Lời mở đầu
Lời mở đầu
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, chất lượng cuộc sống của con
người ngày càng được nâng cao, đặc biệt là trong lĩnh vực công nghệ thông tin và
truyền thông. Các hệ thống thông tin lần lượt được nghiên cứu, thử nghiệm và triển
khai trải khắp trên thế giới và gần đây nhất là hệ thống thông tin di động 4G với
công nghệ LTE-Advanced đang là tâm điểm phát triển công nghệ của các nhà
mạng. Dịch vụ viễn thông theo nhu cầu phát triển kinh tế xã hội ngày hôm nay rất
đa dạng và phong phú. Các dịch vụ viễn thông truyền thống trước đây được phân
tách làm hai loại dịch vụ chính là thoại và truyền dữ liệu, thì môi trường băng rộng
(bản chất mạng trên hoàn toàn trên nền IP) đã cho phép khả năng truyền đồng thời
một lúc thoại, dữ liệu, hình ảnh ở mọi hình thức như di động, cố định, mọi nơi, mọi
chỗ ... đã làm cho thị trường viễn thông thay đổi căn bản về hình thức, nội dung các
dịch vụ. Hội tụ trong cung cấp dịch vụ là các mục đích theo đuổi của các nhà thiết
kế hệ thống, cung cấp thiết bị và dịch vụ. Băng rộng chính là môi trường duy nhất
đáp ứng các yêu cầu về hội tụ trong công nghệ và dịch vụ. Chính vì vậy các công
nghệ băng rộng được nghiên cứu, áp dụng và phát triển rộng rãi trên toàn cầu cho
phép dung lượng, tốc độ đường truyền lên đến hàng trăm Mb/s thậm chí đạt 1Gb/s.
Công nghệ LTE và gần đây nhất là LTE-Advanced đã được nghiên cứu, phát
triển và triển khai ở rất nhiều nơi trên thế giới. Công nghệ mới được triển khai đã
đáp ứng các nhu cầu và đòi hỏi của xã hộingày càng cao về tốc độ truyền tin, độ
chính xác, đa dạng hoá các dịch vụ. Tuy vậy, các bộ khuếch đại sử dụng trong các
hệ thống thông tin liên lạc nói chung và trong công nghệ LTE-Advanced nói riêng
có đặc tính phi tuyến nằm ở đầu cuối phạm vi hoạt động của hệ thống. Đặc tính phi
tuyến này tạo ra sự mở rộng phổ gây can nhiễu kênh lân cận cho các hệ thống bên
cạnh tần số phát. Đồng thời nó cũng gây ra méo trong tần số phát và làm giảm chất
lượng tín hiệu. Để giảm đặc tính phi tuyến, bộ khuếch đại cần hoạt động ở mức
năng lượng thấp, tuy nhiên, điều này dẫn tới hiệu suất thấp, độ tin cậy thấp và chi
phí hoạt động đều kém hiệu quả. Một phương án hiện nay đang được nghiên cứu, áp
1
Lời mở đầu
dụng để điều hành các bộ khuếch đại hoạt động dưới công suất tối đa của nó là sử
dụng kỹ thuật tiền méo số (DPD).
Nội dung của luận án này gồm có 4 chương:
Chương 1 : Giới thiệu. Giới thiệu quá trình phát triển của các hệ thống
thông tin di động và sự xuất hiện của công nghệ 4G cũng như LTE-Advanced.
Chương 2 : Công nghệ LTE trong thông tin di động. Trình bày công nghệ
LTE bao gồm: kiến trúc vật lý, truy nhập vô tuyến, các dịch vụ trên nền LTE và tình
hình triển khai LTE trên thế giới.
Chương 3 : Công nghệ LTE-Advanced trong thông tin di động. Giới thiệu
sự phát triển LTE-Advanced và những công nghệ được đề xuất cho LTE-Advanced.
Chương 4 : Kỹ thuật tiền méo số trong LTE-Advanced. Giới thiệu kỹ thuật
tiền méo số được sử dụng trong LTE-Advanced, cụ thể là sử dụng mạch tiền méo số
(DPD).
Trong khuôn khổ luận án này, Em nghiên cứu và thực hiện với mục đích áp
dụng những kiến thức tiếp thu trong nhà trường, trên thế giới nhằm tìm hiểu một
trong những kỹ thuật quan trọng đối với tương lai phát triển của LTE-Advanced là
kỹ thuật tiền méo số. Với kỹ thuật này tiên tiến này, đặc tính phi tuyến bộ khuếch
đại được giảm thiểu, nâng cao hiệu suất của bộ khuếch đại, độ tin cậy và giảm chi
phí hoạt động.
Trong quá trình thực hiện luận án không tránh khỏi nhiều thiếu sót, em mong
nhận được nhiều ý kiến đóng góp của thầy cô giáo, các đồng nghiệp để luận án
được hoàn thiện và mang tính thực tế hơn.
Qua lời mở đầu, em xin được gửi lời trân trọng cảm ơn PGS.TS Nguyễn Hữu
Trung đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận
án này.
Em xin chân thành cảm ơn!
