Truy nhập vô tuyến trong LTE luận văn tốt nghiệp đại học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

ĐỒ ÁN

TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:

TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE
Người hướng dẫn : KS. Hồ Sỹ Phương
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Mạnh Tiến
Lớp
: 48k- ĐTVT

NGHỆ AN, 01-2012

1


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU 5
DANH MỤC HÌNH VẼ 6
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT 8
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ LTE 13
1.1. Tổng quan 13
1.1.1. Giới thiệu về công nghệ LTE 13
1.1.2. So sánh công nghệ LTE với công nghệ Wimax 17
1.1.3. Hiệu suất hệ thống 20
1.1.4. Kiến trúc và sự dịch chuyển (Migration) 22
1.1.5. Các thông số lớp vật lý của LTE 22

1.1.6. Dịch vụ của LTE 23

CHƯƠNG 2. KIẾN TRÚC MẠNG VÀ GIAO THỨC 26
2.1. Kiến trúc mạng LTE 26
2.1.1. Tổng quan về cấu hình kiến trúc cơ bản hệ thống 27
2.1.2. Thiết bị người dùng ( UE) 28
2.1.3. E-UTRAN NodeB (eNodeB) 29
2.1.4. Thực thể quản lý tính di động (MME) 30
2.1.5. Cổng phục vụ (S-GW) 32
2.1.6. Cổng mạng dữ liệu gói ( P-GW) 35
2.2. Các giao diện và giao thức trong cấu hình kiến trúc cơ bản của hệ thống 37
2.3. QoS và kiến trúc dịch vụ mang chuyển 40
2.4. Giao thức trạng thái và chuyển tiếp trạng thái 41
2.5. Lớp vật lý 42
2.5.1. Các kênh truyền tải và ánh xạ của chúng tới các kênh vật lý 42
2.5.2. Truyền dẫn tín hiệu lớp vật lý hướng lên 44
2.5.2.1. Kênh điều khiển đường lên vật lý (PUCCH) 45
2.5.2.2. Cấu hình PUCCH 46
2.5.2.3. Báo hiệu điều khiển trên PUSCH 47
2.5.3. Cấu trúc PRACH (Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý) 50
2.5.4. Truyền dẫn báo hiệu lớp vật lý hướng xuống 51
2.5.4.1. Kênh chỉ thị định dạng điều khiển vật lý (PCFICH) 51
2.5.4.2. Kênh điều khiển hướng xuống vật lý ( PCDCH) 52
2.5.4.3. Kênh chỉ thị HARQ vật lý ( PHICH) 53

2


2.5.4.4. Các chế độ truyền dẫn hướng xuống 54
2.5.4.5. Kênh quảng bá vật lý ( PBCH) 54

2.5.4.6. Tín hiệu đồng bộ 55

CHƯƠNG 3. TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE 57
3.1. Các chế độ truy nhập vô tuyến 57
3.2. Băng tần truyền dẫn 57
3.3. Các băng tần được hỗ trợ 58
3.4. Kỹ thuật đa truy nhập cho đường xuống OFDMA 59
3.4.1. OFDM 59
3.4.2. Các tham số OFDMA 61
3.4.3. Truyền dẫn dữ liệu hướng xuống 62
3.5. Kỹ thuật đa truy nhập đường lên LTE SC-FDMA 64
3.5.1. SC-FDMA 64
3.5.2. Các tham số SC-FDMA 66
3.5.3. Truyền dẫn dữ liệu hướng lên 66
3.5.4. So sánh OFDMA và SC-FDMA 68
3.6. Đa truy nhập MIMO 69
3.7. Các thủ tục truy nhập 71
3.7.1. Thủ tục dò tìm ô 71
3.7.2. Các bước của thủ tục dò tìm ô 72
3.7.3. Cấu trúc thời gian/tần số của tín hiệu đồng bộ 73
3.7.4. Dò tìm ban đầu và dò tìm ô lân cận 75
3.8. Truy nhập ngẫu nhiên 76
3.8.1. Bước 1: Truyền dẫn phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên 78
3.8.2. Bước 2: Đáp ứng truy nhập ngẫu nhiên 81
3.8.3. Bước 3: Nhận dạng thiết bị đầu cuối 83
3.8.4. Bước 4: Giải quyết tranh chấp 84

K ẾT LUẬN 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 86

3


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, mạng không dây ngày càng trở nên phổ biến với sự
ra đời của hàng loạt những công nghệ khác nhau như Wi-Fi (802.1x),… Cùng với
đó là tốc độ phát triễn nhanh,mạnh của mạng viễn thông phục vụ như cầu sử dụng
của hàng triệu người mỗi ngày. Hệ thống di động thế hệ thư hai với GSM và
CDMA là những ví dụ điễn hình đã phát triễn mạnh mẽ ở nhiều quốc gia. Tuy
nhiên, thị trường viễn thông càng mở rộng càng thể hiện rõ những hạn chế về dung
lượng và băng thông của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai. Sự ra đời của hệ
thống di động thế hệ thứ ba với các công nghệ tiêu biểu như WCDMA hay HSPA là
một tất yếu để có thể đáp ứng được nhu cầu truy cập dữ liệu, âm thanh, hình ảnh
với tốc độ cao, băng thông rộng của người sử dụng.
Mặc dù các hệ thống thông tin di động thế hệ 2.5G hay 3G vẫn đang phát triễn
không ngừng nhưng các nhà khai thác viễn thông lớn trên toàn thế giới đã bắt đầu
tiến hành triễn khai thử ngiệm một chuẩn di động thế hệ mới có rất nhiều tiềm
năng và có thể trở thành chuẩn di động 4G trong tương lai gần.đó là công nghệ LTE
(Long Term Evulution). Các cuộc thử nghiệm và trình diễn này đã chứng tỏ năng
lực tuyệt vời của công nghệ LTE và khả năng thương mại hóa LTE đã đến rất gần.
Trước đây muốn truy cập dử liệu, phải cần có 1 đường dây cố định để kết nối.
Trong tương lai không xa với LTE, có thể truy cập tất cả các dịch vụ mọi lúc
mọi nơi trong khi vẫn di chuyển: xem phim chất lượng cao HDTV, gọi thoại, chơi
games, nghe nhạc trực tuyến, tải cơ sở dữ liệu… với một tốc độ “siêu tốc”. Đó
chính là sự khác biệt giữa mạng di động thế hệ thứ 3 (3G) và mạng di động thế hệ
thứ tư (4G). Và hiện nay công nghệ LTE đã được dần dần tiến tới tận tay người sử
dụng. Một trong nhưng phần quan trọng của công nghệ LTE là phần truy nhập vô
tuyến. Chính vì vậy, em đã lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp về đề tài “Truy nhập vô
tuyến trong LTE ” Đồ án đi vào tìm hiểu tổng quan về công nghệ LTE cũng như là
những kỷ thuật và thành phần được sử dụng trong công nghệ và một phần quan

trọng trong đề tài là nghiên cứu truy nhập vô tuyến trong công nghệ LTE.

