Nghiên cứu các kỹ thuật định vị trong mạng 4g lte

Độ rộng băng tần cơ sở của tín hiệu OFDM bằng P∙∆f, nghĩa là số sóng mang con nhân với khoảng cách giữa các sóng mang con, tuy nhiên phổ của tín hiệu OFDM cơ sở giảm rất chậm bên ngoài đ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những gì viết trong luận văn là do sự tham khảo, tìm tòi, học hỏi của bản thân và sự hướng dẫn tận tình của PGS.TS Lê Nhật Thăng Mọi kết quả nghiên cứu cũng như ý tưởng của tác giả khác (nếu có) đều được trích dẫn cụ thể

Đề tài luận văn này cho đến nay chưa được bảo vệ tại bất kỳ một hội đồng bảo

vệ luận văn thạc sĩ nào và cũng chưa hề được công bố trên bất kỳ một phương tiện nào

Tôi xin chịu trách nhiệm về những lời cam đoan trên!

Hà nội, ngày tháng 05 năm 2021

Người cam đoan

Lê Thế Tuấn

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành cuốn luận văn này, trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình đến PGS.TS Lê Nhật Thăng đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài luận văn

Tôi chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa, các Thầy Cô giáo Khoa Công nghệ Điện tử Thông tin Trường Đại học Mở Hà Nội

Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những người thân của tôi đã quan tâm động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Với khả năng nghiên cứu của bản thân còn nhiều thiếu sót, tôi xin kính mong được sự chỉ dẫn và đóng góp của các chuyên gia, các Thầy Cô và các bạn đồng nghiệp

để đề tài này được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MẠNG 4G-LTE 3

1.1 Lịch sử phát triển các hệ thống thông tin di động 3

1.1.1 Hệ thống 1G (hệ thống tương tự) 3

1.1.1.1 Lịch sử phát triển 3

1.1.1.2 Đặc điểm của hệ thống 3

1.1.2 Hệ thống 2G (Digital) 3

1.1.2.1 Lịch sử phát triển [1] 3

1.1.3 Mạng thông tin di động 3G 4

1.1.3.1 Đặc điểm và các kỹ thuật chính 4

1.1.4 Thế hệ 3.5G 5

1.2 Mạng thông tin di động thế hệ thứ 4 (4G LTE) 5

1.2.1 Tổng quan mạng 4G LTE 5

1.2.2 Kiến trúc, đặc điểm mạng 4G LTE 7

1.2.2.1 Kiến trúc mạng truy nhập vô tuyến 7

1.2.2.2 Kiến trúc mạng lõi 8

1.2.3 Các kỹ thuật cho truy nhập vô tuyến trong LTE [2] 12

1.2.3.1 Công nghệ đa truy nhập cho đường xuống OFDM và OFDMA 12

1.2.3.2 Công nghệ đa truy nhập cho đường lên SC-FDMA 19

1.2.3.3 Điều phối nhiễu liên tế bào (Inter-cell interference coordination) 21

1.2.4 Các băng tần hỗ trợ [2] 22

1.2.5 Công nghệ đa ăng ten MIMO trong LTE [2] 22

1.2.6 Các kiến trúc giao thức trong mạng LTE [2] 26

1.2.6.1 Điều khiển liên kết vô tuyến RLC (Radio Link Control) 26

1.2.6.2 Điều khiển truy nhập môi trường MAC (Medium Access Control) 28

1.2.7 Các thủ tục truy nhập LTE [2] 29

1.3 Kết luận chương 1 32

CHƯƠNG 2 CÁC KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ TRONG MẠNG 4G LTE 34

2.1 Hệ thống định vị toàn cầu được hỗ trợ (A-GNSS) 34

2.1.1 Hệ thống định vị toàn cầu GNSS 34

2.1.2 Hệ thống định vị toàn cầu được hỗ trợ (A-GNSS) [3] 36

2.1.3 Đánh giá công nghệ định vị A-GNSS 38

2.2 Nhận dạng di động nâng cao (ECID) 38

2.3 Dấu vân tay vô tuyến (RF Fingerprinting) 40

2.4 Sự khác biệt thời gian đến quan sát được (OTDOA) 40

2.5 Kết hợp A-GNSS và OTDOA 41

2.6 Độ chênh lệch thời gian tới của tín hiệu phát lên BS (UTDOA) 41

2.7 So sánh ưu nhược điểm các phương pháp định vị 42

2.8 Kết luận chương 2 43

CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG KỸ THUẬT ĐỊNH VỊ TÍCH HỢP BỘ LỌC KALMAN 44

3.1 Phương pháp định vị OTDOA 44

3.1.1 Phép đo chênh lệch thời gian của tín hiệu tham chiếu (RSTD) 44

3.1.2 Bản đồ đo lường RSTD 45

3.1.3 Phương trình định vị OTDOA cơ bản 45

3.1.4 Tín hiệu tham chiếu định vị (PRS) 46

3.1.5 Kiến trúc OTDOA trong mạng 4G-LTE 47

3.2 Giới thiệu Bộ lọc Kalman 48

3.2.1 Một số lý thuyết về ước lượng 48

3.2.1.1 Kỳ vọng (Expectation) 48

3.2.1.2 Phương sai (Variance) 48

3.2.1.3 Độ lệch chuẩn 49

3.2.1.4 Hiệp phương sai (Covariance) 49

3.2.1.5 Ma trận hiệp phương sai 50

3.2.2 Bộ lọc Kalman 51

3.3 Kỹ thuật định vị OTDOA có tích hợp Bộ lọc Kalman 54

3.3.1 Mô hình mạng 54

3.3.1.1 Cấu trúc liên kết mạng 54

3.3.1.2 Mô hình lan truyền sóng vô tuyến 54

3.3.1.3 Xác định vị trí UE bằng OTDOA 58

3.3.1.4 Áp dụng bộ lọc Kalman 61

3.4 Mô Phỏng 62

3.4.1 Kết quả mô phỏng 62

3.4.2 Đánh giá, nhận xét 65

KẾT LUẬN 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

PHỤ LỤC I 68

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.2 Mạng truy nhập vô tuyến: Các nút và các giao diện 7

Hình 1.4 Kiến trúc EPS phục vụ nút gỗ trợ GPRS/EDGE 9 Hình 1.5 Cấu hình cho EPS hỗ trợ của 3GPP bao gồm cả truy cập UMTS / HSPA 9

Hình 1.12 Điều chế SC-FDMA cho các cuộc truyền hướng lên 21

Hình 1.16 Ghép kênh không gian giúp tăng tốc độ truyền 25

Hình 1.20 Thí dụ về sắp xếp các kênh logic lên các kênh truyền tải 29

Hình 3.7 Kênh pha đinh MIMO + nhiễu AWGN 57

Hình 3.11 Tương quan tín hiệu các eNB tại vị trí UE nhận được 60 Hình 3.12 Giao điểm các đường Hybebol tại vị trí UE 61

Hình 3.15 Kết quả mô phỏng OTDOA ước lượng vị trí UE 63 Hình 3.16 Vị trí chính xác, vị trí ước lượng OTDOA, và Kalman Filter 64

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 So sánh ưu/nhược điểm các phương pháp định vị 42

Bảng 3.1 Ý nghĩa của các ký hiệu dùng trong thuật toán Kalman 53

Bảng 3.2 Cấu hình trễ EPA 55

Bảng 3.3 Tần số Doppler tối đa 55

AGCH Access Grant Channel Kênh cho phép truy nhập

ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng bộ AUC Authentication Center Trung tâm nhận thực

BSC Base Station Controller Bộ điểu khiển trạm gốc

BSIC Basic station Indentity Code Mã nhận dạng trạm gốc

BTS Base Transceiver station Trạm thu phát gốc

CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã

CPCH Common Physical Channel Kênh vật lý chung

CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung

CRC Cyclic Redundancy Check Mã dịch vòng

CSCF Call state Controll Function Chức năng điều khiển cuộc gọi CSICH CPCH Status Indicator Channel Kênh chỉ thị trạng thái CPCH CSPDN Circuit Switch Public Data

Network

Mạng số liệu công cộng chuyển mạch kênh

DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng

DPCCH Dedicatde Physical Control

DPCH Dedicate Physical Channel

DPDCH Physical Channel Dedicated

DRNC Data Channel Drift Radio

Network

Bộ điều khiển mạng vô tuyến trôi

DS SS Controller Direct Sequence

DS-CDMA Spectrum Direct Sequence-Code Đa truy nhập phân chia theo mã

trải phổ chuỗi trực tiếp DSCH Division Multiple Access

EDGE Shared Channel Enhanced Data

Rates for GSM Evolution

Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM

EIR Equipment Identity Register Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị ETSI

European Telecommunication Standard Institute Fast

Assocrated

Viện tiêu chuẩn viễn thông châu

âu

FACCH Control Channel Forward Access

GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ cổng GPRS

GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp GSM Global System for Mobile

HSS Home Subscriber Server Dịch vụ thuê bao thường trú

IF Intermediate Frequency Trung tần

IMSI Internation Mobile Station

ISDN Integrated Sendee Digital

IWF Intel-working Function Chức năng tương tác mạng LAI Location Area Identity Nhận dạng vùng định vị

MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập trung gian

MME Mobile Managerment Entity Thực thể quản lý di động

MSC Mobile Service Switching Center Trung tâm chuyển mạch các

dịch vụ di đông

MSIN Mobile Station Identity Number Số nhận dạng trạm di động MSRN Mobile Station Random Number Số lưu động của trạm di động

MT Mobile Terminal Máy di động

OMC Operation and Management

PAGCH Packet Access Grant Channel Kênh cho phép truy nhập gói

PCCCH Packet Common Control

P-CCPCH Primary Common Control

Physical Channel

Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp

PCPCH Physical Common packet

PCU Packet Control Unit Khối điều khiển dữ liệu gói PDN Packet Data Network Mạng dữ liệu gói

PDSCH Physical Downlink Shared

PSTN Public Switch Telephone

Network

Mạng điện thoại chuyên mạch công cộng

QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha vuông góc

RSTD Reference Signal Time

RF Radio Frequency Tần số vô tuyến (cao tần)

RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RSC Recursive Systematic

Physical Channel

Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp

SGSN Serving GPRS Support Note Điềm hồ trợ GPRS phục vụ SRNC Serving Radio Network

MỞ ĐẦU

Dịch vụ định vị điện thoại di động hiện nay đã chiếm một vị trí rất quan trọng trong các loại hình dịch vụ gia tăng Các doanh nghiệp viễn thông đang cố gắng phát triển các dịch vụ gia tăng để cung cấp nhiều hơn nữa những tiện ích cho khách hàng đồng thời mang lại nguồn lợi nhuận lớn hơn, bên cạnh đó giúp lực lượng an ninh - quốc phòng (ANQP) thực hiện các biện pháp nghiệp vụ góp phần giữ gìn an ninh Quốc gia

Đối với các nhà khai thác mạng, họ có thể sử dụng dịch vụ định vị để triển khai rất nhiều các ứng dụng khác nhau như cứu hộ cứu nạn, theo dõi đối tượng, giám sát giao thông, các dịch vụ truy vấn dựa trên vị trí thuê bao khác Việc phát triển công nghệ định vị di động sẽ mở ra cơ hội cho rất nhiều thuê bao di động có thể sử dụng các tiện ích mà trước đây cần phải có các thiết bị GPS như: Tìm thấy vị trí của mình trên bản đồ, tìm thấy các quán ăn ưa thích, các máy ATM cũng như các siêu thị gần nhất…

Trong tương lai mạng 5G việc định vị vị trí thuê bao là rất quan trọng, để có thể tối ưu hóa các tính năng của mạng, như phục vụ tốt hơn các phương tiện tự hành, nhà máy thông minh, thực tế tăng cường, thực tế ảo…

Trong lĩnh vực ANQP, việc định vị các thiết bị di động sử dụng mạng 4G LTE

có vai trò quan trọng Đặc biệt vấn đề định vị, theo dõi, quản lý đối tượng là các thuê bao chuyên dụng, nghiệp vụ Các trinh sát sử dụng thông tin di động khi thực hiện nhiệm vụ trong một số tình huống như chiến đấu, cứu hộ trong thảm họa, phòng chống khủng bố,… có ý nghĩa vô cùng quan trọng

Trước nhu cầu thực tiễn đó, việc “Nghiên cứu các kỹ thuật định vị trong mạng 4G LTE” là vấn đề mang tính cấp thiết, khoa học và thực sự có ý nghĩa trong việc

quản trị, khai thác và kinh doanh của các nhà mạng cũng như công tác nghiệp vụ của ANQP

Luận văn này, bao gồm 03 chương:

Chương 1 nói về tổng quan về mạng 4G-LTE cho người đọc có cái nhìn nhận tổng quan hệ thống và cấu trúc mạng 4G-LTE với những ưu điểm vượt trội so với hệ thống thông di động 2G/3G trước đây

Chương 2 trình bày các kỹ thuật định vị trong mạng thông tin di động 4G-LTE, qua đó giúp ta có cái nhìn khái quát những ưu điểm nhược điểm của từng công nghệ khi ứng dụng vào thực thế để tăng khả năng định vị chính xác vị trí của thuê bao di động trong mạng 4G-LTE

Chương 3 trình bày về phương pháp định vị OTDOA có tích hợp bộ lọc Kalman,

từ đó đánh giá, nhận xét về khả năng ưu, nhược điểm của phương pháp trong việc định

vị vị trí thuê bao trong thực tế

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN MẠNG 4G-LTE

Nội dung chương 1 sẽ trình bày sơ lược về lịch sử phát triển, đặc điểm công nghệ các mạng thông tin di động 1G/2G/3G/4G-LTE và trình bày tổng quan về mạng thông tin di động 4G-LTE, đặc điểm về công nghệ, cấu trúc mạng của công nghệ 4G-LTE và các ưu điểm của công nghệ 4G-LTE so với các công nghệ trước đây

1.1 Lịch sử phát triển các hệ thống thông tin di động

1.1.1 Hệ thống 1G (hệ thống tương tự)

1.1.1.1 Lịch sử phát triển

Công nghệ di động đầu tiên là công nghệ tương tự, là hệ thống truyền tín hiệu tương tự (analog) là mạng điện thoại di động đầu tiên của nhân loại, được 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) được sử dụng ở các nước Bắc Âu, Tây Âu và

Nga Cũng có một số công nghệ khác như AMPS (Advanced Mobile Phone Sytem –

hệ thống điện thoại di động tiên tiến) được sử dụng ở Mỹ và Úc; TACS (Total Access

Communication Sytem – hệ thống giao tiếp truy cập tổng hợp) được sử dụng ở Anh,

C- 45 ở Tây Đức, Bồ Đào Nha và Nam Phi, Radiocom 2000 ở Pháp; và RTMI ở Italia

[1]

1.1.1.2 Đặc điểm của hệ thống

Hầu hết các hệ thống nếu là hệ thống analog và yêu cầu chuyển dữ liệu chủ yếu

là âm thanh Với hệ thống này, cuộc gọi có thể bị nghe trộm bởi bên thứ ba Một số chuẩn trong hệ thống này là: NTM, AMPS, Hicap, CDPD, Mobitex, DataTac Những điểm yếu của thế hệ 1G là dung lượng thấp, xác suất rớt cuộc gọi cao, khả năng chuyển cuộc gọi không tin cậy, chất lượng âm thanh kém, không có chế độ bảo mật…do vậy hệ thống 1G không thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng [1]

1.1.2 Hệ thống 2G (Digital)

1.1.2.1 Lịch sử phát triển [1]

Năm 1982, hội nghị quản lý bưu điện và viễn thông ở Châu Âu (CEPT – European Conference of Postal and Telecommunications ad minstrations) thành lập 1 nhóm nghiên cứu, GSM – Group Speciale Mobile, mục đích phát triển chuẩn mới về thông tin di động ở Châu âu Năm 1987, 13 quốc gia ký vào bản ghi nhớ và đồng ý giới thiệu mạng GSM vào năm 1991

- Hệ thống GSM làm việc trong một băng tần hẹp, dài tần cơ bản từ (890- 960MHz) Băng tần được chia làm 2 phần:

+ Uplink band từ (890 – 915) MHz

+ Downlink ban từ (935 – 960) MHz

Băng tần gồm 124 sóng mang được chia làm 2 băng, mỗi băng rộng 25MHz, khoảng cách giữa 2 sóng mang kề nhau là 200KHz Mỗi kênh sử dụng 2 tần số riêng biệt cho 2 đường lên và xuống gọi là kênh song công Khoảng cách giữa 2 tần số là không đổi bằng 45MHz Mỗi kênh vô tuyến mang 8 khe thời gian TDMA và mỗi khe thời gian là một kênh vật lý trao đổi thông tin giữa MS và mạng GSM Tốc độ mã từ (6.5-13)Kbps 125 kênh tần số được đánh số từ 0 đến 124 được gọi là kênh tần số tuyệt đối ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Number) [1]

- Sử dụng các phương pháp đa truy nhập chính là:

+ Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA - Frequency Division Multiple Access)

+ Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA – Time Division Multiple Access)

+ Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA – Code Division Multiple Access)

1.1.3 Mạng thông tin di động 3G

Mạng 3G đã được đề xuất để khắc phục những nhược điểm của các mạng 2G và 2.5G đặc biệt ở tốc độ thấp và không tương thích giữa các công nghệ như TDMA và CDMA giữa các nước Vào năm 1992, ITU công bố chuẩn IMT-200 (International Mobile Telecommunication-2000) cho hệ thống 3G với các ưu điểm chính được mong đợi đem lại bởi hệ thống 3G là: [2]

- Cung cấp dịch vụ thoại chất lượng cao

- Các dịch vụ tin nhắn (e-mail, fax, SMS, chat, )

- Các dịch vụ đa phương tiện (xem phim, xem truyền hình, nghe nhạc, )

- Truy nhập Internet (duyệt Web, tải tài liệu, )

- Sử dụng chung một công nghệ thống nhất, đảm bảo sự tương thích toàn cầu giữa các hệ thống

