do an cong nghe lte cho mang di dong

8/2/2019 Do an Cong Nghe LTE Cho Mang Di Dong

http://slidepdf.com/reader/full/do-an-cong-nghe-lte-cho-mang-di-dong 1/123

Ðo án tot nghi¾p r®ng

Công ngh¾ LTE cho mang di d®ng bang

GVHD: ThS. Tran Xuân Trvòng SVTH: Nguyen Minh Tâm1

MUC LUC

DANH MUC HÌNH VE......................................................................................................3

DANH MUC BÃNG BIEU.................................................................................................6

LèI Me ÐAU......................................................................................................................7

CHUÐNG 1GIéI THI½UVECÔNGNGH½VÀ MUCTIÊU THIETKELTE.......... ...9 1.1 Giói

thi¾uvecôngngh¾LTE....................................................................................9 1.2 Sosánh côngngh¾LTEvóicôngngh¾Wimaxvànhung trien vong cho côngngh¾

LTE.................................................................................................. ..............................101.2.1 Sosánh côngngh¾LTEvóicôngngh¾Wimax...............................................10 1.2.2

Nhung trien vong cho côngngh¾LTE.............................................................13 1.3 Mnctiêu

thietke LTE.............................................................................................15 1.3.1 Tiem nangcôngngh¾.......................................................................................15 1.3.2Hi¾u suath¾ thong.............................................................................................16 1.3.3 Các vande liênquan denvi¾c trienkhai.........................................................18 1.3.3.1Ð®linhhoatpho vàvi¾ctrienkhai.................................................. ..........19 1.3.4 Kien trúc vàsn d%ch chuyen

(migration).........................................................21 1.3.5 Quãnlý tài nguyên vôtuyen............................................................................21 1.3.6Ð® phúc

tap......................................................................................................22 1.3.7Nhung vandechung........................................................................................22

CHUÐNG 2 TONG QUANVE TRUYNH¾P VÔ TUYEN TRONGLTE....................232.1H¾

thong truyendan:dvòng xuong OFDMvàdvònglên SC-FDMA.....................23 2.2Hoachd%nh phnthu®c kênhtruyen vàsnthíchúngtocd® (Channel-dependent scheduling andrate adaptation).....................................................................................25

2.2.1 Hoachd%nh dvòng xuong..................................................................................26 2.2.2Hoachd%nh dvònglên.......................................................................................27 2.2.3 Ðieu

phoinhieuliên tebào (Inter-cell interferencecoordination)...................28 2.3 ARQ honhop vói vi¾c kethop mem (HybridARQ withsoftcombining)..............29 2.4Snhotronhieu anten

(Multiple antennasupport).................................................. .29 2.5 Hotromulticastvàbroadcast................................................................................. .30 2.6 Tính linh hoat

pho...................................................................................................31 2.6.1 Tínhlinhhoattrongsapxepsong công............................................................32 2.6.2 Tính linh hoat trong

bang tan hoatd®ng...........................................................32 2.6.3 Tính linh hoat vebangthông............................................................................33

CHUÐNG 3 KIEN TRÚCGIAODI½NVÔ TUYEN LTE.............................................34 3.1

RLC: radio linkcontrol – dieukhien liênket vô tuyen...........................................37 3.2 MAC: dieukhientruynh¾p môitrvòng(medium access control)..........................38

3.2.2Hoachd%nh dvòng xuong..................................................................................41 3.2.3 Hoachd%nh dvòng lên.......................................................................................43

3.2.4 Hybrid ARQ......................................................................................................46 3.3 PHY:physicallayer - lóp v¾t lý...............................................................................50

3.4 Các trangthái LTE...................................................................................................53

3.5Luongdu li¾u................................................................................................ ...........54






CHUÐNG 4LéP V¾T LÝ LTE......................................................................................56

4.1 Kientrúcmienthòigiantoànphan (Overalltime-domainstructure).....................56 4.2So dotruyen dandvòng xuong................................................................................58 4.2.1 Tài

nguyênv¾tlýdvòng xuong........................................................................58 4.2.2 Cáctínhi¾uthamkhãodvòngxuong...............................................................63

4.2.2.1 Các chuoitínhi¾uthamkhãovàvi¾c nh¾n dangtebàolóp v¾t lý (Referencesignalssequences andphysicallayercellidentity).............................64 4.2.2.2 Nhãytan tínhi¾u thamkhão (Referencesignalfrequencyhopping).... ... .65 4.2.2.3Cáctínhi¾u thamkhãochotruyendanda anten(Referencesignalsfor multi-antennatransmission)...................................................................................66

4.2.3Xu lý kênhtruyen tãidvòng xuong..................................................................67 4.2.3.1 Chèn CRC..................................................................................................70 4.2.3.2 Mãhóakênh...............................................................................................70

4.2.3.3Chúcnang Hybrid-ARQlóp v¾tlý...........................................................71 4.2.3.4 Ngaunhiên hóamúc d® bit........................................................................71

4.2.3.5 Ðieu chedu li¾u........................................................................................73 4.2.3.6 Ánh xa anten........................................................................... ...................73 4.2.3.7 Ánh xakhoitàinguyên..............................................................................73 4.2.4Báohi¾u dieukhien L1/L2dvòng xuong.....................................................75

4.2.5 Truyen dan nhieu antendvòngxuong...........................................................774.2.5.1 Hai anten mã hóakhoikhông gian-tan so (SFBC)....................................79 4.2.5.2 Taodang tia (beam-forming)...................................................... ...............79 4.2.5.3 Ghép kênh

không gian............................................................ ...................80 4.2.6 Multicast/broadcastsu dnng MBSFN........................................................... ....81 4.3 Scheme truyen dandvòng

lên.................................................................................82 4.3.1Tàinguyênv¾t lýdvòng lên.............................................................................82 4.3.2 Tínhi¾u tham khãodvòng

lên..........................................................................86 4.3.2.1 Nhieutínhi¾u thamkhão..........................................................................89 4.3.2.2 Tínhi¾uthamkhão chovi¾c dòkênh........................................................90 4.3.3Xu lýkênhtruyentãidvòng

lên.......................................................................93 4.3.4 Báohi¾udieukhien L1/L2dvòng lên..............................................................95 4.3.5Ð%nh thòi sóm dvònglên (Uplink timing

advance)..........................................98

CHUÐNG 5 CÁC THU TUC TRUY C¾P LTE............................................................101 5.1

Dòtìmte bào (cellsearch).....................................................................................101 5.1.1 Thu tncdòtìm cell (cellsearch).................................................................... .101

5.1.2 Cautrúcthòi gian/tan socua các tínhi¾udongb®........................................103 5.1.3 Dò

tìm cellban dau vàkec¾n.........................................................................105 5.2 Truyc¾pngaunhiên...............................................................................................106 5.2.1Bvóc 1: TruyendanPreamble truyc¾p ngau nhiên........................................107 5.2.2Bvóc 2: Ðápúng truyc¾p

ngau nhiên............................................................111 5.2.3Bvóc3:Nh¾ndangdaucuoi...........................................................................112 5.2.4Bvóc4:Giãi quyettranh

chap........................................................................113 5.3Paging....................................................................................................................114

KET LU¾N......................................................................................................................116

CÁC THU¾TNGUVÀTÙ VIET TAT.........................................................................117

TÀILI½UTHAM KHÃO...............................................................................................122






DANH MUC HÌNH VE

1.1 Kien trúc cua mang LTE

1.2 L® trình phát trien cua LTE và các công ngh¾ khác

1.3 Phân bo pho bang tan lõi tai 2 GHz cua nguyên bãn IMT-2000

1.4 M®t ví dn ve cách thúc LTE thâm nh¾p tùng bvóc vào phân bo pho cua m®t h¾

thong GSM dã dvoc trien khai

2.1 Hoach d%nh phn thu®c kênh truyen dvòng xuong trong mien thòi gian và tan so

2.2 M®t ví dn ve dieu phoi nhieu liên te bào, noi mà các phan pho b% giói han bõi

công suat truyen dan

2.3 FDD vs. TDD

3.1 Kien trúc giao thúc LTE (dvòng xuong)

3.2 Phân doan và hop doan RLC

3.3 Ví dn ve sn ánh xa các kênh logic lên các kênh truyen dan

3.4 Vi¾c lna chon d%nh dang truyen dan trong dvòng xuong (bên trái) và dvòng lên

(bên phãi)

3.5 Giao thúc hybrid-ARQ dong b® và không dong b®

3.6 Nhieu tien trình hybrid-ARQ song song

3.7 Mô hình xu lý lóp v¾t lý don giãn cho DL-SCH

3.8 Mô hình xu lý lóp v¾t lý don giãn cho DL-SCH

3.9 Các trang thái LTE

3.10 M®t ví dn ve luong du li¾u LTE

4.1 Cau trúc mien thòi gian LTE






4.2 Các ví dn ve vi¾c chi d%nh khung phn dvòng lên/dvòng xuong trong trvòng

hop TDD và sn so sánh vói FDD

4.3 Tài nguyên v¾t lý dvòng xuong LTE

4.4 Cau trúc mien tan so dvòng xuong LTE4.5 Cau trúc khung phn và khe thòi gian dvòng xuong LTE

4.6 Khoi tài nguyên dvòng xuong dành cho tien to chu trình bình thvòng

4.7 Cau trúc tín hi¾u tham khão dvòng xuong LTE dành cho tien to chu trình bình

thvòng

4.8 Cau trúc tín hi¾u tham khão trong trvòng hop truyen dan nhieu anten dvòng

xuong

4.9 Xu lý kênh truyen tãi dvòng xuong

4.10 Chèn CRC dvòng xuong

4.11 Khoi mã hóa Turbo LTE

4.12 Chúc nang Hybrid-ARQ lóp v¾t lý

4.13 Ngau nhiên hóa dvòng xuong

4.14 Ðieu che du li¾u

4.15 Ánh xa khoi tài nguyên dvòng xuong

4.16 Chuoi xu lý cho báo hi¾u dieu khien L1/L2 dvòng xuong

4.17 Lvói thòi gian/tan so LTE

4.18 Các phan tu kênh dieu khien và các úng cu kênh dieu khien

4.19 Ánh xa anten LTE bao gom vi¾c ánh xa lóp sau quá trình tien mã hóa

4.20 Mã hóa hai anten khoi không gian-tan so trong ket cau khung nhieu anten

LTE

4.21 Tao dang tia (beam-forming) trong ket cau khung nhieu anten LTE4.22 Ghép kênh không gian trong ket cau khung nhieu anten LTE

4.23 Nhung ký hi¾u tham khão riêng te bào và chung te bào trong các khung phn

MBSN

4.24 Kien trúc co bãn cua truyen dan DFTS-OFDM

4.25 Kien trúc mien tan so dvòng lên LTE

4.26 Cau trúc khe thòi gian và khung phn dvòng lên LTE

4.27 Cap phát tài nguyên dvòng lên LTE






4.28 Nhãy tan dvòng lên

4.29 Tín hi¾u tham khão dvòng lên dvoc chèn vào trong khoi thú tv cua moi khe

thòi gian dvòng lên

4.30 Sn hình thành tín hi¾u tham khão dvòng lên mien tan so4.31 Phvong pháp tao ra tín hi¾u tham khão dvòng lên tù chuoi Zadoff-Chu có d®

dài tot nhat

4.32 Truyen dan các tín hi¼u tham kháo tham dò kênh b4èng Iên

4.33 XN Iý kênh truyen tái b4èng Iên LTE

4.34 Ghép kênh dÑ Ii¼u và báo hi¼u bieu khien b4èng Iên L1/L2

trong tr4èng hep truyen dan bong thèi UL-SCH và bieu khien

L1/L2

4.35 Kien trúc tài nguyên b4ec sN dnng cho báo hi¼u bieu khien

L1/L2 b4èng Iên trong tr4èng hep không truyen dan bong thèi UL-

SCH

4.36 Ðe xuat b…nh thèi b4èng Iên

5.1 Tín hi¾u dong b® so cap và thú cap5.2 Vi¾c phát tín hi¾u dong b® trong mien tan

so

5.3 Tong quan cua thu tnc truy c¾p ngaunhiên

5.4 Miêu tã nguyên lý cua truyen dan preamble truy c¾p ngau nhiên

5.5 Ð%nh thòi Preamble õ eNodeB cho ngvòi su dnng truy c¾p ngau nhiên khác

nhau

5.6 Sn hình thành phan mõ dau truy c¾p ngaunhiên

5.7 Vi¾c dò tìm phan mõ dau truy c¾p ngau nhiên trong mien tan so

5.8 Vi¾c thu nh¾n không liên tnc (DRX) cho tìm goi(paging)






DANH MUC BÃNG BIEU

1.1 Tien trình phát trien các chuan cua 3GPP

1.2 LTE và WiMAX

1.3 Các yêu cau ve hi¾u suat pho và lvu lvong ngvòi dùng

1.4 Yêu cau ve thòi gian gián doan, LTE-GSM và LTE-WCDMA






LàI Mã ÐAU

Thông tin di d®ng ngày nay dã trõ thành m®t ngành công nghi¾p vien thông

phát trien rat nhanh và mang lai nhieu loi nhu¾n cho các nhà khai thác. Sn phát

trien cua th% trvòng vien thông di d®ng dã thúc day manh me vi¾c nghiên cúu và

trien khai các h¾ thong thông tin di d®ng mói trong tvong lai. H¾ thong di d®ng the

h¾ thú hai, vói GSM và CDMA là nhung ví dn dien hình dã phát trien manh me õ

nhieu quoc gia. Tuy nhiên, th% trvòng vien thông càng mõ r®ng càng the hi¾n rõ

nhung han che ve dung lvong và bang thông cua các h¾ thong thông tin di d®ng

the h¾ thú hai. Sn ra dòi cua h¾ thong di d®ng the h¾ thú ba vói các công ngh¾ tiêu

bieu nhv WCDMA hay HSPA là m®t tat yeu de có the dáp úng dvoc nhu cau truy

c¾p du li¾u, âm thanh, hình ãnh vói toc d® cao, bang thông r®ng cua ngvòi su

dnng.

M¾c dù các h¾ thong thông tin di d®ng the h¾ 2.5G hay 3G van dang phát

trien không ngùng nhvng các nhà khai thác vien thông lón trên the giói dã bat dau

tien hành trien khai thu nghi¾m m®t chuan di d®ng the h¾ mói có rat nhieu tiem

nang và có the se trõ thành chuan di d®ng 4G trong tvong lai, dó là LTE (Long

Term Evolution). Các cu®c thu nghi¾m và trình dien này dã chúng tõ nang lnc

tuy¾t vòi cua công ngh¾ LTE và khã nang thvong mai hóa LTE dã den rat gan.

Trvóc dây, muon truy c¾p du li¾u, ban phãi can có 1 dvòng dây co d%nh de ket noi.

Trong tvong lai không xa vói LTE, ban có the truy c¾p tat cã các d%ch vn moi lúc

moi noi trong khi van di chuyen: xem phim chat lvong cao HDTV, di¾n thoai thay

hình, choi game, nghe nhac trnc tuyen, tãi co sõ du li¾u v.v… vói m®t toc d® “siêu

toc”. Ðó chính là sn khác bi¾t giua mang di d®ng the h¾ thú 3 (3G) và mang di






d®ng the h¾ thú tv (4G). Tuy van còn khá mói me nhvng mang di d®ng bang r®ng

4G dang dvoc ky vong se tao ra nhieu thay doi khác bi¾t so vói nhung mang di

d®ng hi¾n nay.

Xuat phát tù nhung van de trên, em dã lna chon de tài tot nghi¾p cua mình

là: “Công ngh¾ LTE cho mang di d®ng bang r®ng”. Ðe tài se di vào tìm hieu tong

quan ve công ngh¾ LTE cung nhv là nhung ky thu¾t và thành phan dvoc su dnng

trong công ngh¾ này de có the hieu rõ thêm ve nhung tiem nang hap dan mà công

ngh¾ này se mang lai.

Ðe tài cua em bao gom 5 chvong:

❖ Chvong 1 Giói thi¾u ve công ngh¾ và mnc tiêu thiet ke LTE

❖ Chvong 2 Tong quan ve truy c¾p vô tuyen trong LTE

❖ Chvong 3 Kien trúc giao di¾n vô tuyen LTE

❖ Chvong 4 Lóp v¾t lý LTE

❖ Chvong 5 Các thu tnc truy c¾p LTE

Tuy nhiên do LTE là công ngh¾ van dang dvoc nghiên cúu, phát trien và

hoàn thi¾n cung nhv là do nhung giói han ve kien thúc cua ngvòi trình bày nên do

án này chva de c¾p dvoc het các van de cua công ngh¾ LTE và không the tránh

khõi nhung thieu sót. Rat mong dvoc sn dóng góp ý kien cua thay cô và các ban.

Sinh viên thnc hi¾n

Nguyen Minh Tâm






CHUÐNG 1 GIéI THI½U VE CÔNG NGH½ VÀ MUC TIÊU THIET KE LTE

1.1 Giói thi¾u ve công ngh¾ LTE

LTE là the h¾ thú tv tvong lai cua chuan UMTS do 3GPP phát trien. UMTS theh¾ thú ba dna trên WCDMA dã dvoc trien khai trên toàn the giói. Ðe dãm bão tínhcanh tranh cho h¾ thong này trong tvong lai, tháng 11/2004 3GPP dã bat dau dn ánnham xác d%nh bvóc phát trien ve lâu dài cho công ngh¾ di d®ng UMTS vói têngoi Long Term Evolution (LTE). 3GPP d¾t ra yêu cau cao cho LTE, bao gom giãmchi phí cho moi bit thông tin, cung cap d%ch vn tot hon, su dnng linh hoat các bangtan hi¾n có và bang tan mói, don giãn hóa kien trúc mang vói các giao tiep mõ vàgiãm dáng ke nang lvong tiêu thn õ thiet b% dau cuoi. Ð¾c tã ky thu¾t cho LTE

dang dvoc hoàn tat và dn kien sãn pham LTE se ra mat th% trvòng trong 2 nam tói.Các mnc tiêu cua công ngh¾ này là:

- Toc d® dinh túc thòi vói bang thông 20 MHz:o Tãi xuong: 100 Mbps; Tãi lên: 50 Mbps

- Dung lvong du li¾u truyen tãi trung bình cua m®t ngvòi dùng trên 1MHz so vói mang HSDPA Rel. 6:

o Tãi xuong: gap 3 den 4 lan; Tãi lên: gap 2 den 3 lan.

- Hoat d®ng toi vu vói toc d® di chuyen cua thuê bao là 0 – 15 km/h. Van hoat

d®ng tot vói toc d® tù 15 – 120 km/h. Van duy trì dvoc hoat d®ng khi thuêbao di chuyen vói toc d® tù 120 – 350 km/h (th¾m chí 500 km/h tùy bangtan)

- Các chi tiêu trên phãi dãm bão trong bán kính vùng phu sóng 5km, giãmchút ít trong pham vi den 30km. Tù 30 – 100 km thì không han che.






Hình 1.1 - Kien trúc cua mang LTE

- Ð® dài bang thông linh hoat: có the hoat d®ng vói các bang 1.25 MHz, 1.6 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz và 20 MHz cã chieu lên và xuong.Ho tro cã 2 trvòng hop d® dài bang lên và bang xuong bang nhau ho¾c không.

Ðe dat dvoc mnc tiêu này, se có rat nhieu ky thu¾t mói dvoc áp dnng, trong dónoi b¾t là ky thu¾t vô tuyen OFDMA (da truy c¾p phân chia theo tan so trcc

giao), ky thu¾t anten MIMO (Multiple Input Multiple Output - da nh¾p da xuat ).Ngoài ra h¾ thong này se chay hoàn toàn trên nen IP (all-IP network), và ho tro cã2 che d® FDD và TDD.

1.2 So sánh công ngh¾ LTE vói công ngh¾ Wimax và nhung trien vong chocông ngh¾ LTE

1.2.1 So sánh công ngh¾ LTE vói công ngh¾ Wimax

Ve công ngh¾, LTE và WiMax có m®t so khác bi¾t nhvng cung có nhieu

diem tvong dong. Cã hai công ngh¾ deu dna trên nen tãng IP. Cã hai deu dùng kythu¾t MIMO de cãi thi¾n chat lvong truyen/nh¾n tín hi¾u, dvòng xuong tù tramthu phát den thiet b% dau cuoi deu dvoc tang toc bang ky thu¾t OFDM ho trotruyen tãi du li¾u da phvong ti¾n và video. Theo lý thuyet, chuan WiMax hi¾n tai(802.16e) cho toc d® tãi xuong toi da là 70Mbps, còn LTE dn kien có the cho tocd® den 300Mbps. Tuy nhiên, khi LTE dvoc trien khai ra th% trvòng có the WiMaxcung se dvoc nâng cap lên chuan 802.16m (còn dvoc goi là WiMax 2.0) có toc d®

tvong dvong ho¾c cao hon.






Hình 1.2 L® trình phát trien cua LTE và các công ngh¾ khác.

Ðvòng lên tù thiet b% dau cuoi den tram thu phát có sn khác nhau giua 2công ngh¾. WiMax dùng OFDMA (Orthogonal Frequency Division MultipleAccess – m®t bien the cua OFDM), còn LTE dùng ky thu¾t SC-FDMA (SingleCarrier - Frequency Division Multiple Access). Ve lý thuyet, SC-FDMA dvocthiet ke làm vi¾c hi¾u quã hon và các thiet b% dau cuoi tiêu thn nang lvong thaphon OFDMA.

LTE còn có vu the hon WiMax vì dvoc thiet ke tvong thích vói cãphvong thúc TDD (Time Division Duplex) và FDD (Frequency Division Duplex).Ngvoc lai, WiMax hi¾n chi tvong thích vói TDD (theo m®t báo cáo dvoc công bodau nam nay, WiMax Forum dang làm vi¾c vói m®t phiên bãn Mobile WiMax tíchhop FDD). TDD truyen du li¾u lên và xuong thông qua 1 kênh tan so (dùngphvong thúc phân chia thòi gian), còn FDD cho phép truyen du li¾u lên và xuongthông qua 2 kênh tan so riêng bi¾t. Ðieu này có nghia LTE có nhieu pho tan sudnng hon WiMax. Tuy nhiên, sn khác bi¾t công ngh¾ không có ý nghia quyet d%nh

trong cu®c chien giua WiMax và TLE.

Bãng 1.1: Tien trình phát trien các chuan cua 3GPP

Phiên

bán Th¤i biem hoàn tat Tính nang chính / Thông tin

Release

99 Quí 1/2000

Gi¤i thi¼u UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) và WCDMA

(Wideband CDMA).

Release

4 Quí 2/2001 Bo sung m¼t so tính nang nhu mang lõi dna trên IP và có nhung cái tien cho

UMTS.






Release

5 Quí 1/2002

Gi¤i thi¼u IMS (IP Multimedia Subsystems) và HSDPA (High-Speed Download

Packet Access).

Release

6 Quí 4/2004

Ket h¤p v¤i Wireless LAN, thêm HSUPA (High-Speed Upload Packet Access)

và các tính nang nâng cao cho IMS nhu Push to Talk over Cellular (PoC).

Release

7 Quí 4/2007

T¼p trung giám b¼ tre, cái thi¼n chat lu¤ng d…ch vn và các úng dnng th¤i gian

thnc nhu VoIP. Phiên bán này cung t¼p trung vào HSPA+ (High Speeed Packet

Evolution) và EDGE Evolution.

Release

8

Dn kien cuoi nam2008 ho¼c bau nam

2009

Gi¤i thi¼u LTE và kien trúc lai UMTS nhu là mang IP the h¼ thú tu hoàn toàn

dna trên IP.

Hi¾n tai WiMax có loi the di trvóc LTE: mang WiMax dã dvoc trien khaivà thiet b% WiMax cung dã có m¾t trên th% trvòng, còn LTE thì sóm nhat cung phãiden nam 2010 ngvòi dùng mói dvoc trãi nghi¾m. Tuy nhiên LTE van có loi thequan trong so vói WiMax. LTE dvoc hi¾p h®i các nhà khai thác GSM (GSMAssociation) chap nh¾n là công ngh¾ bang r®ng di d®ng tvong lai cua h¾ di d®nghi¾n dang thong tr% th% trvòng di d®ng toàn cau vói khoãng 2,5 ti thuê bao (theoInforma Telecoms & Media) và trong 3 nam tói có the chiem th% phan den 89%(theo Gartner) – nhung con so “trong mo” doi vói WiMax. Hon nua, LTE chophép t¾n dnng dnng ha tang GSM có san (tuy van can dau tv thêm thiet b%) trong khi WiMax phãi xây dnng tù dau.

