Giáo trình lộ trình phát triển thông tin di động 3g lên 4g tập 1 TS nguyên phạm anh dũng

(Tp 1) HC VIN CễNG NGH BU CHNH VIN THễNG TS NGUYN PHM ANH DNG GIO TRèNH L TRèNH PHT TRIN THễNG TIN DI NG 3G LấN 4G (Tp 1) NH XUT BN THễNG TIN V TRUYN THễNG GD 01 HM 10 LI NểI U Thụng tin di ng l ngnh cụng nghip vin thụng phỏt trin nhanh nht vi s thuờ bao ó t n 3,8 t tớnh n cui nm 2008 Khi ngun t dch v thoi t tin phc v mt s ớt ngi di chuyn, n vi s ng dng ngy cng rng rói cỏc thit b thụng tin di ng th h ba, thụng tin di ng cú th cung cp nhiu loi hỡnh dch v ũi hi tc s liu cao k c cỏc chc nng camera, MP3 v PDA Vi cỏc dch v ũi hi tc cao ngy cng tr nờn ph bin thỡ nhu cu v 3G cng nh phỏt trin nú lờn 4G ang cng tr nờn cp thit phc v nhu cu hc ca sinh viờn, Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng phi hp vi Nh xut bn Thụng tin v Truyn thụng xut bn Giỏo trỡnh L trỡnh phỏt trin thụng tin di ng 3G lờn 4G TS Nguyn Phm Anh Dng biờn son 3G l thut ng dựng ch cỏc h thng thụng tin di ng th h th (Third Generation) Mng 3G (Third-generation technology) l th h th ba ca chun cụng ngh in thoi di ng, cho phộp truyn c d liu thoi v d liu ngoi thoi (ti d liu, gi email, tin nhn nhanh, hỡnh nh ) 3G cung cp c hai h thng l chuyn mch gúi v chuyn mch kờnh H thng 3G yờu cu mt mng truy cp vụ tuyn hon ton khỏc so vi h thng 2G hin im mnh ca cụng ngh ny so vi cụng ngh 2G v 2.5G l cho phộp truyn, nhn cỏc d liu, õm thanh, hỡnh nh cht lng cao cho c thuờ bao c nh v thuờ bao ang di chuyn cỏc tc khỏc Vi cụng ngh 3G, cỏc nh cung cp cú th mang n cho khỏch hng cỏc dch v a phng tin, nh õm nhc cht lng cao; hỡnh nh video cht lng v truyn hỡnh s; Cỏc dch v nh v ton cu (GPS); E-mail; video streaming; High-ends games; Do khuụn kh cú hn, giỏo trỡnh s ch trung trỡnh by hai cụng ngh: ú l HSPA (s phỏt trin tng cng ca WCDMA) v 3GPP LTE Cú th coi cụng ngh HSPA v s phỏt trin tip theo ca nú l hu 3G cũn cụng ngh LTE l tin 4G õy l cỏc cụng ngh d kin s rt phỏt trin nhng thp niờn ti Giỏo trỡnh c xõy dng trờn c s sinh viờn ó hc mụn "a truy nhp vụ tuyn v lý thuyt tri ph" Vỡ õy l giỏo trỡnh cho mụn chuyờn ũi hi sinh viờn phi t c nờn giỏo trỡnh c biờn son chi tit vi kt cu hp lý sinh viờn cú th t hc Mi chng u cú phn gii thiu chung, cú phn tng kt v cỏc cõu hi Giỏo trỡnh bao gm 16 chng Chng u gii thiu tng quan v cỏc h thng phỏt trin ca 3G v l trỡnh phỏt trin lờn 4G Chng cp n cỏc liờn quan n truyn dn vụ tuyn bng rng Chng nghiờn cu cỏc cụng ngh a truy nhp OFDMA v SC-FDMA ng dng cho LTE Chng trỡnh by mt cỏc k thut quan trng ca 3G phỏt trin v 4G l a anten Chng trỡnh by mt s k thut then cht ca 3G phỏt trin v 4G l: thớch ng ng truyn, lp biu ph thuc kờnh v HARQ (phỏt li lai ghộp) Chng v chng trỡnh by nguyờn lý ca HSDPA v HSUPA Chng cp n cỏc qun lý ti nguyờn vụ tuyn ca HSPA Chng trỡnh by dch v VoIP HSPA Chng 10 trỡnh by mt s dch v tiờn tin ca HSPA l MBMS - dch v qung bỏ, a phng a phng tin v CPC - kt ni gúi liờn tc Chng 11 trỡnh by cỏc mc tiờu LTE Chng 12 trỡnh by cỏc chung ca truy nhp vụ tuyn LTE v kin trỳc giao din vụ tuyn LTE Chng 13 v 14 trỡnh by lp vt lý v cỏc th tc truy nhp LTE Chng 15 trỡnh by phỏt trin kin trỳc h thng LTE/SAE Chng 16, trỡnh by mụ phng ỏnh giỏ hiu nng HSPA, LTE v tớnh toỏn qu ng truyn Ngoi phn Ph lc ca giỏo trỡnh, trỡnh by cỏc yờu cu i vi phn vụ tuyn ca mỏy u cui HSPA v cú thờm phn Thut ng vit tt, Ti liu tham kho bn c tin tra cu