5

LU

Trong những năm gần đây, mạng không dây ngày càng trở nên phổ biến với sự
ra đời của hàng loạt những công nghệ khác nhau nhƣ Wi-Fi (802.1x), WiMax
(802.16) Cùng với đó là tốc độ phát triển nhanh, mạnh của mạng viễn thông phục
vụ nhu cầu sử dụng của hàng triệu ngƣời mỗi ngày. Hệ thống di động thế hệ thứ hai,
với GSM và CDMA là những ví dụ điển hình đã phát triển mạnh mẽ ở nhiều quốc
gia. Tuy nhiên, thị trƣờng viễn thông càng mở rộng càng thể hiện rõ những hạn chế
về dung lƣợng và băng thông của các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai. Sự
ra đời của hệ thống di động thế hệ thứ ba với các công nghệ tiêu biểu nhƣ WCDMA
hay HSPA là một tất yếu để có thể đáp ứng đƣợc nhu cầu truy cập dữ liệu, âm
thanh, hình ảnh với tốc độ cao, băng thông rộng của ngƣời sử dụng.
Mặc dù các hệ thống thông tin di động thế hệ 2.5G hay 3G vẫn đang phát triển
không ngừng nhƣng các nhà khai thác viễn thông lớn trên thế giới đã bắt đầu tiến
hành triển khai thử nghiệm một chuẩn di động thế hệ mới có rất nhiều tiềm năng và
có thể sẽ trở thành chuẩn di động 4G trong tƣơng lai, đó là LTE (Long Term
Evolution). Các cuộc thử nghiệm và trình diễn này đã chứng tỏ năng lực tuyệt vời
của công nghệ LTE và khả năng thƣơng mại hóa LTE đã đến rất gần.
Trƣớc đây, muốn truy cập dữ liệu, phải cần có 1 đƣờng dây cố định để kết nối.
Trong tƣơng lai không xa với LTE, có thể truy cập tất cả các dịch vụ mọi lúc mọi
nơi trong khi vẫn di chuyển: xem phim chất lƣợng cao HDTV, điện thoại thấy hình,
chơi game, nghe nhạc trực tuyến, tải cơ sở dữ liệu v.v… với một tốc độ “siêu tốc”.
Đó chính là sự khác biệt giữa mạng di động thế hệ thứ 3 (3G) và mạng di động thế
hệ thứ tƣ (4G). Tuy vẫn còn khá mới mẻ nhƣng mạng di động băng rộng 4G đang
đƣợc kỳ vọng sẽ tạo ra nhiều thay đổi khác biệt so với những mạng di động hiện
nay. Chính vì vậy, em đã lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp về đề tài “Nghiên cứu hệ
thống thông tin di động tiền 4G LTE (Long Term Evolution)”.
Đồ án đi vào tìm hiểu tổng quan về công nghệ LTE cũng nhƣ là những kỹ
thuật và thành phần đƣợc sử dụng trong công nghệ này để có thể hiểu rõ thêm về


7

MC LC
T  1
NHIM V THIT K TT NGHI
 5

 11
 18
 21
- 
  22
1.1. Tng quan v h thng 22
1.1.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất ( 1G) 22
1.1.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai ( 2G) 23
1.1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 ( 3G) 25
1.2. Gii thiu v  LTE 27
  30
2.1. King LTE 30
2.1.1. Tổng quan về cấu hình kiến trúc cơ bản hệ thống 31

3.6.2. Đơn đầu vào đa đầu ra (SIMO) 70
3.6.3. Đa đầu vào đơn đầu ra (MISO) 70
3.6.4. Đa đầu vào đa đầu ra (MIMO) 70
3.6.5. Kế hoạch LTE đa ăng ten 72
3.6.5.1. Chế độ truyền dẫn đa ăng ten đường xuống LTE 73
3.6.5.2. Chế độ đa ăng ten hướng lên LTE 75
-  76
n t c 76
u ch 77
4.3. Truyn ti d lii s d 78
4.4. Truyn dn d ling xung 83
9