Bãng 1.2: LTE và WIMAX

Tính nang 3GPP LTE RAN1 02.16elMobile WiMax R1 02.16mlMobile WiMax R2

Ghép kênh TDD, FDD TDD TDD, FDD

Bang tan dn kien 700MHz – 2,6GHz 2,3GHz, 2,5GHz, 3,3-3,8GHz 2,3GHz, 2,5GHz, 3,3-3,8GHz

Toc b¼ toi ba

(Download/Upload) 300Mbps /100Mbps 70Mbps /70Mbps 300Mbps /100Mbps

Di b¼ng 350km/h 120km/h 350km/h

Pham vi phú sóng 5/30/100km 1/5/30km 1/5/30km

So ngu¤i dùng VoIP bong

th¤i 80 50 100

Th¤i biem hoàn tat chuan Dn kien cuoi nam 2008 ho¼c

bau nam 2009

2005 Dn kien trong nam 2009

Trien khai ra th… tru¤ng 2009-2010/2012 2007-2008/2009 2010






Thòi the doi thay, nh¾n thay loi the cua LTE, m®t so nhà khai thác mangdã cân nhac lai vi¾c trien khai WiMax và dã có nhà khai thác quyet d%nh tù bõ condvòng WiMax de chuyen sang LTE, dáng ke trong so dó có hai tên tuoi lón nhattai My là AT&T và Verizon Wireless. Theo m®t khão sát do RCR Wireless News

và Yankee Group thnc hi¾n gan dây, có den 56% nhà khai thác di d®ng chon LTE,chi có 30% di theo 802.16e. Khão sát cho thay các nhà khai thác di d®ng õ BacMy và Tây Âu nghiêng ve LTE, trong khi các nvóc mói phát trien (d¾c bi¾t là õkhu vnc châu Á - Thái Bình Dvong) thì ung h® WiMax.

Nhieu hãng sãn xuat thiet b% di nvóc dôi, m®t m¾t tuyên bo van ung h®

WiMax, m¾t khác lai doc tien dau tv cho LTE. Ngay nhv Intel, dau tàu h¾u thuanWiMax, cung “doi giong”. Cã Siavash M. Alamouti, giám doc ky thu¾t WirelessMobile Group và Sean Maloney, giám doc tiep th% cua Intel, trong các phát bieugan dây deu cho rang WiMax có the “hoà hop” vói LTE.

Trong cu®c dua 4G, WiMax và LTE hi¾n là hai công ngh¾ sáng giá nhat.Li¾u hai công ngh¾ này có the cùng ton tai d®c l¾p hay se sát nh¾p thành m®tchuan chung? Hi¾u nang cua WiMax và LTE tvong dvong nhau, do v¾y vi¾c quyetd%nh hi¾n nay phn thu®c vào yeu to san sàng và khã nang thâm nh¾p th% trvòng.

1.2.2 Nhung trien vong cho công ngh¾ LTE

- Các dai gia vien thông huóng den LTE: Nh¾n thay tiem nang to lón cua công ngh¾ này, ngành công nghi¾p di

d®ng dang doàn ket xung quanh h¾ thong LTE vói hau het các công ty vien thônghàng dau the giói: Alcatel-Lucent, Ericsson, France Telecom/Orange, Nokia,Nokia Siemens Networks, AT&T, T-Mobile, Vodafone, China Mobile, Huawei, LGElectronics, NTT DoCoMo, Samsung, Signalion, Telecom Italia, ZTE... Ke hoachthu nghi¾m và trien khai công ngh¾ này dang dvoc các công ty trên cùng hop tácthúc day, dn kien vào khoãng nam 2009-2010 se dvoc thvong mai hóa den vói

ngvòi dùng.

Mang NTT DoCoMo cua Nh¾t se di tiên phong khi d¾t mnc tiêu khaitrvong d%ch vn vào nam 2009.

Các mang Verizon Wireless, Vodafone, và China Mobile tuyên bo hop tácthu nghi¾m LTE vào nam nay. Vi¾c trien khai co sõ hang tang cho LTE se bat dauvào nua sau cua nam 2009 và ke hoach cung cap d%ch vn se bat dau vào nam 2010.






Vói vi¾c dành dvoc so lvong giay phép su dnng bang tan 700 MHz thú 2sau Verizon, mang AT&T cung lên ke hoach su dnng bang tan này cho LTE. Hãngnày tuyên bo có du bang thông 20 MHz dành cho LTE de phu sóng 82% dân socua 100 thành pho hàng dau cua My. Nhv v¾y 2 mang chiem th% phan lón nhat cua

My deu chon LTE là giãi pháp tien lên 4G.

Mang Telstra cua Úc gan dây cung dã xác nh¾n phát trien theo hvóngLTE. Hãng TeliaSonera, nhà cung cap lón nhat cho th% trvòng Bac Âu và vùngBaltic cung cam ket se su dnng công ngh¾ LTE cho các th% trvòng cua mình.

Ngày 11/6/2008, theo Financial Times, co phieu cua Nortel, nhà sãn xuatvien thông noi tieng cua Canada, dã tang 13% khi hãng tuyên bo t¾p trung các no

lnc nghiên cúu không dây vào công ngh¾ LTE thay vì công ngh¾ doi thu WiMAX.

- Tuong lai không còn xa

Vào ngày 19/12/2007, hãng Nokia Siemens Networks dã công bo thunghi¾m thành công công ngh¾ LTE vói toc d® lên den 173 Mb/s trong môi trvòngdô th% vói nhieu thuê bao cùng lúc. Trên bang tan 2,6 GHz vói 20MHz bang thông,toc d® này dã vvot xa toc d® yêu cau là 100 Mbps.

Giám doc ky thu¾t cua hãng, ông Stephan Scholz phát bieu: “Khi the gióitien gan den con so 5 ti thuê bao vào nam 2015, theo tiên doán cua chúng tôi, cácnhà cung cap d%ch vn di d®ng se phãi su dnng tat cã các bang tan vói m®t cau trúcmang don giãn nhat và hi¾u quã chi phí cao nhat de phnc vn lvu lvong liên lac caohon 100 lan. Cu®c thu nghi¾m thnc te này là m®t chúng minh ban dau quan trongcho khái ni¾m ve LTE”.

Cu®c goi thoai dau tiên giua 2 di¾n thoai LTE dã dvoc trình dien vào H®ingh% The giói di d®ng (Mobile World Congress) dvoc to chúc vào tháng 2/2008 tai

Barcelona, Tây Ban Nha. Vào tháng 3 vùa qua, mang NTT DoCoMo dã thunghi¾m LTE dat den toc d® 250Mbps.

Tai các trien lãm vien thông quoc te gan dây, các nhà sãn xuat Huawei,Motorola, Ericsson… cung dã bieu dien LTE vói các úng dnng nhv xem tivi chatlvong cao HDTV, choi game online…

Các cu®c thu nghi¾m và trình dien này dã chúng tõ khã nang tuy¾t vòi

cua công ngh¾ LTE và khã nang thvong mai hóa LTE dã den rat gan.






Trvóc dây, muon truy c¾p du li¾u, ban phãi can 1 dvòng dây co d%nh deket noi. Trong tvong lai không xa vói LTE, ban có the truy c¾p tat cã các d%ch vnmoi lúc moi noi trong khi van di chuyen: xem phim chat lvong cao, di¾n thoaithay hình, choi game trnc tuyen, tãi co sõ du li¾u v.v… Và hãy nhó: vói toc d®

siêu toc.

1.3 Mnc tiêu thiet ke LTE

Nhung hoat d®ng cua 3GPP trong vi¾c cãi tien mang 3G vào mùa xuân nam2005 dã xác d%nh doi tvong, nhung yêu cau và mnc tiêu cho LTE. Nhung mnc tiêuvà yêu cau này dvoc dan chúng bang tài li¾u trong van bãn 3GPP TR 25.913.Nhung yêu cau cho LTE dvoc chia thành 07 phan khác nhau nhv sau:

• Tiem nang, dung lvong.

• Hi¾u suat h¾ thong

• Các van de liên quan den vi¾c trien khai

• Kien trúc và sn d%ch chuyen (migration)

• Quãn lý tài nguyên vô tuyen

• Ð® phúc tap

• Nhung van de chung

1.3.1 Tiem nang công ngh¾

Yêu cau dvoc d¾t ra là vi¾c dat toc d® du li¾u dinh cho dvòng xuong là100 Mbit/s và dvòng lên là 50 Mbit/s, khi hoat d®ng trong phân bo pho 20 MHz.Khi mà phân bo pho hep hon thì toc d® du li¾u dinh cung se ti l¾ theo. Do dó, dieuki¾n d¾t ra là có the bieu dien dvoc 5 bit/s/Hz cho dvòng xuong và 2.5 bit/s/Hzcho dvòng lên. Nhv se dvoc thão lu¾n dvói dây, LTE ho tro cã che d® FDD và

TDD. Rõ ràng, doi vói trvòng hop TDD, truyen dan dvòng lên và dvòng xuong,theo d%nh nghia không the xuat hi¾n dong thòi. Do dó mà yêu cau toc d® du li¾u

dinh cung không the trùng nhau dong thòi. M¾t khác, doi vói trvòng hop FDD,d¾c tính cua LTE cho phép quá trình phát và thu dong thòi dat dvoc toc d® du li¾u

dinh theo phan lý thuyet õ trên.

Yêu cau ve d® tre dvoc chia thành: yêu cau d® tre m¾t phang dieu khien(the control-plane latency requirements) và yêu cau d® tre m¾t phang ngvòi dùng

(the user-plane latency requirements). Yêu cau d® tre control-plane xác d%nh d® trecua vi¾c chuyen tù các trang thái thiet b% dau cuoi không tích cnc khác nhau sang






trang thái tích cnc khi dó thiet b% dau cuoi di d®ng có the gui và nh¾n du li¾u. Cóhai cách xác d%nh: cách xác d%nh thú nhat dvoc the hi¾n qua thòi gian chuyen tieptù trang thái tam trú (camped state) chang han nhv trang thái Release 6 idle mode,khi dó thì thu tnc chiem 100 ms; cách xác d%nh thú hai dvoc the hi¾n qua thòi gian

chuyen tiep tù trang thái ngu chang han nhv trang thái Release 6 Cell_PCH, khi dóthì thu tnc chiem 50 ms. Trong cã hai thu tnc này, thì d® tre che d® ngu và vi¾c báohi¾u non-RAN deu dvoc loai trù. (Che d® Release 6 idle là 1 trang thái mà khithiet b% dau cuoi không dvoc nh¾n biet doi vói mang truy nh¾p vô tuyen, nghia là,mang truy nh¾p vô tuyen không có bat cú thu®c tính nào cua thiet b% dau cuoi vàthiet b% dau cuoi cung không dvoc chi d%nh m®t tài nguyên vô tuyen nào. Thiet b%

dau cuoi có the õ trong che d® ngu và chi lang nghe h¾ thong mang tai nhungkhoãng thòi gian cn the. Trang thái Release 6 Cell_PCH là trang thái khi mà thiet

b% dau cuoi không dvoc nh¾n biet doi vói mang truy nh¾p vô tuyen. Tuy mang truynh¾p vô tuyen biet thiet b% dau cuoi dang õ trong te bào nào nhvng thiet b% daucuoi lai không dvoc cap phát bat cú tài nguyên vô tuyen nào. Thiet b% dau cuoi lúcnày có the dang trong che d® ngu).

Yêu cau d® tre m¾t phang ngvòi dùng dvoc the hi¾n quan thòi gian detruyen m®t gói IP nhõ tù thiet b% dau cuoi tói nút biên RAN ho¾c ngvoc lai dvocdo tù lóp IP. Thòi gian truyen theo m®t hvóng se không vvot quá 5 ms trong mangkhông tãi (unloaded network), nghia là không có m®t thiet b% dau cuoi nào khác

xuat hi¾n trong te bào.Xét ve m¾t yêu cau doi vói d® tre m¾t phang dieu khien, LTE có the ho

tro ít nhat 200 thiet b% dau cuoi di d®ng õ trang thái tích cnc khi hoat d®ng õkhoãng tan 5 MHz. Trong moi phân bo r®ng hon 5 MHz, thì ít nhat có 400 thiet b%

dau cuoi dvoc ho tro. So lvong thiet b% dau cuoi không tích cnc trong te bào khôngnói rõ là bao nhiêu nhvng có the là cao hon m®t cách dáng ke.

1.3.2 Hi¾u suat h¾ thong

Các mnc tiêu thiet ke công nang h¾ thong LTE se xác d%nh lvu lvongngvòi dùng, hi¾u suat pho, d® linh d®ng, vùng phu sóng, và MBMS nâng cao.

Nhìn chung, các yêu cau d¾c tính LTE có liên quan den h¾ thong chuan sudnng phiên bãn 6 HSPA. Ðoi vói tram goc, giã d%nh có m®t anten phát và hai antenthu, trong khi dó thì thiet b% dau cuoi có toi da là m®t anten phát và hai anten thu.Tuy nhiên, m®t dieu quan trong can lvu ý là nhung d¾c tính nâng cao nhv là m®tphan cua vi¾c cãi tien HSPA thì không dvoc bao gom trong tham chieu chuan. Vì

the, m¾c dù thiet b% dau cuoi trong h¾ thong chuan dvoc giã d%nh là có hai anten






thu thì m®t b® thu RAKE don giãn van dvoc áp dnng. Tvong tn, ghép kênh khônggian cung không dvoc áp dnng trong h¾ thong chuan.

Yêu cau lvu lvong ngvòi dùng dvoc d%nh rõ theo hai diem: tai sn phân bo

ngvòi dùng trung bình và tai sn phân bo ngvòi dùng phân v% thú 5 (khi mà 95%ngvòi dùng có dvoc chat lvong tot hon). Mnc tiêu hi¾u suat pho cung dvoc chi rõ,và trong thu®c tính này thì hi¾u suat pho dvoc d%nh nghia là lvu lvong h¾ thongtheo te bào tính theo bit/s/MHz/cell. Nhung mnc tiêu thiet ke này dvoc tong hoptrong bãng 1.3.

Bãng 1.3 - Các yêu cau ve hi¾u suat pho và luu luong nguòi dùng

Phvong pháp do hi¾u suat

Mnc tiêu dvòng xuong so

vói co bãn

Mnc tiêu dvòng lên so vói

co bãn Lvu lvong ngvòi dùngtrung bình (trên 1 MHz)

3 lan – 4 lan 2 lan – 3 lan

Lvu lvong ngvòi dùng taibiên te bào (trên 1 MHz,phân v% thú 5)


Hi¾u suat pho(bit/s/Hz/cell)


Yêu cau ve d® linh d®ng chu yeu t¾p trung vào toc d® di chuyen cua các

thiet b% dau cuoi di d®ng. Tai toc d® thap, 0-15 km/h thì hi¾u suat dat dvoc là toida, và cho phép giãm di m®t ít doi vói toc d® cao hon. Tai v¾n toc lên den 120km/h, LTE van cung cap hi¾u suat cao và doi vói v¾n toc trên 120 km/h thì h¾

thong phãi duy trì dvoc ket noi trên toàn mang te bào. Toc d® toi da có the quãn lýdoi vói m®t h¾ thong LTE có the dvoc thiet l¾p den 350 km/h (ho¾c th¾m chí den500 km/h tùy thu®c vào bang tan). M®t yeu to quan trong d¾c bi¾t là d%ch vn thoaidvoc cung cap bõi LTE se ngang bang vói chat lvong mà WCDMA/HSPA ho tro.

Yêu cau ve vùng phu sóng chu yeu t¾p trung vào pham vi te bào (bánkính), nghia là khoãng cách toi da tù vùng te bào (cell site) den thiet b% dau cuoi did®ng trong cell. Ðoi vói pham vi te bào lên den 5 km thì nhung yêu cau ve lvulvong ngvòi dùng, hi¾u suat pho và d® linh d®ng van dvoc dãm bão trong giói hankhông b% ãnh hvõng bõi nhieu. Ðoi vói nhung te bào có pham vi lên den 30 km thìcó m®t sn giãm nhe cho phép ve lvu lvong ngvòi dùng và hi¾u suat pho thì laigiãm m®t cách dáng ke hon nhvng van có the chap nh¾n dvoc. Tuy nhiên, yêu cauve d® di d®ng van dvoc dáp úng. Khi mà pham vi te bào lên den 100 km thì khôngthay có d¾c tính ky thu¾t ve yêu cau hi¾u suat nào dvoc nói rõ trong trvòng hopnày.






Nhung yêu cau MBMS nâng cao xác d%nh cã hai che d®: broadcast (quãngbá) và unicast. Nhìn chung, LTE se cung cap nhung d%ch vn tot hon so vói nhunggì có the trong phiên bãn 6. Yêu cau doi vói trvòng hop broadcast là hi¾u suat pho

1 bit/s/Hz, tvong úng vói khoãng 16 kênh TV di d®ng bang cách su dnng khoãng300 kbit/s trong moi phân bo pho tan 5 MHz. Hon nua, nó có the cung cap d%ch vnMBMS vói chi m®t d%ch vn trên m®t sóng mang, cung nhv là ket hop vói các d%ch

vn non-MBMS khác. Và nhv v¾y thì dvong nhiên d¾c tính ky thu¾t cua LTE cókhã nang cung cap dong thòi cã d%ch vn thoai và d%ch vn MBMS.

1.3.3 Các van de liên quan den vi¾c trien khai

Các yêu cau liên quan den vi¾c trien khai bao gom các k%ch bãn trienkhai, d® linh hoat pho, trãi pho, sn cùng ton tai và làm vi¾c vói nhau giua LTE vóicác công ngh¾ truy c¾p vô tuyen khác cua 3GPP nhv GSM và WCDMA/HSPA.

Nhung yêu cau ve k%ch bãn trien khai bao gom: trvòng hop mà h¾ thongLTE dvoc trien khai nhv là m®t h¾ thong d®c l¾p và trvòng hop mà LTE dvoctrien khai dong thòi vói WCDMA/HSPA ho¾c GSM. Do dó mà yêu cau này sekhông làm giói han các tiêu chuan thiet ke. Nhung yêu cau ve d® linh hoat pho vàtrien khai se dvoc phác thão chi tiet hon trong phan 1.3.3.1.

Van de cùng ton tai và có the hoat d®ng phoi hop vói các h¾ thong 3GPPkhác và nhung yêu cau tvong úng dã thiet l¾p ra nhung dieu ki¾n ve tính linh d®nggiua LTE và GSM, và giua LTE và WCDMA/HSPA cho thiet b% dau cuoi di d®ngho tro nhung công ngh¾ này. Bãng 1.4 li¾t kê nhung yêu cau ve sn gián doan, dólà, thòi gian gián doan dài nhat trong liên ket vô tuyen khi phãi di chuyen giua cáccông ngh¾ truy c¾p vô tuyen khác nhau, bao gom cã d%ch vn thòi gian thnc và phithòi gian thnc. Có m®t dieu dáng chú ý là nhung yêu cau này không dvoc ch¾t che

cho lam doi vói van de gián doan trong chuyen giao và hy vong khi mà trien khaithnc te thì se dat dvoc nhung giá tr% tot hon dáng ke.

Yêu cau ve vi¾c cùng ton tai và có the làm vi¾c vói nhau cung xác d%nh

vi¾c chuyen doi lvu lvong multicast tù phvong pháp broadcast trong LTE thànhphvong pháp unicast trong cã GSM ho¾c WCDMA, m¾c dù không có so lvongcho trvóc.

Bãng 1.4 - Yêu cau ve thòi gian gián doan, LTE-GSM và LTE-WCDMA






1.3.3.1 Ð® linh hoat pho và vi¾c trien khai

Nen tãng cho nhung yêu cau ve d® linh hoat pho là nhung dieu ki¾n deLTE có the dvoc trien khai trên nhung bang tan IMT-2000 hi¾n hành, nghia là khãnang cùng ton tai vói các h¾ thong dã dvoc trien khai trên nhung bang tan này, baogom WCDMA/HSPA và GSM. M®t phan liên quan den nhung yêu cau LTE ve

m¾t d® linh hoat pho là khã nang trien khai vi¾c truy nh¾p vô tuyen dna trên LTEcho dù phân bo pho là theo c¾p hay don le, nhv v¾y LTE có the ho tro cã Songcông phân chia theo tan so (FDD) và song công phân chia theo thòi gian (TDD).

So do song công hay vi¾c qui hoach song công là m®t thu®c tính cuacông ngh¾ truy c¾p vô tuyen. Tuy v¾y, m®t phân bo pho cho trvóc thì cung dvocliên ket vói m®t qui hoach song công cn the. H¾ thong FDD dvoc trien khai theom®t c¾p phân bo pho, vói m®t dãi tan cho truyen dan dvòng xuong và m®t dãi tan

khác dành cho dvòng lên. Còn h¾

thong TDD thì dvoc trien khai trong các phânbo pho don le.

Lay m®t ví dn là pho cua IMT-2000 tai tan so 2 GHz, goi là bang tanlõi IMT-2000. Nhv trình bày trong hình 1.3, nó bao gom c¾p bang tan 1920-1980MHz và 2110-2170 MHz dành cho truy c¾p vô tuyen dna trên FDD, và hai bangtan là 1910-1920 MHz và 2010-2025 MHz dành cho truy c¾p vô tuyen dna trênTDD. Chú ý là có the vì nhung qui d%nh cua d%a phvong và vùng mà vi¾c su dnngpho cua IMT-2000 có the khác so vói nhung gì dvoc trình bày õ dây.

Hình 1.3 –

Phân bo pho bang tan lõi tai 2 GHz cua nguyên bãn IMT-2000






C¾p phân bo cho FDD trong hình 1.3 là 2 x 60 MHz, nhvng pho khãdnng cho m®t nhà khai thác mang don le có the chi là 2 x 20 MHz ho¾c th¾m chí là 2 x 10 MHz. Trong nhung bang tan khác pho khã dnng có the còn ít hon nua.Ngoài ra, sn d%ch chuyen cua pho dang dvoc su dnng cho nhung công ngh¾ truy

c¾p vô tuyen khác can phãi dien ra m®t cách tù tù de chac chan rang lvong phocòn lai phãi du de ho tro cho nhung ngvòi dùng hi¾n tai. Vì v¾y, lvong pho bandau dvoc d%ch chuyen tói LTE có the tvong doi nhõ, nhvng sau dó có the tang lêntù tù, dvoc the hi¾n trong hình 1.4. Sn khác nhau cua nhung dien tien pho có thexãy ra se dan den m®t yêu cau ve d® linh hoat pho cho LTE dvói dang bang thôngtruyen dan dvoc ho tro.

Hình 1.4 – M®t ví dc ve cách thúc LTE thâm nh¾p tùng buóc vào phân bo phocua m®t h¾ thong GSM dã duoc trien khai

Yêu cau ve d® linh hoat pho dòi hõi LTE phãi có khã nang mõ r®ng

trong mien tan so và có the hoat d®ng trong nhieu bang tan khác nhau. Yêu cau ved® linh hoat trong tài li¾u tham khão dvoc li¾t kê thành danh sách các phân bo phocua LTE (1.25, 1.6, 2.5, 5, 10, 15 và 20 MHz). Ngoài ra, LTE còn có khã nanghoat d®ng theo c¾p pho cung nhv là don le. LTE cung có the trien khai trong nhieubang tan khác nhau. Nhung bang tan dvoc ho tro dvoc chi rõ dna vào “d®c l¾p

phiên bãn” (“release independence”), nghia là phiên bãn dau tiên cua LTE khôngphãi ho tro tat cã các bang tan ngay tù dau.






Hon nua, tài li¾u tham khão cung xác d%nh ve van de cùng ton tai vàlap d¾t chung vói GSM và WCDMA trên nhung tan so lân c¾n, cung nhv là sncùng ton tai giua nhung nhà khai thác và h¾ thong mang lân c¾n trên nhung quocgia khác nhau nhvng su dnng pho chong nhau (overlapping spectrum). e dây cung

có m®t dieu ki¾n là không có h¾ thong nào khác dvoc yêu cau hop l¾ khi m®t thietb% dau cuoi truy c¾p vào LTE, nghia là LTE can phãi có tat cã tín hi¾u dieu khieucan thiet dvoc yêu cau cho vi¾c kích hoat truy nh¾p.

1.3.4 Kien trúc và sn d%ch chuyen (migration)

M®t vài nguyên tac chi dao cho vi¾c thiet ke kien trúc LTE RAN dvoc dvara bõi 3GPP dvoc li¾t kê trong [86]:

- M®t kien trúc don LTE RAN dvoc chap nh¾n.- Kien trúc LTE RAN phãi dna trên gói (packet), tuy v¾y lvu lvong lóp

thoai và thòi gian thnc van dvoc ho tro.- Kien trúc LTE RAN có the toi thieu hóa sn hi¾n di¾n cua „nhung hv hõng

cnc b®‟ („single points of failure‟) mà không can tang chi phí cho dvòng truyen(backhaul).

