Tải bản đầy đủ (.pptx) (22 trang)

THUẬT TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (438.67 KB, 22 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ-VIỄN THÔNG
ĐỂ TÀI
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ THUẬT TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS. NGUYỄN HUY HÙNG
NỘI DUNG BÁO CÁO

Đặt vấn đề

Cấu trúc mạng 4G LTE

Các đặc tính và truyền dữ liệu trong LTE

Kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE

Mô phỏng

Kết luận
ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay, các mạng thông tin di động phát triển rất mạnh, nhu cầu của
khách hàng luôn tác động lớn đến sự ra đời, tồn tại và phát triển của một
công nghệ mới , người dùng luôn muốn công nghệ không dây mới ra đời
vẫn sẽ cung cấp các dịch vụ và tiện ích như mạng hữu tuyến và hiển nhiên
nhu cầu về chất lượng dịch vụ cung cấp được tôt hơn, tốc độ cao hơn, tốc
độ truy cập Web, tải xuống các tài nguyên mạng nhanh hơn. Để đáp ứng
các nhu cầu đó công nghệ 4G LTE ra đời với các tính năng vượt trội hơn
Để hiểu hơn về công nghệ mới này, nhóm thực hiện đề tài đã tìm hiểu
và nghiên cứu các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE gồm các kỹ thuật
như là : OFDM, SC-FDMA, MIMO


Các hệ thống thông tin di động
Tổng quan mạng 4G LTE

Sử dụng kỹ thuật vô tuyến OFDM, SC-FDMA và MIMO

Tốc độ dữ liệu với băng thông 20 Mhz
Tải lên: 50 Mbps
Tải xuống: 100 Mbps

Hoạt động tốt với tốc độ di chuyển của thuê bao là 0-15km/h

Hoạt động ở băng tần 700Mhz-2.6Ghz
Cấu trúc mạng 4G LTE
Sự chuyển đổi cấu trúc mạng từ UTRAN sang E- UTRAN
Cấu trúc mạng 4G LTE

Mạng lõi (EPC): đáp ứng
cho việc điều khiển UE và
thiết lập các thông báo

Mạng truy cập(E-
UTRAN) : là một mạng
lưới các eNodeB
Đường giao tiếp giữa mạng lõi và mạng vô tuyến
Chia làm hai thực thể luận lý

Serving gateway( S-GW)

Mobility Manager Entity(MME)
Cấu trúc chuyển vùng Roaming




LTE/SAE cho
phép s ử dụng P-
SW hoặc của
mạng khách hoặc
của mạng nhà

S ử d ụng P-S W
mạng nhà cho
phép sử dụng dịch
vụ của mạng nhà
ngay khi ở mạng
khách

P-S W trong
mạng khách cho
phép ngắt cục bộ
mạng Internet
trong mạng khách
Các đặc tính và truyền dữ liệu trong LTE

Các đặc tính của kênh truyền vô tuyến

Trải trễ đa đường

Rayleigh fading

Fading chọn lọc tần số


Dịch tần Doppler

Nhiễu AWGN

Nhiễu liên kí tự ISI

Nhiễu liên sóng mang ICI

Nhiễu MAI
Các đặc tính và truyền dữ liệu trong LTE
Truyền dữ liệu hướng xuống
Sử dụng kĩ thuật OFDM cho hướng xuống.
Ưu điểm

Sử dụng có hiệu quả băng thông

OFDM cho phép truyền dẫn tốc độ cao trong môi
trường di động

Chu kỳ ký tự tăng lên vì vậy độ nhạy cảm của hệ thống
với trải rộng trễ giảm xuống.
Nhược điểm

Tín hiệu OFDM bị ảnh hưởng bởi méo phi tuyến của
bộ khuếch đại công suất phía phát

OFDM nhạy cảm với độ dịch tần số sóng mang
Các đặc tính và truyền dữ liệu trong LTE
Truyền dữ liệu hướng lên