4


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Các đặc điểm chính của công nghệ LTE 14
Bảng 1.2. Tiến trình phát triễn các chuẩn của 3GPP 19
Bảng 1.3. LTE và Wimax 19
Bảng 1.4. Các yêu cầu về hiệu suất phổ và lưu lượng người dùng 21
Bảng 1.5. Các thông số lớp vật lý của LTE 22
Bảng 1.6. Tốc độ đỉnh của LTE theo lớp 23
Bảng 1.7. So sánh các dịch vụ của 3G so với 4G LTE 23
Bảng 2.1. Các giao thức và giao diện LTE 40
Bảng 2.2. Dạng PDCCH và kích thước của chúng 52
Bảng 3.1. Các băng tần vận hành E-UTRAN ( TS 36.101 ) 58
Bảng 3.2. Các tham số cấu trúc khung đường lên ( FDD&TDD) 66

5


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Lộ trình phát triễn của LTE và các công nghệ khác 18
Hình 2.1. Phát triển kiến trúc 3GPP hướng tới kiến trúc phẳng hơn 26
Hình 2.2. Kiến trúc hệ thống cho mạng chỉ có E-UTRAN 27
Hình 2.3. eNodeB kết nối tới các nút logic khác và các chức năng chính 30
Hình 2.4. MME kết nối tới các nút logic khác và các chức năng chính 32
Hình 2.5. Các kết nối S-GW tới các nút logic khác và các chức năng chính 34
Hình 2.6. P-GW kết nối tới các node logic khác và các chức năng chính 36
Hình 2.7. Ngăn xếp giao thức mặt phẳng điều khiển trong EPS 37

Hình 2.8. Ngăn xếp giao thức mặt phẳng người dùng trong EPC 39
Hình 2.9. Các ngăn xếp giao thức mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người
dùng cho giao diện X2 40
Hình 2.10. Kiến trúc dịch vụ mang truyền EPS 41
Hình 2.11. Trạng thái của UE và chuyển tiếp trạng thái 42
Hình 2.12. Ánh xạ của các kênh truyền tải hướng lên tới các kênh vật lý 43
Hình 2.13. Ánh xạ các kênh truyền tải hướng xuống tới các kênh vật lý 44
Hình 2.14. Tài nguyên PUCCH 46
Hình 2.15. Nguyên tắc điều chế dữ liệu và điều khiển 47
Hình 2.16. Cấp phát các trường dữ liệu & điều khiển khác nhau trên PUSCH
48
Hình 2.17. Các dạng phần mở đầu LTE RACH cho FDD 50
Hình 2.18. Vị trí PBCH tại các tần số trung tâm 55
Hình 2.19. Các tín hiệu đồng bộ trong khung 56
Hình 3.1. Biểu diễn tần số-thời gian của một tín hiệu OFDM 59
Hình 3.2. Sự tạo ra ký hiệu OFDM có ích sử dụng IFFT 60
Hình 3.3. Sự tạo ra chuỗi tín hiệu OFDM 60
Hình 3.4. Cấp phát sóng mang con cho OFDM & OFDMA 61
Hình 3.5. Cấu trúc khung loại 1 61
Hình 3.6. Cấu trúc khung loại 2 62
Hình 3.7. Ghép kênh thời gian – tần số OFDMA 62
Hình 3.8. Phát và thu OFDMA 63
6


Hình 3.9. Sơ đồ khối DFT-S-OFDM 65
Hình 3.10. Phát & thu hướng lên LTE 67
Hình 3.11. So sánh OFDMA & SC-FDMA truyền một chuỗi các ký hiệu dữ liệu
QPSK 69
Hình 3.12. Ví dụ về công nghệ MIMO 70

Hình 3.13. Các tín hiệu đồng bộ sơ cấp & thứ cấp ( giả thiết chiều dài tiền tố
vòng bình thường ) 72
Hình 3.14. Sự hình thành tín hiệu đồng bộ trong miền tần số 74
Hình 3.15. Tổng quan về thủ tục truy nhập ngẫu nhiên 77
Hình 3.16. Minh họa cơ bản cho truyền dẫn phần mở đầu truy nhập ngẫu
nhiên 79
Hình 3.17. Định thời phần mở đầu tại eNodeB cho các người sử dụng truy
nhập ngẫu nhiên khác nhau 80
Hình 3.18. Sự phát hiện phần mở đầu truy nhập ngẫu nhiên trong miền tần số
81

7


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT
3GPP

Third Generation Partnership project

Dự án các đối tác thế hệ thứ ba

ACF
ACIR

Analog Channel Filter
Adjacent Channel Interference

Bộ lọc kênh tương tự
Loại bỏ kênh lân cận

ACK
ACLR
ACS
ADC
AM
AMBR
AMD
AMR
AMR-

Rejection
Acknowledgement
Adjacent Channel leakage Ration
Adjacent Channel selectivity
Analog-to Digital Conversion
Acknowledged Mode
Aggregate Maximum Bit Rate
Acknowledged Mode Data
Adaptive Multi-Rate
Adaptive Multi-Rate Narrowband

Sự báo nhận
Tỉ lệ dò kênh lân cận
Chọn lọc kênh lân cận
Chuyển đổi tương tự - số
Chế độ báo nhận
Tốc độ bít tối đa cấp phát
Dữ liệu chế độ báo nhận
Đa tốc độ thích ứng
Băng hẹp đa tốc độ thích ứng

NB
AMR-

Adaptive Multi-Rate Wideband

Băng rộng đa tốc độ thích ứng

WB
ARP
ATB

Allocation Retention Priority
Adaptive Transmission Bandwidth

Ưu tiên duy trì cấp phát
Băng thông truyền dẫn thích

Additive White Gaussian Noise
Advanced Mobile Phone Sytem

nghi
Nhiễu Gauss trắng thêm vào
Hệ thống điện thoại di động tiên

AWGN
AMPS

tiến
BB

BCCH
BCH
AMPS
BPF
BPSK
BS
BSC
BSR
BTS
BW
CBR
CCE

Baseband
Broadcast Control Channel
Broadcast Channel
Advanced Mobile Phone Sytem

Băng gốc
Kênh điều khiển phát quảng bá
Kênh phát quảng bá
Hệ thống điện thoại di động tiên

Band Pass Filter
Binary Phase Shift Keying
Base Station
Base Station Controller
Buffer Status Report
Base Transceiver Station
Bandwidth

Constant Bit Rate
Control Channel Element

tiến
Bộ lọc băng tần
Khóa dịch pha nhị phân
Trạm gốc
Điều khiển trạm gốc
Báo cáo tình trạng bộ đệm
Trạm thu phát gốc
Dải thông
Tốc độ bít không đổi
Phần tử kênh điều khiển
8


