THUẬT TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM

KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG

ĐỂ TÀI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ THUẬT TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS NGUYỄN HUY HÙNG

Trang 2

NỘI DUNG BÁO CÁO

 Đặt vấn đề

 Cấu trúc mạng 4G LTE

 Các đặc tính và truyền dữ liệu trong LTE

 Kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE

 Mô phỏng

 Kết luận

Trang 3

ĐẶT VẤN ĐỀ

Hiện nay, các mạng thông tin di động phát triển rất mạnh, nhu cầu của khách hàng luôn tác động lớn đến sự ra đời, tồn tại và phát triển của một công nghệ mới , người dùng luôn muốn công nghệ không dây mới ra đời vẫn sẽ cung cấp các dịch vụ và tiện ích như mạng hữu tuyến và hiển nhiên nhu cầu về chất lượng dịch vụ cung cấp được tôt hơn, tốc độ cao hơn, tốc

độ truy cập Web, tải xuống các tài nguyên mạng nhanh hơn Để đáp ứng các nhu cầu đó công nghệ 4G LTE ra đời với các tính năng vượt trội hơn

Để hiểu hơn về công nghệ mới này, nhóm thực hiện đề tài đã tìm hiểu

và nghiên cứu các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE gồm các kỹ thuật như là : OFDM, SC-FDMA, MIMO

Trang 4

Các hệ thống thông tin di động

Trang 5

Tổng quan mạng 4G LTE

 Sử dụng kỹ thuật vô tuyến OFDM, SC-FDMA và MIMO

 Tốc độ dữ liệu với băng thông 20 Mhz

Tải lên: 50 Mbps

Tải xuống: 100 Mbps

 Hoạt động tốt với tốc độ di chuyển của thuê bao là 0-15km/h

 Hoạt động ở băng tần 700Mhz-2.6Ghz

Trang 6

Cấu trúc mạng 4G LTE

Sự chuyển đổi cấu trúc mạng từ UTRAN sang E- UTRAN

Trang 7

Cấu trúc mạng 4G LTE

 Mạng lõi (EPC): đáp ứng cho việc điều khiển UE và thiết lập các thông báo

Mạng truy cập(E- UTRAN) : là một mạng lưới các eNodeB

Trang 8

Đường giao tiếp giữa mạng lõi và mạng vô tuyến

Chia làm hai thực thể luận lý

Serving gateway( S-GW)

Mobility Manager Entity(MME)

Trang 9

Cấu trúc chuyển vùng Roaming

 LTE/SAE cho

phép s ử dụng

P-SW hoặc của mạng khách hoặc của mạng nhà

 S ử d ụng P-S W

mạng nhà cho phép sử dụng dịch

vụ của mạng nhà ngay khi ở mạng khách

 P-S W trong

mạng khách cho phép ngắt cục bộ mạng Internet trong mạng khách

Trang 10

Các đặc tính và truyền dữ liệu trong LTE

Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến

 Trải trễ đa đường

 Rayleigh fading

 Fading chọn lọc tần số

 Dịch tần Doppler

 Nhiễu AWGN

 Nhiễu liên kí tự ISI

 Nhiễu liên sóng mang ICI

 Nhiễu MAI

Trang 11

Truyền dữ liệu hướng xuống

Sử dụng kĩ thuật OFDM cho hướng xuống

Ưu điểm

 Sử dụng có hiệu quả băng thông

 OFDM cho phép truyền dẫn tốc độ cao trong môi trường di động

 Chu kỳ ký tự tăng lên vì vậy độ nhạy cảm của hệ thống với trải rộng trễ giảm xuống

Nhược điểm

 Tín hiệu OFDM bị ảnh hưởng bởi méo phi tuyến của

bộ khuếch đại công suất phía phát

 OFDM nhạy cảm với độ dịch tần số sóng mang

Trang 12

Truyền dữ liệu hướng lên

Sử dụng kĩ thuật SC- FDMA

Ưu điểm

Sử dụng SC-FDMA, cho PAPR nhỏ hơn nên tiêu thụ công suất ít hơn ở đầu cuối di động, do vậy tiết kiệm pin cho thiết bị đầu cuối