Giỏo trỡnh cú th l ti liu tham kho cho sinh viờn cỏc trng i hc, cỏc chuyờn gia, cỏc cỏn b qun lý v k thut lnh vc thụng tin di ng Mc dự ó cú nhiu c gng, song quỏ trỡnh biờn son s khú trỏnh thiu sút, Hc vin rt mong nhn c ý kin gúp ý ca cỏc bn ng nghip v bn c gn xa Xin trõn trng cm n! HC VIN CễNG NGH BU CHNH VIN THễNG MC LC Li núi u Chng Tng quan k hoch nghiờn cu phỏt trin 3G, LTE 3GPP v l trỡnh tin lờn 4G 13 1.1 M u 14 1.2 Quỏ trỡnh tiờu chun húa WCDMA/HSPA 3GPP 14 1.3 K hoch nghiờn cu phỏt trin LTE 24 1.4 IMT-ADVANCED v l trỡnh tin lờn 4G 27 1.5 Tng quan truy nhp gúi tc cao (HSPA) 30 1.6 Tng quan LTE .33 1.7 Kin trỳc mụ hỡnh LTE 42 1.8 Tng kt 45 1.9 Cõu hi 46 Chng Truyn dn tc s liu cao thụng tin khụng dõy bng rng 47 2.1 Cỏc hn ch c bn i vi truyn dn tc s liu cao 48 2.2 Truyn dn tc s liu cao bng thụng hn ch v iu ch bc cao 54 2.3 nh hng ca mụi trng truyn súng lờn truyn dn khụng dõy bng rng .59 2.4 Cõn bng chng phainh chn lc tn s 65 2.5 Truyn dn a súng mang cho khụng dõy bng rng 72 2.6 Tng kt 77 2.7 Cõu hi 78 i Chng OFDMA v SC-FDMA ca LTE .79 3.1 M u 80 3.2 Túm tt nguyờn lý OFDM .81 3.3 c tớnh kờnh v cỏc ký hiu tham kho 91 3.4 Mó húa kờnh v phõn tn s truyn dn OFDM 93 3.5 La chn cỏc thụng s OFDM c s .95 3.6 nh hng ca thay i mc cụng sut tc thi 98 3.7 S dng OFDM cho ghộp kờnh v a truy nhp 99 3.8 Phỏt qung bỏ v a phng nhiu ụ v OFDM 102 3.9 Nguyờn lý truyn dn DFTS-OFDM 105 3.10 Tng quan SC-FDMA .114 3.11 Sp xp súng mang SC-FDMA 119 3.12 Trỡnh by cỏc tớn hiu SC-FDMA thi gian .121 3.13 Tng kt .125 3.14 Cõu hi 125 Chng K thut a anten .127 4.1 Cỏc cu hỡnh a anten 127 4.2 Cỏc li ớch ca s dng cỏc k thut a anten 129 4.3 a anten thu 129 4.4 a anten phỏt .136 4.5 Ghộp kờnh khụng gian 146 4.6 Tng kt .155 4.7 Cõu hi 155 Chng Lp biu, thớch ng ng truyn v yờu cu phỏt li t ng lai ghộp 157 5.1 M u 157 5.2 Thớch ng ng truyn: iu khin cụng sut v tc s liu 159 ii 5.3 Lp biu ph thuc kờnh .161 5.4 Cỏc s phỏt li tiờn tin 176 5.5 Yờu cu phỏt li t ng lai ghộp vi kt hp mm 177 5.6 Tng kt .182 5.7 Cõu hi 183 Ph lc Thut ng vit tt Ti liu tham kho iii THUT NG VIT TT 2G Second Generation Th h th hai 3G Third Generation Th h th ba 3GPP 3rd Generation Partnership Project ỏn cỏc i tỏc th h th ba 3GPP2 3rd Generation Partnership Project ỏn i tỏc th h th ba - AAS Adaptive Antenna System H thng anten thớch ng ACLR Adjacent Channel Leakage Ratio T s rũ kờnh lõn cn ACK Acknowledgement Cụng nhn AGW Access Gateway Cng truy nhp AM Acknowledged Mode Ch cụng nhn AMC Adaptive Modulation and Coding Mó húa v iu ch thớch ng AMR Adaptive MultiRate a tc thớch ng ARQ Automatic Repeat-reQuest Yờu cu phỏt li t ng AWGN Additive Gaussian Noise Tp õm Gauss trng cng BCCH Broadcast Control Channel Kờnh iu khin qung bỏ BCH Broadcast Channel Kờnh qung bỏ BES Best Effort Service Dch v n lc nht BER Bit Error Rate T s li bit BLER Block Error Rate T s li BM-SC Broadcast/Multicast Service Center BPSK Binary Phase Shift Keying Trung tõm dch v qung bỏ/a phng Khúa chuyn pha hai trng thỏi BS Base Station Trm gc BTS Base Tranceiver Station Trm thu phỏt gc CAZAC CC Constant Amplitude Zero AutoCorrelation Convolutional Code T tng quan bng khụng biờn khụng i Mó xon CDMA Code Division Multiple Access a truy nhp phõn chia theo mó CN Core Network Mng lừi CP Cyclic Prefix Tin t chu trỡnh CPC Continuous Packet Connectivity Kt ni gúi liờn tc CPICH Common Pilot