- Kien trúc LTE RAN có the don giãn hóa và toi thieu hóa so lvong giaotiep dã dvoc giói thi¾u.

- Tvong tác lóp mang vô tuyen (Radio network layer: RNL) và lóp mangtruyen tãi (Transport network layer: TNL) có the dvoc loai trù neu chi can quantâm den van de cãi thi¾n hi¾u suat h¾ thong.

- Kien trúc LTE RAN có the ho tro QoS end-to-end. TNL có the cung capQoS thích hop khi dvoc yêu cau bõi RNL.

- Các co cau QoS có the tính toán den các dang lvu lvong dang ton tai khácnhau de mang lai hi¾u suat su dnng bang thông cao: lvu lvong m¾t phang dieukhien (Control-Plane), lvu lvong m¾t phang ngvòi dùng (User-Plane), lvu lvong

O&M, v.v… - LTE RAN có the dvoc thiet ke theo loi làm giãm bien doi tre (delayvariation - jitter) doi vói lvu lvong can d® jitter thap, ví dn TCP/IP.

1.3.5 Quãn lý tài nguyên vô tuyen

Nhung yêu cau ve quãn lý tài nguyên vô tuyen dvoc chia ra nhv sau: ho tronâng cao cho QoS end to end, ho tro hi¾u quã cho truyen dan õ lóp cao hon, và ho

tro cho vi¾c chia se tãi cung nhv là quãn lý chính sách thông qua các công ngh¾truy c¾p vô tuyen khác nhau.






Vi¾c ho tro nâng cao cho QoS end to end yêu cau cãi thi¾n sn giua thích únggiua d%ch vn, úng dnng và các dieu ki¾n ve giao thúc (bao gom báo hi¾u lóp caohon) vói tài nguyên RAN và các d¾c tính vô tuyen.

Vi¾c ho tro hi¾u quã cho truyen dan õ lóp cao hon dòi hõi LTE RAN phãi cókhã nang cung cap co cau de ho tro truyen dan hi¾u suat cao và hoat d®ng cua cácgiao thúc õ lóp cao hon qua giao tiep vô tuyen, chang han nhv quá trình nén tiêude IP (IP header).

Vi¾c ho tro chia se tãi và quãn lý chính sách thông qua các công ngh¾ truyc¾p vô tuyen khác nhau dòi hõi phãi xem xét den vi¾c lna chon lai các co cau de

d%nh hvóng các thiet b% dau cuoi di d®ng theo các dang công ngh¾ truy c¾p vôtuyen thích hop dã dvoc nói rõ cung nhv là ho tro QoS end to end trong quá trìnhchuyen giao giua các công ngh¾ truy c¾p vô tuyen.

1.3.6 Ð® phúc tap

Yêu cau ve d® phúc tap trong LTE xác d%nh d® phúc tap cua toàn h¾ thongcung nhv là d® phúc tap cua thiet b% dau cuoi di d®ng. Ve co bãn thì nhung yêu

cau này de c¾p den so lvong nhung tùy chon có the toi thieu hóa vói nhung d¾ctính dv thùa không bat bu®c. Ðieu này cung dva den vi¾c toi giãn nhung trvònghop kiem thu can thiet.

1.3.7 Nhung van de chung

Phan này de c¾p den nhung yêu cau chung trong LTE ve nhung khía canhliên quan den chi phí và d%ch vn. Rõ ràng, mong muon d¾t ra là giãm thieu các chi

phí trong khi van duy trì hi¾u suat yêu cau cho tat cã các d%ch vn. Các van de vedvòng truyen, hoat d®ng và bão dvõng cung liên quan den yeu to chi phí. Nhv v¾y

không chi giao tiep vô tuyen, mà vi¾c truyen tãi den các tram goc và h¾ thongquãn lý cung phãi dvoc xác d%nh rõ. M®t yêu cau quan trong ve giao tiep nhieunhà cung cap (multi-vendor interfaces) cung thu®c vào loai yêu cau này. Ngoài rathì các van de nhv: d® phúc tap thap, thiet b% dau cuoi di d®ng tiêu thn ít nanglvong cung dvoc dòi hõi.






CHUÐNG 2 TONG QUAN VE TRUYNH¾P VÔ TUYEN TRONG LTE

Trong chvong trvóc, chúng ta dã thão lu¾n ve nhung mnc tiêu cua LTE vàtù nhung thão lu¾n này thì rõ ràng là LTE dã dvoc phát trien vói nhung mnc tiêu

hoat d®ng manh me dáng ghi nhó. Và den chvong này thì chúng ta se dvoc cungcap m®t cái nhìn tong quan ve m®t so d¾c diem và thành phan quan trong cua LTE.Chvong 3 – 5 se di vào chi tiet hon nua ve van de truy c¾p vô tuyen LTE m®t cáchtong quát cung nhv là nhung d¾c tính chu yeu cn the cua nó.

2.1 H¾ thong truyen dan: dvòng xuong OFDM và dvòng lên SC-FDMA

H¾ thong truyen dan dvòng xuong cua LTE dna trên công ngh¾ OFDM. Nhv

dã biet thì OFDM là m®t h¾ thong truyen dan dvòng xuong hap dan vói nhieu lýdo khác nhau. Vì thòi gian ký tn OFDM tvong doi dài trong vi¾c ket hop vói m®ttien to chu trình, nên OFDM cung cap du d® manh de chong lai sn lna chon tan sokênh (channel frequency selectivity). M¾c dù trên lý thuyet thì vi¾c sai l¾ch tínhi¾u do kênh truyen chon loc tan so có the dvoc kiem soát bang ky thu¾t cân bangtai phía thu, sn phúc tap cua ky thu¾t cân bang bat dau trõ nên kém hap dan trongvi¾c trien khai doi vói nhung thiet b% dau cuoi di d®ng tai bang thông trên 5 MHz.Vì v¾y mà OFDM vói khã nang von có trong vi¾c chong lai fading lna chon tan sose trõ thành sn lna chon hap dan cho dvòng xuong, d¾c bi¾t khi dvoc ket hop vóighép kênh không gian (spatial multiplexing).

M®t so loi ích khác cua ky thu¾t OFDM bao gom:

• OFDM cung cap khã nang truy nh¾p vào mien tan so, bang cách thiet l¾p

m®t d® tn do bo sung (degree of fredom) cho khoi hoach d%nh phn

thu®c kênh truyen (channel dependent scheduler) so vói HSPA.

• OFDM de dàng ho tro cho vi¾c phân bo bang thông m®t cách linh hoat,

bang cách bien doi bang tan co sõ thành các sóng mang phn de truyen






lên LTE nhieu khi cung dvoc xem nhv là h¾ thong Single Carrier FDMA (SC-FDMA).

2.2 Hoach

d%nh

phn thu®c kênh truyen và sn thích úng toc d® (Channel-dependent scheduling and rate adaptation)

Trung tâm cua h¾ thong truyen dan LTE là vi¾c su dnng ky thu¾t truyen danchia se kênh truyen (shared channel transmission), khi dó tài nguyên mien tan so -thòi gian dvoc chia se tn d®ng giua nhung ngvòi dùng. Ky thu¾t này tvong tn vóiphvong pháp dvoc dùng trong HSDPA, m¾c dù cung thay rõ sn khác nhau trongvi¾c chia se tài nguyên giua thòi gian và tan so trong trvòng hop cua LTE và giuathòi gian và mã phân kênh (channelization codes) trong trvòng hop cua HSDPA.

Vi¾c su dnng truyen dan chia se kênh truyen rat phù hop vói nhung yêu cau d¾t racua du li¾u gói do tài nguyên can phãi thay doi nhanh chóng cung nhv là cho phépnhieu công ngh¾ quan trong khác dvoc dùng bõi LTE.

Khoi hoach d%nh (scheduler) se dieu khien vi¾c phân phát tài nguyên chia secho ngvòi dùng tai moi thòi diem. Nó cung quyet d%nh toc d® du li¾u dvoc sudnng cho moi dvòng truyen, dó là goi là thích úng toc d® và nó là có the xem làm®t phan cua b® scheduler. Scheduler là thành phan chính và mang tính quyetd%nh lón doi vói hi¾u suat cua toàn b® dvòng xuong, d¾c bi¾t trong nhung mang cótãi trong cao. Cã truyen dan dvòng lên và dvòng xuong deu phãi dvoc hoach d%nh

ch¾t che. Ð® tang ích thnc chat trong khã nang h¾ thong có the dat dvoc neu d¾ctính kênh truyen dvoc lvu ý den trong vi¾c quyet d%nh phân bo, và dvoc goi làhoach d%nh phn thu®c kênh truyen. Ky thu¾t này hi¾n dang dvoc khai thác trongHSPA, khi dó scheduler dvòng xuong se truyen tói ngvòi dùng vói toc d® du li¾u

toi da neu dieu ki¾n kênh truyen g¾p thu¾n loi và trong m®t chùng mnc nào dó thìky thu¾t này cung dvoc áp dnng cho dvòng lên nâng cao (enhanced uplink). Tuynhiên, ngoài mien thòi gian thì LTE cung truy c¾p tói mien tan so, do vi¾c su dnng

OFDM cho dvòng xuong và DFTS-OFDM cho dvòng lên. Vì v¾y doi vói moimien tan so, b® scheduler có the lna chon cho ngvòi dùng kênh truyen có d¾c tínhtot nhat. M¾t khác, vi¾c hoach d%nh trong LTE có the quan tâm den sn bien doikênh truyen không chi trong mien thòi gian, nhv HSPA, mà còn trong cã mien tanso. Ðieu này dvoc minh hoa trong hình 2.1.

Khã nang cua ky thu¾t hoach d%nh phn thu®c kênh truyen trong mien tan sod¾c bi¾t huu ích khi mà toc d® cua thiet b% dau cuoi là thap, nói cách khác nghia là

kênh truyen thay doi ch¾m theo thòi gian. Ky thu¾t hoach d%nh phn thu®c kênhtruyen dna trên sn thay doi chat lvong kênh giua nhung ngvòi dùng de dat dvoc






d® tang ích trong hi¾u suat h¾ thong. Ðoi vói nhung d%ch vn nhay cãm vói tre,scheduler mien thòi gian có the dvoc hoach d%nh cvõng búc cho m®t ngvòi dùngriêng bi¾t, cho dù chat lvong kênh truyen không dat dvoc giá tr% dinh. Trongnhung tình huong nhv v¾y, vi¾c khai thác sn thay doi chat lvong kênh truyen trong

mien tan so se giúp cãi thi¾n hi¾u suat cua toàn h¾ thong. Ðoi vói LTE, vi¾c quyetd%nh phân bo (scheduling decisions) có the dvoc dva ra vói d%nh ky sau moi 1msvà d® chi tiet trong mien tan so là 180 KHz. Ðieu này cho phép nhung sn thay doikênh truyen tvong doi nhanh có the dvoc theo dõi bõi b® scheduler.

2.2.1 Hoach d%nh dvòng xuong

Trong dvòng xuong, moi thiet b% dau cuoi se báo cáo m®t dánh giá ve chat

lvong kênh truyen túc thòi cho tram goc. Nhung dánh giá này có dvoc bang cáchdo lvòng m®t tín hi¾u tham khão, dvoc truyen tù tram goc và nó cung dvoc sudnng cho mnc dích giãi dieu che. Dna trên nhung dánh giá ve chat lvong kênhtruyen, scheduler dvòng xuong có the an d%nh lvong tài nguyên cap phát cho cácngvòi dùng và chat lvong kênh truyen van dvoc dãm bão. Trên lý thuyet, m®t thietb% dau cuoi dvoc phân bo có the dvoc chi d%nh m®t to hop bat ky cua các khoi tàinguyên r®ng 180 KHz trong moi khoãng thòi gian phân bo 1ms. (1ms schedulinginterval).






Hình 2.1 – Hoach d%nh phc thu®c kênh trong mien thòi gian và tan so.

2.2.2 Hoach d%nh dvòng lên

Ðvòng lên LTE dna trên sn phân cách trnc giao giua các ngvòi dùng vànhi¾m vn cua scheduler dvòng lên là phân phát tài nguyên cã ve thòi gian và tanso (ket hop TDMA/FDMA) cho các ngvòi dùng khác nhau. Quyet d%nh phân bo

dvoc dva ra sau moi 1 ms, có nhi¾m vn dieu khien nhung thiet b% dau cuoi nàodvoc phép truyen di thu®c pham vi 1 cell trong suot m®t khoãng thòi gian chotrvóc, và quyet d%nh tài nguyên tan so nào dvoc dùng cho quá trình truyen dancung nhv là toc d® du li¾u nào dang dvoc su dnng. Chú ý rang chi m®t mien tan soke nhau có the dvoc cap cho nhung thiet b% dau cuoi trong dvòng lên nhv là m®th¾ quã cua vi¾c su dnng truyen dan don sóng mang cho dvòng lên LTE.

Trang thái kênh truyen cung can dvoc quan tâm trong quá trình hoach d%nh

dvòng lên, tvong tn nhv hoach d%nh dvòng xuong. Tuy nhiên, nhv se dvoc thãolu¾n chi tiet hon trong chvong 3, vi¾c thu th¾p thông tin ve trang thái kênh truyen






dvòng lên không phãi là m®t tác vn don giãn. Do dó, m®t so phvong pháp khác dethu phân t¾p dvòng lên trõ nên quan trong nhv m®t phan bo sung cho nhung tìnhhuong khi mà tai dó ky thu¾t hoach d%nh phn thu®c kênh truyen không dvoc sudnng.

Hình 2.2 – M®t ví dc ve dieu phoi nhieu liên te bào, noi mà các phan pho b%

giói han bõi công suat truyen dan

2.2.3 Ðieu phoi nhieu liên te bào (Inter-cell interference coordination)

LTE cung cap sn trnc giao giua nhung ngvòi dùng trong m®t te bào trong cãdvòng lên và dvòng xuong. Vì v¾y, hi¾u nang cua LTE ve m¾t hi¾u suat pho và tocd® du li¾u khã dnng nói m®t cách tvong doi thì có nhieu giói han bõi nhieu tùnhung te bào khác (inter-cell interference) hon so vói WCDMA/HSPA. Do dó, cácphvong pháp de làm giãm và dieu khien nhieu liên te bào có khã nang mang lainhung loi ích th¾t sn cho hi¾u suat cua h¾ thong LTE, d¾c bi¾t ve m¾t các d%ch vn(toc d® du li¾u, v.v…) có the dvoc cung cap cho ngvòi dùng tai biên te bào (celledge).

Ðieu phoi nhieu liên te bào là m®t chien lvoc hoach d%nh mà trong dó toc d®

du li¾u tai biên te bào dvoc tang lên bang cách giám sát nhieu liên te bào. Ve co

bãn, vi¾c dieu phoi nhieu liên te bào se dva den nhung giói han chính xác doi vóischeduler dvòng lên và dvòng xuong trong te bào de kiem soát nhieu liên te bào.Bang vi¾c han che công suat phát cua các thành phan pho (parts of the spectrum)trong te bào, mà nhieu xuat hi¾n trong nhung te bào lân c¾n thu®c thành phan phonày se dvoc giãm bót. Thành phan pho này có the dvoc su dnng de cung cap tocd® du li¾u cao hon cho nhung ngvòi dùng thu®c te bào lân c¾n. Thnc ra thì h¾ sotái su dnng tan so là khác nhau doi vói nhung phan khác nhau cua te bào.

Chú ý rang vi¾

c dieu phoi nhieu liên te bào là m®t chien lvoc hoach d%nhquan trong mà trong dó can quan tâm den v% trí cua nhung te bào lân c¾n. Do dó,






vi¾c dieu phoi nhieu liên te bào là m®t van de trien khai vói pham vi lón và khó cóthe nhìn thay dvoc trong các chi tiet ky thu¾t. Ðieu này cung có nghia là vi¾c dieuphoi nhieu chi có the dvoc áp dnng vói m®t nhóm các te bào dã dvoc lna chon,dna trên nhung yêu cau trien khai riêng bi¾t dvoc d¾t ra.

2.3 ARQ hon hop vói vi¾c ket hop mem (Hybrid ARQ with soft combining)

Ky thu¾t ARQ hon hop nhanh vói vi¾c ket hop mem (Fast hybird ARQ withsoft combining) dvoc su dnng cho LTE vì nhung lý do tvong tn nhv trong HSPA,cn the là khã nang cho phép thiet b% dau cuoi nhanh chóng yêu cau truyen lainhung khoi truyen tãi thu dvoc b% loi và cung cap công cn cho vi¾c thích úng tocd® an (implicit rate adaptation). Giao thúc co bãn cung tvong tn vói cái dvoc su

dnng cho HSPA, dó là phvong pháp su dnng nhieu stop and wait ARQ hon hopsong song (multiple parallel stop and wait hybrid ARQ). Vi¾c truyen lai có thedvoc yêu cau nhanh chóng sau moi gói truyen, do dó có the giãm thieu dvocnhung ãnh hvõng den hoat d®ng cua ngvòi dùng cuoi do nhung gói tin thu dvoc b%

loi gây ra. Sn dv thùa gia tang (incremental redundancy) dvoc su dnng nhv làchính sách ket hop mem (the soft combining strategy) và dau thu se nhó d¾m

(buffer) nhung bit mem de có the thnc hi¾n vi¾c ket hop mem giua nhung lantruyen.

2.4 Sn ho tro nhieu anten (Multiple antenna support)

LTE ngay tù dau dã ho tro ky thu¾t nhieu anten tai cã tram goc và thiet b% daucuoi nhv là m®t phan không the thieu trong d¾c diem ky thu¾t. Xét trên nhieu m¾t

thì vi¾c su dnng nhieu anten là m®t ky thu¾t quan trong de dat dvoc nhung mnctiêu manh me cho hi¾u nang cua LTE. Nhv dã biet thì vi¾c su dnng nhieu antendvoc áp dnng cho nhieu trvòng hop vói nhieu mnc dích khác nhau:

• Nhieu anten thu có the dvoc su dnng cho vi¾c thu phân t¾p (receivediversity). Ðoi vói truyen dan dvòng lên, ky thu¾t này dã dvoc su dnngcho các h¾ thong te bào tù nhieu nam trvóc. Tuy nhiên, khi mà cau hìnhhai anten thu trõ thành co sõ cho tat cã các thiet b% dau cuoi LTE thì hi¾usuat dvòng lên cung dvoc cãi thi¾n dáng ke. Phvong pháp don giãn nhatcua vi¾c su dnng nhieu anten là ky thu¾t phân t¾p thu co dien de khufading, nhvng loi ích thêm dvoc dó là vi¾c giói han dvoc nhieu neu cácanten dvoc su dnng không chi cung cap sn phân t¾p de chong fading,

mà còn dùng de tri¾t nhieu.






• Nhieu anten phát tai tram goc có the dvoc su dnng cho phân t¾p phát và

các dang tao chùm tia khác (beam forming). Mnc tiêu chính cua vi¾c tao

chùm tia là cãi thi¾n ty so SNR ho¾c SIR thu dvoc, dong thòi cãi thi¾nnang suat h¾ thong và tam phu sóng.

• Ghép kênh không gian, dôi khi cung dvoc xem nhv là MIMO, vi¾c sudnng nhieu anten cho cã máy phát và máy thu dvoc ho tro bõi LTE.

Vi¾c ghép kênh không gian dan den vi¾c cho phép tang toc d® trongnhung tình huong mà dieu ki¾n kênh truyen có bang thông b% giói hanbang cách tao ra nhieu kênh song song.

Nói chung, các ky thu¾t da anten deu mang lai loi ích trong nhung hoàn cãnhkhác nhau. Ví dn, tai ty so SNR và SIR tvong doi thap, chang han nhv khi tãi

trong cao ho¾c tai biên te bào, vi¾c ghép kênh không gian se dem lai m®t so loi íchnhat d%nh. Ðáng le, trong nhung trvòng hop này, phãi dùng nhieu anten tai dauphát de nâng SNR/SIR bang phvong pháp tao chùm tia (beam forming). M¾t khác,trong trvòng hop khi mà SNR và SIR tvong doi cao, ví dn nhv trong nhung te bàonhõ, vi¾c nâng cao chat lvong tín hi¾u mang lai nhung loi ích phn khi mà toc d®

du li¾u thu dvoc b% giói han chu yeu bõi bang thông hon là do giói han veSIR/SNR. Trong nhung trvòng hop nhv v¾y, dáng le ra phãi dùng ky thu¾t ghépkênh không gian de khai thác tri¾t de nhung trang thái kênh truyen tin c¾y. H¾

thong da anten dvoc su dnng dvói sn dieu khien cua tram goc de tù dó có the lnachon dvoc so do phù hop cho moi dvòng truyen.

2.5 Ho tro multicast và broadcast

Phát quãng bá nhieu te bào (multi-cell broadcast) nghia là vi¾c truyen di nhungthông tin giong nhau tù nhieu te bào. Bang vi¾c khai thác ky thu¾t này tai thiet b%

dau cuoi, vi¾c su dnng hi¾u quã nang lvong tín hi¾u tù nhieu vùng te bào tai b®

phát hi¾n (the detection) cung cãi thi¾n dáng ke vùng phu sóng. Ky thu¾

t này dãdvoc khai thác doi vói trvòng hop broadcast/multicast nhieu te bào trongWCDMA, khi dó m®t thiet b% dau cuoi có the nh¾n tín hi¾u tù nhieu te bào và kíchhoat vi¾c ket hop mem (soft combine) nhung tín hi¾u này tai b® thu.

LTE se tien thêm m®t bvóc de nâng cao hi¾u quã broadcast nhieu te bào. Bangvi¾c truyen di không chi nhung tín hi¾u dong nhat tù nhieu site te bào (vói sn dieuche và mã hóa dong nhat) mà còn dong b® thòi gian truyen dan giua nhung te bào,tín hi¾u tai thiet b% dau cuoi di d®ng se dvoc tái hi¾n chính xác nhv tín hi¾u dã

dvoc truyen di tù m®t site te bào don le và giãi quyet dvoc hi¾n tvong truyen da






dvòng. Do khã nang chong lai hi¾n tvong truyen da dvòng manh me cua OFDM,vi¾c truyen dan nhieu te bào nhv v¾y (multi cell transmission), cung dvoc xemnhv là truyen dan Mang don tan so Multicast-Broadcast (MBSFN: Multicast-Broadcast Single Frequency Network), khi dó se không chi cãi thi¾n cvòng d® tín

hi¾u thu dvoc mà còn loai trù dvoc nhieu liên te bào. Vì v¾y, vói OFDM, lvulvong broadcast/multicast chi b% giói han bõi tap âm và trong trvòng hop vóinhung te bào nhõ, có the dat den nhung giá tr% rat cao.

Can phãi chú ý rang vi¾c su dnng truyen dan MBSFN cho broadcast/multicastnhieu te bào dòi hõi sn ch¾t che trong van de ve liên ket thòi gian và dong b®

(synchronization and time alignment) cua nhung tín hi¾u dvoc phát tù nhung sitete bào khác nhau.

2.6 Tính linh hoat pho

Nhv dã dvoc thão lu¾n trong chvong 1, múc d® linh hoat pho cao là m®t trongnhung d¾c tính chu yeu cua công ngh¾ truy nh¾p vô tuyen LTE. Mnc tiêu cua tínhlinh hoat pho là vi¾c cho phép trien khai truy nh¾p vô tuyen LTE trong nhieu photan vói nhung d¾c tính khác nhau, bao gom nhung sn khác nhau ve sap xep songcông (duplex arrangements), bang tan hoat d®ng, và kích thvóc cua pho tan khã

dnng.

Hình 2.3 - FDD vs. TDD. FDD: Frequency Division Duplex; TDD: Time Divison Duplex; DL:Downlink; UL: Uplink






2.6.1 Tính linh hoat trong sap xep song công

M®t phan quan trong trong nhung yêu cau cua LTE ve m¾t tính linh hoat pholà khã nang trien khai truy nh¾p vô tuyen dna trên LTE trong cã pho tan theo c¾p

ho¾c không theo c¾p, nhv v¾y LTE có the ho tro sap xep song công phân chia theocã thòi gian và tan so. FDD dvoc minh hoa trong hình 2.3a, theo dó truyen dandvòng lên và dvòng xuong xuat hi¾n trong nhung bang tan khác và hoàn toàn táchbi¾t. TDD theo nhv minh hoa trong hình 2.3b, thì truyen dan dvòng lên và dvòngxuong xuat hi¾n trong nhung khe thòi gian không trùng nhau. Do v¾y, TDD có thehoat d®ng vói pho không theo c¾p (unpaired spectrum), trong khi FDD lai yêu caupho theo c¾p (paired spectrum).