CCCH
CDD
CDF
CDM
CDMA
AIR
CP
CPICH
CQI
CRC
C-RNTI

Common Control Channel
Cyclic Delay Diversity

Cumulative Density Function
Code Division Multiplexing
Code Division Multiple Access
Carrier to Interference Ratio
Cyclic Prefix
Common Pilot Channel
Channel Quality Information
Cyclic Redundancy Check
Ô Radio Network Temporary

Kênh điều khiển chung
Phân tập trễ vòng
Chức năng mật độ tích lũy
Ghép kênh phân chia theo mã
Đa truy nhập phân chia theo mã
Tỷ số sóng mang trên tập âm
Tiền tố vòng
Kênh điều khiển chung
Thông tin chất lượng kênh
Kiểm tra dư vòng
Nhận dạng tạm thời mạng vô

CS
CSCF

Identifier
Circuit Switched
Call Session Control Function

tuyến tế bào

Chuyển mạch kênh
Chức năng điều khiển phiên

D-BCH
DCCH
DCI

Dynamic Broadcast Channel
Dedicated Control Channel
Downlink Control Information

cuộc gọi
Kênh phát quảng bá động
Kênh điều khiển riêng
Thông tin điều khiển đường

DFCHA

Dynamic Frequency and Channel

xuống
Cấp phát kênh và tần số động

DFT
DL
UL
DL-SCH
DPCCH

Allocation

Discrete Fourier Transform
Downlink
Uplink
Downlink Shared Channel
Dedicated Physical Control Channel

Biến đổi fourier rời rạc
Đường xuống
Đường lên
Kênh chia sẻ đường xuống
Kênh điều khiển vật lý riêng

EDGE

Enhanced Data Rates for GSM

Tốc độ dữ liệu tăng cường cho

E-

Evolution
Evolved Universal Terrestrial Radio

GSM phát triển
Truy nhập vô tuyến mặt đất toàn

UTRAN
FDD
FDM
GGSD

GPRS
GPS
GSM

Access
Frequency Division Duplex
Frequency Division Multiplexing
Gateway GPRS Support Node
General packet radio service
Global Positioning System
Global System for Mobile

cầu phát triển
Song công phân chia tần số
Ghép kênh phân chia tần số
Nút cổng hỗ trợ GPRS
Dịch vụ vô tuyến gói chung
Hệ thống định vị toàn cầu
Hệ thống truyền thông di động

9


HARQ
HSDPA

Communications
toàn cầu
Hybrid Automatic Repeat reQuest
Yêu cầu lặp lại tự động hỗ hợp

High Speed Downlink Packet Access Truy nhập gói đường xuống tốc

HS-

High Speed Downlink Shared

độ cao
Kênh chia sẻ đường xuống tốc

DSCH
HSCSD

Channel
High Speed Circuit Switched Data

độ cao
Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ

HSPA
HS-

High Speed Packet Access
High Speed Physical Downlink

cao
Truy nhập gói tốc độ cao
Kênh chia sẻ đường xuống vật lý

PDSCH
HSS

HS-

Shared Channel
Home Subscriber Server
High Speed Shared Control Channel

tốc độ cao
Máy chủ thuê bao thường trú
Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ

High Speed Uplink Packet Access

cao
Truy nhập gói đường lên tốc độ

IFFR
IMS
IMT

Inverse Fast Fourier Transform
IP Multimedia Subsystem
International Mobile

cao
Biến đổi furier nhanh nghịch đảo
Hệ thống con đa phương tiện IP
Truyền thông di động quốc tế

IP
ISDN

ISI
LTE
MAC
MAP
MBMS

Telecommunications
Internet Protocol
Integrated Services Digital Network
Inter Symbols Interference
Long Term Evolution
Medium Access Control
Mobile Application Part
Multimedia Broadcast Multicast

Giao thức Internet
Mạng số dịch vụ tích hợp
Nhiễu liên ký tự
Sự phát triển dài hạn
Điều khiển truy nhập môi trường
Phần ứng dụng di động
Hệ thống phát quảng bá đa điểm

MBR
MCH
MGW
MIMO
MIP
MM
MME

MPR
MSC

System
Maximum Bit Rate
Multicast Channel
Media Gateway
Multiple Input Multiple Output
Mobile IP
Mobility Management
Mobility Management Entity
Maximum Power Reduction
Mobile Switching Center

đa phương tiện
Tốc độ bít tối đa
Kênh đa điểm
Cổng phương tiện
Đa đầu vào đa đầu ra
IP di động
Quản lý tính di động
Phần tử quản lý tính di động
Sự giảm công suất tối đa
Chung tâm chuyển mạch di động

SCCH
HSUPA

10

NACK
NAS
NAT
NB
NMT
OFDM

Negative Acknowledgement
Non-access Stratum
Network Address Table
Narrowband
Nordic Mobile Telephone
Orthogonal Frequency Division

Báo nhận không thành công
Tầng không truy nhập
Bảng địa chỉ mạng
Băng hẹp
Điện thoại di động Bắc Âu
Ghép kênh phân chia tần số trực

OFDMA

Multiplexing
Orthogonal Frequency Division

giao
Đa truy nhập phân chia tần số

PAPR

Multiple Access
Peak to Average Power Ratio

trực giao
Tỉ lệ công suất đỉnh tới trung

Peak-to-Average Ratio
Power Control
Parallel Concatenated Convolution

bình
Tỉ lệ đỉnh-trung bình
Điều khiển công suất
Mã xoắn ghép song song

PAR
PC
PCCC

Coding
PCCPCH Primary Common Control Physical

Kênh vật lý điều khiển chung sơ

PCFICH

Channel
Physical Control Format Indicator

cấp
Kênh chỉ thị dạng điều khiển vật

PCH
PCI
PCM
PCRF

Channel
Paging Channel
Physical Ô Identity
Pulse Code Modulation
Policy and Charging Resource

lý
Kênh nhắn tin
Nhận dạng ô vật lý
Điều chế xung mã
Chức năng tính cước tài nguyên

PCS
PDCCH

Function
Personal Communication Services
Physical Downlink Control Channel

và chính sách
Dịch vụ truyền thông cá nhân

Kênh điều khiển đường xuống

Packet Data Convergence Protocol
Packet Data Network
Physical Downlink Shared Channel
Packet Data Network Gateway
Physical HARQ Indicator Channel
Physical Layer
Phase Locked Loop
Public Land Mobile Network
Proxy Mobile IP
Phase Noise

vật lý
Giao thức hội tụ dữ liệu gói
Mạng dữ liệu gói
Kênh chia sẻ đường xuống vật lý
Cổng mạng dữ liệu gói
Kênh chỉ thị HARQ vật lý
Lớp vật lý
Vòng khóa pha
Mạng di động mặt đất công cộng
IP di động ủy nhiệm
Tiếng ồn pha

