Các mẫu trên một cửa sổ đƣợc thu thập và đƣợc chuyển đổi nó thành biểu diễn trên miền tần số bằng cách sử dụng một FFT. Chiều dài của sổ là 0,8ms, tƣơng đƣơng với chiều dài của chuỗi ZC mà khơng có một tiền tố vòng. Điều này cho phép xử lý định thời không chắc chắn lên tới 0,1ms và phù hợp với thừoi gian bảo vệđƣợc xác định.
Đầu ra của FFT, thể hiện cho tín hiệu nhận đƣợc trong miền tần số, đƣợc nhân lên với sự biểu diễn trong miền tần sốliên hợp phức của chuỗi Zadoff–Chu gốc và các kết quả đƣợc cho qua một IFFT. Bằng cách quan sát các đầu ra IFFT, có thể phát
hiện đƣợc những thay đổi của chuỗi Zadoff–Chu gốc đã đƣợc truyền và trễ của nó. Về cơ bản, một đỉnh của IFFT đầu ra trong khoảng i là tƣơng ứng với chuỗi dịch chuyển chu kỳ thứ i và trễ đƣợc đƣa ra bởi vị trí của đỉnh trong khoảng. Điều này thực hiện trong miền tần số đƣợc tính tốn hiệu quả và cho phép phát hiện nhiều cố gắng truy nhập ngẫu nhiên bằng cách sử dụng các chuỗi dịch vòng khác nhau đƣợc tạo ra từ chuỗi Zadoff–Chu gốc; trong trƣờng hợp có nhiều các cố gắng truy nhập sẽ chỉ đơn giản là một đỉnh trong mỗi khoảng tƣơng ứng.
5.2.2. Bƣớc 2 : Đáp ứng truy nhập ngẫu nhiên
Đểđáp ứng các cố gắng truy nhập ngẫu nhiên đƣợc phát hiện, khi ở bƣớc thứ hai của thủ tục truy nhập ngẫu nhiên mạng sẽ truyền một thơng điệp trên DL-SCH, có chứa :
Chỉ số của chuỗi phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên mạng đã phát hiện và với phản hồi này là hợp lệ.
Tính tốn hiệu chỉnh định thời bằng cách thu nhận phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên.
Một sự trợ cấp lập lịch biểu, chỉ ra các nguồn tài nguyên mà thiết bị đầu cuối đƣợc sử dụng cho việc truyền tải các thông điệp trong bƣớc thứ ba.
Một nhận dạng tạm thời đƣợc sử dụng cho truyền thông đƣợc tiếp diễn giữa thiết bịđầu cuối và mạng.
Trong trƣờng hợp mạng phát hiện nhiều các cố gắng truy nhập ngẫu nhiên ( từcác thiết bị đầu cuối khác nhau ), các thông điệp phản hồi riêng lẻ của nhiều các thiết bị đầu cuối di động có thể đƣợc kết hợp vào trong một truyền dẫn đơn. Vì vậy, thơng điệp phản hồi đƣợc lập lịch biểu trên DL-SCH và đƣợc chỉ ra trên một kênh điều khiển L1/L2 bằng cách sử dụng một nhận dạng dành riêng cho phản hồi truy nhập ngẫu nhiên. Tất cả các thiết bị đầu cuối đã đƣợc truyền một phần mở đầu giám sát các kênh điều khiển L1/L2 cho phản hồi truy nhập ngẫu nhiên. Sự định thời của thông điệp phản hồi là khơng cốđịnh trong các đặc tả kỹ thuật nhằm có thểđáp ứng đầy đủ nhiều các truy nhập đồng thời. Nó cũng cung cấp một vài sự linh hoạt trong việc vận hành trạm gốc.
