Nghiên cứu xử lý lớp vật lý đường lên công nghệ 4g LTE advanced cho mạng di động băng rộng

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - DƯƠNG TOÀN TRUNG NGHIÊN CỨU XỬ LÝ LỚP VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN CÔNG NGHỆ 4G LTE-ADVANCED CHO MẠNG DI ĐỘNG BĂNG RỘNG Chuyên ngành Mã số : Kỹ thuật điện tử : 60.52.70 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.NGUYỄN MINH DÂN HÀ NỘI - 2012 Luận văn hoàn thành HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.NGUYỄN MINH DÂN Phản biện 1:………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc ……… ……… ngày …… tháng … năm …… Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng 30 Cơng nghệ LTE dự tính triển khai năm 2015 Việt Nam với MỞ ĐẦU yêu cầu ngày cao tạo điều kiện cho em nghiên cứu hoàn thiện luận văn Ngay từ đời nay, thông tin di động trở thành ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh đáp ứng ngày tốt nhu cầu liên lạc người Với nhu cầu sử dụng di động ngày cao chất lượng dịch vụ, thông tin di động không ngừng cải tiến, phát triển nhằm mục đích triển khai hệ thống thông tin di động tiên tiến tương lai Công nghệ thông tin di động chia làm nhiều hệ không ngừng phát triển từ 1G, 2G lên 3G, Tuy nhiên, thị trường viễn thông ngày phát triển mở rộng cho thấy rõ hạn chế tốc độ số liệu, độ trễ, dung lượng băng thông hệ thống thông tin di động mà 3G HSPA đáp ứng Quá trình nghiên cứu phát triển tăng cường LTE lên LTE-Advanced (4G) với việc đưa nghiên cứu công nghệ ngày trở nên cấp thiết đặc biệt với đường lên nhiều mẻ Được hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy giáo PGS.TS Nguyễn Minh Dân, với nỗ lực thân, đến em hồn thành luận văn với đề tài “Nghiên cứu xử lý lớp vật lý đường lên công nghệ 4G LTE-Advanced cho mạng di động băng rộng” Nội dung luận văn bao gồm ba chương: - Chương 1: Trình bày tổng quan phát triển hệ thống thông tin di động từ hệ thứ đến 4G LTE/LTE-Advanced - Chương 2: Trình bày số cơng nghệ cho phát triển 4G LTE/LTE-Advanced 4 29 - Chương 3: Trình bày xử lý lớp vật lý đường lên 4G LTE/LTE-Advanced CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ 4G LTE/LTE-ADVANCED KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong vòng hai thập kỷ gần viễn thơng lĩnh vực có tốc độ phát triển nhanh đến chóng mặt, đặc biệt thông tin di động Chương tập trung giới thiệu nhìn bao qt lộ trình Điều tạo sở hạ tầng rộng khắp, làm cho loại hình phát triển hệ thống thơng tin di động hệ trước đến 4G LTE- dịch vụ trở lên đa dạng, phong phú với chất lượng dịch vụ nâng Advanced Những yêu cầu cấp thiết ưu điểm hệ thống 4G cao, đáp ứng nhu cầu người xã hội LTE đại LTE-Advanced R10 đưa xem xét diện cho bước tiến trọng yếu khả thông tin Viễn thông trở thành phương tiện liện lạc ngày di động LTE chuẩn hoá 3GPP, đưa kiến trúc mặt Trong thập kỷ qua, phát triển từ cơng nghệ chi phí cao phẳng dựa tảng IP đơn giản phiên R8 Để tăng khả dành cho số cá nhân thành hệ thống hầu hết