: Ghép kênh không
gian 2 × 2, Máy thu kết
hợp loại bỏ nhiễu (IRC).
Tham khảo: HSDPA, máy
thu Rake, 2 ănten thu
Hiệu suất phổ tại biên ô >0,04 – 0,06
bit/s/Hz/người
2-3 × 0,02
bit/s/Hz
Như trên, giả thiết 10
người dùng trên ô
Nguyễn Bảo Ngọc, D05VT1
4
Đồ án tốt nghiệp
Chương I Tổng quan LTE trong 3GPP
< 10ms 1/5
Độ trễ thiết lập kết nối < 100ms Trạng thái rỗi → trạng thái
tích cực
Băng thông hoạt động 1,4 – 20 MHz 5 MHz (các yêu cầu ban đầu bắt
đầu từ 1,25 MHz)
Khả năng VoIP Mục tiêu được ưa chuộng trong NGMN là >60
phiên/MHz/ô
1.3.1.1 Tốc độ số liệu đỉnh và hiệu suất phổ đỉnh
LTE sẽ hỗ trợ tốc độ đỉnh tức thời tăng đáng kể. Tốc độ này được định cỡ tuỳ theo
kích thước của phổ được ấn định.
LTE sẽ đảm bảo tốc độ số liệu đỉnh tức thời đường xuống lên đến 100 Mbps và tốc
độ đỉnh đường lên 50 Mbps khi băng thông được cấp phát cực đại là 20 Mhz tương
ứng với các hiệu suất phổ cực đại tương ứng là 5 bit/s/Hz và 2,5 bit/s/Hz. Băng thông
LTE được cấp phát linh hoạt từ 1.4 Mhz lên đến 20 Mhz (Gấp bốn lần băng thông 3G-
UMTS).
Lưu ý rằng tốc độ đỉnh có thể phụ thuộc vào số lượng anten phát và anten thu tại
UE. Các mục tiêu về tốc độ số liệu đỉnh nói trên được đặc tả trong UE tham chuẩn
gồm: (1) khả năng đường xuống với hai anten tại UE,(2) khả năng đường lên với một
Nguyễn Bảo Ngọc, D05VT1
5
Đồ án tốt nghiệp
Chương I Tổng quan LTE trong 3GPP
anten tại UE. Trong trường hợp phổ được dùng chung cho cả đường lên và đường
xuống, LTE không phải hỗ trợ tốc độ số liệu đỉnh đường xuống và đường lên nói trên
đồng thời.
1.3.1.2 Hiệu suất phổ trung bình trên ô và thông lượng ô
Hiệu năng tại mức ô là một tiêu chuẩn quan trọng, vì nó liên quan trực tiếp đến số
các địa điểm ô mà các nhà khai thác mạng yêu cầu, và do đó liên quan đến chi phí thiết
yếu trong việc triển khai hệ thống. Với LTE, nó được chọn để ấn định hiệu năng mức
ô với các mô hình lưu lượng hàng đợi đầy (tức là giả thiết rằng không bao giờ thiếu dữ
Đồ án tốt nghiệp
Chương I Tổng quan LTE trong 3GPP
1.3.1.4 Tính di động và vùng phủ ô
Hiệu năng LTE cần được tối ưu hoá cho người sử dụng di động tại các tốc độ thấp
từ 0 đến 15km/h. Các người di động tại các tốc độ cao từ 15 đến 120 km/h cần được
đảm bảo hiệu năng cao thoả mãn. Cũng cần hỗ trợ di động tại các tốc độ từ 120 km/h
đến 350 km/h (thậm chí đến 500 km/h phụ thuộc vào băng tần được cấp phát). Việc
đảm bảo tốc độ 350kmh cần thiết để duy trì chất lượng dịch vụ chấp nhận được cho
các người sử dụng cần được cung cấp dịch vụ trong các hệ thống xe lửa tốc độ cao.
Trong trường hợp này cần sử dụng các giải pháp và mô hình kênh đặc biệt. Khi thiết
lập các thông số lớp vật lý, LTE cần có khả năng duy trì kết nối tại tốc độ lên tới 350
km/h thậm chí lên đến 500km/h phụ thuộc băng tần được cấp phát.
LTE cũng cần hỗ trợ các kĩ thuật cũng như các cơ chế để tối ưu hoá trễ và mất gói
khi chuyển giao trong hệ thống. Các dịch vụ thời gian thực như tiếng được hỗ trợ trong
miền chuyển mạch kênh trước đây phải được E-UTRAN hỗ trợ trong miền chuyển
mạch gói với chất lượng tối thiểu phải bằng với chất lượng được hỗ trợ bởi UTRAN
(chẳng hạn tốc độ bit đảm bảo) trên toàn bộ dải tốc độ. Ảnh hưởng của chuyển giao
trong hệ thống lên chất lượng (thời gian ngắt) phải nhỏ hơn hay bằng chất lượng được
cung cấp trong miền chuyển mạch kênh của GERAN.