Kết cấu phân tầng: Hệ thống UMTS dựa trên các dịch vụ được phân tầng, không giống như mạng GSM Ở trên cùng là tầng dịch vụ, đem lại những ưu điểm như triển khai nhanh các dịch vụ, hay các địa điểm được tập trung hóa Tầng giữa là tầng điều khiển, giúp cho việc nâng cấp các quy trình và cho phép mạng lưới có thể được phân chia linh hoạt Cuối cùng là tầng kết nối, bất kỳ công nghệ truyền dữ liệu nào cũng có thể được sử dụng và dữ liệu âm thanh sẽ được chuyển qua ATM/AAL2 hoặc IP/RTP CDMA được dùng trong mạng IMT-2000 3G là WCDMA (Wideband CDMA) và cdma2000

- WCDMA là đối thủ của CDMA2000 và là một trong 2 chuẩn 3G, trải phổ rộng hơn đối với CDMA do đó có thể phát và nhận thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn

Tần số: có 6 băng sử dụng cho UMTS/WCDMA, tập trung vào UMTS tần số

cấp phát trong 2 băng Uplink (1885 – 2025)MHz và Downlink (2110 – 2200) MHz UMTS sử dụng WCDMA như một cơ cấu vận chuyển vô tuyến Điều chế trên đường uplink và downlink là khác nhau Downlink sử dụng dịch khóa pha cầu phương (QPSK) cho tất cả những kênh vận chuyển Tuy nhiên, Uplink sử dụng 2 kênh riêng biệt để thực hiện quay vòng của bộ phát ở trạng thái on và off để không gây ra nhiễu trên đường audio, những kênh đôi (dual channel phase chifl keying) dùng để mã hóa

dữ liệu người dùng tới I hoặc đầu vào In-phase tới bộ điều chế DQPSK, và điều khiển

dữ liệu đã được mã hóa bằng việc sử dụng mã khác nhau tới đầu vào Q hoặc quadrature tới bộ điều chế [2]

1.1.4 Thế hệ 3.5G

3,5G là những ứng dụng được nâng cấp dựa trên công nghệ hiện có của 3G Công nghệ của 3,5G chính là HSDPA (High Speed Downlink Package Access) Đây là giải pháp mang tính đột phá về mặt công nghệ, được phát triển trên cơ sở của hệ thống 3G W-CDMA HSDPA cho phép download dữ liệu về máy điện thoại có tốc độ tương đương tốc độ đường truyền ADSL, vượt qua những cản trở cố hữu về tốc độ kết nối của một điện thoại thông thường [2]

HSDPA là một bước tiến nhằm nâng cao tốc độ và khả năng của mạng di động

tế bào thế hệ thứ 3 UMTS HSDPA được thiết kế cho những ứng dụng dịch vụ dữ liệu như: dịch vụ cơ bản (tải file, phân phối email), dịch vụ tương tác (duyệt web, truy cập server, tìm và phục hồi cơ sở dữ liệu), và dịch vụ Streaming [2]

1.2 Mạng thông tin di động thế hệ thứ 4 (4G LTE)

1.2.1 Tổng quan mạng 4G LTE

LTE là thế hệ thứ tư của chuẩn UMTS do 3GPP phát triển UMTS thế hệ thứ ba dựa trên WCDMA đã được triển khai trên toàn thế giới 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 lượng tiêu thụ ở thiết bị đầu cuối Các mục tiêu của công nghệ này là: [2]

- Tốc độ đỉnh tức thời với băng thông 20 MHz: Tải xuống: 100 Mbps; Tải lên:

- Các chỉ tiêu trên phải đảm bảo trong bán kính vùng phủ sóng 5km, giảm chút

ít trong phạm vi đến 30km Từ 30 – 100 km thì không hạn chế

- Độ dài băng thông linh hoạt: có thể hoạt động với các băng 1.25 MHz, 1.6 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz và 20 MHz cả chiều lên và xuống

Hình 1.1 Kiến trúc mạng 4G LTE

Hỗ trợ cả 2 trường hợp độ dài băng lên và băng xuống bằng nhau hoặc không

Để đạt được mục tiêu này, sẽ có rất nhiều kỹ thuật mới được áp dụng, trong đó nổi bật

là kỹ thuật vô tuyến OFDMA (đa truy cập phân chia theo tần số trực giao), kỹ thuật ăng ten MIMO (Multiple Input Multiple Output – nhiều đầu vào nhiều đầu ra)

Ngoài ra hệ thống này sẽ chạy hoàn toàn trên nền IP (all-IP network), và hỗ trợ

cả 2 chế độ FDD và TDD

Những hoạt động của 3GPP trong việc cải tiến mạng 3G vào năm 2005 đã xác định đối tượng, những yêu cầu và mục tiêu cho LTE Những mục tiêu và yêu cầu này được dẫn chứng bằng tài liệu trong văn bản 3GPP TR 25.913

1.2.2 Kiến trúc, đặc điểm mạng 4G LTE

1.2.2.1 Kiến trúc mạng truy nhập vô tuyến

a Các chức năng của mạng truy nhập vô tuyến

- Mã hóa đan xen, điều chế và các chức năng lớp vật lý điển hình khác

- ARQ nén tiêu đề và các chức năng lớp liên kết điển hình khác

- Các chức năng an ninh (mật mã hóa và bảo vệ tính toàn vẹn)

- Các chức năng quản lí tài nguyên, chuyển giao và các chức năng điều khiển tài nguyên vô tuyến điển hình khác

Hình 1.2 Mạng truy nhập vô tuyến: Các nút và các giao diện

Hình 1.2 cho thấy tổng quan mạng truy nhập vô tuyến LTE RAN với các nút và giao diện.Khác với WCDMA/HSPA RAN, LTE Ran chỉ có 1 kiểu nút Như vậy trong LTE không có nút tương đương với RNC.Lý do chủ yếu là không có hỗ trợ phân tập vĩ

mô đường lên, đường xuống cho lưu lượng riêng của người sử dụng và triết lý là giảm thiểu số lượng nút

eNodeB chịu trách nhiệm cho một tập các ô Tương tự như nút B trong kiến trúc WCDMA/HSPA không cần sử dụng cùng 1 trạm ăng ten eNodeB thừa hưởng các

chức năng của RNC, eNodeB phức tạp hơn nút B, eNodeB chịu trách nhiệm quản lý tài nguyên vô tuyến của 1 ô, các quyết định chuyển giao, lập biểu cho cả đường lên và đường xuống trong các ô của mình

* Giao diện giữa eNodeB với mạng lõi và với các eNodeB khác:

- eNodeB được nối tới mạng lõi thông qua giao diện S1 Giao diện S1 giống như giao diện Iu nối giữa mạng lõi và RNC trong WCDMA/HSPA

- Giữa các eNodeB có giao diện X2 giống như giao diện Iur trong WCDMA/HSPA.Giao diện X2 chủ yếu được sử dụng để hỗ trợ di động chế độ tích cực

* Vai trò và chức năng của eNodeB, eNodeB có cùng chức năng như NodeB và ngoài ra nó còn có hầu hết chức năng RNC của WCDMA/HSPA.Với những chức năng như:

- Thực hiện quyết định lập biểu cho cả đường lên và đường xuống

- Quyết định chuyển giao

- Chịu trách nhiệm về tài nguyên vô tuyến trong các ô của mình

- Thực hiện các chức năng lớp vật lý thông thường như mã hóa, giải mã,điều chế,giải điều chế,đan xen,giải đan xen…

- Thực hiện cơ chế phát lại HARQ

1.2.2.2 Kiến trúc mạng lõi

Khi bắt đầu xây dựng tiêu chuẩn LTE RAN, công tác chuẩn hóa mạng lõi cũng được bắt đầu Công tác này được gọi là phát triển kiến trúc hệ thống (SAE: System Architecturre Evolution) Mạng lõi được định nghĩa trong công tác SAE là sự phát triển triệt để từ mạng lõi GSM/GPRS và vì thế có tên gọi mới: lõi gói phát triển (EPC: Elvolved Packet Core) Phạm vi SAE chỉ bao gồm chuyển mạch gói không có miền chuyển mạch kênh, các cấu hình ESP cơ bản được mô tả như Hình 1.3 dưới đây: [2]

Hình 1.3 Kiến trúc EPS cơ bản.