PDCP
PDN
PDSCH
P-GW
PHICH

PHY
PLL
PLMN
PMIP
PN

11


PRACH

Physical Random Access Channel

Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật

PRB
PS
PSD
PSS
PUCCH

Physical Resource Block
Packet Switched
Power Spectral Density
Primary Synchronization Signal
Physical Uplink Control Channel

lý
Khối tài nguyên vật lý
Chuyển mạch gói

Mật độ phổ công suất
Tín hiệu đồng bộ sơ cấp
Kênh điều khiển hướng lên vật

PUSCH
QAM
QCI
QoS
QPSK
RACH
RAN
RAR
RB
RBG
RF
RI
RLC
RNC
RRC
RRM
RS
RSCP

Physical Uplink Shared Channel
Quadrature Amplitude Modulation
QoS Class Identifier
Quality of Service
Quadrature Phase Shift Keying
Random Access Channel
Radio Access Network

Random Access Response
Resource Block
Radio Bearer Group
Radio Frequency
Rank Indicator
Radio Link Control
Radio Network Controller
Radio Resource Control
Radio Resource Management
Reference Signal
Received Symbol Code Power

RSRP

Reference Symbol Received Power

SC-

Single Carrier Frequency Division

chuẩn
Đa truy nhập phân chia tần số

FDMA
SCH
SGSN
S-GW
SIB
SIMO
SMS

SNR
TACS

Multiple Access
Synchronization Channel
Serving GPRS Support Node
Serving Gateway
System Information Block
Single Input Multiple Output
Short Message Service
Signal to Noise Ratio
Total Access Communication Sytem

đơn sóng mang
Kênh đồng bộ
Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS
Cổng phục vụ
Khối thông tin hệ thống
Đơn đầu vào đa đầu ra
Dịch vụ bản tin ngắn
Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu
Hệ thống truyền thông truy nhập

12

lý
Kênh chia sẻ hướng lên vật lý
Điều chế biên độ cầu phương
Nhận dạng cấp QoS
Chất lượng dịch vụ

Khóa dịch pha vuông góc
Kênh truy nhập ngẫu nhiên
Mạng truy nhập vô tuyến
Đáp ứng truy nhập ngẫu nhiên
Khối tài nguyên
Nhóm truyền tải vô tuyến
Tần số vô tuyến
Chỉ thị bậc
Điều khiển kết nối vô tuyến
Điều khiển mạng vô tuyến
Điều khiển tài nguyên vô tuyến
Quản lý tài nguyên vô tuyến
Tín hiệu chuẩn
Công suất mã ký hiệu nhận được
Công suất thu được ký hiệu


toàn phần
Miền thời gian
Song công phân chia thời gian
Phân chia theo thời gian – đa

TD
TDD

Time Domain
Time Division Duplex

TD-

Time Division Synchronous Code

SCDMA

Division Multiple Access

TPC
TTI
UDP
UE

Transmit Power Control
Transmission Time Interval
Unit Data Protocol
User Equipment
Universal Mobile

đồng bộ
Điều khiển công suất phát
Khoảng thời gian truyền
Giao thức đơn vị dữ liệu
Thiết bị đầu cuối
Hệ thống thông tin di động toàn

Telecommunications System
Universal Subscriber Identity

cầu
Modum nhận dạng thuê bao toàn

Module
Universal Terrestrial Radio Access

cầu
Mạng truy nhập vô tuyến mặt

Network
Voice over IP
Wireless Local Area Network

đất toàn cầu
Thoại qua IP
Mạng nội bộ không dây

UMTS
USIM
UTRAN
VoIP
WLAN

truy nhập phân chia theo mã

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ LTE
1.1. Tổng quan
1.1.1. Giới thiệu về công nghệ LTE
LTE là thế hệ thứ tư của chuẩn UMTS do 3GPP phát triễn. UMTS thế hệ thứ ba
dựa trên WCDMA đã được triễn khai trên toàn thế giới. Để đảm bảo tính cạnh tranh
cho hệ thống này trong tương lai, tháng 11/2004 3GPP đã bắt đầu dự án nhằm xác
định bước phát triễn về lâu dài cho công nghệ di động UMTS với tên gọi Long
Term Evolution (LTE). 3GPP đã đặt ra yêu cầu cao cho công nghệ LTE, bao gồm

giảm chi phí cho mỗi bit thông tin, cung cấp dịch vụ tốt hơn, sử dụng linh hoạt các
13


băng tần hiện có và băng tần mới, đơn giản hóa kiến trúc mạng với các giao tiếp mỡ
và giảm đáng kể năng lương tiêu thụ ở thiết bị đầu cuối.
Giao diện không gian và các thuộc tính liên quan của hệ thống LTE được tóm tắt
như sau:
Bảng 1.1. Các đặc điểm chính của công nghệ LTE
Băng tần
Song công
Di động
Đa truy nhập
MIMO
Tốc độ dữ liệu đỉnh
trong 20MHz
Điều chế
Mã hóa kênh
Các công nghệ khác

1,25 – 20 MHz
FDD , TDD, bán song công FDD
350 km/h
Đường xuống OFDMA
Đường lên SC- FDMA
Đường xuống 2*2, 4*2, 4*4
Đường lên 1*2, 1*4
Đường xuống : 173 và 326 Mb/s tương ứng với cấu hình
MIMO 2*2 và 4*4
Đường lên : 86Mb/s với cấu hình 1*2 anten

QPSK , 16 QAM và 64 QAM
Mã tubo
Lập biểu chính xác kênh, liên kết thích ứng, điều khiển
công suất, ICIC và ARQ hỗn hợp

Mục tiêu của LTE là cung cấp 1 dịch vụ dữ liệu tốc độ cao, độ trễ thấp, các gói
dữ liệu được tối ưu, các công nghệ vô tuyến hỗ trợ băng thông một cách linh hoạt
khi triễn khai. Đồng thời kiến trúc mạng mới được thiết kế với mục tiêu hỗ trợ lưu
lượng chuyển mạch gói cùng với tính di động linh hoạt, chất lượng của dịch vụ thời
gian trễ tối thiểu.
 Tăng tốc độ truyền dữ liệu
Trong điều kiện lý tưởng hệ thống hỗ trợ tốc độ dữ liệu đường xuống đỉnh lên
tới 326Mbps với cấu hình 4*4 MIMO (Mutiple Input Mutiple Output) trong vòng
20Mhz băng thông. MIMO cho đường lên là không được sử dụng trong phiên bản
đầu tiên của chuẩn LTE. Tốc độ dữ liệu đỉnh đường lên tới 86 Mbps trong 20MHz
băng thông. Ngoài việc cải thiện tốc độ dữ liệu đỉnh hệ thống LTE còn cung cấp
hiệu suất phổ cao hơn 2 đến 4 lần của hệ thống HSPA phiên bản 6.
 Dải tần co giản được:

14


Dải tần vô tuyến của hệ thống LTE có khả năng mở rộng từ 1.4MHz, 3MHz,
5MHz, 10Mhz, 15MHz và 20 MHz cả chiều lên và xuống. Điều dẫn đến sự linh
hoạt sử dụng được hiệu quả băng thông. Mức thông suất cao hơn khi hoạt động ở
băng tần cao và đối với một số ứng dụng không cần đến băng tần rộng chỉ cần băng
tần vừa đủ thì cũng được đáp ứng.
 Đảm bảo hiệu suất khi di chuyển
LTE tối ưu hóa hiệu suất cho thiết bị đầu cuối di chuyển từ 0 – 15km/h, vẫn hỗ
trợ với hiêu suất cao (chỉ giảm đi một ít) khi di chuyển từ 15 – 120km/h, đối với vận

tốc trên 120km/h thì hệ thống vẫn duy trì được kết nối trên toàn mạng tế bào, chức
năng hỗ trợ từ 120 đến 350km/h hoặc thậm chí 500km/h tùy thuộc vào băng tần.
 Giảm độ trễ trên mặt phẳng người sử dụng và mặt phẳng điều khiển
Giảm thời gian chuyển đổi trạng thái trên mặt phẳng điều khiển: Giảm thời gian
để một thiết bị đầu cuối (UE – User Equipment) chuyển từ trạng thái ngỉ sang trạng
thái kết nối mạng, và bắt đầu truyền thông tin trên kênh truyền. Thời gian này phải
nhỏ hơn 100ms.
Giảm độ trễ mặt phẳng người dùng: Nhược điểm của các mạng tổ ong (ô) hiện
nay là độ trễ truyền cao hơn nhiều so với các mạng đương dây cố định. Điều này
ảnh hưởng lớn đến các ứng dụng như thoại và chơi game …, vì cần thời gian thực.
Giao diện vô tuyến của LTE và mạng lưới cung cấp khả năng độ trễ dưới 100ms
cho việc truyền tải 1 gói tin từ mạng tới UE.
 Sẽ không còn chuyễn mạch kênh
Tất cả sẽ dựa trên IP. Một trong những tính năng đáng kể nhất của LTE là sự
chuyển dịch đến mạng lõi hoàn toàn dựa trên IP với giao diện mở và kiến trúc đơn
giản hóa. Sâu xa hơn, phần lớn công việc chuẩn hóa của 3GPP nhằm đến sự chuyển
đổi kiến trúc mạng lõi đang tồn tại sang hệ thống toàn IP trong 3GPP. Chúng cho
phép cung cấp các dịch vụ linh hoạt hơn và sự liên hoạt động đơn giản với các
mạng di động phi 3GPP và các mạng cố định. EPC dựa trên các giao thức TCP/IP –
giống như phần lớn các mạng số liệu cố định ngày nay – vì vậy cung cấp các dịch
vụ giống PC như thoại, video, tin nhắn và các dịch vụ đa phương tiện. Sự chuyển
dịch lên kiến trúc toàn gói cũng cho phép cải thiện sự phối hợp với các mạng truyền
thông không dây và cố định khác.VoIP sẽ dùng cho dịch vụ thoại.
15


 Kiến trúc mạng sẽ đơn giản hơn với mạng 3G hiện thời
Tuy nhiên mạng LTE vẫn có thể tích hợp một cách dễ dàng với mạng 3G và 2G
hiện tại. Điều này hết sức quan trọng cho nhà cung cấp mạng triễn khai LTE vì
không cần thay đổi toàn bộ cơ sở hạ tầng mạng đã có.

 OFDMA, SC – FDMA và MIMO được sử dụng trong LTE
Hệ thống này hỗ trợ băng thông linh hoạt nhờ các sơ đồ truy nhập OFDMA và
SC –FDMA. Ngoài ra còn có song công phân chia tần số FDD và song công phân
chia thời gian TDD. Bán song công FDD được cho phép để hỗ trợ cho các người
dùng với chi phí thấp. không giống như FDD, trong hoạt động bán song công FDD
thì một UE không cần thiết truyền và nhận đồng thời. Điều này tránh việc phải đầu
tư một bộ song công đắt tiền trong UE. Truy nhập đường lên về cơ bản dựa trên đa
truy nhập phân chia tần số đơn sóng mang SC – FDMA hứa hẹn sẽ gia tăng vùng
phủ sóng đường lên do tỉ số công suất đỉnh – trung bình thấp (PARR) liên quan tới
OFDMA.
 Giảm chi phí
Yêu cầu đặt ra cho hệ thống LTE là giảm thiểu được chi phí trong khi vẫn khi
duy trì được hiệu suất nhằm đáp ứng được cho tất cả các dịch vụ. Các vấn đề
đường truyền, hoạt động và bảo dưởng cũng liên quan đến yếu tố chi phí chính vì
vậy không chỉ giao tiếp mà việc truyền tải đến các trạm gốc và hệ thống quản lý
cũng cần xác định rõ, ngoài ra một số vấn đề cũng được yêu cầu là độ phức tạp
thấp, các thiết bị đầu cuối tiêu thụ ít năng lượng.
 Cùng tồn tại với các chuẩn và hệ thống trước
Hệ thống LTE phải cùng tồn tại và có thể phối hợp hoạt động với các hệ thống
3GPP khác. Người sử dụng LTE sẽ có thể thực hiện các cuộc gọi từ thiết bị đầu
cuối của mình và thậm chí khi họ không nằm trong vùng phủ sóng của LTE. Do đó,
cho phép chuyển giao các dịch vụ xuyên suốt, trôi chảy trong khu vực phủ sóng của
HSPA, WCDMA hay GSM/GPRS/EDGE. Hơn nữa, LTE hỗ trợ không chỉ chuyển
giao trong hệ thống, liên hệ thống mà còn chuyển giao liên miền giửa miền chuyển
mạch gói và miền chuyển mạch kênh.
LTE là công nghệ thế hệ thứ tư tương lai của chuẩn UMTS do 3GPP phát triễn.
UMTS thế hệ thứ ba dựa trên WCDMA đã được triễn khai trên toàn thế giới. Để
16