Miễn là các thiết bị đầu cuối thực hiện truy nhập ngẫu nhiên trong cùng nguồn tài nguyên thì các phần mởđầu khác nhau đƣợc sử dụng, nếu không xung đột sẽ sảy ra và từ việc truyền tín hiệu đƣờng xuống điều này rõ dàng là với các thiết bị đầu cuối mà có thơng tin là bị liên quan. Tuy nhiên, có một xác xuất nhất định của sự tranh chấp, đó là nhiều các thiết bị đầu cuối sử dụng phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên giống nhau cùng một lúc. Trong trƣờng hợp này, nhiều các thiết bị đầu cuối sẽ phản ứng lại khi thông điệp phản hồi đƣờng xuống diễn ra cùng lúc và một sự xung đột sẽ sảy ra. Việc giải quyết ác xung đột là một phần của các bƣớc tiếp theo nhƣ đƣợc
trình bày dƣới đây. Tranh chấp cũng là một trong các nguyên nhân mà tại sao HARQ không đƣợc sử dụng cho truyền dẫn các phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên. Một thiết bị đầu cuối nhận một phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên đƣợc dành cho thiết bị đầu cuối khác thì sẽ có sự định thời hƣớng lên khơng chính xác. Nếu HARQ có thể đƣợc dùng, sự định thời của ACK/NACK cho thiết bị đầu cuối nhƣ vậy sẽ khơng đúng và có thể gây nhiễu cho tín hiệu điều khiển hƣớng lên từ các ngƣời sử dụng khác.
Sau khi thu nhận phẩn hồi truy nhập ngẫu nhiên ở bƣớc hai, thiết bị đầu cuối sẽ hiệu chỉnh định thời truyền dẫn hƣớng lên và tiếp tục tới bƣớc ba.
5.2.3. Bƣớc 3: Nhận dạng thiết bị đầu cuối
Sau bƣớc thứ hai, hƣớng lên của các thiết bị đầu cuối là đã đƣợc đồng bộ về thời gian. Tuy nhiên, trƣớc khi dữ liệu ngƣời sử dụng có thể đƣợc truyền tới / từ thiết bị đầu cuối, một sự nhận dạng duy nhất trong ô ( C-RNTI) phải đƣợc gán cho thiết bị đầu cuối. Tùy thuộc vào trạng thái thiết bị đầu cuối, cũng có thể cần phải trao đổi thơng điệp bổ sung.
Trong bƣớc thứ ba, thiết bị đầu cuối trao đổi các thông điệp cần thiết với mạng bằng cách sử dụng các nguồn tài nguyên đã đƣợc phân công trong phẩn hồi truy nhập ngẫu nhiên ởbƣớc thứ hai. Truyền dẫn thông điệp hƣớng lên theo cách giống nhƣ với việc lập lịch biểu dữ liệu hƣớng lên thay vì gắn nó vào phần mở đầu trong bƣớc đầu tiên là có lợi vì một số lý do. Thứ nhất, số lƣợng thông tin đƣợc truyền trong là thiếu sự đồng bộ hƣớng lên nên phải đƣợc hạn chế tối đa là cần thiết phải có khoảng thời gian bảo vệ lớn nhƣ vậy sẽlàm cho việc truyền dẫn là tƣơng đối tốn kém. Thứ hai, việc sử dụng kế hoạch truyền dẫn hƣớng lên “ thông thƣờng” cho phép việc truyền dẫn thơng điệp với sự trợ giúp kích thƣớc và phƣơng án điều chế cần phải đƣợc điều chỉnh, ví dụ, với các điều kiện vơ tuyến khác nhau. Cuối cùng, nó cho phép HARQ với kết hợp mềm cho thơng điệp hƣớng lên. Sau đó là một khía cạnh quan trọng, đặc biệt là trong các tình huống mà sự phủsóng bị hạn chế, khi đó nó cho phép sử dụng một hoặc một vài việc truyền phát lại để thu thập đủ năng lƣợng cho tín hiệu hƣớng lên nhằm đảm bảo một xác suất đủ lớn của truyền dẫn thành công. Lƣu ý, việc truyền phát lại RLC là không đƣợc sử dụng cho tín hiệu RRC hƣớng lên ởtrong bƣớc ba.
Một phần quan trọng của thông điệp hƣớng lên là bao gồm nhận dạng thiết bị đầu cuối mà việc nhận dạng này đƣợc sử dụng nhƣ một phần của cơ chế giải quyết tranh chấp trong bƣớc thứ tƣ. Trong trƣờng hợp thiết bị đầu cuối là ở trong chế độ LTE_ACTIVE ( LTE_tích cực), đó là đƣợc kết nối đến một ơ đã biết và do đó có một C-RNTI đƣợc gán, C-RNTI này đƣợc sử dụng nhƣ nhận dạng thiết bịđầu cuối trong thông điệp hƣớng lên. Nếu khơng thì một nhận dạng thiết bị đầu cuối mạng
lõi đƣợc sử dụng và mạng truy nhập vô tuyến cần phải tham gia vào mạng lõi trƣớc khi trả lời thông điệp đƣờng lên ở trong bƣớc 3.
