ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

KIỀU VĂN PHÚ

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ
CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G BẰNG MÔ PHỎNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ

Hà Nội - 2011


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

KIỀU VĂN PHÚ

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ
CHẤT LƯỢNG MẠNG 4G BẰNG MÔ PHỎNG
Ngành:
Chuyên ngành:
Mã số:

Công nghệ thông tin
Truyền dữ liệu & Mạng máy tính
60 48 15

LUẬN VĂN THẠC SỸ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: T.S. ĐINH VĂN DŨNG


2.2 Đánh giá chất lƣợng hệ thống thông tin di động trong kênh…………... 33
nhiễu cộng Gauss………………………………………………………….. 33
2.2.1 Đối với phƣơng pháp truy nhập SC-FDMA .......................................... 33
2.2.2 Đối với phƣơng pháp truy nhập MC-MC-CDMA ................................. 35

2.3 Đánh giá chất lƣợng hệ thống thông tin di động trong kênh…………... 35
có fading và nhiễu cộng Gauss bằng phƣơng pháp truyền thống…………. 35
2.4 Đánh giá chất lƣợng của hệ thống……………………………………... 40
2.5 Kết luận ................................................................................................ 42

CHƢƠNG 3……………………………………………………………… 43
v


ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP TRUY NHẬP BẰNG MÔ PHỎNG……. 43
3.1 Môi trƣờng mô phỏng…………………………………………………. 43
3.2 Đánh giá theo các trạng thái thuê bao di động………………………… 56
3.3 Đánh giá phƣơng pháp truy nhập với các mức điều chế khác nhau……59
3.4 Đánh giá các phƣơng pháp truy nhập khác nhau với cùng một mức….. 62
điều chế……………………………………………………………………. 62
3.5 Kết luận………………………………………………………………... 64

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ………………………………………. 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………….. 66
PHỤ LỤC…………………………………………………………………67

vi



Hình 3.2 - Hệ thống máy phát và thu của SC-FDMA………………………………... 56
Hình 3.3- Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA theo các trạng thái thuê bao…………... 58
Hình 3.4 - Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA theo các trạng thái thuê bao…………... 58
Hình 3.5 - Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA theo các mức điều chế khác nhau……… 60
Hình 3.6 – Hệ thống máy phát tín hiệu của MC-MC-CDMA………………………... 61
Hình 3.7 – Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA và MC-MC-CDMA với M = 16……… 62
Hình 3.8 - Đánh giá chất lƣợng SC-FDMA và MC-MC-CDMA với M =64………. 63

vii


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 - Tốc độ dữ liệu của LTE……………………………………………………..3
Bảng 1.2 - Tốc độ dữ liệu của WiMAX……………………………………………….. 3
Bảng 1.3 - Tốc độ dữ liệu của LTE-Advanced…………………………………………5
Bảng 1.4 - Thể hiện các phƣơng pháp truy nhập của các hệ thống……………………. 6
Bảng 2.1 - Các tham số điều chế cho OFDMA………………………………………. 17
Bảng 2.2 - Khối nguồn tài nguyên vật lý cho các băng thông khác nhau……………. 20
Bảng 2.3 - Các tham số điều chế cho SC-FDMA……………………………………. 25
Bảng 3.1 - Các tham số mô phỏng theo các trạng thái thuê bao……………………... 57
Bảng 3.2 - Các tham số mô phỏng theo các kiểu điều chế…………………………… 59
Bảng 3.3 – Các tham số mô phỏng MC-MC-CDMA………………………………… 62

viii


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
1G
2G
3G

UMTS
WCDMA
WIMAX

First Generation
Second Generation
Third Generation
3rd Generation Partnership Project
Additive White Gaussian Noise
Bit Error Rate
Code Division Multiple Access
Discrete Fourier Transform
Enhanced Data Rate for GSM Evolution
Fast Fourier Transform
Frequency Division Multiple Access
General Packet Radio Service
Global System for Mobile Communication
Inverse Discrete Fourier Transform
Inverse Fast Fourier Transform
International Telecommunication Union
ITU Radiocommunication Sector
Inter Symbol Interference
International Mobile Telecommunications-Advanced