2
Mục lục
Lời mở đầu ..............................................................................................................1
Mục lục ...................................................................................................................3
Danh sách hình vẽ ...................................................................................................5
Danh sách bảng .......................................................................................................7
Chương 1: ...............................................................................................................8
Giới thiệu ................................................................................................................8
1.1 Giới thiệu ....................................................................................................8
1.2 Quá trình phát triển của thông tin di động trước LTE ...................................9
1.3 Các động lực cho LTE................................................................................11
1.4 Quá trình 3GPP ..........................................................................................14
Chương 2: .............................................................................................................17
Công nghệ LTE trong thông tin di động ................................................................17
2.1 Tổng quan về công nghệ LTE.....................................................................17
2.1.1 Giới thiệu về công nghệ LTE...................................................................17
2.1.2 Các dịch vụ triển khai trên LTE...............................................................21
2.1.3 Quản lý tài nguyên vo tuyến ....................................................................26
2.2 Kiến trúc mạng LTE...................................................................................26
2.3 Truy nhập vô tuyến trong LTE ...................................................................32
2.3.1 Các chế độ truy nhập vô tuyến.................................................................32
2.3.2 Băng tần truyền dẫn.................................................................................33
2.3.3 Kỹ thuật đa truy nhập ..............................................................................34
2.3.4 Kỹ thuật đa anten MIMO.........................................................................36
2.4 Lớp vật lý LTE...........................................................................................39
2.4.1 Điều chế ..................................................................................................39
2.4.2 Truyển tải dữ liệu người sử dụng hướng lên ............................................40
2.4.3 Truyển tải dữ liệu người sử dụng hướng xuống .......................................45
3
2.5 Các thủ tục truy nhập LTE .........................................................................50
2.5.1 Dò tìm tế bào...........................................................................................50
2.5.2 Truy nhập ngẫu nhiên..............................................................................51
Kết luận chương 2............................................................................................52
Chương 3: .............................................................................................................53
Công nghệ LTE – Advanced trong thông tin di động.............................................53
3.1 LTE - Advanced.........................................................................................53
3.2 Những công nghệ đề xuất cho LTE - Advanced .........................................54
3.2.1 Băng thông và phổ tần.............................................................................54
3.2.2 Giải pháp đa anten...................................................................................55
3.2.3 Truyền dẫn đa điểm phối hợp ..................................................................55
3.2.4 Các bộ lặp và chuyển tiếp........................................................................56
3.2.5 MCMC CDMA .......................................................................................57
3.2.5.1 Hệ thống Multicarrier CDMA ..............................................................57
3.2.5.2 Hệ thống Multicode CDMA ...............................................................61
3.2.5.3 Hệ thống MCMC CDMA ....................................................................65
Kết luận chương 3............................................................................................69
Chương 4: .............................................................................................................70
Kỹ thuật tiền méo số trong LTE - Advanced..........................................................70
4.1 Méo số trong LTE - Advanced ...................................................................70
4.2 Mạch tiền méo số đa thức...........................................................................73
4.3 Ví dụ về triển khai DPD............................................................................76
Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo ..........................................................82
Các thuật ngữ viết tắt.............................................................................................83
Tài liệu tham khảo.................................................................................................85
4
Danh sách hình vẽ
Hình 1.1: Tổ chức của 3GPP ..................................................................................15
Hình 2.1: Định hướng phát triển các thế hệ mạng di động ......................................18
Hình 2.2: Các định hướng phát triển các phiên bản của LTE ..................................19
Hình 2.3: Cấu trúc tổ chức mạng và băng thông ....................................................20
Hình 2.4: Kiến trúc của mạng LTE .........................................................................21
Hình 2.5: Cấu trúc mạng LTE áp dụng SAE ...........................................................27
Hình 2.6: Kiến trúc của LTE và SAE......................................................................27
Hình 2.7: Cấu trúc tổ chức mạng LTE ....................................................................28
Hình 2.8: OFDMA và SC-FDMA truyền một chuỗi ký hiệu dữ liệu QPSK . ..........35
Hình 2.9: Các chế độ truy nhập kênh vô tuyến........................................................37
Hình 2.10: MIMO 2x2 không có tiền mã hóa .........................................................38
Hình 2.11: Các chòm điểm điều chế trong LTE ......................................................39
Hình 2.12: Cấp phát tài nguyên hướng lên điều khiển bởi bộ lập biểu eNodeB ......41
Hình 2.13: Cấu trúc khung LTE FDD.....................................................................42
Hình 2.14: Tốc độ dữ liệu giữa các TTI theo hướng lên..........................................42
Hình 2.15: Cấu trúc khe đường lên với tiền tố vòng ngắn và dài.............................43
Hình 2.16: Chuỗi mã hóa kênh PUSCH .................................................................44
Hình 2.17: Ghép kênh của thông tin điều khiển và dữ liệu......................................45
Hình 2.18: Cấp phát tài nguyên đường xuống tại eNodeB ......................................46
Hình 2.19: Cấu trúc khe đường xuống cho băng thông 1.4MHz..............................47
Hình 2.20: Chuối mã hóa kênh DL-SCH ................................................................47
Hình 2.21: Ví dụ về chia sẻ tài nguyên đường xuống giữa PDCCH & PDSCH ......48
Hình 2.22: Sự tạo thành tín hiệu hiệu hướng xuống ................................................49
Hình 2.23: Thủ tục truy nhập ngẫu nhiênt...............................................................50
Hình 3.1: Ví dụ về khối tập kết sóng mang .............................................................55
Hình 3.2: Truyền dẫn đa điểm phối hợp..................................................................56
5
Hình 3.3: Chuyển tiếp trong LTE -Advanced .........................................................57
Hình 3.4: Sự tạo tín hiệu MC-CDMA cho một người dùng.....................................58
Hình 3.5: Nguyên tắc tạo tín hiệu MC-CDMA .......................................................59
Hình 3.6: Máy phát MC-CDMA tuyến xuống.........................................................60
Hình 3.7: Sơ đồ khối bộ phát Multi-Code CDMA kiểu song song ..........................61
Hình 3.8: Sơ đồ khối bộ thu Multi-Code CDMA kiểu song song ............................62
Hình 3.9: Mô hình bộ phát và thu hệ thống Multi-code CDMA kiểu truyền M-ary .63
Hình 3.10: Mô hình Multi-Code CDMA tổng quát .................................................64
Hình 3.11: Sự tạo tín hiệu rời rạc PMC-MC-CDMA ..............................................66
Hình 3.12: Sơ dồ rút gọn cho sự tạo tín hiệu rời rạc PMC-MC-CDMA ..................67
Hình 3.13: Sự tạo tín hiệu rời rạc MMC-MC-CDMA .............................................68
Hình 4.1: Nguyên lý tiền méo số ..........................................................................71
Hình 4.2: Cấu trúc tiền méo số ...............................................................................73
Hình 4.3: Cấu trúc có bộ nhớ đa thức và cấu trúc đa thức phi tuyến ......................75
Hình 4.4: Hệ thống DPD kết hợp SystemVue, máy phát tín hiệu, tín hiệu và phân
tích ........................................................................................................................76
Hình 4.5: Trích xuất mô hình (a) với cả đầu vào và đầu ra PA, (b) với cả đầu vào và
đầu ra của băng thông cơ bản..................................................................................78
Hình 4.6: Đường đặc tính DPD khi tích hợp 2 kênh lân cận sóng mang 20 MHz ....79
Hình 4.7: Đường đặc tính DPD khi tích hợp 3 kênh lân cận sóng mang 20 MHz ...80
Hình 4.8: Đường đặc tính DPD khi tích hợp 2 kênh lân cận sóng mang 20 MHz và 1
kênh 20MHz không lân cận ...................................................................................80
Hình 4.9: Đường đặc tính DPD khi tích hợp 1 kênh lân cận sóng mang 20 MHz và 1
kênh 20MHz không lân cận ...................................................................................81
6
Danh sách bảng
Bảng 2.1: Các yêu cầu về hiệu suất phổ và lưu lượng người dùng .........................25
Bảng 2.2: So sánh 3G và LTE ................................................................................32
Bảng 4.1: So sánh các kỹ thuật tuyến tính hóa .......................................................70
7
Chương 1. Giới thiệu
Chương 1:
Giới thiệu
1.1 Giới thiệu
Truyền thông di động đã thành nhu cầu thiết yếu của đời sống. Trải qua nhiều
thập kỷ, từ một công nghệ đắt tiền cho một phạm vi hẹp người dùng, nó đã trở
thành hệ thống quá phổ biến và được sử dụng hầu khắp mọi nơi trên thế giới. Từ
những thí nghiệm đầu tiên về thông tin vô tuyến được thực hiện bởi Guglielmo
Marconi từ những năm 1890, thông tin vô tuyến di động đã phát triển được một thời
gian dài. Để hiểu rõ các hệ thống thông tin di động phức tạp ngày nay thì cần phải
hiểu được chúng đã bắt nguồn và phát triển như thế nào. Nhiệm vụ phát triển các
công nghệ di động cũng thay đổi, không chỉ còn là mối quan tâm của từng quốc gia
hay khu vực nào đó mà trở thành nhiệm vụ quan trọng của các tổ chức tiêu chuẩn
hóa toàn cầu ví dụ như Dự án các thành viên thế hệ 3(3GPP) liên quan đến hàng
nghìn người.
