KỸ THUẬT ĐA ANTEN TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G+

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA VIỄN THÔNG 1
-------***-------
§å ¸n
tèt nghiÖp ®¹i häc
Đề tài:
KỸ THUẬT ĐA ANTEN TRONG THÔNG TIN
DI ĐỘNG 3G
+
Giáo viên hướng dẫn:TS.Nguyễn Phạm Anh Dũng
Sinh viên thực hiện :Bùi Thị Thùy Dương
Lớp :D04VT1

Hà Nội, 11-2008
ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên: Bùi Thị Thùy Dương
Lớp: D04VT1
Khoá: 2004 – 2008
Ngành học: Điện Tử - Viễn Thông
Tên đề tài:
KỸ THUẬT ĐA ANTEN TRONG THÔNG TIN
DI ĐỘNG 3G
+
Nội dung đồ án:
Nội dung của đồ án được chia thành ba phần chính như sau:
 Tổng quan về thông tin di động 3G
+
 Tổng quan về kỹ thuật đa anten
 Kỹ thuật đa anten trong HSPA
+
và LTE

Ngày giao đồ án:……/...../2008
Ngày nộp đồ án: ……/11/2008
Ngày …. tháng 11 năm 2008
Giáo viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ
BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
KHOA VIỄN THÔNG 1
-------***-------
-------***-------
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Điểm: ........ (bằng chữ ………………..)
Ngày..........tháng 11 năm 2007
Giáo viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
……………………………
Điểm: ........ (bằng chữ ………………..)
Ngày..........tháng 11 năm 2008
Giáo viên phản biện
Đồ án tốt nghiệp Mục lục

MỤC LỤC
MỤC LỤC....................................................................................................................i
DANH MỤC HÌNH VẼ.............................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU........................................................................................iv
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT.........................................................................................iv
LỜI NÓI ĐẦU.........................................................................................................viii
CHƯƠNG 1...............................................................................................................10
TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G+...................................................10
1.1. Mở đầu............................................................................................................10
1.2. Sự phát triển của thông tin di động .............................................................10
1.3. Tổng quan HSPA+.........................................................................................13
1.3.1. Khả năng của HSPA+...................................................................................14
1.3.2. Đặc tính của HSPA+ ...................................................................................14
1.3.2.1. MIMO........................................................................................................15
1.3.1.2. Điều chế bậc cao HOM..............................................................................15
1.3.1.3. Kết nối gói liên tục CPC............................................................................16
1.4. Tổng quan công nghệ LTE .........................................................................18
1.4.1. Các mục tiêu yêu cầu của LTE......................................................................19
1.4.1.1. Các khả năng của LTE...............................................................................19
1.4.1.2. Hiệu năng hệ thống....................................................................................20
1.4.1.3. Các khía cạnh liên quan tới triển khai........................................................22
1.4.1.4. Quản lí tài nguyên vô tuyến.......................................................................24
1.4.1.5. Các vấn đề về mức độ phức tạp.................................................................24
1.5. Tổng kết..............................................................................................................25
CHƯƠNG 2...............................................................................................................26
TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ĐA ANTEN..........................................................26
2.1. Mở đầu............................................................................................................26
2.2. Cấu hình đa anten..........................................................................................26
2.3. Lợi ích của kỹ thuật đa anten........................................................................27
2.4. Mô hình MIMO tổng quát.............................................................................27