Localized Frequency Division Multiple Access
Long Term Evolution
Multicode Multicarrier Code Devision Multiple Access
Multiple-Input Multiple-Output
Network Address Translation
Orthogonal Frequency Division Multiple

Trong mạng thông tin di động, mỗi một thập kỷ chứng kiến một thế hệ mạng
mới. Thế hệ đầu tiên (1G) khởi đầu từ những năm 80. Đó là thế hệ điện thoại di động
tƣơng tự. Thế hệ thứ 2G bắt đầu nổi lên từ những năm đầu của thập kỷ 90. Thế hệ thứ
2G là công nghệ di động kỹ thuật số, cung cấp dịch vụ cả thoại và dữ liệu. Thế hệ thứ
3 bắt đầu từ năm 2001 ở Nhật, đặc trƣng bởi dịch vụ thoại, dữ liệu và đa phƣơng tiện
với tốc độ cao. Hệ thống cận 4G, nền tảng cho thế hệ thứ 4G. Con đƣờng phát triển
của các công nghệ mạng thông tin di động đƣợc thể hiện ở hình 1.1 dƣới đây[16].

Hình 1.1- Con đƣờng tiến hóa của công nghệ di động[7]

1


Thế hệ 1G:
Đây là hệ thống truyền tín hiệu tƣơng tự. Sử dụng phƣơng pháp truy nhập phân
chia theo tần số FDMA và điều chế tần số FM với các đặc điểm:
 Phƣơng pháp truy nhập: FDMA.
 Dịch vụ đơn thuần là thoại.
 Chất lƣợng thấp.
 Bảo mật kém.
AMPS (Advanced Mobile Phone System) là hệ thống thông tin di động thuộc
thế hệ thứ nhất đƣợc triển khai tại Bắc Mỹ vào năm 1978 tại băng tần 800 MHz.
Thế hệ 2G:





Chuẩn: GSM
Phƣơng pháp truy nhập: TDMA/FDMA


Chuẩn: WCDMA (UMTS)
Phƣơng pháp truy nhập: CDMA
Sử dụng trong các băng tần: 1885 – 2025 (MHz) và 2110 – 2200 (MHz)
Tốc độ dữ liệu: 2 Mbps

1.2 Các hệ thống mạng cận 4G và 4G
Các hệ thống mạng cận 4G:
 3GPP Long-Term Evolution (LTE): là công nghệ cận 4G thƣờng mang nhãn
hiệu "4G", nhƣng phiên bản LTE phát hành đầu tiên không thực hiện đầy đủ các yêu
cầu IMT-Advanced. LTE có tốc độ dữ liệu lý thuyết lên đến 100 Mbit/s cho tuyến

2


xuống và 50 Mbit/s cho tuyến lên nếu sử dụng một kênh 20 MHz và nhiều hơn thế nữa
nếu sử dụng MIMO.
Dịch vụ LTE công bố đầu tiên của thế giới đƣợc khai trƣơng ở hai thủ đô
Scandinavian là Stockholm (hệ thống Ericsson) và Oslo ( hệ thống Huawei) vào ngày
14 tháng 12 năm 2009 và mang nhãn hiệu 4G. Các thiết bị đầu cuối ngƣời dùng đƣợc
sản xuất bởi Samsung. Hiện nay, hai dịch vụ LTE công bố ở Mỹ đƣợc cung cấp bởi
MetroPCS và Verizon Wireless. AT & T cũng có dịch vụ LTE trong kế hoạch triển
khai từ giữa năm 2011 đến cuối năm 2013, Sprint Nextel đã bắt đầu xem xét để
chuyển đổi từ WiMax sang LTE trong tƣơng lai gần.
Ở Hàn Quốc, SK Telecom và LG U+ đã cho phép truy nhập dịch vụ LTE kể từ
ngày 1 tháng 7 năm 2011 cho các thiết bị dữ liệu, dự kiến triển khai toàn quốc vào
năm 2012.
LTE
Tốc độ đỉnh cho tuyến xuống