Channel Kờnh hoa tiờu chung CQI Channel Quality Indicator Ch th cht lng kờnh CRC Cyclic Redundancy Check Kim tra vũng d CS Circuit Switch Chuyn mch kờnh CTC Convolutional Turbo Code Mó húa Turbo xon DCCH Dedicated Control Channel Kờnh iu khin riờng DCH Dedicated Channel Kờnh riờng DFT Discrete Fourier Transform Bin i Fourier ri rc DFTSOFDM DL DFT-Sread OFDM OFDM tri ph Downlink ng xung DPCCH Dedicated Physical Control Channel Kờnh iu khin vt lý riờng DPCH Dedicated Physical Channel Kờnh vt lý riờng DPDCH Dedicated Physical Data Channel Kờnh s liu vt lý riờng DRX Discontinuous Reception Thu khụng liờn tc DSCH Downlink Shared Channel Kờnh chia s ng xung DTX Discontinuous Transmission Phỏt khụng liờn tc Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 613 quan trc tip n khai thỏc HSDPA/HSUPA Trong thit k u cui, ACS t c bng b lc kờnh v lc s bng gc (hỡnh PL5) Anten B lc kờnh Bin i A/D v lc s Gii tri ph Eb /N Kờnh chớnh Kờnh lõn cn Kờnh chớnh Kờnh lõn cn Kờnh chớnh Kờnh lõn cn Kờnh chớnh Kờnh lõn cn Hỡnh PL5 Vớ d v phõn chia ACS mỏy thu PL2.3 Chn Chn bng nh ngha cỏc mc tớn hiu t cỏc súng mang c cao bao nhiờu u cui di ng cú th thu c tớn hiu cựng mt bng tn Tn ti cỏc quy nh cho cỏc dch tn 10MHz v 15MHz Dch tn 5MHz c xột ú ACS phn trc Hỡnh PL6 minh trng hp dch tn 10MHz, ú chn ti mc -56dBm Tớn hiu ca chớnh ụ cú 3dB cao hn mc nhy, vỡ th mc tớn hiu l -114dBm cho bng I K c li x lý mc tớn hiu t n -89dBm Vi Eb/N0 bng 7dB, mt ph õm cng nhiu thp hn -96dBm Vi dch tn 10MHz, yờu cu nhy l 40dBs v vi dch tn 15MHz yờu cu ny l 52dBs trin khai h thng bng hp th h hai cựng bng tn, mt yờu cu chn bng hp khỏc c quy nh H thng bng hp cú th l GSM hoc IS-95 Cỏc yờu cu cng ỳng cho UMTS 850, UMTS 1800 (bng 1800 ca GSM) hay UMTS (bng 1900 ca PCS) Tớn hiu kim tra l mt tớn hiu c iu ch GMSK cú tn Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 614 s trung tõm cỏch tn s trung tõm WCDMA hoc 2,7MHz hoc 2,8MHz (xem hỡnh PL7) Hỡnh PL7 minh trng hp 2,7MHz, ú mc tớn hiu tuyt i ca tớn hiu bng hp c t bng -57dBm ti u vo mỏy thu th hin trng hp trin khai ngoi hin trng, ú mt súng mang GSM cng mt súng mang WCDMA Mc cụng sut tớn hiu cn thu l -105dBm tng ng vi gim 10dB so vi trng hp kim tra nhy bng -115dBm cỏc bng ny Hỡnh PL6 Chn bng vi dch tn 10MHz Nu cỏc trm gc ca GSM v WCDMA c t cựng mt ch, thỡ cỏc tớn hiu thu ti u cui cú cựng mc v vỡ th trỏnh c cỏc liờn quan n chn Cỏc liờn quan n chn ch xy GSM v WCDMA c trin khai khụng hp tỏc, ngha l c trin khai bi cỏc nh khai thỏc khỏc s dng cỏc trm t khỏc Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 615 Hỡnh PL7 Chn bng hp i vi ngun nhiu GMSK PL2.4 iu ch giao thoa Kim tra iu ch giao thoa nhm kim tra dung sai sn phm iu ch giao thoa bc ba ca mỏy thu u cui, Sn phm ny sinh hai tớn hiu cụng sut cao cỏch 10MHz v 20MHz Yờu cu ny cn thit cho trng hp nhiu h thng ng thi tn ti trờn cựng mt vựng Cỏc tớn hiu kim tra bao gm mt tớn hiu bng hp cỏch 10MHz v mt tớn hiu bng rng cỏch 20MHz c phỏt liờn tc Thit lp tớn hiu kim tra c cho trờn hỡnh PL8, ú c hai tớn hiu c phỏt ng thi Cỏc tớn hiu kim tra cú mc cụng sut -46dBm, cũn tớn hiu mong mun cú cụng sut -114dBm, tng ng vi gim 3dB so vi trng hp kim tra nhy bng -117dBm Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 616 Ngoi ra, cũn cú trng hp kim tra iu ch giao thoa bng hp cho cỏc bng tn ni cú nhiu kh nng trin khai cỏc h thng bng hp Trng hp