Nghiên cứu công nghệ lte luận văn tốt nghiệp đại học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG _ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ LTE Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ YẾN Lớp 48K ĐTVT Niên khóa: 2007 - 2012 Giảng viên hướng dẫn: ThS LÊ THỊ KIỀU NGA Nghệ An, 01 - 2012 Lời cảm ơn Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất thầy cô giáo tổ Viễn thông thầy cô khoa Điện tử Viễn thông tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức suốt thời gian em học tập tại trường chính tảng sở đê giúp em có thê thực đề tài tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo Lê Thị Kiều Nga hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ em suốt trình làm đồ án đê đạt được kết tốt trình thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Nguyễn Thị Yến TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: …………….……… Mã sinh viên: ……………………… Khóa:……………………………Khoa: ………………………………………… Ngành: …………………………………………………………………………… Đầu đề đồ án: ……………………………………………… ………………………………………………………………………………… .…………………………………… Các số liệu liệu ban đầu: ……………………………………………… ………………………………………………………………………………… .…………………………………… Nội dung phần thuyết minh tính toán: ……………………………………………… ………………………………………………………………………………… .…………………………………… ……………………………………………… ………………………………………………………………………………… .…………………………………… ……………………………………………… ………………………………………………………………………………… .…………………………………… Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): ……………………………………………… ………………………………………………………………………………… .…………………………………… ……………………………………………… ………………………………………………………………………………… .…………………………………… ……………………………………………… ………………………………………………………………………………… .…………………………………… ……………………………………………… …………………………………… Họ tên giảng viên hướng dẫn: ………… …………………………………… Ngày giao nhiệm vụ đồ án: ………… ……………………………………… Ngày hoàn thành đồ án: ………… ………………………………………… BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: .Mã số sinh viên: Ngành: Khoá: Giảng viên hướng dẫn: Cán phản biện: Nội dung thiết kế tốt nghiệp: Nhận xét cán phản biện: Ngày tháng năm Cán phản biện ( Ký, ghi rõ họ tên ) MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii MỤC LỤC iv LỜI NÓI ĐẦU vi i TÓM TẮT ĐỒ ÁN ix DANH SÁCH CÁC HÌNH VE xi DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU .xiii BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT ANH xiv Chương LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G 1.1 Lộ trình phát triên thông tin di động lên 4G………………………… 1.1.1 Hệ thống thông tin di động hệ 1G 1.1.2 Hệ thống thông tin di động hệ 2G 1.1.3 Hệ thống thông tin di động hệ 2,5G 1.1.4 Hệ thống thông tin di động hệ 3G 1.1.5 Hệ thống thông tin di động hệ 3,5G 1.1.6 Hệ thống thông tin di động hệ 3,75G 1.1.7 Hệ thống thông tin di động hệ 4G 1.2 Kết luận chương 12 Chương HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE 2.1 Tổng quan LTE .13 2.1.1 Giới thiệu LTE 13 2.1.2 Động lực mực tiêu cho LTE 14 2.1.3 Các thông số lớp vật lý của LTE .15 2.1.4 So sánh công nghệ LTE với công nghệ HSPA WIMAX 17 2.1.5 Các