Chương I: Tổng quan về công nghệ LTE
I.1: Giới thiệu
I.2: Tổng quan về công nghệ LTE
I.3: Các tính năng và yêu cầu thiết kế
I.4: Đa truy nhập
I.5: Khả năng ứng dụng
Chương II: Cấu trúc hệ thống
II.1 Truy nhập vô tuyến mặt đất E-UTRAN
II.3 Hệ thống mạng lõi
Chương III : Truy nhập vô tuyến
III.1 TRuy nhập đường xuống
III.2: Truy nhập đường lên
III.3: ARQ kiểm soát lỗi và kế hợp mềm
III.4: Đa truy nhập MIMO
III.5: Cấu trúc khungTDD và FDD
Chương I: Tổng quan về công nghệ LTE
I.1 Giới thiệu
+Cùng với sự phát triển cũng như đòi hỏi cũa xã hội ngành khoa học trong lĩnh vực truyền
dẫn viễn thông cũng luôn phát triển để đáp ứng những yêu cầu đó.
1
+ Đặc biệt là trong xã hội ngày nay nhu cầu về trao đổi thông tin , truyền dữ liệu, các dịch
vụ trên các thiết bị di động liệu ngày càng cao. Các hệ thống thông tin di động 2g, 2,5g và
đặc biệt la 3g vẫn đang hoạt động khá trơn chu và ngày càng phát triển với những thế
mạnh của mình tuy nhiên chúng vẫn phần nào chưa đáp ứng được mong đợi của những
khách hàng có nhu cầu sử dụng truyền dữ liệu tốc độ cao. Hệ thông thông tin di động sử
dụng công nghệ LTE được phát triển sẽ giải quyết được những khó khăn trên.
I.2 Tổng quan về công nghệ LTE
+ LTE là từ viết tắt của Long term evolution miêu tả công việc chuẩn hóa của 3GPP để xác
định phương thức truy nhập vô tuyến tốc độ cao mới cho hệ thống truyền thông di động.
+ LTE là bước tiếp theo dẫn đến hệ thống thông tin di động thứ 4 hay còn gọi là 4g. hệ
thống này được kỳ vọng có nhũng tiến bộ vượt bậc về công nghệ cũng như những tính
I.3.2 Yêu cầu thiết kế và băng tần sử dụng
+ Chất lượng dịch vụ: Hỗ trợ tính năng đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS cho các thiết bị.
VoIP đảm bảo chất lượng âm thanh tốt, độ trễ ở mức tối thiểu (thời gian chờ gần như
không có) thông qua các mạng chuyển mạch UMTS
Liên kết mạng: Khả năng liên kết với các hệ thống UTRAN/GERAN hiện có và các hệ
thống không thuộc 3GPP (non-3GPP) cũng sẽ được đảm bảo. Thời gian trễ trong việc
truyền tải giữa E-UTRAN và UTRAN/GERAN sẽ nhỏ hơn 300ms cho dịch vụ thời gian
thực và không quá 500ms cho các dịch vụ còn lại
Hiệu quả sử dụng phổ tần cao
Trễ được giảm xuống còn <10ms
- I.4 triển vọng
- Trên thế giới đã có nhiều hãng viễn thông lớn triển khai hoạt động mạng LTE
Mạng NTT DoCoMo của Nhật sẽ đi tiên phong khi đặt mục tiêu khai trương dịch vụ vào
năm 2009.
Các mạng Verizon Wireless, Vodafone, và China Mobile tuyên bố hợp tác thử
nghiệm LTE vào năm nay. Việc triển khai cơ sở hạng tầng cho LTE sẽ bắt đầu vào nửa sau
của năm 2009 và kế hoạch cung cấp dịch vụ sẽ bắt đầu vào năm 2010.
-
3
Đầu tháng ngày 8 tháng 10 năm 2010 vừa rồi, hãng viễn thông Ericsson Việt Nam đã phối
hợp với Cục Tần số Vô tuyến điện của Bộ Thông tin và Truyền thông trình diễn công nghệ
LTE – công nghệ tiền 4G trước sự chứng kiến của đại diện của Bộ cùng các mạng di động
Việt Nam.
Chuyên gia của Ericsson cho biết, nếu như tốc độ của dịch vụ ADSL được cung cấp tại
Việt Nam trung bình từ 1,5Mbps – 6Mbps đã là băng rộng thì với LTE, thế vẫn chưa là gì.
Công nghệ TD-LTE có tốc độ lý tưởng lên đến 110 Mbps với cấu hình tương tự .
Đợt thử nghiệm vừa rồi diễn ra ở băng tần 2300-2400Mhz . Kết thúc cuộc thử nghiêm tốc
độ đo được tốc độ tải xuống đạt 80Mbps tải lên đạt 20Mbps. Vượt xa tốc độ truy nhập của
ADSL hiện nay.