5.2.4. Bƣớc 4: Giải quyết tranh chấp
Bƣớc cuối cùng trong thủ tục truy nhập ngẫu nhiên gồm một thông điệp đƣờng xuống cho giải quyết tranh chấp. Lƣu ý rằng, từ bƣớc hai, nhiều các thiết bị đầu cuối thực hiện cố gắng truy nhập ngẫu nhiên đồng thời bằng cách sử dụng chuỗi phần mở đầu tƣơng tự nhau trong bƣớc đầu tiên để lắng nghe thông điệp phản hồi tƣơng tựở trong bƣớc thứhai và do đó có sự nhận dạng tạm thời tƣơng tự nhau. Do đó, trong bƣớc thứtƣ, mỗi thiết bị đầu cuối tiếp nhận thông điệp đƣờng xuống sẽ so sánh nhận dạng trong thông điệp với nhận dạng chúng đƣợc truyền trong bƣớc thứ ba. Chỉ một thiết bị đầu cuối mà quan sát thấy một sự phù hợp giữa nhận dạng nhận đƣợc trong bƣớc thứtƣ và nhận dạng đƣợc truyền nhƣ là một phần của bƣớc thứ ba sẽ khai báo thủ tục truy nhập ngẫu nhiên thành công. Nếu thiết bị đầu cuối chƣa đƣợc gán một C-RNTI, nhận dạng tạm thời từbƣớc thứhai là đƣợc nâng cấp tới C- RNTI.
Thông điệp giải quyết tranh chấp là đƣợc truyền trên DL-SCH, bằng cách sử dụng nhận dạng tạm thời từ bƣớc thứ 2 cho việc gán địa chỉ thiết bị đầu cuối trên kênh điều khiển L1/L2. Từ khi đồng bộ hƣớng lên đã đƣợc thiết lập, HARQ đƣợc áp dụng cho tín hiệu đƣờng xuống trong bƣớc này. Các thiết bị đầu cuối có sự phù hợp giữa nhận dạng mà chúng đƣợc truyền trong bƣớc thứba và thông điệp chúng nhận đƣợc trong bƣớc thứtƣ cũng sẽ truyền một xác nhận HARQ trong hƣớng lên.
Các thiết bị đầu cuối mà khơng tìm thấy sựphù hợp giữa nhận dạng nhận đƣợc trong bƣớc thứtƣ và nhận dạng đƣợc truyền tƣơng ứng nhƣ là một phần của bƣớc thứba thì đƣợc coi nhƣ là đã thất bại trong thủ tục truy nhập ngẫu nhiên và cần phải khởi động lại thủ tục truy nhập ngẫu nhiên từ bƣớc đầu tiên. Rõ dàng là khơng có phản hồi HARQ đƣợc truyền từ những thiết bị đầu cuối này.
CHƢƠNG 6 – TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI LTE TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM
6.1. Triển khai LTE trên thế giới
Theo các cuộc khảo sát gần đây có hơn 80% nhà cung cấp dịch vụ di động (telco) trên thế giới hiện đang sử dụng công nghệ GSM (gồm GSM, GPRS/EDGE, HSPA). Theo giới chuyên gia phân tích và đánh giá, lợi thế về hạ tầng sẵn có và số lƣợng ngƣời sử dụng đông đảo là lý do chính để phát triển thị trƣờng di động băng thơng rộng với công nghệ HSPA và tiếp theo sẽlà LTE. Đặc tả kỹ thuật của cơng nghệLTE có khảnăng tƣơng thích gần nhƣ hồn hảo với cơng nghệ nền tảng GSM. Không chỉ GSM, các telco sử dụng công nghệ CDMA cũng không bỏ qua cơ hội chuyển tiếp lên 4G với công nghệ LTE.
