Một hệ thống MIMO-OFDM sử dụng cả phân tập không gian và phân tập tần số trong truyền dữ liệu. Tổng quát, hệ thống bao gồm TM anten phát , RM anten thu và NOFDM sóng mang phụ . Tần số kênh fading lựa chọn [3]
giữa mỗi cặp của ăng-ten truyền và nhận có đường dẫn L chậm trễ độc lập và sức mạnh cùng một sự chậm trễ hồ sơ cá nhân. Các kênh MIMO là
không đổi trên mỗi khối OFDM
Tần số kênh fading lựa chọn giữa mỗi cặp của phát và thu có kênh truyền dẫn L độc lập. Các kênh MIMO là không đổi trên mỗi khối OFDM
Hệ số kênh truyền được khái quát như sau:
Coi công suất của các đường là như nhau: Từ đó ta có
81 PHẠM NHƯ NGỌC
ci (n) biểu thị các biểu tượng kênh truyền trên sóng mang phụ thứ n ăng-ten i, và Nis sốlượng sóng mang con trong sơ đồ OFDM. Các máy phát OFDM áp dụng một N điểm IFFT mỗi cột của matrixC.
Sau khi thêm một tiền tố tuần hoàn, tương ứng với ký hiệu OFDM thứ i (i = 1,2, ..... MT) cột C lây truyền qua ăng ten truyền i. Tất cả các ký hiệu
OFDM TM được truyền cùng một lúc từ các ăng-ten truyền khác nhau. Tại máy thu, sau khi lọc, loại bỏ các tiền tố tuần hồn, và áp dụng FFT, tín hiệu nhận được tại các sóng mang con thứ n ở nhận được ăng-ten j là:
Khi
đáp ứng tần số kênh thứ n sóng mang giữa ăng ten truyền i và nhận ăng-ten j, T = 1
/ Δf là sự tách biệt sóng mang phụ trong miền tần số, và T là khoảng thời gian ký hiệu OFDM.Tình trạng kênh thông tin H (n) i, j được biết đến ở người nhận, nhưng khơng phải ở phía phát.
82 PHẠM NHƯ NGỌC
CHƯƠNG IV: Ứng dụng LTE tại Việt Nam
1. Cấp giấy phép thử nghiệm 4G
Tháng 9/2010, Bộ TT&TT đã cấp 5 giấy phép thử nghiệm công nghệ 4G cho các doanh nghiệp gồm Viettel, VNPT, CMC, FPT và VTC. Theo Bộ TT&TT, các doanh nghiệp có thời gian thử nghiệm công nghệ 4G trong thời hạn 1 hoặc 2 năm
để đánh giá công nghệ và nhu cầu của người sử dụng tại Việt Nam. Trong khi đó,
trên thế giới hiện nay có khoảng 17 nhà mạng cung cấp các dịch vụ 4G. 2. Hướng nâng cấp từ 3G UTMS lên 4G LTE Advantage
Hiện nay, có 2 cơng nghệ đạt tiêu chuẩn 4G là LTE Advantage và WiMax, tuy
nhiên, xu thế hiện nay, các mạng 3G UMTS đều theo phát triển theo hướng lên LTE mà bỏ qua WiMax.
Một trong những lý do chủ yếu là hầu hết các hãng thiết bị đầu cuối như Samsung, HTC, hoặc các công ty sản xuất linh kiện hàng đầu đều hướng tới các LTE mà từ chối WiMax. Điều này dẫn tới, hầu hết các hãng khai thác viễn thông, các nhà sản xuất thiết bị hệ thống sẽ tập trung đi theo hướng này.
Việc xu hướng của thế giới cũng ảnh hưởng không nhỏ tới Việt Nam. Mặc dù, đã có một số đơn vị có giấy phép thử nghiệm Wimax và đã tiến hành thử nghiệm, tuy nhiên kết quả chỉ dừng lại ở việc thử nghiệm mà khơng có thêm các bước triển
khai cung cấp dịch vụ.
3. Thử nghiệm dịch vụ LTE và kết quả.
3.1 Thử nghiệm của tập đoàn Ericsson tại Việt Nam
Chiều ngày 8/10/2010, Ericsson Việt Nam vừa phối hợp với Cục Tần số VTĐ (Bộ
TT&TT) để giới thiệu trình diễn cơng nghệ LTE trước đại diện của Bộ TT&TT và
các mạng di động tại Việt Nam. Chuyên gia của Ericsson cho biết, hiện tốc độ của dịch vụ ADSL được cung cấp tại Việt Nam trung bình từ 1,5 Mbps – 6 Mbps, trong khi đó cơng nghệ LTE có tốc độ lý tưởng lên đến 80 Mbps.