dịch vụ của LTE 21 2.1.6 Tình hình triên khai mạng LTE ở Việt Nam Thế giới 23 2.2 Kiến trúc mạng LTE 26 2.2.1 Thiết bị người sử dụng (UE) 28 2.2.2 Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất (E-UTRAN) 29 2.2.3 Mạng lõi gói cải tiến (EPC) .31 2.2.4 Miền dịch vụ .35 2.2.5 Các giao diện vô tuyến 35 2.3 Giao thức LTE 38 2.4 Chức kênh LTE 40 2.4.1 Kênh chuyên tải 40 2.4.2 Kênh logic 41 2.4.3 Kênh vật lý 42 2.5 Công nghệ đa truy nhập LTE 42 2.5.1 Công nghệ OFDMA 43 2.5.2 Công nghệ SC-FDMA .57 2.6 Công nghệ MIMO 67 2.7 Kết luận chương 70 Chương MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN UTRAN-LTE 3.1 Giới thiệu phần mềm mô MALAP 71 3.2 Mô 72 3.2.1 Giao diện chính của chương trình 72 3.2.2 Mô hệ thống thu phát OFDM 73 3.2.3 Mô hệ thống thu phát SC-FDMA 75 3.2.4 So sánh SC-FDMA theo trạng thái khác của thuê bao .77 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI .78 TÀI LIỆU THAM KHẢO LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triên không ngừng của khoa học kỹ thuật thì xã hội loài người ngày phát triên vượt bậc không ngừng, kéo theo nhu cầu tìm hiêu thông tin kinh tế xã hội, giao lưu, giải trí,…với đòi hỏi ngày gắt gao, thay đổi theo phút giây đê đáp ứng nhu cầu của người Và mà công nghệ liên tiếp đời đê thay thế, khắc phục cho công nghệ cũ nhằm bắt kịp xu hướng phát triên của xã hội loài người Hệ thống thông tin di động không ngoại lệ Từ hệ thống thông tin di động không dây đầu tiên, 1G hệ thống giao tiếp thông tin qua kết nối tín hiệu tương tự, sử dụng ăng-ten thu phát sóng gắn ngoài, kết nối tới trạm thu phát sóng xử lý tín hiệu thoại thông qua module gắn máy di động, mà điện thoại di dộng 1G có kích thước to cồng kềnh Bởi vậy đê đáp ứng nhu cầu ngày cao của người, hệ thống thông tin di động trải qua hệ 2G; 2,5G; 3G; 3,5G; 3,75G đạt đến hệ 4G Với công nghệ 4G có tính vượt trội cho phép hoạt thoại dựa IP, truyền số liệu đa phương tiện với tốc độ cao nhiều so với mạng di động Theo tính toán, tốc độ truyền liệu có thê lên đến 100Mbps, thậm chí lên đến 1Gbps điều kiện tĩnh Nhu cầu của khách hàng tác động lớn đến đời, tồn tại phát triên của công nghệ Có thê nói, có hai yếu tố chính từ nhu cầu của người dùng: thứ nhất, gia tăng nhu cầu của ứng dụng của mạng không dây nhu cầu băng thông cao truy nhập Internet; thứ hai, người dùng muốn công nghệ không dây đời cung cấp dịch vụ tiện ích theo cách tương tự mạng hữu tuyến mạng không dây có mà họ dùng, có nghĩa đơn giản hóa việc dùng điện thoại di động chất lượng dịch vụ Vậy nên, điều cho thấy nhu cầu của người dùng chất lượng dịch vụ cung cấp được tốt hơn, tốc độ truy nhập web, tải lên, tải xuống tài nguyên mạng nhanh Và chính đích hướng tới của công nghệ di động 4G Ở Việt Nam ta, 3G phát triên rầm rộ đê tiến lên 4G tương lai không xa Đơn cử cho tình hình triên khai mạng 4G vào ngày 10/10/2010, Tập đoàn Bưu chính viễn thông Việt Nam (VNPT) hoàn thành việc lắp đặt trạm BTS sử dụng cho dịch vụ vô tuyến băng rông công nghệ LTE ở Việt Nam với tốc độ truy cập Internet lên