đảm bảo tính cạnh tranh cho hệ thống này trong tương lai, tháng 11/2004 3GPP đã
bắt đầu dự án nhằm xác định bước phát triễn về lâu dài cho công nghệ di động
UMTS với tên gọi LTE (Long Term Evolution). 3GPP đặt ra yêu cầu cao cho LTE,
bao gồm giảm chi phí cho mỗi bít thông tin, cung cấp dịch vụ tốt hơn, sử dụng linh
hoạt các băng tần hiện có và băng tần mới, đơn giản hóa kiến trúc mạng với các
giao tiếp mở và giảm đáng kể năng lượng tiêu thụ ở thiết bị đầu cuối. Các mục tiêu
của công nghệ này là:
 Tốc độ tức thời với băng thông 20MHz
− Tải lên :50Mbps
− Tải xuống: 100 Mbps
 Dung lượng dữ liệu truyền tải trung bình của một người dùng trên 1MHz so với
mạng HSDPA rel .6:
− Tải lên :gấp 2 đến 3 lần.
− Tải xuống: gấp 3 đến 4 lần.
 Hoạt động tối ưu với tốc độ di chuyển của thuê bao là 0 -15km/h. Vẫn hoạt
động 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 – 350km/h (thậm chí 500km/h).
 Các chỉ tiêu trên phải đảm bảo trong bán kính vùng phủ sóng 5km, giảm chút ít
trong phạm vi đến 30km . từ 30 – 100 km thì không hạn chế.
 Độ dài băng thông linh hoạt : có thể hoạt động với các băng tần 1.25MHz ,
1.6MHz, 10MHz, 15MHz và 20MHz cả chiều lên và chiều xuống. Hỗ trợ cả hai
trường hợp độ dài băng lên và băng xuống bằng nhau hoặc không.
Để đạt được mục tiêu này, sẽ có rất nhiều kĩ thuật mới được áp dụng, trong đó
nỗi bật là kỹ thuật vô tuyến OFDMA (đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao).
Kỹ thuật anten MIMO (Multiple Input Multiple Output). Ngoài ra hệ thống này sẽ
chạy hoàn toàn trên nền IP (all – IP Network), và hỗ trợ cả hai chế độ FDD và
TDD.
1.1.2. So sánh công nghệ LTE với công nghệ Wimax
Về công nghệ LTE và Wimax có một số khác biệt nhưng cũng có nhiều điểm
tương đồng. Cả hai công nghệ này đều dựa trên nền tảng IP. Cả hai đều dùng kỉ

thuật MIMO để cải thiện chất lượng truyền/nhận tín hiệu, đường xuống từ trạm thu
17


phát đến thiết bị đầu cuối được tăng tốc bằng kĩ thuật OFDM hỗ trợ truyền tải dữ
liệu đa phương tiện và video. Theo lý thuyết, chuẩn Wimax hiện tại (802.16e) cho
tốc độ tải xuống tối đa là 70Mbps, còn LTE dự kiến có thể cho tốc độ đến
300Mbps. Tuy nhiên, khi LTE được triễn khai ra thị trường có thể Wimax cũng sẽ
được nâng lên chuẩn 802.16m (còn gọi là Wimax 2.0) có tốc độ tương đương hoặc
cao hơn.

Hình 1.1. Lộ trình phát triễn của LTE và các công nghệ khác
Đường lên từ thiết bị đầu cuối đến trạm thu phát có sự khác nhau giữa 2 công
nghệ Wimax dùng OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Accsess –
một biến thể của OFDM) còn LTE dùng kĩ thuật SC- FDMA (Single Carrier –
Frequency Division Multiple Accsess). Về lý thuyết, SC-FDMA được thiết kế làm
việc hiệu quả hơn và các thiết bị đầu cuối tiêu thụ năng lượng thấp hơn OFDMA.
LTE còn có ưu thế hơn Wimax vì được thiết kế tương thích với cả phương thức
TDD (Time Division Duplex) và FDD (Frequency Division Duplex). Ngược lại,
Wimax hiện chỉ tương thích với TDD (theo một báo cáo được công bố đầu năm
nay, Wimax Forum đang làm việc với một phiên bản Mobile Wimax tích hợp
FDD). TDD truyền dữ liệu lên và xuống thông qua 1 kênh tần số (dùng phương
thức phân chia thời gian), còn FDD cho phép truyền dữ liệu lên và xuống thông qua
2 kênh tần số riêng biệt. Điều này có nghĩa LTE có nhiều phổ tần sử dụng hơn
Wimax. Tuy nhiên, sự khác biệt công nghệ không có ý nghĩa quyết định trong cuộc
chiến giữa Wimax và LTE.
18


Bảng 1.2. Tiến trình phát triễn các chuẩn của 3GPP

Phiên bản

Thời điểm hoàn tất

Release 99

Quý 1/2000

Release 4

Quý 2/2000

Release 5

Quý 1/2002

Rslease 6

Quý 4/2004

Release 7

Quý 4/2007

Release 8

Tính năng chính/thông tin
Giới thiệu UMTS và WCDMA (Wideband
CDMA)
Bổ sung một số tinh năng như mạng lõi dựa

trên IP và có những cải tiến cho UMTS.
Giới thiệu IMS và HSDPA
Kết hợp với Wireless LAN, thêm HSUPA và
các tính năng nâng caao cho IMS
Tập trung giảm độ trễ, cải thiện chất lượng dịch
vụ và các ứng dụng thời gian thực như VoIP.
Phiên bản này cũng tập trung vào HSPA+ và

Cuối năm 2008 đầu

EDGE Evolution
Giới thiệu LTE và kiến trúc lại UMTS như là

năm 2009

mạng IP thế hệ thứ tư hoàn toàn dựa trên IP

Hiện tại Wimax có lợi thế đi trước LTE: mạng Wimax đã được triễn khai và
thiết bị Wimax cũng đã có mặt trên thị trường từ vài năm trước, còn LTE thì hiện
nay đang được triễn khai trên thị trường. Tuy nhiên LTE vẫn có lợi thế quan trọng
so với Wimax. LTE được hiệp hội các nhà khai thác GSM chấp nhận là công nghệ
băng rộng di động tương lai của hệ di động hiện đang thống trị thị trường toàn cầu
với khoảng hơn 2.5 tỉ thuê bao. Và đã chiếm tới gần 89% thị phần. Hơn nữa, LTE
cho phép tận dụng hạ tầng GSM có sẵn (tuy vẫn cần đầu tư thêm thiết bị ) trong khi
Wimax phải xây dựng từ đầu.
Bảng 1.3. LTE và Wimax
Tính năng
Ghép kênh
Băng tần dự kiến
Tốc độ tối đa

