BÁO cáo THÔNG TIN DI ĐỘNG hệ thống LTE a các kỹ THUẬT THEN CHỐT

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I BÁO CÁO THÔNG TIN DI ĐỘNG Hệ thống LTE-A: CÁC KỸ THUẬT THEN CHỐT Thông tin di động GVHD : Ths Phạm Thị Thúy Hiền Nhóm : 21 Hoàng Hữu Thuân D12VT7 Nguyễn Thành Trung D12VT7 Hồ Lý Tuấn D11VT8 Hà Nội, tháng năm 2016 Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Thông tin di động Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU I KỸ THUẬT KẾT HỢP SÓNG MANG ( CARRIER AGGREGATION) .4 1.1 Kỹ thuật kết hợp sóng mang 1.2 Hiệu kỹ thuật kết hợp sóng mang II KỸ THUẬT MIMO TRONG LTE – A 2.1 Cải thiện sơ đồ MIMO 2.2 MIMO đường xuống (Downlink ) LTE-A 2.2.1 Kỹ thuật đường xuống MU-MIMO 2.2.2 Kỹ thuật đường xuống SU-MIMO 2.3 MIMO đường lên ( uplink ) LTE-A 11 III KỸ THUẬT CÁC NÚT CHUYỂN TIẾP TRONG LTE-A 13 3.1 Giới thiệu kỹ thuật nút chuyển tiếp ( Relay Node ) 13 3.2 Các loại nút chuyển tiếp cách thức hoạt động 13 a Chuyển tiếp lớp .13 b Chuyển tiếp lớp .14 c Chuyển tiếp lớp .15 3.3 Các vấn đề liên quan đến triển khai nút chuyển tiếp RN .16 3.3.1 Thủ tục khởi động trạm chuyển tiếp Relay 16 3.3.2 Thủ tục UE liên kết 16 3.3.3 Thủ tục chuyển giao 16 3.4 Các ưu điểm nhược điểm việc sử dụng trạm chuyển tiếp Relay 17 a Các ưu điểm .17 b Các nhược điểm .17 3.5 Truy nhập vô tuyến cho trạm chuyển tiếp Relay 17 3.6 Giao thức vô tuyến cho trạm truyển tiếp Relay 18 IV TỔNG KẾT 20 Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt [ TÀI LIỆU THAM KHẢO ] .21 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, nhiều nước giới, phiên chuẩn LTE hồn thành tâm điểm ý chuyển sang tiến hóa cơng nghệ này, LTE-Advanced Một mục tiêu q trình tiến hóa để đạt tới chí vượt xa yêu cầu IMT-Advanced ITU-R nhằm cải thiện cách đáng kể mặt hiệu so với hệ thống bao gồm hệ thống LTE phiên LTE-Advance bước phát triển công nghệ LTE Với nghiên cứu nhằm cải thiện tốc độ truyền dẫn liệu cho người dùng LTE-Advance ứng dụng nhiều kỹ thuật kỹ thuật kết hợp sóng mang ( Carrier aggregation ), kỹ thuật MIMO , kỹ thuật nút chuyển tiếp ( relay node ), kỹ thuật phối hợp truyền dẫn đa điểm … Trong tương lai gần, LTE-A công nghệ mà Việt Nam hướng tới triển khai Nắm bắt xu hướng đó, kết hợp với u cầu mơn học Thơng tin di động, nhóm em xin giới thiệu kỹ thuật then chốt LTE-Advance : Kỹ thuât kết hợp sóng mang, kỹ thuật MIMO kỹ thuật nút chuyển tiếp BẢNG PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC Sinh viên Hồng Hữu Thuân Nguyễn Thành Trung Hồ Lý Tuấn Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Công việc - Chỉnh sửa word - Phần: kỹ thuật kết hợp sóng mang - Tìm tài liệu - Phần: Kỹ thuật MIMO - Các node chuyển tiếp I KỸ THUẬT KẾT HỢP SÓNG MANG ( CARRIER AGGREGATION) 1.1 Kỹ thuật kết hợp sóng mang Kết hợp sóng mang (CA) chức quan trọng LTEAdvanced Phương pháp CA để mở rộng băng tần tối đa đường lên đường xuống cách kết hợp nhiều sóng mang lại với Các sóng mang kết hợp lại sóng mang sở phát