đến 60Mbps Dịch vụ truy cập Internet vô tuyến LTE đưa đến cho khách hàng ứng dụng đòi hỏi băng thông lớn video, HDTV, giải trí trực tuyến,… Đê thấy rõ lợi ích mà công nghệ mang lại có thê hòa nhập với xu công nghệ nên em chọn đề tài: “Nghiên cứu công nghệ LTE” nhằm mục đích tìm hiêu, nghiên cứu kỹ loại công nghệ tiền 4G Nội dung của đồ án bao gồm phần: Phần A Giới thiệu Phần B Nội dung 10 P n công suất tạp âm Nguyên lý đa truy nhập SC-FDMA Hình 2.24 SC-FDMA sở DFTS-OFDM [1] a) Ấn định băng thông b) Ấn định băng thông không Hình 2.24a mô tả trường hợp đa truy nhập của hai đầu cuối được ấn định băng thông (có P), hình 2.24b mô tả trường hợp đa truy nhập của hai đầu cuối được ấn định băng thông khác Bằng cách dịch đầu của DFT đến đầu vào thích hợp của IFFT, hệ thống có thê phát tín hiệu vào vị trí miền tần số được quy định theo lập biêu Hình 2.25 cho thấy khác trình truyền ký hiệu số liệu theo thời gian Trên hình ta xem người sử dụng được phân sóng mang (P = 4) với băng thông 15KHz, ký hiệu OFDMA hoặc SC-FDMA truyền ký hiệu số liệu được điều chế QPSK cho người sử dụng Hình bên trái cho thấy OFDMA ký hiệu số liệu được truyền đồng thời với băng cho ký hiệu 15KHz khoảng thời gian hiệu dụng T FFT của ký hiệu OFDMA, SC-FDMA ký hiệu số liệu được truyền lần lượt khoảng thời 84 gian 1/P (P=4) thời gian hiệu dụng ký hiệu SC-FDMA với băng tần Px15KHz (4x15KHz) cho ký hiệu Hình 2.25 Sự khác truyền ký hiệu OFDMA SC-FDMA [1] Nhận xét: Từ hình ta thấy OFDMA truyền ký hiệu số liệu đồng thời SC-FDMA truyền ký hiệu số liệu lần lượt Giống OFDMA, thông lượng SC-FDMA phụ thuộc vào cách đặt ký hiệu thông tin lên sóng mang Có cách phân lô sóng mang máy đầu cuối Trong SC-FDMA khoanh vùng (LFDMA) hay gọi DFTS-OFDM khoanh vùng, đầu cuối sử dụng tập sóng mang liền kề đê phát ký hiệu của mình Vì băng thông truyền dẫn LFDMA phần băng thông hệ thống Trong SC-FDMA phân bố (DFDMA) hay gọi DFTS-OFDM phân bố, sóng mang dành cho đầu cuối được phân bố toàn băng tần tín hiệu Một phương án của SC-FDMA phân bố được gọi SC-FDMA đan xen (IFDMA), sóng mang chúng đê rỗng dành cho đầu cuối khác Hình cho thấy cách xếp nói trên, có ba đầu cuối, đầu cuối phát ký 85 hiệu bốn sóng mang hệ thống có 12 sóng mang Trên hình a, cách xếp IFDMA đầu cuối sử dụng sóng mang 0, 3, Còn hình b cách xếp LFDMA đầu cuối sử dụng sóng mang 0, 1, Hình 2.26 Phương pháp ấn định sóng mang cho đa người dùng [1] Xét khả đề kháng lỗi truyền dẫn (điều ảnh hưởng lên thông lượng), SC-FDMA phân bố có khả đề kháng pha đinh chọn lọc tần số tốt SC-FDMA khoanh vùng vì thông tin cần truyền được trải rộng toàn băng tần tín hiệu Do vậy, cung cấp khả phân tập tần số Trái lại, LFDMA cho phép đạt được phân tập đa người sử dụng xảy phading chọn lọc tần số ấn định cho người sử dụng phần băng tần người sử dụng có đặc trưng truyền dẫn tốt (độ lợi kênh cao) Phân tập đa người sử dụng dựa việc phading độc lập máy phát khác Hệ thống cần có lập biêu theo kênh (CDS) cho sóng mang CDS đòi hỏi hệ thống giám sát chất lượng kênh truyền phụ thuộc