người hỗ trợ cho dịch vụ liệu chuyển mạch gói, 3GPP tiếp sử dụng Công nghệ viễn thông chia thành hệ khác tục phát triển chuẩn hóa phiên LTE từ R8 lên R10 nhau, 1G hệ sóng liên lạc năm 1980, 2G hệ thống phát triển phiên khác tương lai cho phép cải thiện điện thoại kỹ thuật số đầu tiên, 3G hệ thống điện thoại dùng băng tốc độ truyền dẫn liệu đường xuống đường lên rộng Kế hoạch phát triển lâu dài (LTE) thường gọi Mạng 4G LTE-Advanced R10 cải thiện dung lượng mạng “4G”, có nhiều người nói LTE phiên 10, đáng kể đặc biệt đường lên sử dụng phương thức xử lý biết đến LTE nâng cao, thực 4G Với biên kênh giao vận, báo hiệu tham khảo, truyền liệu đa anten, báo hiệu đời LTE, (phiên 8), sau đổi thành 3.9G điều khiển L1/L2, hiệu chỉnh thời gian UE khả cao Việc tăng lên dãy số vấn đề tên gọi Điều quan trọng đạt tốc độ liệu đỉnh Gbps cho đường xuống 1,5 Gbps khả thực hệ thống cách phát triển chúng cho đường lên dải tần cấp phát 100MHz, cho phép nhà Trong vấn đề này, cần ý LTE LTE nâng cao công nghệ, với từ nâng cao thêm vào để đánh dấu quan hệ khai thác đưa nhiều dịch vụ tốc độ bit cao, cải thiện QoS dịch vụ có đạt chi phí thấp LTE phiên 10 (LTE nâng cao ITU/IMT nâng cao) Điều Ở Việt Nam LTE đặc biệt LTE-Advanced phiên không làm LTE nâng cao khác với LTE khơng phải 10 nhiều mẻ với phát triển mạnh mẽ viễn bước cuối công nghệ LTE Một mặt khác quan thông giới mà cụ thể LTE R11 nghiên cứu triển khai 28 bị Khi để khởi động lại truyền dẫn số liệu đường lên, trước trọng công việc việc phát triển LTE LTE nâng tiên cần thực giai đoạn đồng lại thời gian đường xuống cao phần việc phát triển 3GPP, diễn đàn cách sử dụng phương pháp truy cập ngẫu nhiên trước truyền phát triển hệ thống 3G (WCDMA/HSPA) Với phát PUSCH PUCCH đường lên triển ngày mạnh mẽ công nghệ thơng tin di động, mơ tả q trình tiến tới 4G LTE/LTE-Advanced công nghệ Với tập hợp sóng mang, có sóng mang thành có phần truyền từ thiết bị đầu cuối Về nguyên tắc, định thời phát trước khác cho sóng mang thành phần khác hình dung Thúc đẩy việc tập hợp sóng mang liên dải, nơi sóng mang thành phần khác nhận vị trí địa lý khác sử dụng thiết bị vô tuyến từ xa cho số dải tần Tuy nhiên, việc triển khai không phổ biến lợi ích đơn giản, LTE sử dụng thời gian trước lệnh cho tất sóng mang thành phần đường lên Hình 1.1: Q trình phát triển cơng nghệ thơng tin di động đến 4G LTE định nghĩa kết nối vô tuyến mạng di động với nhiều ưu điểm Và sử dụng OFDM công nghệ điều chế sử dụng rộng rãi, Wimax, Wi-Fi công nghệ quảng bá số DVB DAB Thế hệ đẩy tốc độ số liệu ngày cao Sự phát triển tốc độ số liệu đỉnh người dùng mơ tả hình Đầu tiên WCDMA triển khai năm 27 2002 đưa 384kbps, mạng HSDPA 3.6 – 14 Mbps, HSPA+ 21 – 168 Mbps, LTE 150 – 300 Mbps LTE-Advanced 1Gbps tăng lên 2000 lần qua chu kỳ 10 năm Các thành phần công nghệ phiên 10 LTEAdvanced bao gồm: - Tập hợp sóng mang lên tới 40 MHz tồn dải tần sau có khả lên tới 100 MHz - Phát triển MIMO lên tới 8*8 đường xuống 4*4 