4.5. Truyn du lp v 87
4.5.1. Kênh điều khiển đƣờng lên vật lý ( PUCCH) 88
4.5.2. Cấu hình PUCCH 89
4.5.3. Báo hiệu điều khiển trên PUSCH 89
4.6. Cp ng 92
4.7. Truyn du lp vng xung 93
4.7.1. Kênh chỉ thị định dạng điều khiển vật lý (PCFICH) 93
4.7.2. Kênh điều khiển hƣớng xuống vật lý ( PCDCH) 94
4.7.3. Kênh chỉ thị HARQ vật lý ( PHICH) 95
4.7.4. Các chế độ truyền dẫn hƣớng xuống 95
4.7.5. Kênh quảng bá vật lý ( PBCH) 96
4.7.6. Tín hiệu đồng bộ 97
 tc lp v 98
4.8.1. Thủ tục HARQ 98
4.8.2. Ứng trƣớc định thời 99
4.8.3. Điều khiển công suất 100
4.8.4. Nhắn tin 101


11



3GPP
Third Generation Partnership
Project
Dự án các đối tác thế hệ thứ ba
AAA
Authentication, Authorization
and Accounting
Xác thực, cấp phép và tính cƣớc
ACF
Analog Channel Filter
Bộ lọc kênh tƣơng tự
ACIR
Adjacent Channel Interference

Đa tốc độ thích ứng
AMR-NB
Adaptive Multi-Rate Narrowband
Băng hẹp đa tốc độ thích ứng
AMR-WB
Adaptive Multi-Rate Wideband
Băng rộng đa tốc độ thích ứng
ARP
Allocation Retention Priority
Ƣu tiên duy trì cấp phát
ATB
Adaptive Transmission
Bandwidth
Băng thông truyền dẫn thích nghi
AWGN
Additive White Gaussian Noise
Nhiễu Gauss trắng thêm vào
AMPS
Advanced Mobile Phone Sytem
Hệ thống điện thoại di động tiên
tiến
BB
Baseband
Băng gốc
BCCH
Broadcast Control Channel
Kênh điều khiển phát quảng bá
BCH
Broadcast Channel
Kênh phát quảng bá

12

CBR
Constant Bit Rate
Tốc độ bít không đổi
CCE
Control Channel Element
Phần tử kênh điều khiển
CCCH
Common Control Channel
Kênh điều khiển chung
CDD
Cyclic Delay Diversity
Phân tập trễ vòng
CDF
Cumulative Density Function
Chức năng mật độ tích lũy
CDM
Code Division Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo mã
CDMA
Code Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã
AIR
Carrier to Interference Ratio
Tỷ số sóng mang trên tập âm
CP
Cyclic Prefix
Tiền tố vòng
CPICH

Dynamic Frequency and Channel
Allocation
Cấp phát kênh và tần số động
DFT
Discrete Fourier Transform
Biến đổi fourier rời rạc
DL
Downlink
Đƣờng xuống
UL
uplink
Đƣờng lên
DL-SCH
Downlink Shared Channel
Kênh chia sẻ đƣờng xuống
DPCCH
Dedicated Physical Control
Channel
Kênh điều khiển vật lý riêng
DTX
Discontinuous Transmission
Truyền phát không liên tục
DwPTS
Downlink Pilot Time Slot
Khe thời gian điều khiển đƣờng
xuống
E-DCH
Enhanced DCH
DCH đƣợc tăng cƣờng
EDGE

FDPS
Frequency Domain Packet
Scheduling
Lập biểu gói miền tần số
FFT
Fast Fourier Transform
Biến đổi furier nhanh
FS
Frequency Selective
Lựa chọn tần số
GERAN
GSM/EDGE Radio Access Network
Mạng truy nhập vô tuyến
GSM/EDGE
GGSN
Gateway GPRS Support Node
Nút cổng hỗ trợ GPRS
GP
Guard Period
Khoảng bảo vệ
GPRS
General packet radio service
Dịch vụ vô tuyến gói chung
GPS
Global Positioning System
Hệ thống định vị toàn cầu
GRE
Generic Routing Encapsulation
Đống gói định tuyến chung
GSM

Truy nhập gói đƣờng xuống tốc độ
cao
HS-DSCH
High Speed Downlink Shared
Channel
Kênh chia sẻ đƣờng xuống tốc độ
cao
HSCSD
High Speed Circuit Switched
Data
Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ
cao
HSPA
High Speed Packet Access
Truy nhập gói tốc độ cao
HS-
PDSCH
High Speed Physical Downlink
Shared Channel
Kênh chia sẻ đƣờng xuống vật lý
tốc độ cao
HSS
Home Subscriber Server
Máy chủ thuê bao thƣờng trú
HS-SCCH
High Speed Shared Control
Channel
Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao
HSUPA
High Speed Uplink Packet