Hình 1.4 Kiến trúc EPS phục vụ nút gỗ trợ GPRS/EDGE

Hình 1.5 Cấu hình cho EPS hỗ trợ của 3GPP bao gồm cả truy cập UMTS / HSPA

- EPC nối đến LTE RAN qua giao diện S1 và đến Internet qua giao diện Sgi như Hình 1.4, 1.5

- Ngoài ra EPC nối đến HSS (tương ứng với HLR trong mạng lõi GSM/WCDMA) qua giao diện S6a

- Giữa UE và mạng truy nhập vô tuyến có giao diện Uu

Hình 1.6 Kiến trúc chi tiết mạng lõi LTE

Chức năng các nút:

Mobility Management Entity (MME):

- Cung cấp tín hiệu cho phép truy nhập mạng và các khía cạnh an ninh

- Chấm dứt sự truy cập của các thuê bao di động đối với truy nhập mạng 3GPP

- Chọn chế độ tích cực thấp cho thiết bị người sử dụng khi không làm việc

- Theo dõi quản lí danh sách các thuê bao trong khu vực

- Chuyển vùng

- GW lựa chọn (Phục vụ GW và PDN lựa chọn GW

- Nút SGSN hỗ trợ các thuê bao 2G, 3G truy nhập mạng LTE

-Trung tâm nhận thực

Serving Gateway: là nút chấm dứt sự truy nhập từ mạng truy nhập vô tuyến

EUTRAN Serving Gateway có những chức năng bao gồm:

- Là nút hỗ trợ sự chuyển giao từ eNodeB này sang eNodeB khác trong quá trình thiết bị di động di chuyển

- Kết thúc sự truy nhập từ mạng truy nhập vô tuyến 3GPP (chấm dứt sự truy nhập vô tuyến bởi giao diện S4 và tiếp nhận kênh truyền tải từ mạng 2G, 3G và PDN Gateway)

- Cung cấp chức năng cho mạng truy nhập vô tuyến khi ở chế độ nhàn rỗi là đệm các gói ở đường downlink và kích hoạt các thủ tục yêu cầu dịch vụ

- Đánh số thứ tự các gói trên đường downlink và uplink

- Tính toán chi phí của người dùng Cho phép cấp quyền truy nhập

- Định tuyến gói tin và chuyển tiếp các gói

- Hỗ trợ việc tính cước

PDN Gateway: là nút chấm dứt giao diện SGi về phía PDN.Nếu có 1UE truy

cập vào nhiều PDN,nó có thể cung cấp 1 hay nhiều hơn PDN phục vụ UE.PDN bao gồm những chức năng sau:

- Thực thi chính sách

- Mỗi ngưới sử dụng được cung cấp gói dịch vụ khác nhau

- Tính phí hỗ trợ

- Vận chuyển các gói trên downlink hay uplink

- Cho phép những thiết bị hợp pháp truy nhập

- Cung cấp cho mỗi UE một địa chỉ IP

- Phân loại các gói

- Có chức năng như DHCP trong 3G (Dynamic Host Confiquration Protocol: Giao thức cấu hình động máy chủ)

eNodeB: có cùng chức năng như NodeB và ngoài ra nó còn có hầu hết chức

năng RNC của WCDMA/HSPA.Với những chức năng như:

- Thực hiện quyết định lập biểu cho cả đường lên và đường xuống

- Quyết định chuyển giao

- Chịu trách nhiệm về tài nguyên vô tuyến trong các ô của mình

- Thực hiện các chức năng lớp vật lý thông thường như mã hóa, giải mã, điều chế, giải điều chế, đan xen, giải đan xen…

- Thực hiện cơ chế phát lại HARQ Hỗ trợ cho những mạng không thuộc 3GPP:

Để hỗ trợ chuyển vùng; EPS có 3 dạng giao diện phục vụ cho những mạng không thuộc 3GPP là: S2a; S2b và S2c

- S2a cung cấp cho người dùng liên quan tới điều khiển và hỗ trợ di động giữa những mạng không phải 3GPP và Gateway

- S2b cung cấp cho người dùng liên quan tới điều khiển và hỗ trợ tính năng di động giữa ePDG và Gateway

- S2c cung cấp cho người dùng liên quan tới điều khiển và hỗ trợ di động giữa

UE và những mạng thuộc 3GPP và không thuộc 3GPP

ePDG: Chức năng của ePDG bao gồm: điều khiển sự phân bổ địa chỉ IP trong

ePDG được sử dụng như là CoA khi mà S2c được sử dụng

- Chức năng để vận chuyển một địa chỉ IP từ xa như là một địa chỉ IP cụ thể để PDN một khi S2b được sử dụng

- Định tuyến các gói dữ liệu từ/đến PDN

- Can thiệp hợp pháp

- Thực thi các chính sách QoS dựa trên thông tin nhận được thông qua cơ sở hạ tầng AAA

Hỗ trợ truy nhập từ các mạng không thuộc 3GPP: Để hỗ trợ cho việc

chuyển giao, kiến trúc mạng lõi EPC có 3 giao diện hỗ trợ truy nhập:

- S2a: là giao diện giữa mạng không thuộc 3GPP với PDN Gateway

- S2b: là giao diện giữa ePDG và PDN Gateway

- S2c: là giao diện giữa UE và Gateway

1.2.3 Các kỹ thuật cho truy nhập vô tuyến trong LTE [2]

Đường xuống và đường lên trong LTE dựa trên việc sử dụng nhiều các công nghệ đa truy nhập, cụ thể: đa truy nhập phân chia tần số trực giao cho đường xuống (OFDMA), và đa truy nhập phân chia tần số - đơn sóng mang (SC-FDMA) cho đường lên, trước tiên ta xét cho đường xuống

1.2.3.1 Công nghệ đa truy nhập cho đường xuống OFDM và OFDMA

Truyền dẫn OFDM là một kiểu truyền dẫn đa sóng mang Một số đặc điểm của OFDM[2]:

- Sử dụng nhiều sóng mang Chẳng hạn nếu một hệ thống MC-WCDMA (WCDMA đa sóng mang) băng thông 20MHz sử dụng 4 sóng mang với mỗi sóng mang có băng tần là 5MHz, thì với băng thông như vậy OFDM có thể sử dụng 2048 sóng mang với băng thông sóng mang con 15MHz

- Các sóng mang con trực giao với nhau và khoảng cách giữa 2 sóng mang con liền kề bằng đại lượng nghịch đảo của thời gian ký hiệu điều chế sóng mang con Vì thế các sóng mang con của OFDM được đặt gần nhau hơn so với FDMA

Đặc điểm công nghệ OFDM:

OFDMA là một biến thể của ghép kênh phân chia tần số trực giao OFDM Một

số hệ thống điều chế đa sóng mang đã được đưa vào sử dụng rộng dãi trong các hệ thống không dây nhưng tương đối mới cho di động OFDM sử dụng một số lượng lớn

các sóng mang phụ dải hẹp hoặc âm thanh cho việc truyền dẫn nhiều sóng mang Các tài nguyên vật lý của đường downlink LTE cơ bản có thể được giải thích là một lưới tần số-thời gian, như minh họa trong Hình 1.7 Trong vùng tần số, khoảng cách giữa các sóng mang phụ (Δf) là 15kHz Ngoài ra, chu kỳ của OFDM là 1/Δf cộng với chu trình đầu tiên Các chu trình đầu được sử dụng để duy trì trực giao giữa các sóng mang phụ, cho cả thời gian phân tán các kênh vô tuyến [2]

Hình 1.7 Khung dữ liệu OFDM

Một phần tài nguyên mang QPSK, 16QAM hay 64QAM, ví dụ với 64QAM, mỗi phần mang 6 bit Các OFDM được phân nhóm thành các khối tài nguyên, các khối tài nguyên có tổng kích thước là 180 kHz trong miền tần số và 0.5 ms trong miền thời gian Mỗi người dùng được phân bổ một số khối tài nguyên trong lưới thời gian-tần số.Các khối tài nguyên người dùng nhận được càng nhiều và điều chế sử dụng trong một phần tài nguyên càng cao thì tốc độ bit càng cao

Các khối tài nguyên nào và có bao nhiêu người dùng nhận được tại một điểm nhất định phụ thuộc vào cơ cấu lập danh mục cải tiến trong chiều thời gian và tần số Danh mục các tài nguyên có thể được cập nhật hàng ms, có nghĩa là 2 khối tài nguyên, rộng 180kHz và có tổng chiều dài là 1 ms, gọi là khối danh mục Cơ cấu lập danh mục trong LTE tương tự như cơ cấu được sử dụng trong HSPA và cho phép tối ưu hiệu suất cho các dịch vụ khác nhau trong các môi trường vô tuyến khác nhau Trên hình minh họa các tính năng chính của một tín hiệu OFDM ở miền tần số và thời gian Trong miền tần số, đa truy nhập các âm liền kề hoặc các sóng mang con một cách độc lập với các dữ liệu điều biến Sau đó, trong miền thời gian, khoảng bảo vệ được chèn vào giữa mỗi ký hiệu để ngăn chặn nhiễu liên ký hiệu ở máy thu gây ra bởi nhiều con đường trễ lan truyền trong kênh vô tuyến

Khi so sánh với công nghệ CDMA mà đại diện là UMTS, OFDM có một số ưu điểm khác biệt:

- OFDM có nhiều khả năng chống pha đinh

- Các bộ bù kênh của OFDM thực hiện đơn giản hơn các bộ bù của CDMA, như là tín hiệu OFDM được biểu diễn trong miền tần số hơn là miền thời gian

- OFDM có thể hoàn toàn có khả năng chống được nhiễu đa đường Điều này là

có thể bởi vì các ký hiệu dài được sử dụng cho OFDM có thể được ngăn cách bởi một khoảng bảo vệ được gọi là tiền tố vòng (CP) CP là một bản sao của biên của một ký hiệu được chèn vào lúc bắt đầu bởi lấy mẫu tín hiệu nhận được tại thời điểm tối ưu, máy thu có thể loại bỏ các nhiễu miền thời gian giữa các biểu tượng liền kề gây ra bởi lan truyền trễ đa đường trong kênh vô tuyến

- OFDM là phù hợp hơn để sử dụng MIMO Biểu diễn miền tần số của tín hiệu cho phép dễ dàng mã hóa để phù hợp với tín hiệu tần số và đặc điểm của kênh truyền

đa đường

Khoảng cách giữa các sóng mang con của OFDM:

Tồn tại 2 tiêu chí cần cân nhắc trong việc chọn sóng mang con:

- Khoảng cách giữa các sóng mang con càng nhỏ càng tốt (TFFT càng lớn càng tốt) để giảm thiểu tỉ lệ chi phí cho CP: TCP / (TFFT + TCP)

- Khoảng cách giữa các sóng mang con quá nhỏ sẽ tăng sự nhạy cảm của truyền dẫn OFDM với trải Doppler

Khi truyền qua kênh pha đinh vô tuyến, do trải Doppler lớn, kênh có thể thay đổi đáng kể trong đoạn lấy tương quan TFFT dẫn đến trực giao hóa giữa các sóng mang

bị mất và nhiễu giữa các sóng mang

Trong thực tế, đại lượng nhiễu giữa các sóng mang có thể chấp nhận rất lớn tùy thuộc vào dịch vụ cần cung cấp và mức độ tín hiệu thu chịu được tạp âm và các nhân

tố gây giảm cấp khác Chẳng hạn tại biên của một ô lớn tỉ số tín hiệu trên tạp âm cộng nhiễu có thể khá thấp khi tốc độ số liệu thấp Vì thế một lượng nhỏ nhiễu bổ xung giữa các sóng mang con do trải Doppler có thể bỏ qua, tuy nhiên trong trường hợp tỷ lệ số tạp âm cộng nhiễu cao (chẳng hạn trong các ô nhỏ hay tại vị trí gần BS), khi cần cung cấp tốc độ số liệu cao, cùng một lượng nhiễu giữa các sóng mang con như trên cũng

có thể gây ảnh hưởng xấu hơn nhiều [2]

Số lượng các sóng mang con:

Số lượng các sóng mang con được xác định dựa trên băng thông khả dụng và phát xạ ngoài băng

Độ rộng băng tần cơ sở của tín hiệu OFDM bằng P∙∆f, nghĩa là số sóng mang con nhân với khoảng cách giữa các sóng mang con, tuy nhiên phổ của tín hiệu OFDM

cơ sở giảm rất chậm bên ngoài độ rộng băng tần OFDM cơ sở, lý do gây ra phát xạ ngoài băng lớn là do việc sử dụng tạo dạng xung chữ nhật dẫn đến các búp sóng bên

giảm tương đối chậm tuy nhiên trong thực tế lọc hoặc tạo cửa sổ miền thời gian được

sử dụng để loại bỏ phần lớn các phát xạ ngoài băng của OFDM Trong thực tế cần dành 10% băng tần cho băng bảo vệ đới với tín hiệu OFDM Chẳng hạn nếu băng thông khả dụng là 5MHz thì độ rộng băng tần OFDM (P∙∆f) chỉ có thể vào khoảng 4,5MHz, giả sử LTE sử dụng khoảng cách giữa các sóng mang là 15KHz, thì điều này tương đương với vào khoảng 300 sóng mang con trong 5MHz

Sử dụng OFDM cho ghép kênh và đa truy nhập:

Trên đường xuống, OFDM được sử dụng làm sơ đồ ghép kênh cho những người sử dụng, trong khoảng thời gian một ký hiệu OFDM, toàn bộ các sóng mang con khả dụng được chia thành các tập con khác nhau và được gán cho những người sử dụng khác nhau để truyền đến các đầu cuối khác nhau

Trên đường lên cũng tương tự, OFDM được sử dụng làm sơ đồ đa truy nhập trong khoảng thời gian một ký hiệu OFDM toàn bộ các sóng mang con khả dụng được chia thành các tập con khác nhau và được gán cho các người sử dụng khác nhau để truyền từ các đầu cuối khác nhau đến trạm gốc Trong trường hợp OFDMA được sử dụng cho đường lên, tín hiệu OFDM được phát đi từ các máy đầu cuối khác nhau được ghép kênh theo tần số, điều quan trọng là khi truyền dẫn từ các đầu cuối ở các vị trí khác nhau so với trạm gốc phải đến trạm gốc một cách đồng bộ theo thời gian.đặc biệt

là sự mất đồng bộ giữa các truyền dẫn từ các đầu cuối di động khác nhau tại trạm gốc phải nhỏ hơn độ dài CP để đảm bảo tính trực giao giữa các sóng mang con thu được từ các đầu cuối di động khác nhau để tránh nhiễu giữa những người sử dụng

Do khác nhau về khoảng cách từ các máy đầu cuối di động đến trạm gốc và vì thế dẫn đến khác nhau về thời gian truyền lan, nên phải điều khiển định thời phát của từng đầu cuối Điều khiển định thời phát nhằm điều chỉnh định thời phát của từng đầu cuối di động để đảm bảo rằng các truyền dẫn đường lên được đòng bộ tại tram gốc, do thời gian truyền lan thay đổi khi đầu cuối di động chuyển động trong ô, điều khiển định thời phát phải là một quá trình tích cực liên tục điều chỉnh định thời phát cho từng đầu cuối di động

Ngay cả khi điều khiển định thời phát hoàn hảo, vẫn luôn có một lượng nhiễu giữa các sóng mang con do sai số tần số, trong trường hợp sai số tần số hợp lý và trải Doppler nhỏ thì nhiễu này thường tương đối nhỏ, tuy nhiên điều này chỉ sảy ra khi coi rằng các sóng mang con khác nhau được thu tại trạm gốc với công suất gần như nhau trên đường lên do khoảng cách từ các máy đầu cuối đến trạm gốc là khác nhau, vì thế suy hao đường truyền của các đường truyền này cũng có thể rất khác nhau nếu 2 đầu cuối phát cùng một công suất thì do khoảng cách khác nhau nên công suất tín hiệu thu tại tram gốc từ 2 đầu cuối này có thể rất khác nhau và vì thế tín hiệu thu từ trạm đầu

cuối mạnh hơn sẽ gây nhiễu đối với tín hiệu thu yếu hơn cho dù vẫn duy trì được trực giao hoàn hảo giữa các sóng mang con.để tránh điều này cần phải thực hiện điều khiển công suất phát của các dầu cuối ở một mức độ nhất định, đối với OFDMA đường lên bằng cách giảm công suất của đầu cuối ở gần trạm gốc để đảm bảo công suất của các tín hiệu thu gần như nhau

Hình 1.8 Sơ đồ thu phát OFDM cơ bản

Những tín hiệu OFDM được tạo ra trong miền tần số vì khó tạo ra những bank lớn các bộ dao động và những máy thu khóa pha trong miền tương tự Hình 1.8 là sơ

đồ khối của thiết bị đầu cuối OFDM tiêu biểu Phần máy phát biến đổi dữ liệu số cần truyền, ánh xạ vào biên độ và pha của các tải phụ Sau đó, nó biến đổi biểu diễn phổ của dữ liệu vào trong miền thời gian nhờ sử dụng biến đổi Fourier rời rạc đảo (Inverse Discrecte Fourier Transform) Biến đổi nhanh Fourier đảo (Inverse Fast Fourier Transform) thực hiện cùng một thuật toán như IDTF, ngoại trừ rằng nó tính hiệu quả hơn nhiều và do vậy nó được sử dụng trong tất cả các hệ thống thực tế Để truyền tín hiệu OFDM tín hiệu miền thời gian được tính toán được phách lên tần số cần thiết Máy thu thực hiện thuật toán ngược lại với máy phát Khi dịch tính hiệu RF xuống băng cơ sở để xử lý,sau đó sử dụng biến đổi Fourier nhanh (FFT) để phân tích tín hiệu trong miền tần số.Sau đó biên độ và pha của các tải phụ được chọn ra và đuợc biến đổi ngược lại thành dữ liệu số như Hình 1.9 Biến đổi nhanh Fourier đảo (IFFT) và biến đổi Fourier nhanh (FFT) là hàm bổ sung và thuật ngữ thích hợp nhất được dùng phụ thuộc vào liệu tín hiệu đang được thu hoặc đang được phát Trong nhiều trường hợp tín hiệu là độc lập với sự phân biệt này nên thuật ngữ FFT và IFFT có thể được sử dụng thay thế cho nhau

Hình 1.9 Xử lý số liệu OFDM

Chuyển đổi nối tiếp – song song:

Dữ liệu cần truyền thường có dạng dòng dữ liệu nối tiếp.Trong OFDM, mỗi symbol thường truyền 40-4000 bit và do vậy giai đoạn biến đổi song song thành nối tiếp là cần thiết để biến đổi dòng, bit nối tiếp đầu vào thành dữ liệu cần truyền trong mỗi symbol OFDM Dữ liệu được phân phối cho mỗi symbol phụ thuộc vào sơ đồ điều chế được sử dụng và trên mỗi tải phụ có thể thay đổi và như vậy số bit tải phụ cũng thay đổi Kết quả là giai đoạn biến đổi nối tiếp thành song song bao hàm việc làm đầy payload dữ liệu của mỗi tải phụ Tại máy thu quá trình là ngược lại, với dữ liệu từ các tải phụ được biến đổi trở lại thành dòng dữ liệu nối tiếp gốc