kim tra ny s dng hai tớn hiu bng hp phỏt liờn tc cỏch 3,5 hay 3,6MHz v cỏc tớn hiu iu ch GMSK cỏch 5,9 hoc 6,0MHz I bl = -46dBm Eb = -89dBm N = -96dBm E b/N0 = 7dB Gp = 25dB DPCH_Ec = -114dBm DPCH 10MHz 20MHz Hỡnh PL8 Trng hp kim tra iu ch giao thoa PL2.5 Phõn thu v kiu mỏy thu Vic a HSDPA dn n xut hin cỏc liờn quan n phõn thu v cỏc gii thut bng gc tiờn tin u cui di ng 3GPP R5 cú cỏc yờu cu hiu nng HSDPA cú th thc hin c vi vic ch s dng mỏy thu RAKE mt anten R6 b sung thờm cỏc yờu cu i vi cỏc u cui HSDPA, ú cỏc u cui Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 617 ny phi cú phõn thu v b cõn bng Hin nay, cỏc c t ca tiờu chun ny cha cỏc yờu cu cho cỏc trng hp sau: - Mỏy thu RAKE n (3GPP R5) - Mỏy thu RAKE vi phõn thu (kiu I tng cng 3GPP R6) - Mỏy thu vi b cõn bng (kiu II tng cng 3GPP R6) - Mỏy thu cú b cõn bng v phõn thu (kiu III tng cng 3GPP R7) Hiu nng thc t ca anten c lp vi cỏc yờu cu trờn Cỏc trng hp kim tra cú phõn thu s dng gi thit kch bn lý tng ú cỏc anten khụng tng quan vi Tt nhiờn cỏc thc hin thc t, iu ny khụng th cú, cỏc anten s cú tng quan v vỡ th ph thuc rt nhiu vo thit k u cui cng nh vo bng tn c s dng Tn s cng thp thỡ tng quan cng cao Ngoi cỏc anten ny cng khụng cú li ging vỡ th li ớch nhn c t chỳng s gim Nu cú xột n phõn thu quỏ trỡnh quy hoch v phỏt trin mng, thỡ cn xột n tng quan anten Hỡnh PL9 cho thy mt vớ d v s nh hng ca tng quan anten lờn thụng lng h thng hot ng bng tn 800MHz v 2GHz Hỡnh ny gi thit rng khong cỏch vt lý gia cỏc anten l nh cho c hai bng tn Nh vy khong cỏch tng i (so vi bc súng ) i vi bng 800MHz s nh hn i vi bng 2GHz Khong cỏch tng i gia cỏc anten cng nh thỡ tng quan gia chỳng cng ln v li t phõn anten cng thp ng cong trờn cựng l trng hp khụng tng quan gia cỏc anten ng cong gia l trng hp cho vi bng 2GHz vi khong cỏch anten tng i bng 0,5 cũn ng cong thp nht l trng hp cho bng tn 800MHz vi khong cỏch anten tng i gim xung bng 0,2 nh hng tng quan anten vi 0,5 nh hn 5% so vi trng hp lý tng, Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 618 cũn nh hng ny lờn n 10-15% khong cỏch anten bng 0,2 V lý thuyt, s dng phõn anten cho phộp tng dung lng li dung lng t c vo khong 50-60% i vi cỏc ụ v mụ Thit k u cui thc t s quyt nh hiu nng thc t, ú cỏc c tớnh ph cụng sut phng v (PAS: Power Azimuth Spectrum) cựng vi li anten s quyt nh hiu nng thc t trờn hin trng Trng hp lý tng (i.i.d), bng 2MHz (0,5) v bng 800MHz (0,2) Hỡnh PL9 nh hng tng quan anten lờn hiu nng h thng PL2.6 Mc vo cc i Vi vic a vo s dng 16QAM, cn m bo nhiu thụng tin chớnh xỏc hn v pha v biờn , nu khụng hiu nng 16QAM s gim nghiờm trng m bo iu ny, mt trng hp kim tra c thự ó c nh ngha kim tra hiu nng u cui ti mc tớn Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 619 hiu vo cc i õy l trng hp u cui gn trm gc, vựng 16QAM s c s dng Trng hp kim tra ny thc hin o thụng lng m bo hot ng bỡnh thng ca chui thu HSDPA Trng hp kim tra ny cú th ỏp dng cho tt c cỏc thit b h tr 16QAM Cỏc trng hp kim tra mc vo cc i cho R3 v HSDPA c minh trờn hỡnh PL10 i vi HSDPA, trng hp ny c sa i phự hp vi cỏc thay i ln hn ca ng bao tớn hiu 16QAM Tt c cỏc u cui cỏc th loi t n 10 u cú th s dng trng hp o ny m bo dung sai mc tớn hiu cao u vo Ngoi cũn cú trng hp kim tra riờng cho QPSK kim tra cỏc loi u cui 11 v 12 Hỡnh PL10 Kim tra mc tớn hiu vo cc i ti u cui s dng DCH v HSDPA 16QAM Tng mc thu l -25dBm ú tớn hiu c thit