Công nghệ di động thường chia thành các thế hệ, 1G là các hệ thống vô tuyến di
động tương tự sử dụng vào những năm 1980, 2G là các hệ thống điện thoại di động
kỹ thuật số đầu tiên, và 3G là các hệ thống di động đầu tiên xử lý dữ liệu băng
thông rộng. Tiến hóa thời gian dài viết tắt tên tiếng Anh LTE thường được gọi là
8
Chương 1. Giới thiệu
“4G” nhưng nhiều tranh cãi cho rằng LTE phiên bản 10, cũng được biết đến là LTEAdvanced mới là bước phát triển thực sự lên thế hệ thứ 4, với phiên bản phát hành
đầu tiên (phiên bản 8) sau đó được đánh nhãn là “3,9G”. Cuộc đua để tăng các con
số vào thế hệ thông tin di động thực chất chỉ là vấn đề ghi lại nhãn. .
Thực tế, cần phải chỉ rõ rằng LTE và LTE-Advanced có cùng một công nghệ,
“Advanced” chẳng qua là nhãn được gắn thêm vào để làm nổi bật mối liên quan
giữa LTE phiên bản 10 (LTE-Advanced) và ITU/IMT- Advanced. Việc này không
biến LTE-Advanced trở thành một hệ thống khác hẳn với LTE và nó cũng không
phải là bước phát triển cuối cùng của LTE. Khía cạnh quan trọng khác phải kể đến
là việc tiếp tục phát triển LTE và LTE-Advanced vẫn là nhiệm vụ mà 3GPP đang
thực hiện, chính diễn đàn này đã phát triển hệ thống 3G đầu tiên (WCDMA/HSPA).
1.2 Quá trình phát triển của thông tin di động trước LTE
Hiệp hội truyền thông liên bang Hoa Kỳ (FCC) đã phê duyệt dịch vụ có tính
thương mại đầu tiên cho điện thoại di động trên phương tiện giao thông năm 1946,
từ nhà cung cấp AT&T. Năm 1947, AT&T cũng giới thiệu khái niệm mạng tế bào
tái sử dụng tần số vô tuyến, về sau đã trở thành nền tảng cơ bản cho tất các hệ thống
thông tin di động thế hệ tiếp theo. Các hệ thống giống như vậy được khai thác bởi
một vài nhà quản trị mạng điện thoại độc quyền và các nhà mạng điện thoại có dây
trong suốt những năm 1950 và 1960, đa phần chúng đều sử dụng các thiết bị cồng
kềnh và tiêu tốn năng lượng và việc dùng các xe dịch vụ khiến số lượng người dùng
bị giới hạn.
Sự gia tăng các thuê bao và nhu cầu sử dụng do thông tin di động ngày càng trở
thành mối quan tâm lớn từ nhiều phía, không như lúc đầu chỉ là từ phía các nhà khai
thác. Các hệ thống thông tin di động quốc tế đã hình thành vào đầu những năm
1980, nổi tiếng nhất là NMT xuất hiện ở các nước Bắc Âu, AMPS ở Mỹ, TACS ở
châu Âu, và J-TACS ở Nhật. Thiết bị tuy nhiên vẫn còn cồng kềnh, phải dùng các
xe dịch vụ, chất lượng âm thanh thoại chưa tương xứng, hiện tượng xuyên âm cuộc
gọi “cross-talk” giữa nhiều người dùng vẫn diễn ra thường xuyên. NMT đã phát
triển khái niệm “chuyển vùng” là dịch vụ cho những người đi du lịch bên ngoài
9
Chương 1. Giới thiệu
phạm vi phủ sóng của nhà mạng họ sử dụng. Điều này đem lại một thị trường lớn
hơn cho mạng điện thoại di động, thu hút càng nhiều công ty tham gia hơn vào thị
trường kinh doanh mạng điện thoại di động.
Các hệ thống mạng di động tương tự tế bào thế hệ đầu tiên hỗ trợ “các dịch vụ
điện thoại đời cũ” (POTS) – được định nghĩa là thoại với một số dịch vụ bổ sung
liên quan. Với sự ra đời của truyền thông kỹ thuật số trong những năm 1980, đã tạo
nên cơ hội để phát triển một thế hệ thứ hai cho các hệ thống và chuẩn giao tiếp di
động dùng kỹ thuật số. Công nghệ số đem lại cơ hội tăng cường khả năng của hệ
thống, đem lại chất lượng dịch vụ đồng đều hơn và khả năng phát triển nhiều thiết
bị di động hấp dẫn và có tính di động cao hơn.