Mạng số dịch vụ tích hợp
ISI
Inter Symbols Interference
Nhiễu liên ký tự
LNA
low noise amplifier
Khuyêch đại âm nhiễu thấp
LO
Local Oscillator
Bộ dao động nội
LOS
Line of Sight
Tầm nhìn thẳng
LTE
Long Term Evolution
Sự phát triển dài hạn
MAC
Medium Access Control
Điều khiển truy nhập môi trƣờng
MAP
Mobile Application Part
Phần ứng dụng di động
MBMS
Multimedia Broadcast Multicast
System
Hệ thống phát quảng bá đa điểm
đa phƣơng tiện
MBR
Maximum Bit Rate
Tốc độ bít tối đa

NAS
Non-access Stratum
Tầng không truy nhập
NAS
Network Address Table
Bảng địa chỉ mạng
NB
Narrowband
Băng hẹp
NMT
Nordic Mobile Telephone
Điện thoại di động Bắc Âu
OFDM
Orthogonal Frequency Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia tần số trực
giao
OFDMA
Orthogonal Frequency Division
Multiple Access
Đa truy nhập phân chia tần số trực
giao
O&M
Operation and Maintenance
Vận hành và bảo dƣỡng
PAPR
Peak to Average Power Ratio
Tỉ lệ công suất đỉnh tới trung bình
PAR
Peak-to-Average Ratio

Function
Chức năng tính cƣớc tài nguyên và
chính sách
PCS
Personal Communication
Services
Dịch vụ truyền thông cá nhân
PDCCH
Physical Downlink Control
Channel
Kênh điều khiển đƣờng xuống vật
lý
PDCP
Packet Data Convergence
Protocol
Giao thức hội tụ dữ liệu gói
PDN
Packet Data Network
Mạng dữ liệu gói
PDU
Payload Data Unit
Đơn vị dữ liệu tải tin
PDSCH
Physical Downlink Shared
Channel
Kênh chia sẻ đƣờng xuống vật lý
P-GW
Packet Data Network Gateway
Cổng mạng dữ liệu gói
PHICH

Mật độ phổ công suất
PSS
Primary Synchronization Signal
Tín hiệu đồng bộ sơ cấp
PUCCH
Physical Uplink Control Channel
Kênh điều khiển hƣớng lên vật lý
PUSCH
Physical Uplink Shared Channel
Kênh chia sẻ hƣớng lên vật lý
QAM
Quadrature Amplitude
Modulation
Điều chế biên độ cầu phƣơng
QCI
QoS Class Identifier
Nhận dạng cấp QoS
QoS
Quality of Service
Chất lƣợng dịch vụ
QPSK
Quadrature Phase Shift Keying
Khóa dịch pha vuông góc
RACH
Random Access Channel
Kênh truy nhập ngẫu nhiên
RAN
Radio Access Network
Mạng truy nhập vô tuyến
RAR

Tín hiệu chuẩn
RSCP
Received Symbol Code Power
Công suất mã ký hiệu nhận đƣợc
RSRP
Reference Symbol Received
Power
Công suất thu đƣợc ký hiệu chuẩn
RSRQ
Reference Symbol Received
Quality
Chất lƣợng thu đƣợc ký hiệu chuẩn
RSSI
Received Signal Strength
Indicator
Chỉ thị cƣờng độ tín hiệu thu đƣợc
SAE
System Architecture Evolution
Phát triển kiến trúc hệ thống
SCCPCH
Secondary Common Control
Physical Channel
Kênh vật lý điều khiển chung thứ
cấp
SCM
Spatial Channel Model
Chế độ kênh không gian
SC-
FDMA
Single Carrier Frequency

Single Input Multiple Output
Đơn đầu vào đa đầu ra
SMS
Short Message Service
Dịch vụ bản tin ngắn
SNR
Signal to Noise Ratio
Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu
SON
Self Optimized Networks
Mạng tự tối ƣu
SR
Scheduling Request
Yêu cầu lập lịch biểu
S-RACH
Short Random Access Channel
Kênh truy nhập ngẫu nhiên ngắn
SRB
Signaling Radio Bearer
Phần tử mang báo hiệu vô tuyến
SRS
Sounding Reference Signals
Tín hiệu chuẩn thăm dò
SSS
Secondary Synchronization
Signal
Tín hiệu đồng bộ thứ cấp
SU-
MIMO
Single User Multiple Input

