KỸ THUẬT ĐA TRUY NHẬP CHO CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

TRƯỜNG ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI – CƠ SỞ II BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐA TRUY NHẬP CHO CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Giảng viên: Ngô Thế Anh E-mail: ntanh@utc2.edu.vn Mobile: 0948 866 699 GIỚI THIỆU Tổng quan kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến Mối liên hệ kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến thông tin di động Các kỹ thuật đa truy nhập cho hệ thống di động hệ 1, 2, Kỹ thuật đa truy nhập cho hệ thống thông tin di động hệ Kỹ thuật đa truy nhập cho hệ thống thông tin di động hệ Kỹ thuật đa truy nhập cho hệ thống thông tin di động hệ BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH TỔNG QUAN VỀ KT ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN Khái niệm kỹ thuật đa truy nhập MAT (Multiple Access Technique) Phân biệt MAT kỹ thuật ghép kênh Kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 1.1 Khái niệm MAT • MAT = • Quá trình truy nhập (vào nội dung) nhiều đối tượng • Đối tượng = người sử dụng (thiết bị) • Nội dung = (các) kênh/đường liên lạc  Trong MAT: • • Nhiều người sử dụng chia sẻ nhiều kênh truyền, • Số lượng kênh < Số người dùng  MAT = trình chia sẻ hội chiếm dụng tài nguyên người sử dụng BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 1.2 Phân biệt MAT kỹ thuật ghép kênh • Ghép kênh = Multiplexing = • Ghép kênh riêng lẻ (của người sử dụng) vào đường (cũng kênh) • Ghép kênh nhỏ thành kênh lớn  có nhiều cấp ghép kênh •  Trong ghép kênh: • Nhiều người sử dụng chia sẻ kênh truyền, • Nhiều đầu vào đầu (VD: máy tính chia sẻ máy in) BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 1.2 Phân biệt MAT kỹ thuật ghép kênh • Ghép kênh: • Tận dụng băng thông truyền dẫn = việc ghép nhiều đường thành đường để truyền • • Chỉ có ghép theo tần số thời gian: FDM/OFDM TDM MAT: • Cũng giúp tận dụng băng thông truyền dẫn, nhiều người dùng chia sẻ hội chiếm kênh truyền khác • FDMA/OFDMA, TDMA, CDMA, SDMA BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 1.2 Phân biệt MAT kỹ thuật ghép kênh • Ghép kênh: • Có thể sử dụng mạng truy nhập mạng lõi • Mạng truy nhập: ghép kênh người sử dụng  ghép kênh sở • Mạng lõi: ghép kênh trung kế (giữa tổng đài/điểm truyền dẫn)  tốc độ cao • MAT: • Chỉ sử dụng mạng truy nhập  liên quan mật thiết đến thuê bao BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 1.3 Kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến • Kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến = MAT for wireless commu- nications = MAT môi trường vô tuyến • Tại MAT cho vô tuyến? • MAT sử dụng mạng truy nhập, liên quan mật thiết đến thuê bao  • Rất khó phân biệt MAT ghép kênh hữu tuyến:  không cần (học) MAT cho hữu tuyến • Tận dụng tối đa băng thông vô tuyến BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH MAT CHO VÔ TUYẾN VÀ THÔNG TIN DI ĐỘNG • Các đầu cuối vô tuyến (wireless) có khả di chuyển  hệ thống (truy nhập) vô tuyến = thông tin di động • MAT cho vô tuyến MAT cho mạng truy nhập hệ thống thống tin di động BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH MAT CHO THÔNG TIN DI ĐỘNG 1G, 2G, VÀ 3G FDMA thông tin di động 1G TDMA thông tin di động 2G CDMA thông tin di động 2G W-CDMA thông tin di động 3G BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 10 MAT CHO THÔNG TIN DI ĐỘNG 5G Sự lựa chọn MAT cho 5G SDMA thông tin di động 5G BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 52 5.1 Sự lựa chọn MAT cho 5G • 5G = MASSIVE MIMO  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 53 5.1 Sự lựa chọn MAT cho 5G • 5G = MASSIVE MIMO  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 54 5.1 Sự lựa chọn MAT cho 5G • 5G = MASSIVE MIMO  • Mật độ thuê bao lớn, bên cạnh băng thông lớn tốc độ truyền dẫn cao • Bài toán xử lý ma trận kênh trở nên phức tạp BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 55 5.1 Sự lựa chọn MAT cho 5G • MAT cho 5G: • Không gian dành cho thuê bao không nhiều  mật độ thuê bao lớn • Chia sẻ hội chiếm dụng tài nguyên không gian  SDMA (Space Division Multiple Access) BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 56 5.2 SDMA thông tin di động 5G • SDMA: đa truy nhập phân chia theo không gian  • Các thuê bao truy nhập tần số, thời điểm vùng không gian khác • Chia sẻ tài nguyên không gian • Vùng không gian chia sẻ tạo thành nhờ búp sóng (beam) antenna  sử dụng antenna định hướng • Liên lạc thông qua antenna có tính định hướng cao • Ma trận kênh quy định kết cấu antenna  dàn antenna BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 57 5.2 SDMA thông tin di động 5G • SDMA: đa truy nhập phân chia theo không gian  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 58 5.2 SDMA thông tin di động 5G • SDMA: đa truy nhập phân chia theo không gian  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 59 5.2 SDMA thông tin di động 5G • SDMA: đa truy nhập phân chia theo không gian  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 60 5.2 SDMA thông tin di động 5G • SDMA: đa truy nhập phân chia theo không gian  BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 61 MAT CHO THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ KẾ TIẾP Tổng quan hệ thống thông tin di động hệ NGMC (Next Generations of Mobile Communications) Kỹ thuật đa truy nhập cho hệ thống NGMC BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 62 6.1 Tổng quan NGMC • Băng thông lớn • Trao đổi liệu thời gian thực tốc độ cao • Các ứng dụng trực tuyến: dịch vụ tương tác • Mật độ thuê bao lớn khu vực định: trường học, bệnh viện, siêu thị, ngân hàng, sân vận động, sân bay, khu vui chơi • Mô hình “all in one” – với thiết bị di động cho nhu cầu trao đổi thông tin người sử dụng BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 63 6.2 MAT cho hệ thống NGMC • Đáp ứng yêu cầu hệ thống  • FDMA/OFDMA …? (Y/N) • TDMA …? (Y/N) • CDMA/W-CDMA …? (Y/N) • SDMA …? (Y/N) • S-SDMA …? Smart SDMA/Smart MIMO , : • Thích ứng công suất phát • Thích ứng búp sóng • Tận dụng băng thông BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 64 KẾT LUẬN • Truyền thông không dây (wireless communications) tất yếu chiếm đa số  thời đại thông tin di động • MAT kỹ thuật quan trọng thông tin di động • MAT phù hợp với phát triển thông tin di động: • 1G: FDMA • 2G: TDMA + CDMA • 3G: W-CDMA • 4G: OFDMA = OFDM + FDMA • 5G: SDMA • NGMC: S-SDMA BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 65 TRÂN TRỌNG CẢM ƠN QUÝ THẦY/CÔ ĐÃ QUAN TÂM RẤT MONG NHẬN ĐƯỢC CÁC TRAO ĐỔI TỪ QUÝ THẦY/CÔ BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ BỘ MÔN NGÔ THẾ ANH 66