Tại châu Âu, dự án GSM (ban đầu là Groupe Special Mobile, sau này trở thành
Hệ thống di động toàn cầu) có mục đích phát triển một hệ thống điện thoại di động
trên toàn châu Âu được bắt đầu từ giữa những năm 1980 bởi ủy ban viễn thông tại
CEPT(Hội nghị châu  cho các nhà quản lý Bưu chính Viễn thông (CEPT) bao
gồm các nhà quản lý viễn thông từ 48 quốc gia) và sau đó tiếp tục thực hiện bởi
Viện tiêu chuẩn mới cho viễn thông châu Âu (ETSI). Chuẩn GSM dựa vào đa truy
nhập phân chia thời gian TDMA, các tiêu chuẩn của Mỹ US-TDMA và của Nhật
PDC cũng được giới thiệu vào cùng khoảng thời gian đó. Một chuẩn được phát triển
sau đó gọi là đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) hay IS – 95 cũng được hoàn
thiện tại Mỹ vào năm 1993.
Tất cả các chuẩn này là “băng hẹp” có nghĩa là chúng hướng vào các dịch vụ
“băng thông thấp” chẳng hạn như thoại. Khi truyền thông di động số thế hệ hai xuất
hiện, nó đem lại cơ hội cung cấp các dịch vụ dữ liệu trên các mạng truyền thông di
động. Các dịch vụ chủ yếu được giới thiệu trong 2G là tin nhắn văn bản (SMS) và
các dịch vụ dữ liệu chuyển mạch như dịch vụ email thư điện tử hay các ứng dụng
dịch vụ khác, ban đầu mới chỉ có tốc độ dữ liệu đỉnh khiêm tốn là 9.6 kbit/s. Tốc độ
dữ liệu cao hơn được giới thiệu sau này cho hệ thống 2G đạt được bằng cách gán
nhiều khe thời gian cho một người dùng và thông qua lược đồ mã hóa sửa đổi.
10
Chương 1. Giới thiệu
Dữ liệu gói trên các hệ thống mạng tế bào trở nên thực tế hơn trong suốt nửa
cuối những năm 1990, khi dịch vụ vô tuyến chuyển mạch gói thông dụng (GPRS)
được giới thiệu cho GSM và dữ liệu gói cũng được thêm vào các công nghệ mạng
di động khác như trong chuẩn PDC của Nhật. Những công nghệ này thường được
gọi là 2.5G. Sự thành công của dịch vụ dữ liệu không dây iMode ở Nhật, bao gồm
một hệ thống dịch vụ sinh thái hoàn chỉnh từ phân phối dịch vụ, cước ,v.v.. đã đưa
ra một tín hiệu rõ ràng về tiềm năng của các ứng dụng chuyển mạch gói, mặc dù tại
thời điểm đó, tốc độ dữ liệu hỗ trợ còn khá là thấp.
Với sự ra đời của 3G và giao diện vô tuyến băng thông cao hơn của UTRA (
Truy nhập sóng vô tuyến mặt đất toàn cầu) đã đem lại khả năng mở rộng nhiều dịch
vụ mới chỉ được gợi ý trong 2G và 2,5G. Sự phát triển truy nhập vô tuyến 3G được
thực hiện hiện nay là 3GPP. Tuy nhiên, các bước đi ban đầu cho 3G được thực hiện
ngay ở những năm đầu 1990, rất lâu trước khi 3GPP được hình thành.
Một yếu tố nữa để tạo ra 3G là việc quốc tế hóa các tiêu chuẩn di động. GSM là
một dự án toàn châu Âu, nhưng nhanh chóng trở thành mối quan tâm trên toàn thế
giới và chuẩn GSM đã phát triển ở một số quốc gia ngoài châu Âu. Một chuẩn
chung toàn cầu sẽ đem lại lợi ích về kinh tế do thị trường sản phẩm sẽ mở rộng hơn.
Điều này dẫn đến sự hợp tác quốc tế chặt chẽ hơn xung quanh công nghệ di động
3G hơn là các công nghệ thế hệ trước.
1.3 Các động lực cho LTE
Sự phát triển của các hệ thống 3G lên 4G được thúc đẩy nhờ sự phát triển và
sáng tạo của các dịch vụ mới cho thiết bị di động, cho phép ứng dụng công nghệ
cao vào các hệ thống di động. Ngoài ra còn do sự phát triển thị trường trong đó các
hệ thống di động được vận hành và triển khai nhờ sự cạnh tranh giữa các nhà vận
hành mạng, thách thức từ các công nghệ di động khác, và việc sử dụng thường
xuyên phổ tần cũng như các yếu tố về thị trường khác của các hệ thống di động.
Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ viễn thông di động, điện tử tiêu dùng
và các thiết bị di động chuyên dụng đã có dấu ấn đáng kể trong suốt 20 năm qua.
Định luật Moore chỉ ra rằng sự phát triển liên tục của tốc độ xử lý và kích thước bộ
11
Chương 1. Giới thiệu
nhớ tăng kèm theo việc giảm kích thước, công suất tiêu thụ và giá thành thiết bị.
Màn hình màu độ phân giải cao và các cảm biến hình ảnh cỡ megapixel cũng được
triển khai trên tất cả các thiết bị di động. Kết hợp với đường truyền internet tốc độ
cao dựa trên mạng sợi quang, chúng ta nhìn thấy tiềm năng công nghệ cao như LTE
sẽ đi vào tận tay người tiêu dùng trong lĩnh vực viễn thông di động.
Sự gia tăng nhanh chóng việc sử dụng internet để cung cấp tất cả các loại hình
dịch vụ từ những năm 1990 đã khiến cho các hệ thống di động 2G và 3G được sử
dụng rộng rãi hơn. Bước phát triển tiếp theo tất nhiên sẽ là các dịch vụ dựa trên
internet trên các thiết bị di động, sự sáng tạo ngày nay được biết đến với cái tên di
động băng rộng mobile broadband. Có thể hỗ trợ dịch vụ tương tự dịch vụ dựa trên
giao thức Internet (IP) trong các thiết bị di động mọi người sử dụng tại nhà với kết
nối băng rộng cố định là thách thức chính và động lực cho sự phát triển của LTE.
Một vài dịch vụ cũng được hỗ trợ bởi các hệ thống phát triển từ 2,5G, những vẫn
chưa phải là các hệ thống được thiết kế chính cho các dịch vụ dựa trên IP để cuộc
cách mạng cho IP di động được cất cánh. Một khía cạnh thú vị của sự đan xen các
dịch vụ băng rộng tới các thiết bị di động là sự ưa thích về di động được thêm vào.
Vị trí di động, các khả năng chuyển vùng và di chuyển thực tế đã tạo ra các nhiều
dịch mới được thiết kế riêng cho môi trường di động.