đường lên - Các node chuyển tiếp cung cấp giải pháp truyền tải đơn giản - Các mạng không đồng tối ưu hóa ảnh hưởng lớp bao gồm macro, micro, pico femto cell Hình 3.24: Nâng cao thời gian đường lên Giá trị định thời phát trước cho thiết bị đầu cuối di động mạng xác định dựa đo truyền dẫn đường lên tương ứng Vì chừng đầu cuối di động cịn tiến hành truyền dẫn đường lên, truyền dẫn trạm gốc thu sử dụng để ước tính định thời thu đường lên sở cho lệnh định thời phát trước Nếu đầu cuối di động khơng phát thứ đường Hình 1.9: Phát triển tốc độ số liệu đỉnh 3GPP lên thời gian dài, thực truyền dẫn đường lên Trong trường hợp này, đồng thời gian đường lên 26 hiệu phát từ đầu cuối di động khác phải tới trạm gốc gần Các đặc điểm LTE-Advanced R10 thiết kế tích hợp linh đồng thời gian, hay đồng thời gian cho phép nhiều hoạt tương thích với đầu cuối LTE R8 để sử dụng chung phần CP Để đảm bảo điều này, LTE có chế định thời sóng phát trước Về nguyên lý chế giống điều khiển định thời đường lên cho OFDM Về chất, định thời phát trước đoạn dịch âm đầu cuối di động đầu khung thu đường xuống khung phát đường lên Bằng cách đặt khoảng dịch thích hợp cho đầu cuối di động, mạng điều khiển định thời tín hiệu thu trạm gốc từ đầu cuối di động Các đầu cuối di động xa so với trạm gốc bị trễ truyền sóng lớn cần bắt đầu phát đường lên sớm so với đầu cuối di động gần trạm gốc minh họa hình 3.24 Trong ví dụ này, thiết bị đầu cuối nằm gần trạm gốc có trễ truyền sóng nhỏ TP,1 Vì đầu cuối di động này, giá trị định thời phát trước TA,1 nhỏ đủ để bù đắp cho trễ truyền sóng đảm bảo định thời trạm gốc Trái lại, đầu cuối di động thứ hai đặt xa trạm gốc nên trễ truyền sóng TP,2 lớn hơn, cần có giá trị dịch định thời phát trước TA,2 lớn mang 8 25 tổng băng thông hệ thống khả dụng Mỗi tài nguyên bao CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHO PHÁT TRIỂN LTE/LTE-ADVANCED Mục đích phát triển hệ thống thông tin di động tiến lên 4G LTE-Advanced cao cung cấp tốc độ số liệu cao cho người sử dụng đầu cuối so với trước phiên 3G tiêu chuẩn Điều khơng bao gồm 12 sóng mang (một khối tài nguyên) khe phân khung đường lên Để đảm bảo phân tập tần số, tài nguyên tần số nhảy tần biên khe, nghĩa tài nguyên điều khiển L1/L2 gồm 12 sóng mang biên phổ khe thứ bán khung tài nguyên kích cỡ đặt phần thấp phổ khe thứ khai khung ngược hàm khả tốc độ đỉnh cao mà đảm bảo tốc độ cao lại Nếu cần nhiều tài nguyên cho báo hiệu điều khiển đường lên tồn kể biên Để đạt yêu cầu đó, L1/L2, chẳng hạn trường hợp tổng băng thông lớn để hỗ trợ số số công nghệ cho phát triển LTE/LTE-Advanced truyền dẫn số người sử dụng lớn, khối tài nguyên bổ sung ấn định liệu tốc độ cao, lập biểu, thích ứng đường truyền HARQ cạnh khối tài nguyên ấn định trước thơng tin di động đưa xem xét áp dụng Phương thức truy nhập gói đường lên tốc độ cao 3G HSUPA đề cập để có nhìn cụ thể bước tiến LTE/LTE-Advanced sau 2.2 Truyền dẫn tốc độ số liệu cao thông tin di động Truyền dẫn tốc