Khi sự truyền OFDM xảy ra trong môi trường radio truyền lan đa đường (multipath), fading chọn lọc tần số có thể làm cho những nhóm tải phụ bị suy giảm nghiêm trọng, có thể gây ra các lỗi bit Các Null này trong đáp tuyến tần số của kênh

có thể làm cho thông tin trong những sóng mang kế cận dễ bị phá hủy, tạo thành cụm mỗi bit trong mỗi symbol Phần lớn các sơ đồ của lỗi tiến (FEC) làm việc có hiệu quả hơn nếu các lỗi được trải rộng ra, hơn là tạo thành bó và vì vậy để cải thiện chỉ tiêu kỹ thuật phần lớn các hệ thống dung xáo trộn dữ liệu (scrambing) như một phần của giai đoạn biến đổi nối tiếp thành song song Điều này được thực hiện bởi sự ngẫu nhiên hoá vị trí tải phụ của mỗi bit dữ liệu liên tiếp Tại máy thu quá trình xáo trộn được sử dụng để giải mã tín hiệu Điều này khôi phục dãy bit dữ liệu gốc nhưng trải rộng các cụm lỗi bit làm cho chúng được phân bố gần đều theo thời gian Sự ngẫu nhiên hóa vị

trí của các lỗi bit như vậy cải thiện chỉ tiêu kỹ thuật sửa lỗi tiến (FEC) và nhìn chung của cả hệ thống

Điều chế RF:

Đầu ra của bộ điều chế OFDM là tín hiệu dải gốc (baseband), tín hiệu này phải được dịch (hoặc phách – UpConverte) lên tần số cao để phát đi.Điều này có thể được thực hiện khi dùng kỹ thuật tương tự hoặc dùng dịch tần số.Cả hai kỹ thuật trên đều thực hiện cùng một thuật toán,tuy nhiên kỹ thuật điều chế số có khuynh hướng trở nên chính xác hơn do sự phối hợp đuợc cải thiện giữa xử lý kênh I, Q và độ chính xác pha của bộ điều chế IQ số

Khoảng bảo vệ (GUARD PERIOD):

Hình 1.10 Khoảng bảo vệ

Đối với một băng thông hệ thống đã cho tốc độ symbol của tín hiệu OFDM thì thấp hơn nhiều tốc độ symbol của sơ đồ truyền sóng mang đơn.Ví dụ đối với điều chế đơn sóng mang BPSK tốc độ symbol tương ứng với tốc độ bit Tuy nhiên với OFDM băng thông hệ thống được chia cho Nc tải phụ, tạo thành tốc độ symbol nhỏ hơn Nc lần so với truyền sóng mang đơn Tốc độ symbol thấp này làm cho OFDM chịu đựng được tốt với can nhiễu giữa can nhiễu ISI (inter- Symbol interference) gây ra bởi truyền lan nhiều đường Có thể giảm ảnh hưởng ISI tới tín hiệu OFDM bằng các thêm vào khoảng bảo vệ ở trước của mỗi symbol Khoảng bảo vệ này là bản copy tuần hoàn theo chu kỳ, làm mở rộng chiều dài của dạng sóng symbol như Hình 1.10 Mỗi tải phụ trong phần dữ liệu của mỗi symbol, có nghĩa là symbol OFDM chưa có bổ sung khoảng bảo vệ, có chiều dài bằng kích thước IFFT (được sử dụng để tạo tín hiệu) có một số nguyên lần các chu kỳ Do vậy việc đưa vào các bản copy của symbol nối đuôi nhau tạo thành một tín hiệu liên tục, không có sự gián đoạn ở chỗ nối Như vậy việc sao chép đầu cuối của symbol và đặt nó đế đầu vào đã tạo ra một khoảng thời gian symbol dài hơn

Kỹ thuật OFDMA

Với tín hiệu OFDM tiêu chuẩn rất hẹp, thiết bị đầu cuối truyền dẫn có thể bị hiện tượng pha đinh băng hẹp và can nhiễu, đó là lý do tại sao 3GPP đã chọn OFDMA

cho đường xuống, trong đó có kết hợp yếu tố của đa truy nhập phân chia thời gian (TDMA) OFDMA cho phép các nhóm nhỏ của sóng mang con được cấp phát giao động giữa những người dùng khác nhau trên băng tần này, như trong Hình 1.11:

Hình 1.11 Sơ đồ OFDMA

Kết quả là một hệ thống mạnh mẽ hơn với công suất tăng lên, điều này là do hiệu quả sử dụng ghép kênh người dùng cấp độ thấp và khả năng lập lịch trình cho người sử dụng bởi tần số, đồng thời làm giảm ảnh hưởng của pha đinh đa đường Trong OFDMA, vấn đề đa truy nhập được thực hiện bằng cách cung cấp cho mỗi người dùng một phần trong số các sóng mang có sẵn Bằng cách này, OFDMA tương

tự như phương thức đa truy nhập phân chia theo tần số thông thường (FDMA); tuy nhiên nó không cần thiết có dải phòng vệ lân cận rộng như trong FDMA để tách biệt những người dùng khác nhau

Ưu điểm cơ bản của hệ thống OFDMA nhảy tần hơn hẳn các hệ thống

DS-CDMA và MC-DS-CDMA là tương đối dễ dàng loại bỏ được xuyên nhiễu trong một tế bào bằng cách sử dụng các mẫu nhảy trực giao trong một tế bào

1.2.3.2 Công nghệ đa truy nhập cho đường lên SC-FDMA

Đối với việc truyền dữ liệu ở hướng lên, 3GPP đã chọn một phương thức điều chế hơi khác một chút Việc truyền OFDMA phải chịu một PAPR (Peak to Average

Power Ratio - tỷ lệ công suất đỉnh so với trung bình) cao, điều này có thể dẫn đến

những hệ quả tiêu cực đối với việc thiết kế một bộ phát sóng nhúng trong UE; đó là, khi truyền dữ liệu từ UE đến mạng, cần có một bộ khuếch đại công suất để nâng tín

hiệu đến lên một mức đủ cao để mạng bắt được (pick up) Bộ khuếch đại công suất là

một trong những thành phần tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong một thiết bị, và vì thế nên có hiệu quả công suất cao càng cao càng tốt để làm tăng tuổi thọ pin của máy Tính hiệu quả của bộ khuếch đại công suất phụ thuộc vào hai yếu tố:

 Bộ khuếch đại đó phải có khả năng khuếch đại giá trị đỉnh cao nhất của sóng

Do những ràng buộc trong chất bán dẫn, giá trị đỉnh này quyết định mức tiêu thụ năng lượng của bộ khuếch đại

 Tuy nhiên, các giá trị đỉnh của sóng không mang nhiều thông tin hơn chút nào

so với công suất trung bình của tín hiệu trong thời gian truyền nhận Vì thế, tốc độ truyền không phụ thuộc vào mức công suất ngõ ra cần thiết cho các giá trị đỉnh mà phụ thuộc vào mức công suất trung bình của sóng Bởi vì cả mức tiêu thụ năng lượng lẫn tốc độ truyền đều quan trọng đối với các nhà thiết kế UE, cho nên bộ khuếch đại công suất nên tiêu thụ càng ít năng lượng càng tốt Như vậy, UE nào sử dụng phương thức điều chế có tỉ lệ PAPR càng thấp thì thời gian hoạt động của nó ở một tốc độ truyền nhất định càng dài Một phương thức điều chế tương tự với OFDMA cơ bản, nhưng có một PAPR tốt (thấp) hơn, là SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple

Access _ Đa Truy cập Phân Tần Một Kênh truyền duy nhất) Do PAPR của nó tốt hơn,

nó được 3GPP chọn để truyền dữ liệu ở hướng lên Tuy mang cái tên như vậy song SC-FDMA cũng truyền dữ liệu qua giao tiếp vô tuyến trong nhiều kênh con, nhưng bổ sung thêm một bước xử lý nữa, như được minh họa trong Hình 1.12 Thay vì đặt 2, 4 hoặc 6 bit với nhau như trong ví dụ OFDM để tạo thành tín hiệu cho một kênh con, khối xử lý bổ sung trong SC-FDMA trải thông tin của mỗi bit ra trên tất cả các kênh con Điều này được thực hiện như sau: Cũng một số bit (ví dụ như 4 đối với điều chế 16-QAM) được nhóm lại với nhau, nhưng trong OFDM, các nhóm bit này là dữ liệu nhập cho hàm IFFT, còn trong SC-FDMA, các bit này được đưa vào một hàm FFT (Fast Fourier Transformation) trước đã Dữ liệu xuất của quá trình này là cơ sở cho việc tạo ra các kênh truyền con cho hàm IFFT theo sau Bởi vì không phải tất cả các kênh con đều được dùng bởi UE, nên nhiều kênh được đặt ở mức không (0) trong đồ thị Những kênh này có thể được dùng bởi các UE khác hoặc không

Ở phía máy thu, tín hiệu được giải điều chế, được khuếch đại và được xử lý bởi hàm FFT theo cách giống như trong OFDMA Nhưng biểu đồ biên độ kết quả không được phân tích thẳng ra để có được dòng dữ liệu ban đầu, mà được nạp vào một hàm IFFT để gỡ bỏ tác dụng của quá trình xử lý tín hiệu bổ sung đã được thực hiện ở phía máy phát Ra khỏi hàm IFFT này, tín hiệu lại trở thành tín hiệu miền thời gian Tiếp đến, tín hiệu miền thời gian này được cung cấp cho một khối phát hiện (detector), khối này tái tạo lại các bit dữ liệu ban đầu Như vậy, thay vì phát hiện các bit trên nhiều kênh con khác nhau, người ta chỉ dùng một hàm phát hiện duy nhất trên một kênh truyền duy nhất