83 PHẠM NHƯ NGỌC
Chun gia của Ericsson cho biết, đợt trình diễn cơng nghệ lần này để cho cơ quan quản lý và các mạng di động Việt Nam có cái nhìn tổng quan về dịch vụ của cơng nghệ LTE. Việc trình diễn được thực hiện trên tầng 10 của tòa nhà Cục Tần số Vô tuyến điện với việc diễn truyền số liệu và thiết lập cuộc gọi 4G từ trên xe ô tô lắp mạng LTE. Với tốc độ của cơng nghệ LTE có thể cho phép xem phim HD trên
điện thoại di động và cả trên màn hình TV lớn. Tuy nhiên, việc trình diễn lần này
không thể chạy hết các ứng dụng của LTE vì chỉ có trạm gốc đặt tại Việt Nam và
được kết nối với mạng lõi được đặt ở Thụy Điển và Tây Ban Nha (cách Việt Nam
khoảng 8000 km) nên độ trễ tương đối lớn.
Chuyên gia của Ericsson cho biết, về mặt cơ bản cuộc gọi 4G bình thường gần như khơng khác 2G và 3G. Việc trình diễn này chỉ cho nhều người thấy 4G có thể cung cấp các dịch vụ từ dịch vụ truyền thống như thoại, hay đến các dịch vụ hội tụ như video, truyền hình tương tác… đều có thể triển khai trên mạng LTE. Lần thử nghiệm này, Ericsson thử nghiệm công nghệ LTE trên băng tần 2,3 GHz – 2,4 GHz.
Ericsson đã thử nghiệm tốc độ Down/Upload của công nghệ LTE bằng cách cho di
chuyển một chiếc xe có gắn cột thu sóng với một cột phát sóng cố định để nhấn mạnh rằng cho dù có thường xuyên phải di chuyển và xa trạm phát sóng thì tốc độ Down/Upload của cơng nghệ LTE vẫn rất cao.
3.2 Thử nghiệm LTE tại VNPT.
Sau khi được Bộ TT&TT cấp giấy phép thử nghiệm công nghệ 4G, tập đoàn VNPT đã tiến hành thực hiện dự án thử nghiệm cung cấp dịch vụ vô tuyến băng
rộng công nghệ LTE (Long Term Evolution) công nghệ tiền 4G. Trạm BTS công nghệ LTE này được đặt tại tịa nhà Internet, lơ 2A, làng Quốc tế Thăng Long, Cầu Giấy, Hà Nội với tốc độ truy cập Internet có thể lên đến 60 Mbps.
LTE là một hệ thống công nghệ được phát triển từ họ công nghệ
84 PHẠM NHƯ NGỌC
một hệ thống truy cập băng rộng di động thế hệ mới - công nghệ thế hệ thứ tư
(4G).
Các mục tiêu của công nghệ này là: tốc độ tải xuống đạt 100 Mbps, tốc độ tải lên đạt với 50 Mbps với băng thông 20 MHz; hoạt động tối ưu với tốc độ di chuyển của thuê bao là 0 - 15 km/h; Vẫn chạy tốt với tốc độ từ 15 - 120 km/h; vẫn
duy trì được hoạt động khi thuê bao di chuyển với tốc độ từ 120 - 350 km/h (thậm chí 500 km/h tùy băng tần); độ dài băng thơng linh hoạt: có thể hoạt động với các băng 1.25 MHz, 1.6 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz và 20 MHz cả
chiều lên và xuống. Với những tính ưu việt trên, hiện LTE đang được hầu hết các hãng viễn thông lớn trên thế giới như Alcatel-Lucent, Ericsson, France Telecom/Orange, Nokia, Nokia Siemens Networks, AT&T, T-Mobile, Vodafone, China Mobile, Huawei, LG Electronics, NTT DoCoMo, Samsung, Signalion, Telecom Italia, ZTE... quan tâm, phát triển
VNPT đã hồn thành trạm BTS theo cơng nghệ LTE (4G) đầu tiên vào đúng
ngày 10/10/2010 và dự kiến sẽ phát sóng thử nghiệm vào cuối tháng 10.
Giai đoạn 1 dự án thử nghiệm cung cấp dịch vụ vô tuyển băng rộng công nghệ
LTE của VNPT sẽ được VDC triển khai với 15 trạm BTS tại Hà Nội, bán kính phủ sóng mỗi trạm khoảng 1km... hồn tất trước ngày khai mạc hội nghị thượng đỉnh về Thương mại và Đầu tư ASEAN (ASEAN - BIS) 2010 sẽ được tổ chức từ ngày
26 đến 28-10. Giai đoạn 2 của dự án sẽ được triển khai mở rộng thêm tại TP Hồ
85 PHẠM NHƯ NGỌC
3.3 Thử nghiệm LTE tại Viettel
Chiều ngày 18/05/2011,Viettel đã tiến hanh thử nghiệm mạng 4G LTE tại khu vực Giảng Võ, quận Đống Đa, Hà Nội.