 UMB (formerly EV-DO Rev. C): là tên thƣơng hiệu cho một dữ án 4G đã dừng
trong nhóm chuẩn 3GPP2 để cải tiến chuẩn điện thoại di động thế hệ thứ ba CDMA
2000 cho các ứng dụng và các yêu cầu thế hệ tiếp theo. Vào tháng 11 năm 2008,
Qualcomm, nhà tài trợ chính thức của UMB, tuyên bố kết thúc sự phát triển của công
nghệ này, thay vì ƣu chuộng LTE. Mục tiêu là để đạt đƣợc tốc độ dữ liệu trên 275
Mbit/s cho luồng xuống và 75 Mbit/s cho luồng lên.
 Flash-OFDM : ở giai đoạn đầu của hệ thống Flash-OFDM đã đƣợc dự kiến sẽ
đƣợc tiếp tục phát triển thành một chuẩn 4G.
 Các hệ thống iBurst và MBWA (IEEE 802.20): hệ thống iBurst (hoặc HCSDMA- High Capacity Spatial Division Multiple Access) là giai đoạn đầu xem nhƣ là
một ứng cử tiền 4G. Sau đó nó đƣợc phát triển thêm thành hệ thống di động truy nhập
không dây băng thông rộng (MBWA), còn đƣợc gọi là IEEE 802.20.
Các hệ thống mạng 4G:
 IEEE 802.16m hoặc WirelessMAN-Advanced: là sự tiến hóa của chuẩn
802.16e đang đƣợc phát triển, với mục tiêu thực hiện đầy đủ các tiêu chuẩn IMTAdvanced với tốc độ 1 Gbit/s cho ngƣời dùng cố định và 100 Mbit/s cho ngƣời dùng
di động.
 LTE-Advanced: là một ứng cử cho chuẩn IMT-Advanced, nó đƣợc chuẩn hóa
bởi tổ chức 3GPP và gửi đến ITU-T vào mùa thu năm 2009, và dự kiến sẽ đƣợc phát
hành vào năm 2012. Mục tiêu của LTE Advanced là để đạt đƣợc và vƣợt các yêu cầu
của ITU. LTE-Advanced là một cải tiến cần thiết cho LTE. Nó không phải là một công
nghệ mới nhƣng có cải tiến hơn mạng LTE hiện có. Điều này làm cải thiện hiệu quả
chi phí cho nhà cung cấp LTE và sau đó nâng cấp lên LTE-Advanced tƣơng tự nhƣ
các nâng cấp từ WCDMA lên HSPA (High Speed Packet Access). LTE và LTEAdvanced cũng thực hiện bổ sung phổ và ghép kênh để cho phép nó đạt đƣợc tốc độ
dữ liệu cao hơn.
Truyền dẫn đa điểm phối hợp: đa điểm phối hợp truyền nhận là một công nghệ
ứng cử xem xét cho LTE-Advanced nhƣ một công cụ để cải tiến độ che phủ của các
tốc độ dữ liệu cao, thông qua các cell cạnh và tăng thông lƣợng hệ thống. Nó đƣợc
chứng minh hiệu quả quang phổ có thể đƣợc cải thiện với nhiều công nghệ anten (4
hoặc nhiều anten hơn) bằng cách sử dụng các phƣơng pháp phối hợp can nhiễu không
gian.
Do đó, các phƣơng pháp đa truy nhập, tăng cƣờng kênh truyền dẫn bằng kỹ

Các thành phần công nghệ đƣợc quan tâm trong hệ thống LTE-Advanced nhƣ:
phƣơng pháp truy nhập, ứng dụng IPV6, anten và SDR.