tần số cho đầu cuối thích ứng ấn định sóng mang đê thay đổi đáp ứng tần số kênh của tất đầu cuối Hình 2.27 Sơ đồ xếp sóng mang con: a) LFDMA b) IFDMA 86 2.6 Công nghệ MIMO Hầu hết hệ thống không dây hoạt động theo chế độ truyền liệu thông qua dòng tín hiệu không gian phát sóng thu sóng, vấn đề phát sóng thứ hai tần số được xem nhiễu không mong muốn, làm giảm chất lượng kênh truyền Tuy nhiên, thực tế, có thê thấy tín hiệu bị phản xạ tán xạ bởi đối tượng đường truyền đầu nhận được vài của tín hiệu ban đầu từ góc độ khác vào thời điêm lệch chút Đối với công nghệ truyền không dây đơn giản thì nhiễu không mong muốn Nhưng LTE lại lợi dụng tán xạ phản xạ đường truyền cách truyền dòng liệu độc lập qua anten riêng Các anten được đặt cách ít nửa bước sóng, điều tự cho tạo truyền riêng biệt, vốn phản ứng khác chúng gặp chướng ngại vật đường truyền Hình 2.28 Nguyên lý truyền MIMO Ở phía máy thu, dòng liệu khác được bắt bởi anten độc lập dây chuyền thiết bị thu độc lập Việc truyền tải vài tín hiệu độc lập 87 băng tần được gọi kỹ thuật đa nhập đa xuất (MIMO) Hình 1.29 trình bày cho ta thấy nguyên lý truyền tín hiệu của kỹ thuật Chuẩn LTE định hai bốn truyền riêng biệt băng tần, tức đòi hỏi phải có hai hoặc bốn anten tương ứng với máy phát máy thu Hệ truyền vậy được gọi 2x2 MIMO 4x4 MIMO Trong thực tế, thường dùng 2x2 MIMO vì ràng buộc kích cỡ của UE ăng-ten phải đặt gần ít nửa bước sóng Mặt khác, hầu hết UE cho phép dùng vài băng tần, băng tần thường đòi hỏi ăng-ten của riêng trường hợp hoạt động MIMO được hẫu thuận băng Ở phía mạng, có thê có được truyền 2x2 MIMO ăng-ten phân cực chéo, kết hợp hai ăng-ten cho ăng-ten truyền dòng liệu riêng biệt với dạng phân cực khác Ở hình cho ta thấy nguyên lý truyền MIMO, cần ý ở phía máy thu không được chính xác vì anten nhận được tín hiệu mà kết hợp của tất tín hiệu chúng chồng chéo lên không gian Vì thế, dây chuyền thiết bị thu cần phải tính toán cách truyền kênh có xét đến truyền đê phân biệt truyền với Các ký hiệu truyền pilot nói ở được dùng cho mục đích Những thành tố cần thiết cho tính toán bao gồm độ lợi, pha ảnh hưởng đa đường cho đường truyền độc lập Trong MIMO kênh phân biệt với nên 2x2 MIMO có thê tăng tốc độ truyền tổng thê lên hai lần, 4x4 MIMO thì tăng lên bốn lần Tuy nhiên, điều có thê đạt được điều kiện truyền tín hiệu lý tưởng.Vì vậy, MIMO được dùng cho truyền hướng xuống LTE, bởi vì phát sóng của trạm sở ít bị ràng buộc công suất phát sóng ở hướng lên Trong điều kiện truyền ít thuận lợi hơn, hệ thống tự động quay trở lại kiêu truyền dòng liệu 88 giảm cấp điều chế từ 64-QAM xuống 16-QAM hay thậm chí QPSK Do đó, điều kiện tín hiệu lý tưởng thì truyền MIMO được dùng với điều chế 16-QAM, không thê gấp đôi tốc độ truyền so với truyền dòng liệu sử dụng 64-QAM Ở hướng lên, sử dụng MIMO thì UE gặp khó khăn kích cỡ anten công suất ngõ của bị hạn chế, chuẩn LTE MIMO Tuy nhiên, thân kênh truyền hướng lên LTE thích hợp cho truyền MIMO hướng lên Đê tận dụng trọn vẹn kênh truyền này, tương lai, số công ty tính tới