hành 8, điều yếu tố khiến cho LTEAdvanced dễ dàng khả tương thích ngược Một thiết bị đầu cuối trước phát hành 10 dễ dàng truy nhập vào sóng mang thành phần UE có khả kết hợp sóng mang hoạt động nhiều thành phần sóng mang Mục tiêu LTE-Advance hỗ trợ băng thông hệ thống lên đến 100 MHz để tăng tốc độ số liệu đỉnh dung lượng hệ thống Vì phân tập tần số khơng tăng thêm hiệu băng thông vượt qua 20 MHz nên tốc độ bit đỉnh tăng tuyến tính với băng thông Chẳng hạn để đạt tốc độ số liệu đỉnh 1Gbps đường xuống với hiệu suất sử dụng phổ tần 30 bps/Hz, với giả thiết truyền dẫn MIMO lớp cần băng thông 40 MHz Phương pháp chấp nhận để mở rọng băng thông LTE Advance kết hợp sóng mang ( Carrier Aggregation ) cách đặt cạnh sóng mang tương thích LTE R8 ( hay CC: Component Carrier: sóng mang phần tử ) lưới sóng mang để sử dụng thao tác IFFT/FFT đơn giản Các CC ( phần tử sóng mang) kết hợp: (1) băng, (2) băng khác nhau, (3) liên tục không liên tục Hình 10.2:Cách kết hợp CC (Component Carier) Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Sơ đồ hồn tồn tương thích ngược với LTE R8 đầu cuối LTE R8 hồn tồn truy nhập vào sóng mang thành phần Vì OFDM sử dụng chung cho đường xuống nên phương pháp kết hợp sóng mang đơn giản mở rộng kích thước FFT phần băng gốc Tuy nhiên đường lên sơ đồ SC-FDMA LTE R8 khơng cho phép mở rộng băng thơng đơn giản, sóng mang phần tử có DTF riêng trước đến IFFT để phát Kiểu kết hợp sóng mang tăng PARP đường lên so với R8 nhiên trì thấp OFDMA, đảm bảo tăng tối thiểu tiêu thụ công suất đầu cuối Về phần ấn dịnh tài nguyên eNodeB tương thích ngược, cần thay đổi tối thiểu đặc tả lập biểu, MIMO, thích ứng đường truyền cà HARQ thực nhóm sóng mang 20MHz Chẳng hạn người sử dụng thu thông tin băng thông 100 MHz cần máy thu với máy cho băng thông 20 MHz Kết hợp số liệu cho song mang phần tử thực lớp MAC lớp vật lý Tuy nhiên kết hợp lớp vật lý đòi hỏi phải thực HARQ cho số liệu kết hợp thay thực HARQ cho thành phần số liệu kết hợp lớp MAC hiệu linh hoạt Hinh 10.3: Các sơ đồ kết hợp số liệu lớp khác Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt 1.2 Hiệu kỹ thuật kết hợp sóng mang Việc sử dụng kết hợp sóng mang đem lại lợi ích cho hiệu hệ thống theo hai cách sau: - Tốc độ liệu đỉnh tăng lên thực kết hợp phổ từ hai hay nhiều băng tần tần số Tốc độ liệu đỉnh theo lí thuyết từ việc kết hợp sử dụng kết hợp sóng mang với tổng cộng phổ tần 40MHz ăngten đạt tới 1,2Gbps cho đường xuống 600Mbps cho đường lên (với công nghệ truyền dẫn đa ăngten đường lên) Với phổ tần 100MHz sóng mang kết hợp, tốc độ liệu đạt đến 3Gbps cho đường xuống 1,5Gbps cho đường lên - Tăng thơng lượng trung bình người dùng, đặc biệt số lượng người dùng lớn Lập lịch sóng mang chung Nút B phát triển cho phép lựa chọn sóng mang tối ưu dẫn đến hiệu tốt cân tải tốt sóng mang II KỸ THUẬT MIMO TRONG LTE – A 2.1 Cải thiện sơ đồ MIMO Kỹ thuật MIMO lĩnh vực truyền thông kỹ thuật sử dụng nhiều anten phát nhiều anten thu để