độ cao (băng rộng) bị giới hạn yếu tố: Băng thông hạn chế, tạp âm, nhiễu, méo dạng tín hiệu ảnh hưởng pha đinh chọn lọc tần số đường truyền Với yếu tố cơng suất tín hiệu thu cịn đủ lớn, có Hình 3.23: Cấu trúc tài nguyên sử dụng cho báo hiệu điều khiển L1/L2 đường lên trường hợp không truyền dẫn đồng thời UL- thể sử dụng điều chế bậc cao hay sơ đồ anten dựa ghép kênh SCH không gian 3.5.Hiệu chỉnh thời gian đường lên Với yếu tố thứ hai để đạt tốc độ số liệu cao có Sơ đồ truyền dẫn đường lên LTE dựa DFTS-OFDM đảm thể tăng tỷ số tín hiệu tạp âm cách giảm kích thước ô để bảo tính trực giao nội ô, nghĩa truyền dẫn đường lên thu từ giảm cự ly phủ sóng, kết hợp hợp lý tín hiệu thu nhiều anten đầu cuối di động khác không gây nhiễu cho máy thu Yêu cầu để đảm bảo tính trực giao đường lên tín 24 HSPA, báo cáo CQI mạng sử dụng để lập biểu phụ sử dụng tạo búp nhiều anten phát tập trung công suất phát thuộc kênh đường xuống điều khiển tốc độ Tuy nhiên, khác với phía máy thu đích HSPA lập biểu đường xuống LTE thực miền thời gian tần số nên báo cáo LTE CQI thị chất lượng kênh miền thời gian miền tần số - Các yêu cầu lập biểu để thị đầu cuối di động cần tài nguyên cho truyền dẫn UL-SCH Khác với đường xuống, khơng có báo hiệu đường lên Với yếu tố thứ ba sử dụng biện pháp giảm kích thước giảm số người sử dụng giảm lưu lượng Nhờ giảm mức nhiễu tương đối cho phép đạt tốc độ số liệu cao Cùng với kết hợp hợp lý tín hiệu thu nhiều anten sử dụng tạo búp nhiều anten phát tập trung cơng suất phát phía máy thu đích giúp tăng tỷ số tín hiệu nhiễu hệ thống để thị khn dạng truyền tải cho mạng Vì đầu cuối di động Đối với yếu tố cuối sử dụng truyền dẫn đơn sóng ln ln phải tuân theo cho phép lập biểu nhận từ mạng mang kết hợp cân máy thu truyền dẫn đa sóng mang khn dạng truyền tải UL-SCH đặc tả Vì mạng mà đặc biệt OFDM biết từ trước khuôn dạng truyền tải sử dụng cho truyền dẫn ULSCH lý để phải báo hiệu tường minh đường lên Với lý tương tự, khơng có thơng báo tường minh thơng tin liên quan đến HARQ UL-SCH Báo hiệu điều khiển đường lên L1/L2 nói cần phát đường lên không phụ thuộc vào việc đầu cuối di động có số liệu kênh truyền tải đường lên (UL-SCH) để phát hay khơng khơng phụ thuộc vào việc đầu cuối di động có ấn định tài nguyên đường lên để truyền dẫn UL-SCH hay không Nếu đầu cuối di động không ấn định tài nguyên đường lên cho truyền dẫn UL-SCH, thơng tin điều khiển L1/L2 (CQI, công nhận HARQ yêu cầu lập biểu) phát tài nguyên ấn định đặc biệt cho điều khiển đường lên L1/L2 Như minh họa hình 3.23, tài nguyên đặt biên 2.2.3.Truyền dẫn đa sóng mang Một cách để tăng tổng băng thông truyền dẫn mà khơng làm hại tín hiệu chọn lọc tần số kênh vơ tuyến sử dụng truyền dẫn đa sóng mang Như mơ tả hình vẽ đây, truyền dẫn đa sóng mang, thay truyền tín hiệu băng rộng, nhiều tín hiệu băng hẹp (thường gọi sóng mang con) ghép kênh theo tần số truyền đồng thời đường truyền vô tuyến đến máy thu 10 23 trường hợp thiết bị đầu cuối với