Vi¾

c ho tro cã pho theo c¾p và không theo c¾p là m®t phan trong d¾c diem kythu¾t cua 3GPP tù phiên bãn 99 (Release 99) thông qua vi¾c su dnng truy nh¾p vôtuyen WCDMA/HSPA dna trên FDD doi vói phân bo theo c¾p và truy nh¾p vôtuyen TD-CDMA/TDSCDMA doi vói phân bo không theo c¾p. Tuy nhiên, dieunày dat dvoc bang cách su dnng nhieu công ngh¾ truy c¾p vô tuyen tvong doikhác nhau và vì the mà nhung thiet b% dau cuoi có khã nang hoat d®ng vói cã FDDvà TDD van còn chva dvoc pho bien. M¾t khác, LTE có the ho tro cã FDD vàTDD vói chi m®t công ngh¾ truy c¾p vô tuyen, dan den vi¾c toi thieu d® l¾ch giuaFDD và TDD cho nhung truy nh¾p vô tuyen dna trên LTE. Nhv là m®t h¾ quã cua

dieu này, phan tong quan ve truy nh¾p vô tuyen ho tro cã FDD và TDD cua LTE sedvoc bàn den chi tiet hon trong nhung chvong tiep theo, trong trvòng hop có snkhác nhau giua FDD và TDD thì sn khác nhau này se dvoc trình bày rõ ràng.

2.6.2 Tính linh hoat trong bang tan hoat d®ng

LTE dvoc trien khai dna trên co sõ theo nhu cau, có the tao ra pho tan khãdnng bang cách an d%nh pho tan mói cho thông tin di d®ng, chang han bang tan 2.6GHz, ho¾c bang cách d%ch chuyen cho LTE pho tan hi¾n dang dvoc su dnng chocông ngh¾ thông tin di d®ng khác, ví dn nhv nhung h¾ thong GSM the h¾ thú hai,ho¾c th¾m chí là nhung công ngh¾ vô tuyen không phãi cua di d®ng (non – mobileradio technologies) ví dn nhv nhung pho tan broadcast hi¾n nay. H¾ quã là nó yêucau truy nh¾p vô tuyen LTE phãi có khã nang hoat d®ng trong m®t dãi bang tanr®ng, ít nhat là tù bang tan thap nhv 450 MHz cho den bang tan 2.6 GHz.

Khã nang v¾n hành m®t công ngh¾ truy c¾p vô tuyen trong nhieu bang tankhác nhau, tn bãn thân nó không có gì là mói. Ví dn, nhung thiet b% dau cuoi 3

bang tan là rat pho bien, có khã nang hoat d®ng trên cã bang tan 900, 1800, và






1900 MHz. Tù m®t trien vong ve chúc nang truy c¾p vô tuyen, dieu này không cóho¾c tác d®ng rat han che và d¾c diem ky thu¾t cua LTE không giã d%nh bat cú m®tbang tan cn the nào. Nhung cái có the khác ve d¾c diem ky thu¾t, giua nhung bangtan khác nhau chu yeu là vi¾c yêu cau nhieu RF cn the hon nhv công suat phát toi

da cho phép, nhung yêu cau/giói han ve phát xa ngoài bang (out of band emission)v.v… M®t nguyên nhân cho vi¾c này là do nhung ràng bu®c bên ngoài, dvoc ápd¾t bõi nhung khung quy d%nh (regulatory bodies), có the khác nhau giua nhungbang tan khác nhau.

2.6.3 Tính linh hoat ve bang thông

Có liên quan den khã nang trien khai truy nh¾p vô tuyen LTE trên nhieu bang

tan khác nhau là vi¾c có the v¾n hành LTE vói nhung bang thông truyen dan khácnhau trên cã dvòng xuong và dvòng lên. Lý do chính cua vi¾c này là so lvong photan khã dnng cho LTE có the khác nhau dáng ke giua nhung bang tan khác nhauvà cung dna trên tình trang thnc te cua nhà khai thác. Hon nua, vi¾c có the v¾n

hành trên nhieu phân bo pho tan khác nhau cung mang lai khã nang cho vi¾c d%ch

chuyen dan dan pho tan tù nhung công ngh¾ truy nh¾p vô tuyen khác cho LTE.

LTE có the hoat d®ng trong m®t dãi phân bo pho tan r®ng, do tính linh hoat

trong bang thông truyen dan là m®t phan trong d¾c tính ky thu¾t cua LTE. Ðe hotro hi¾u quã cho toc d® du li¾u rat cao khi pho tan khã dnng thì m®t bang thôngtruyen dan r®ng là can thiet. Tuy nhiên, m®t lvong pho tan lón và day du có thekhông phãi lúc nào cung dat dvoc, ho¾c do bang tan hoat d®ng ho¾c do sn d%ch

chuyen dan dan tù m®t công ngh¾ truy nh¾p vô tuyen khác, khi dó LTE có the hoatd®ng vói m®t bang thông truyen dan hep hon. Hien nhiên, trong nhung trvòng hopnhv v¾y, toc d® du li¾u toi da có the dat dvoc se vì le dó mà b% giãm xuong.

Ð¾c diem ky thu¾t lóp v¾t lý LTE không de c¾p den van de bang thông vàkhông dva ra bat cú giã d%nh cn the nào ve bang thông truyen dan ho tro ngoài m®tgiá tr% toi thieu. Nhv se dvoc biet trong phan tiep theo, d¾c diem ky thu¾t ve truynh¾p vô tuyen co bãn bao gom lóp v¾t lý và các tiêu chuan giao thúc, cho phép batcú bang thông truyen dan nào nam trong khoãng tù 1 MHz lên tói hon 20 MHztheo tùng bvóc 180 KHz. Ðong thòi, tai giai doan ban dau, nhung yêu cau ve tanso vô tuyen chi dvoc chi d%nh cho m®t nhóm nhõ bang thông truyen dan giói han,tvong úng vói nhung dn doán liên quan den các kích thvóc phân bo pho và cácdien tien d%ch chuyen (migration scenarios). Nhv v¾y, trong thnc te truy nh¾p vo

tuyen LTE ho tro m®t nhóm giói han các bang thông truyen dan, tuy nhiên nhung






bang thông truyen dan bo sung có the de dàng dvoc ho tro bang cách c¾p nh¾t laid¾c diem ky thu¾t cua RF.

CHUÐNG 3 KIEN TRÚC GIAO DI½N VÔ TUYEN LTE

Tvong tn vói WCDMA/HSPA cung nhv là hau het nhung h¾ thong truyenthông hi¾n dai khác, quy trình ky thu¾t dành cho LTE dvoc cau trúc thành nhieulóp v¾t lý khác nhau. M¾c dù có m®t so lóp trong nhung lóp này thì tvong tn vói

nhung lóp dvoc su dnng cho WCDMA/HSPA nhvng van có m®t so khác bi¾t,chang han nhv sn khác nhau ve kien trúc tong the giua WCDMA/HSPA và LTE.Chvong này gom có nhung mô tã cho các lóp giao thúc bên trên lóp v¾t lý, sntvong tác giua chúng, và sn giao tiep vói lóp v¾t lý.

Tong quan ve kien trúc giao thúc LTE cho dvòng xuong dvoc minh hoa tronghình hình 3.1 . Có m®t van de se trõ nên rõ ràng hon trong phan thão lu¾n tiep theodó là không phãi tat cã nhung phan tu dvoc minh hoa trong hình 3.1 deu dvoc ápdnng trong moi trvòng hop. Ví dn nhv trong trvòng hop broadcast thông tin h¾

thong thì MAC scheduling và hybrid ARQ deu không dvoc su dnng. Hon nua,






kien trúc giao thúc LTE liên quan den dvòng lên thì tvong tn vói kien trúc dvòngxuong trong hình 3.1, m¾c dù cung có m®t so sn khác bi¾t ve sn lna chon d%nh

dang truyen tãi (transport format selection) và truyen dan da anten (multi-antennatransmission) và van de này cung se dvoc thão lu¾n.

Du li¾u dvoc truyen trên dvòng xuong dvói dang các gói IP trên m®t trongnhung tãi tin SAE (SAE bearers). Trvóc khi truyen di qua giao di¾n vô tuyen,nhung gói IP den (incoming IP packets) se di qua nhieu phan tu, dvoc tong ketdvói dây và dvoc mô tã chi tiet hon trong nhung phan sau:

• Giao thúc h®i tc so li¾u gói (Packet Data Convergence Protocol

-PDCP): thnc hi¾n vi¾c nén tiêu de IP (IP header) de làm giãm so lvong

bit can thiet cho vi¾c truyen dan thông qua giao di¾n vô tuyen.Co che nén tiêu de dna trên ROHC, m®t thu¾t toán nén tiêu de tiêuchuan dvoc su dnng trong WCDMA cung nhv là trong các tiêu chuanthông tin di d®ng khác. PDCP cung dãm nhi¾m vi¾c mã hóa và bão v¾

tính toàn ven cua du li¾u dvoc truyen di. Tai phía thu, giao thúc PDCPse thnc hi¾n công vi¾c giãi nén và giãi mã thông tin. Chi có m®t phan tuPDCP trên m®t tãi tin vô tuyen dvoc cau hình cho m®t thiet b% dau cuoidi d®ng.

• Ðieu khien liên ket vô tuyen (Radio Link Control - RLC): dãm nhi¾mvi¾c phân doan / ghép noi, dieu khien vi¾c truyen lai, và phân phát lêncác lóp cao hon theo thú tn. Không giong nhv WCDMA, giao thúc RLCdvoc d%nh v% trong eNodeB vì chi có m®t loai node don trong kien trúcmang truy nh¾p vô tuyen LTE (LTE radio access network architecture).RLC cung cap các d%ch vn cho PDCP dvói dang các tãi tin vô tuyen.Chi có m®t phan tu RLC trên m®t tãi tin vô tuyen dvoc cau hình chom®t thiet b% dau cuoi di d®ng.






Hình 3.1 – Kien trúc giao thúc LTE (duòng xuong)

• Ðieu khien truy c¾p môi truòng (Medium Access Control - MAC): dieukhien vi¾c truyen lai hybrid-ARQ và hoach d%nh dvòng lên, dvòngxuong. Chúc nang hoach d%nh dvoc d%nh v% trong eNodeB, và nó chi cóm®t phan tu MAC cho m®t te bào, cho cã dvòng lên và dvòng xuong.Phan giao thúc hybrid ARQ có m¾t trong cã dau cuoi phát và thu cuagiao thúc MAC. Khoi MAC cung cap các d%ch vn cho RLC dvói dang

các kênh logic.

• Lóp v¾t lý (Physical layer – PHY): dieu khien vi¾c mã hóa / giãi mã,

dieu che / giãi dieu che, ánh xa da anten (multi antenna mapping), và

các chúc nang lóp v¾t lý tiêu bieu khác. Lóp v¾t lý cung cap d%ch vn cho

lóp MAC dvói dang các kênh chuyen tãi (transport channels).

Nhung phan sau se cung cap nhung mô tã chi tiet hon ve các giao thúc RLC vàMAC cua LTE cung nhv là tong quan ve lóp v¾t lý khi dvoc nhìn tù lóp MAC,






trong khi nhung chi tiet day du cua lóp v¾t lý LTE se dvoc de c¾p den trongchvong 4. Nhung thông tin khác có the dvoc tìm thay trong d¾c tính ky thu¾t cuaLTE và nhung tham khão trong dó.

3.1 RLC: radio link control – dieu khien liên ket vô tuyen

RLC LTE, tvong tn nhv WCDMA/HSPA, dãm nhi¾m vi¾c phân doan (nén tiêude) các gói IP, còn dvoc xem nhv là RLC SDUs, tù PDCP thành nhung don v% nhõhon, RLC PDUs (Nhìn chung, các phan tu du li¾u den/tù m®t lóp giao thúc caohon thì dvoc xem nhv là m®t Ðon v% du li¾u d%ch vn SDU – Service Data Unit vàphan tu tvong úng den/tù m®t lóp giao thúc thap hon dvoc bieu th% nhv Ðon v% duli¾u giao thúc PDU – Protocol Data Unit). Nó cung dieu khien vi¾c truyen lai cácPDUs b% nh¾n nham, cung nhv là xóa bõ nhung PDUs b% nhân dôi (duplicate

removal) và ghép noi các PDUs nh¾n dvoc. Cuoi cùng, RLC se dãm bão vi¾c phânphát theo trình tn các RLC SDUs lên các lóp bên trên.

Co che truyen lai RLC có trách nhi¾m cung cap du li¾u phân phát không b% loicho các lóp cao hon. Ðe làm dvoc dieu này, se có m®t giao thúc truyen lai hoatd®ng giua các phan tu RLC tai dau thu và dau phát. Bang vi¾c giám sát các so thútn di den (incoming sequence numbers), RLC thu có the phát hi¾n ra nhung PDUsb% thieu. Các báo cáo trang thái se dvoc phãn hoi trõ ve RLC phát, yêu cau truyen

lai các PDUs b% thieu. Khi phãn hoi m®t trang thái báo cáo dvoc cau hình, m®t báocáo d¾c trvng chi chúa thông tin ve nhieu PDUs và ít khi dvoc truyen di. Dna trênbáo cáo trang thái thu dvoc, phan tu RLC tai dau phát có the dva ra nhung hànhd®ng thích hop và truyen lai nhung PDUs b% thieu neu dvoc yêu cau.

Khi RLC dvoc cau hình de yêu cau truyen lai các PDUs b% thieu nhv dvoc môtã õ trên, nó dvoc goi là dang hoat d®ng trong che d® báo nh¾n (AcknowledgedMode – AM). Ðieu này cung giong nhv co che tvong úng dvoc dùng trong

WCDMA/HSPA. Thông thvòng AM dvoc su dnng cho các d%ch vn dna trên TCPnhv khi truyen t¾p tin mà yeu to phân phát du li¾u không b% loi dvoc d¾t lên hàngdau.

Hình 3.2 –

Phân doan và hop doan RLC






Tvong tn nhv WCDMA/HSPA, RLC cung có the dvoc cau hình theo che d®

không báo nh¾n (Unacknowledged Mode – UM) và che d® trong suot (TransparentMode – TM). Trong che d® UM, se cung cap vi¾c phân phát dúng thú tn lên các

lóp cao hon, nhvng se không truyen lai các PDUs b% thieu. Thông thvòng UMdvoc su dnng cho nhung d%ch vn nhv VoIP khi mà vi¾c phân phát không loi khôngquan trong bang thòi gian phân phát ngan. TM, m¾c dù dvoc ho tro, nhvng chidvoc su dnng cho nhung mnc dích riêng bi¾t nhv truy c¾p ngau nhiên.

M¾c dù RLC có khã nang kiem soát loi truyen dan do nhieu, sn bien doi kênhtruyen không the dn doán (unpredictable channel variations), v.v…, nhvng tronghau het trvòng hop nhung loi này dvoc kiem soát bõi giao thúc hybrid-ARQ dna

trên MAC. Vi¾

c su dnng co che truyen lai trong RLC có the vì v¾

y mà trõ nênkhông can thiet. Tuy nhiên, nhv se dvoc thão lu¾n trong phan 3.2.4 dvói dây,không phãi trvòng hop nào cung v¾y và vi¾c su dnng cã hai co che truyen lai dnatrên MAC và RLC trên thnc te cung có m¾t tích cnc khi mà có sn khác nhau trongvi¾c truyen tín hi¾u phãn hoi.

Ngoài vi¾c dieu khien vi¾c truyen lai và phân phát theo trình tn, RLC cungch%u trách nhi¾m vi¾c phân doan và ghép noi theo nhv minh hoa trong hình 3.2.Dna trên quyet d%nh cua scheduler (scheduler decision), m®t lvong du li¾u nào dó

dvoc lna chon de truyen di tù b® d¾m RLC SDU và các SDUs se dvoc phândoan/ghép noi de tao thành RLC PDU. Do dó, doi vói LTE thì kích thvóc RLCPDU thay doi m®t cách d®ng (varies dynamically), trong khi WCDMA/HSPAtrvóc phiên bãn 7 lai su dnng kích thvóc PDU bán tinh (semi-static PDU size).Khi mà toc d® du li¾u cao, kích thvóc PDU lón dan den phan mào dau nhõ hontvong úng, còn khi mà toc d® du li¾u thap, dòi hõi kích thvóc PDU phãi nhõ neukhông thì tãi trong se trõ nên quá lón. Vì v¾y, khi toc d® du li¾u nam trong khoãngtù m®t vài kbit/s tói trên m®t tram Mbit/s, kích thvóc PDU d®ng (dynamic PDU

sizes) se dvoc dieu chinh bõi LTE. Tù RLC, scheduler và co che thích úng toc d®deu dvoc d%nh v% tai eNodeB, và kích thvóc PDU d®ng se de dàng dvoc ho tro choLTE.

3.2 MAC: dieu khien truy nh¾p môi trvòng (medium access control)

Lóp dieu khien truy nh¾p môi trvòng MAC quãn lý vi¾c ghép kênh lu¾n lý(logical channel multiplexing), vi¾c truyen lai hybrid-ARQ, và hoach d%ch dvònglên, dvòng xuong. Trong khi công ngh¾ HSPA su dnng phân t¾p vi mô dvòng lên

(uplink macro diversity) và vì the nó xác d%nh cã nhung te bào phnc vn và không






phnc vn (serving and non-serving cells), thì LTE chi xác d%nh m®t te bào phnc vnvì không có phân t¾p vi mô dvòng lên. Te bào phnc vn (serving cell) là te bào màthiet b% dau cuoi di d®ng dvoc ket noi tói và te bào mà ch%u trách nhi¾m cho vi¾c

hoach d%nh và dieu khien hybrid-ARQ.

3.2.1 Kênh logic và kênh truyen tãi (logical channels and transportchannels)

MAC cung cap các d%ch vn cho RLC dvói dang các kênh logic. M®t kênhlogic dvoc d%nh nghia bõi dang thông tin mà nó mang theo và thvòng dvoc phânloai thành các kênh dieu khien, dvoc dùng cho vi¾c truyen dan các thông tin vecau hình và dieu khien can thiet cho hoat d®ng cua h¾ thong LTE, và các kênh lvulvong (traffic channels), dvoc su dnng cho du li¾u ngvòi dùng. T¾p hop các loai

kênh logic dvoc chi d%nh cho LTE bao gom:

• Kênh dieu khien quãng bá (Broadcast Control Channel - BCCH): dvocsu dnng cho vi¾c truyen dan thông tin dieu khien h¾ thong tù mang tóitat cã các thiet b% dau cuoi di d®ng trong m®t te bào. Trvóc khi truy nh¾pvào h¾ thong, m®t thiet b% dau cuoi di d®ng can phãi doc nhung thông

tin dvoc truyen trên kênh BCCH de tìm ra cách thúc h¾ thong dvoc cauhình, ví dn nhv bang thông cua h¾ thong.

• Kênh dieu khien tìm goi (Paging Control Channel –

PCCH): dvoc su dnng cho vi¾c tìm goi cua các thiet b% dau cuoi di d®ng mà mang khôngbiet dvoc v% trí cua nó ve múc te bào (cell level) và vì v¾y tin nhan tìmgoi can dvoc truyen trong nhieu te bào.

• Kênh dieu khien dành riêng (Dedicated Control Channel – DCCH):dvoc dùng cho vi¾c truyen dan thông tin dieu khien tói ho¾c tù thiet b%

dau cuoi di d®ng. Kênh này dvoc su dnng cho vi¾c cau hình riêng letùng thiet b% dau cuoi di d®ng ví dn nhv nhung tin nhan chuyen giao

khác nhau.• Kênh dieu khien multicast (Multicast Control Channel - MCCH): dvoc

dùng cho vi¾c truyen dan thông tin dieu khien dvoc yêu cau cho vi¾c

tiep nh¾n cua MTCH, xem phan dvói dây.

• Kênh luu luong dành riêng (Dedicated Traffic Channel - DTCH): dvoc

dùng cho vi¾c truyen du li¾u ngvòi dùng den ho¾c tù m®t thiet b% dau

cuoi di d®ng. Ðây là 1 loai kênh logic dvoc dùng de truyen du li¾u

ngvòi dùng dvòng lên và dvòng xuong phi-MBMS (non-MBMS).

• Kênh luu luong multicast (Multicast Traffic Channel – MTCH): dvoc

dùng cho truyen dan dvòng xuong nhung d%ch vn MBMS.






Tvong tn vói kien trúc kênh logic dvoc dùng cho WCDMA/HSPA. Tuynhiên, khi so sánh vói WCDMA/HSPA, thì kien trúc kênh logic LTE có phan dongiãn hon, vói vi¾c giãm bót so lvong các loai kênh logic.

Tù lóp v¾t lý, lóp MAC su dnng các d%ch vn dvói dang các kênh truyentãi (Transport Channels). M®t kênh truyen tãi dvoc d%nh nghia bõi nhung d¾c tínhmà thông tin dvoc truyen di qua giao di¾n vô tuyen. Theo nhung ghi chú tù HSPA,nhung phan dvoc ke thùa cho LTE, du li¾u trên 1 kênh truyen tãi dvoc to chúcthành các khoi truyen tãi. Trong moi khoãng thòi gian truyen tãi (TransmissionTime Interval – TTI), m®t khoi truyen tãi vói kích thvóc nào dó dvoc truyen diqua giao di¾n vô tuyen khi không có sn hi¾n di¾n cua ghép kênh không gian.

Trong trvòng hop ghép kênh không gian („MIMO‟), có the lên tói 2 khoi truyen tãitrên moi TTI.

Liên ket vói moi khoi truyen tãi là m®t d%nh dang truyen tãi (TransportFormat - TF), xác d%nh cách thúc mà khoi truyen tãi dvoc truyen di thông qua giaodi¾n vô tuyen. Ð%nh dang truyen tãi bao gom thông tin ve kích thvóc khoi truyentãi, so do dieu che (the modulation scheme), ánh xa anten (the antenna mapping).Cùng vói vi¾c phân bo tài nguyên, lvu lvong mã cuoi cùng có the nh¾n dvoc tùd%nh dang truyen tãi. Bang vi¾c thay doi các d%nh dang truyen tãi, lóp MAC có the

vì v¾y mà nh¾n ra dvoc các toc d® du li¾u khác nhau. Vi¾c dieu khien toc d® vìv¾y mà còn dvoc xem nhv vi¾c lna chon d%nh dang truyen tãi.

T¾p hop các loai kênh truyen tãi dvoc chi d%nh cho LTE bao gom:

• Kênh quãng bá – Broadcast Channel (BCH): có m®t d%nh dang truyen

tãi co d%nh, dvoc cung cap bõi các d¾c tính ky thu¾t. Nó dvoc dùng cho

vi¾c truyen dan nhung thông tin trên kênh logic BCCH.

• Kênh Paging – Paging channel (PCH): dvoc dùng cho vi¾c paging

thông tin trên kênh logic PCCH. Kênh PCH ho tro vi¾c thu nh¾n khôngliên tnc (discontinous reception – DRX) nham cho phép thiet b% daucuoi di d®ng tiet ki¾m nang lvong pin bang cách ngu (sleeping) và chithúc (wake up) khi nh¾n PCH tai nhung thòi diem xác d%nh trvóc. Coche paging dvoc mô tã có phan chi tiet hon trong chvong 5.

• Kênh chia se duòng xuong – Downlink Shared Channel (DL-SCH): là

kênh truyen tãi dvoc dùng cho truyen dan du li¾u dvòng xuong trongLTE. Nó ho tro nhung d¾c tính cua LTE nhv co che thích úng toc d®

d®ng (dynamic rate adaption) và hoach d%nh phn thu®c kênh truyen(channel-dependent scheduling) trong mien thòi gian và tan so, hybrid






ARQ, và ghép kênh không gian (spatial multiplexing). Nó cung ho troDRX nham làm giãm nang lvong tiêu thn õ thiet b% dau cuoi di d®ngtrong khi van cung cap trãi nghi¾m luôn mõ (always-on experience),tvong tn nhv co che CPC trong HSPA. DL-SCH TTI là 1 ms.

• Kênh multicast –

Multicast Channel (MCH): dvoc dùng de ho troMBMS và dvoc d¾c trvng bõi d%nh dang truyen tãi bán tinh và hoach

d%nh bán tinh (semi-static transport format and semi-static scheduling).Trong trvòng hop truyen dan nhieu te bào (multi-cell transmission) sudnng MBSFN, cau hình d%nh dang truyen tãi và hoach d%nh dvoc dieuphoi giua nhung te bào liên quan trong truyen dan MBSFN.

• Kênh chia se duòng lên – Uplink shared channel (UL-SCH): là dvòng

lên tvong úng vói DL-SCH.