truyền liệu.Trong kỹ thuật LTE Advance truyền dẫn MIMO nâng cao đóng vai trị quan trọng tăng hiệu suất phổ tần Các sơ đồ MIMO tăng cường nghiên cứu cho đường lên đường xuống LTE Advance Sự kết hợp truyền dẫn MIMO bậc cao, tạo búp hay MU-MIMO ( MultiUser MIMO: MIMO đa người sử dụng ) coi công nghệ then chốt LTE Advance MU-MIMO ( MIMO đa người dùng) tiến công nghệ MIMO , nhiều đầu vào nhiều đầu , cho phép anten bao trùm tới vơ số điểm truy nhập đọc lập thiết bị đầu cuối độc lập có nhiều anten Khác với SU-MIMO (MIMO đơn người dùng ) ý đến việc truyền thông tập anten phát (a single multi-antenna transmitter) với tập anten thu ( a single multi-antenna receiver ) Trong trường hợp kết hợp phổ, tương quan anten khác đoạn phổ cấu hình anten cố định Vì LTE-A, phần từ kênh bao gồm đồng thời kịch tương quan thấp tương quan cao VÌ MU-MIMO thích ứng cho kịch tương quan cao so với SU-MIMO, nên để sử dụng hết đặc tính kịch tán xạ khác SU-MIMO MU-MIMO sử dụng Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Hình 1: SU-MIMO ( MIMO đơn người dùng ) Hình 2: MU-MIMO (MIMO đơn người dùng ) Để hỗ trợ hiệu suất phổ đỉnh đường lên theo yêu cầu LTE Avance, cấu hình ghép kênh khơng gian × sử dụng cho truyền dẫn đường xuống × sử dụng cho đương lên 2.2 MIMO đường xuống (Downlink ) LTE-A 2.2.1 Kỹ thuật đường xuống MU-MIMO Trên đường xuống sơ đồ MU-MIMO (Muti-user MIMO: MIMO đa người sử dụng ) nghiên cứu để đảm bảo mức độ linh hoạt lập biểu miền tần số cao Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt tăng cường triệt nhiễu đa người sử dụng Các phương pháp triệt nhiễu nghiên cứu, bao gồm việc làm cho đầu cuối biết nhiễu gây người sử dụng chia sẻ tập tài nguyên truyền dẫn cải thiện tiền mã hóa phía phát.Phát triển sơ đồ MIMO lên đến tám anten phát enodeB nghiên cứu cho đường xuống so với cực đại bốn anten phát LTE R8 Việc hỗ trợ tám anten đòi hỏi nghiên cứu thiết kế ký hiệu tham chuẩn phản hồi trạng thái kênh Khi tăng số anten từ bốn lên tám, tăng bậc phân tập xét đến sai lỗi ước tính kênh Vì sơ đồ phân tập phát LTE Advance sử dụng lại sơ đồ dựa SFBC (Space Frequency Block Code) FSTD (Frequency Switch Transmit Diversity) từ LTE R8 Điều thực cách xếp tám anten vật lý lên bốn anten ảo với chuyển đổi suốt (CDD) 2.2.2 Kỹ thuật đường xuống SU-MIMO Để đạt hiệu suất phổ đỉnh đường 30bit/s/Hz Yêu cầu cao với SU-MIMO điều cần thiết Do cần phải tăng số lớp truyền dân SU-MIMO LTE-A lên lớp Số lượng lớp truyền dẫn lựa chọn cách thích ứng cấp bậc Vấn đề quan trọng với giao diện vô tuyến việc hỗ trợ lên đến lớp cấu trúc RS sử dụng để đo CQI giải điều chế PDSCH ( kênh vật lý chia sẻ đường xuống ) Liên quan đến vấn đề này, nhà nghiên cứu trí khai thác LTE Advance Tx xây dựng sở chia tín hiệu tham chuẩn thành CSI-RS (Channel State Information RS: RS thông tin trạng thái kênh ) RS giải điều chế, CSI-RS để đo trạng thái kênh phát thưa để tránh tăng băng thông bổ sung Khai thác khả thi với giả thiết tốc độ di động