việc thực MIMO cộng tác hay MIMO đa người dùng (MU-MIMO) Theo đó, hai UE sử dụng kênh hướng lên cho lưới tài nguyên của chúng Về phía trạm sở, hai dòng liệu được phân tách bởi thu phát sóng MIMO được sử lý hai truyền từ thiết bị độc lập, hai truyền từ thiết bị nên phải được kết hợp lại Mặc dù điều không làm cho tốc độ truyền của thiết bị cao hơn, dung lượng hướng lên tổng thê của cell được gia tăng đáng kê Vậy, MIMO kỹ thuật quan trọng của LTE, được sử dụng đê cải thiện hiệu suất của hệ thống Kỹ thuật cho phép LTE cải thiện dung lượng hiệu sử dụng phổ Mặc dù, sử dụng MIMO làm cho hệ thống phức tạp trình xử lý tín hiệu yêu cầu số lượng ăng-ten, có thê tăng tốc độ liệu lên mức cao, cho phép hiệu sử dụng phổ tần MIMO lợi dụng đường truyền tín hiệu đa đường, đường truyền được sử dụng lợi Do đó, MIMO được xem kỹ thuật không thê thiếu LTE Hai giới hạn chính của kênh truyền can nhiễu đa đường giới hạn dung lượng theo quy luật Shannon MIMO lợi dụng tín hiệu đa đường máy phát máy thu đê cải thiện dung lượng có sẵn cho bởi kênh truyền Bằng cách sử dụng nhiều ăng-ten ở bên phát thu với việc xử lý tín hiệu số, 89 kỹ thuật MIMO có thê tạo dòng liệu kênh truyền, từ làm tăng dung lượng kênh truyền 2.7 Kết luận chương Kiến trúc mạng LTE gồm bốn thành phần bản, UE, EUTRAN EPC tạo thành miền chung gọi hệ thống gói cải tiến (EPS) dựa giao thức RRC, PDCP, RLC, truyền gói tin chứa IP qua giao diện vô tuyến Công nghệ đa sóng mang OFDMA được phát triên kỹ thuật OFDM cho đường xuống nhằm cung cấp các kênh bao gồm sóng mang cho đa người dùng truy cập vào tài nguyên vô tuyến đê truyền nhận tùy theo lưu lượng cụ thê Nhưng đa truy nhập cho đường lên sử dụng OFDMA lại không hiệu OFDM làm cho tỷ số PARP cao ảnh hưởng đến việc truyền tín hiệu hướng lên, kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số sóng mang đơn SC-FDMA được dùng cho đường lên, mang lại hiệu nhiều truyền nhận liệu hướng lên Ngoài ra, công nghệ MIMO được dùng cho truyền tín hiệu độc lập băng tần nhằm lợi dụng tán xạ đường truyền qua ăng-ten riêng Bởi vậy, công nghệ được sử dụng LTE mang lại cho mạng tiền 4G ưu điêm vượt trội so với mạng hệ trước 90 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG Đê hiêu rõ vấn đề lý thuyết được trình bày chương trước, chương cuối ta tiến hành mô nội dung sau: - Hệ thống OFDM - Hệ thống SC-FDMA - Hệ thống SC-FDMA trạng thái khác Các nội dung cần mô được thực phần mềm Matlap2008b Phần mềm được tải tại [13] 3.1 Giới thiệu phần mềm mô MATLAP Matlap hệ thống tương giao, phần tử liệu mảng Chúng cho phép giải vấn đề liên quan đến lập trình máy tính, đặc biệt sử dụng phép tính ma trận hay vector có thê sử dụng ngôn ngữ C hoặc Fortran lập trình thực ứng dụng lập trình câu lệnh từ Matlap Matlap được thiết kế bởi công ty Mathworks, từ viết tắt từ chữ Matrix Laboratory (tức thư viện ma trận), từ phần mềm Matlab được viết nhằm cung cấp cho việc truy nhập vào phần mềm ma trận cách dễ dàng Hệ thống giao diện của Matlap được chia thành thành phần bản: a) Môi trường phát triển