Một trong các công nghệ cơ bản được giới thiệu trong phiên bản LTE đầu tiên là công nghệ MIMO (Multiple Input Multiple Output) bao gồm ghép kênh không gian, tiền mã hóa và phân tập phát.Nguyên tắc cơ bản trong ghép kênh không gian là gửi các tín hiệu từ hai hoặc nhiều các anten khác nhau với các dòng dữ liệu khác nhau và tín hiệu tại bộ thu cũng được xử lý thành các dòng dữ liệu riêng biệt, nhờ đó mà tăng được tốc độ dữ liệu đỉnh lên thành 2 (hoặc 4 với cấu hình 4 anten thu và 4 anten phát). Ở bộ tiền mã hóa các tín hiệu được tổ chức để thu được tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) là lớn nhất.Phân tập truyền là để nói đến việc gửi cùng một tín hiệu từ nhiều anten với các mã khác nhau để khai thác được độ lợi từ sự phadinh
độc lập giữa các anten.Việc sử dụng MIMO đã được đề cập đến trong tài liệu kĩ
thuật về công nghệ WCDMA nhưng có một chút khác biệt so với trong LTE. Công nghệ OFDMA rất phù hợp nguyên tắc hoạt động của MIMO. Để thực hiện được kĩ
thuật MIMO thành công thì cần đòi hỏi SNR cao, với hệ thống OFDMA nó có thể được hưởng lợi từ SNR nội cao (trong miền tần số/thời gian). Các nguyên tắc cơ
bản của công nghệ MIMO được giới thiệu trong hình 2.23, ởđó các dòng dữ liệu khác nhau được đưa đến các bộ tiền mã hóa sau đó tín hiệu được ánh xạ và cuối cùng là hình thành tín hiệu OFDMA
Hình 2. 23 Nguyên tắc MIMO với cấu hình 2-2 anten
Các kí hiệu tham chiếu cho phép máy thu phân tách các tín hiệu từ các anten khác nhau.Để tránh việc truyền dẫn từ các anten khác nhau không làm hỏng việc tính toán kênh truyền cần thiết cho các dòng dữ liệu MIMO khác nhau thì mỗi một anten cần có nguồn kí hiệu tham chiếu riêng. Nguyên tắc này được minh họa trong hình 2.24, ởđó các kí hiệu tham chiếu và các phần tử tài nguyên trống được ánh xạ
một cách xen kẽ giữa các anten khác nhau.Nguyên tắc này cũng có thể mở rộng cho hơn hai anten, trong phiên bản LTE đầu tiên chỉ hỗ trợ tới 4 anten. Khi số lượng các anten tăng lên, thì yêu cầu về SNR cũng tăng lên kết quả là các bộ thu/phát trở nên phức tạp và quá nhiều các kí hiệu tham chiếu
Hình 2. 24 Các kí hiệu tham chiếu OFDMA hỗ trợ truyền hai anten ở cùng một eNodeB
Mặc dù đường lên LTE hỗ trợ sử dụng công nghệ MIMO.Nhưng các thiết bị
người dùng chỉ có một anten để truyền tín hiệu, tốc độ dữ liệu của từng người dùng không thể tăng lên khi sử dụng công nghệ MIMO.Ở mức cell tốc độ dữ liệu tối đa có thể tăng gấp đôi bằng cách sử dụng các kí hiệu tham chiếu trực giao cho hai thiết bị. Vì thế truyền dẫn ở trạm gốc có thể xem như truyền dẫn công nghệ MIMO, được
minh họa trong hình 2.25, và các dòng dữ liệu được phân chia xử lý ở các bộ thu MIMO. Loại cộng nghệ “ảo ” hay “đa người dùng” MIMO này được hỗ trợ trong LTE Release 8 và về phía thiết bị thì sẽ không tăng thêm bất cứ sự phức tạp nào mà chỉ có các kí hiệu tham chiếu bị sửa đổi. Công nghệ SC-FDMA rất phù hợp cho việc sử dụng MIMO và khi đó các người sử dụng (trong cùng một cell) sẽ trực giao với nhau và vì thế SNR nội có thể sẽ rất cao đối với các người sử dụng ở gần trạm gốc.
CHƯƠNG 3: CÁC GIAO THỨC VÀ KÊNH TRONG LTE 3.1Kiến trúc giao thức
Các bộ giao thức giao diện vô tuyến trong LTE có chức năng thiết lập, cấu hình lại và giải phóng các sóng mang vô tuyến để cung cấp phương thức truyền các dữ
liệu EPS.Các lớp giao thức giao diện vô tuyến trong LTE ở phía trên lớp vật lý bao gồm các bộ giao thức lớp 2: điều khiển truy nhập môi trường (MAC-Medium Access Control), điều khiển liên kết vô tuyến (RLC-Radio Link Control), giao thức hội tụ dữ liệu gói (PDCP-Packet Data Covergence Protocol). Lớp 3 bao gồm giao thức điều khiển tài nguyên vô tuyến (Radio Resource Control), nó thuộc một phần mặt phẳng điều khiển.Lớp giao thức ở phía trên (trong mặt phẳng điều khiển) là giao thức lớp phi truy nhập (NAS-Non-access Stratum).Trong chương này sẽ trình bày về kiến trúc giao thức giao diện vô tuyến và sau đó là các chức năng chính của các lớp MAC, RLC, PDCP và RRC
Tổng quan kiến trúc giao thức giao diện vô tuyến LTE được trình bày như trong hình 3.1, nó chỉ bao gồm phần giao thức của lớp truy nhập vô tuyến trong LTE. Thêm vào đó có các giao thức trong mạng lõi kết nối giữa UE và mạng lõi nhưng nó
được coi như trong suốt ở các lớp vô tuyến và nó thường được coi như tín hiệu báo hiệu ở lớp phi truy nhập