k cú tng mc ti -44dBm, tc l thp hn 19dB i vi R3, cũn i vi HS-DSCH 13dB thp hn ti mc -38dBm Trng hp kim tra HSDPA ũi hi thụng lng 700kbit/s s dng bn mó v phỏt TTI mt ln tham kho, thụng lng cc i s dng bn mó v TTI mt ln l 960kbit/s Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 620 PL3 CC BNG TN V CC U CUI A BNG 3GPP a cỏc c t WCDMA cho tt c cỏc bng t ong liờn quan khụng gian cho súng mang WCDMA Cỏc phng ỏn tn s v cỏc vựng thng s dng chỳng trờn ton cu c lit kờ trờn hỡnh PL11 Cỏc phng ỏn tn s khụng ph thuc vo phỏt hnh 3GPP, ngha l, thm nu phng ỏn c b sung theo lch trỡnh 3GPP R7, thỡ cỏc sn phm cho cỏc bng ny cú th s dng phỏt hn 3GPP trc õy lm c s thit k Ch cn ỏp ng cỏc yờu cu mi b sung cho thit b vụ tuyn h tr cỏc phn t truyn dn c thự bng mi Hỡnh PL11 Phõn b tn s cho WCDMA (a) Cỏc bng cú th dựng cho WCDMA ton cu; b) Bng tn IMT-2000) Trin khai WCDMA ó c bt u ti chõu u v chõu di ph chớnh 2,1GHz bng I vi n nh 2x60MHz Cỏc u cui Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 621 WCDMA thng kt hp WCDMA 2100 vi mt s bng GSM Cỏc mng WCDMA ti M lỳc u c trin khai ti 1,9MHz bng II sau ú m rng n 850MHz bng V Trong thc t cỏc u cui WCDMA ti M phi h tr WCDMA bng kộp 1900+850MHz Khi bng IV mi ca 3G kh dng ti M, cỏc phng ỏn tn s mi s cú mt trờn th trng S cú cỏc phng ỏn tn s bng kộp mi ti cỏc th trng Brazil v chõu , ú cỏc nh khai thỏc s dng c bng 850MHz v 2100MHz Trin khai WCDMA ti cỏc tn s 900MHz v 1800MHz ũi hi s dng cỏc bng ny cỏc u cui WCDMA a bng kt hp vi bng chớnh 2,1GHz Cỏc phng ỏn tn s khỏc s dng cựng mt c t WCDMA/HSPA ngoi tr cỏc khỏc bit v cỏc thụng s v cỏc yờu cu i vi phn vụ tuyn Cỏc khỏc bit ny c lit kờ di õy: Cỏc tn s kờnh b sung vi dch tn 100kHz c a t súng mang WCDMA chớnh xỏc gia 5MHz cho cỏc bng II, IV v VI (xem hỡnh PL12) S th t kờnh chun l bi s ca 200kHz Cỏc yờu cu chn bng hp cho cỏc bng ny (II, IV, VI v 900) ti cỏc vựng ú GSM c trin khai cựng mt bng Phõn cỏch súng mang gia WCDMA v nhiu bng hp l 2,7MHz (hỡnh PL7) õy l phõn cỏch ti thiu cú th WCDMA c t gia mt 5MHz v súng mang GSM th nht cỏch biờn ca ny 0,2MHz, vỡ th tng phõn cỏch l 5,0/2+0,2 = 2,7MHz i vi bng III li kờnh l 200kHz khụng dch tn 100-kHz, vỡ th khong cỏch chn bng hp l 2,8MHz Trng hp kim tra iu ch giao thoa bng hp cng c a vo chun cho cỏc bng ny (xem mc PL2.4) Gim bt cỏc yờu cu v nhy u cui cho cỏc bng (II, IV v VIII), ni m phõn cỏch gia ng lờn v ng xung ch Ph lc: Cỏc yờu cu phn vụ tuyn ca u cui HSPA 622 l 20MHz hay nh hn Cỏc yờu cu ny cho phộp t c suy hao song cụng ln gia phỏt v thu mt u cui nh gim t n 3dB so vi cỏc bng khỏc Hỡnh PL12 Cỏc s kờnh b sung cho phộp t súng mang vo gia 5MHz TI LIU THAM KHO Hisiao-Hwa Chen & Mohsen Guizani, Next Generation Wireless System and Networks, John Willey & Sons, Ltd, 2006 3GPP TR 25.813, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) and Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN); Radio Interface Protocol Aspects (Release 7), 3/ 2006 3GPP TR 25.814, Physical layer aspects for Evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) (Release 7), 9/2006 3GPP TR 25.913 V7.3.0, Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN (EUTRAN)(Release 7) , 3/ 2006 Dr Lee, HyenonWoo, 3GPP LTE & 3GPP2 LTE Standarzation, Samsung Electronics, 6/2006 Dr.Stefal Parkvall, Long-Term Evolution-Radio Access, Ericsson Research, 2005 Dr Hyung G Myung and others, Single