Sử dụng SC-FDMA ít nhạy cảm với hiệu ứng Doppler nên tăng tính di động cho thiết bị đầu cuối

Nhược điểm

băng thông thấp hơn so với OFDM nhưng được cải thiện nhờ sử dụng kỹ thuật MIMO

Trang 13

Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE

 Kỹ thuật OFDM : là kiểu truyền dẫn đa sóng mang với các đặc điểm sau

 Sử dụng nhiều sóng mang, cùng băng thông là 20MHz nhưng MC- WCDMA s ử dụng 4 sóng mang còn OFDM sử dụng 2048 sóng mang

 Các sóng mang con trực giao với nhau

Trang 14

 Khoảng cách giữa các sóng mang con

-Khoảng cách giữa các sóng mang con còn nhỏ càng tốt

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

 Số lượng sóng mang con

- Được xác định dựa trên băng thông khả dụng và phát xạ ngoài băng

 Sử dụng OFDM cho ghép kênh và đa truy nhập

-Trên đường xuống OFDM sử dụng làm sơ đồ ghép kênh cho những người sử dụng -Tr ên đường lên OFDM được sử dụng làm sơ đồ đa truy nhập

Trang 15

Sơ đồ điều chế tín hiệu OFDM ở trạm phát và thu

Trang 16

 OFDMA

- Cho phép các nhóm nhỏ của sóng mang con được

cấp phát dao động giữa những người dùng khác nhau trên cùng băng tần

- Vấn đề đa truy cập được thực hiện bằng cáchcung cấp cho mỗi người dùng một phần trong số các sóng mang có sẵn

Trang 17

 Kỹ thuật SC-FDMA : là kỹ thuật đa truy cập phân tần một kênh truyền duy nhất, được sử dụng vì có tín hiệu PARP tốt hơn OFDMA

-Truyền dữ liệu qua giao tiếp vô tuyến trong nhiều kênh con

- So với OFDM đặt các bit với nhau để tạo thành tín hiệu cho một kênh con thì SC-FDMA trải thông tin của mỗi bỉt trên tất cả các kênh con

Trang 18

Tín hiệu SC-FDMA được tạo ra bằng kỹ thuật trải phổ DFT-s-OFDM

Trang 19

 Kỹ thuật MIMO: là kỹ thuật được sử dụng để cải

thiện công suất của hệ thống, cải thiện hơn về dung lượng và hiệu quả sử dụng phổ

MIMO lợi dụng tín hiệu đa đường để cải thiện dung lượng bằng cách sử dụng nhiều anten bên phát và thu với việc xử lỹ tín hiệu số

Trang 20

 SU-MIMO : được

sử dụng trong tuyến xuống, với mục

đích là tăng dung lượng cell và tốc đọ

dữ liệu

 MU-MIMO : đựoc dùng với mục đích

là tăng dung lượng cell nhưng không tăng tốc độ dữ liệu

Trang 21

Ngoài các kỹ thuật trên càng có các kỹ thuật xử lý lỗi

trong lúc phát và thu các tín hiệu

 Mã hóa Tubo

 Thích ứng đường truyền

 Lập biểu phụ thuộc kênh

 HARQ

Trang 22

KẾT LUẬN

Sau thời gian thực tập, nghiên cứu và xây dựng đề tài cùng sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong khoa đã tạo điều kiện cho nhóm hoàn thành đề tài của mình một cách tốt nhất.

Do điều kiện về thời gian cũng như kinh nghiệm làm việc nên không tránh khỏi những thiếu sót trong báo cáo cũng như trong

chương trình Nhóm rất mong nhận được sự quan tâm, chỉ bảo của các thầy cô giáo, bạn bè để đề tài của em được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng, nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn các thầy cô

giáo trong khoa và đặc biệt là thầy giáo Thạc sỹ Nguyễn Huy Hùng

đã tận tình giúp đỡ nhóm thực hiện trong suốt quá trình xây dựng và hoàn thành đề tài.

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	647,16 KB