5


1.3.1 Phƣơng pháp truy nhập
Các phƣơng pháp truy nhập của LTE-Advanced/IMT-Advanced đƣợc chỉ ra
trong bảng 1.4 ở dƣới.
WCDMA
(UMTS)

HSPA
HSDPA/
HSUPA

HSPA+

LTE

LTE-ADVANCED
(IMT-ADVANCED)

384 k

14 M

28 M

100 M

Phát
hành 7

Phát hành
8

Phát hành 10

Khoảng năm
triển khai
ban đầu

4/2003

6/2005
HSDPA
8/2007
HSUPA

9/2008

10/2009

Phƣơng pháp
truy nhập

CDMA

CDMA



6


Hình 1.3 - Sơ đồ khối của nhóm SC-FDMA trong tuyến lên LTE-Advanced[7]
Ngoài các phƣơng pháp truy nhập của LTE-Advanced ở trên, còn có các
phƣơng pháp truy nhập khác nhƣ: MIMO OFDM, MIMO OFDMA và MIMO SCFDMA, MC-MC-CDMA . . ..
1.3.2 Ứng dụng IPv6
Không giống nhƣ mạng thông tin di động 3G là dựa trên hai cơ sở hạ tầng bao
gồm các node mạng chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói tƣơng ứng, thì ở mạng
thông tin di động 4G chỉ dựa trên chuyển mạch gói. Điều này đòi hỏi độ trễ truyền dữ
liệu thấp.
Trƣớc thời điểm mà mạng thông tin di động 4G triển khai, việc xử lý của địa
chỉ IPv4 đã cạn kiệt và đƣợc dự kiến sẽ đến giai đoạn cuối cùng của nó. Vì vậy, trong
bối cảnh mạng thông tin di động 4G đang phát triển, thì việc hỗ trợ IPv6 là điều cần
thiết để cho phép hỗ trợ một số lƣợng lớn các thiết bị không dây. Bằng cách tăng số
lƣợng địa chỉ IP. IPv6 loại bỏ sự cần thiết của dịch địa chỉ mạng (NAT), một phƣơng
pháp chia sẻ giới hạn số lƣợng địa chỉ giữa các nhóm lớn hơn của các thiết bị, mặc dù
NAT vẫn đƣợc yêu cầu để giao tiếp với các thiết bị mà có sẵn trên các mạng IPv4.
Tính đến tháng 6 năm 2009, Verizon đã đƣợc đăng tải chi tiết các thông số kỹ
thuật mà đòi hỏi bất kỳ thiết bị 4G nào trên mạng của nó đều đƣợc hỗ trợ địa chỉ
IPv6[15].

7


1.3.3 Anten
Hiệu suất của truyền thông vô tuyến phụ thuộc vào hệ thống anten, mà đƣợc gọi
là anten thông minh. Gần đây, nhiều công nghệ anten đang nổi lên để đạt đƣợc mục
tiêu của các hệ thống thông tin di động 4G nhƣ tốc độ cao, độ tin cậy cao và các thông

Hình 1.5 minh họa các chế độ hoạt động chính của MIMO. Hơn nữa, một trong
số chúng là một trong số các mục tiêu cải tiến đang đƣợc theo đuổi bởi LTE-Avanced.

Hình 1.5 - Các mô hình MIMO trong LTE-Advanced[2]
 MIMO một ngƣời dùng (SU-MIMO): các kỹ thuật ghép kênh không gian và sự
đa dạng truyền có thể đƣợc chọn lựa cho truyền kết hợp với chùm tia. Tính năng này
cùng với MIMO bậc cao hơn (ví dụ nhƣ tăng số lƣợng cổng anten) có thể làm tăng tốc
độ dữ liệu đỉnh ngƣời dùng.
 MIMO đa ngƣời dùng (MU-MIMO): nhấn mạnh vị trí MU-MIMO vì nó cung
cấp hiệu suất tốt nhất. Tính linh hoạt của SDMA đƣợc tăng lên bằng cách cho phép
một số lƣợng luồng khác nhau để tiếp cận từng ngƣời dùng để tăng tốc độ dữ liệu cell
trung bình. SU-MIMO và MU-MIMO tạo ra những gì đƣợc gọi là single-site MIMO.
 MIMO phối hợp: thông lƣợng cell cạnh ngƣời dùng là thúc đẩy mạnh mẽ bằng
cách sử dụng phối hợp trong việc truyền và nhận của các tín hiệu giữa các trạm cơ sở
khác nhau, mà còn giúp giảm nhiễu liên cell. Những kỹ thuật này, đƣợc gọi là phối
hợp đa điểm truyền và nhận, là một tập hợp các công nghệ chính.
Vì vậy MIMO có lẽ là tính năng quan trọng nhất của LTE-Advanced để cải
thiện tốc độ bit dữ liệu và hiệu quả quang phổ. LTE-Advanced mở rộng khả năng
MIMO và hiện tại hỗ trợ tám anten tuyến xuống và bốn anten tuyến lên mà trong khi
đó LTE hỗ trợ tối đa bốn anten tuyến xuống và một anten tuyến lên.
1.3.4 SDR
SDR là một trong những hình thức kiến trúc không dây mở (OWA). Vì mạng
thông tin di động 4G là một tập các tiêu chuẩn không dây, nên hình thức cuối cùng của
một thiết bị 4G sẽ tạo thành các tiêu chuẩn khác nhau. Điều này có thể nhận ra đƣợc
một cách hiệu quả bằng cách sử dụng công nghệ SDR, mà đƣợc phân loại theo khu
vực phủ sóng vô tuyến[15].