LTE phải hỗ trợ linh hoạt các kịch bản phủ sóng khác nhau trong khi vẫn đảm bảo
các mục tiêu đã nêu trong các phần trên với giả thiết sử dụng lại các đài trạm UTRAN
và tần số sóng mang hiện có.
Thông lượng, hiệu suất sử dụng phổ tần và hỗ trợ di động nói trên phải đáp ứng các
ô có bán kính 5km và với giảm nhẹ chất lượng đối với các ô có bán kính 30km.
1.3.1.5 Hiệu năng chế độ quảng bá
MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service: Dịch vụ đa phương quảng bá đa
phương tiện) được đưa vào các dịch vụ của LTE. Các hệ thống LTE phải đảm bảo hỗ
trợ tăng cường cho MBMS. LTE phải hỗ trợ các chế độ MBMS tăng cường so với
hoạt động của UTRA. Đối với trường hợp đơn phương, LTE phải có khả năng đạt
được các mục tiêu chất lượng như hệ thống các hệ thống UTRA khi làm việc trên cùng
8
Trạng thái tích
cực (ô_DCH)
Trạng thái
ngủ
(Ô_PCH)
<50
ms
Trạng thái rỗi
<100ms
Đồ án tốt nghiệp
Chương I Tổng quan LTE trong 3GPP
eNodeB : Nút B có thêm các chức năng bổ sung so với nút B của WCDMA/HSPA
Hình 1.2. Trễ mặt phẳng U
1.3.2 Chi phí triển khai và khả năng phối hợp
Bên cạnh các khía cạnh hiệu năng hệ thống, một số các cân nhắc khác cũng rất
quan trọng cho nhà khai thác mạng. Đó là chi phí triển khai giảm, độ linh hoạt phổ và
khả năng phối hợp được nâng cao với các hệ thống kế thừa – các yêu cầu quan trọng
để cho phép triển khai mạng LTE trong nhiều viễn cảnh và để tạo điều kiện thuận lợi
chuyển dịch sang LTE.
1.3.2.1 Sự cấp phát phổ và các chế độ song công
Vì nhu cầu về phổ vô tuyến phù hợp cho thông tin di động tăng, LTE được yêu cầu
phải có thể hoạt động trong một dải rộng các băng tần và kích thước các dải phổ được
cấp trong cả đường xuống và đường lên. LTE có thể sử dụng các dải phổ được cấp kéo
dài từ 1,4 đến 20 MHz với một sóng mang đơn.
Điều này theo đúng trình tự sẽ bao gồm việc triển khai LTE trong phổ tần hiện
được chiếm bởi các công nghệ truy nhập vô tuyến cũ hơn – một hoạt động thường
được biết đến là sự “canh tác lại dải phổ”.
Khả năng hoạt động trong cả phổ tần theo cặp và không theo cặp được yêu cầu,
phụ thuộc sự sẵn sàng dải phổ. LTE cung cấp hỗ trợ cho FDD, TDD và hoạt động
1.3.2.3 Độ phức tạp thiết bị và giá thành
Một cân nhắc quan trọng cho việc triển khai mang tính cạnh tranh của LTE là sự
sẵn sàng cho các thiết bị đầu cuối có chi phí thấp với thời gian sống của pin dài, cả
trong trạng thái dự phòng và hoạt động. Do đó, độ phức tạp thiết bị đầu cuối thấp đã
được tính đến ở những nơi liên quan đến toàn bộ hệ thống LTE, cũng như thiết kế hệ
thống ở bất cứ nơi nào có thể để hỗ trợ việc tiêu thụ công suất thấp của thiết bị đầu
cuối.
1.3.2.4 Các yêu cầu kiến trúc mạng
LTE được yêu cầu cho phép triển khai ở một mức chi phí hiệu quả bởi một kiến
trúc mạng truy nhập vô tuyến được cải thiện, bao gồm:
• Kiến trúc phẳng bao gồm chỉ một loại node, trạm gốc được biết đến
trong LTE là eNodeB;
• Các giao thức hiệu quả cho việc hỗ trợ các dịch vụ chuyển mạch gói;
• Các giao diện mở và hỗ trợ khả năng phối hợp thiết bị của nhiều nhà
cung cấp;
• Các kỹ thuật hiệu năng cao cho việc vận hành và bảo dưỡng, bao gồm
các chức năng tự tối ưu hóa;
• Hỗ trợ việc triển khai và cấu hình dễ dàng, ví dụ cho các trạm được gọi
là trạm gốc tại nhà (hay cũng được biết đến là femto-ô).
1.4 Các công nghệ cho LTE
Các yêu cầu được liệt kê ở trên chỉ có thể được thực hiện nhờ các cải thiện trong
các công nghệ vô tuyến di động cơ bản. Phần này sẽ trình bày khái quát ba công nghệ
cơ bản hình thành nên thiết kế giao diện vô tuyến LTE: công nghệ đa sóng mang, công
nghệ đa ănten và ứng dụng chuyển mạch gói vào giao diện vô tuyến. Cuối cùng là tổng
Nguyễn Bảo Ngọc, D05VT1
10
Copyright: Tài liệu đại học ©