Hình 3.3 – Ví dc ve sc ánh xa các kênh logic vói các kênh truyen dan

M®t trong nhung chúc nang cua MAC là vi¾c ghép các kênh logic khácnhau và ánh xa các kênh logic vói các kênh truyen tãi tvong úng. Không giong vóiMAC-hs trong HSDPA, MAC trong LTE ho tro ghép kênh các RLC PDUs tùnhieu truyen tãi vô tuyen khác nhau (radio bearers) vào cùng khoi truyen tãi. Vì cóm®t vài moi quan h¾ giua loai thông tin và cách thúc mà nó dvoc truyen di chonên van ton tai nhung giói han nào dó trong vi¾c ánh xa các kênh logic vói các

kênh truyen tãi. M®t ví dn ve ánh xa các kênh logic vói các kênh truyen tãi dvocdva ra trong hình 3.3. Nhung ánh xa khác cung dvoc hình dung.

3.2.2 Hoach d%nh dvòng xuong.

M®t trong nhung nguyên lý co bãn cua truy nh¾p vô tuyen LTE là vi¾ctruyen dan chia se kênh truyen trên DL-SCH và UL-SCH, nghia là tài nguyên thòigian và tan so dvoc chia se d®ng giua nhung ngvòi dùng trong cã dvòng lên vàdvòng xuong. Scheduler là m®t phan cua lóp MAC và nó dieu khien vi¾c phân botài nguyên dvòng lên và dvòng xuong. Hoach d%nh dvòng lên và dvòng xuong






dvoc tách ròi trong LTE và nhung quyet d%nh phân bo dvòng lên, dvòng xuong cóthe dvoc dva ra d®c l¾p lan nhau (trong nhung giói han dvoc thiet l¾p bõi sn phânchia UL/DL doi vói hoat d®ng TDD). Hoach d%nh dvòng lên se dvoc bàn dentrong mnc 3.2.3, trong khi phan còn lai cua mnc này se t¾p trung vào hoach d%nh

dvòng xuong.

Nguyên tac co bãn cho scheduler dvòng xuong dó là quyet d%nh d®ng(dynamically determine), trong moi khoãng thòi gian 1 ms, nhung thiet b% dau cuoinào dvoc phép thu truyen dan DL-SCH và trên nhung tài nguyên gì. Nhieu thiet b%

dau cuoi có the dvoc hoach d%nh song song, trong moi trvòng hop chi có 1 DL-SCH trên moi thiet b% dau cuoi dvoc hoach d%nh, và nó se dvoc ánh xa d®ng(dynamically mapped) tói m®t t¾p hop tài nguyên tan so duy nhat. Ðon v% thòi

gian-tan so co bãn trong scheduler còn dvoc goi là khoi tài nguyên (resourceblock). Các khoi tài nguyên dvoc mô tã chi tiet hon trong chvong 4 cùng vói vi¾cánh xa du li¾u tói tài nguyên v¾t lý, nhvng ve nguyên tac co bãn thì m®t khoi tàinguyên là 1 don v% r®ng 180 kHz trong mien tan so. Trong moi khoãng thòi gianhoach d%nh 1ms, scheduler se phân bo các khoi tài nguyên cho m®t thiet b% daucuoi de tiep nh¾n vi¾c truyen dan DL-SCH, m®t sn phân bo dvoc su dnng bõi tientrình lóp v¾t lý se dvoc mô tã trong chvong 4. Scheduler cung dãm trách vi¾c lnachon kích thvóc khoi truyen tãi (transport-block). Nhv là m®t h¾ quã cua vi¾cscheduler dieu khien toc d® du li¾u, mà sn phân doan RLC và ghép kênh MACcung se b% ãnh hvõng bõi quyet d%nh phân bo (scheduling decision). Ðau ra tùscheduler dvòng xuong có the dvoc nhìn thay trong hình 3.1.

M¾c dù chien lvoc hoach d%nh (scheduling strategy) là m®t d¾c trvng bosung và không dvoc chi d%nh bõi 3GPP, mnc tiêu chung cua hau het nhungscheduler là loi dnng sn thay doi kênh truyen giua nhung thiet b% dau cuoi di d®ngvà vu tiên hoach d%nh truyen dan cho thiet b% dau cuoi di d®ng trên nhung tàinguyên có dieu ki¾n kênh truyen thu¾n loi. Ve m¾t này, hoat d®ng cua scheduler

LTE ve co bãn thì tvong tn vói scheduler dvòng xuong trong HSDPA. Tuy nhiên,vì su dnng so do truyen dan dvòng xuong OFDM, LTE có the khai thác sn biendoi kênh truyen trong cã mien thòi gian và tan so, trong khi HSDPA chi có thekhai thác sn bien doi trong mien thòi gian. Ðieu này dã dvoc de c¾p den trongchvong 2 và dvoc minh hoa qua hình 2.1. Ðoi vói nhung bang thông lón hon dvocho tro bõi LTE, khi mà lvong fading lna chon tan so (frequency-selective fading)se thvòng xuyên xãy ra, khã nang khai thác sn bien doi kênh cua mien tan so cuascheduler se trõ nên càng quan trong khi so vói vi¾c chi khai thác sn bien doi trên

mien thòi gian. Ð¾c bi¾t tai nhung toc d® thap, khi mà sn bien doi trong mien thòi






gian là tvong doi ch¾m so vói yêu cau ve d® tre dvoc d¾t ra bõi nhieu d%ch vn, lúcnày khã nang khai thác cã sn bien doi mien tan so se trõ nên có loi.

Thông tin ve trang thái kênh truyen dvòng xuong, can thiet cho vi¾c

hoach d%nh phn thu®c kênh truyen, dvoc phãn hoi tù thiet b% dau cuoi di d®ng tóieNodeB thông qua nhung báo cáo chat lvong kênh truyen (channel-qualityreports). Báo cáo chat lvong kênh truyen, còn dvoc biet nhv B® chi th% chat lvongkênh truyen (Channel-Quality Indicator), bao gom nhung thông tin không chi vechat lvong kênh truyen hi¾n thòi trong mien tan so, mà còn nhung thông tin canthiet cho vi¾c dva ra nhung quyet d%nh xu lý anten thích hop trong trvòng hopphân kênh không gian. Co sõ cho nhung báo cáo CQI là vi¾c do lvòng nhung tínhi¾u tham chieu dvòng xuong (the downlink reference signals). Tuy nhiên, nhung

nguon phn ve hi¾n trang kênh truyen, ví dn nhv sn trao doi kênh truyen trong hoatd®ng TDD, cung dvoc khai thác bang cách cài d¾t m®t scheduler riêng bi¾t nhvm®t sn bo sung cho nhung báo cáo CQI.

Ngoài chat lvong kênh truyen, m®t scheduler hi¾u nang cao cung phãi cânnhac den tình trang b® d¾m (buffer status) và múc d® vu tiên trong quyet d%nh

phân bo (decision scheduling). Cã nhung khác nhau ve loai d%ch vn cung nhv làloai thuê bao (subscription type) có the gây ãnh hvõng den d® vu tiên khi hoachd%nh. Ví dn, m®t ngvòi dùng voice-over-IP vói m®t dang ký thuê bao dat tien phãiluôn dvoc duy trì chat lvong d%ch vn cho dù tãi trong h¾ thong dang õ múc cao,trong khi m®t ngvòi dùng dang ký thuê bao chi phí thap (a low-cost subscription)dang tãi ve m®t file có the phãi dvoc thõa mãn vói nhung tài nguyên mà khôngdvoc yêu cau de ho tro cho nhung ngvòi dùng khác.

Sn dieu phoi nhieu, se thnc hi¾n vi¾c dieu khien nhieu liên te bào trên cosõ ch¾m (slow basis) dvoc de c¾p den trong chvong 2, cung là m®t phan cuascheduler. Khi chien lvoc hoach d%nh không dvoc uy nhi¾m bõi nhung d¾c tính ky

thu¾t, so do dieu phoi nhieu (neu dvoc su dnng) là d¾c thù cua nhà khai thác và cóthe nam trong pham vi tù nhung trien khai tái su dnng b¾c cao don giãn (simplehigher-order reuse deployments) tói nhung so do tiên tien hon.

3.2.3 Hoach d%nh dvòng lên.

Chúc nang co bãn cua scheduler dvòng lên thì tvong tn vói dvòng xuong,cn the là vi¾c quyet d%nh d®ng (dynamically determine) cho moi khoãng thòi gian

1 ms, lúc dó nhung thiet b% dau cuoi di d®ng truyen du li¾u trên kênh UL-SCH cua






nó thu®c tài nguyên dvòng lên (uplink resources). Hoach d%nh dvòng lên cungdvoc dùng cho HSPA, nhvng vì có sn khác nhau giua nhung so do da truy nh¾pdvoc su dnng (the different multiple-access schemes), cho nên ve khía canh nàythì HSPA và LTE có m®t vài sn khác bi¾t dáng ke.

Trong HSPA, tài nguyên chia se dvòng lên chính là d® giao thoa cho phéptai tram goc. Scheduler dvòng lên HSPA chi thiet l¾p m®t giói han phía trên cho solvong giao thoa dvòng lên mà thiet b% dau cuoi di d®ng dvoc phép tao ra. Dna trênsn giói han này, thiet b% dau cuoi di d®ng se tn d®ng lna chon m®t d%nh dangtruyen dan thích hop. Chien thu¾t này rõ ràng dã tao ra sn nhay cãm cho dvòng lênkhông trnc giao mà trong trvòng hop này là HSPA. M®t thiet b% dau cuoi di d®ngkhông su dnng tat cã tài nguyên mà nó dvoc cap se truyen tai múc nang lvong

thap hon, bang cách ay có the làm giãm dvoc nhieu n®i te bào (intra-cellinterference). Do dó, tài nguyên chia se không dvoc su dnng bõi m®t thiet b% daucuoi di d®ng có the dvoc khai thác bõi m®t thiet b% dau cuoi di d®ng khác thôngqua vi¾c ghép kênh theo thong kê (statistical multiplexing). Vì co che lna chond%nh dang truyen tãi dvoc ket hop trong thiet b% dau cuoi di d®ng doi vói dvònglên HSPA, cho nên can phãi có báo hi¾u ngoài bang de khai báo cho eNodeB bietve sn lna chon dã dvoc tao ra.

Ðoi vói LTE, dvòng lên thì trnc giao và tài nguyên chia se dvoc dieukhien bõi scheduler eNodeB là nhung don v% tài nguyên thòi gian – tan so. M®t tàinguyên dã dvoc chi d%nh mà không dvoc su dnng tri¾t de bõi m®t thiet b% dau cuoidi d®ng nào dó thì phan tài nguyên còn lai cung không the cung cap cho m®t thietb% dau cuoi di d®ng khác su dnng. Vì the, do dvòng lên trnc giao, mà d® loi giãmdi dáng ke trong vi¾c de cho thiet b% dau cuoi di d®ng lna chon d%nh dang truyentãi khi dvoc so sánh vói HSPA. Cho nên, ngoài vi¾c cap phát tài nguyên thòi gian-tan so cho thiet b% dau cuoi di d®ng, scheduler eNodeB còn ch%u trách nhi¾m vi¾cdieu khien d%nh dang truyen dan (kích thvóc tãi trong, so do dieu che) mà thiet b%

dau cuoi di d®ng se su dnng. Khi scheduler biet dvoc d%nh dang truyen tãi mà thietb% dau cuoi di d®ng su dnng lúc nó phát di thì không can phãi báo hi¾u ngoài bangtù thiet b% dau cuoi di d®ng tói eNodeB. Loi nhu¾n có dvoc tù phoi cãnh vùng phusóng (coverage perspective) khi tính den chi phí trên moi bit phát di cua thông tindieu khien ngoài bang có the cao hon dáng ke so vói chi phí truyen du li¾u khi tínhi¾u dieu khien can dvoc thu vói m®t d® tin c¾y cao hon.






Hình 3.4 – Vi¾c lca chon d%nh dang truyen dan trong duòng xuong (bên trái)và duòng lên (bên phãi)

M¾c dù sn th¾t là scheduler eNodeB se quyet d%nh d%nh dang truyen tãicho dau cuoi di d®ng, nhvng có m®t dieu quan trong can lvu ý là quyet d%nh hoachd%nh dvòng lên dvoc dva ra cho moi dau cuoi di d®ng chú không phãi cho moi tãi

tin vô tuyen (radio bearer). Nhv v¾y, m¾c dù scheduler eNodeB dieu khien tãitrong cua m®t dau cuoi di d®ng dvoc hoach d%nh, thì dau cuoi van ch%u tráchnhi¾m lna chon tù nhung tãi tin vô tuyen nào mà du li¾u dvoc mang theo. Chonên, dau cuoi di d®ng se tn d®ng dieu khien vi¾c ghép kênh logic (logical-channelmultiplexing). Ðieu này dvoc minh hoa trong phan bên phãi cua hình 3.4, noi màscheduler eNodeB dieu khien d%nh dang truyen tãi còn dau cuoi di d®ng dieu khienvi¾c ghép kênh logic. Ðe so sánh, trong tình huong dvòng xuong tvong úng, khimà eNodeB dieu khien cã d%nh dang truyen dan và ghép kênh logic, dvoc miêu tã

bên trái hình ve.

Ghép kênh tãi tin vô tuyen (radio-bearer) trong dau cuoi di d®ng dvocthnc hi¾n theo nhung quy tac, thông qua các thông so mà có the dvoc cau hình bõibáo hi¾u RRC tù eNodeB. Moi tãi tin vô tuyen dvoc chi d%nh sn vu tiên và toc d®

bit vu tiên (prioritized bit rate). Sau dó dau cuoi di d®ng se thnc hi¾n ghép kênhsóng mang vô tuyen, nhv v¾y các sóng mang vô tuyen dvoc xu lý theo thú tn vutiên tùy toc d® bit vu tiên cua chúng. Nhung tài nguyên còn lai, neu có, sau khihoàn thành toc d® bit vu tiên se dvoc dva den nhung sóng mang vô tuyen theo thútn vu tiên.






Ðe tro giúp cho scheduler dvòng lên trong moi quyet d%nh cua nó, daucuoi di d®ng có the phát di thông tin hoach d%nh (scheduling information) tóieNode bang cách su dnng m®t tin nhan MAC. Rõ ràng, thông tin này chi có the

dvoc truyen di neu dau cuoi di d®ng vùa dvoc cap m®t chan nh¾n hoach d%nh hopl¾ (a valid scheduling grant). Ðoi vói nhung trvòng hop khác, m®t chi th% khi màdau cuoi di d®ng can tài nguyên dvòng lên se dvoc cung cap nhv m®t phan cuakien trúc báo hi¾u dieu khien dvòng lên L1/L2 (the uplink L1/L2 control-signalingstructure), xem thêm trong chvong 4.

Hoach d%nh phn thu®c kênh truyen thvòng dvoc su dnng cho dvòngxuong. Trên lý thuyet, ky thu¾t này cung có the dvoc su dnng cho dvòng lên. Tuy

nhiên, vi¾c dánh giá chat lvong kênh truyen dvòng lên thì không don giãn nhvtrvòng hop doi vói dvòng xuong. Tình trang kênh truyen dvòng xuong có thedvoc do lvòng bõi tat cã dau cuoi di d®ng trong te bào chi don giãn bang vi¾c theodõi tín hi¾u tham khão dvoc truyen bõi eNodeB và tat cã các dau cuoi di d®ng cóthe chia se cùng tín hi¾u tham khão cho mnc dích dánh giá chat lvong kênh truyen.Tuy nhiên vi¾c dánh giá chat lvong kênh truyen dvòng lên lai yêu cau m®t tín hi¾utham khão tham dò (a sounding reference signal) dvoc truyen di tù moi dau cuoidi d®ng cho nhung eNodeB nào muon dánh giá chat lvong kênh truyen. M®t tínhi¾u tham khão tham dò nhv v¾y dvoc ho tro bõi LTE se dvoc mô tã thêm trongchvong 4, nhvng dieu này lai di kèm vói van de tong chi phí. Vì v¾y, nhungphvong pháp dvoc cung cap cho phân t¾n dvòng lên se trõ nên quan trong nhv làm®t phan bo sung ho¾c thay the cho ky thu¾t hoach d%nh phn thu®c kênh truyendvòng lên.

3.2.4 Hybrid ARQ

Hybird ARQ vói ket hop mem trong LTE dáp úng m®t mnc dích tvong tnvói co che hybird-ARQ trong HSPA – dó là cung cap súc ch%u dnng de chong laicác loi truyen dan. Nó cung là m®t công cn de nâng cao nang suat. Khi mà nhungco che truyen lai hybird-ARQ là nhanh, nhieu d%ch vn cho phép m®t ho¾c nhieu sntruyen lai, bang cách thiet l¾p m®t co che dieu khien toc d® an (vòng l¾p kín) (animplicit (closed loop) rate-control mechanism). Tvong tn vói phvong pháp trongHSPA, giao thúc hybrid-ARQ là m®t phan cua lóp MAC, trong khi hoat d®ng kethop mem dvoc dieu khien bõi lóp v¾t lý.






Rõ ràng, hybrid ARQ không dvoc áp dnng cho tat cã các dang lvu lvong.Ví dn, truyen dan broadcast, khi mà nhung thông tin giong nhau dvoc dành chonhieu ngvòi dùng, thông thvòng không phn thu®c vào hybrid ARQ. Vì v¾y, hybridARQ chi dvoc ho tro cho DL-SCH và UL-SCH.

Giao thúc hybrid ARQ trong LTE giong vói giao thúc tvong úng dvoc sudnng cho HSPA, dó là vi¾c su dnng nhieu tien trình stop-and-wait song song.Trong lúc tiep nh¾n nhung khoi truyen tãi, dau thu se tìm cách giãi mã khoi truyentãi và khai báo cho dau phát ve ket quã cua hoat d®ng giãi mã thông qua m®t bitdon ACK/NAK de chi th% vi¾c giãi mã có thành công hay không ho¾c truyen laikhoi truyen tãi neu dvoc yêu cau. Nhung chi tiet khác ve truyen dan ACK/NAKtrong dvòng xuong và dvòng lên se dvoc tìm thay trong chvong 4. Ðe toi thieu

hóa chi phí, m®t bit don ACK/NAK dvoc su dnng. Rõ ràng, dau thu phãi biet bitACK/NAK thu dvoc dvoc liên ket vói tien trình hybid-ARQ nào. Hon nua, dieunày dvoc giãi quyet bang cách su dnng cùng m®t phvong pháp nhv trong HSPAkhi thòi diem cua ACK/NAK dvoc su dnng de ket hop ACK/NAK vói m®t tientrình hybrid-ARQ nào dó. Ðieu này dvoc minh hoa trong hình 3.6. Chú ý rang, doivói trvòng hop hoat d®ng TDD, moi quan h¾ ve thòi gian giua vi¾c tiep nh¾n duli¾u trong m®t tien trình hybrid-ARQ nào dó và vi¾c truyen dan ACK/NAK thìkhông b% ãnh hvõng bõi sn phân bo dvòng lên/dvòng xuong.

Tvong tn vói HSPA, m®t giao thúc không dong b® là co sõ cho hoat d®nghybrid-ARQ dvòng xuong. Vì v¾y, sn truyen lai dvòng xuong có the xãy ra taimoi thòi diem sau khi vi¾c truyen dan dvoc khõi tao và m®t con so tien trìnhhybrid-ARQ tvòng minh (an explicit hybrid-ARQ process number) dvoc su dnngde chi th% tien trình nào dang dvoc d%nh d%a chi (addressed). Sn truyen lai dvònglên, m¾t khác, lai dna trên m®t giao thúc dong b® và sn truyen lai xãy ra tai m®t

thòi gian xác d%nh trvóc sau khi khõi tao quá trình truyen dan và so tien trình(process number) có the nh¾n dvoc hoàn toàn. Hai trvòng hop dvoc minh hoa

trong hình 3.5. Trong giao thúc hybrid-ARQ không dong b®, sn truyen lai trên lýthuyet dvoc hoach d%nh tvong tn vói vi¾c khõi tao quá trình truyen dan. M¾t kháctrong giao thúc dong b®, thòi diem truyen lai dvoc co d%nh m®t lan khi khõi dauquá trình truyen dan dvoc hoach d%nh, phãi dvoc tính den cho hoat d®ng hoachd%nh. Tuy nhiên, chú ý rang scheduler se phân bi¾t tù phan tu hybrid-ARQ trongeNodeB dau cuoi di d®ng nào se thnc hi¾n truyen lai hay không.






Hình 3.5 –

Giao thúc hybrid-ARQ dong b® và không dong b®.

Hình 3.6 – Nhieu tien trình hybrid-ARQ song song.

Vi¾c su dnng nhieu tien trình hybird-ARQ song song, dvoc minh hoatrong hình 3.6, cho moi ngvòi dùng có the dan den sn không liên tnc ve du li¾udvoc phân phoi tù co che hybrid-ARQ. Ví dn, khoi truyen tãi thú 5 trong hình

dvoc giãi mã thành công trvóc khoi truyen tãi thú 3, khi mà vi¾c truyen lai dvocyêu cau. Vì v¾y, dòi hõi phãi có m®t vài dang co che sap xep lai (some form of reordering mechanism). Sau khi giãi mã thành công, khoi truyen tãi dvoc phânkênh thành các kênh logic thích hop và thnc hi¾n vi¾c sap xep lai trên moi kênhlogic bang cách su dnng các so thú tn (sequence numbers). Ngvoc lai, HSPA dùngm®t con so thú tn MAC riêng bi¾t cho vi¾c sap xep lai. Nguyên nhân cua vi¾c nàylà do sn phn tro cho WCDMA và nhung lý do ve van de tvong thích ngvoc, kientrúc RLC ho¾c MAC van dvoc giu nguyên khi giói thi¾u HSPA. M¾t khác, doi vói

LTE, các lóp giao thúc dvoc thiet ke dong thòi, dan den có ít giói han hon trong






thiet ke. Tuy nhiên, nguyên lý dang sau sn sap xep lai thì tvong tn doi vói các h¾

thong, chi có so thú tn dvoc su dnng là khác nhau.

Co che hybrid-ARQ se sua nhung loi truyen dan do nhieu ho¾c do nhung

bien doi kênh truyen không dn doán dvoc (noise or unpredictable channelvariations). Nhv dã dvoc thão lu¾n õ trên, RLC cung có khã nang yêu cau truyenlai, mà khi mói nghe lan dau thì có ve là không can thiet. Tuy nhiên, m¾c dù sntruyen lai RLC hiem khi can thiet khi mà co che hybrid-ARQ dna trên MAC cókhã nang sua hau het các loi truyen dan, nhvng hybrid-ARQ dôi khi có the that baitrong vi¾c phân phoi các khoi du li¾u mà không b% loi tói RLC, gây ra m®t khoãngtrong (gap) trong thú tn cua các khoi du li¾u không loi (error-free data blocks)dvoc phân phoi toi RLC. Ðieu này thvòng xãy ra do tín hi¾u phãn hoi b% sai, ví dn,

m®t NAK dvoc the hi¾n sai thành m®t ACK bõi dau phát, là nguyên nhân cua vi¾cmat mát du li¾u. Xác suat xãy ra dieu này có the trong khoãng 1%, m®t xác suatloi rat cao doi vói nhung d%ch vn dna trên TCP yêu cau vi¾c phân phoi các góiTCP gan nhv là không dvoc loi. M®t cách cn the hon, nghia là doi vói nhung tocd® du li¾u dvoc duy trì trên 100 Mbit/s thì xác suat mat gói du li¾u chap nh¾ndvoc phãi thap hon 10-5. Ve co bãn, TCP xem tat cã các loi ve gói du li¾u là do sntat nghen. Các loi ve gói du li¾u vì v¾y se kích hoat co che tránh tac nghen, vóim®t sn tang lên tvong úng ve toc d® du li¾u, và duy trì chat lvong tot tai nhung tocd® du li¾u cao, RLC-AM se dáp úng m®t mnc tiêu quan trong cho vi¾c dãm bão

phân phoi du li¾u không b% loi tói TCP.

Vì v¾y, tù nhung thão lu¾n õ trên, lý do có hai co che truyen lai nhv õtrên có the dvoc hieu rõ trong phan tín hi¾u phãn hoi. Tuy co che hybrid-ARQthnc hi¾n vi¾c truyen lai rat nhanh, nó cung can thiet phãi gui m®t bit báo cáo tìnhtrang ACK/NAK tói dau phát càng nhanh càng tot – m®t lan cho moi chu ky TTI.M¾c dù trên lý thuyet có the dat dvoc m®t xác suat loi thap theo mong muon vephãn hoi ACK/NAK, nhvng nhung xác suat loi rat thap lai di kèm vói chi phí

tvong doi cao ve m¾t công suat truyen dan ACK/NAK. Vi¾c giu chi phí này m®tcách hop lý thông thvòng dan den m®t ty l¾ loi phãn hoi (a feedback error rate)trong khoãng 1% và nhv v¾y se quyet d%nh den ty l¾ loi dv hybrid-ARQ (thehybrid-ARQ residual error rate). Tuy nhung báo cáo trang thái RLC dvoc phát diít thvòng xuyên dáng ke so vói ACK/NAK hybrid-ARQ, nhvng chi phí cua vi¾c

dat dvoc d® tin c¾y 10-5 ho¾c thap là khá nhõ. Vì v¾y, vi¾c phoi hop hybrid ARQvói RLC mang lai m®t sn ket hop tot giua thòi gian khú hoi (roundtrip time) nhõvà chi phí phãn hoi vùa phãi khi mà hai thành phan này bo sung cho nhau.