9



đạt đƣợc tốc độ truyền gói dữ liệu real-time lên tới 1 Gb/s đối với các thiết bị đang di
chuyển ở vận tốc 20 km/h.
Nhật Bản: NTT DoCoMo đã thử nghiệm 4G và đạt đƣợc tốc độ truyền dữ liệu
là 100 Mb/s đối với đƣờng truyền uplink (đƣờng truyền từ trạm thu mặt đất đến vệ
tinh) và 20 Mb/s đối với đƣờng truyền downlink (đƣờng truyền từ vệ tinh xuống một
trong các trạm thu mặt đất). Hãng sẽ tiếp tục tiến hành thử nghiệm thực tế nhằm mục

10


đích phát triển chuẩn toàn cầu 4G. Nhật Bản hy vọng các dịch vụ 4G sẽ đƣợc thƣơng
mại hóa ở nƣớc này vào năm 2010[19].
Tình hình triển khai, thử nghiệm công nghệ 4G tại Việt Nam:
Với sự phát triển không ngừng của mạng thông tin vô tuyến hiện nay, việc
chuyển sang mạng 4G trong thời gian tới là hoàn toàn có thể. Hệ thống di động 4G tập
trung vào việc tích hợp các công nghệ không dây hiện tại nhƣ GSM, LAN vô tuyến và
Bluetooth. Khác hẳn với 3G chỉ tập trung vào việc phát triển các chuẩn mới và phần
cứng, hệ thống 4G sẽ hỗ trợ các dịch vụ thông minh và mang tính chất cá nhân, cung
cấp hệ thống hoạt động ổn định và dịch vụ chất lƣợng cao. Tuy nhiên, việc chuyển từ
các hệ thống hiện nay sang 4G sẽ gặp phải những thách thức rất lớn, liên quan tới các
vấn đề nhƣ trạm di động, hệ thống mạng và dịch vụ[19].
Quý III/2010, Bộ Thông tin và Truyền thông đã cấp 5 giấy phép cho thử
nghiệm công nghệ 4G cho các doanh nghiệp VNPT, CMC, FPT, VTC và Viettel
.Theo đó các doanh nghiệp sẽ thử nghiệm công nghệ 4G trong thời hạn một năm và có
thể kéo dài trong thời gian hai năm để đánh giá công nghệ và nhu cầu của ngƣời sử
dụng tại Việt Nam[18].
Mới đây, Viettel đã chính thức công bố chƣơng trình triển khai xây dựng thử
nghiệm mạng 4G theo công nghệ LTE (Long Term Evolution) trên địa bàn Hà Nội.
Ngay sau đó, thị trƣờng cũng nhận đƣợc thông tin từ CMC cho hay, doanh
nghiệp này đã đạt đƣợc thoả thuận với VTC trong việc chia sẻ hạ tầng và sử dụng hiệu