Sử dụng kĩ thuật SC- FDMA
Ưu điểm
Sử dụng SC-FDMA, cho PAPR nhỏ hơn nên tiêu thụ
công suất ít hơn ở đầu cuối di động, do vậy tiết kiệm pin
cho thiết bị đầu cuối.
Sử dụng SC-FDMA ít nhạy cảm với hiệu ứng Doppler
nên tăng tính di động cho thiết bị đầu cuối.
Nhược điểm
băng thông thấp hơn so với OFDM nhưng được cải thiện
nhờ sử dụng kỹ thuật MIMO
Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE

Kỹ thuật OFDM : là kiểu truyền dẫn đa sóng mang với các
đặc điểm sau


Sử dụng nhiều sóng mang, cùng băng thông là
20MHz nhưng MC- WCDMA s ử dụng 4 sóng mang còn
OFDM sử dụng 2048 sóng mang

Các sóng mang con trực giao với nhau

Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE

Khoảng cách giữa các sóng mang con
-Khoảng cách giữa các sóng mang con còn nhỏ càng tốt
- Khoảng cách giữa các sóng mang con quá nhỏ sẽ tăng sự nhạy cảm của truyền
dẫn OFDM với trải Doppler

Số lượng sóng mang con

- Được xác định dựa trên băng thông khả dụng và phát xạ ngoài băng

Sử dụng OFDM cho ghép kênh và đa truy nhập
-Trên đường xuống OFDM sử dụng làm sơ đồ ghép kênh cho những người sử dụng
-Tr ên đường lên OFDM được sử dụng làm sơ đồ đa truy nhập

Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE
Sơ đồ điều chế tín hiệu OFDM ở trạm phát và thu
Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE

OFDMA
- Cho phép các nhóm nhỏ của sóng mang con được
cấp phát dao động giữa những người dùng khác nhau trên
cùng băng tần
- Vấn đề đa truy cập được thực hiện bằng cáchcung cấp
cho mỗi người dùng một phần trong số các sóng mang có
sẵn
Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE

Kỹ thuật SC-FDMA : là kỹ thuật đa truy cập phân tần một kênh
truyền duy nhất, được sử dụng vì có tín hiệu PARP tốt hơn
OFDMA
-Truyền dữ liệu qua giao tiếp vô tuyến trong nhiều kênh con
- So với OFDM đặt các bit với nhau để tạo thành tín hiệu cho
một kênh con thì SC-FDMA trải thông tin của mỗi bỉt trên tất cả
các kênh con
Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE
Tín hiệu SC-FDMA được tạo ra bằng kỹ thuật trải phổ
DFT-s-OFDM
Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE


Kỹ thuật MIMO: là kỹ thuật được sử dụng để cải
thiện công suất của hệ thống, cải thiện hơn về dung
lượng và hiệu quả sử dụng phổ

MIMO lợi dụng tín hiệu đa đường để cải thiện dung
lượng bằng cách sử dụng nhiều anten bên phát và thu
với việc xử lỹ tín hiệu số
Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE

SU-MIMO : được
sử dụng trong tuyến
xuống, với mục
đích là tăng dung
lượng cell và tốc đọ
dữ liệu

MU-MIMO : đựoc
dùng với mục đích
là tăng dung lượng
cell nhưng không
tăng tốc độ dữ liệu
Các kỹ thuật truy nhập vô tuyến trong LTE
Ngoài các kỹ thuật trên càng có các kỹ thuật xử lý lỗi
trong lúc phát và thu các tín hiệu

Mã hóa Tubo

Thích ứng đường truyền


Lập biểu phụ thuộc kênh

HARQ
KẾT LUẬN

Sau thời gian thực tập, nghiên cứu và xây dựng đề tài cùng sự
giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong khoa đã tạo điều kiện
cho nhóm hoàn thành đề tài của mình một cách tốt nhất.
Do điều kiện về thời gian cũng như kinh nghiệm làm việc nên
không tránh khỏi những thiếu sót trong báo cáo cũng như trong
chương trình. Nhóm rất mong nhận được sự quan tâm, chỉ bảo của
các thầy cô giáo, bạn bè để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn các thầy cô
giáo trong khoa và đặc biệt là thầy giáo Thạc sỹ Nguyễn Huy Hùng
đã tận tình giúp đỡ nhóm thực hiện trong suốt quá trình xây dựng và
hoàn thành đề tài.

×