Điện thoại cố định (POTS) và các công nghệ di động thế hệ đầu tiên được xây
dựng cho các dịch vụ chuyển mạch, chủ yếu là thoại. Các dịch vụ dữ liệu đầu tiên
dựa trên GSM là chuyển mạch, dịch vụ chuyển mạch gói GPRS là công nghệ thêm
vào sau. Điều này cũng ảnh hưởng đến sự phát triển ban đầu của 3G, công nghệ dựa
trên dịch vụ chuyển mạch với các dịch vụ chuyển mạch gói được thêm vào.
Không phải đến tận khi 3G phát triển từ HSPA và sau này là LTE/LTE –
Advanced thì các dịch vụ chuyển mạch gói và IP mới trỏ thành mục tiêu thiết kế
chính. Các dịch vụ chuyển mạch cũ vẫn được duy trì, nhưng LTE sẽ được cung cấp
dựa trên IP, với thoại trên IP (VoIP) là một ví dụ. IP bản thân là một dịch vụ không
đóng và do đó cho phép triển khai nhiều dịch vụ khác nhau.
12
Chương 1. Giới thiệu
Các thông số thiết kế chính liên quan đến dịch vụ dành cho một giao diện vô
tuyến hỗ trợ đa dịch vụ là:
Tốc độ dữ liệu: Nhiều dịch vụ có tốc độ dữ liệu thấp như thoại vẫn rất quan
trọng và chiếm thị phần lớn trong toàn bộ dung lượng mạng di động, trong
khi chính các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao hơn đòi hỏi cần phải thiết kế các
giao diện vô tuyến. Yêu cầu ngày càng tăng của dịch vụ dữ liệu tốc độ cao để
duyệt web, truyền file và luồng dữ liệu khiến tốc độ dữ liệu đỉnh (max) trong
các hệ thống di động tăng từ Kbit/s cho 2G lên tới Mbit/s cho 3G và tiến gần
đến Gbit/s cho 4G.
Độ trễ: Các dịch vụ tương tác như chơi game thời gian thực, duyệt web,
truyền file tương tác yêu cầu độ trễ phải cực thấp, khiến tiêu chí này trở
thành mục tiêu thiết kế quan trọng. Tuy nhiên nhiều ứng dụng như thư điện
tử và truyền hình yêu cầu về độ trễ không cao. Trễ của 1 gói từ 1 máy chủ
đến một máy khách và ngược lại được gọi là “latency” – độ trễ dữ liệu.
Dung lượng: Theo quan điểm của nhà khai thác mạng di động, không chỉ có
tốc độ dữ liệu đỉnh cung cấp cho người dùng đầu cuối mới là thông số quan
trọng, mà tốc độ dữ liệu tổng thể trung bình được triển khai tại mỗi trạm gốc
và mỗi hezt của phổ cấp phát cũng quan trọng. Dung lượng đo được gọi là
hiệu suất phổ. Trong trường hợp thiếu dung lượng trong một hệ thống di
động, chất lượng dịch vụ QoS cho mỗi người dùng đầu cuối độc lập có thể bị
suy giảm.
Không chỉ yêu cầu gia tăng các dịch vụ mới và nâng cao hơn dung lượng hệ
thống cũng như tốc độ bít đỉnh cần thiết cho sự phát triển của công nghệ này lên
4G. Còn có một yêu cầu khác là cần thêm nhiều tài nguyên phổ để mở rộng hệ
thống và yêu cầu này dẫn đến cuộc cạnh tranh giữa số lượng các nhà khai thác
mạng di động đang gia tăng và giữa các công nghệ tương tự nhau để cung cấp các
dịch vụ băng rộng di động.
Cùng với việc nhiều phổ thêm vào để sử dụng cho di động băng rộng, xuất hiện
một yêu cầu cần thiết phải vận hành các hệ thống di động trong một số các băng tần
13
Chương 1. Giới thiệu
khác nhau, trong các cấp phát phổ khác nhau về kích thước và thỉnh thoảng là trong
phổ bị phân mảnh. Điều này đòi hỏi việc sử dụng phổ phải có tính linh hoạt cao để
đáp ứng cho một băng thông kênh hay thay đổi. Chính lí do này dẫn đến một động
lực mới và là tham số thiết kế chính cho LTE.
Yêu cầu của các dịch vụ di động mới và sự phát triển của giao diện vô tuyến lên
LTE được coi là một động lực để tạo ra mạng lõi. Mạng lõi được phát triển cho
GSM vào những năm 1980 là sự mở rộng để hỗ trợ GPRS, EDGE và WCDMA vào
những năm 1990, nhưng vẫn chủ yếu tập trung vào lĩnh vực mạng chuyển mạch.
Một kiến trúc hệ thống được phát triển (SAE) tạo ra cùng thời điểm khi LTE bắt
đầu phát triển đã dẫn đến một công nghệ EPC (Evolved Packet Core), được tạo ra
để hỗ trợ HSPA và LTE/LTE-Advanced, lại tập trung và lĩnh vực chuyển mạch gói.
1.4 Quá trình 3GPP
Dự án thành viên thế hệ thứ ba (3GPP) là tổ chức phát triển chuẩn xác định tiêu
chuẩn LTE/LTE-Advanced, cũng như 3G UTRA và các hệ thống 2G GSM. 3GPP
là một dự án thành viên được hình thành bởi các tổ chức tạo chuẩn ETSI, ARIB,
TTC, TTA, CCSA và ATIS. 3GPP bao gồm 4 nhóm chuẩn công nghệ (TSGs)- xem
hình 1.1.
Một dự án thành viên song hành cùng 3GPP được gọi là 3GPP2 được hình
thành trong năm 1999. Nó cũng phát triển các chuẩn 3G, nhưng cho CDMA2000, là
công nghệ 3G được phát triển từ 2G CDMA dựa trên chuẩn IS-95. Đây cũng là một
dự án toàn cầu, và các thành viên ban tổ chức là ARIB, CCSA, TIA, TTA, và
TTC.
Mạng truy nhập vô tuyến 3GPP TSG RAN (Radio Access Network) là nhóm
chuẩn đặc tả kỹ thuật đã phát triển WCDMA, tiến hóa thành HSPA, cũng giống như
LTE/LTE-Advanced, đang ở vị trí dẫn đầu công nghệ. TSG RAN bao gồm năm
nhóm hoạt động (WGs):
14
Chương 1. Giới thiệu
Hình 1.1 Tổ chức của 3GPP
1. RAN WG1, giải quyết các các thông số kỹ thuật lớp vật lý.
2. RAN WG2, giải quyết các thông số kỹ thuật giao diện lớp 2 và lớp 3 giao
diện vô tuyến.