thấp Trong sơ đồ DL SU-MIMO với cấu hình 8×X, hai khối truyền tải truyền đến UE lập biểu Mỗi khối truyền tải ấn định sơ đồ điều chế mã hóa riêng Một bit ACK/NACK phản hồi đường lên sử dụng cho khối truyền tải Mỗi khối truyền tải tương ứng với từ mã Tối đa tám lớp sử dụng, số lớp từ bốn trở xuống, trình xếp từ mã lên lớp giống LTE R8 Đối với số lớp lớn bốn trường hợp xếp từ mã lên ba bốn lớp ( để phát lại hai từ mã cho trường hợp phát ban đầu lớn bốn lớp ) trình xếp từ mã vào lớp thực theo bảng 10.3, d q(i) ký hiệu cho kí hiệu điều chế thứ i từ mã q, Xl( i ) ký hiệu thứ I lớp thứ l, Nq ký hiệu cho số ký hiệu điều chế mã thứ q Nl ký hiệu cho số ký hiệu điều chế lớp thứ l Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Số L lớp, Số từ mã, Q Sắp xếp từ mã vào lớp i=0,1,…,N0-1 X ( i )=d ( i ) X ( i )=d ( 3i+1 ) N i=N /3 X ( i )=d ( 3i+2 ) X ( i )=d ( i ) N i=N /4 X ( i )=d ( i+1 ) X ( i )=d ( i+2 ) X ( i )=d ( i+3 ) X ( i )=d ( 2i ) N i=N /2=N /3 X ( i )=d ( 2i+1 ) X ( i )=d (3 i ) X ( i )=d ( 3i +1 ) X (i )=d ( i+ ) X ( i )=d ( i ) X ( i )=d ( 3i+1 ) N i=N /3=N /3 X ( i )=d ( 3i+2 ) X ( i )=d ( 3i ) X (i )=d ( i+ ) X ( i )=d ( 3i+2 ) X ( i )=d ( i ) X ( i )=d ( 3i+1 ) X ( i )=d ( 3i+2 ) X ( i )=d ( i ) X (i )=d ( i+1 ) X ( i )=d ( i+2 ) X ( i )=d ( i+3 ) X ( i )=d ( i ) X ( i )=d ( i+1 ) X ( i )=d ( i+2 ) X ( i )=d ( i+3 ) X (i )=d ( i ) X ( i )=d ( i+1 ) X ( i )=d ( i+2 ) X ( i )=d ( i+3 ) Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt N i=N /3=N /4 N i=N /4=N /4 Bảng 10.3 Sắp xếp từ mã vào lớp CW: Code word Hình 10.4 Sờ đồ xếp từ mã vào lớp Ngoài phân tập phát, sơ đồ MIMO vịng hở vịng kín, kỹ thuật tạo bup tăng cường nghiên cứu cho đường xuống LTE Advanced Đối với cấu hình với hai bốn anten, bảng mã cho tiền mã hóa LTE Advanced giống bảng mã LTE R10 Đối với cấu hình phương pháp anten bảng mã kép sử dụng Trong phương pháp bảng mã kép, tiền mã hóa nhận cách nhân ma trận W1 với ma trận W2, W1 ma trận đường chéo khối phù hợp với với ma trận đồng phương sai thiết lập cấu hình anten phân cực kép W2 lựa chọn anten ma trận đồng pha Cấu hình đảm bảo hiệu tốt cho kênh tương quan không gian cao thấp Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt 2.3 MIMO đường lên ( uplink ) LTE-A Kỹ thuật đường lên SU-MIMO Trên đường lên, SU-MIMO (single user MIMO: MIMO đơn người sử dụng ) coi số kỹ thuật then chốt đảm bảo cải thiện đáng kể thông lượng người sử dụng biên ô so với LTE R8 hiệu suất phổ đỉnh trung bình UE LTEAdvance đặc tả với cấu hình anten phát Tùy thuộc vào số lớp truyền dẫn, ký hiệu điều chế liên quan đến khối truyền tải xếp lên hai lớp theo nguyên lý giống LTE-R8 SU-MIMO đường xuống Cấp hạng truyền dẫn kích ứng động Có thể lập cấu hình UL SU-MIMO đường xuống có khơng có chuyển dịch lớp Trong trường hợp dịch chuyển lớp, chuyển dịch thực miền thời gian Nếu chuyển dịch lập cấu hình, HARQ-ACK gộp chung vào HARQ-ACK Một bit ACK/NACK phát đến UE tùy theo khối truyền tải phát