Carrier FDMA for Up Link Wireless Transmission, IEEE Vehicular Magazine, 9/2006 Dr Hyung G Myung and others, Peak-to-Average Powwer Ratio of Single Carrier FDMA Signals with Pulse Shapping, The 17th Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC'06), 2006 Harri Holma & Anti Toscala, HSDPA/HSUPA for UMTS, John Willey and Sons, LTD, 2006 10 3GPP TR 36.201, Long term Evolution LTE Physical layer General Description (Release 8), 9/2007 11 Harri Holma & Anti Toscala, WCDMA for UMTS-HSPA Evolution and LTE, John Willey and Sons, LTD, 2007 12 Erick Dahlman and others, 3G Evolution: HSPA and LTE for Mibile Broadband, Academic Press 13 TS Nguyn Phm Anh Dng, Lý thuyt tri ph v ng dng, Giỏo trỡnh, Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, Nh xut bn Bu in, 2000 14 TS Nguyn Phm Anh Dng, Lý thuyt tri ph v a truy nhp vụ tuyn, Giỏo trỡnh, Hc Vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, 2004 15 TS Nguyn Phm Anh Dng, C s truyn dn vi ba s, Giỏo trỡnh, Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, Nh xut bn Bu in, 2001 16 TS Nguyn Phm Anh Dng, Thụng tin di ng, Giỏo trỡnh, Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, Nh xut bn Bu in, 2001 17 TS Nguyn Phm Anh Dng, Thụng tin di ng th h ba, Giỏo trỡnh, Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, Nh xut bn Bu in, 2004 18 TS Nguyn Phm Anh Dng v cng tỏc viờn, Nghiờn cu h thng truyn dn s dng mỏy thu phỏt thụng minh trờn c s OFDM, ti nghiờn cu khoa hc Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, Mó s: 12-HV-2005-RD-VT 19 TS Nguyn Phm Anh Dng v cng tỏc viờn, Xõy dng phn mm mụ phng kờnh phainh cho thụng tin di ng, ti nghiờn cu khoa hc Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, Mó s: 06-HV-2003-RD-VT 20 TS Nguyn Phm Anh Dng v cng tỏc viờn, Xõy dng mụ hỡnh OFDMA MIMO v CDMA MIMO thớch ng, ti nghiờn cu khoa hc Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, Mó s: 12-HV-2006RD-VT 21 TS Nguyn Phm Anh Dng v cng tỏc viờn, Xõy dng mụ hỡnh truyn dn thớch ng a lp cho cỏc h thng thụng tin di ng th h sau, ti nghiờn cu khoa hc B Bu chớnh Vin thụng, Mó s: 101-06-KHKT 22 TS Nguyn Phm Anh Dng v cng tỏc, Nghiờn cu: E-UTRAN: L trỡnh phỏt trin lờn 4G, ti nghiờn cu khoa hc Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, mó s 08-HV-2007-RD-VT 23 TS Nguyn Phm Anh Dng, Lý thuyt tri ph v a truy nhp, Bi ging, Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, 2007 24 TS Nguyn Phm Anh Dng, Truyn dn vụ tuyn s, Bi ging, Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, 2007 25 TS Nguyn Phm Anh Dng, WiMAX, Ti liu tham kho, Hc vin Cụng ngh Bu chớnh Vin thụng, 2008 26 Dr L Hanzo and others, Adaptive Wireless Transceiver, Wiley, Great Britain, 2002 27 A.Duel-Hallen, S.Hu, and H.Hallen , Long range prediction of fading channel, IEEE Signal Processing Magazine, vol.17, pp.62-75, May 2000 28 S.Osuki, S.Sampei, & Morinaga, Square QAM adaptive modulation TDMA/TDD systems using modulation level estimation with Walsh function, Electronics Letters, vol 31, pp 169-171, February 1995 29 J.Torrance and L.Hanzo, Optimum mode switching levels for adaptive modulation in a slow Rayleigh fading channe, Electronics Letters, vol 32, pp.1167-1169, 20 June 1996 30 Heath, R.W., Space-Time Signaling in Multi-Antennas Systems, Ph.D dissertation, Dept Elec Eng., Stanford Univ., Stanford, CA, Nov 2001 31 Zheng, L., and