Hình 1.12 Điều chế SC-FDMA cho các cuộc truyền hướng lên

Những khác biệt giữa OFDM và SC-FDMA có thể được tổng kết như sau: OFDM tạo ra các nhóm bit nhập (các con số 0 và 1) để lắp ráp vào các kênh con; sau

đó các kênh con này được xử lý bởi hàm IFFT để có được một tín hiệu miền thời gian Ngược lại, SC-FDMA trước hết chạy một hàm FFT trên các nhóm bit dữ liệu nhập rồi đưa kết quả vào hàm IFFT để hàm này tạo ra tín hiệu miền thời gian Đây là lý do khiến đôi khi SCFDMA còn được gọi là phương thức OFDM trải FFT (FFT spread OFDM)

1.2.3.3 Điều phối nhiễu liên tế bào (Inter-cell interference coordination)

LTE cung cấp sự trực giao giữa những người dùng trong một tế bào trong cả đường lên và đường xuống Vì vậy, hiệu năng của LTE về mặt hiệu suất phổ và tốc độ

dữ liệu khả dụng nói một cách tương đối thì có nhiều giới hạn bởi nhiễu từ những tế bào khác (inter-cell interference) hơn so với WCDMA/HSPA Do đó, các phương pháp để làm giảm và điều khiển nhiễu liên tế bào có khả năng mang lại những lợi ích thật sự cho hiệu suất của hệ thống LTE, đặc biệt về mặt các dịch vụ (tốc độ dữ liệu, v.v…) có thể được cung cấp cho người dùng tại biên tế bào (cell edge)

Điều phối nhiễu liên tế bào là một chiến lược hoạch định mà trong đó tốc độ dữ liệu tại biên tế bào được tăng lên bằng cách giám sát nhiễu liên tế bào Về cơ bản, việc điều phối nhiễu liên tế bào sẽ đưa đến những giới hạn chính xác đối với scheduler đường lên và đường xuống trong tế bào để kiểm soát nhiễu liên tế bào Bằng việc hạn chế công suất phát của các thành phần phổ (parts of the spectrum) trong tế bào, mà nhiễu xuất hiện trong những tế bào lân cận thuộc thành phần phổ này sẽ được giảm bớt Thành phần phổ này có thể được sử dụng để cung cấp tốc độ dữ liệu cao hơn cho

những người dùng thuộc tế bào lân cận Thực ra, hệ số tái sử dụng tần số là khác nhau đối với những phần khác nhau của tế bào, việc điều phối nhiễu liên tế bào là một chiến lược hoạch định quan trọng mà trong đó cần quan tâm đến vị trí của những tế bào lân cận Do đó, việc điều phối nhiễu liên tế bào là một vấn đề triển khai với phạm

vi lớn và khó có thể nhìn thấy được trong các chi tiết kỹ thuật Điều này cũng có nghĩa

là việc điều phối nhiễu chỉ có thể được áp dụng với một nhóm các tế bào được lựa chọn, dựa trên những yêu cầu triển khai riêng biệt được đặt ra

1.2.4 Các băng tần hỗ trợ [2]

Các đặc điểm kỹ thuật của LTE thừa hưởng tất cả các bang tần được xác định cho UMTS và là một danh sách tiếp tục phát triển, hiện có 13 băng tần FDD và 8 băng tần TDD, quan trọng là sự chồng chéo của một số các băng tần đã tồn tại, nhưng điều này không nhất thiết phải thu gọn các băng tần mà từ đó có thể được thực hiện cụ thể dựa trên nhu cầu thực tế của từng khu vực Hình 1.13

Hình 1.13 Danh sách băng tần LTE 1.2.5 Công nghệ đa ăng ten MIMO trong LTE [2]

Cho đến nay việc truyền dữ liệu thông thường thông qua một dòng tín hiệu duy nhất trong không gian giữa bộ phát sóng và bộ thu sóng Hầu hết các hệ thống không dây hiện nay đều hoạt động theo chế độ này, và một bộ phát sóng thứ hai trên cùng tần

số được xem là nhiễu không mong muốn, làm giảm chất lượng kênh truyền Tuy nhiên trong thực tế, có thể thấy rằng ngay cả một tín hiệu duy nhất cũng bị phản xạ và tán xạ bởi những đối tượng trong lộ trình truyền, và đầu kia nhận được vài bản sao của tín hiệu ban đầu từ những góc độ khác nhau vào những thời điểm hơi lệch nhau một chút Đối với những công nghệ truyền không dây đơn giản, các bản sao này cũng là nhiễu không mong muốn Nhưng LTE lại lợi dụng sự tán xạ và phản xạ trên lộ trình truyền bằng cách truyền vài dòng dữ liệu độc lập qua những ăng-ten riêng Các ăng-ten này được đặt cách nhau ít nhất là một nửa bước sóng, điều này tự nó tạo ra những cuộc truyền riêng biệt, vốn phản ứng khác nhau khi chúng gặp những chướng ngại trong lộ trinh truyền Ở phía máy thu, những dòng dữ liệu khác nhau được bắt (pick up) bởi các ăng-ten độc lập và các dây chuyền thiết bị thu độc lập Việc truyền vài tín hiệu độc lập trên cùng băng tần này được gọi là MIMO (Multiple Input Multiple Output) và Hình dưới cho thấy một cách biểu diễn đồ họa đơn giản hóa của kỹ thuật này Trong thực tế, điều này có nghĩa là vài lưới tài nguyên LTE được gửi đồng thời trên cùng tần số nhưng thông qua những ăng-ten khác nhau

Hình 1.14 Nguyên tắc của truyền MIMO

Chuẩn LTE chỉ định hai và bốn cuộc truyền riêng biệt trên cùng một băng tần, tức đòi hỏi phải có hai hoặc bốn ăng-ten tương ứng ở cả máy phát lẫn máy thu Hệ quả

là, những cuộc truyền như vậy được gọi là 2x2 MIMO và 4x4 MIMO Trong thực tế, 2x2 MIMO nhiều khả năng sẽ được dùng trước, do bởi những ràng buộc về kích cỡ của các UE và do sự kiện là các ăng-ten phải được đặt cách nhau ít nhất một nửa bước sóng Hơn nữa, hầu hết các UE đều cho phép dùng vài băng tần, mỗi băng thường đòi hỏi bộ ăng-ten của riêng nó trong trường hợp hoạt động MIMO được hậu thuẫn trong

băng đó.Ở phía mạng, có thể có được những cuộc truyền 2x2 MIMO bằng một ăng-ten

phân cực chéo (cross polar antenna) “duy nhất”, kết hợp hai ăng-ten theo cách sao cho

mỗi ăng-ten truyền đi một dòng dữ liệu riêng biệt với một dạng phân cực khác nhau (ngang và đứng)

Tuy trên hình mô tả khái niệm tổng quát của truyền MIMO, nhưng nó không chính xác ở phía máy thu, bởi vì mỗi ăng-ten nhận không phải chỉ một tín hiệu duy nhất mà là một sự kết hợp của tất cả các tín hiệu khi chúng chồng chéo lên nhau trong không gian Vì thế, mỗi dây chuyền thiết bị thu cần phải tính toán một cách truyền kênh có xét đến mọi cuộc truyền để phân biệt các cuộc truyền với nhau Các ký hiệu truyền pilot đã nói ở trên được dùng cho mục đích này Những thành tố cần thiết cho

các tính toán này bao gồm độ lợi (gain), pha (phase) và các ảnh hưởng đa đường truyền (multipath effect) cho mỗi lộ trình truyền độc lập Vì khuôn khổ có hạn, tài liệu

này không đi sâu vào cách tính toán này

Bởi vì các kênh MIMO phân biệt với nhau, nên 2x2 MIMO có thể làm tăng tốc

độ truyền tổng thể lên hai lần, còn 4x4 MIMO thì tăng lên bốn lần Tuy nhiên điều này chỉ có thể đạt được trong những điều kiện tín hiệu lý tưởng Vì vậy, MIMO chỉ được dùng cho các cuộc truyền hướng xuống trong LTE, bởi vì bộ phát sóng của trạm cơ sở

ít bị ràng buộc về công suất hơn bộ phát sóng ở hướng lên Trong những điều kiện truyền ít thuận lợi hơn, hệ thống tự động quay trở lại kiểu truyền một dòng dữ liệu duy nhất và cũng giảm luôn cấp điều chế từ 64-QAM xuống 16- QAM hay thậm chí QPSK Ngoài ra, như đã trình bày trong phần nói về HSPA+, còn có một sự quân bình (được này mất kia) giữa điều chế cấp cao hơn và sử dụng MIMO Vì thế trong những điều kiện tín hiệu kém hơn lý tưởng, truyền MIMO chỉ được dùng với điều chế 16-QAM thôi, như vậy không thể gấp đôi tốc độ truyền so với truyền một dòng duy nhất

sử dụng 64-QAM

Ở hướng lên, thật khó cho các UE sử dụng MIMO do bởi kích cỡ ăng-ten hạn chế và công suất ngõ ra của nó, cho nên chuẩn LTE hiện nay không có MIMO Tuy nhiên bản thân kênh truyền hướng lên LTE vẫn thích hợp cho truyền MIMO hướng lên Để tận dụng trọn vẹn kênh truyền này, một số công ty đang tính tới việc thực hiện