thành công hay thất bại Nếu chuyển dịch lớp khơng lập cấu hình, khối truyền tải có riêng phản hồi báo hiệu ACK/NACK Tiền mã hóa thực theo bảng mã quy định trước Nếu chuyển dịch lớp không lập cấu hình, tiền mã hóa thực sau xếp lớp Nếu chuyển dịch lớp lập cấu hình, tiền mã hóa thực hiên sau thao tác chuyển dịch lớp Mỗi sóng mang phần tử áp dụng ma trận tiền mã hóa Trong trường hợp cấp hạng đầy đủ, ma trận tiền mã hóa ma trận đơn vị Chỉ số bảng mã ,i Số lớp L 1 √2 [] 1 √2 [−1 ] 1 √2 [ j ] 1 √2 [− j ] 1 √2 [ ] √2 [ ] 1 √2 [ ] Bảng 10.5 Bảng mã tiền mã hóa bit cho UL SU-MIMO với hai anten Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Chỉ số g mã Từ đến Bảng mã 1 −1 1 j j 1 −1 1 1 −j −j 1 j j 1 j j 1 j −1 −j 1 j −j −1 Từ đến 15 1 −1 1 1 −1 j −j 1 −1 −1 −1 1 −1 −j j 1 −j −j 1 −j j −1 1 −j −1 j 1 −j −j Từ 16 đến 23 1 1 −1 1 j 1 −j 0 1 1 −1 1 j 1 −j [ ] [] [ ] [ ] [] [] [ ] [ ] [] [] [] [] [] [] [] [] [] [ ] [] [ ] [] [ ] [] [ ] Bảng 10.6.Bảng mã tiền mã hóa bit cho UL SU-MIMO với bốn anten Các đầu cuối SU-MIMO xây dựng sơ đồ phân tập phát vong hở việc thu thập thông tin trạng thái kênh không khả thi Vì hiệu tốt sơ đồ phân tập phát vòng hở điều kiện kênh khác quan trọng để đảm bảo phủ sóng dung lượn người sử dụng cho đầu cuối SU-MIMO Một tính then chốt sơ đồ phân tập phát đường lên cần thiết sử dụng cơng suất phát từ tất khuếch đại công suất khả dụng Phân tập phát vịng kín (CL) nghĩa tiền mã hóa luồng đơn với thị vecto tiền mã hóa enodeB định sơ đồ tốt để phát kênh số liệu từ đầu cuối SUMIMO có nhiều anten khuếch đại cơng suất LTE-Advance Phân tập phát vịng kín kỳ vọng cải thiện thơng lượng trung bình người sử dụng Phân tập phát vịng kín vượt trội so với phân tập phát vòng hở điều kiện di động thấp cà đảm bảo phản hồi đủ nhanh Ghép kênh không gian đa luồng kỳ vọng cải thiện thơng lượng trung bình người sử dụng tốc độ số liệu đỉnh đường lên Tương tự truyền dẫn đơn luồng, sơ đồ ghép kênh không gian đa luồng đòi hỏi thiết kế liên quan đến với ma trận tiền mã hóa ký hiệu tham chuẩn, trình xử lý HARQ, xếp lớp tín hiệu điều khiển Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt III KỸ THUẬT CÁC NÚT CHUYỂN TIẾP TRONG LTE-A 3.1 Giới thiệu kỹ thuật nút chuyển tiếp ( Relay Node ) Việc sử dụng băng thơng cao cho LTE Advance giảm mật độ phổ công suất khả dụng chí phổ rộng khả dụng băng tần cao điều đồng nghĩa với suy hao cao Các thuê bao yêu cầu dịch vụ tốc độ số liệu cao thường đặt nhà phải chịu cường độ tín hiệu thấp sóng vơ tuyến phải xâm nhập qua tường ngăn tòa nhà Để chống lại ảnh hưởng đảm bảo thơng lượng ổn định tồn mạng, nút phát cần đặt gần người sử dụng để đạt tốc độ xử lý cao Kỹ thuật nút chuyển tiếp (RN: Relay Node) đời không hỗ trợ cho phép lắp đặt đơn giản mà giải pháp kinh tế cho triển khai mật độ cao khơng cần đường trục hữu tuyến Có thể đạt thơng lượng cao đường truy nhập vô tuyến nhờ RN gần vùng phủ sóng nhỏ Đường trục từ RN đến eNodeB hưởng lợi từ vị trí RN tốt so