SCDMA
Time Division Synchronous Code
Division Multiple Access
Phân chia theo thời gian – đa truy
nhập phân chia theo mã đồng bộ
TPC
Transmit Power Control
Điều khiển công suất phát
TRX
Transceiver
Bộ thu phát
TTI
Transmission Time Interval
Khoảng thời gian truyền
UDP
Unit Data Protocol
Giao thức đơn vị dữ liệu
UE
User Equipment
Thiết bị đầu cuối
UL
Uplink
Đƣờng lên
UL-SCH
Uplink Shared Channel
Kênh chia sẻ đƣờng lên
UMTS
Universal Mobile
Telecommunications System
Hệ thống thông tin di động toàn

băng rộng
WLAN
Wireless Local Area Network
Mạng nội bộ không dây
X1AP
X1 Application Protocol
Giao thức ứng dụng X1 18

 Hình 1.1 Tiến trình phát triển của thông tin di động 22
Hình 2.1 Phát triển kiến trúc 3GPP hƣớng tới kiến trúc phẳng hơn 30
Hình 2.2. Kiến trúc hệ thống cho mạng chỉ có E-UTRAN 31
Hình 2.3 eNodeB kết nối tới các nút logic khác và các chức năng chính 34
Hình 2.4 MME kết nối tới các nút logic khác và các chức năng chính 36
Hình 2.5. Các kết nối S-GW tới các nút logic khác và các chức năng chính 37
Hình 2.6 P-GW kết nối tới các node logic khác và các chức năng chính 39
Hình 2.7 PCRF kết nối tới các nút logic khác & các chức năng chính 40
Hình 2.8 Ngăn xếp giao thức mặt phẳng điều khiển trong EPS 42
Hình 2.9 ngăn xếp giao thức mặt phẳng ngƣời dùng trong EPC 44

Hình 4.4 Cấp phát tài nguyên hƣớng lên đƣợc điều khiển bởi bộ lập biểu eNodeB 79
Hình 4.5 Cấu trúc khung LTE FDD 79
Hình 4.6 Tốc độ dữ liệu giữa các TTI theo hƣớng đƣờng lên 80
Hình 4.7 Cấu trúc khe đƣờng lên với tiền tố vòng ngắn và dài 80
Hình 4.8 Chuỗi mã hóa kênh PUSCH 82
Hình 4.9 Ghép kênh của thông tin điều khiển và dữ liệu 82
Hình 4.10 Cấp phát tài nguyên đƣờng xuống tại eNodeB 83
Hình 4.11 Cấu trúc khe đƣờng xuống cho băng thông 1,4MHz 84
Hình 4.12 Chuỗi mã hóa kênh DL-SCH 84
Hình 4.13 Ví dụ về chia sẻ tài nguyên đƣờng xuống giữa PDCCH & PDSCH 85
Hình 4.14 Sự tạo thành tín hiệu hƣớng xuống 86
Hình 4.15 Tài nguyên PUCCH 88
Hình 4.16 Nguyên tắc điều chế dữ liệu và điều khiển 90
Hình 4.17 Cấp phát các trƣờng dữ liệu & điều khiển khác nhau trên PUSCH 90
Hình 4.18 Các dạng phần mở đầu LTE RACH cho FDD 92
20

Hình 4.19 Vị trí PBCH tại các tần số trung tâm 96
Hình 4.20 Các tín hiệu đồng bộ trong khung 97
Hình 4.21 Vận hành LTE HARQ với 8 tiến trình 98
Hình 4.22 Định thời LTE HARQ cho một gói tin đƣờng xuống duy nhất 99
Hình 4.23 Điều khiển định thời hƣớng lên 99
Hình 4.24 Công suất hƣớng lên LTE với thay đổi tốc độ dữ liệu 100
Hình 4.25 Thủ tục báo cáo thông tin trạng thái kênh (CSI) 101
Hình 4.26 Tự cấu hình cho PCI 104
Hình 5.1 Các tín hiệu đồng bộ sơ cấp & thứ cấp  104
Hình 5.2 Sự hình thành tín hiệu đồng bộ trong miền tần số 108
Hình 5.3 Tổng quan về thủ tục truy nhập ngẫu nhiên 111
Hình 5.4 Minh họa cơ bản cho truyền dẫn phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên 113
Hình 5.5 Định thời phần mở đầu tại eNodeB cho các ngƣời sử dụng truy nhập ngẫu