đang chú ý để phát triển lên mạng 4G là 3GPP LTE và WiMAX. Tuy nhiên trƣớc
những lợi thế của 3GPP LTE (dựa trên cơ sở hạ tầng sẵn có của nó,…) thì nhiều nƣớc
chọn lựa theo hƣớng này để phát triển lên mạng thông tin di động 4G. Hiện tại, LTE
đã đƣợc phát triển và triển khai thử nghiệm ở nhiều nơi trên thế giới cũng nhƣ ở Việt
Nam, để đƣa vào ứng dụng rộng rãi trong tƣơng lai gần đây. Mục tiêu của hệ thống
mạng thông tin di động 4G là nâng cao tốc độ truyền dữ liệu, thoại dựa trên nền IP và
các dịch vụ đa phƣơng tiện. Để thực hiện đƣợc điều này, thì nhiều thành phần mới
đƣợc bổ sung vào mạng thông tin di động 4G nhƣ: phƣơng pháp truy nhập mạng
(OFDMA, SC-FDMA, MIMO OFDM, MIMO SC-FDMA và MC-MC-CDMA …), kỹ
thuật đa anten (hệ thống một ngƣời dùng và hệ thống đa ngƣời dùng), mở rộng từ địa
chỉ IPV4 lên IPV6 và kiến trúc SDR. Trƣớc tình hình phát triển mạng thông tin di
động song song với nhu cầu con ngƣời cũng nhƣ những hạn chế của các hệ thống
mạng trƣớc đó, thì việc nghiên cứu, phát triển và triển khai các hệ thống thông tin di
động 4G là vấn đề cần thiết của thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng hiện nay.
Vậy có thể nói rằng, chƣơng 1 định hƣớng cho việc phân tích các giải pháp truy nhập
và đánh giá chất lƣợng mạng đi theo hƣớng ứng dụng OFDMA, SC-FDMA, MIMO
SC-FDMA, MC-MC-CDMA trình bày chi tiết ở chƣơng 2.

12


CHƢƠNG 2
PHƢƠNG PHÁP TRUY NHẬP VÀ ĐÁNH GIÁ
CHẤT LƢỢNG MẠNG
2.1. Phƣơng pháp truy nhập mạng 4G
Hiện tại có nhiều phƣơng pháp truy nhập đã và đang nghiên cứu phát triển tạo
điều kiện để hỗ trợ cho việc xây dựng các mô hình mô phỏng cho các hệ thống thông
tin di động 4G nhƣ: OFDMA, SC-FDMA, MIMO SC-FDMA và MC-MC-CDMA….
2.1.1. Phƣơng pháp truy nhập OFDMA
OFDMA là một loại ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM) mà trong đó

theo hƣớng ngƣợc lại. Đối với dạng sóng hình sin, đầu ra của việc thực hiện FFT sẽ có
một đỉnh tại tần số tƣơng ứng và zero cho những vị trí đầu ra khác. Nếu đầu vào là một
sóng hình vuông, thì đầu ra miền tần số gồm các đỉnh tại nhiều tần số cũng nhƣ một
sóng chứa vài tần số bao phủ.
Xung đầu vào của FFT sẽ có một đỉnh trên tất cả các tần số. Khi sóng hình
vuông có một khoảng thời gian T, thì sẽ có một đỉnh cao hơn tại tần số 1/T tƣơng ứng
với tần số cơ bản của dạng sóng và một đỉnh thấp hơn tại các đƣờng sin lẻ của tần số
cơ bản.
Nguyên tắc máy phát trong bất kỳ hệ thống OFDMA nào đƣợc sử dụng thu hẹp,
thì các sóng mang con trực giao lẫn nhau. Trong LTE khoảng cách sóng mang con là
15 kHz không phụ thuộc vào tổng băng thông truyền tải. Các sóng mang con khác
nhau thì trực giao với mỗi sóng mang con khác, trên mỗi đỉnh sóng xác định điểm lấy
mẫu cho một sóng mang con, còn những sóng mang con khác thì có giá trị zero, xem
hình 2.2 ở dƣới.
Tổng băng thông truyền

Điểm lấy mẫu cho một
sóng mang con
Giá trị 0 cho các sóng
mang con khác

Hình 2.2 - Duy trì tính trực giao của các sóng mang con[6]

14


Sơ đồ cơ bản hệ thống máy phát và thu của OFDMA đƣợc thể hiện hình 2.3 ở dƣới.
Máy phát

Các bit vào


.
.
.