với UE phục vụ cho phép eNodeB thơng qua RN cung cấp vùng phủ sóng tốt với hiệu suất phổ tần cao 3.2 Các loại nút chuyển tiếp cách thức hoạt động a Chuyển tiếp lớp Chuyển tiếp lơp sử dụng lặp Các lặp thu tín hiệu, khuyếch đại phát lại thơng tin để phủ lỗ đen ô Các đầu cuối sử dụng tín hiệu phát lặp tín hiệu trực tiếp Tuy nhiên để kết hợp hai tín hiệu cách có lợi, trễ thu chúng phải nhỏ thời gian CP ( tiền tố ) Ưu điểm: + Chức đơn giản, lắp đặt không tốn Tiêu chuẩn kỹ thuật sử dụng ( sử dụng hiệu suất lặp định nghĩa LTE-R8 ) Nhược điểm:+ Nhiễu bị khuyếch đại đồng thời tín hiệu phát Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt b Chuyển tiếp lớp Trong chuyển tiếp lớp hai bao gồm hai lớp MAC RLC, nút chuyển tiếp có khả điều khiển phận khối RRM ( quản lý tài nguyên vô tuyến) Trong số khe, nút chuyển tiếp hoạt động đầu cuối người sử dụng đóng vai trị BTS phát đến nhiều người sử dụng khe tiếp theo.Về RN lớp hoạt động giống eNodeB bình thường bao gồm lập biểu quản lý tài nguyên, đường trục thực đường truyền LTE đến eNodeB cách sử dụng băng tần bổ sung ( băng ) hay băng ( băng ) cho đường truy nhập Phương pháp thứ hai thường sủ dụng khơng cần cấp phép tần số bổ sung không cần cách ly cao tự nhiễu nhờ việc sử dụng phân cách TDMA phát RN đến đầu cuối thu từ eNodeB ( giải pháp đơn giản cho phân cách TDMA RN dành trước số khung MBSFN) Khung MBSFN cho phép truyền dẫn không liên tục từ eNodeB Ưu điểm: + Loại bỏ nhiễu Nhược điểm: + Trễ xảy trình điều chế /giải điều chế mã hóa/giải mã + Phương thúc điều khiển vơ tuyến đặt BS nút chuyển tiếp RN Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt c Chuyển tiếp lớp Là phương pháp sử dụng truy nhập vô tuyến LTE đường trục vô tuyến để nối eNodeB với eNodeB khác EnodeB giữa, định tuyến gói đường trục hữu tuyến vô tuyến giống Ip router Chuyển tiếp loại thực tiếp giải điều chế giải mã hóa tín hiệu vơ tuyến RF tiếp nhận đường xuống từ trạm gốc sau thực xử lý (mật mã hóa (Ciphering), ghép nối/ phân chia/ ráp lại liệu người dùng User-data) để truyền lại liệu người dùng giao diện vô tuyến cuối thực giải mã hóa điều chế truyền đến thiết bị người dùng UE Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Ưu điểm : + Giảm thiểu nhiễu + Tác động tới tiêu chuẩn kỹ thuật không đáng kể 3.3 Các vấn đề liên quan đến triển khai nút chuyển tiếp RN 3.3.1 Thủ tục khởi động trạm chuyển tiếp Relay Khi trạm chuyển tiếp triển khai mạng, tự động gắn vào mạng di động Thủ tục dựa thủ tục thiết bị người dùng UE thông thường kết nối vào mạng Có phần thủ tục khởi động trạm chuyển tiếp Giai đoạn thứ nhất: nút chuyển tiếp Relay tạo kết nối RRC tới trạm gốc EnodeB liên kếtvới thiết bị người dụng UE thơng thường để cấu hình khởi tạo Giai đoạn thứ hai: nút chuyển tiếp Relay kết nối đến trạm gốc (BS) lựa chọn từ danh sách gian đoạn Các nút chuyển tiếp Relay gửi số chuyển tiếp đến trạm gốc (BS) trình thiết lập kết nối RRC 3.3.2 Thủ tục UE liên kết Có trường hợp liên quan