BÀI BÁO CÁO THẢO LUẬN-MÔN HỌC THÔNG TIN DI ĐỘNG

Trường đại học Bách Khoa Hà Nội
Viện Điện tử - Viễn thông
Môn học: Thông !n di động
(Mobile Communicaons )
Giáo viên: TS. Đỗ Trọng Tuấn
Hà Nội, 12 - 2014
5/17/15 Thông !n di động 1
Nội dung
1. Tìm hiểu về công nghệ LTE
2. Tìm hiểu và thực hiện mô phỏng đặc ?nh giao diện vô tuyến LTE bằng GNU radio
5/17/15 Thông !n di động 2
Các thành viên trong nhóm
Họ và tên: Lý Văn Bằng.
MSSV: 20112723
Lớp: ĐT – TT 10 K56
5/17/15 Thông !n di động 3
Các thành viên trong nhóm
Họ và tên: Dương Công Biển.
MSSV: 20102607
Lớp: ĐT – VT 09 K55.
5/17/15 Thông !n di động 4
Các thành viên trong nhóm
Họ và tên: Vũ Văn Hải
MSSV: 20101487
Lớp: ĐT – VT 01 K55
5/17/15 Thông !n di động 5
Tìm hiểu về công nghệ LTE
5/17/15 Thông !n di động 6
Giới thiệu về LTE
•
LTE (long Term Evolu!on, tạm dịch là !ến hóa dài hạn). Công nghệ này được coi

như công nghệ này được coi như công nghệ di động thế hệ thứ 4G.
•
4G LTE là một chuẩn công nghệ truyền thông không dây tốc độ dữ liệu cao dành
cho diện thoại và các thiết bị đầu cuối.
•
Nó dựa trên các công nghệ mạng GSM/EDGE và UMTS/HSPA
5/17/15 Thông !n di động 7
Giới thiệu về LTE
•
LTE nhờ sử dụng các kỹ thuật điều chế mới và một loạt các giả pháp công nghệ
như:
-
Lập lịch phụ thuộc kênh.
-
Thích nghi tốc độ dữ liệu.
-
Kỹ thuật anten MIMO (Mul!pe Input Mul!pe Output – Đa nhập xuất) để tăng
dung lượng và tốc độ dữ liệu.
-
Kỹ thuật vô tuyến OFDM( Đa truy cập phân chia theo tần số trực giao).
5/17/15 Thông !n di động 8
Lịch sử phát triển
•
LTE được hãng NTT DoComo của Nhật đề xuất đầu năm 2004, các nghiên cứu về
!êu chuẩn mới chính thức bắt đầu vào nằm 2005.
•
Tháng 5/2007, liên minh sáng thử nghiệm LTE/SAE (LSTI) được thành lập với mục
!êu kiểm nghiệm và thúc đẩy !êu chuẩn mới để đảm bảo triển khai công nghệ
này trên toàn cầu.
5/17/15 Thông !n di động 9

Lịch sử phát triển
•
12/2008 dịch vụ đầu !ên LTE được hãng TeliaSonera khai trương ở Oslo và
Stockholm vào 14/12/2009 đó là kết nối dữ liệu với một modem USB.
•
Năm 2011 các dịch vụ được khai trương ở bắc Mỹ.
•
Sự !ến hóa của LTE và LTE Advance đã được chuẩn hóa vào 3/2011. Dịch vụ dự
kiến sẽ được cung cấp bắt đầu vào năm 2013.
5/17/15 Thông !n di động 10
Lịch sử phát triển
•
Dịch vụ LTE thương mại đầu !ên trên thế giới giới thiệu vào ngày 14/12/2009.
•
Năm 2010 hãng Verizon Wrieless khai thác thương mai LTE quy mô lớn đầu !ên
ở bắc Mỹ.
•
Nhật Bản họ chuyển lên công nghệ LTE.
•
Do đó LTE được dự kiến sẽ trở thành !êu chuẩn điện thoại di động toàn cầu
thực sự đầu !ên.
5/17/15 Thông !n di động 11
Kiến trúc mạng LTE
5/17/15 Thông !n di động 12
Mục !êu của LTE
-
Tăng dung lượng và tốc độ dữ liệu bằng cách sử dụng các kỹ thuật điều chế và
DPS (sử lý ?n hiệu số) mới được phát hành vào thế kỷ 21.
-
Mục !êu cao hơn là thiết kế và đơn giản hóa kiến trúc mạng thành một hệ thống

dựa trên nền IP. Với độ trễn truyền dẫn tổng giảm đáng kể so với các mạng 2G,
3G. Do đó phải hoạt động trên một phổ vô tuyến riêng biệt.
5/17/15 Thông !n di động 13
Mục !êu của LTE
•
Tốc độ đỉnh tức thời với băng thông 20 MHz
-
Tải xuống: 100 Mbps
-
Tải lên: 50 Mbps
•
Dung lượng dữ liệu truyền tải trung bình của một người dùng trên 1 MHz so
với mạng HSDPA Rel. 6:
- Tải xuống: gấp 3 đến 4 lần.
- Tải lên: gấp 2 đến 3 lần.
5/17/15 Thông !n di động 14
Đặc tả kỹ thuật LTE
•
Tốc độ tải xuống đỉnh đạt 300 Mbps.
•
Tốc độc tải lên đỉnh là 75 mbps.
•
QoS (Quality of Service, chất lượng dịch vụ) quy định cho phép trễ truyền dẫn
tổng thể nhỏ hơn 5ms trong mạng truy cập vô tuyến.
•
LTE có khả năng quản lý các thiết bị di động chuyên động nhanh và hỗ trợ các
luồng dữ liệu quảng bá và đa điểm
5/17/15 Thông !n di động 15
Đặc tả kỹ thuật LTE
•