Tse, D N C., Diversity and multiplexing: A fundamental tradeoff in multiple antennas channels, IEEE Trans Inform Theory, vol 49, pp 10731096, May 2003 32 Rappaport, T S., Wireless Communications: Principles and Practice, ISBN 0-13-042232-0, Prentice Hall PTR, 2002; 33 Che, H, Adaptive OFDM and CDMA Algorithm for SISO and MIMO Channels, Ph.D thesis of Delft University of Technology in Delft, the Netherlands, 2005 34 Witrisal, K, OFDM Aire Interface Design forMultimedia ommunication, Ph.D thesis of Delft University of Technology in Delft, the Netherlands, 2002 Erick Lawrey, Adaptive Techniques for Multiuser OFDM, Ph.D thesis of Jame Cook University of Technology, 12/2001 GIO TRèNH L TRèNH PHT TRIN THễNG TIN DI NG 3G Lờn 4G (Tp 1) Chịu trách nhiệm xuất NGUYễN THị THU H Biên tập: NGÔ Mỹ HạNH tHU CHÂU thọ việt Trình bày sách: bùi ngọc bảo Sửa in: tHU CHÂU thọ việt Thiết kế bìa: TRầN HồNG MINH () (Giáo trình ny đợc ban hnh kèm theo định số 48/QĐ-ĐT&KHCN ngy 20 tháng 02 năm 2009 Giám đốc Học viện Công nghệ Bu Viễn thông) NH XUấT BảN THÔNG TIN V TRUYềN THÔNG Trụ sở: Số 9, Ngõ 90, Phố Ngụy Nh Kon Tum, Quận Thanh Xuân, TP H Nội ĐT Biên tập: 04.35772143 ĐT Phát hnh: 04.35772138 E-mail: nxb.tttt@mic.gov.vn Fax: 04.35772194, 04.35779858 Website: www.nxbthongtintruyenthong Chi nhánh TP Hồ Chí Minh: 8A đờng D2, P25, Quận Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh Điện thoại: 08.35127750, 08.35127751 Fax: 08.35127751 E-mail: cnsg.nxbtttt@ mic.gov.vn Chi nhánh TP Đà Nẵng: 42 Trần Quốc Toản, Quận Hải Châu, TP Đ Nẵng Điện thoại: 0511.3897467 Fax: 0511.3843359 E-mail: cndn.nxbtttt@ mic.gov.vn In 700 bản, khổ 16x24cm Công ty In Thơng mại v Dịch vụ Nguyễn Lâm Số đăng ký kế hoạch xuất bản: 1055-2009/CXB/8-508/TTTT Số định xuất bản: 15/QĐ-NXB TTTT ngy 02 tháng 02 năm 2010 In xong v nộp lu chiểu tháng 02 năm 2010 [...]... trình Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G 1. 1 MỞ ĐẦU Chương này sẽ trình bày các hoạt động nghiên cứu và phát triển (R&D) 3G và lộ trình lên 4G đang được tiến hành trong 3GPP là tổ chức quốc tế chịu trách nhiệm cho việc phát triển và hài hòa các các tiêu chuẩn được phát hành của UMTS UTRA (WCDMA và TDSDMA) Quá trình nghiên cứu phát triển UMTS lên 3G phát triển và tiến dần đến 4G là việc đưa... các phát hành trên hình 1. 1 Chương 1: Tổng quan phát triển 3G Phát hành 19 99 (R3), 12 /99 2000 Phát hành 4 (R4) 03/ 01 20 01 2002 Phát hành 5 (R5) 03/02 2003 Phát hành 6 (R6) 12 /04 2004 2005 15 Phát hành 7 (R7) 09/06 2006 Phát hành 8 (R8) 2007 2008 Các phát hành tiếp theo 2009 2 010 Hình 1. 1 Lộ trình đưa ra các phát hành trong 3GPP Mốc phát triển đầu tiên cho WCDMA đã đạt được vào cuối năm 19 99 khi phát. .. Chương trình khung của kế hoạch này bắt đầu từ năm 2000 và theo dự kiến thì các đặc tả tiêu chuẩn sẽ được công bố vào tháng 12 năm 2007 Ngoài ra WiMAX cũng có kế hoạch tiến tới 4G Ta có thể mô tả quá trình tiến tới 4G của các công nghệ hiện có như trên hình 1. 12 30 Giáo trình Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G Hình 1. 12 Quá trình phát triển các công nghệ thông tin di động đến 4G 1. 5 TỔNG... xét lại 3GPP đã vạch ra kế hoạch làm việc chi tiết cho các nhóm nghiên cứu TSG RAN Lộ trình phát triển của LTE gắn liền với lộ trình phát triển của 3GPP Hình 1. 7 cho thấy lộ trình phát triển của 3GPP R99 (R3) 12 /19 99 R4 3/20 01 R5 3/2002 R6 5/20005 R7, R8 Hình 1. 