truyền tải đa anten, mong muốn sử dụng tất đầu cuối anten khuyếch đại công suất đầu cuối tương ứng để điều khiển báo hiệu L1/L2 PUCCH để tận dụng đầy đủ sức mạnh đạt đa dạng tối đa Để thêm đa dạng, LTE R10 giới thiệu khả đa dạng truyền tải hai anten cho PUCCH Sự đa dạng truyền tải hỗ trợ cho PUCCH Hình 2.5: Nguyên lý OFDM áp dụng cho đường xuống LTE gọi SORTD Nguyên tắc SORTD truyền báo hiệu điều khiển Một giải pháp sử dụng truyền đa sóng mang cho phép tiết kiệm băng thơng ghép kênh phân chia theo tần số trực giao đường lên cách sử dụng tài nguyên khác (thời gian, OFDM LTE sử dụng giải pháp cho đường xuống Nguyên lý tần số mã hóa) anten khác Về chất, truyền tải tổng quát OFDM trường hợp minh họa PUCCH từ hai anten giống hệt truyền PUCCH từ hai thiết bị Đối với đường lên, để giảm ảnh hưởng tỷ số công suất đỉnh cơng suất trung bình PAPR lớn OFDM, đường lên sử dụng phương pháp cải tiển OFDM cho phép truyền tín hiệu giống đơn sóng mang với tên gọi SC-FDMA minh họa đầu cuối khác sử dụng tài nguyên khác Như vậy, SORTD tạo đa dạng đạt điều cách sử dụng tài nguyên gấp đôi dùng PUCCH so với truyền dẫn khác 3.4.Báo hiệu điều khiển L1/L2 đường lên hình (Với DFT: biến đổi Fourier rời rạc, IDFT: biến Giống đường xuống LTE, cần có dạng báo đổi Fourier rời rạc ngược, FFT: biến đổi Fourier nhanh, IFFT: biến hiệu điều khiển đường lên (điều khiển đường lên L1/L2) để đổi Fourier nhanh ngược, MMSE: Sai số bình phương trung bình cực hỗ trợ truyền dẫn kênh truyền tải đường xuống (DL-SCH) tiểu) đường lên (UL-SCH) Báo hiệu điều khiển đường lên L1/L2 bao gồm: - Các công nhận HARQ khối truyền tải DL-SCH thu - CQI (chỉ thị chất lượng kênh) để thị chất lượng kênh đường xuống dựa ước tính đầu cuối di động Tương tự 22 11 SRS truyền dẫn hình lược Thơng tin việc nên sử dụng thông số truyền SRS bao hàm thông tin PDCH, bao gồm hai bit, ba kết hợp thị thông số cụ thể SRS Kết hợp thứ tư thị SRS khơng truyền Hình 2.6: Ngun lý SC-FDMA 3.3.Truyền liệu đa anten đường lên 2.3.Lập biểu, thích ứng đường truyền HARQ Việc truyền liệu đa anten đường xuống hỗ trợ hệ Có nhiều thay đổi nhanh ngẫu nhiên chất lượng thống LTE từ phiên R8 Ở LTE R10 hỗ trợ truyền đường truyền vô tuyến ô thay đổi cần liệu đa anten đường lên Việc truyền liệu đa anten đường lên có xem xét khai thác cách có lợi thể dùng để nâng cao đường truyền liệu đường lên hiệu hệ thống cách khác nhau: 2.3.1.Thích ứng đường truyền với điều khiển công suất tốc độ số liệu - Để nâng cao tốc độ truyền liệu hiệu phổ tần cho Điều khiển công suất động thực điều chỉnh công suất truyền liệu đường lên cách tiền mã hóa hỗ trợ ghép kênh phát đường truyền vô tuyến để bù trừ thay đổi khác không gian lên tới bốn lớp cho kênh liệu vật lý đường lên điều kiện kênh tức thời Về nguyên lý, điều khiển công PUSCH suất phát tăng công suất máy phát điều kiện kênh vô tuyến - Để nâng cao hiệu suất việc truyền liệu đường lên cách truyền dẫn đa dạng thông qua kênh điều khiển lớp vật lý đường lên PUCCH 3.3.3.