Vì RLC và hybrid ARQ dvoc d%nh v% trong cùng m®t node, cho nên khãnang tvong tác giua chúng trõ nên ch¾t che hon. Ví dn, neu co che hybrid-ARQphát hi¾n dvoc m®t loi không the phnc hoi, vi¾c truyen m®t báo cáo trang tháiRLC có the ngay l¾p túc dvoc kích hoat thay vì phãi doi de phát di m®t báo cáo

trang thái theo d%nh ky. Ðieu này se khien cho RLC truyen lai các PDUs b% matnhanh hon. Cho nên, trong m®t múc d® nào dó, vi¾c ket hop hybrid ARQ và RLCcó the xem nhv là m®t co che truyen lai vói hai co che phãn hoi trang thái.

Trên lý thuyet, có cùng m®t sn tranh lu¾n dvoc tao ra doi vói trvòng hoptvong úng trong HSPA. Tuy nhiên, vi¾c RLC và hybrid ARQ dvoc d%nh v% tainhung node khác nhau trong HSPA nhìn chung se làm cho sn tvong tác giuachúng trõ nên không ch¾t che.

3.3 PHY: physical layer - lóp v¾t lý

Lóp v¾t lý ch%u trách nhi¾m cho vi¾c mã hóa, xu lý hybrid-ARQ lóp v¾t lý(physical-layer hybrid-ARQ processing), dieu che, xu lý da anten (multi-antennaprocessing), và ánh xa tín hi¾u tói nhung tài nguyên thòi gian-tan so v¾t lý thíchhop. M®t cái nhìn don giãn ve vi¾c xu lý DL-SCH dvoc dva ra trong hình 3.7..Các khoi lóp v¾t lý dvoc dieu khien d®ng (dynamically controlled) bõi lóp MAC

dvoc the hi¾n bang màu xám, còn nhung khoi v¾t lý dvoc cau hình bán tinh dvocthe hi¾n bang màu trang.






Hình 3.7 – Mô hình xu lý lóp v¾t lý don giãn cho DL-SCH

Khi m®t dau cuoi di d®ng dvoc hoach d%nh trong m®t chu ky TTI trên kênhDL-SCH, lóp v¾t lý se nh¾n m®t khoi truyen tãi (hai khoi truyen tãi trong trvònghop ghép kênh không gian) mang du li¾u de truyen di. Vói moi khoi truyen tãi,m®t CRC se dvoc dính kèm và moi khoi truyen tãi dvoc dính kèm CRC nhv v¾ydvoc mã hóa riêng bi¾t vói nhau. Toc d® mã hóa kênh, bao gom toc d® phù hopcan thiet, hoàn toàn dvoc quyet d%nh bõi kích thvóc khoi truyen tãi, so do dieu che(the modulation scheme), và lvong tài nguyên dvoc cap phát cho vi¾c truyen dan.Tat cã nhung dai lvong này dvoc lna chon bõi scheduler dvòng xuong. Phiên bãn

dv thùa (redundancy version) dvoc dùng dvoc dieu khien bõi giao thúc hybrid-ARQ và nó se tác d®ng den quá trình xu lý thích úng toc d® (the rate matchingprocessing) de tao ra t¾p hop các bit dvoc mã hóa chính xác. Cuoi cùng, trongtrvòng hop ghép kênh không gian, vi¾c ánh xa anten cung dvoc dieu khien bõischeduler dvòng xuong.






Hình 3.8 – Mô hình xu lý lóp v¾t lý don giãn cho UL-SCH

Ðau cuoi di d®ng dvoc hoach d%nh thu tín hi¾u dvoc phát di và thnc hi¾

n tientrình lóp v¾t lý ngvoc lai. Lóp v¾t lý tai dau cuoi di d®ng cung thông báo cho giaothúc hybrid-ARQ biet vi¾c truyen dan có dvoc giãi mã thành công hay không.Thông tin này dvoc su dnng bõi m®t phan cua chúc nang MAC hybrid-ARQ trongdau cuoi di d®ng de quyet d%nh có yêu cau truyen lai hay không.

Vi¾c xu lý lóp v¾t lý doi vói kênh UL-SCH gan giong vói vi¾c xu lý DL-SCH.Tuy nhiên, chú ý rang scheduler MAC trong eNodeB ch%u trách nhi¾m lna chond%nh dang truyen tãi cho dau cuoi di d®ng và tài nguyên dvoc su dnng cho truyen

dan dvòng lên nhv dvoc miêu tã trong mnc 3.2.3. Vi¾c xu lý lóp v¾t lý UL-SCHdvoc the hi¾n dvói dang don giãn qua hình 3.8.

Các kênh truyen tãi dvòng xuong còn lai cung dna trên cùng m®t quy trình xulý lóp v¾t lý chung nhv DL-SCH, m¾c dù có m®t so giói han trong t¾p hop nhungtính nang dvoc su dnng. Ðoi vói vi¾c quãng bá thông tin h¾ thong trên kênh BCH,m®t dau cuoi di d®ng phãi có khã nang thu dvoc kênh thông tin này nhv là m®ttrong nhung bvóc dau tiên trvóc khi truy c¾p vào h¾ thong. Do dó, d%nh dang

truyen tãi phãi dvoc vu tiên gui tói các thiet b% dau cuoi, và se không có m®t sn






dieu khien d®ng tn d®ng (dynamic control) nào tói các tham so truyen dan tù lópMAC trong trvòng hop này.

Ðoi vói truyen dan các thông di¾p nhan goi (paging messages) trên kênh PCH,

sn thích úng d®ng cua các tham so truyen dan có the dvoc su dnng trong m®t vàipham vi. Nói chung, vi¾c xu lý trong trvòng hop này thì tvong tn vói vi¾c xu lýDL-SCH thông thvòng. MAC có the dieu khien vi¾c dieu che, lvong tài nguyên,và ánh xa anten. Tuy nhiên, trong trvòng hop dvòng lên chva dvoc thiet l¾p khim®t dau cuoi di d®ng dvoc tìm goi, thì hybrid ARQ không the dvoc su dnng vì lúcnày dau cuoi di d®ng không the phát di m®t thông báo ACK/NAK.

Kênh MCH dvoc dùng cho truyen dan MBMS, dien hình là nhung hoat d®ng

mang don tan so bang vi¾c truyen tù nhieu te bào trên cùng tài nguyên vói d%nhdang giong nhau tai cùng 1 thòi diem. Vì v¾y, vi¾c hoach d%nh truyen dan MCHphãi dvoc dieu phoi giua nhung te bào liên quan và co che lna chon tn d®ng thamso truyen dan bõi MAC là không the thnc hi¾n dvoc.

3.4 Các trang thái LTE

Trong LTE, m®t dau cuoi di d®ng có the ton tai trong nhieu trang khác nhaunhv dvoc minh hoa trong hình 3.9. Khi b¾t nguon, dau cuoi di d®ng õ vào trangthái LTE DETACHED (tách bi¾t LTE). Trong trang thái này, dau cuoi di d®ngkhông dvoc biet doi vói h¾ thong mang. Trvóc khi dien ra bat cú sn liên lac nàogiua dau cuoi di d®ng và mang thì dau cuoi di d®ng can phãi dang ký h¾ thongmang bang cách su dnng thu tnc truy c¾p ngau nhiên de vào trang thái LTEACTIVE (tích cnc LTE), LTE DETACHED là trang thái dvoc su dnng chu yeu khib¾t nguon, m®t khi dau cuoi di d®ng dã dvoc dang ký vói h¾ thong mang, nóthvòng chuyen sang m®t trong nhung trang thái khác nhv LTE ACTIVE ho¾c LTEIDLE (roi LTE).

Hình 3.9 – Các trang thái LTE .






LTE ACTIVE là trang thái dvoc su dnng khi dau cuoi di d®ng dã san sàng chovi¾c phát và thu du li¾u. Trong trang thái này, dau cuoi di d®ng dvoc ket noi vóim®t te bào cn the trong mang. M®t ho¾c nhieu d%a chi IP dvoc gán cho thiet b% daucuoi di d®ng, cung nhv là “Chi so nh¾n dang tam thòi mang vô tuyen te bào” (Cell

Radio Network Temporary Identifier – CRNTI) de nh¾n dang thiet b% dau cuoi,nhung thông so này dvoc dùng cho mnc dích báo hi¾u giua dau cuoi di d®ng vàmang. LTE ACTIVE có the dvoc chia thành hai trang thái con là IN SYNC vàOUT OF SYNC, phn thu®c vào dvòng lên có dvoc dong b® vói h¾ thong manghay không. Tù khi LTE su dnng dvòng lên trnc giao trên co sõ FDMA/TDMA, thìvi¾c dong b® truyen dan dvòng lên tù nhieu dau cuoi di d®ng là can thiet sao chochúng den eNodeB tai cùng m®t thòi diem (xap xi). Thu tnc de dat dvoc và duy trìsn dong b® hóa dvòng lên dvoc mô tã trong chvong 4, tóm lai eNodeB se do thòi

gian den cua các phiên truyen dan tù moi dau cuoi di d®ng õ trang thái truyen tíchcnc (actively transmitting) và gui nhung m¾nh l¾nh hi¾u chinh thòi gian (timing-correction commands) trong dvòng xuong. Mien là dvòng lên trong trang thái INSYNC thì vi¾c truyen dan dvòng lên du li¾u ngvòi dùng và báo hi¾u dieu khienL1/L2 deu có the thnc hi¾n dvoc. Trong trvòng hop không có sn truyen dan nàodien ra trong m®t cua so thòi gian xác d%nh, sn sap xep thòi gian hien nhiên làkhông thnc hi¾n dvoc, và dvòng lên se dvoc thiet l¾p trang thái OUT OF SYNC.Trong trvòng hop này, dau cuoi di d®ng can thnc hi¾n m®t thu tnc truy c¾p ngaunhiên de khôi phnc lai sn dong b® dvòng lên.

LTE IDLE là m®t trang thái tích cnc thap, mà khi dau cuoi di d®ng trong trangthái này nó se ngu trong phan lón thòi gian de làm giãm sn tiêu hao nguon pin.Lúc này sn dong b® dvòng lên không dvoc duy trì và vì v¾y hoat d®ng truyen dandvòng lên duy nhat có the xãy ra là sn truy c¾p ngau nhiên de chuyen sang trangthái LTE ACTIVE. Trong dvòng xuong, dau cuoi di d®ng có the d%nh ky thúc d¾yde dvoc page cho nhung cu®c goi den nhv dvoc miêu tã trong chvong 5. Thiet b%

dau cuoi di d®ng van giu d%a chi IP cua nó và nhung thông tin n®i b® (internal

information) khác de có the nhanh chóng chuyen sang trang thái LTE ACTIVE khican thiet. V% trí cua thiet b% dau cuoi di d®ng se dvoc cung cap cnc b® cho h¾ thongmang sao cho ít nhat mang cung có the biet den nhóm te bào nào mà trong dó vi¾cpaging cua dau cuoi di d®ng dvoc thnc hi¾n.

3.5 Luong du li¾u

Ðe tóm tat ve luong du li¾u dvòng xuong xuyên qua tat cã các lóp giao thúc,m®t ví dn minh hoa dvoc dva ra trong hình 3.10 cho trvòng hop vói 3 gói IP, hai

gói trên m®t tãi tin vô tuyen và m®t gói trên m®t tãi tin vô tuyen khác. Luong du






li¾u cho trvòng hop truyen dan dvòng lên là tvong tn. PDCP se thnc hi¾n (tùychon) vi¾c nén tiêu de IP, sau dó là mã hóa. M®t tiêu de PDCP dvoc thêm vào,mang theo thông tin can thiet cho vi¾c giãi mã õ thiet b% dau cuoi di d®ng. Ðau racua PDCP dvoc cung cap tói RLC. Giao thúc RLC thnc hi¾n vi¾c hop doan ho¾c

phân doan các PDCP SDUs và thêm vào m®t tiêu de RLC. Tiêu de này dvoc sudnng cho vi¾c phân phoi theo trình tn (trên moi kênh logic) tai dau cuoi di d®ng vàvi¾c nh¾n dang các RLC PDUs trong trvòng hop can truyen lai. Các RLC PDUsdvoc chuyen tiep tói lóp MAC, lóp này có dvoc so lvong các RLC PDUs, sau dóket hop chúng lai vào trong 1 MAC SDU và dính kèm m®t tiêu de MAC de taothành m®t khoi truyen tãi. Kích thvóc khoi truyen tãi phn thu®c vào toc d® du li¾u

túc thòi dvoc lna chon bõi co che thích úng dvòng truyen (the link adaptationmechanism). Do dó, co che thích úng dvòng truyen tác d®ng den cã hai tien trình

xu lý MAC và RLC. Cuoi cùng, lóp v¾t lý se dính thêm 1 mã CRC vào khoitruyen tãi vói mnc dích phát hi¾n loi, thnc hi¾n mã hóa và dieu che, sau dó là phátdi tín hi¾u thành quã vào không gian.

Hình 3.10 - M®t ví dc ve luong du li¾u LTE






CHUÐNG 4 LéPV¾T LÝ LTE

Trong chvong trvóc, chúng ta dã thão lu¾n ve kien trúc giao di¾n vô tuyenLTE vói phan tong quan ve nhung chúc nang và d¾c tính cua các lóp giao thúc

khác nhau. Chvong này se cung cap nhung thông tin chi tiet hon ve tình trang hi¾ntai cua phan thap nhat trong nhung lóp giao thúc này, lóp v¾t lý LTE. Chvong tieptheo se di sâu hon vào nhung thu tnc truy nh¾p LTE cn the, bao gom truy c¾p ngaunhiên và dò tìm te bào (cell search).

4.1 Kien trúc mien thòi gian toàn phan (Overall time-domain structure)

Hình 4.1 minh hoa ve kien trúc mien thòi gian b¾c cao (high level time domainstructure) trong truyen dan LTE vói moi khung (vô tuyen) có chieu dài T frame= 10

ms bao gom 10 khung phn có kích thvóc bang nhau vói d® dài moi khung phnTsubframe = 1 ms.

Ðe cung cap sn xác d%nh ve thòi gian nhat quán và chính xác, moi khoãng thòigian khác nhau bên trong d¾c diem ky thu¾t truy nh¾p vô tuyen LTE có the dvoctrình bày thành nhieu don v% thòi gian co bãn Ts= 1/30720000. Nhung khoãng thòigian dvoc phác hoa trong hình 4.1 vì v¾y cung có the dvoc dien dat thành Tframe=307200.Ts và Tsubframe= 30720.Ts

Hình 4.1 Cau trúc mien thòi gian LTE

Trong cùng m®t sóng mang, nhung khung phn (subframes) khác nhau cua m®tkhung có the dvoc su dnng cho truyen dan dvòng xuong ho¾c truyen dan dvònglên. Nhv dvoc minh hoa trong hình 4.2a, doi vói trvòng hop FDD – hoat d®ngtrong pho theo c¾p (paired spectrum), tat cã các khung phn cua m®t sóng mangdvoc su dnng cho truyen dan dvòng xuong (m®t sóng mang dvòng xuong – adownlink carrier) ho¾c truyen dan dvòng lên (m®t sóng mang dvòng lên – anuplink carrier). M¾t khác, doi vói trvòng hop hoat d®ng cua TDD trong pho khôngtheo c¾p (Hình 4.2b), khung phn thú nhat và thú sáu cua moi khung (khung phn 0

và khung phn 5) luôn luôn dvoc chi d%nh cho truyen dan dvòng xuong trong khi






nhung khung phn còn lai có the dvoc chi d%nh m®t cách linh hoat de dùng cho cãtruyen dan dvòng lên ho¾c dvòng xuong. Lý do cua vi¾c an d%nh san khung phnthú nhat và thú sáu cho truyen dan dvòng xuong là vì nhung khung phn này chúacác tín hi¾u dong b® LTE. Các tín hi¾u dong b® dvoc truyen di trên dvòng xuong

cua moi te bào và dvoc dùng vào mnc dích dò tìm te bào khõi tao (initial cellsearch) cung nhv dò tìm te bào lân c¾n (neighbor cell search). Nguyên lý cua vi¾cdò tìm te bào, bao gom cau trúc cua các tín hi¾u dong b®, se dvoc mô tã chi tiethon trong Chvong 5.

Theo nhv minh hoa trong hình 4.2, vi¾c chi d%nh m®t cách linh hoat các khungphn trong hoat d®ng TDD cho phép ton tai tính không doi xúng khác nhau ve m¾t

lvong tài nguyên vô tuyen (các khung phn) dvoc an d%nh cho truyen dan dvòng

xuong và dvòng lên m®t cách tách bi¾t. Vì vi¾c an d%nh khung phn can phãi giongnhau doi vói các te bào lân c¾n de tránh nhieu nghiêm trong xãy ra giua truyen dandvòng lên và dvòng xuong giua các te bào, tính bat doi xúng dvòng xuong/dvònglên không the thay doi tn d®ng, ví dn, trên nen tãng khung liên tiep (frame byframe basis). Tuy nhiên, nó có the thay doi trên m®t nen tãng ch¾m hon de thíchnghi vói các d¾c tính lvu lvong khác nhau chang han nhv sn thay doi và sn khácnhau trong lvu lvong bat doi xúng dvòng xuong/dvòng lên.

Hình 4.2 Các ví dc ve vi¾c chi d%nh khung phc duòng lên/duòng xuong trongtruòng hop TDD và sc so sánh vói FDD






Nhung gì dvoc minh hoa trong hình 4.1 dôi lúc dvoc xem nhv cau trúc khungtong quát hay cau trúc khung dang 1 LTE. Cau trúc khung này dvoc áp dnng chocã FDD và TDD. Ngoài cau trúc khung tong quát, khi LTE hoat d®ng vói TDD,còn có m®t cau trúc khung thay the hay cau trúc khung dang 2, dvoc thiet ke dành

riêng cho vi¾c cùng ton tai (coexistence) vói nhung h¾ thong dna trên tiêu chuan3GPP TD-SCDMA hi¾n thòi.

4.2 So do truyen dan dvòng xuong

4.2.1 Tài nguyên v¾t lý dvòng xuong

Nhv dã dvoc de c¾p trong phan tong quan ve truy nh¾p vô tuyen õchvong 2, truyen dan dvòng xuong LTE dna trên vi¾c ghép kênh phân chia tan so

trnc giao (Orthogonal Frequency Division Multiplex – OFDM). Theo nhv mô tãthì tài nguyên v¾t lý dvòng xuong LTE có the dvoc xem nhv m®t mang lvói tàinguyên thòi gian-tan so (xem hình 4.3), noi mà moi phan tu tài nguyên (resourceelement) tvong úng vói m®t sóng mang OFDM trong suot m®t khoãng ký tnOFDM (OFDM symbol interval) – (trong trvòng hop truyen dan da anten, se chicó m®t mang lvói tài nguyên cho m®t anten).

Hình 4.3 Tài nguyên v¾t lý duòng xuong LTE

Ðoi vói dvòng xuong LTE, khoãng cách sóng mang OFDM dvoc chonvói 6f = 15 kHz. Giã thiet m®t thnc thi dau phát/dau thu dna trên FFT (an FFT-based transmitter/receiver implementation), dieu này tvong úng vói m®t tan so laymau f s = 15000 . N FFT, vói N FFT là kích thvóc FFT. Ðon v% thòi gian Ts dvoc d%nh

nghia trong phan trvóc vì v¾y có the dvoc xem nhv thòi gian lay mau cua m®t

thnc thi dau phát/dau thu dna trên FFT (an FFT-based transmitter/receiverimplementation) vói NFFT = 2048. Ðieu quan trong can phãi hieu là m¾c dù don v%

thòi gian Ts dvoc giói thi¾u trong d¾c tính truy nh¾p vô tuyen LTE chi nhv m®t

công cn de xác d%nh nhung khoãng thòi gian khác nhau và nó không áp d¾t bat cúm®t ràng bu®c ve thnc thi dau phát/dau thu cn the nào, chang han m®t tan so lay






mau xác d%nh. Trong thnc te, m®t thnc thi dau phát/dau thu dna trên FFT vói NFFT

= 2048 và m®t tan so lay mau tvong úng f s = 30.72 MHz là thích hop cho nhungbang thông truyen dan LTE r®ng hon, chang han nhung bang thông khoãng15MHz và cao hon. Tuy nhiên, doi vói nhung bang thông truyen dan nhõ hon, m®t

kích thvóc FFT nhõ hon và m®t tan so lay mau nhõ hon tvong úng cung có thedvoc su dnng rat tot. Ví dn, doi vói các bang thông truyen dan trong khoãng 5MHz, m®t kích thvóc NFFT = 512 và m®t tan so lay mau tvong úng f s=7.68 MHzcó the se du.

M®t lý lu¾n de chap nh¾n m®t khoãng cách sóng mang phn 15 KHz choLTE dó là nó có the don giãn hóa vi¾c trien khai các thiet b% dau cuoi da che d®

WCDMA/HSPA/LTE. Giã su có hai kích thvóc FFT và m®t khoãng cách sóng

mang phn 6f = 15 kHz, tan so lay mau f s= 6f. NFFT se là m®t b®i so (multiple) ho¾cvóc so (submultiple) cua toc d® chip WCDMA/HSPA f cr = 3.84 MHz. Các thiet b%

dau cuoi da che d® WCDMA/HSPA/LTE (multi mode WCDMA/HSPA/LTEterminals) khi dó có the dvoc trien khai de dàng vói m®t mach dong ho don (asingle clock circuitry).

Ngoài khoãng cách sóng mang phn 15 kHz, m®t khoãng cách sóng mangphn rút gon 6f low=7.5 kHz cung dvoc xác d%nh cho LTE. Mnc tiêu cn the cuakhoãng cách sóng mang phn rút gon dó là truyen dan multicast/broadcast dna trênMBSFN mà se dvoc thão lu¾n sâu hon trong phan 4.2.6. Nhung thão lu¾n còn laitrong phan này và nhung chvong tiep theo se giã thiet khoãng cách sóng mang 15kHz trù khi dvoc trình bày rõ ràng theo cách khác.

Hình 4.4 Cau trúc mien tan so duòng xuong LTE

Nhv dvoc minh hoa trong hình 4.4, trong mien tan so, các sóng mang phndvòng xuong dvoc t¾p hop lai vào trong nhung khoi tài nguyên (resource blocks),noi mà moi khoi tài nguyên bao gom 12 sóng mang phn liên tiep nhau tvong úng






vói m®t bang thông khoi tài nguyên danh d%nh r®ng 180 kHz. Ngoài ra, còn có m®tsóng mang phn DC không su dnng nam õ giua pho tan dvòng xuong. Nguyênnhân tai sao sóng mang phn DC không dvoc su dnng cho bat cú truyen dan nào làvì nó có the trùng vói tan so b® tao dao d®ng n®i (local oscillator frequency) tai

dau phát tram goc ho¾c dau thu cua thiet b% dau cuoi di d®ng. H¾ quã là nó có thephãi ch%u nhieu cao không ty l¾ (it may be subject to unproportionally highinterference), ví dn, do b® dao d®ng n®i b% rò di¾n.

Tong so sóng mang phn trên m®t sóng mang dvòng xuong, bao gom sóngmang phn DC, vì v¾y bang Nsc = 12. NRB + 1, vói NRB là so lvong các khoi tàinguyên. Ð¾c diem ky thu¾t lóp v¾t lý LTE th¾t ra cho phép m®t sóng mang dvòngxuong có the bao gom bat cú so lvong khoi tài nguyên nào, trong khoãng tù 6 khoi

lên tói trên 100 khoi tài nguyên. Ðieu này tvong úng vói m®t bang thông truyendan dvòng xuong danh d%nh tù khoãng 1 MHz lên tói ít nhat khoãng 20 MHz vóim®t d® chi tiet rat nhuyen. Nhv dã dvoc bàn den trong chvong 2, dieu này manglai m®t múc d® rat cao ve tính linh hoat trong bang thông/pho tan cua LTE, ít nhattù góc d® d¾c tính lóp v¾t lý. Tuy nhiên, nhv cung dvoc de c¾p trong chvong 2,nhung yêu cau ve tan so vô tuyen LTE, ít nhat ngay tù dau, cung chi dvoc xácd%nh cho m®t nhóm nhung bang thông truyen dan giói han, tvong úng vói m®tnhóm giói han các giá tr% có the doi vói so lvong cua các khoi tài nguyên NRB.