Đây nơi đặt công cụ, phương tiện giúp sử dụng câu lệnh file, ta có thê liệt kê mộ số công cụ sau: Desktop, command Window, command History, browsers for viewing help,… b) Thư viện hàm toán học Bao gồm cấu trúc tính tổng, sin, cosin, phép tính đơn giản đến phức tạp tính ma trận nghịch đảo, trị riêng,… 91 c) Ngôn ngữ Matlap Đó ngôn ngữ bậc cao ma trận mảng với dòng lệnh, hàm cấu trúc liệu vào, có thê lập trình hướng đối tượng,… d) Đồ họa Matlap Bao gồm câu lệnh thê đồ họa môi trường 2D 3D, tạo hình ảnh chuyên động, cung cấp giao diện tương tác người sử dụng máy tính e) Giao tiếp với ngôn ngữ khác nhau: ví dụ C, C++, Fortran,… 3.2 Mô 3.2.1 Giao diện chương trình Hình 3.1 Giao diện chính của chương trình Kết mô được thực từ file do_an_tot_nghiep.m 92 Hình 3.2 Giao diện tùy chọn mô Nhấn vào nút đê tùy chọn mô Kết được tham khảo từ file main.m 3.2.2 Mô hệ thống thu phát OFDM Hình 3.3 kết mô được thực từ file he_thong_thu_phat_OFDM.m Hình 3.3 Hệ thống thu phát tín hiệu OFDM 93 Hình 3.4 Tín hiệu OFDM phía phát Hình 3.5 Tín hiệu OFDM phía thu 94 Đầu tiên, phát nhị phân Bernoulli tạo chuỗi tín hiệu Chuỗi liệu đầu vào được mã hóa bởi mã Reed-Solommom (RS) được điều chế bởi Mapping QPSK IFFT hữu ích cho OFDM vì phát mẫu của dạng sóng có thành phần tần số thỏa mãn điều kiện trực giao Dữ liệu sau được biến đổi được chèn thêm CP chuỗi huấn luyện đê giúp cho trình ước lượng kênh đồng ở máy thu Mô kênh truyền đưa đặc trưng của kênh truyền vô tuyến chung nhiễu, đa đường xén tín hiệu Dùng hai khối Matlap: Multipath Rayleigh fading, AWGN Tín hiệu thu sau loại bỏ CP chuỗi huấn luyện được đưa vào IFFT đê chuyên mẫu miền thời gian trở lại miền tần số Đưa vào ước lượng kênh bù kênh đê giảm ảnh hưởng kênh truyền đến tín hiệu Cuối cùng, tín hiệu được giải điều chế giải mã RS 3.2.3 Mô hệ thống thu phát SC-FDMA Chọn nội dung đê bắt đầu chương trình mô hệ thống thu phát tín hiệu SC-FDMA Kết mô được thực từ file SC_FDMA.m Hình 3.6 Mô hệ thống thu phát SC-FDMA 95 Dạng tín hiệu ở nút A: Dạng tín hiệu ở nút L: Nhận xét: Dữ liệu đầu vào gồm 64 bit được chuyên từ nối tiếp sang song song, sau nhóm bit lại với điều chế 16 QAM, vậy ta có 96 được 16 ký tự Tiếp theo thực FFT, đưa 16 ký tự ở dạng số phức miền thời gian chuyên miền tần số Ánh xạ 16 ký tự lên 512 sóng mang theo kiêu IFDMA Do khối chọn 16 khối nên khối chứa tối đa 32 ký tự hay 32 người sử dụng Vì ta chọn số người sử dụng nên khối chứa ký tự Do ký tự được đặt cách 31 sóng mang con, sóng mang được chèn zeros vào Biến đổi IFFT 512 điêm đê đưa tín hiệu miền thời gian Thực chèn khoảng bảo vệ CP chuyên từ song song sang nối tiếp đê phát Phía bên thu thực ngược lại 3.2.4 So sánh SC-FDMA theo trạng thái di chuyển thuê bao Hình 3.7 kết mô từ file SO_SANH_THEO_TRANG_THAI.m Hình 3.7 So sánh theo trạng thái di chuyên của thuê bao Nhận xét: Ta thấy ở mô hình 3.7, trường hợp người dùng cố định hệ thống đạt chất lượng tốt (tức tỷ lệ lỗi bit thấp nhất) Đối với trường hợp người dùng di chuyên nhanh thì hệ thống đạt chất lượng 97 