tƣơng tự, là mạng điện thoại di động đầu tiên của nhân loại, đƣợc khơi mào ở Nhật
vào năm 1979. Những công nghệ chính thuộc thế hệ thứ nhất này có thể kể đến là:
 NMT (Nordic Mobile Telephone – Điện thoại di động Bắc Âu) đƣợc sử dụng
ở các nƣớc Bắc Âu, Tây Âu và Nga.
 AMPS (Advanced Mobile Phone Sytem – Hệ thống điện thoại di động tiên
tiến) đƣợc sử dụng ở Mỹ và Úc.
 TACS (Total Access Communication Sytem – Hệ thống truyền thông truy
nhập toàn phần) đƣợc sử dụng ở Anh. Hình 1.1 Tiến trình phát triển của thông tin di động
Hầu hết các hệ thống đều là hệ thống tƣơng tự và dịch vụ truyền chủ yếu là
thoại. Với hệ thống này, cuộc gọi có thể bị nghe trộm bởi bên thứ ba. Những điểm
yếu của thế hệ 1G là dung lƣợng thấp, xác suất rớt cuộc gọi cao, khả năng chuyển
cuộc gọi không tin cậy, chất lƣợng âm thanh kém, không có chế độ bảo mật…do
vậy hệ thống 1G không thể đáp ứng đƣợc nhu cầu sử dụng .
23

1.1.2. H thng th h th hai ( 2G)
Hệ thống di động thế hệ thứ 2 sử dụng truyền vô tuyến số cho việc truyền tải.
Những hệ thống mạng 2G thì có dung lƣợng lớn hơn những hệ thống mạng thế hệ
thứ nhất. Một kênh tần số thì đồng thời đƣợc chia ra cho nhiều ngƣời dùng (bởi việc
chia theo mã hoặc chia theo thời gian). Sự sắp xếp có trật tự các tế bào, mỗi khu vực
phục vụ thì đƣợc bao bọc bởi một tế bào lớn, những tế bào lớn và một phần của
những tế bào đã làm tăng dung lƣợng của hệ thống xa hơn nữa.
Có 4 chuẩn chính đối với hệ thống 2G: Hệ Thống Thông Tin Di Động Toàn Cầu
(GSM) và những dẫn xuất của nó; AMPS số (D-AMPS); Đa Truy Cập Phân Chia
Theo Mã IS-95; và Mạng tế bào Số Cá Nhân (PDC). GSM đạt đƣợc thành công
nhất và đƣợc sử dụng rộng rãi trong hệ thống 2G.
 GSM

đó theo lý thuyết tốc độ ngƣời dùng đã là 14.4Kbps, mặc dù nó không đƣợc thông
dụng cho lắm. HSCSD là cách đơn dàng nhất cho mọi thứ đƣợc tải lên. Những
phƣơng pháp này chính là sự thay thế một khe thời gian, một tram di động có thể
sử dụng nhiều khe thời gian cho một kết nối dữ liệu.Những bổ sung trong dòng
thƣơng mại, giá trị tối đa thƣờng là 4 khe thời gian. Một khe thời gian có thể sử
dụng tốc độ 9.6Kbps hoặc 14.4Kbps. Toàn bộ tốc độ chính là số khe thời gian nhân
với tốc độ dữ liệu của một khe thời gian. Đây chính là mối tƣơng quan không phức
tạp để nâng cấp dung lƣợng của hệ thống, vì nó chỉ là những yêu cầu trong việc
nâng cấp phần mềm đối với mạng nhƣng nó có nhiều trở ngại. Vấn đề quan trọng
nhất trong việc sử dụng tài nguyên sóng vô tuyến một cách khan hiếm. Bởi vì nó là
chuyển mạch- mạch, HSCSD phân bố việc sử dụng khe thời gian một cách liên tục
ngay cả khi không có bất cứ thứ gì đƣợc truyên đi.
 GPRS (General Packet Radio Service) - Dịch vụ vô tuyến gói chung:
GPRS là một hệ thống vô tuyến thuộc giai đoạn trung gian, nhƣng vẫn là hệ thống
3G nếu xét về mạng lõi. GPRS cung cấp các kết nối số liệu chuyển mạch gói với
tốc độ truyền lên tới 171,2Kbps (tốc độ số liệu đỉnh) và hỗ trợ giao thức Internet
TCP/IP và X25, nhờ vậy tăng cƣờng đáng kể các dịch vụ số liệu của GSM. Công
việc tích hợp GPRS vào mạng GSM đang tồn tại là một quá trình đơn giản. Một
phần các khe trên giao diện vô tuyến dành cho GPRS, cho phép ghép kênh số liệu
gói đƣợc lập lịch trình trƣớc đối với một số trạm di động. Phân hệ trạm gốc chỉ cần
nâng cấp một phần nhỏ liên quan đến khối điều khiển gói (PCU- Packet Control
Unit) để cung cấp khả năng định tuyến gói giữa các đầu cuối di động các nút cổng
(gateway). Một nâng cấp nhỏ về phần mềm cũng cần thiết để hỗ trợ các hệ thống
mã hoá kênh khác nhau. Mạng lõi GSM đƣợc tạo thành từ các kết nối chuyển mạch
kênh đƣợc mở rộng bằng cách thêm vào các nút chuyển mạch số liệu và gateway
mới, đƣợc gọi là GGSN (Gateway GPRS Support Node) và SGSN (Serving GPRS
Support Node). GPRS là một giải pháp đã đƣợc chuẩn hoá hoàn toàn với các giao
diện mở rộng và có thể chuyển thẳng lên 3G về cấu trúc mạng lõi.
 EDGE ( Enhanced Data Rates for GSM Evolution): Tốc độ số liệu tăng
cƣờng để phát triển GSM: EDGE có thể phát nhiều bit gấp 3 lần GPRS trong một