3. RAN WG3, giải quyết các giao diện RAN cố định - ví dụ, giao diện giữa các
nút trong RAN - nhưng cũng là giao diện giữa mạng RAN và mạng lõi khác.
4. RAN WG4, giải quyết các tần số vô tuyến (RF) và quản lý tài nguyên vô
tuyến (RRM) cho các yêu cầu về hiệu suất.
5. RAN WG 5, giải quyết các thử nghiệm hợp chuẩn thiết bị đầu cuối.
Nội dung của 3GPP khi được hình thành năm 1998 đã được dùng để chuẩn hóa
toàn cầu cho hệ thống di động dựa trên các mạng lõi dùng GSM bao gồm truy nhập
vô tuyến dựa trên WCDMA của UTRA FDD và TD-CDMA dựa trên giao diện vô
tuyến dùng chế độ UTRA TDD. Nhiệm vụ duy trì và phát triển tiêu chuẩn kỹ thuật
GSM/EDGE được thêm vào 3GPP ở nội dung sau và công việc này cũng bao gồm
việc bổ sung các chuẩn LTE (E-UTRA). Các chuẩn UTRA, E-UTRA và
15
Chương 1. Giới thiệu
GSM/EDGE được phát triển, duy trì và chấp thuận trong 3GPP. Sau khi được chấp
thuận, các thành viên của tổ chức sẽ chuyển đổi chúng thành các chuẩn tương ứng
phù hợp cho mỗi khu vực.
Cùng với các công việc ban đầu của 3GPP, một hệ thống 3G dựa trên TDSCDMA được triển khai ở Trung Quốc. TD-SCDMA thực chất là sự kết hợp giữa
phiên bản 4 của tiêu chuẩn 3GPP và chế độ TDD bổ sung.
Công việc mà 3GPP thực hiện liên quan mật thiết đến các khuyến nghị của ITU
và kết quả của công việc này phải được nộp lên ITU. Các thành viên tổ chức buộc
phải xác định các yêu cầu của từng vùng và dẫn đến các tùy chọn cho chuẩn. Ví dụ
là các băng tần khu vực và các yêu cầu bảo vệ nội bộ cho vùng đó. Yêu cầu xác
định tiêu chuẩn với đi kèm nhận thức về chuyển vùng quốc tế và luân chuyển thiết
bị đầu cuối. Điều này ám chỉ rằng nhiều yêu cầu mang tính khu vực quan trọng sẽ
là yêu cầu mang tính toàn cầu cho các thiết bị đầu cuối, do một thiết bị đầu cuối
chuyển vùng phải thỏa mãn các yêu cầu khắt khe nhất từ tất cả các yêu cầu mang
tính khu vực. Khả năng tùy chọn trong các tiêu chuẩn sẽ phổ biến trong các trạm
gốc hơn là đối với thiết bị đầu cuối.
Các tiêu chuẩn của tất cả các phiên bản có thể được cập nhật sau mỗi lần thiết
lập các yêu cầu TSG, được tiến hành 4 năm một lần. Các văn bản 3GPP được chia
làm các phiên bản, mỗi phiên bản có một tập các đặc điểm thêm vào được so sánh
với các phiên bản trước. Các đặc điểm này được định nghĩa trong các mục Làm việc
(Work Item) đã được thống nhất và do các TSG đảm trách. Các phiên bản từ phiên
bản 8 và trước đó, với một vài đặc điểm chính được dùng cho LTE, thể hiện ở hình
1.6. Ngày tháng ghi trên mỗi phiên bản là ngày mà nội dung của phiên bản được
hạn định. Phiên bản 10 của LTE là phiên bản được ITU-R chấp thuận và công nghệ
IMT- Advanced sau đó được đổi tên thành LTE-Advanced.
16
Chương 2. Công nghệ LTE trong thông tin di động
Chương 2:
Công nghệ LTE trong
thông tin di động
2.1 Tổng quan về công nghệ LTE
2.1.1. Giới thiệu về công nghệ LTE
Công nghệ LTE là một hướng phát triển nâng cấp lên của các công nghệ băng
rộng di động trong đó có 3G được nghiên cứu triển khai từ năm 2004.
Đến thời điểm này các nước trên thế giới chủ yếu cũng đang đánh giá thử
nghiệm và lập kế hoạch cho việc thương mại hóa công nghệ LTE.
Theo sơ đồ phát triển thì các định hướng phát triển của các mạng thế hệ tiếp
theo ngày càng rút ngắn khoảng cách và các thế hệ từ 4G đến 5G là khoảng thời
gian từ 4 đến 5 năm, như vậy việc cập nhật và triển khai các công nghệ mới bắt
buộc các doanh nghiệp có sự chuẩn bị gắt gao hơn trong vòng dưới 5 năm.
Trên thế giới nhìn chung các cơ quan quản lý viễn thông, các nhà sản suất thiết
bị, các doanh nghiệp viễn thông lớn ở Châu Âu ủng hộ công nghệ LTE, còn ở Bắc
Mỹ và Châu Á thì đi theo cả hai xu hướng LTE và WiMAX.
17
Chương 2. Công nghệ LTE trong thông tin di động
Hình 2.1 Định hướng phát triển các thế hệ mạng di động (nguồn ITU)
LTE (Long Term Evolution) còn được gọi là EUTRA (Evolved UMTS
Terrestrial Radio Access) hay E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access
Network) là thế hệ thứ tư tương lai của chuẩn UMTS do 3GPP phát triển. Đây là
công nghệ có khả năng cung cấp cho người dùng tốc độ truy cập dữ liệu nhanh, cho
phép các nhà khai thác có thể phát triển thêm nhiều dịch vụ truy cập sóng vô tuyến
mới dựa trên nền tảng hoàn toàn IP. Mục tiêu chủ yếu của việc phát triển LTE là:
tốc độ truyền dữ liệu cao, độ trễ thấp và công nghệ truy cập sóng vô tuyến gói dữ
liệu tối ưu. Cụ thể:
- Tốc độ dữ liệu: Tốc độ đỉnh của dữ liệu là 100Mbps cho hướng DL, và 50
Mbps cho hướng UL với băng thông sử dụng là 20Mhz.