7 Lộ trình phát triển 3GPP Các vấn đề nghiên cứu được thực hiện trong hai TSG: TSG RAN: Nghiên cứu tiêu chuẩn cho giao di n vô tuyến TSG SA:... nối mạng Hoàn toàn IP Thông tin Rộng khắp, di động, liên tục Trễ Thấp hơn 3G Trễ kết nối Thấp hơn 500ms Trễ truyền dẫn Thấp hơn 5ms Giá thành trên một bit 1/ 10 -1/ 100 thấp hơn 3G Giá thành cơ sở hạ tầng Thấp 3G (khoảng 1/ 10) Hình 1. 11 Các khả năng của IMT-2000 và các hệ thống sau IMT-2000 theo khuyến nghị M .16 54 của ITU-R 28 Giáo trình Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G ITU-R WP 8F tuyên... IP Uu WCDMA X2 Giao di n giữa các eNodeB ZC Zadoff- Chu ZF Zero Forcing Cưỡng bức về không Chương 1 TỔNG QUAN PHÁT TRIỂN 3G, LTE TRONG 3GPP VÀ LỘ TRÌNH TIẾN LÊN 4G Các hệ thống thông tin di động 3G (gọi tắt là 3G) đã được triển khai tại nhiều nước trên thế giới 3G+ đang được triển khai và 4G được nghiên cứu để được một chuẩn chung Lộ trình phát triển từ 3G lên 4G của 3GPP là một lộ trình dài hạn và có... còn bốn nhóm TSG (hình 1. 2) sau đây: TSG RAN (Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến) TSG RAN tập trung lên giao di n vô tuyến và các giao di n bên trong giữa các trạm thu phát gốc (BTS)/ các bộ điều khiển trạm gốc (RNC) cũng như giao di n giữa RNC và mạng lõi TSG RAN chịu trách nhiệm cho các tiêu chuẩn HSDPA và HSUPA Giáo trình Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G 16 TSG CT (lõi và... (E-DCH) bao gồm (xem hình 1. 3): HARQ lớp vật lý nhanh cho đường lên Lập biểu nhanh đường lên dựa trên nút B Độ dài thời gian truyền dẫn (TTI) đường lên ngắn hơn Thiết lập TTI nhanh 20 Giáo trình Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G Lập biểu nhanh đường lên dựa trên nút B TTI ngắn hơn cho đừơng lên HARQ cho đường lên Điều chế bậc cao hơn Thiết lập kênh riêng nhanh Hình 1. 3 Các kỹ thuật được xem... Hình 1. 10 Các báo cáo kỹ thuật được thông qua trong 3GPP TR25. 814 V1.2.3 Các v?n d? v? L?p v?t lý EUTRA (RP-06 017 8 ) Biên t?p: NTT DoCoMo K?t qu? TR25. 912 .1. 3: Nghiên cúa tính kh? thi c?a EUTRA và EUTRAN TR 25. 913 V7.3.0: Các yêu c?u v? EUTRA và EUTRAN TS2 2.xxx V0.0.0 Các yêu c?u v? phát tri?n ki?n trúc h? th?ng 3GPP (S1-060602 ) Biên t?o: T-Mobile 26 Giáo trình Lộ trình phát triển thông tin di động 3G. .. lộ trình lên 4G đang được tiến hành trong 3GPP và biết được một số công nghệ triển vọng cho 4G khác như WiMAX Về WiMAX sinh viên có thể đọc thêm tài liệu tham khảo ‘WiMAX’ của Học viện CNBCVT Để hiểu được chương này sinh viên cần đọc kỹ tư liệu được trình bày trong chương, tham khảo thêm các tài liệu [1] , [9], [10 ], [11 ], [12 ], [14 ], [15 ], [16 ] và trả lời các câu hỏi cuối chương 14 Giáo trình Lộ trình ... CHÍNH VIỄN THÔNG TS NGUYỄN PHẠM ANH DŨNG GIÁO TRÌNH LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G LÊN 4G (Tập 1) NHÀ XUẤT BẢN THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG GD 01 HM 10 LỜI NÓI ĐẦU Thông tin di động ngành... liệu trình bày chương, tham khảo thêm tài liệu [1] , [9], [10 ], [11 ], [12 ], [14 ], [15 ], [16 ] trả lời câu hỏi cuối chương 14 Giáo trình Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G 1. 1 MỞ ĐẦU... tháng 12 năm 2007 Ngoài WiMAX có kế hoạch tiến tới 4G Ta mô tả trình tiến tới 4G công nghệ có hình 1. 12 30 Giáo trình Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G Hình 1. 12 Quá trình phát triển