thể phân loại thành các lĩnh vực nhƣ: Dịch vụ dữ liệu máy tính, dịch vụ viễn thông,
dịch vụ nội dung số nhƣ âm thanh hình ảnh. Những lý do trên thúc đẩy các tổ chức
nghiên cứu phát triển hệ thống thông tin di động trên thế giới tiến hành nghiên cứu
và đã áp dụng trong thực tế chuẩn mới cho hệ thống thông tin di động: Thông tin di
động 3G
1.1.3. 
Vào năm 1992, ITU công bố chuẩn IMT-2000 (International Mobil
Telecommunication -2000) cho hệ thống 3G với các ƣu điểm chính đƣợc mong đợi
đem lại bởi hệ thống 3G là:
+ Cung cấp dịch vụ thoại chất lƣợng cao.
+Các dịch vụ tin nhắn (e-mail, fax, SMS, chat, ).
+ Các dịch vụ đa phƣơng tiện (xem phim, xem truyền hình, nghe nhạc, ).
26

+ Truy nhập Internet (duyệt Web, tải tài liệu, ).
+Sử dụng chung một công nghệ thống nhất, đảm bảo sự tƣơng thích toàn cầu
giữa các hệ thống.
Để thoả mãn các dịch vụ đa phƣơng tiện cũng nhƣ đảm bảo khả năng truy cập
Internet băng thông rộng, IMT-2000 hứa hẹn cung cấp băng thông 2Mbps, nhƣng
thực tế triển khai chỉ ra rằng với băng thông này việc chuyển giao rất khó, vì vậy
chỉ có những ngƣời sử dụng không di động mới đƣợc đáp ứng băng thông kết nối
này, còn khi đi bộ băng thông sẽ là 384 Kbps, khi di chuyển bằng ô tô sẽ là
144Kbps. Các hệ thống 3G điển hình là:
 UMTS (W-CDMA)
UMTS (Universal Mobile Telephone System), dựa trên công nghệ W-CDMA, là
giải pháp đƣợc ƣa chuộng cho các nƣớc đang triển khai các hệ thống GSM muốn
chuyển lên 3G. UMTS đƣợc hỗ trợ bởi Liên Minh Châu Âu và đƣợc quản lý bởi
3GPP tổ chức chịu trách nhiệm cho các công nghệ GSM, GPRS. UMTS hoạt động
ở băng thông 5MHz, cho phép các cuộc gọi có thể chuyển giao một cách hoàn hảo
giữa các hệ thống UMTS và GSM đã có. Những đặc điểm của WCDMA nhƣ sau:

1.2. 
LTE là thế hệ thứ tƣ của chuẩn UMTS do 3GPP phát triển. UMTS thế hệ thứ ba
dựa trên WCDMA đã đƣợc triển khai trên toàn thế giới. Để đảm bảo tính cạnh
tranh cho hệ thống này trong tƣơng lai, tháng 11/2004 3GPP đã bắt đầu dự án nhằm
xác định bƣớc phát triển về lâu dài cho công nghệ di động UMTS với tên gọi Long
Term Evolution (LTE). 3GPP đặt ra yêu cầu cao cho LTE, bao gồm giảm chi phí
cho mỗi bit thông tin, cung cấp dịch vụ tốt hơn, sử dụng linh hoạt các băng tần hiện
có và băng tần mới, đơn giản hóa kiến trúc mạng với các giao tiếp mở và giảm đáng
kể năng lƣợng tiêu thụ ở thiết bị đầu cuối.
Giao diện không gian và các thuộc tính liên quan của hệ thông LTE đƣợc
tóm tắt trong bảng 1.1.
Băng tần
1,25 – 20 MHz
Song công
FDD , TDD , bán song công FDD

Di động

350km/h

Đa truy nhập
Đƣờng xuống OFDMA
Đƣờng lên SC-FDMA

MIMO
Đƣờng xuống 2 * 2 ; 4 * 2 ; 4 * 4
Đƣờng lên 1 * 2 ; 1 * 4
Tốc độ dữ liệu đỉnh
trong 20MHz
Đƣờng xuống : 173 và 326 Mb/s tƣơng ứng với cấu hình

đầu cuối di chuyển từ 0 đến 15km/h, vẫn hỗ trợ với hiệu suất cao (chỉ giảm đi một
ít) khi di chuyển từ 15 đến 120km/h, đối với vận tốc trên 120 km/h thì hệ thống
vẫn duy trì đƣợc kết nối trên toàn mạng tế bào ,chức năng hỗ trợ từ 120 đến
350km/h hoặc thậm chí là 500km/h tùy thuộc vào băng tần.
Gi tr t phi s dt phu khin :
 Giảm thời gian chuyển đổi trạng thái trên mặt phẳng điều khiển : Giảm thời
gian để một thiết bị đầu cuối ( UE - User Equipment) chuyển từ trạng thái nghỉ
sang nối kết với mạng, và bắt đầu truyền thông tin trên một kênh truyền.Thời gian
này phải nhỏ hơn 100ms.
 Giảm độ trễ ở mặt phẳng ngƣời dùng: Nhƣợc điểm của các mạng tổ ong (ô)
hiện nay là độ trễ truyền cao hơn nhiều so với các mạng đƣờng dây cố định. Điều
này ảnh hƣởng lớn đến các ứng dụng nhƣ thoại và chơi game …,vì cần thời gian
thực. Giao diện vô tuyến của LTE và mạng lƣới cung cấp khả năng độ trễ dƣới
10ms cho việc truyền tải 1 gói tin từ mạng tới UE.
S n m : Tất cả sẽ dựa trên IP. Một trong những
tính năng đáng kể nhất của LTE là sự chuyển dịch đến mạng lõi hoàn toàn dựa
trên IP với giao diện mở và kiến trúc đơn giản hóa. Sâu xa hơn, phần lớn công
việc chuẩn hóa của 3GPP nhắm đến sự chuyển đổi kiến trúc mạng lõi đang tồn tại
sang hệ thống toàn IP. Trong 3GPP. Chúng cho phép cung cấp các dịch vụ linh
hoạt hơn và sự liên hoạt động đơn giản với các mạng di động phi 3GPP và các
mạng cố định. EPC dựa trên các giao thức TCP/IP – giống nhƣ phần lớn các
mạng số liệu cố định ngày nay- vì vậy cung cấp các dịch vụ giống PC nhƣ thoại,
video, tin nhắn và các dịch vụ đa phƣơng tiện. Sự chuyển dịch lên kiến trúc toàn
29

gói cũng cho phép cải thiện sự phối hợp với các mạng truyền thông không dây và
cố định khác.VoIP sẽ dùng cho dịch vụ thoại.
-100km : Trong vòng bán kính 5km LTE cung cấp tối ƣu
về lƣu lƣợng ngƣời dùng, hiệu suất phổ và độ di động. Phạm vi lên đến 30km thì
có một sự giảm nhẹ cho phép về lƣu lƣợng ngƣời dùng còn hiệu suất phổ thì lại

chuyển mạch gói và miền chuyển mạch kênh.

Trích đoạn Kiến trúc hệ thống phát quảng bá đa điểm Truyền dẫn dữ liệu hƣớng xuống Truyền dẫn dữ liệu hƣớng lên So sánh OFDMA và SC-FDMA Đa đầu vào đa đầu ra (MIMO)

---