Đa dạng đường truyền PUCCH Việc tiền mã hóa đường truyền nhiều lớp sử dụng cho việc truyền tải liệu đường lên PUSCH Tuy nhiên, tồi ngược lại Trong trường hợp lưu lượng gói, điều quan trọng người sử dụng đảm bảo tốc độ số liệu cao tới mức Khi giải pháp thay cho điều khiển cơng suất thích ứng đường truyền cách điều khiển tốc độ động Trong trường hợp điều kiện kênh thuận lợi, tốc độ số liệu tăng ngược lại 12 21 (R8) truyền dẫn SRS không theo chu kỳ, giới thiệu LTE R10 b.Truyền dẫn SRS không theo chu kỳ Trái ngược với SRS theo chu kỳ, SRS không theo chu kỳ truyền dẫn khe, kích hoạt báo hiệu PDCCH phần cấp lập biểu Cấu trúc miền tần số SRS không theo chu kỳ đồng với SRS theo chu kỳ Ngoài ra, giống việc truyền liệu SRS theo chu kỳ, truyền SRS khơng theo chu kỳ truyền kí hiệu cuối phân khung Thêm vào đó, thời gian tính từ SRS khơng theo chu kỳ truyền cách cấu hình thiết bị đầu cuối sử dụng báo hiệu lớp cao Hình 2.7: (a) Điều khiển công suất, (b) Điều khiển tốc độ 2.3.2.Lập biểu phụ thuộc kênh Các thông số miền tần số cho SRS không theo chu kỳ (băng thông, lẻ “hình lược”, ) định dạng tín hiệu lớp cao (RRC) Tuy nhiên, khơng có truyền dẫn SRS thực Lập biểu điều khiển việc ấn định tài nguyên chia sẻ thiết bị đầu cuối kích hoạt kích hoạt người sử dụng thời điểm Nó liên quan mật thiết với SRS rõ ràng PDCCH Khi nhận kích hoạt, SRS thích ứng đường truyền thường lập biểu thích ứng đường truyền SRS không theo chu kỳ sẵn truyền coi chức liên kết Nguyên lý lập biểu việc chia sẻ tài nguyên người sử dụng, mặt lý thuyết, phụ thuộc vào đặc tính giao diện vơ tuyến, vào việc đường truyền đường lên hay đường xuống vào việc truyền dẫn người sử dụng khác có trực giao hay khơng có cấu hình cho thiết bị đầu cuối sử dụng thơng số cấu hình miền tần số Truyền SRS thêm vào sau thực có thêm kích hoạt Ba thơng số khác cấu hình cho SRS khơng theo chu kỳ, ví dụ phân biệt vị trí tần số truyền dẫn 20 3.2.Báo hiệu tham khảo đường lên Báo hiệu tham khảo đường lên thực đường lên LTE Có loại báo hiệu tham khảo định nghĩa cho đường lên LTE: 13 Chiến lược trình bày lập biểu phụ thuộc kênh lập biểu xét điều kiện đường truyền vô tuyến tức thời Lập biểu người sử dụng theo điều kiện đường truyền vô tuyến tức thời tốt thường gọi lập biểu tỷ số tín hiệu nhiễu cực đại (max-C/I) hay tốc độ cực đại Vì ơ, điều kiện - Báo hiệu tham khảo giải điều chế đường lên (DM-RS) đường truyền vô tuyến khác thường thay đổi độc lập, dự định sử dụng trạm gốc cho ước lượng kênh giải điều chế thời điểm ln có đường truyền vô tuyến với chất lượng coherent kênh vật lý đường lên (PUSCH PUCCH) Các gần cực đại báo hiệu tham khảo giải điều chế phát với PUSCH PUCCH sau phát với băng thơng kênh vật lý tương đương - Báo hiệu tham khảo âm đường lên (SRS) dự định sử dụng trạm gốc cho ước lượng trạng thái kênh nhằm hỗ trợ lập biểu phụ thuộc kênh đường lên thích ứng đường truyền SRS sử dụng trường hợp truyền dẫn đường lên cần thiết, khơng có số liệu