Các kỹ thuật then chốt trong LTE advanced

Đề tài:
CÁC KỸ THUẬT THEN CHỐT TRONG LTE-A

GVHD : Ths. Phạm Thị Thúy Hiền
Nhóm : 2

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


 Khi phiên bản đầu tiên của chuẩn LTE đang hoàn thành thì tâm
điểm của sự chú ý đang chuyển sang sự phát triển tiếp theo của
công nghệ này, đó là LTE-Advanced để đạt tới và thậm chí vượt xa
những yêu cầu của IMT-Advanced của ITU-R.
 Với những nghiên cứu nhằm cải thiện tốc độ truyền dẫn dữ liệu cho
người dùng, LTE-Advance đã ứng dụng rất nhiều kỹ thuật mới như
kỹ thuật kết hợp sóng mang (Carrier aggregation), kỹ thuật MIMO,
kỹ thuật các nút chuyển tiếp (Relay node), kỹ thuật phối hợp truyền
dẫn đa điểm

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A



Nội Dung:
Kỹ thuật kết hợp sóng mang
Kỹ thuật MiMo
Các nút chuyển tiếp

_____________________________________________________________________________

_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


KỸ THUẬT KẾP HỢP SÓNG MANG

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


I.

KỸ THUẬT KẾT HỢP SÓNG MANG



LTE thông thường có thể cung cấp dữ liệu bằng cách sử dụng các
dải tần số lên đến 20 MHz.
Nhưng khi ngày càng nhiều các công ty cung cấp dịch vụ và cùng
với nó là số lượng các thiết bị tranh giành tần số viễn thông ngày
càng nhiều, những dải rộng lên tới 20Mhz như vậy đang ngày
càng khan hiếm.
Phương pháp CA trong LTE-A cho phép các nhà khai thác kết
hợp các kênh rời rạc, nhỏ bé, phân tán
Phương pháp CA mở rộng băng tần tối đa của đường lên và
đường xuống bằng cách kết hợp nhiều sóng mang lại với nhau.






_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


KỸ THUẬT KẾT HỢP SÓNG MANG
Các CC (Phần tử sóng mang) có thể được kết hợp
Trong cùng một băng.
Giữa các băng khác nhau.
Liên tục hoặc không liên tục.

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


Cách kết hợp các CC (Component Carier)
_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


KỸ THUẬT KẾT HỢP SÓNG MANG
 Việc tăng độ rộng băng truyền dẫn góp phần thỏa mãn
hướng đến mục tiêu đạt tốc độ đỉnh rất cao của Lte
advanced. Việc mở rộng độ rộng băng sẽ được thực hiện
trong khi vẫn duy trì được tính tương thích phổ (không bị
nhiễu sóng mang).
 Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng kỹ thuật kết
hợp sóng mang trong đó nhiều sóng mang thành phần LTE
được kết hợp trên lớp vật lý để cung cấp độ rộng băng cần
thiết. Các sóngmang thành phần có thể có băng thông là 1.4,

3, 5, 10, 15, 20 MHz và tốiđa chỉ có 5 sóng mang thành
phần được kết hợp, từ đó băng thông kết hợp có thể lên tới
100MHz
_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


KỸ THUẬT KẾT HỢP SÓNG MANG
 Vì OFDM được sử dụng chung cho cả đường xuống nên phương
pháp kết hợp sóng mang chỉ đơn giản là mở rộng kích thước của
FFT trong phần băng gốc.
 Tuy nhiên trên đường lên sơ đồ SC-FDMA của LTE R8 không
cho phép mở rộng băng thông đơn giản, vì thế mỗi sóng mang
phần tử sẽ có một DTF riêng trước khi đến IFFT để phát. Kiểu
kết hợp sóng mang này sẽ hơi tăng PARP đường lên so với R8
tuy nhiên vẫn duy trì nó thấp hơn OFDMA, vì vậy đảm bảo chỉ
tăng tối thiểu tiêu thụ công suất đầu cuối.

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


KỸ THUẬT KẾT HỢP SÓNG MANG

1.2 Hiệu năng của kỹ thuật kết hợp sóng mang
Tốc độ dữ liệu đỉnh tăng lên khi thực hiện kết hợp phổ từ hai hay nhiều
băng tần tần số. Với phổ tần 100MHz và 5 sóng mang được kết hợp, tốc
độ dữ liệu có thể đạt đến 3Gbps cho đường xuống và 1,5Gbps cho đường
lên.
Tăng thông lượng trung bình của người dùng, đặc biệt khi số lượng

người dùng là quá lớn. Lập lịch sóng mang chung trong Nút B phát triển
cho phép sự lựa chọn sóng mang tối ưu do đó dẫn đến hiệu năng tốt nhất
và cân bằng tải tốt nhất giữa các sóng mang.