MIMO cộng tác (collaborative MIMO), hay còn gọi là MIMO đa người dùng

(multiuser MIMO), trong tương lai Ở đây, hai UE sử dụng cùng một kênh hướng lên cho lưới tài nguyên của chúng Về phía trạm cơ sở, hai dòng dữ liệu này được phân tách bởi bộ thu sóng MIMO và được xử lý như là hai cuộc truyền từ những thiết bị độc lập, chứ không phải như hai cuộc truyền từ một thiết bị duy nhất nên phải được kết hợp lại Tuy điều này không làm cho tốc độ truyền của mỗi thiết bị cao hơn, nhưng dung lượng hướng lên tổng thể của cell được gia tăng đáng kể

Các độ lợi trong hệ thống MIMO: hệ thống MIMO sử dụng đa ăng ten phát

và thu có thể cung cấp 3 độ lợi: độ lợi Beamforming, độ lợi ghép kênh không gian và

độ lợi phân tập không gian

- Độ lợi Beamforming:

Beamforming giúp hệ thống tập trung năng lượng bức xạ theo hướng mong muốn giúp tăng hiệu quả công suất, giảm can nhiễu và tránh được các can nhiễu tới từ các hướng không mong muốn, từ đó giúp cải thiện chất lượng kênh truyền và tăng độ bao phủ của hệ thống Để có thể thực hiện Beamforming, khoảng cách giữa các ăng ten

trong hệ thống MIMO thường nhỏ hơn bước sóng λ (thông thường là λ/2) Beamforming thường được thực hiện trong môi trường ít tán xạ.khi môi trường tán xạ mạnh hệ thống MIMO có thể cung cấp độ lợi ghép kênh không gian và độ lợi phân tập như Hình 1.15

Hình 1.15 Kỹ thuật Beamforming

- Độ lợi ghép kênh không gian (spatial multiplexing)

Tận dụng các kênh truyền song song có được từ đa ăng ten tại phía phát và phía thu trong hệ thống MIMO, các tín hiệu sẽ được phát độc lập và đồng thời ra các ăng ten,

nhằm tăng dụng lượng kênh truyền mà không cần tăng công suất phát hay tăng băng thông hệ thống, dung lượng hệ thống sẽ tăng tuyến tính theo số các kênh truyền song song trong hệ thống.để cực đại độ lợi ghép kênh qua đó cực đại dung lượng kênh truyền thuật toán V-BLAST (Vertical – Bell Laboratories Layered Space – Time) được

áp dụng như Hình 1.16

Hình 1.16 Ghép kênh không gian giúp tăng tốc độ truyền

- Độ lợi phân tập (spatial diversity)

Trong truyền dẫn vô tuyến, mức tín hiệu luôn thay đổi, bị pha đinh liên tục theo không gian thời gian và tần số, khiến cho tín hiệu tại nơi thu không ổn định, việc phân tập cung cấp cho các bộ thu các bản sao tín hiệu giống nhau qua các kênh truyền pha đinh khác nhau, bộ thu có thể lựa chọn hay kết hợp các bản sao tín hiệu này để giảm tốc độ sai bít BER, chống pha đinh qua đó tăng độ tin cậy của hệ thống Để cực đại độ lợi phân tập, giảm BER và chống lại pha đinh, thuật toán STBC (Space – Time Block Code) và STTC (Space – Time Trellis Code) được áp dụng như Hình 1.17

Hình 1.17 Phân tập không gian giúp cải thiện SNR 1.2.6 Các kiến trúc giao thức trong mạng LTE [2]

Hình 1.18 Kiến trúc giao thức LTE (đường xuống) 1.2.6.1 Điều khiển liên kết vô tuyến RLC (Radio Link Control)

- Nhiệm vụ RLC:

+ Chịu trách nhiệm phân đoạn các gói IP được gọi là các RLC SDU (Service Data Unit: đơn vị số liệu dịch vụ), thành các đơn vị nhỏ hơn được gọi là các RLC PDU (Packet Data Unit: đơn vị số liệu gói)

+ RLC xử lí việc phát lại các PDU thu bị lỗi cũng như loại bỏ thu kép và móc nối các PDU thu

+ RLC đảm bảo việc chuyển các RLC SDU theo đúng trình tự lên các lớp trên

a) Cơ chế phát lại PDU:

- Có 1 giao thức phát lại làm việc giữa RLC phía phát và phía thu

- Bằng cách giám sát các số thứ tự thu, RLC thu có thể nhận ra các PDU bị mất Báo cáo trạng thái được phản hồi đến RLC phát để yêu cầu phát lại các PDU bị mất

- Để thực hiện việc phát lại các PDU thì RLC được lập các chế độ cấu hình khác nhau:

+ Chế độ công nhận AM (Acnowledged Mode): được sử dụng cho các dịch vụ dựa trên TCP như chuyển file khi mà truyền số liệu không bị lỗi là mối quan tâm đầu tiên

+ Chế độ không công nhận UM (Unacknowledged Mode): trong UM, chuyển theo trình tự lên các lớp cao hơn vẫn được đảm bảo,nhưng không yêu cầu phát lại các PDU bị mất

+ Chế độ trong suôt TM (Transparent Mode)

b) RLC làm nhiệm vụ phân đoạn và móc nối

Hình 1.19 Phân đoạn và móc nối

Ngoài việc điều khiển việc truyền lại và phân phát theo trình tự, RLC cũng chịu trách nhiệm việc phân đoạn và ghép nối theo như minh họa trong hình 1.19 Dựa trên quyết định của scheduler (scheduler decision), một lượng dữ liệu nào đó được lựa chọn để truyền đi từ bộ đệm RLC SDU và các SDUs sẽ được phân đoạn/ghép nối để tạo thành RLC PDU Do đó, đối với LTE thì kích thước RLC PDU thay đổi một cách động (varies dynamically), trong khi WCDMA/HSPA trước phiên bản 7 lại sử dụng kích thước PDU bán tĩnh (semi-static PDU size)

Khi mà tốc độ dữ liệu cao, kích thước PDU lớn dẫn đến phần mào đầu nhỏ hơn tương ứng, còn khi mà tốc độ dữ liệu thấp, đòi hỏi kích thước PDU phải nhỏ nếu không thì tải trọng sẽ trở nên quá lớn Vì vậy, khi tốc độ dữ liệu nằm trong khoảng

từ một vài kbit/s tới trên một trăm Mbit/s, kích thước PDU động (dynamic PDU

sizes) sẽ được điều chỉnh bởi LTE Vì RLC, scheduler và cơ chế thích ứng tốc độ đều được đặt trong eNodeB, nên dễ dàng hổ trợ các kích thước PDU động cho LTE

1.2.6.2 Điều khiển truy nhập môi trường MAC (Medium Access Control)

- Lớp điều khiển truy nhập môi trường MAC có nhiệm vụ:

+ Xử lí ghép kênh logic

+ Các phát lại HARQ

+ Lập biểu đường lên và đường xuống

Các kênh logic và các kênh truyền tải:

a) Kênh logic

- MAC cung cấp dịch vụ cho RLC trong dạng các kênh logic.Kênh logic được định nghĩa bởi kiểu thông tin nó mang;có nhiệm vụ để truyền dẫn thông tin điều khiển

và cấu hình cần thiết để vận hành hệ thống LTE

- Các kênh logic của LTE bao gồm:

+ Kênh điều khiển quảng bá (Broadcast Control Channel - BCCH): được sử

dụng cho việc truyền dẫn thông tin điều khiển hệ thống từ mạng tới tất cả các thiết bị đầu cuối di động trong một tế bào Trước khi truy nhập vào hệ thống, một thiết bị đầu cuối di động cần phải đọc những thông tin được truyền trên kênh BCCH để tìm ra cách thức hệ thống được cấu hình, ví dụ như băng thông của hệ thống

+ Kênh điều khiển tìm gọi (Paging Control Channel – PCCH): được sử dụng

cho việc tìm gọi của các thiết bị đầu cuối di động mà mạng không biết được vị trí của

nó về mức tế bào (cell level) và vì vậy tin nhắn tìm gọi cần được truyền trong nhiều tế bào

+ Kênh điều khiển dành riêng (Dedicated Control Channel – DCCH): được

dùng cho việc truyền dẫn thông tin điều khiển tới hoặc từ thiết bị đầu cuối di động Kênh này được sử dụng cho việc cấu hình riêng lẻ từng thiết bị đầu cuối di động ví dụ như những tin nhắn chuyển giao khác nhau

+ Kênh điều khiển multicast (Multicast Control Channel - MCCH): được dùng

cho việc truyền dẫn thông tin điều khiển được yêu cầu cho việc tiếp nhận của MTCH

+ Kênh lưu lượng dành riêng (Dedicated Traffic Channel - DTCH): được dùng

cho việc truyền dữ liệu người dùng đến hoặc từ một thiết bị đầu cuối di động Đây là 1 loại kênh logic được dùng để truyền dữ liệu người dùng đường lên và đường xuống phi-MBMS (non-MBMS)

+ Kênh lưu lượng multicast (Multicast Traffic Channel – MTCH): được dùng

cho truyền dẫn đường xuống những dịch vụ MBMS