đến thủ tục liên kết UE vào trạm chuyển tiếp Trường hợp thứ UE ban đầu liên kết với trạm Relay khởi động trường hợp khác UE ban đầu liên kết vơi trạm gốc sau khởi động, cần liên kết với trạm chuyển tiếp sau lựa chọn lại vùng phủ Cell trạng thái RRC IDLE Trong trường hợp đầu tiên, việc hoàn thành kết nối logic S1 liên kết với UE tới mạng lõi thực thiết lập kết nối RRC kích hoạt nút chuyển tiếp Trường hợp hai thuộc loại di động LTE trạng thái RRC IDLE Tất thủ tục di động LTE trạng thái RRC-IDLE thực độc lập UE 3.3.3 Thủ tục chuyển giao a Chuyển giao từ trạm Relay đến trạm gốc EnodeB Dựa báo cáo đo đạc UE, nút chuyển tiếp định có nên bắt đầu chuyển giao hay khơng Nếu có, nút chuyển tiếp Relay lựa chọn mục tiêu Cell phủ cho UE Sau đó, Relay gửi tin yêu cầu chuyển giao tới trạm EnodeB EnodeB tìm mục tiêu EnodeB từ tin chuyển tiếp tin hướng tới EnodeB Sau tiếp nhận tin báo nhận ACK yêu cầu chuyển giao, nút chuyển tiếp gửi lệnh chuyển giao tới UE UE sau tách đồng với mục tiêu EnodeB b Chuyển giao từ EnodeB tới Relay Trong trường hợp chuyển giao từ EnodeB đến Relay, thủ tục giống chuyển giao từ nguồn EnodeB đến mục tiêu EnodeB khác Từ quan điềm UE, Relay Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt giống EnodeB UE thông báo đo lường tới nguồn EnodeB Nguồn EnodeB định chuyển giao tới trạm Relay.Sau trạng thái chuyển giao thực hiện, yêu cầu chuyển giao gửi đến trạm Relay thơng qua EnodeB.Nếu trạm chuyển tiếp Relay chấp nhận UE, tin chuyển tới UE để bắt đầu chuyển giao Dữ liệu đường xuống đến EnodeB nguồn tới UE truyền đến trạm Relay 3.4 Các ưu điểm nhược điểm việc sử dụng trạm chuyển tiếp Relay a Các ưu điểm + Mục đích giải pháp Relay cung cấp tốc độ liệu đỉnh để hỗ trợ dịch vụ liệu cao + RNs tăng cường thơng lượng tồn mạng cách sử dụng hiệu tiện ích nguồn tài nguyên mạng + RNs giải pháp chi phí triển khai hiệu quả, nhiều nhà điều hành mạng quan tâm + RN mang lại độ lợi đáng kể cho số SINR thông qua kế hoạch mạng hợp lý b Các nhược điểm +Trong chuyển tiếp, DenodeB sử dụng vùng tài nguyên vô tuyến chung liên kết: liên kết trực tiếp (UEs đến DenodeB), liên kết Relay (từ DenodeB đến Relay) liên kết truy nhập (từ UEs đến trạm Relay) Hơn nữa, chuyển tiếp băng, liên kết Relay liên kết truy nhập sử dụng chung tài nguyên vô tuyến thông qua sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo thời gian (TMA), làm giảm hiệu suất RN +RNs có bán kính vùng phủ nhỏ cơng suất phát thấp, độ lợi anten thấp tổn hao đường truyền cao theo số mũ +RNs cần có tài nguyên vô tuyến đường kết nối Relay, để kết nối với DenodeB +RN nguyên nhân gây trễ hệ thống trình xử lý tín hiệu trước truyền 3.5 Truy nhập vơ tuyến cho trạm chuyển tiếp Relay Cấu hình khung vô tuyến cho trạm chuyển tiếp Một giải pháp sử dụng mạng tần số đơn lẻ Muticast /Broadcast (MBSFN), cấu hình khung khung tiếp nhận trạm chuyển tiếp tiếp nhận tín hiệu từ trạm gốc (BS) Trong phương pháp tín hiệu tham khảo tín hiệu điều khiển Relay loại 