Nghiên cứu công nghệ lte

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 các thầy cô khoa Điện tử Viễn thông tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức suốt thời gian em học tập tại trường đó chính tảng sở để giúp em có thể 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 quá trình làm đồ án để đạt được kết tốt quá 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 tốn: ……………………………………………… ……………………………… ………………………………………………… …………………………… ……… ……………………………………………… ……………………………… ………………………………………………… …………………………… ……… ……………………………………………… ……………………………… ………………………………………………… …………………………… ……… 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 i i BẢN NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i ii MỤC LỤC i v LỜI NÓI ĐẦU vi i TÓM TẮT ĐỒ ÁN i x DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ x i DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU xiii BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT ANH xi v Chương LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THƠNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G 1.1 Lộ trình phát triển 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 triển 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 các kênh LTE 40 2.4.1 Kênh chuyển 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 VƠ TUYẾN UTRAN-LTE 3.1 Giới thiệu phần mềm mơ 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 triển không ngừng của khoa học kỹ tḥt xã hội lồi người ngày phát triển vượt bậc không ngừng, kéo theo đó nhu cầu tìm hiểu thơng tin kinh tế xã hội, giao lưu, giải trí,…với đòi hỏi ngày gắt gao, thay đổi theo phút giây để đáp ứng nhu cầu của người Và đó mà các công nghệ liên tiếp đời để thay thế, khắc phục cho công nghệ cũ nhằm bắt kịp xu hướng phát triển của xã hội lồi người Hệ thống thơng tin di động khơng ngoại lệ Từ hệ thống thông tin di động không dây đầu tiên, 1G hệ thống giao tiếp thơng tin qua kết nối tín hiệu tương tự, sử dụng các ăng-ten thu phát sóng gắn ngồi, kết nối tới trạm thu phát sóng xử lý tín hiệu thoại thơng qua module gắn máy di động, đó mà điện thoại di dộng 1G có kích thước khá to cồng kềnh Bởi vậy để 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 cơng 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 tốn, tốc độ truyền liệu có thể lên đến 100Mbps, thậm chí lên đến 1Gbps các điều kiện tĩnh Nhu cầu của khách hàng tác động lớn đến đời, tồn tại phát triển của cơng nghệ Có thể nói, có hai yếu tố từ nhu cầu của người dùng: thứ nhất, đó gia tăng nhu cầu của ứng dụng của mạng không dây nhu cầu băng thông cao truy nhập Internet; thứ hai, đó 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 đó 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 đó chính đích hướng tới của công nghệ di động 4G Ở Việt Nam ta, 3G phát triển rầm rộ để tiến lên 4G tương lai khơng cịn xa Đơn cử cho tình hình triển khai mạng 4G vào ngày 10/10/2010, Tập đồn Bưu chính viễn thơng 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 địi hỏi băng thơng lớn video, HDTV, giải trí trực tuyến,… Để thấy rõ lợi ích mà cơng nghệ mang lại có thể hịa nhập với xu công nghệ nên em chọn đề tài: “Nghiên cứu công nghệ LTE” nhằm mục đích tìm hiểu, 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 Nguyên lý đa truy nhập SC-FDMA b) Ấn đinh băng thông không a) Ấn định băng thông Đầu cuối P1 DFT (P) DFT (P1) Đầu cuối P2 DFT (P) IFFT (N) Đầu cuối P1 Xử lý bổ sung IFFT (N) P2 P1= P2=P Đầu cuối MS2 DFT (P2) Xử lý bổ sung Xử lý bổ sung IFFT (N) IFFT (N) Xử lý bổ sung P1> P2 Hình 2.24 SC-FDMA sở DFTS-OFDM [1] a) Ấn định băng thông b) Ấn định băng thơng khơng Hình 2.24a mô tả trường hợp đa truy nhập của hai đầu cuối được ấn định băng thơng (có P), cịn hình 2.24b mơ tả trường hợp đa truy nhập của hai đầu cuối được ấn định băng thông khác Bằng cách dịch các đầu của DFT đến đầu vào thích hợp của IFFT, hệ thống có thể phát tín hiệu vào vị trí miền tần số được quy định theo lập biểu 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 thơng 15KHz, đó 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, đó SC-FDMA ký hiệu số liệu được truyền lần lượt khoảng thời gian 1/P (P=4) thời gian hiệu dụng ký hiệu SC-FDMA với băng tần Px15KHz (4x15KHz) cho ký hiệu 84 1,-1 Q 1,1 1,1 I -1,-1 1,-1 -1,-1 -1,1 1,1 -1,-1 -1,1 1,-1 Chuỗi ký hiệu số liệu QPSK cần truyền -1,1 Các ký hiệu điều chế QPSK PSD 15 kHz