2.5. Kênh SVD MIMO..........................................................................................29
2.5.1. Mô hình kênh SVD MIMO...........................................................................29
2.5.2. Mô hình hệ thống SVD MIMO tối ưu...........................................................33
2.6. Đa anten thu....................................................................................................34
2.6.1. Mô hình kênh phân tập anten thu..................................................................34
2.6.2. Sơ đồ kết hợp chọn lọc SC............................................................................35
2.6.3. Sơ đồ kết hợp tỷ lệ cực đại MRC..................................................................36
2.6.4. Kết hợp loại bỏ nhiễu IRC............................................................................38
2.7. Đa anten phát..................................................................................................41
2.7.1. Phân tập phát.................................................................................................42
2.7.1.1. Sơ đồ Alamouti hai anten phát với một anten thu......................................42
2.7.1.2. Sơ đồ Alamouti hai anten phát và Nr anten thu ........................................46
2.7.1.1. Phân tập trễ.................................................................................................49
2.7.1.2. Phân tập trễ vòng CDD..............................................................................50
2.7.1.3. Phân tập bằng mã hóa không gian thời gian..............................................51
2.7.1.4. Phân tập dựa trên mã hóa không gian-tần số..............................................52
Bùi Thị Thùy Dương-D04VT1
i
Đồ án tốt nghiệp Mục lục
2.7.2. Tạo búp sóng phía phát.................................................................................53
2.8. Ghép kênh không gian...................................................................................56
2.8.1. Nguyên lý cơ bản..........................................................................................56
2.8.2. Ghép kênh dựa trên tiền mã hóa....................................................................60
2.8.3. Xử lý bộ thu phi tuyến..................................................................................62
2.9. Tổng kết..............................................................................................................63
CHƯƠNG 3...............................................................................................................65
KỸ THUẬT ĐA ANTEN TRONG HSPA+ VÀ LTE.............................................65
3.1. Mở đầu............................................................................................................65
3.2. Kỹ thuật đa anten trong HSPA+...................................................................65
3.1.1. Truyền dẫn HSDPA-MIMO..........................................................................66

3.1.2. Điều khiển tốc độ cho HSDPA-MIMO.........................................................70
3.1.3. HARQ kết hợp mềm cho HSDPA-MIMO....................................................70
3.1.4. Tín hiệu điều khiển cho HSDPA-MIMO......................................................71
3.1.5. Hỗ trợ kênh điều khiển đường lên MIMO ...................................................74
3.1.6. Năng lực UE..................................................................................................79
3.3. Kỹ thuật đa anten trong LTE........................................................................81
3.3.1.Phân tập phát sử dụng mã hóa khối không gian- tần số hai anten SFBC ......82
3.3.2. Phân tập trễ vòng CDD.................................................................................83
3.3.2. Tạo búp sóng.................................................................................................83
3.3.3. Ghép kênh không gian...................................................................................84
3.3.4. Tín hiệu hoa tiêu truyền dẫn đa anten đường xuống.....................................86
3.4. Tổng kết..........................................................................................................87
KẾT LUẬN...............................................................................................................88
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................89
Bùi Thị Thùy Dương-D04VT1
ii
Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽ
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 3.6.Ví dụ về báo cáo PCI/CQI loại A và B cho UE có cấu hình MIMO......78
Bùi Thị Thùy Dương-D04VT1
iii
Đồ án tốt nghiệp Danh mục bảng biểu
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Hình 3.6.Ví dụ về báo cáo PCI/CQI loại A và B cho UE có cấu hình MIMO......78
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
3GPP
Third Generation Partnership
Project Nhóm cộng tác 3GPP
A
ACK Acknowledgement Xác nhận

AMPS Advanced Mobile Phone System
Hệ thống điện thoại di động tiên
tiến
ARIB
Association of Radio Industries
and Businesses
Hiệp hội các doanh nghiệp và
công nghiệp vô tuyến
ARQ Automatic Repeat reQuest Yêu cầu phát lại tự động
ATIS
Alliiance for
Telecommunications Industry
Solutions
Liên minh cho các giải pháp công
nghiệp viễn thông
AWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm Gauss trắng cộng
B
BPSK Binary Phase-Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân
C
CCSA
China Communications
Standards Association
Hiệp hội chuẩn truyền thông
Trung Quốc
CDD Cyclic Delay Diversity Phân tập trễ vòng
Bùi Thị Thùy Dương-D04VT1
iv