để truyền tải Cuối cùng, SRS đường lên sử dụng để ước lượng trạng thái kênh đường xuống, giả thiết đủ tương hỗ đường lên/đường xuống Điều đặc Hình 2.8: Lập biểu phụ thuộc kênh 2.4.Truy nhập gói đường lên tốc độ cao 3G HSUPA HSUPA hay gọi tăng cường đường lên đưa vào biệt quan trọng cho TDD, vận hành đường xuống đường lên WCDMA R6 HSUPA đảm bảo cải thiện dung lượng hiệu tần số sóng mang thơng thường ngụ ý mức độ cao đường lên tốc độ số liệu cao hơn, trễ giảm dung lượng hệ tính tương hỗ đường xuống/đường lên ngắn hạn so với FDD thống tăng HSUPA bổ sung cho HSDPA kết hợp hai thuật ngữ 3.2.2.Báo hiệu tham khảo SRS đường lên Có hai loại truyền SRS định nghĩa cho đường lên LTE: truyền dẫn SRS theo chu kỳ, có sẵn từ phiên LTE gọi HSPA Cốt lõi HSUPA sử dụng hai công nghệ sở HSDPA lập biểu nhanh HARQ nhanh với kết hợp mềm Cũng 14 19 giống HSDPA, HSUPA sử dụng khoảng thời gian ngắn 2ms cho (hình 3.5) Trong trường hợp bước nhảy dựa dải phụ, tập hợp TTI đường lên Các tăng cường thực WCDMA khối tài nguyên ảo cung cấp lập lịch xếp tới thông qua kênh truyền tải mới, E-DCH (kênh riêng tăng cường) tập hợp tương đương khối tài nguyên vật lý theo bước nhảy mẫu Mặc dù sử dụng công nghệ giống HSDPA, HSUPA đặc trưng ô Tài nguyên sử dụng cho truyền tải, PRB thu có số khác biệt so với HSDPA khác biệt ảnh cách dịch VRB cung cấp lập lịch số hưởng lên việc thực chi tiết tính năng: dải phụ theo bước nhảy mẫu, bước nhảy mẫu cung cấp - Trên đường xuống, tài nguyên chia sẻ công suất mà dịch khác cho khe (hình 3.6) mã đặt nút trung tâm (nút B) Trên đường lên, tài nguyên chia sẻ đại lượng nhiễu đường lên cho phép, đại lượng phụ thuộc vào công suất nhiều nút nằm phân tán (các nút UE) - Trên đường xuống lập biểu đệm phát đặt nút, đường lên lập biểu đặt Hình 3.5: Định nghĩa dải phụ cho bước nhảy PUSCH nút B đệm số liệu phân tán UE Vì UE phải thơng báo thơng tin tình trạng đệm cho lập biểu - Đường lên WCDMA HSUPA không trực giao xảy nhiễu truyền dẫn ô Trái lại đường xuống kênh phát trực giao Vì điều khiển công suất quan trọng đường lên để xử lý vấn đề gần xa E-DCH phát với khoảng dịch công suất tượng đối so với kênh điều khiển đường lên điều khiển công suất cách điều chỉnh dịch công suất cho phép cực đại, lập biểu điều khiển tốc độ Hình 3.6: Bước nhảy tương đương bước nhảy mẫu định nghĩa trước 18 15 tần số OFDM bản, K số lượng ký hiệu OFDM sẵn số liệu E-DCH Trái lại HSDPA, công suất phát không đổi (ở sàng phân khung (tương đương 11 12 hay lớn mức độ định) với sử dụng thích ứng tốc độ số liệu nữa) M băng thông bắt buộc số sóng mang Giả định cặp khối nguồn bắt buộc liên tục miền tần số Đây giả định điển hình cho DFTS-OFDM hồn toàn chặt chẽ trường hợp phát hành LTE R8 R9 LTE R10 giới thiệu khả - Chuyển giao E-DCH hỗ trợ Việc thu số liệu từ đầu cuối nhiều có lợi đảm bảo tính phân tập, phát số liệu từ nhiều ô HSDPA phức tạp chưa có lợi phân bổ miền tài nguyên tần số riêng rẽ cho truyền dẫn PUSCH Chuyển giao mềm cịn có