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Đồ án trình bày được đặc điêm của hệ thông tin di động lộ trình lên 4G Nội dung chính của đề tài tập trung chủ yếu vào việc nghiên cứu công nghệ tiền 4G-LTE Cụ thê sâu vào việc phân tích kiến trúc mạng LTE, qua phân tích giao diện vô tuyến phần tử mạng giao thức được sử dụng mạng Nhưng trọng tâm chính của đồ án việc phân tích công nghệ đa truy nhập được sử dụng mạng LTE, công nghệ OFDMA SC-FDMA cho truy nhập đường lên đường xuống Công nghệ đa ăng-ten MIMO kỹ thuật không thê bỏ qua mạng LTE, kỹ thuật truyền tín hiệu độc lập băng tần nhằm lợi dụng tán xạ đường truyền qua ăng-ten riêng biệt Từ nghiên cứu tìm hiêu công nghệ tiền 4G-LTE cho thấy ưu điêm vượt trội mà công nghệ mang lại, điều được thê trình phân tích nội dung liên quan đến LTE Nhưng đặc điêm tiêu biêu tốc độ truyền nhận liệu của mạng LTE 100Mbps download 50Mbps upload LTE công nghệ tiền 4G, chưa công nghệ mạng 4G được định nghĩa chính thức, LTE-Advanced được ITU chính thức công nhận mạng 4G với tốc độ đỉnh 1Gbps cho đường xuống 500Mbps cho đường lên [1] Tuy nhiên, vì kiến thức thời gian hạn chế nên đề tài dừng lại ở mức độ tìm hiêu LTE tập trung mô hệ thống thu phát SCFDMA Do đó, hướng phát triên của đề tài nghiên cứu phát triên của LTE lên LTE-Advanced phương thức truyền MCMC-CDMA được sử dụng LTE-Advanced 98 [...]... 10/2011 5 Nơi thực hiện: Tại trường Đại Học Vinh 6 Tóm tắt nội dung đồ án: Đồ án nhằm mục đích phân tích những lợi ích mà công nghệ 3GPP LTE sẽ mang lại cho người dùng; giúp cho người thực hiện có cơ hội tìm hiêu, nghiên cứu sâu hơn về mạng LTE, cụ thê là kiến trúc mạng LTE, các vấn đề liên quan đến kiến trúc mạng; các công nghệ đa truy nhập mà mạng LTE sử dụng: 11 đa truy nhập phân chia... thống thông tin di động 3,75G Công nghệ HSPA+ 3,75G (HSPA plus) hay HSPA cải tiến là thế hệ tiếp theo của HSPA do 3GPP đưa ra sau R6 (công nghệ HSUPA) Do đi lên từ công nghệ HSPA nên việc nâng cấp HSPA+ sẽ dễ dàng, tiết kiệm chi phí (do tận dụng được các trạm phát sóng đang có) mà tốc độ đạt mức khá cao Điêm nổi bật của công nghệ này so với HSPA là sử dụng công nghệ MIMO 2x2 với 2 anten phát... 3,5G; 3,75G của mình sang thế hệ 4G LTE là công nghệ tiền 4G, tiếp theo đó sẽ tiến tới IMT Advanced LTEAdvanced là một phần của 3GPP phiên bản 10 và IMT-Advanced sẽ được triên khai trong những năm tiếp theo 3GPP LTE: Hệ thống 3GPP LTE là bước tiếp theo cần hướng tới của hệ thống mạng không dây 3GPP dựa trên công nghệ di động GSM/UMTS và là một trong những công nghệ tiềm năng nhất cho truyền thông... nay Kiến trúc mạng của LTE sẽ đơn giản hơn so với mảng 3G hiện thời Tuy nhiên, mạng LTE vẫn có thê tích hợp một cách dễ dàng với mạng 2G và 3G Điều này là hết sức quan trọng với các nhà cung cấp mạng triên khai LTE mà không cần thay đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng hiện có LTE sử dụng công nghệ đa truy nhập OFDMA cho đường xuống và SC-FDMA cho đường lên, và vẫn dựa trên công nghệ ăng-ten MIMO đê đạt... quan công nghệ LTE và sau