Bên cạnh sản phẩm mới, hội nghị thế giới di động (MWC) thƣờng niên cũng là nơi các công nghệ mới và định hƣớng phát triển của ngành viễn thông di động đƣợc giới thiệu rộng rãi đến công chúng. Tại MWC 2011 ở Barcelona (Tây Ban Nha), LTE là một trong những đề tài đƣợc quan tâm nhiều nhất.
Thực tế cho thấy, hầu hết các hãng sản xuất thiết bị viễn thông hàng đầu thế giới: Alcatel-Lucent, Ericsson, Motorola, Nokia, Nokia Siemens Networks, Huawei, LG Electronics, Samsung, NEC, Fujitsu...đã nhận ra tiềm năng to lớn này và đã cùng bắt tay với các telco lớn trên thế giới (Verizon Wireless, AT&T, France Telecom- Orange, NTT DoCoMo, T-Mobile, China Mobile, ZTE...) thực hiện các cuộc thử nghiệm quan trọng trên công nghệLTE và đã đạt những thành công đáng kể.
Trong đó, Nokia Siemens Networks đã cơng bố thử nghiệm thành công LTE với tốc độ lên đến 173Mbps trong môi trƣờng đô thị với nhiều thuê bao cùng lúc trên tần số2,6GHz, băng thông 20MHz. Alcatel-Lucent thông báo đã thử nghiệm thành công LTE với tốc độ tải về đạt 80Mbps. ZTE (Trung Quốc) cũng cho biết đã trình diễn thành cơng LTE với mức tốc độ tải về 130Mbps. Tiếp đó, Motorola cũng tuyên bố, họ đã cộng tác với các nhà khai thác di động của Anh hoàn thành cuộc thử nghiệm kết nối ngồi trời đối với cơng nghệ LTE, tần số 700MHz và 2,6GHz. Mới đây, Motorola tiếp tục cơng bố họ đã hồn tất thử nghiệm giai đoạn một công nghệ TD-LTE (TD Mode – LTE) với Bộ Công nghiệp và CNTT (MIIT) Trung Quốc, tốc độ tải xuống thực tếđạt đƣợc 80Mbps.
Các cuộc thử nghiệm và trình diễn này đã chứng tỏ khả năng tuyệt vời của công nghệ LTE và khả năng thƣơng mại hóa LTE đã đến rất gần. Kế hoạch thử nghiệm và triển khai công nghệ LTE vẫn đang đƣợc các công ty trên cùng hợp tác thúc đẩy và đến nay đã chính thức có dịch vụLTE thƣơng mại.
Thƣơng mại h a
Trong cuộc chạy đua để trở thành để trở thành nhà khai thác mạng đầu tiên đƣa vào vận hành thƣơng mại các dịch vụ LTE, TeliaSonera đã về đích sớm nhất. TeliaSonera là telco đầu tiên trên thế giới thƣơng mại hóa cơng nghệ LTE tại hai thủđô Stockholm (Thụy Điển) và Oslo (Na Uy) vào năm 2010 và tiếp tục triển khai sang Phần Lan. Song hành với chiến dịch triển khai mạng 4G LTE, TeliaSonera cũng tiếp tục mở rộng mạng Turbo-3G (công nghệ HSPA) nhằm tăng dung lƣợng và khu vực phủ sóng. Trong năm nay, TeliaSonera tiếp tục mở rộng mạng 4G đến 25 thành phố lớn của Thụy Điển và 4 thành phố của Na Uy. Hãng này sử dụng công nghệ LTE tần số 2,6GHz cùng với băng thông 20MHz, tốc độ tối đa lên đến 100Mbps. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Telstra (Úc) là một trong những nhà mạng đầu tiên trên thế giới chính thức xác nhận về việc triển khai LTE của mình một cách rộng rãi. Theo nhà mạng này, họ sẽ thử nghiệm LTE từ cuối năm 2011 tại khu vực trung tâm các thành phố lớn của Úc. Song song đó, Ericsson có thểlà nhà sản xuất thiết bị đầu tiên phát triển các hạ tầng phục vụ hệ thống mạng trên tần số 1.800 MHz. Và Sierra Wireless cũng sẽ đƣa ra thị trƣờng các thiết bị “lƣỡng tính” hỗ trợ ngƣời dùng tƣơng thích ngƣợc với hệ mạng 3G khi ra khỏi vùng phủ sóng LTE.