- Hiệu quả sử dụng phổ (Spectrum Efficiency): Cho hướng DL gấp 3 đến 4 lần,
cho hướng UL gấp 2 đến 3 lần so với phiên bản 6, có thể sử dụng cả băng tần cũ và
các băng tần mới.
18
Chương 2. Công nghệ LTE trong thông tin di động
- Trễ (latency): Độ trễ trong giao thức điều khiển nhỏ hơn 20ms và đối với dịch
vụ viễn thông nhỏ hơn 5ms.
Hình 2.2 Các định hướng phát triển các phiên bản của LTE
- Băng thông: Hỗ trợ nhiều băng thông (5, 10, 15, 20 Mhz và cả dưới 5 Mhz)
với mỗi bước biến đổi là 180Khz (một khối băng thông danh định là 180 Khz của
12 sóng mang con, độ rộng của mỗi sóng mang con là 15Khz). Có thể sử dụng ở
băng tần hiện có và băng tần mở rộng.
- Tính tương tác: Có thể tương tác với các hệ thống đang sử dụng (hệ thống
WCDMA (3G) và hệ thống GSM (2G)) và các hệ thống cho phép triển khai cả TDD
và FDD
- Giá thành: Giảm giá thành đầu tư cả CAPEX và OPEX do kiến trúc đơn giản,
giao diện mở để tương thích với nhiều nhà sản xuất.
- Tính di động: Tối ưu cho tốc độ thấp từ 0 đến 15km/h, nhưng vẫn hỗ trợ cho
tốc độ di động cao (lên tới 350km/h).
- Chất lượng dịch vụ (QoS): Hỗ trợ QoS End to End.
19
Chương 2. Công nghệ LTE trong thông tin di động
Đối với các công nghệ di động hiện tại như 3G, người dùng có thể duyệt
Internet hoặc gửi mail bằng cách sử dụng notebook có công nghệ HSPA, thay thế
modem DSL cố định của họ bằng modem HSPA hoặc USB, họ có thể gửi và nhận
các đoạn video hoặc file âm thanh bằng điện thoại 3G. Đối với LTE, người dùng sẽ
được phục vụ tốt hơn do LTE sẽ đáp ứng tốt hơn các yêu cầu về băng thông, tốc độ,
chất lượng cho các ứng dụng truyền thống cũng như cho các dịch vụ mới như
truyền hình tương tác, video blogging, game online và các dịch vụ chuyên nghiệp
khác.
Hình 2.3. Cấu trúc tổ chức mạng và băng thông
20
Chương 2. Công nghệ LTE trong thông tin di động
Hình 2.4 Kiến trúc của mạng LTE
2.1.2 Các dịch vụ triển khai trên nền LTE
Hệ thống thông tin di động LTE có thể đáp ứng được tốc độ truy nhập lên tới
200Mb/s, hỗ trợ roaming toàn cầu dựa trên mạng lõi thuần IP, tương tác mạnh với
các mạng khác cùng tồn tại… Nhờ đó nó hứa hẹn sẽ cung cấp nhiều dịch vụ phong
phú và đa dạng.
Cũng giống như hệ thống thông tin di dộng thế hệ 3, các hệ thống thông tin di
động thế hệ tiếp theo (LTE) cũng sẽ cung cấp các loại dich vụ: di động, viễn thông
và internet nhưng với tốc độ cao hơn lên đến 200 Mbit/s và điều đáng quan tâm hơn
là các dịch vụ đa phương tiện. Với khả năng cung cấp các dịch vụ tốc độ bit cao,
các hệ thống thông tin di động thế hệ 4 dễ dàng cung cấp các dịch vụ điện thọai
hình, tải dữ liệu nhanh, các dịch vụ thông tin về vị trí, các dịch vụ thương mại di
động, các dịch vụ phân phối nội dung, các dịch vụ hỗ trợ tải dữ liệu, các dịch vụ
điều khiển từ xa, các dịch số liệu tốc độ bít thấp, dịch vụ số liệu bít cao. Nói chung
các dịch vụ được phân thành hai loại chính là dịch vụ cơ sở và dịch vụ đa phương
21
Chương 2. Công nghệ LTE trong thông tin di động
tiện và qui vào 3 hình thức dịch vụ: dịch vụ thời gian thực và thời gian không thực,
dịch vụ nội dung, dịch vụ quản lý. Một số dịch vụ điển hình:
- Dịch vụ thoại (Voice telephony):
LTE vẫn cung cấp các dịch vụ thoại khác nhau đang tồn tại như chờ cuộc gọi,
chuyển cuộc gọi, gọi ba bên, các thuộc tính AIN khác nhau, Centrex, Class,… Tuy
nhiên cần lưu ý là 4G không cố gắng lặp lại các dịch vụ thoại truyền thống hiện
đang cung cấp; dịch vụ thì vẫn đảm bảo nhưng công nghệ thì thay đổi.
- Tin nhắn (Messaging)
Không giống như dịch vụ tin nhắn thông thường trong mạng 2G, 3G chỉ đơn
thuần là bản tin text. Tin nhắn trong LTE cho phép email đi kèm và có thể được sử
dụng trong việc thanh toán trực tuyến cho các dịch vụ gia đình
- Truyền thông tốc độ cao (High Multimedia)
LTE cho phép truy cập internet tốc độ cao phục vụ cho các ứng dụng theo yêu
cầu như: video độ phân giải cao, audio chất lượng CD hoặc các ứng dụng mua bán
trực tuyến với các sản phẩm hữu hình như âm nhạc, phần mềm…
Video Mobile trực tuyến:
Hiện nay, đa số các điện thoại di động đều được trang bị camera hiện đại, có
khả năng quay được những video chất lượng cao, nhu cầu về việc xem các video
trực tuyến có độ nét cao ngày càng lớn. Việc phát triển dịch vụ LTE sẽ giúp cho
người dùng có thể load các dữ liệu truyền hình đạt chất lượng một cách nhanh hơn,
rẻ hơn và kết nối không dây được tốt hơn.
Game cầm tay/di động:
Các game thủ được đánh giá là những người có nhu cầu mạnh về tốc độ cũng
như khả năng di động của dịch vụ LTE. Với sự phát triển LTE, các game thủ trực
tuyến có thể dễ dàng chơi game khi đa di chuyển với tốc độ cao (ngồi trong ô tô, đi
xe máy …)
Mobile IPTV:
Mobile IPTV là công nghệ cho phép người sử dụng có thể truyền và nhận các
dịch vụ đa phương tiện như tivi, video, nhạc, văn bản… với nền tảng IP thông qua
22
Chương 2. Công nghệ LTE trong thông tin di động
mạng di động. Với Mobile IPTV, người dùng có thể xem bất kỳ chương trình TV
nào mình yêu thích vào bất kỳ thời điểm nào kể cả khi đang di chuyển.