Tần số OFDMA Mỗi ký hiệu số liệu chiếm 15kHz toàn thời gian hiệu dụng ký hiệu OFDMA TF FT n CP 60 kHz K SC ý h - F iệu DM A ia FT g ời Th TF CP K OF ý hi DM ệu A FT i an TF g ời Th TF FT PSD Tần số SC-FDMA Mỗi ký hiệu số liệu chiếm Px15kHz thời gian 1/P thời gian hiệu dụng ký hiệu SC-FDMA (P=4) PSD: mật độ phổ công suất CP: tiến tố chu trình TFFT: thời gian hiệu dụng ký hiệu OFDMA 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 lơ sóng mang các máy đầu cuối Trong SC-FDMA khoanh vùng (LFDMA) hay gọi DFTS-OFDM khoanh vùng, đầu cuối sử dụng tập sóng mang liền kề để phát ký hiệu của 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 để rỗng dành cho các đầu cuối khác Hình cho thấy cách xếp nói trên, đó có ba đầu cuối, đầu cuối phát các ký hiệu bốn sóng mang hệ thống có 12 sóng mang Trên hình a, cách xếp IFDMA đầu cuối sử dụng sóng mang 0, 85 3, Cịn hình b cách xếp LFDMA đầu cuối sử dụng sóng mang 0, 1, a) Chế độ phân bố (IFDMA) b) Chế độ khoanh vùng (LFDMA) Các sóng mang Đầu cuối Các sóng mang Đầu cuối Đầu cuối 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 thơng lượng), SC-FDMA phân bố có khả đề kháng pha đinh chọn lọc tần số tốt SC-FDMA khoanh vùng thơng tin cần truyền được trải rộng tồn 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 đó 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 biểu theo kênh (CDS) cho các 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 để thay đổi đáp ứng tần số kênh của tất các đầu cuối b) IFDMA a) LFDMA DFI (P) DFI (P) P=5 P=5 IFFT (N) 0 IFFT (N) 0 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 thơng qua dịng tín hiệu khơng 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 thể 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 điểm lệch chút Đối với công nghệ truyền khơng dây đơn giản 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 nửa bước sóng, điều tự cho tạo truyền riêng biệt, vốn phản ứng khác chúng gặp chướng ngại vật đường truyền chướng ngại vật đường truyền thứ chướng ngại vật đường trực tiếp tầm nhìn bị chặn chướng ngại vật BS đường truyền thứ hai chướng ngại vật MS Hình 2.28 Nguyên lý truyền MIMO Ở phía máy thu, dịng liệu khác được bắt bởi các anten độc lập dây chuyền thiết bị thu độc lập Việc truyền tải vài tín hiệu độc lập băng tần được gọi kỹ thuật đa nhập đa xuất (MIMO) Hình 1.29 trình bày cho ta thấy ngun lý truyền tín hiệu của kỹ thuật 87 Chuẩn LTE định hai bốn truyền riêng biệt băng tần, tức địi 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 ràng buộc kích cỡ của các UE các ăng-ten phải đặt gần nửa bước sóng Mặt khác, hầu hết các UE cho phép dùng vài băng tần, băng tần thường đòi hỏi ăng-ten của riêng nó trường hợp hoạt động MIMO được hẫu tḥn băng đó Ở phía mạng, có thể 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 khơng được xác anten nhận được khơng phải tín hiệu mà kết hợp của tất tín hiệu chúng chồng chéo lên khơng gian Vì thế, dây chuyền thiết bị thu cần phải tính tốn cách truyền kênh có xét đến truyền để phân biệt truyền với Các ký hiệu truyền pilot nói ở được dùng cho mục đích Những thành tố cần thiết cho tính tốn bao gồm độ lợi, pha ảnh hưởng đa đường cho đường truyền độc lập Trong MIMO kênh phân biệt với nên 2x2 MIMO có thể tăng tốc độ truyền tổng thể lên hai lần, 4x4 MIMO thì tăng lên bốn lần Tuy nhiên, điều có thể đạt được điều kiện truyền tín hiệu lý tưởng.Vì vậy, MIMO được dùng cho truyền hướng xuống LTE, bởi phát sóng của trạm sở bị ràng buộc cơng suất phát sóng ở hướng lên Trong điều kiện truyền thuận lợi hơn, hệ thống tự động quay trở lại kiểu truyền dòng liệu giảm cấp điều chế từ 64-QAM xuống 16-QAM hay thậm chí QPSK Do đó, điều kiện tín hiệu lý tưởng truyền MIMO được dùng 88 với điều chế 16-QAM, không thể gấp đôi tốc độ truyền so với truyền dòng liệu sử dụng 64-QAM Ở hướng lên, sử dụng MIMO UE gặp khó khăn kích cỡ anten công suất ngõ của bị hạn chế, chuẩn LTE khơng có MIMO Tuy nhiên, thân kênh truyền hướng lên LTE thích hợp cho truyền MIMO hướng lên Để 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 dịng 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 thể của cell được gia tăng đáng kể Vậy, MIMO kỹ thuật quan trọng của LTE, được sử dụng để 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 q trình xử lý tín hiệu yêu cầu số lượng ăng-ten, có thể 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 thể thiếu LTE