3.1 Giới thiệu chương
Hiện nay, tại nhiều nước trên thế giới, khi phiên bản đầu tiên của chuẩn LTE đang hoàn thành thì tâm điểm của sự chú ý đang chuyển sang sự tiến hóa tiếp theo của công nghệ này, đó là LTE-Advanced. Một trong những mục tiêu của quá trình tiến hóa này là để đạt tới và thậm chí vượt xa những yêu cầu của IMT-Advanced của ITU-R nhằm cải thiện một cách đáng kể về mặt hiệu năng so với các hệ thống hiện tại bao gồm cả hệ thống LTE phiên bản đầu tiên.
Giải pháp đa anten
Các công nghệ đa anten MIMO, bao gồm định dạng chùm và ghép kênh theo không gian là các thành phần công nghệ then chốt vốn có của LTE và chắc chắn sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng hơn trong LTE- Advanced. Thiết kế đa anten LTE hiện tại cung cấp lên đến bốn cổng anten với các tín hiệu tham chiếu ô cụ thể tương ứng ở đường xuống, kết hợp với sự tiền mã hóa dựa trên sổ mã. Cấu trúc này cung cấp cả sự ghép theo không gian lên đến bốn lớp, đưa đến tốc độ bit đỉnh là 300 Mbit/s cũng như là định dạng chùm (dựa trên sổ mã). Kết hợp với nhau trên độ rộng băng toàn phần là 100 MHz, sơ đồ ghép không gian LTE -Advanced hiện tại sẽ đạt được tốc độ đỉnh là 1,5 Gbit/s vượt xa so với yêu cầu của LTE-Advanced. Có thể thấy trước rằng hỗ trợ ghép kênh theo không gian trên đường lên sẽ là một phần của LTE-Advanced. Việc tăng số lớp truyền dẫn đường xuống vượt xa con số bốn là có khả năng và có thể được sử
dụng như là phần bổ sung đối với sự tăng tốc đỉnh thông qua sự mở rộng băng tần
3.2 Kiến mạng LTE Advanced
Phần lõi chính của kiến trúc E-UTRAN là Nút B phát triển (eNodeB), cung cấp giao diện vô tuyến với mặt phẳng người sử dụng và mặt phẳng điều khiển kết cuối hướng đến UE. Giao diện kết nối các eNodeB với nhau được gọi là giao diện X2. Ngoài ra, 3GPP cũng xem xét đến các nút chuyển tiếp (relay) và cách thức chuyển tiếp phức tạp cho việc mở rộng hiệu năng mạng. Mục tiêu của công nghệ mới này là tăng vùng phủ, tốc độ dữ liệu cao hơn và hiệu năng QoS tốt hơn và công bằng hơn đối với các người sử dụng khác nhau.
Các thành phần chính của mạng lõi phát triển EPC bao gồm: Thực thể quản lí di động (MME), Cổng phục vụ (S-GW), Cổng mạng dữ liệu gói (PDN-GW).
Và các mạng dịch vụ gồm có IP, IMS và các thành phần PCRF, HSS
3.3 Các điểm khác nhau của MIMO trong LTE Advanced so với MIMO trong LTE MIMO trong LTE
Khác biệt chủ yếu giữa MIMO trong LTE Advanced và MIMO trong LTE là:
MIMO trong LTE Advanced sử dụng đa anten 8x8 đối với đường xuống, và 4x4 đối với đường lên. Điều này làm tăng hiệu suất sử dụng. MIMO trong LTE Advanced có thể sự dụng sử dụng độ rộng băng tần
3.4 MU MIMO trong LTE Advanced
Hệ thống LTE-Advanced phải đáp ứng các yêu cầu khác nhau của ITU-R bao gồm cả điểm đỉnh, trung bình, hiệu suất phổ cạnh Cell. Một số tính năng mới đã được giới thiệu trong Rel.10 để đạt được những mục tiêu này. Đầu tiên, để hỗ trợ hoạt động một chiều SU-MIMO cao hơn (lên đến 8x 8 MIMO) và cũng để cải thiện hoạt động MU-MIMO, RSS mới đã được giới thiệu trong đường xuống. Có ba loại khác nhau của RSS - CRS, DM-RS, và CSI (thông tin trạng thái kênh)-RS. CRS được sử dụng để đo CSI và giải điều chế trong Rel. 8 và 9, phương thức truyền dẫn, cũng như để kiểm soát kênh giải mã và các phép đo khác nhau và thủ tục UE. DM- RS, được giới thiệu trong Rel. 9, được mở rộng trong Rel.10 hỗ trợ lên đến 8 bậc truyền trong phương thức truyền dẫn mới. CSI-RS, vừa được giới thiệu trong Rel.10, được sử dụng để đo CSI trong các phương thức truyền dẫn mới. Thứ hai, chuyển mạch linh động giữa SU-MIMO và MU-MIMO được thông qua. Với việc sử dụng DM-RS, eNB có thể linh hoạt chuyển sang chế độ hoạt động MIMO của UE mà không cần phải thông báo các thông tin tiền mã hóa cho UE. Điều này giúp các eNB để kịp thời đáp ứng với các biến đổi trong các kênh và điều kiện hệ thống như các loại hình giao vận và số lượng các UE. Thứ ba, như một nỗ lực để giảm tải thông tin phản hồi, một cấu trúc codebook kép được áp dụng cho cấu hình 8TX, nơi một kiến trúc codebook đại diện cho kênh băng rộng và dài hạn, trong khi các anten khác được thiết kế để đạt được đặc tính kênh tần số có chọn lọc và / hoặc ngắn hạn .
3.5 So sánh SU MIMO trong LTE Advanced với SU MIMO trong LTE LTE
Cũng giống như phần so sánh MIMO trong LTE Advanced vào LTE, khác nhau cơ bản giữa SU MIMO trong LTE Advanced và SU MIMO trong LTE là:
Trong LTE Advanced sử dụng 8x8 anten đường xuống, và 4x4 anten đường lên. Còn trong LTE Advanced chỉ sử dụng 4 anten đường xuống và 2 anten đường lên
Tốc độ người dùng khi sử dụng SU MIMO trong LTE Advanced có thể lên tới 1.2 Gbps đường xuống, và hàng trăm Gbps đường lên, còn trong LTE tốc độ đường xuống chỉ đạt 326 Mbps, và vài chục Mbps đường lên