FFT

Các bit thu đƣợc

Bộ
cân
bằng

Bộ
giải
điều
chế

Hình 2.3- Hệ thống máy phát và thu của OFDMA[6]
Tại hệ thống máy phát của OFDMA, sử dụng khối IFFT để tạo ra các tín hiệu.
Nguồn dữ liệu cung cấp đi qua bộ điều chế, nơi mà các chƣơng trình điều chế thích
ứng (QPSK, 16QAM, 64QAM) đƣợc áp dụng. Chuỗi đa mức của các ký hiệu điều chế
này, đƣợc chuyển đổi từ nối tiếp sang song song và tiếp tục đi vào khối IFFT. Thực
hiện IFFT để chuyển đổi các ký hiệu dữ liệu phức này về miền thời gian và tạo ra các
ký hiệu OFDM. Một băng bảo vệ CP đƣợc sử dụng để chèn giữa các ký hiệu OFDMA
nhằm tránh nhiễu liên ký hiệu (ISI). Khoảng bảo vệ CP này đƣợc chèn vào mỗi ký
hiệu bằng cách sao chép phần cuối của ký hiệu và chèn vào phần đầu của ký hiệu, nhƣ
minh họa trong hình 2.4 ở dƣới.

15

trên sự phản hồi tần số ƣớc lƣợng kênh (điều chỉnh pha và biên độ mỗi sóng mang con
đã trãi qua trƣớc đó) của kênh.

16


Tại máy thu, đầu tiên loại bỏ khoảng bảo vệ CP và sau đó các sóng mang con
đƣợc chuyển đổi từ nối tiếp sang song song và đi vào khối FFT. Tại giai đoạn FFT,
thực hiện chuyển đổi các ký hiệu OFDM trong miền thời gian về lại miền tần số, sau
đó thực hiện cân bằng thông qua bộ cân bằng, rồi đem đi giải điều chế và ta thu đƣợc
nguồn dữ liệu ban đầu.
Các tham số điều chế: các tham số điều chế cho các băng thông truyền khác
nhau ở tuyến xuống đƣợc thể hiện trong bảng 2.1 ở dƣới.
Các tham số

Các giá trị

Băng thông truyền (MHz)

12.5

2.5

5

Khoảng cách sóng mang

10

15

(2x3.84
MHz)

15.36
MHz
(4x3.84
MHz)

23.04
MHz

30.72
MHz

Số lƣợng sóng mang con
chiếm

76

151

301

601

901

1201

Số lƣợng ký tự

(4.69/108)
x6
(5.21/120)
x1

(4.69/144)
x6

Mở rộng

16.67/32

16.67/64

16.67/128 16.67/256

16.67/512

16.67/1024

(5.21/160)
x1

Bảng 2.1 - Các tham số điều chế cho OFDMA[11]
Các kiểu điểu chế QAM:
Điều chế QAM là sự kết hợp của điều chế biên độ và điều chế số theo pha tín
hiệu. Dữ liệu đƣợc chuyển giao bởi điều chế hai tín hiệu sóng mang riêng biệt (hình
sin và hình cosin) mà pha ra là 900. Nó sử dụng các loại pha khác nhau: 4QAM,
16QAM, 32QAM, 64QAM và 256QAM. Mỗi trạng thái ký hiệu của QAM định nghĩa
một pha và biên độ cụ thể. Bằng cách tăng số mức, thì hiệu quả của việc tăng QAM

 Việc truyền tuyến lên và tuyến xuống đƣợc tổ chức thành các khung thời gian
Tf = 307200 Ts.
 Một frame có thời gian 10ms, mỗi frame đƣợc chia thành 10 subframes. Mỗi
subframe chia thành 2 slot, mỗi slot có thời gian là 0.5 ms. Trong miền thời gian, một
slot có đúng một khối nguồn dài.

18