Hình 4.5 se phác thão chi tiet hon cau trúc mien thòi gian-tan so chotruyen dan dvòng xuong LTE. Moi khung phn 1ms bao gom hai khe vói kíchthvóc bang nhau có d® dài Tslot=0.5ms (15360.Ts). Moi khe lai bao gom m®t solvong các ký hi¾u OFDM (OFDM symbols) kèm theo tien to chu trình (cyclicprefix).






Hình 4.5 Cau trúc khung phc và khe thòi gian duòng xuong LTE. M®t khung phc

bao gom hai khe thòi gian kích thuóc bang nhau. Moi khe bao gom sáu ho¾c bãy

ký hi¾u OFDM lan luot tuong úng vói truòng hop tien to chu trình bình thuòng và

tien to chu trình mõ r®ng

Nhv dã biet, m®t khoãng cách sóng mang phn 6f =15 kHz tvong úng vóim®t thòi gian ký hi¾u huu dnng Tu=1/ 6f = 66.7µs (2048.Ts). Theo dó toàn b® thòigian ký hi¾u OFDM là tong cua thòi gian ký hi¾u huu dnng và chieu dài tien tochu trình TCP. Theo nhv minh hoa trong hình 4.5, LTE xác d%nh hai chieu dài tiento chu trình, m®t tien to chu trình bình thvòng và m®t tien to chu trình mõ r®ng,tvong úng vói 7 và sáu ký hi¾u OFDM trên 1 khe. Chieu dài cua tien to chu trình

chính xác, dvoc trình bày qua don v%

thòi gian co bãn Ts, dvoc dva ra trong hình4.5. Can phãi chú ý rang, trong trvòng hop tien to chu trình bình thvòng, chieu dàitien to chu trình cho ký hi¾u OFDM dau tiên cua m®t khe thì lón hon m®t chút, sovói nhung ký hi¾u OFDM còn lai. Nguyên nhân cua vi¾c này chi don giãn là lapday toàn b® khe 0.5 ms khi so lvong don v% thòi gian Ts trên m®t khe (15360)không chia het cho 7.

Nguyên nhân cua vi¾c xác d%nh hai chieu dài tien to chu trình cho LTEbao gom hai phan:






1. M®t tien to chu trình dài hon, m¾c dù là kém hi¾u neu xét ve m¾t chiphí, nhvng nó lai trõ nên có loi trong m®t so môi trvòng d¾c bi¾t khi màtre lan truyen là rat r®ng, ví dn trong nhung te bào kích thvóc rat lón.M®t dieu quan trong can phãi nhó là m®t tien to chu trình dài hon

không phãi lúc nào cung có loi doi vói nhung te bào lón, cho dù tre lantruyen là rat r®ng trong nhung trvòng hop nhv v¾y. Trong nhung te bàolón, neu hi¾u suat dvòng truyen b% giói han bõi nhieu hon là bõi sai l¾ch

tín hi¾u do phân tán thòi gian dv (residual time dispersion) không dvocbão v¾ bõi tien to chu trình, m®t súc manh bo sung cho phân tán thòigian kênh vô tuyen, do vi¾c su dnng m®t tien to chu trình dài hon, có these không bù dap dvoc sn ton that ve m¾t nang lvong tín hi¾u thu dvoc.

2. Nhv dã biet, trong trvòng hop truyen dan multicast/broadcast dna trên

MBSFN, tien to chu trình không chi bao phu phan chính cua phân tánthòi gian kênh th¾t sn mà còn bao phu phan chính cua sn khác nhau vethòi gian giua nhung truyen dan thu dvoc tù các te bào liên quan trongvi¾c truyen MBSFN. Trong hoat d®ng MBSFN, tien to chu trình mõr®ng vì v¾y mà thvòng dvoc can den.

Vì v¾y, vi¾c su dnng chu yeu tien to chu trình mõ r®ng LTE là trongtruyen dan dna trên MBSFN. Can phãi chú ý rang các chieu dài tien to chu trìnhkhác nhau có the dvoc su dnng cho nhieu khung phn khác nhau trong cùng m®t

khung. Theo m®t ví dn, truyen dan multicast/broadcast dna trên MBSFN có the b%

han che trong nhung khung phn nào dó doi vói nhung trvòng hop su dnng tien tochu trình mõ r®ng, cùng vi¾c nó liên ket vói mào dau tien to chu trình bo sung(additional cyclic prefix overhead), se chi dvoc áp dnng vói nhung khung phn này.

Khi xem xét ve cau trúc mien thòi gian dvòng xuong, các khoi tài nguyêndvoc de c¾p õ trên bao gom 12 sóng mang phn trong suot m®t khe thòi gian 0.5ms, nhv minh hoa trong hình 4.6. Vì v¾y moi khoi tài nguyên bao gom 12.7 = 84

phan tu tài nguyên doi vói trvòng hop tien to chu trình bình thvòng và 12.6 = 72phan tu tài nguyên doi vói trvòng hop tien to chu trình mõ r®ng.






Hình 4.6 Khoi tài nguyên duòng xuong dành cho tien to chu trình bình thuòng,nghia là, có 7 ký hi¾u OFDM trên 1 khe. Vói tien to chu trình mõ r®ng thì có 6 ký

hi¾u OFDM trên 1 khe và nhu v¾y, tong c®ng có 72 phan tu tài nguyên trong m®t

khoi tài nguyên.

Hình 4.7 Cau trúc tín hi¾u tham khão duòng xuong LTE dành cho tien to chu

trình bình thuòng, nghia là có 7 ký hi¾u OFDM trên 1 khe

4.2.2 Các tín hi¾u tham khão dvòng xuong.

Ðe thnc hi¾n giãi dieu che dvòng xuong m®t cách nhat quán (downlinkcoherent demodulation), thiet b% dau cuoi di d®ng can phãi dánh giá kênh truyendvòng xuong. Nhv dã de c¾p , m®t phvong pháp don giãn cho phép dánh giá kênhtruyen trong truyen dan OFDM là chèn thêm nhung ký hi¾u tham khão (known

reference symbols) dã biet vào trong mang lvói tài nguyên thòi gian-tan soOFDM. Trong LTE, nhung ký hi¾u tham khão này deu dvoc quy thành nhung tínhi¾u tham khão dvòng xuong LTE.

Theo minh hoa trong hình 4.7, các ký hi¾u tham khão dvòng xuong dvocchèn vào bên trong nhung ký hi¾u OFDM thú nhat và thú ba cuoi cùng cua moikhe và vói m®t khoãng cách mien tan so gom 6 sóng mang phn. Hon nua, có m®t

sn xen ke mien tan so (a frequency domain staggering of three subcarriers) gom 3sóng mang phn giua tín hi¾u tham khão dau tiên và tín hi¾u tham khão thú hai.Trong moi khoi tài nguyên, bao gom 12 sóng mang phn trong suot m®t khe thòi






gian, vì v¾y mà õ dây có 4 ký hi¾u tham khão. Ðieu này dúng cho tat cã các khungphn ngoai trù nhung khung phn dvoc su dnng cho truyen dan dna trên MBSFN(xem thêm õ phan 4.2.6).

Ðe dánh giá kênh truyen qua toàn b® mang lvói mang lvói thòi gian-tanso cung nhv là de làm giãm tap âm trong nhung dánh giá kênh truyen, thiet b% daucuoi di d®ng phãi thnc hi¾n phép n®i suy/lay trung bình thông qua nhieu ký hi¾utham khão. Vì v¾y, khi thnc hi¾n dánh giá kênh truyen cho m®t khoi tài nguyênnào dó, thiet b% dau cuoi di d®ng có the không chi su dnng nhung ký hi¾u thamkhão trong khoi tài nguyên dó mà còn trong nhung khoi tài nguyên lân c¾n õ mientan so, cung nhv là nhung ký hi¾u tham khão cua nhung khe thòi gian hay khungphn thu dvoc trvóc dó. Tuy nhiên, pham vi de thiet b% dau cuoi di d®ng có the thnc

hi¾n phép tính trung bình qua nhieu khoi tài nguyên trong mien tan so hay thòigian dna trên nhung d¾c tính kênh truyen. Trong trvòng hop d® chon loc tan sokênh truyen cao (high channel frequency selectivity), khã nang thnc hi¾n phépbình quân trong mien tan so là giói han. Tvong tn, khã nang tính bình quân trongmien thòi gian, dó là khã nang su dnng các ký hi¾u tham khão trong nhung khethòi gian hay khung phn thu dvoc trvóc dó, cung b% giói han trong trvòng hop snbien doi kênh truyen dien ra nhanh (fast channel variatons), ví dn, do v¾n toc caocua thiet b% dau cuoi di d®ng. Cung can phãi chú ý rang, trong trvòng hop TDD,khã nang tính bình quân thòi gian có the b% giói han, vì nhung khung phn trvóc dóth¾m chí có the không dvoc chi d%nh cho truyen dan dvòng xuong.

4.2.2.1 Các chuoi tín hi¾u tham khão và vi¾c nh¾n dang te bào lóp v¾t

lý (Reference signals sequences and physical layer cell identity)

Nói chung, các giá tr% phúc hop (complex values) cua các ký hi¾u

tham khão se thay doi giua các v% trí ký hi¾u tham khão khác nhau cung nhv giuanhung te bào khác nhau. Vì v¾y, tín hi¾u tham khão cua m®t te bào có the dvoc

xem nhv là m®t chuoi hai chieu, trong d¾c diem ky thu¾t LTE dvoc goi là m®tchuoi tín hi¾u tham khão hai chieu. Tvong tn vói mã ngau nhiên hóa trongWCDMA/HSPA, chuoi tín hi¾u tham khão LTE có the dvoc xem nhv m®t chi th%de nh¾n dang te bào lóp v¾t lý LTE. Có 510 chuoi tín hi¾u tham khão dvoc d%nh

nghia trong d¾c diem ky thu¾t LTE, tvong úng vói 510 nh¾n dang te bào khácnhau.

Ve m¾t chi tiet, moi chuoi tín hi¾u tham khão có the dvoc xem nhv

sãn pham cua m®t chuoi giã ngau nhiên hai chieu (a two dimensional pseudo-random sequence) và m®t chuoi trnc giao hai chieu (a two dimensional orthogonal






sequence). Có tong c®ng 170 chuoi giã ngau nhiên dvoc d%nh nghia trong d¾c

diem ky thu¾t LTE, moi chuoi tvong úng vói m®t trong so 170 nhóm nh¾n dang tebào. Ngoài ra, còn có 3 chuoi trnc giao dvoc d%nh nghia, moi chuoi tvong úng vóim®t nh¾n dang te bào riêng bi¾t trong moi nhóm nh¾n dang te bào. Các chuoi tín

hi¾u tham khão và cau trúc cua nó là sãn pham cua m®t chuoi giã ngau nhiên vàm®t chuoi trnc giao có the dvoc su dnng nhv là m®t phan cua vi¾c dò tìm te bàoLTE (xem thêm Chvong 5).

Các chuoi tín hi¾u tham khão thvòng dvoc áp dnng thích hop vóinhung te bào thu®c cùng m®t eNodeB, nhung te bào này dvoc chi d%nh càng nhieucàng tot các nh¾n dang te bào lóp v¾t lý (physical layer cell identities) trong cùngm®t nhóm nh¾n dang te bào, nghia là dvoc chi d%nh nhung tín hi¾u tham khão dna

trên cùng m®t chuoi giã ngau nhiên nhvng khác các chuoi trnc giao. Bang cáchlàm nhv v¾y, sn can nhieu giua nhung tín hi¾u tham khão cua các te bào khác nhaucua cùng m®t eNodeB có the dvoc giãm thieu.

4.2.2.2 Nhãy tan tín hi¾u tham khão (Reference signal frequencyhopping)

Trong cau trúc tín hi¾u tham khão dvoc phác hoa trong hình 4.7,

cácv%

trí mien tan so cua các ký hi¾u tham khão là giong nhau giua các khung phnliên tiep. Tuy nhiên, các v% trí mien tan so cua các ký hi¾u tham khão cung có thekhác nhau giua nhung khung phn liên tiep, còn dvoc xem nhv là sn nhãy tan kýhi¾u tham khão.

Trong trvòng hop nhãy tan ký hi¾u tham khão, nhung v% trí liênquan cua các ký hi¾u tham khão trong m®t khung phn là giong nhau nhv tronghình 4.7. Vì v¾y, vi¾c nhãy tan có the dvoc mô tã nhv vi¾c thêm m®t chuoi các d®

l¾ch tan (frequency offsets) vào mô hình mau ký hi¾u tham khão co bãn dvoc phác

hoa trong hình 4.7, vói d® l¾ch giong nhau cho tat cã các ký hi¾u tham khão trongm®t khung phn, nhvng khác nhau giua các khung phn liên tiep. V% trí ký hi¾u thamkhão p trong khung phn k vì v¾y có the dvoc trình bày nhv sau:

Các ký hi¾u tham khão dau tiên: p(k) = (p0+6.i+offset(k)) mod 6Các ký hi¾u tham khão thú hai: p(k) = (p0+6.i+3+offset(k)) mod 6

Vói i là m®t so nguyên. Chuoi các d® l¾ch tan hay mô hình nhãy

tan (the frequency hopping pattern) có m®t chu ky vói d® dài là 10, nghia là mô






hình nhãy tan dvoc l¾p lai giua các khung liên tiep. Có 170 mô hình nhãy tan khácnhau dvoc d%nh nghia, và moi mô hình tvong úng vói m®t nhóm nh¾n di¾n te bào.

Bang vi¾c áp dnng các mô hình nhãy tan khác nhau cho nhung te

bào lân c¾n, có the tránh dvoc nguy co các ký hi¾u tham khão cua các te bào lânc¾n va cham nhau liên tiep. Ðieu này dvoc d¾c bi¾t quan tâm khi nhung ký hi¾utham khão dvoc truyen di vói m®t nang lvong cao hon so vói các phan tu tàinguyên còn lai, và còn dvoc goi là vi¾c tang cvòng nang lvong tín hi¾u tham khão(reference signal energy boosting).

4.2.2.3 Các tín hi¾u tham khão cho truyen dan da anten (Referencesignals for multi-antenna transmission)

Trong truyen dan da anten dvòng xuong, thiet b% dau cuoi di d®ngphãi có khã nang dánh giá kênh truyen dvòng xuong tvong úng vói moi antenphát. Ðe làm dvoc dieu này, se có m®t tín hi¾u tham khão dvòng xuong dvoc phátdi tù moi anten. Can phãi chú ý rang d¾c tính truy nh¾p vô tuyen LTE thnc ra lànói den các cong anten (antenna ports) hon là nói den anten de nhan manh rangnhung gì dvoc de c¾p den không nhat thiet là tvong úng vói m®t anten v¾t lý don(a single physical antenna). Thnc ra, m®t cong anten dvoc d%nh nghia bõi sn hi¾n

di¾n cua m®t tín hi¾

u tham khão chuyên bi¾t ve cong anten. Do v¾y, neu các tínhi¾u tham khão dong nhat dvoc phát di tù nhieu anten v¾t lý, nhung anten nàykhông the dvoc phân giãi dvói góc d® m®t thiet b% dau cuoi di d®ng và nhunganten có the cùng dvoc xem nhv là m®t cong anten don. Tuy nhiên, de don giãnhóa, se có hai giói han anten dvoc su dnng sau dây:

- Trong trvòng hop hai anten phát (Hình 4.8a), các ký hi¾u thamkhão cua anten thú hai dvoc ghép kênh tan so vói các ký hi¾u

tham khão cua anten thú nhat, vói d® l¾ch mien tan so là 3 sóng

mang phn.- Trong trvòng hop bon anten phát (Hình 4.8b), các ký hi¾u thamkhão cho anten thú ba và thú tv dvoc ghép kênh tan so bên trongký hi¾u OFDM thú hai cua moi khe thòi gian. Chú ý rang các kýhi¾u tham khão cho anten ba và tv chi dvoc truyen di trong m®t

ký hi¾u OFDM cua moi khe.

Cung can lvu ý thêm là m®t phan tu tài nguyên mang theo m®t kýhi¾u tham khão cho m®t anten nào dó, và không có tín hi¾u nào dvoc truyen trên






nhung anten khác. Vì v¾y, các ký hi¾u tham khão cua m®t anten nào dó không b%

nhieu bõi truyen dan tù nhung anten khác trong cùng m®t te bào.Rõ ràng, trong trvòng hop bon anten phát, m¾t d® ký hi¾u tham

khão mien thòi gian cua anten thú ba và thú tv dvoc giãm bót so vói anten thú

nhat và thú hai. Ðieu này dvoc làm de giói han tong so tín hi¾u tham khão trongtrvòng hop dùng 4 anten phát. Ðong thòi, dieu này cung tác d®ng tiêu cnc den khãnang theo dõi nhung sn bien doi kênh truyen rat nhanh. Tuy nhiên, dieu này có thedvoc dieu chinh dna trên m®t trien vong dó là vi¾c ghép kênh không gian 4 antense dvoc áp dnng chu yeu cho nhung trvòng hop vói d® di d®ng thap (lowmobility). Lý do de giu lai m¾t d® ký hi¾u tham khão cao hon cho anten thú nhatvà thú hai trong trvòng hop su dnng bon anten phát dó là có giã thiet cho rangnhung tín hi¾u tham khão này se dvoc su dnng nhv là m®t phan cua vi¾c dò tìm te

bào khõi tao (initial cell search) trong lúc thiet b% dau cuoi di d®ng chva thu dvocday du thông tin ve so lvong anten phát trong cùng m®t te bào. Vì v¾y, vi¾c cauhình các tín hi¾u tham khão cua anten thú nhat và thú hai se dvoc thnc hi¾n cùnglúc mà không phn thu®c vào so lvong anten.

4.2.3 Xu lý kênh truyen tãi dvòng xuong

Nhv dvoc thão lu¾n trong chvong 3, lóp v¾t lý giao tiep vói các lóp caohon, mà cn the hon là den lóp MAC bang các kênh truyen tãi ( Transport

Channels). LTE dã ke thùa nguyên lý co bãn cua WCDMA/HSPA, dó là du li¾u

dvoc chuyen den lóp v¾t lý trong dang khoi truyen tãi (Transport Blocks) vói m®tkích thvóc nào dó. Neu xét chi tiet hon ve cau trúc khoi truyen tãi, LTE dã lnachon phvong pháp tvong tn vói phvong pháp dvoc lna chon cho HSPA:

• Trong trvòng hop truyen dan anten don, chi có the có toi da m®t khoi

truyen tãi don kích thvóc d®ng cho moi TTI.

• Trong trvòng hop truyen dan nhieu anten, có the lên den 2 khoi truyentãi kích thvóc d®ng cho moi TTI, õ dó moi khoi truyen tãi tvong úngvói m®t tù mã (codeword) trong trvòng hop ghép kênh không giandvòng xuong. Ðieu này ngn ý rang, m¾c dù LTE ho tro ghép kênh

không gian dvòng xuong lên tói bon anten phát, nhvng so tù mã vanb% giói han õ 2. Truyen dan da anten dvòng xuong dvoc cung cap chitiet hon trong phan 4.2.5.

Vói cau trúc khoi truyen tãi này, vi¾c xu lý kênh truyen tãi dvòng xuongLTE, mà cn the là xu lý DL-SCH (quá trình xu lý cua các kênh truyen tãi dvòngxuong khác cung tvong tn m¾c dù có thêm vào m®t so ràng bu®c), có the dvocphác hoa theo hình 4.9 vói hai chuoi xu lý riêng bi¾t chính, moi chuoi tvong úng






vói quá trình xu lý cua m®t khoi truyen tãi don. Chuoi xu lý thú 2 tvong úng vóikhoi truyen tãi thú 2, do v¾y chi xuat hi¾n õ ghép kênh không gian dvòng xuong.Nói chung, trong trvòng hop này, hai khoi truyen tãi có kích thvóc khác nhaudvoc ket hop nhv m®t phan cua vi¾c ánh xa anten (Antenna Mapping) trong phan

thap hon cua hình 4.9.

Hình 4.8 Cau trúc tín hi¾u tham khão trong truòng hop truyen dan nhieuanten duòng xuong: (a) hai anten phát và (b) bon anten phát.






Hình 4.9 Xu lý kênh truyen tãi duòng xuong. Phan duoc gach gach chi có m¾t

trong truòng hop ghép kênh không gian duòng xuong, dó là khi hai khoi truyen tãi duoc phát song song trong m®t TTI.

Hình 4.10 Chèn CRC duòng xuong, tính toán và gan m®t CRC vào moi khoi

truyen tãi.






Hình 4.11 Khoi mã hóa Turbo LTE

4.2.3.1 Chèn CRC

Trong bvóc dau tiên cua quá trình xu lý kênh truyen tãi, m®t CRCdvoc tính toán và gan vào moi khoi truyen tãi (Hình 4.10). CRC cho phép phía thuphát hi¾n ra các loi còn lai trong khoi truyen tãi dvoc giãi mã. Chi th% loi tvongúng sau dó có the dvoc su dnng bõi giao thúc hybrid-ARQ dvòng xuong.

4.2.3.2 Mã hóa kênh

Nhung bãn phát hành dau tiên cua chuan truy c¾p vô tuyenWCDMA (trvóc HSPA) cho phép cã mã hóa xoan (convolutional coding) và mãhóa Turbo dvoc úng dnng cho các kênh truyen tãi. Vói HSPA, mã hóa kênh dvocdon giãn hóa theo hvóng dó là: chi có mã hóa Turbo dvoc úng dnng cho các kênhtruyen tãi liên quan den HSPA (HS-DSCH cho dvòng xuong và E-DCH chodvòng lên). Ðieu tvong tn cung dúng vói kênh chia se dvòng xuong LTE, túc làchi có mã hóa Turbo có the dvoc áp dnng trong trvòng hop truyen dan DL-SCH.

Cau trúc tong the cua mã hóa Turbo LTE dvoc minh hoa tronghình 4.11. Mã hóa Turbo su dnng lai hai toc d® WCDMA/HSPA 1/2, các b® mã

hóa tám trang thái thành phan, nghia là toc d® mã hóa tong c®ng là R=1/3. Tuynhiên, b® xen re (interleaver) bên trong b® mã hóa Turbo WCDMA/HSPA, doi vóiLTE, dã dvoc thay the bõi vi¾c xen re dna trên QPP (QPP: Quadrature

Permutation PoIynomiaI - da thúc hoán v% cau phvong). Tvong phãn vói b®

xen re WCDMA/HSPA hi¾n tai, b® xen re dna trên QPP se han che toi da sn tranhchap (contention), nghia là vi¾c giãi mã có the dvoc song song hóa m®t cách dedàng mà không tao ra nguy co cho vi¾c dnng d® khi truy c¾p vào b® nhó cua b®

xen re. Ðoi vói các toc d® du li¾u rat cao dvoc ho tro bõi LTE, vi¾c su dnng ky






thu¾t xen re dna trên QPP ve thnc chat có the làm giãm dvoc d® phúc tap cua b®

mã hóa/giãi mã Turbo.

4.2.3.3 Chúc nang Hybrid-ARQ lóp v¾t lý

Nhi¾m vn cua H-ARQ lóp v¾t lý dvòng xuong là de trích t¾p hopbit chính xác tù các khoi bit mã dvoc phân phoi bõi b® mã hóa kênh dvoc phát ditrong m®t TTI cho trvóc (Hình 4.12). So bit phn thu®c vào so lvong khoi tàinguyên dvoc an d%nh, so do dieu che dvoc chon, và thú tn ghép kênh không gian.Cung can chú ý rang m®t vài phan tu tài nguyên trong m®t khoi tài nguyên dvocan d%nh se b% chiem bõi các ký tn tham khão nhv dvoc mô tã bên trên và báo hi¾udieu khien L1/L2 và se dvoc thão lu¾n sâu hon trong phan 4.2.4.

Neu tong so bit mã dvoc phân phoi bõi b® mã hóa kênh lón hon so

bit có the dvoc phát di, chúc nang H-ARQ se trích m®t t¾p hop con các bit mã,dan den toc d® mã có hi¾u lnc Reff > 1/3. Còn neu nhv tong so bit mã nhõ hon sobit dvoc phát, chúc nang H-ARQ se l¾p lai tat cã ho¾c m®t t¾p hop con cua các bitmã, túc là toc d® mã có hi¾u lnc Reff < 1/3.

Ðoi vói trvòng hop truyen dan lai, trong da so trvòng hop, chúcnang H-ARQ se lna chon m®t t¾p hop mã bit khác de phát di, nghia là chúc nangH-ARQ se cho phép Ð® dv thùa gia tang (Incremental Redundancy).