1/ Relay loại đặt nhiều phía trước khung con, chiếm kí tự Trong phương pháp thiết bị người dùng UE nhận khơng có liệu truyền từ trạm chuyển tiếp khung Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt trạm chuyển tiếp tiếp nhận tín hiệu từ trạm gốc Tại thời điểm giống vây, thiết bị người dùng UE đo cường độ tín hiệu RF tiếp nhận từ trạm chuyển tiếp Relay so với tín hiệu tham khảo kí tự phía trước khu nhỏ 3.6 Giao thức vô tuyến cho trạm truyển tiếp Relay Trong công nghệ chuyển tiếp loại 3, Trên thực tế, trạm chuyển tiếp trang bị giao thức hội tụ gói liệu (PDCP) mật mã hóa nén tiêu đề cho liệu người dùng Giao thức điều khiển kết nối vô tuyến (RLC) điều khiển truyền lại ARQ Sự trùng hợp/ phân khúc/ ráp lại cho khối liệu dịch vụ (SDU) trình tự gói tin tiếp nhận.Giao thức điều khiển truy nhập trung bình (MAC) cho HARQ sơ đồ liệu người dùng giao thức điều khiển nguồn vô tuyến cho di động, chất lượng dịch vụ (QoS) điều khiển bảo mật Thêm vào quản lý đường kết nối backhaul kết nối truy nhập vô tuyến tần số miêu tả Quản lý việc ghép kênh phân chia theo thời gian TDM yêu cầu hai kết nối việc yêu cầu điều khiển vơ tuyến liên kết Điều hồn tất cung cấp phương pháp cho việc định vị nguồn tài nguyên tới kết nối vô tuyến backhaul Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt IV TỔNG KẾT Bài báo cáo giới thiệu ba kỹ thuật then chốt LTE-Advance sử dụng, nhằm đạt tốc độ đỉnh mong muốn yêu cầu đề 3GPP Kỹ thuật đa ăng ten phát, đa ăng ten thu MIMO nâng cao hiệu suất sử dụng phổ tần Từ việc xem xét quỹ đường truyền, kỹ thuật Relay node giảm khoảng cách máy phát máy thu xuống cho phép tăng tốc độ số liệu Đê tăng độ rộng băng truyền dẫn so với cung cấp Release LTE độ rộng băng truyền dẫn lên đến 100 MHz kỹ thuật kết hợp sóng mang kỹ thuật hiệu Ngoài ba kỹ thuật then chốt LTE-Advance sử dụng thêm số kỹ thuật hay khác truyền dẫn đa điểm phối hợp (ComP), kỹ thuật MC-CDMA Với ưu điểm vượt trội việc áp dụng kỹ thuật trình bày LTE-Advance xứng đáng công nghệ kỳ vọng [ TÀI LIỆU THAM KHẢO ] Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt [1] Giáo trình Thơng tin di động – Nguyễn Phạm Anh Dũng- Học viện cơng nghệ bưu viễn thông [2] Luận văn thạc sĩ Trần Đại Nghĩa – Nghiên cứu giải pháp Relay mang LTE – Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng [3] MIMO technology report – Nguồn Internet Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt ... tới kết nối vô tuyến backhaul Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt IV TỔNG KẾT Bài báo cáo giới thiệu ba kỹ thuật then chốt LTE-Advance sử dụng, nhằm đạt... Bảng 10.5 Bảng mã tiền mã hóa bit cho UL SU-MIMO với hai anten Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt Chỉ số g mã Từ đến Bảng mã 1 −1 1 j j 1 −1 1 1 −j −j 1.. .Thông tin di động Hệ thống LTE-A: Các kỹ thuật then chốt MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU I KỸ THUẬT KẾT HỢP SÓNG MANG ( CARRIER AGGREGATION) .4 1.1 Kỹ thuật kết hợp sóng