Giảm chi phí trên bit, kéo theo sự cải thiện hiệu quả phổ Sử dụng phổ linh hoạt hơn, cả trong băng mới và các băng đã có trước Đảm bảo thiết bị UE tiêu thụ công suất hợp lý Một s
Trang 1CÁC BIỆN PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VIỄN THÔNG TRONG HỆ
THỐNG LTE
1
Trang 2
Giảm chi phí trên bit, kéo theo sự cải thiện hiệu quả phổ
Sử dụng phổ linh hoạt hơn, cả trong băng mới
và các băng đã có trước
Đảm bảo thiết bị UE tiêu thụ công suất hợp lý
Một số biện pháp nâng cao chất lượng + giảm độ trễ cả về thiết lập kết nối và truyền dẫn
Trang 4Mở rộng băng thông truyền dẫn
Ghép 5 sóng mang 20MHz tạo thành băng thông
phát 100MHz
Trang 5Kĩ thuật MIMO 2x2
Trang 8Điều chế số bậc cao 64QAM
1 symbol mang 6 bit dữ liệu
Trang 9Điều chế OFDM tăng hiệu quả
sử dụng phổ tần
Trang 10Tăng tốc độ truyền dữ liệu ở rìa
tế bào
Sử dụng kĩ thuật Relay
Trang 11Ưu điểm của kĩ thuật Relay
liên kết cố định giữa trạm gốc
eNodeB và thiết bị di động
Mục đích:
- Cải thiện tỉ số tín hiệu SINR nhận được
- Tăng cường độ bao phủ và throughput trên các đường biên cell
Trang 12Phân loại các kĩ thuật Relay
Các trạm Relay chuyển tiếp tín hiệu
vô tuyến có các loại khác nhau tương ứng với từng kĩ thuật Relay
Relay layer 1
Relay layer 2
Relay layer 3
Trang 13Mô hình cho Relay Layer 1
Trạm Relay đóng vai trò chỉ là chuyển tiếp gói tin, chức năng tương tự như 1 Repeater
Trang 14Mô hình cho Relay Layer 2
Kĩ thuật Relay layer 2 thực hiện thuật toán Decode and Forward (giải mã và chuyển
tiếp) tín hiệu vô tuyến
Trang 15Mô hình cho Relay Layer 3
Thực hiện giải điều chế và giải mã tín hiệu RF nhận được
từ đường Downlink từ các trạm cơ sở, sau đó các tín hiệu
đó tiếp tục được xử lí (chẳng hạn như mật mã và ghép nối, phân đoạn dữ liệu)
Trang 16Giảm chi phí trên bit, cải thiện hiệu quả sử dụng phổ
Sử dụng điều chế bậc cao 16QAM,
64QAM
Sử dụng phương pháp điều chế sóng mang trực giao OFDMA trên đường Downlink và SC-FDMA trên đường
Uplink
Trang 17Kĩ thuật OFDM
Vấn đề: Một luồng dữ liệu tốc độ cao thường
gặp vấn đề chu kì symbol Tsnhỏ hơn rất nhiều so với thời gian trải trễ Td tạo ra xuyên nhiễu giữa các symbol(ISI)
Giải quyết: Trong OFDM, luồng các symbol dữ liệu nối tiếp tốc độ cao sẽ được chuyển đổi sang song song tăng độ dài của symbol trên mỗi
sóng mang con lên một hệ số cỡ M sao cho nó trở lên dài hơn đáng kể độ trải trễ của kênh
Trang 18Kĩ thuật OFDM
Trang 19Quá trình điều chế OFDM trên kênh
truyền
Trong quá trình thực hiện điều chế
OFDM thêm CP nhằm tránh nhiễu ISI
Trang 20Khoảng bảo vệ CP
Carrier Spacing 15KHz, Tcp = 4.8μs
Extended cyclic prefix needed for
broadcast/multicast and environments with extreme delay spread, TECP=16.7μs
Trang 21Thuật toán trong OFDMA
Trang 22Quá trình thực hiện SC-FDMA trên
kênh truyền
Trang 23OFDMA Vs SC-FDMA
Trang 24 Similarities
– Block-wise data processing and use of Cyclic Prefix
– Divides transmission bandwidthinto smaller sub-carriers
– Channel inversion/equalization is done in frequency domain – SC-FDMA is regarded as DFT-Precoded or DFT-Spread
– Equalization: Equalization for OFDMA is done on
per-subcarrier basis while for SC-FDMA, equalization is done overthe group of sub-carriers used by transmitter.