1.5 quản lý tài nguyên vô tuyến
ENodB ( Evoled NodeB)
Là trạm gốc được tăng cường mới, có tên là Evolved NodeB dựa trên chuẩn 3GPP. Nó là
một BTS được tăng cường cung cấp giao diện không gian LTE và thực hiện quản lý tài
nguyên vô tuyến cho hệ thống truy nhập tiên tiến. chức năng của ENodB :
• Chức năng quản lý tài nguyên vô tuyến
• Nén IP header và mã hoá dòng dữ liệu người sử dụng
Quản lý dữ liệu truyền tải một cách tự lập
Bảo đảm chất lượng dịch vụ
Thực hiên các cuộc chuyển giao với các UE
II.2 Hệ thống mạng lõi EPC (evoled packet core)
Đặc điểm
6
Hệ thống mạng lõi của LTe đã cải tiến và phát triển chỉ sử dụng duy nhất một phương thức
là chuyển mạch gói. Và truyền dữ liệu ,xác định vị trí thuê bao bằng phương thức định
tuyến IP trong toàn bộ hệ thống
Kiến trúc mạng được rút gọn hơn so với mạng 3G góp phần làm giảm giá thành khi triển
khai mạng.
Chức năng của các khối
II.2.1 PDN Gateway
PDN GW cung cấp kết nối cho UE tới các mạng dữ liệu gói bên ngoài tại các điểm vào ra
của lưu lượng cho UE. Một UE có thể đồng thời kết nối với nhiều hơn một PDN GW để
truy nhập nhiều PDN. Chức năng của PDN GW gồm có:
Quản lý một quý địa chỉ IP và cấp phát các địa chỉ IP cho các UE
+ Thực hiện sự cưỡng bức chính sách (Policy enforcement).
+ Lọc gói cho mỗi user.(Per-user based packet filtering (by e.g. deep packet inspection)
+ Hỗ trợ tính cước.
+ Ngăn chặn hợp pháp (Lawful Interception)
+ Packet screening
+ Định vị địa chỉ UE IP
+ Chức năng DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol)
+ MME là điểm cuối cùng trong mạng để thực hiện việc dịch mật mã, bảo vệ toàn diện cho
báo hiệu NAS và vận hành quản lý khoá bảo mật.
II.3Các giao diện liên kết
Giao diện : S1
Giao diện S1 là giao diện phân cách giữa E-UTRAN và EPC. Nó được chia thành hai
phần: S1-U, có thể mang theo dữ liệu giao thông giữa các-eNode B và các GW phục vụ, và
các S1-MME, mà là một giao diện báo hiệu chỉ giữa các-eNode B và các MME
Giao diện X2 : Giao diện X2 là giao diện giữa các eNode-B, gồm hai phần:-X2 C là các
mặt phẳng điều khiển giao diện giữa eNode-B, trong khi U-X2 là giao diện người dùng
máy bay giữa eNode-B. Người ta cho rằng luôn luôn tồn tại một giao diện X2 giữa eNode-
B rằng cần phải giao tiếp với nhau, ví dụ, để hỗ trợ bàn giao
Giao dịên S3: - là giao diện giữa S GW và cổng SGSN của mạng 2G,3G .Nó cho phép
người sử dụng và trao đổi thông tin ghi tên cho liên mạng di động 3GPP truy cập ở trạng
thái nhàn rỗi và / hoặc hoạt động
8
Hình 2.2:chức năng phân chia giữa E-UTRAN và lõi tiến hóa gói
II.4 Giao thức giao diện vô tuyến
Dữ liệu được truyền trên đường xuống dưới dạng các gói IP trên một trong những tải
tin SAE (SAE bearers). Trước khi truyền đi qua giao diện vô tuyến, những gói IP đến
(incoming IP packets) sẽ đi qua nhiều phần tử, được tổng kết dưới đây và được mô tả chi
tiết hơn trong những phần sau:
Điều khiển tài nguyên vô tuyến Radio Resource Control (RRC): Các lớp RRC thực
hiện chức năng kiểm soát bao gồm duy trì mặt phẳng, nhắn tin và phát hành xử lý kết nối
di động, bảo mật, và quản lý QoS.
Giao thức hội tụ số liệu gói (Packet Data Convergence Protocol -PDCP): thực hiện
việc nén tiêu đề IP (IP header) để làm giảm số lượng bit cần thiết cho việc truyền dẫn
thông qua giao diện vô tuyến.
Điều khiển liên kết vô tuyến (Radio Link Control - RLC): đảm nhiệm việc phân đoạn /
ghép nối, điều khiển việc truyền lại, và phân phát lên các lớp cao hơn theo thứ tự. Không
giống như WCDMA, giao thức RLC được định vị trong eNodeB vì chỉ có một loại node