(Download/Upload)
Dị động
Phạm vi phủ sóng
Số người dùng

3GPP LTE

802.16e/mobile

802.16m/Mobile

RAN1
TD, FDD
700MHz

Wimax R1
TDD
2.3GHz, 2.5GHz

Wimax R2
TDD, FDD
2.3 GHz , 2.5GHz

2.6GHz

3.3 – 3.8GHz

300mbps/100Mbps

70Mbps/70Mbps

3.3 – 3.8GHz
300Mbps/100Mbps

350km/h
5/30/100 km
80

120km/h
1/5/30km
50
19

350km/h
1/5/30km
100


VoIP đồng thời
Thời điểm hoàn tất
chuẩn
Triễn khai ra thị
trường

Dự kiến cuối năm
2008 đầu năm

2005

Dự kiến trong năm

2009
2009-2010/2012

2007-2008/2009

2009
2010

Nhận thấy lợi thế của LTE, một số nhà khai thác mạng đã cân nhắc lại việc triễn
khai Wimax và đã có nhà khai thác quyết định từ bỏ con đường Wimax để chuyển
sang LTE, đáng kể trong số đó có hai tên tuổi lớn nhất ở Mỹ là AT&T và Verizon
Wireless. Theo một khảo sát do RCR Wireless News và Yankee Group thực hiện
gần đây, có đến 56% nhà khai thác di động chọn LTE, chỉ có 30% đi theo 802.16e.
Khảo sát cho thấy các nhà khai thác di động ở Bắc Mỹ và Tây Âu nghiêng về LTE,
trong khi các nước mới phát triễn ( đặc biệt là ở khu vực Châu Á – Thái Bình
Dương) thì ủng hộ Wimax.
Trong cuộc đua 4G, Wimax và LTE hiện tại là hai công nghệ sáng giá nhất.
Liệu hai công nghệ này có thể cùng tồn tại độc lập hay sẽ sát nhập thành một chuẩn
chung. Hiệu năng của Wimax và LTE tương đương nhau, do vậy việc quyết định
hiện nay phụ thuộc vào yêu tố sẵn sàng và khả năng thâm nhập thị trường.
1.1.3. Hiệu suất hệ thống
Các mục tiêu thiết kế công năng hệ thống LTE sẽ xác định lưu lượng người
dùng, hiệu suất phổ, độ linh động , vùng phủ sóng, và MBMS nâng cao.
Nhìn chung, các yêu cầu đặc tính LTE có liên quan đến hệ thống chuẩn sử dụng
phiên bản 6 HSPA. Đối với trạm gốc, giả định có một anten phát và hai anten thu,
trong khi đó thì thiết bị đầu cuối có tối đa là một anten phát và hai anten thu. Tùy
nhiên, một điều quan trọng cần lưu ý là những đặc tính nâng cao như là một phần
của việc cải tiến HSPA thì không được bao gồm trong tham chiếu chuẩn. Vì thế,
mặc dù thiết bị đầu cuối trong hệ thống chuẩn được giả định là có hai anten thu thì

một bộ thu RAKE đơn giản vẫn được áp dụng. Tương tự, ghép kênh không gian
cũng được áp dụng trong hệ thống chuẩn.
Yêu cầu lưu lượng người dùng được định rõ theo hai điểm: tại sự phân bố người
dùng trung bình và tại sự phân bố người dùng vị thứ 5 (khi mà 95% người dùng có
được chất lượng tốt hơn). Mục tiêu hiệu suất phổ cũng được chỉ rõ, và trong thuộc
20


tính này thì hiệu phổ được định nghĩa là lưu lượng hệ thống theo tế bào tính theo
bit/s/Mhz/cell. Những mục tiêu thiết kế này được tổng hợp trong bảng dưới:
Bảng 1.4. Các yêu cầu về hiệu suất phổ và lưu lượng người dùng
Phương pháp đo hiệu suất
Lưu lượng người dùng
trung bình (trên 1MHz)
Lưu lượng người dùng tại
biên tế bào (trên 1MHz,

Mục tiêu đường xuống so

Mục tiêu đường lên so với

với cơ bản

cơ bản

3 lần – 4 lần

2 lần – 3 lần

2 lần – 3 lần

2 lần – 3 lần

phân vị thứ 5)
Hiệu suất phổ

3 lần – 4 lần
2 lần – 3 lần
(bit/s/Hz/cell)
Yêu cầu về độ linh động chủ yếu tập trung vào tốc độ di chuyển của các thiết bị
đầu cuối di động. Tại tốc độ thấp, 0 – 15 km/h thì hiệu suất đạt được là tối đa, và
cho phép giảm đi một ít đối với tốc độ cao hơn. Tại vận tốc lên đến 120km/h, LTE
vẫn cung cấp hiệu suất cao và đối với vận tốc trên 120km/h thì hệ thống phải duy trì
được kết nối trên mạng tế bào. Tốc độ tối đa có thể quản lý đối với một hệ thống
LTE có thể được thiết lập lên đến 350km/h (hoặc thậm chí đến 500km/h tùy thuộc
băng tần). Một yêu tố quan trọng đặc biệt là dịch vụ thoại được cung cấp bởi LTE
sẽ ngang bằng với chất lượng mà WCDMA/HSPA hỗ trợ.
Yêu cầu về vùng phủ sóng chủ yếu tập trung vào phạm vi tế bào (bán kính),
nghĩa là khoảng cách tối đa từ vùng tế bào (cell site) đến thiết bị đầu cuối di động
trong cell. Đối với phạm vi tế bào lên đến 5 km thì những yêu cầu về lưu lương
người dùng, hiệu suất phổ và độ linh động vẫn được đảm bảo trong giới hạn không
bị ảnh hưởng bỡi nhiễu. Đối với những tế bào có phạm vi lên đến 30 km thì có một
sự giảm nhẹ cho phép về lưu lượng người dùng và hiệu suất phổ thì lại giảm một
cách đáng kể hơn nhưng vẫn có thể chấp nhận được. Tuy nhiên, yêu cầu về độ di
động vẫn được đáp ứng. Khi mà phạm vi tế bào lên đến 100km thì không thấy có
đặc tính kỹ thuật về yêu cầu hiệu suất nào được nói rõ trong trường hợp này.
Những yêu cầu MBMS nâng cao xác định cả hai chế độ: Broadcast (quảng bá)
và Unicast. Nhìn chung, LTE sẽ cung cấp dịch vụ tốt hơn so với những gì có thể
trong phiên bản 6. Yêu cầu với trường hợp Broadcast là hiệu suất phổ 1bit/s/Hz,
21

tương ứng với khoảng 16 kênh TV di động bằng cách sử dụng khoảng 300 kbit/s
trong mỗi phân bố phổ tần 5Mhz. Hơn nữa, nó có thể cung cấp dịch vụ MBMS với
chỉ một dịch vụ trên một sóng mang, cũng như là kết hợp các dịch vụ non-MBMS
khác. Và như vậy thì đường nhiên đặc tính kĩ thuật của LTE có khả năng cung cấp
đồng thời cả dịch vụ thoại và dịch vụ MBMS.
1.1.4. Kiến trúc và sự dịch chuyển (Migration)
Một vài nguyên tắc chỉ đạo cho việc thiết kế kiến trúc LTE RAN được đưa ra
bởi 3GPP:
• Một kiến trúc LTE RAN được chấp nhận.
• Kiến trúc LTE RAN phải dựa trên gói (packet). Tuy vậy lưu lượng thoại và
thời gian thực vẫn được hỗ trợ.
• Kiến trúc LTE RAN có thể tối thiểu hóa sự hiện diện của “những hư hỏng
cục bộ” mà không cần tăng chi phí cho đường truyền.
• Kiến trúc LTE RAN có thể đơn giản hóa và tối thiểu hóa số lượng giao tiếp.
• Kiến trúc LTE RAN có thể hỗ trợ Qos end-to-end.
• Các cơ cấu Qos có thể tính toán đến các dạng lưu lượng đang tồn tại khác
nhau để mang lại hiệu suất sử dụng băng thông cao: lưu lượng mặt phẳng
điều khiển, lưu lượng mặt phẳng người dùng,…
• LTE RAN có thể được thiết kế theo lối làm giảm biến đổi trễ đối với lưu
lượng cần độ jitter thấp, như TCP/IP.
1.1.5. Các thông số lớp vật lý của LTE
Bảng 1.5. Các thông số lớp vật lý của LTE
Kỷ thuật truy cập