Kết quả đạt được : thử nghiệm trên Speedtest cho kết quả download ~ 14Mbps upload ~ 11Mbps, tốc độ download thực tế cao nhất đạt được ở mức 2,5Mb/s ( đường truyền 20Mbps
a. Kết quả thử nghiệm đường truyền bằng SpeedTest :
Test đường truyền SpeedTest cho tốc độ rất tốt, thông số download đạt từ 8Mbps – 14Mbps, tốc độ upload đạt từ 4Mbps – 10Mbps, tốc độ đáng mơ ước nếu so với đường truyền 3G hiện tại :
- Download, upload từ server Hà Nội :
Hình 36 : Thử nghiệm LTE, upload từ Server Hà Nội
- Download, upload từ server Hồ Chí Minh :
86 PHẠM NHƯ NGỌC
- Download, upload từ server nước ngồi :
Hình 38 : Thử nghiệm LTE, upload server từnước ngoài.
Kết quả thử nghiệm này cho thấy tốc độ của LTE Viettel trong giai đoạn thử nghiệm là khá tốt, tuy nhiên so với tốc độ tối đa của đường truyền là 100Mbps thì những con số này vẫn chưa cho thấy điều gì. Tuy nhiên, có thể thấy thơng số ping của mạng khá tốt, đảm bảo cho nhu cầu như : chơi game, download..
b. Kết quả thử nghiệm download :
Thử nghiệm tốc độ download được tiến hành trên các server : viettelonline.com,
microsoft, bkav, youtube, mediafire…
- Tốc độ download từ server Viettelonline.com :
Hình 39 : Download từ server Viettelonline.com
Tốc độ của mạng LTE đạt mức tối đa ở mức 20Mbps, ổn định trong quá trình tải ở 12Mbps. Rất tuyệt.
- Tốc độ download từ server Microsoft :
Ở server này, mạng 4G LTE Viettel cũng thể hiện độ ổn định và tốc độ cao như tại
87 PHẠM NHƯ NGỌC
Hình 40 : Download từ server Mircrosoft
- Tốc độ download/upload từ server Mediafire.com :
Hình 41 : Download từ server Mediafire.com
- Tốc độ download/upload từ server Youtube :
88 PHẠM NHƯ NGỌC
KẾT LUẬN
Luận văn tập trung vào trình bày các kỹ thuật sử dụng trong công nghệ LTE và LTE-Advantage trên cơ sở thống nhất các tài liệu của 3GPP và các hãng thiết bị nhằm làm rõ các nổi bật của kỹ thuật này đem lại cho LTE, mang lại những vượt trội về băng thông hơn so với 3G, xu hướng phát triển của công nghệ không dây trên thế giới, đồng thời giải thích nguyên nhân lựa chọn của các nhà mạng tại Việt Nam với công nghệ LTE, một số kết quả thử nghiệm LTE tại Việt Nam trong thời gian vừa qua
Đồng thời tác giả cũng mong muốn luận văn của mình như là một tài liệu cơ bản để cho các đồng nghiệp, các bạn sinh viên khi nghiên cứu về LTE có phương pháp
nhìn tổng quan, đồng thời phương pháp nghiên cứu tren các tài liệu tiêu chuẩn của tổ chức 3GPP.
Tuy nhiên, với sự nỗ lực hết mình của cá nhân và sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo và các bạn, tơi tin rằng trong thời gian tới sẽ có thể tiếp tục nghiên cứu và phát triển các mơ phịng trên các bộ KIT của TI nhằm mơ phỏng các q trình truyền sóng vơ tuyến LTE, đồng thời có thể ứng dụng triển khai xây dựng các hệ thống LTE.
89 PHẠM NHƯ NGỌC TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Văn Đức (2010), Lý thuyết và các ứng dụng OFDM
2. Yuri Labrador, Masoumeh Karimi, Niki Pissinou, and Deng Pan (2010)
OFDM MIMO Space Diversity in Terrestrial Channels
3. ANÍBAL LUIS INTINI (2000), Orthogonal Frequency Division Multiplexing
for Wireless Networks, University of California
4. TS 36.211, (E-UTRA) Physical channels and modulation.
5. TS 36.212, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);
Multiplexing and channel coding.
6. TS 36.213, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical
layer procedures.
7. TS 36.300, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and
Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2
8. TS 36.321, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium
Access Control (MAC) protocol specification.
9. TS 36.331, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio
Resource Control (RRC); Protocol specification
10. TS 36.413, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN);
S1 Application Protocol (S1AP).
11. TS 36.423, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN);
X2 Application Protocol (X2AP)
12. ZTE Group, Training Material_LTE Principle
13. http://ictnews.vn/home/Vien-thong/5/EVN-Telecom-va-Gtel-xin-thu-nghiem- LTE/75033/index.ict 14. http://viettelonline.com/tin-cong-nghe/thu-nghiem-toc-do-mang-4g-lte-tai-viet- nam.html 15. http://www.ictnews.vn/home/Vien-thong/5/Xem-toc-do-sieu-khung-cua-LTE- tai-Viet-Nam/44704/index.ict