– PAPR: SC-FDMA presents much lower PAPR than OFDMA does.
– Sensitivity to freq offset: yes for OFDMA but tolerable to FDMA.
Trang 25Để tăng tốc độ truyền dữ liệu, công nghệ
LTE-A yêu cầu 1 băng thông truyên phát lên đến 100Mhz, muốn thực hiện được điều này, người ta sử dụng một công nghệ mới đó là tích hợp các sóng mang con
Trang 26Mô hình tích hợp sóng mang
Trang 27Thiết kế đảm bảo UE tiêu thụ
công suất hợp lý
Sử dụng kĩ thuật điều chế đơn sóng mang SC-FDM trên đường Uplink để giảm mức tiêu thụ công suất PAPR
Trang 28Nâng cao chất lượng dịch vụ
Bằng việc sử dụng các bộ mã hóa kênh
có tốc độ thấp, khả năng chống lỗi cao
đảm bảo chất lượng của thông tin
Trang 29Việc giảm độ trễ trên kênh
Trang 30Thích nghi đường truyền
Khác với các mạng thế hệ cũ( 2G,2.5G, 3G) chỉ cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh với tốc độ gần như là không đổi
HSPA(3.5G) và LTE 4G thực hiện điều chỉnh tốc độ truyền dữ liệu thông tin (điều chế và tốc
độ mã hóa kênh) 1 cách linh động phù hợp với dung lượng kênh vô tuyến hiện hành cho mỗi người dùng
Thích nghi đường truyền có quan hệ chặt chẽ tới việc thiết kế các sơ đồ mã hóa kênh FEC
Trang 31Thích nghi đường truyền
Trên đường xuống, eNodeB thường chọn
phương pháp điều chế, loại điều chế và tốc độ
mã tùy thuộc vào việc dự báo điều kiện kênh
truyền dựa trên thông tin phản hồi chỉ thị
chất lượng kênh (CQI: Channel Quality
Indicator) được phát từ thiết bị người dùng UE trên đường lên
Trên đường lên, eNodeB đánh giá trực tiếp
điều kiện kênh truyền bằng thăm dò kênh
dựa trên tín hiệu thăm dò tham chiếu SRS
Trang 32Thích nghi điều chế
Điều chế bậc thấp (vd.BPSK,QPSK) cho phép chịu được mức nhiễu trên đường truyền tốt
nhưng cung cấp tốc đô truyền dữ liệu thấp hơn
Điều chế bậc cao (64QAM) cung cấp tốc độ bit cao hơn nhưng dẽ bị lỗi do có độ nhạy cao
hơn với nhiễu, tạp âm và các lỗi ước lượng
kênh, vì vậy chỉ sử dụng khi SINR là đủ cao
Trang 33Thích nghi mã hóa
Đối với một sơ đồ điều chế nhất định,tốc độ
mã có thể được chọn tùy thuộc vào điều kiện kênh truyền vô tuyến
Một mã có tốc độ thấp hơn có thể được sử dụng
trong điều kiện kênh truyền xấu
Và sử dụng tốc độ mã hóa cao hơn trong trường
hợp của SINR cao
Sự thích nghi về tốc độ mã được thực hiện bằng phương pháp lược bớt (puncturing) hoặc lặp lại đầu
ra của bộ mã chính xem xét bộ RateMatching
trong LTE
Trang 34Phản hồi CQI trong LTE
Tính chu kì và độ phân giải tần số được sử
dụng bởi UE để báo cáo CQI và cả 2 đều
được điều khiển bởi eNodeB Trong miền thời gian, cả 2 báo cáo định kì và không định kì
Ngoài ra còn kết hợp với 1 số báo hiệu phản hồi
Chỉ số ma trận tiền mã hóa (PMI) và chỉ dẫn hạng (RI)
Trang 35Phản hồi CQI trong LTE
Trang 36Thông tin báo nhận trên kênh PHICH