UL
DL

Băng thông

DTFS-OFDM (SC-FDMA)
OFDMA
1.5Mhz, 2.5Mhz, 5Mhz, 10Mz, 15Mhz,
20Mhz
1ms
15KHz
4.7µs
16.7µs
QPSK, 16QAM, 64QAM
1 lớp cho UL/UE

TTI tối thiểu
Khoảng cách sóng mang con
Ngắn
Chiều dài CP
Dài
Điều chế
Ghép kênh không gian

Lên đến 4 lớp cho DL/UE
22


Sử dụng MU-MIMI cho UL và DL

Bảng 1.6. Tốc độ đỉnh của LTE theo lớp
Lớp
Tốc độ
đỉnh

DL

1
10

2
50

3
100

4
150

5
300

UL

5

25

50

50

75

Mbps
Dung lượng cho các chức năng lớp vật lý
Băng thông RF
20MHz
DL
QPSK, 16QAM, 64QAM
QPSK,
Điều chế

UL

QPSK, 16QAM

16QAM,
64QAM

1.1.6. Dịch vụ của LTE
Qua việc kết nối của đường truyền tốc độ rất cao, băng thông linh hoạt, hiệu
suất sử dụng phổ cao và giảm thời gian trễ gói, LTE hứa hẹn sẽ cung cấp nhiều dịch
vụ đa dạng hơn. Đối với khách hàng, sẽ có thêm nhiều ứng dụng về dòng dữ liệu tải
về và chia sẽ video, nhạc và nội dung đa phương tiện. Tất cả các dịch vụ sẽ cần lưu
lượng lớn hơn để đáp ứng đủ chất lượng dịch vụ đặc biệt là với mong đợi của người
dùng về đường truyền TV độ rõ nét cao. Đối với khách hàng là doanh nghiệp,
truyền các tập tin lớn với tốc độ cao, chất lượng video hội nghị tốt… LTE sẽ mang
đặc tính của “web 2.0” ngày nay vào không gian di động lần đầu tiên. Dọc theo sự
bảo đảm về thương mại, nó sẽ băng qua những ứng dụng thời gian thực như game
đa người dùng và chia sẽ tập tin.
Bảng 1.7. So sánh các dịch vụ của 3G so với 4G LTE
Dịch vụ

Môi trường (3G)

Môi trường 4G
VoIP, video hội nghị chất

Thoại (rich voice)

Âm thanh thời gian thực

Tin nhắn P2F (P2F

SMS, MMS, các e mail ưu

lượng cao
Photo các tin nhắn, IM,

messaging

tiên thấp (low priority email)

email di động, tin nhắn
video (photo message, IM,
mobile e-mail, video

23


messaging)
Truy cập đến các dịch vụ
online trực tuyến, trình duyệt

WAP thông qua GPRS và
mạng 3G. (Access to online
Lướt Web (browsing)

information services, for
users pay standard network
rates. Curently limited to

Duyệt nhanh ( supper-fast
browsing), uploading
content to social networking
sites

Wap browsing over GPRS
and 3G networks)
Người dùng trả qua hoặc
trên mạng tính cước chuẩn.
Chính yếu là dựa trên thông

Tạp chí trực tuyến, dòng âm

Thông tin cước phí

tin văn bản.

thanh chât lượng cao. (E-

(paid information)

( Contentforwich users pay

newspapers, high quality

over and above standard

audio streaming)

network charges. Mainly
text based information),
Âm thanh thực (thu âm gốc
Chủ yếu là âm thanh chuông

từ người nghệ sĩ), các trang

Riêng tư

(ringtone), cũng bao gồm

web cá nhân realtones

(Personalization)

màn hình chờ ( screensavers)

(original artist recordings),

và nhạc chờ (ringtone)

persinalized mobile web
sites)

Kinh nghiêm game trực

Tải về và chơi game trực
Games

tuyến (downloadable and
online games)

tuyến vững chắc qua cả
mạng cố định và di động (a
consistent online gaming
expericence across both

Video/TV theo yêu

Chạy à có thể tải video

fixed and mobile network)
Các dịch vụ quảng bá tivi

cầu (video/TV on

(streamed and downloadable

( Broadcast television

demand)

video content)

service), Tivi theo đúng yêu

24


cầu ( true on demand),dòng
video chất lượng cao ( high
quality video streaming)
Tải đầy đủ các track và các
Nhạc

Nội dung tin nhắn và
cross media (content
messaging and cross
media)

dịch vụ âm thanh (full track

Lưu trữ và tải nhạc chất

download and analogue

lượng cao

radio services)
Tin nhắn đồng cấp sử dụng

Phân phối tỷ lệ rộng của cá

ba thành phần cũng như

video clip, dịch vụ karaoke,

tương tác với các media

video cơ bản quảng bá di

khác.(peer-to-peer

động ( wide scale

messaging using third party

distribution of video clips

content as well as interaction

karaoke services. Video-

with other media)

based mobile advertising)
Điện thoại cầm tay như thiết
bị thanh toán,với các chi tiết

M-comerce (thương
mại qua điện thoại

Thực hiện các giao dich và

thanh toán qua mạng tốc độ

thanh toán qua mạng di

cao để cho phép các giao dịc

động. ( Commission on

thưc hiện nhanh chóng

transactions ( including

(Mobile handsets as

gambling) and payment

payment devices, with pay

facilities undertaken over

ment details carried over

mobile network)

high speed networks to
enable rapid completion of

Mạng dữ liệu di động Truy cập các mạng nội bộ và

transactions)

Chuyển đôi file P2P, các

( mobile data

cơ sở dữ liệu cũng như cách

ứng dụng kinh doanh, ứng

networking)

sử dụng của các ứng dụng

dụng chia sẽ, thông tin

như CRM (Access to

M2M, di động intranet/

corporate intranets and

extrannet. (P2P file transfer,

database as well as the use

business applications,

of application such as CRM

appllication sharing, M2M

25