Hai giới hạn 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 để 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, kỹ tḥt MIMO có thể tạo dòng liệu kênh truyền, từ đó làm tăng dung lượng kênh truyền 89 2.7 Kết luận chương Kiến trúc mạng LTE gồm bốn thành phần bản, đó 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 triển kỹ thuật OFDM cho đường xuống nhằm cung cấp các kênh bao gồm các sóng mang cho đa người dùng truy cập vào tài nguyên vô tuyến để truyền nhận tùy theo lưu lượng cụ thể 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, đó 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, cơng nghệ MIMO được dùng cho truyền tín hiệu độc lập băng tần nhằm lợi dụng tán xạ đường truyền qua các ăng-ten riêng Bởi vậy, công nghệ được sử dụng LTE mang lại cho mạng tiền 4G ưu điểm vượt trội so với mạng hệ trước 90 CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG Để hiểu rõ vấn đề lý thuyết được trình bày các 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, các 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 thể sử dụng ngơn ngữ C hoặc Fortran lập trình thực ứng dụng lập trình đó 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 đó 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, các phương tiện giúp sử dụng câu lệnh file, ta có thể 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, các 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 thể lập trình hướng đối tượng,… d) Đồ họa Matlap Bao gồm câu lệnh thể đồ họa môi trường 2D 3D, tạo hình ảnh chuyển động, cung cấp giao diện tương tác người sử dụng máy tính e) Giao tiếp với ngơn ngữ khác nhau: ví dụ C, C++, Fortran,… 3.2 Mơ 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 các nút để 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 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 để giúp cho trình ước lượng kênh đồng ở máy thu Mô kênh truyền đưa các 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 để chuyển mẫu miền thời gian trở lại miền tần số Đưa vào ước lượng kênh bù kênh để 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 để bắt đầu chương trình mô hệ thống thu phát tín hiệu SC-FDMA Kết mơ được thực từ file SC_FDMA.m Hình 3.6 Mơ 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 chuyển từ nối tiếp sang song song, sau đó nhóm bit lại với điều chế 16 QAM, vậy ta có được 96 16 ký tự Tiếp theo thực FFT, đưa 16 ký tự ở dạng số phức miền thời gian chuyển miền tần số Ánh xạ 16 ký tự lên 512 sóng mang theo kiểu 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 đó các ký tự được đặt cách 31 sóng mang con, sóng mang được chèn zeros vào Biến đổi IFFT 512 điểm để đưa tín hiệu miền thời gian Thực chèn khoảng bảo vệ CP chuyển từ song song sang nối tiếp để 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 mơ từ file SO_SANH_THEO_TRANG_THAI.m Hình 3.7 So sánh theo trạng thái di chuyển 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 chuyển nhanh thì hệ thống đạt chất lượng 97 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Đồ án trình bày được các đặc điểm 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 thể sâu vào việc phân tích kiến trúc mạng LTE, qua đó phân tích các giao diện vô tuyến các phần tử mạng các 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, đó công nghệ OFDMA SC-FDMA cho truy nhập đường lên đường xuống Công nghệ đa ăng-ten MIMO kỹ thuật không thể bỏ qua mạng LTE, đó kỹ thuật truyền các tín hiệu độc lập băng tần nhằm lợi dụng tán xạ đường truyền qua ăng-ten riêng biệt Từ nghiên cứu tìm hiểu công nghệ tiền 4G-LTE cho thấy ưu điểm vượt trội mà công nghệ mang lại, điều được thể quá trình phân tích các nội dung liên quan đến LTE Nhưng đặc điểm tiểu biểu 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 hiểu LTE tập trung mô hệ thống thu phát SCFDMA Do đó, hướng phát triển của đề tài nghiên cứu phát triển của LTE lên LTE-Advanced phương thức truyền MCMC-CDMA được sử dụng LTE-Advanced 98 ... 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... rõ lợi ích mà cơng nghệ mang lại có thể hịa nhập với xu cơng nghệ nên em chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu công nghệ LTE? ?? nhằm mục đích tìm hiểu, nghiên cứu kỹ loại công nghệ tiền 4G Nội dung... 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 thể cho công nghệ không dây khác 2.1.4 So sánh công nghệ LTE WiMAX a) Cơ công