nghĩa điều khiển cơng suất Cụ thể hơn, phiên R10 phân bổ tài ngun đường lên có nhiều để giảm nhiễu gây lân cận trì tương thể bao gồm số cực đại hai nhóm tần số riêng rẽ minh thích ngược với UE khơng sử dụng E-DCH họa hình 3.4, mà nhóm bao gồm số cặp khối tài nguyên (các cặp khối tài nguyên N1 N2 tương ứng) - Trên đường xuống, điều chế bậc cao (có xét đến hiệu cơng suất hiệu băng thông) sử dụng để cung cấp tốc độ số liệu cao số trường hợp, chẳng hạn lập biểu ấn định số lượng mã định kênh cho truyền dẫn đại lượng công suất truyền dẫn khả dụng lại cao Đối với đường lên tình hình lại khác, khơng cần thiết phải chia sẻ mã định kênh người sử dụng khác thơng thường tỉ lệ mã hóa kênh Hình 3.4: Truyền dẫn đa nhóm đường lên 3.1.3.Bước nhảy tần số PUSCH Phân phối truyền tải đường lên cho PUSCH gọi bước nhảy tần số đường lên a.Bước nhảy dựa bước nhảy/ánh xạ mẫu đặc trưng ô thấp đường lên Như khác với đường lên điều chế bậc cao hữu ích đường lên ô vĩ mô không xem xét phát hành đầu HSUPA CHƯƠNG 3: XỬ LÝ LỚP VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN TRONG LTE/LTE-ADVANCED Chương xét cụ thể vấn đề liên quan đến lớp vật lý, Nhằm hỗ trợ bước nhảy dựa dải phụ theo bước tập trung vào xử lý lớp vật lý đường lên LTE/LTE-Advanced nhảy/ánh xạ mẫu đặc trưng ô, tập hợp dải phụ liên tiếp xử lý kênh giao vận, báo hiệu tham khảo, truyền dẫn đa anten, dải định định nghĩa từ toàn dải tần số đường lên 16 17 báo hiệu điều khiển L1/L2 hiệu chỉnh thời gian đường lên Qua trình bày so sánh khác với hệ trước 3.1.Xử lý kênh giao vận Mô tả xử lý lớp vật lý áp dụng với kênh chia sẻ đường lên (UL-SCH) xếp tài nguyên vật lý đường lên theo chuẩn trục tọa độ thời gian – tần số OFDM 3.1.1.Các bước xử lý Hình 3.2: DFT tiền mã hóa K khối M ký hiệu điều chế Trong phiên LTE (R8 R9) truyền dẫn đơn anten hỗ trợ cho đường lên Tuy nhiên phiên LTE R10, truyền dẫn đa anten, cụ thể tiền mã hóa anten lên tới bốn cổng anten hỗ trợ cho đường lên 3.1.2.Sắp xếp tài nguyên vật lý Việc lập biểu gán cho khối tài nguyên theo cặp sử dụng cho truyền dẫn đường lên, cụ thể truyền dẫn kênh vật lý PUSCH mang kênh giao vận UL-SCH Hình 3.1: Xử lý lớp vật lý cho UL-SCH Hình 3.3: Sắp xếp tài nguyên vật lý đường lên Hình 3.3 minh họa làm K*M ký hiệu tiền mã hóa DFT đầu anten xếp đặt tới biểu đồ thời gian - ... thông tin di động từ hệ thứ đến 4G LTE/ LTE -Advanced - Chương 2: Trình bày số cơng nghệ cho phát triển 4G LTE/ LTE -Advanced 4 29 - Chương 3: Trình bày xử lý lớp vật lý đường lên 4G LTE/ LTE -Advanced. .. nỗ lực thân, đến em hoàn thành luận văn với đề tài ? ?Nghiên cứu xử lý lớp vật lý đường lên công nghệ 4G LTE- Advanced cho mạng di động băng rộng? ?? Nội dung luận văn bao gồm ba chương: - Chương 1:... đường lên điều chế bậc cao hữu ích đường lên vĩ mơ không xem xét phát hành đầu HSUPA CHƯƠNG 3: XỬ LÝ LỚP VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN TRONG LTE/ LTE -ADVANCED Chương xét cụ thể vấn đề liên quan đến lớp vật lý,