đó tập trung sâu vào việc phân tích kiến trúc mạng LTE và phương thức sử dụng các công nghệ đa truy nhập, đó là đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA) cho đường xuống và đa truy nhập phân chia theo tần số sóng mang đơn (SC-FDMA) cho đường lên Đồng thời, chương cũng sẽ trình cho ta về kỹ thuật MIMO là một kỹ thuật đa ăng-ten không thê thiếu trong mạng LTE. .. của 3GPP 30 Hình 1.3 Sự phát triên lên IMT-Advanced [1] Ngoài LTE của 3GPP có hướng chuyên đổi sang 4G thì 3GPP2 cũng đã và đang thực hiện kế hoạch nghiên cứu LTE cho mình, hệ thống 3GPP2 đề xuất là UMB Ngoài ra, WiMAX cũng có kế hoạch tiến tới mạng 4G UMB: UMB gồm các kỹ thuật sau: - Kỹ thuật Multiple radio và antena tiên tiến: Công nghệ MIMO và đa truy nhập phân chia theo không gian (SDMA)... tin di động lên 4G Chương 2 Hệ thống thông tin di động 3GPP -LTE Chương 3 Mô phỏng Phần C Tổng kết Trong quá trình thực hiện đề tài không thê tránh khỏi những thiếu sót do kiến thức và thời gian có hạn nên rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn Em xin chân thành cảm ơn! TÓM TẮT ĐỒ ÁN 1 Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ LTE 2 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Yến Khoa: Điện tử –... cao và di động tốc độ thấp 3GPP LTE là hệ thống dùng cho di động tốc độ cao Ngoài ra, đây còn là công nghệ hệ thống tích hợp đầu tiên trên thế giới ứng dụng cả chuẩn 3GPP LTE và các chuẩn dịch vụ ứng dụng khác, do đó người sử dụng có thê dễ dàng thực hiện cuộc gọi hoặc truyền dữ liệu giữa các mạng LTE và các mạng GSM/GPRS hoặc UMTS dựa trên WCDMA [1] 3GPP LTE có khả năng cấp phát phổ tần... giữa các thuê bao 77 DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Các thông số lớp vật lý của LTE 15 Bảng 2.2 Tốc độ đỉnh của LTE theo lớp .16 Bảng 2.3 Những dải tần quy định cho LTE 17 Bảng 2.4 So sánh đặc điêm nổi bật của WiMAX và LTE 20 Bảng 2.5 So sánh các dịch vụ của mạng hiện tại so với mạng LTE 21 15 BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT - ANH Ký hiệu 1G 2G 3G 3GPP AMPS AuC B BCCH... cho đường lên Đồng thời, chương cũng sẽ trình cho ta về kỹ thuật MIMO là một kỹ thuật đa ăng-ten không thê thiếu trong mạng LTE 2.1 Tổng quan về LTE 2.1.1 Giới thiệu về LTE LTE là viết tắt của từ Long Term Evolution (Tiến hóa lâu dài), đây là một công nghệ di động mới đang được phát triên và chuẩn hóa bởi 3GPP Dự án được bắt đầu từ cuối năm 2004, nhằm đảm bảo tính cạnh tranh của mạng 3G trong ... thấy rõ lợi ích mà công nghệ mang lại có thê hòa nhập với xu công nghệ nên em chọn đề tài: Nghiên cứu công nghệ LTE nhằm mục đích tìm hiêu, nghiên cứu kỹ loại công nghệ tiền 4G Nội dung... chung mặt kỹ thuật, hai công nghệ WiMAX LTE dường ngang tài ngang sức với Song công nghệ mạnh nhất, vượt trội công nghệ giành chiến thắng mà công nghệ thành công công nghệ phù hợp nhất, hòa... cho công nghệ không dây sau 3G Ví dụ, ở Châu Âu, băng 2,5GHz được gọi băng mở rộng IMT được mở cho LTE có thê cho công nghệ không dây khác 2.1.4 So sánh công nghệ LTE WiMAX a) Cơ công