LTE hỗ trợ băng thông linh hoạt từ: 1.25 MHz đến 20 MHz.
•
Hỗ trợ song công phân chia theo thời gian TDD
•
Hỗ trợ song công theo tần số FDD.
•
Kiến trúc mạng dựa trên IP, được gọi là lõi gói !ến hóa (EPC) và được thiết kế để
thay thế mạng lõi GPRS
5/17/15 Thông !n di động 16
Đặc tả kỹ thuật LTE
•
Hỗ trợ chuyển giao liên tục cho cả thoại và dữ liệu tới trạm eNodeB với công
nghẹ mạng cũ hơn GSm, UTMS và CDAM2000.
•
Các kiến trúc đơn giản , chi phí vận hành thấp hơn (ví dụ: mỗi tế bào E-UTRAN
sẽ hỗ trợ dung lượng thoại và dữ liệu lên gâp 4 lần so với HSPA).
5/17/15 Thông !n di động 17
Đặc điểm LTE
•
Phần lớn !êu chuẩn LTE hướng đến việc nâng cấp 3G UMTS để cuối cùng có thể
thực sư trở thành công nghệ truyền thông 4G.
•
Một lượng lớn công việc là nhằm mục đích đơn giản hóa kiến trúc hệ thống, vì
nó chuyển từ mạng UMTE sử dụng kết hợp chuyển mạch gói và kênh sang hệ
thống kiến trúc phẳng IP.
5/17/15 Thông !n di động 18
Đặc điểm LTE
•
E-UTRA là giao diện vô tuyến của LTE nó có các ?nh năng sau:
-

Tốc độ tải xuống đỉnh là 299.6 Mbps, tốc độ tải lên đỉnh là 75.4 Mbps phụ thuộc
vào kiểu thiết bị của người dùng. Tất cả các thiết bị đầu cuối đều có thể sử lý
băng thông rộng 20 MHz.
-
Trễ truyền dẫn tổng thể thấp (thời gian trễ đi về nhỏ hơn 5ms cho các gói IP nhỏ
trong điều kiện tối ưu).
5/17/15 Thông !n di động 19
Tính năng chính E-UTRA
-
Cải thiện hỗ trợ ?nh di động, thiết bị đầu cuối di chuyển với vận tốc lên đến
350 km/h hoặc 500 km/h vẫn có thể
-
OFDMA được dùng cho đường xuống, SC-FDMA để !ết kiệm công suất.
-
Hộ trợ cả hai hệ thống, FDD và TDD cũng như FDD bán song công cùng với công
nghệ truy nhập vô tuyến.
5/17/15 Thông !n di động 20
Tính năng chính E-UTRA
•
Hỗ trợ cho tất cả các băng tần hiện đang được các hệ thống IMT sử dụng
của ITU-R.
•
?nh linh hoạt phổ tần: độ rọng phổ tần 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15
MHz, và 20 MHz được chuẩn hóa (W-CDMA yêu cầu đọ rộng băng thông là 5
MHz).
•
Hỗ trợ kích thước tế bào từ hàng chục mét (femto và picocell) lên tới các
macrocell bán kính 100km.
5/17/15 Thông !n di động 21
Tính năng chính E-UTRA

•
Hỗ trợ ít nhất hơn 200 đầu cuối dữ liệu hoạt động trong mỗi tế bào có băng
thông 5 MHz.
•
Đơn giản hóa kiến trúc: phía mạng E-TRAN chỉ gồm các enode B.
•
Hỗ trợ hoạt đọng với các chuẩn cũ như: GSM/EDGE, UMTS và CDMA200.
•
Giao diện vô tuyến chuyển mạch gói.
•
Hỗ trợ cho MBSFN (mạng quảng bá đơn tần) có thể cung cấp các dịch vụ như
Mobile TV dùng trên cơ sở hạ tầng LTE
5/17/15 Thông !n di động 22
Các cuộc gọi thoại
•
Tiểu chuẩn LTE chỉ hỗ trợ chuyển mạch gói với mạng IP của nó. Các cuộc gọi
thoại trong GSM, UTMS, CDMA200 là chuyển mạch kênh. Do đó các nhà khai
thác mạng phải bố trí lại mạng chuyển mạch kênh của họ.
•
Có 3 cách !ếp cận khác nhau để bố trí lại chuyển mạch kênh cho các nhà mạng:
5/17/15 Thông !n di động 23
Bố trí lại mạng chuyển mạch kênh
•
VoLTE (voice Ove LTE – thoại trên nền tảng LTE) hướng này dựa trên mạng phân
hệ đa phương !ện IP (ISM).
•
CSFB (ciruit Switch Fallback- dự phòng chuyển mạch kênh) , trong hướng này LTE
chỉ cung cấp dịch vụ dữ liệu, và khi có cuộc gọi thoại, LTE sẽ trở lại miền CS
(chuyển mạch kênh). Nhược điểm là trễ thiết lập cuộc gọi dài hơn.
5/17/15 Thông !n di động 24

Bố trí lại mạng chuyển mạch kênh
•
SVLTE (simultaneous Thoại và LTE đồng thời), trong hướng này điện thoại làm
việc đồng thời trong chế độ LTE và CS với chế độ LTE cung cấp dịch vụ dự liệu và
chế độ CS cung cấp dịch vụ thoại. Nhược điểm điện thoại có thể đắt !ền hơn do
!êu thụ công suất nhiều hơn.
•
Sử dụng dịch vụ nội dung trên đỉnh (Over – the- top conten - OTT) nó dùng các
ứng dụng như Skype và Google Talk để cấp dịch vụ thoại
5/17/15 Thông !n di động 25