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


KỸ THUẬT MIMO

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


II. KỸ THUẬT MIMO TRONG LTE – A
2.1 Cải thiện các sơ đồ MIMO
•Kỹ thuật MIMO thông là kỹ thuật sử dụng nhiều anten phát và nhiều
anten thu để truyền dữ liệu.
•MIMO nâng cao đóng vai trò quan trọng trong tăng hiệu suất phổ tần .
•Các sơ đồ MIMO tăng cường đang được nghiên cứu cho cả đường lên
và đường xuống của LTE Advance


• MU-MIMO ( MIMO đa người dùng) cho phép các anten bao trùm tới vô
số các điểm truy nhập đọc lập và các mỗi thiết bị đầu cuối độc lập có 1
hoặc nhiều anten.


• SU-MIMO (MIMO đơn người dùng ) chú ý đến việc truyền thông
giữa một tập anten phát (a single multi-antenna transmitter) với một

tập anten thu ( a single multi-antenna receiver ).


2.2 MIMO đường xuống (Downlink ) trong LTE-A
2.2.1. Kỹ thuật đường xuống MU-MIMO
•Trên đường xuống các sơ đồ MU-MIMO (Muti-user MIMO: MIMO
đa người sử dụng ) được nghiên cứu để đảm bảo mức độ linh hoạt lập
biểu miền tần số cao hơn và tăng cường triệt nhiễu đa người sử dụng
•Phát triển sơ đồ MIMO lên đến tám anten phát tại eNodeB cũng được
nghiên cứu cho đường xuống so với cực đại chỉ bốn anten phát


2.2.2. Kỹ thuật đường xuống SU-MIMO
•Để đạt được hiệu suất phổ đỉnh đường 30bit/s/Hztăng số lớp truyền
dân của SU-MIMO lên 8 lớp.
•Cấu trúc RS sử dụng để đo CQI và giải điều chế PDSCH ( kênh vật lý
chia sẻ đường xuống )  LTE Advance 8 Tx sẽ được xây dựng trên cơ
sở chia các tín hiệu tham chuẩn thành các CSI-RS (Channel State
Information RS: RS thông tin trạng thái kênh ) và RS giải điều chế,


• Bảng 10.3. Sắp xếp từ mã vào lớp



• Hình 10.4. Sờ đồ sắp xếp từ mã vào lớp
•

CW: Code word

2.3 MIMO đường lên ( uplink ) trong LTE-A
Kỹ thuật đường lên SU-MIMO
•Trên đường lên, SU-MIMO (single user MIMO: MIMO đơn người sử
dụng ) được coi là một trong số các kỹ thuật then chốt đảm bảo cải
thiện đáng kể thông lượng người sử dụng tại biên ô so với LTE R8
•Các đầu cuối SU-MIMO được xây dựng trên sơ đồ phân tập phát vong
hở khi việc thu thập thông tin trạng thái kênh không thể hoặc không khả
thi.
•Hiệu năng tốt của các sơ đồ phân tập phát vòng hở trong các điều kiện
kênh khác nhau là rất quan trọng để đảm bảo phủ sóng và dung lượn
người sử dụng cho các đầu cuối SU-MIMO.


KỸ THUẬT CÁC NÚT CHUYỂN TIẾP TRONG LTE-A

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


CÁC NÚT CHUYỂN TIẾP RN
 Trong thông tin di động, các user ở khu vực rìa cell thường thu tín
hiệu với SNR rất thấp vì xa trạm gốc. Hệ thống 4G lại yêu cầu
truyền dữ liệu tốc độ cao nên những user ở rìa cell sẽ không đáp
ứng được tốc độ theo yêu cầu đó. Sử dụng kỹ thuật chuyển tiếp để
mở rộng vùng phủ sóng ở khu vực rìa cell, giúp các user ở khu vực
rìa cell vẫn đảm bảo được tốc độ truyền dữ liệu cao đúng như yêu
cầu của hệ thống 4G
 Hệ thống 4G truyền tải dữ liệu tốc độ cao nên tiêu tốn nhiều năng
lượng của trạm gốc cũng như của thiết bị người dùng hơn so với

các hệ thống trước. Sử dụng kỹ thuật chuyển tiếp giúp cải thiện
được công suất tiêu thụ nên tiết kiệm được năng lượng, làm tăng
thời gian sống của trạm gốc cũng như các thiết bị ngời dùng trong
hệ thống 4G.

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


CÁC NÚT CHUYỂN TIẾP RN
Chuyển tiếp lớp 1
Chuyển tiếp lơp 1 chỉ sử dụng các bộ lặp. Các bộ lặp thu tín
hiệu, khuyếch đại và phát lại thông tin.
Các đầu cuối có thể sử dụng tín hiệu được phát lặp và tín hiệu
trực tiếp. Tuy nhiên để kết hợp hai tín hiệu này một cách có lợi,
trễ thu giữa chúng phải nhỏ hơn thời gian CP (tiền tố).

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A


CÁC NÚT CHUYỂN TIẾP RN

_____________________________________________________________________________
_Các kỹ thuật then chốt trong LTE-A