Hội nghị truyền hình (Web Conference)
Thông qua 4G việc sử dụng hội nghị truyền hình thông qua điện thoại khi đang
di chuyển sẽ trở thành hiện thực.
- Dịch vụ dữ liệu (Data Service)
Cho phép thiết lập kết nối thời gian thực giữa các đầu cuối, cùng với các đặc tả
giá trị gia tăng như tính tin cậy và phục hồi nhanh kết nối, các kết nối chuyển mạch
ảo (SVC- Switched Virtual Connection), và quản lý dải tần, điều khiển cuộc gọi,…
Tóm lại các dịch vụ dữ liệu có khả năng thiết lập kết nối theo băng thông và chất
lượng dịch vụ QoS theo yêu cầu.
- Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service)
Cho phép nhiều người tham gia tương tác với nhau qua thoại, video, dữ liệu.
Các dịch vụ này cho phép khách hàng vừa nói chuyện, vừa hiển thị thông tin. Ngoài
ra, các máy tính còn có thể cộng tác với nhau.
- Tính toán mạng công cộng (PNC Public Network Computing):
Cung cấp các dịch vụ tính toán dựa trên cơ sở mạng công cộng cho thương mại
và các khách hàng. Ví dụ nhà cung cấp mạng công cộng có thể cung cấp khả năng
lưu trữ và xử lý riêng ( chẳng hạn như làm chủ một trang web, lưu trữ/ bảo vệ/ dự
phòng các file số liệu hay chạy một ứng dụng tính toán).
- Bản tin hợp nhất (Unified Messaging):
Hỗ trợ cung cấp các dịch vụ voice mail, email, fax mail, pages qua các giao diện
chung. Thông qua các giao diện này, người sử dụng sẽ truy nhập (cũng như được
thông báo) tất cả các loại tin nhắn trên, không phụ thuộc vào hình thức truy nhập
(hữu tuyến hay vô tuyến, máy tính, thiết bị dữ liệu vô tuyến). Đặc biệt kỹ thuật
chuyển đổi lời nói sang file văn bản và ngược lại được thực hiện ở server ứng dụng
cần phải được sử dụng ở dịch vụ này.
- Môi giới thông tin (Information Brokering)
23
Chương 2. Công nghệ LTE trong thông tin di động
Bao gồm quảng cáo, tìm kiếm và cung cấp thông tin đến khách hàng tương ứng
với nhà cung cấp. Ví dụ như khách hàng có thể nhận thông tin trên cơ sở các tiêu
chuẩn cụ thể hay trên các cơ sở tham chiếu cá nhân,…
- Thương mại điện tử (E-Commerce/ M-Commerce)
Cho phép khách hàng mua hàng hóa, dịch vụ được xử lý bằng điện tử trên
mạng; có thể bao gồm cả việc xử lý tiến trình, kiểm tra thông tin thanh toán tiền,
cung cấp khả năng bảo mật,… Ngân hàng tại nhà và đi chợ tại nhà nằm trong danh
mục các dịch vụ này; bao gồm cả các ứng dụng thương mại, ví dụ như quản lý dây
chuyển cung cấp và các ứng dụng quản lý tri thức.
- Trò chơi tương tác trên mạng (Interactive gaming)
Cung cấp cho khách hàng một phương thức gặp nhau trực tuyến và tạo ra các
trò chơi tương tác (chẳng hạn như video games)
- Thực tế phân tán ảo (Distributed Virtual Reality)
Tham chiếu đến sự thay đổi được tạo ra có tính chất kỹ thuật của các sự kiện,
con người, địa điểm, kinh nghiệm,… của thế giới thực, ở đó những người tham dự
và các nhà cung cấp kinh nghiệm ảo là phân tán về địa lý. Dịch vụ này yêu cầu sự
phối hợp rất phức tạp của các tài nguyên khác nhau.
- Quản lý tại gia (Home Manager)
Với sự ra đời của các thiết bị mạng thông minh, các dịch vụ này có thể giám sát
và điều khiển các hệ thống bảo vệ tại nhà, các hệ thống đang hoạt động, các hệ
thống giải trí, và các công cụ khác tại nhà.
- Hiệu suất hệ thống
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 phân vị thứ năm (khi mà 95% người
dùng có được chất lượng tốt hơn). Mục tiêu hiệu suất phổ cũng được chỉ rõ, và
trong thuộc tính này thì hiệu suất 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:
24
Chương 2. Công nghệ LTE trong thông tin di động
Phương pháp đo
Mục tiêu đường xuống
Mục tiêu đường lên
hiệu suất
so với cơ bản
so với cơ bản
3 lần – 4 lần
2 lần – 3 lần
2 lần – 3 lần
2 lần – 3 lần
3 lần – 4 lần
2 lần – 3 lần
Lưu lượng người dùng
trung bình (trên 1MHz)
Lưu lượng người dùng
tại biên tế bào (trên
1MHz phân vị thứ 5)
Hiệu suất phổ
bit/s/Hz/cell
Bảng 2.1 Các yêu cầu về hiệu suất phổ và lưu lượng người dùng
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 với tốc độ cao hơn. Tốc độ tối đa có thể quản lý đối với
một hệ thống LTE có thể thiết lập lên đến 350 km/h (thậm chí lên đến 500km/h tùy
vào băng tần).
Yêu cầu về vùng phủ sóng tập trung chủ yếu vào phạm vi tế bào, 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 5km thì những yêu cầu về lưu lượng người dùng,
hiệu suất phổ và độ linh động vẫn được đảm bảo trong giới hạn không bị ảnh hưởng
bởi nhiễu. Đối với những tế bào có phạm vi lên đến 30km lưu lượng người dùng
xuất hiện sự giảm nhẹ, hiệu suất phổ giảm một cách đáng kể nhưng vẫn có thể chấp
nhận, yêu cầu về độ di động vẫn được đáp ứng.
Những yêu cầu MBMS nâng cao xác định cả hai chế độ: broadcast (quảng bá)
và unicast. Yêu cầu đối với trường hợp broadcast là hiệu suất phổ 1bit/s/Hz, tương
ứng với khoảng 16 kênh TV di động bằng cách sử dụng khoảng 300kbit/s trong mỗi
25