Theo Wireless Intelligence, có khoảng 10-15 mạng LTE đƣợc đƣa vào phục vụ vào cuối năm 2010 và lên đến 30 mạng vào cuối năm 2012. Tại thị trƣờng Mỹ, Verizon Wireless cho biết, mạng LTE của họ sẽ sử dụng phổ 10MHz và hỗ trợ tốc độ từ 5Mbps -12Mbps. Đại diện hãng Verizon Wireless cho biết, những chiếc điện thoại LTE đầu tiên của hãng sẽ có hai bộ chip vơ tuyến. Vì vậy, chúng sẽ làm việc trên cả mạng LTE và mạng viễn thông trên công nghệ CDMA hiện nay. Verizon Wireless dự kiến sẽ cho ra mắt chiếc điện thoại khơng dây đầu tiên tích hợp cơng nghệ LTE vào giữa năm 2011. Ericsson và Alcatel-Lucent là các đối tác cung cấp thiết bị cho mạng LTE của Verizon Wireless.
Tiếp theo, AT&T cũng có kế hoạch thƣơng mại hóa LTE vào năm 2011. Hãng này tun bố có đủ băng thơng 20MHz dành cho LTE để phủ sóng cho hơn 100 thành phố lớn nhất của Mỹ. NTT DoCoMo là nhà khai thác di động đầu tiên của Nhật Bản thử nghiệm thành công LTE với tốc độđạt đến 250Mbps tuyên bố sẽ bắt đầu đƣa ra các dịch vụ LTE từ 2010. Giai đoạn đầu mạng LTE của NTT DoCoMo sẽ sử dụng tần số2GHz, băng thông 15MHz và anten MIMO cho khoảng 20 nghìn trạm gốc. Và đến cuối năm 2012 sẽ chuyển sang sử dụng tần số 1,5GHz. Hiện nay, Ericsson cũng là hãng cung cấp cơ sở hạ tầng mạng cho NTT DoCoMo.
Song hành với NTT DoCoMo KDDI, các telco nhƣ KDDI, Softbank Mobile, eMobile đều đã đƣợc cơ quan quản lý viễn thông Nhật Bản – Bộ nội chính và truyền thơng (MIC) phê chuẩn kế hoạch triển khai mạng LTE. Cơ quan phát triển
Viễn thông và CNTT Singapore (IDA) đang cân nhắc về việc cho ra mắt băng tần LTE và WiMAX vào năm 2012, trƣớc 3 năm so với thời gian dự kiến ban đầu. Cùng lúc này, cảba nhà khai thác di động Singtel, StarHub và MobileOne cũng cho lắp đặt thử nghiệm dịch vụ LTE tần số 2,5GHz.
Tại triển lãm CES hồi đầu năm tại Las Vegas, Verizon Wireless đã giới hạn thiệu rất nhiều sản phẩm sử dụng công nghệ LTE : gồm 3 mẫu tablet, 4 mẫu smartphone, 2 mẫu laptop và một mẫu hotspot di động. Tất cảchúng đến từ4 đơn vịOEM khác nhau, sử dụng 4 loại chipset không dây khác nhau.
Hiện đã có 10 mạng di động (MNO) hỗ trợ LTE trên phạm vi toàn cầu. Dự kiến trong 2011 sẽcó thêm 30 MNO khác. Vềphía WiMAX, đa sốcác MNO tập trung ở châu Âu, tiếp đến là châu Á –TBD, vùng Trung Đông rồi mới đến Mỹ.
Đại diện các nhà mạng với số thuê bao lớn nhất thế giới nhƣ China Mobile (Trung Quốc) hay Bharti Airtel (Ấn Độ) đã liên kết thành lập nhóm phát triển chuẩn LTE gọi tắt là GTI. Chủ tịch Softbank (Nhật) Masayoshi Son cho biết nhà mạng này cũng ủng hộ việc đƣa LTE trở thành chuẩn mạng thế hệ tiếp theo dựa trên các ƣu điểm giá thành thấp, tốc độ mạng cao và hiệu suất tần số tốt hơn hẳn các hệ