4.2.3.4 Ngau nhiên hóa múc d® bit Ngau nhiên hóa dvòng xuong LTE ngn ý rang khoi bit dvoc phân

phoi bõi chúc nang H-ARQ dvoc nhân lên (phép toán XOR) bõi m®t chuoi ngaunhiên hóa múc bit (Hình 4.13). Nhìn chung vi¾c ngau nhiên hóa du li¾u dã mã hóagiúp dãm bão vi¾c giãi mã õ phía thu có the t¾n dnng m®t cách day du d® loi xu lýdvoc cung cap bõi mã kênh (channel code). Không có ngau nhiên hóa dvòngxuong, b® giãi mã kênh õ dau cuoi di d®ng ít nhat là trên lý thuyet có the nham tínhi¾u nhieu vói tín hi¾u mnc tiêu, do dó không the tri¾t nhieu m®t cách chính xác.Bang vi¾c úng dnng các chuoi ngau nhiên hóa khác nhau cho các cell lân c¾n, cáctín hi¾u nhieu sau khi dvoc giãi xáo tr®n se trõ nên ngau nhiên hóa, dãm bão t¾n

dnng day du d® loi xu lý dvoc cung cap bõi mã kênh.






Hình 4.12 Chúc nang H-ARQ lóp v¾t lý trích ra t¾p hop bit mã duoc phát di

trong m®t TTI dã cho.

Hình 4.13 Ngau nhiên hóa duòng xuong.

Ngvoc lai vói HSPA, khi vi¾c ngau nhiên hóa dvòng xuong dvocdva den các chip phúc tap sau khi dàn trãi ra (ngau nhiên hóa múc chip), LTE ápdnng ngau nhiên hóa dvòng xuong den các bit mã cua moi kênh truyen tãi (ngaunhiên hóa múc bit). Vi¾c ngau nhiên hóa múc chip thì can thiet vói HSPA de dãmbão d® loi xu lý dvoc cung cap bõi quá trình dàn trãi có the dvoc su dnng m®t

cách hi¾u quã. M¾t khác, vi¾c ngau nhiên hóa các bit mã hon là các ký tn dieu chephúc tap, ngn ý rang d® phúc tap thnc thi se tvong doi thap hon và không có tácd®ng tiêu cnc den hi¾u suat trong trvòng hop LTE.

Trong LTE, ngau nhiên hóa dvòng xuong dvoc úng dnng cho tat cãcác kênh truyen tãi. Ngau nhiên hóa cung dvoc úng dnng cho báo hi¾u dieu khienL1/L2 dvòng xuong (xem phan 4.2.4). Ðoi vói tat cã các kênh truyen tãi dvòngxuong ngoai trù MCH, cung nhv vói báo hi¾u dieu khien L1/L2, thì chuoi ngaunhiên se khác nhau doi vói các cell lân c¾n (ngau nhiên hóa cell riêng bi¾t) de dãmbão sn ngau nhiên hóa nhieu giua các cell. Ngvoc lai, trong trvòng hop truyen dandna trên MBSFN su dnng kênh truyen tãi MCH, vi¾c ngau nhiên hóa nên giongnhau vói tat cã các cell chiem m®t phan trong truyen dan MBSFN nào dó (ngau

nhiên hóa chung cell) (xem thêm phan 4.2.6).






4.2.3.5 Ðieu che du li¾u

Ðieu che du li¾u dvòng xuong chuyen doi m®t khoi bit dvoc ngaunhiên hóa thành m®t khoi ký tn dieu che phúc tap tvong úng (Hình 4.14). B® sodo dieu che dvoc ho tro cho dvòng xuong LTE bao gom QPSK, 16QAM, và

64QAM, lan lvot tvong úng vói 2, 4, và 6 bit trên m®t ký tn dieu che. Tat cã cácso do dieu che này có the dvoc dùng trong trvòng hop truyen dan DL-SCH. Ðoivói các kênh truyen tãi khác, có the dva ra m®t so giói han nào dó. Ví dn, chi códieu che QPSK dvoc áp dnng trong trvòng hop truyen dan BCH.

Hình 4.14 Ðieu che du li¾u, chuyen doi M bit thành M/L ký tc dieu che phúc tap. QPSK: L=2, 16QAM: L=4, 64QAM: L=6.

4.2.3.6 Ánh xa anten

Ánh xa anten xu lý dong thòi các ký tn dieu che tvong úng vói haikhoi truyen tãi (trong trvòng hop chung), và ánh xa ket quã den các anten khácnhau (Chuan LTE thvòng nói den các cong anten – antenna port, hon là nói dencác anten, m®t cong anten tvong úng vói truyen dan cua m®t tín hi¾u tham khão

dvòng xuong riêng bi¾t nhvng có the không tvong úng vói m®t anten v¾t lý th¾t).Nhv có the dvoc nhìn thay trong hình 4.9, LTE ho tro lên den bon anten phát. Ánhxa anten có the dvoc cau hình theo nhieu cách khác nhau de cho ra các so do daanten khác nhau bao gom phân t¾p phát , tao ccc búp sóng (beam-forming), vàghép kênh không gian. Chi tiet hon ve antenna mapping và truyen dan da antendvòng xuong LTE dvoc cung cap trong phan 4.2.5.

4.2.3.7 Ánh xa khoi tài nguyên

Ánh xa khoi tài nguyên ánh xa các ký hi¾u dvoc phát di trên moianten thành các phan tu tài nguyên cua t¾p hop các khoi tài nguyên dvoc an d%nh

bõi MAC scheduler cho vi¾c phát di các khoi truyen tãi (xem hình 4.15). Nhvdvoc thão lu¾n trong chvong 3, sn lna chon các khoi tài nguyên này có the dnatrên dánh giá chat lvong kênh cua các khoi tài nguyên khác nhau nhv dvoc nhìnthay bõi dau cuoi di d®ng mnc tiêu.

Nhv dã dvoc de c¾p trong chvong 3, scheduling dvòng xuong thnchi¾n trên m®t co sõ khung phn (1ms). Do dó, m®t khoi tài nguyên dvòng xuongdvoc xác d%nh nhv so lvong sóng mang phn trong suot m®t khe thòi gian 0.5 ms,vi¾c an d%nh khoi tài nguyên dvòng xuong luôn luôn dvoc thnc hi¾n dvói dang các






c¾p khoi tài nguyên, khi dó moi c¾p bao gom hai khoi tài nguyên liên tiep trongm®t khung con õ mien thòi gian.

G®p lai, moi khoi tài nguyên bao gom 84 phan tu tài nguyên (12sóng mang con trong thòi gian 7 ký tn OFDM) (12.6 = 72 phan tu tài nguyêntrong trvòng hop tien to tuan hoàn mõ r®ng). Tuy nhiên, nhv dã dvoc de c¾p bêntrên, m®t vài phan tu tài nguyên trong m®t khoi tài nguyên se không có giá tr% chovi¾c ánh xa kênh truyen tãi khi chúng dã dvoc su dnng bõi:

• Các ký tn tham khão dvòng xuong bao gom các phan tu tài

nguyên không dvoc su dnng tvong úng vói các ký tn tham khão

cua các anten khác, nhv dvoc thão lu¾n õ phan trvóc.

• Báo hi¾u dieu khien L1/L2 dvòng xuong, se dvoc thão lu¾n

nhieu hon trong phan tiep theo.

Hình 4.15 Ánh xa khoi tài nguyên duòng xuong. Trong truòng hop chung, se cóm®t nhóm tài nguyên và m®t ánh xa tài nguyên tuong úng cho moi anten phát.

Khi tram goc có day du thông tin ve nhung phan tu tài nguyên nào

dvoc su dnng cho các tín hi¾u tham khão dvòng xuong cung nhv tín hi¾u dieukhien L/L2 và do dó không có giá tr% cho ánh xa kênh dieu khien, nó có the ánh xathang kênh truyen tãi den các phan tu tài nguyên có hi¾u lnc còn lai. Tvong tn, õthòi gian tiep nh¾n, dau cuoi di d®ng biet phan tu tài nguyên nào dvoc su dnngcho tín hi¾u tham khão dvòng xuong và dieu khien L1/L2 và do dó có the trích duli¾u kênh truyen tãi m®t cách don giãn tù t¾p hop các phan tu tài nguyên chínhxác.

Tài nguyên v¾t lý mà DL-SCH dvoc ánh xa den dvoc xem nhv làkênh chia se dvòng xuong v¾t lý (PDSCH) trong chuan LTE.






4.2.4 Báo hi¾u dieu khien L1/L2 dvòng xuong

Ðe ho tro truyen dan các kênh truyen tãi dvòng xuong và dvòng lên,chính xác hon là DL-SCH và UL-SCH, can có báo hi¾u dieu khien dvòng xuongliên ket chính xác (associated downlink control signaling). Báo hi¾u dieu khien

này thvòng dvoc xem nhv báo hi¾u dieu khien L1/L2, chi ra rang thông tin tvongúng tao rà m®t phan tù lóp v¾t lý (Lóp 1) và m®t phan tù lóp MAC (lóp 2).

Báo hi¾u dieu khien L1/L2 dvòng xuong liên quan den truyen dan DL-SCH và UL-SCH bao gom:

• Các thông di¾p scheduling liên quan den DL-SCH can thiet cho m®t

dau cuoi di d®ng dvoc hoach d%nh có the nh¾n chính xác, giãi dieuche, và giãi mã DL-SCH. Bao gom các thông tin ve phân bo tài

nguyên DL-SCH (t¾p hop các khoi tài nguyên), d%nh dang truyen tãivà thông tin liên quan den DL-SCH Hybrid ARQ. Báo hi¾u này do dótvong tn vói HS-SCCH (High-Speed Shared Control Channel) dvocd%nh nghia cho HSPA.

• Các thông di¾p scheduling liên quan den UL-SCH, d¾c bi¾t là cácchap nh¾n scheduling se thông báo cho dau cuoi di d®ng tài nguyêndvòng lên nào và d%nh dang truyen tãi nào de su dnng cho truyen danUL-SCH. Báo hi¾u này do dó tvong tn nhv E-AGCH (E-DCH

Absolute Grant Channel) dvoc d%nh nghia cho HSPA.Khi có nhieu dau cuoi di d®ng dvoc hoach d%nh dong thòi, phãi có khã

nang phát nhieu thông di¾p scheduling cho moi TTI. Moi thông di¾p nhv v¾y dvocphát di theo m®t kênh dieu khien L1/L2 dvòng xuong. Nhv dvoc minh hoa tronghình 4.16, moi kênh dieu khien tvong úng vói m®t thông di¾p scheduling don dautiên dvoc xu lý m®t cách riêng bi¾t, bao gom chèn CRC, mã hóa kênh, ngau nhiênhóa múc bit, và dieu che QPSK. Các ký tn dieu che sau dó dvoc ánh xa den tàinguyên v¾t lý dvòng xuong, nghia là den lvói thòi gian-tan so OFDM. Tài nguyên

v¾t lý mà báo hi¾u dieu khien L1/L2 dvoc ánh xa den trong chuan LTE dvoc xemnhv là kênh dieu khien dvòng xuong v¾t lý (PDCCH).






Hình 4.16 Chuoi xu lý cho báo hi¾u dieu khien L1/L2 duòng xuong.

Hình 4.17 Luói thòi gian/tan so LTE vói phan tu tài nguyên nào dó duoc su dcngbõi các ký tc tham khão duòng xuong và báo hi¾u dieu khien L1/L2.

Nhv dvoc minh hoa trong hình 4.17, các kênh dieu khien L1/L2 dvoc ánhxa den các ký tn OFDM dau tiên (lên den 3 ký tn) trong moi khung con. Bangcách ánh xa các kênh dieu khien L1/L2 den khõi dau cua khung phn, thông tindieu khien L1/L2 bao gom phân bo tài nguyên DL-SCH và d%nh dang truyen tãi,có the dvoc lay ra trvóc khi ket thúc khung phn. Do dó vi¾c giãi mã DL-SCH có

the bat dau m®t cách trnc tiep sau khi ket thúc khung phn mà không phãi chò doi






cho vi¾c giãi mã thông tin dieu khien L1/L2. Ðieu này se toi thieu hóa tre trongvi¾c giãi mã DL-SCH và do dó toi thieu hóa toàn b® tre truyen dan dvòng xuong.

Hon nua, vói vi¾c phát kênh dieu khien L1/L2 õ bat dau cua khung phn,bang cách cho phép vi¾c giãi mã sóm hon thông tin dieu khien L1/L2, các daucuoi di d®ng không dvoc scheduling có the tat mach thu cua chúng trong phan lóncua khung phn, ket quã là công suat tiêu thn tai dau cuoi dvoc giãm bót.

Neu xét chi tiet hon, tài nguyên v¾t lý mà tín hi¾u dieu khien L1/L2 dvocánh xa den thì bao gom m®t so các phan tu kênh dieu khien, õ dó moi phan kênhdieu khien bao gom m®t so phan tu tài nguyên dvoc xác d%nh trvóc. Các ký tndvoc dieu che cua moi kênh dieu khien L1/L2 sau dó dvoc ánh xa den m®t ho¾cnhieu phan tu kênh dieu khien phn thu®c vào kích thvóc, ve m¾t so lvong các kýtn dieu che, cua moi kênh dieu khien L1/L2. Lvu ý rang kích thvóc này có thekhác nhau doi vói các kênh dieu khien L1/L2 khác nhau.

Mang se báo hi¾u rõ ràng so lvong các phan tu kênh dieu khien trong m®tkhung phn. Khi dó, các phan tu kênh dieu khien có kích thvóc dvoc xác d%nh

trvóc và dvoc d¾t õ bat dau cua khung phn, dieu này ngn ý rang m®t dau cuoi did®ng dvoc scheduled se biet các phan tu tài nguyên nào dvoc su dnng bõi cáckênh dieu khien L1/L2 và do dó biet dvoc phan tu tài nguyên nào mà DL-SCHdvoc ánh xa den (các phan tu tài nguyên còn lai).

Tuy nhiên, các dau cuoi di d®ng không thông báo rõ ràng ve cau trúc dieukhien L1/L2 chi tiet hon, bao gom so lvong chính xác kênh dieu khien L1/L2 vàso phan tu kênh dieu khien mà moi kênh dieu khien L1/L2 dvoc ánh xa den. Ðúnghon, dau cuoi di d®ng phãi co gang mò mam giãi mã nhieu úng cu kênh dieu khien(control channel candidates) de có khã nang tìm ra kênh dieu khien L1/L2 mangthông tin scheduling den dau cuoi di d®ng cn the này. Ví dn, hình 4.18 minh hoatrvòng hop cua sáu phan tu kênh dieu khien và khã nang de ánh xa các kênh dieukhien L1/L2 den m®t, hai, ho¾c bon phan tu kênh dieu khien. Nhv dvoc nhìn thay,trong trvòng hop d¾c bi¾t này, có 10 úng cu kênh dieu khien khác nhau. Ðau cuoidi d®ng giãi mã moi úng cu này và sau dó kiem tra CRC cho kênh dieu khien hopl¾.

4.2.5 Truyen dan nhieu anten dvòng xuong

Quá trình xu lý kênh truyen tãi dã dvoc mô tã trong phan 4.2.3 bao gománh xa anten, lúc dó, nó dvoc mô tã don giãn nhv quá trình xu lý các khoi ký tndieu che tù hai khoi truyen tãi dvoc mã hóa và ánh xa (den bon) anten phát. Nhvdvoc minh hoa trong hình 4.19, thnc ra ánh xa anten LTE bao gom hai bvóc riêng

bi¾t, ánh xa lóp và tien mã hóa (Layer mapping and Pre-coding).






Hình 4.18 Phan tu kênh dieu khien và úng cu kênh dieu khien.

Hình 4.19 Ánh xa anten LTE bao gom ánh xa lóp, tiep theo là tien mã hóa. Moi ô

vuông tuong úng vói m®t ký hi¾u dieu che.

Hình 4.20 Hai anten mã hóa khoi không gian-tan so (SFBC) trong ket cau da

anten LTE .






_

_

_

Ánh xa lóp cung cap vi¾c giãi ghép kênh các ký tn dieu che cua moi tùmã (khoi truyen tãi dvoc mã hóa và dieu che) thành m®t ho¾c nhieu lóp. Do dó, solóp thì luôn luôn ít nhat bang vói so khoi truyen tãi dvoc phát.

Vi¾c tien mã hóa trích ra chính xác m®t ký tn dieu che tù moi lóp, xu lýdong thòi các ký tn này và ánh xa ket quã vào mien tan so và anten (trong trvònghop thông thvòng, vi¾c ánh xa cung có the trong mien thòi gian). Nhv dvoc minhhoa trong hình 4.19, vi¾c tien mã hóa có the dvoc thay nhv hoat d®ng trên vector

v i vói kích thvóc N L, trong dó moi vector bao gom m®t ký tn tù moi lóp.

Vi¾c phân chia quá trình ánh xa anten thành hai chúc nang riêng bi¾t, ánhxa lóp và tien mã hóa, dã dvoc giói thi¾u trong chuan LTE có the d%nh nghia vàmô tã các so do truyen dan nhieu anten khác nhau, bao gom phân t¾p phát vòng hõ

(open-loop transmit diversity), tao cnc búp sóng (beam-forming), và ghép kênhkhông gian trong m®t ket cau da anten duy nhat. Vài ví dn bên dvói cua so dotruyen dan nhieu anten dvoc cho cùng vói vi¾c thnc thi cua chúng trong ket cau daanten LTE.

4.2.5.1 Hai anten mã hóa khoi không gian-tan so (SFBC)

Trong trvòng hop hai anten SFBC (Hình 4.20), có m®t tù mã don(không ghép kênh không gian) và hai lóp. Ánh xa lóp giãi ghép kênh các ký tndieu che cua tù mã trên hai lóp. Tien mã hóa sau dó se áp dnng mã không gian-tan

so trên moi vector lóp v i.

4.2.5.2 Tao dang tia (beam-forming)

Trong trvòng hop tao dang tia (Hình 4.21) có m®t tù mã don(không ghép kênh không gian) và m®t lóp don, túc là ánh xa lóp là trong suot.

Tien mã hóa se dva vector tien mã hóa w vói kích thvóc N A den moi ký tn lóp xi.

Hình 4.21 Tao dang tia trong khung nhieu anten LTE.






_

Hình 4.22 Ghép kênh không gian trong khung nhieu anten LTE (N L=3, N A=4).

4.2.5.3 Ghép kênh không gian

Vói trvòng hop ghép kênh không gian (Hình 4.22), trong trvònghop chung, có hai tù mã, so lóp N L, so anten N A, vói N L ≥ 2 và N A ≥ N L. Cn the,hình 4.22 minh hoa trvòng hop ba lóp ( N L=3) và bon anten phát ( N A=4). Ánh xalóp giãi ghép kênh các ký tn dieu che cua hai tù mã trên N L lóp. Nhv dvoc nhìnthay, trong trvòng hop ba lóp, tù mã dau tiên dvoc ánh xa den lóp dau tiên trongkhi tù mã thú hai dvoc ánh xa den lóp thú hai và thú ba. Do dó, so ký tn dieu checua hai tù mã se dvoc gap dôi so lvong ký tn dieu che cua tù mã thú nhat de dãmbão so lvong ký tn nhv nhau trên moi lóp. Tien mã hóa sau dó dva vào ma tr¾n W

kích thvóc N A x N L den moi vector lóp v i.

Nhìn chung, ghép kênh không gian LTE can cú vào tien mã hóadna trên bãng mã (codebook), túc là vói moi sn ket hop cua so lvong anten N A vàso lvong lóp N L, m®t nhóm ma tr¾n tien mã hóa dvoc d%nh nghia d¾c tính ky thu¾t.Dna trên vi¾c do tín hi¾u tham khão dvòng xuong cua các anten khác nhau, thietb% di d®ng quyet d%nh chon m®t dãy phù hop (so lvong các lóp) và ma tr¾n tien mãhóa tvong úng. Nhung thông tin này sau dó dvoc thông báo den mang. Trong khim®t dãy don dvoc báo cáo có giá tr% cho toàn b® bang thông h¾ thong, thì nhieuma tr¾n tien mã hóa có giá tr% cho nhung phan khác nhau cua bang thông h¾ thongcung có the dvoc báo cáo. Mang phãi xem xét các thông tin này, nhvng khôngphãi dna vào nó khi quyet d%nh dãy nào và nhóm ma tr¾n mã hóa trvóc nào dvocsu dnng th¾t sn cho truyen dan dvòng xuong. Khi mang có the quyet d%nh chonm®t nhóm ma tr¾n mã hóa trvóc khác vói cái dã dvoc thông báo bõi dau cuoi did®ng, mang phãi báo hi¾u rõ ràng các ma tr¾n mã hóa trvóc nào dvoc su dnng bõicác phvong ti¾n báo hi¾u dieu khien L1/L2 dvòng xuong.

Phvong pháp tvong tn dvoc su dnng cho tao dang tia nhieu antendvòng xuong, túc là dna trên vi¾c do dac các tín hi¾u tham khão dvòng xuong cua






các anten khác nhau, thiet b% di d®ng se quyet d%nh chon m®t vector mã hóa trvócphù hop (tao dang tia) và thông báo các thông tin này den mang. Mang can phãixem xét các thông tin này, nhvng không phãi dna vào nó khi quyet d%nh vector mãhóa trvóc nào th¾t sn dvoc su dnng cho truyen dan dvòng xuong. Tvong tn vói

trvòng hop ghép kênh không gian, mang phãi báo hi¾u rõ ràng vector tao dang tianào dvoc su dnng cho dau cuoi di d®ng. Nhv m®t ket quã, mã hóa trvóc chi có thedvoc su dnng cho truyen dan DL-SCH mà không dvoc su dnng cho báo hi¾u dieukhien L1/L2.

4.2.6 Multicast/broadcast su dnng MBSFN

Nhv dvoc thão lu¾n trong chvong 4, truyen dan OFDM mang lai m®t soloi ích ve m¾t cung cap các d%ch vn multicast/broadcast da cell, chính xác hon là

khã nang tao truyen dan multicast/broadcast da cell dong b® nhv m®t truyen dandon qua kênh da dvòng. Nhv dã dvoc de c¾p trong chvong 2, loai truyen dan LTEnày dvoc de c¾p nhv Multicast/Broadcast qua mang tan so don (MBSFN).

LTE ho tro truyen dan multicast/broadcast dna trên MBSFN bõi kênhtruyen tãi MCH (Multicast Channel). Vi¾c xu lý kênh truyen tãi MCH ve nhieum¾t thì giong nhv doi vói DL-SCH (Hình 4.9), vói m®t vài ngoai l¾:

• Trong trvòng hop truyen dan MBSFN, du li¾u giong nhau dvoc phátvói d%nh dang truyen tãi giong nhau su dnng nguon tài nguyên v¾t lý

giong nhau tù nhieu cell thông thvòng thu®c các eNodeB khác nhau. Dodó, d%nh dang truyen tãi MCH và phân bo tài nguyên không the dvocchon lna m®t cách tn d®ng bõi eNodeB.

• Khi truyen dan MCH nham den (targeting) nhieu dau cuoi di d®ng dong

thòi, hybrid ARQ thì không the dvoc úng dnng trnc tiep trong trvòng

hop truyen dan MCH.

Hon nua, cung dvoc de c¾p trong phan 4.2.3, ngau nhiên hóa MCH cangiong nhau cho tat cã các cell liên quan trong truyen dan MBSFN.

Ðánh giá kênh truyen cho vi¾c giãi dieu che ket hop cua truyen danMBSFN không the dna trnc tiep vào tín hi¾u tham khão riêng cell thông thvòngdvoc mô tã trong phan 4.2.2 khi các tín hi¾u tham khão này không dvoc phát dibõi các phvong pháp MBSFN và do dó không phãn hoi dvoc kênh MBSFN tonghop. Thay vào dó, các ký tn tham khão bo sung dvoc chèn vào các khung phnMBSFN, dvoc minh hoa trên hình 4.23. Các tín hi¾u tham khão này dvoc phát dibõi MBSFN, túc là các ký hi¾u tham khão giong nhau dvoc phát bõi tat cã các cellliên quan trong truyen dan MBSFN (giá tr% phúc tap giong nhau trong phan tu tài

nguyên giong nhau). Tín hi¾u tham khão tvong úng vì v¾y có the dvoc su dnng






trnc tiep cho vi¾c dánh giá kênh MBSFN tong hop, cho phép giãi dieu che ket hoptruyen dan MBSFN.

Hình 4.23 Các tín hi¾u tham khão chung te bào và riêng te bào trong cáckhung phc MBSFN. Chú ý rang hình ve the hi¾n m®t tien to chu trình mõ r®ngtuong úng vói 12 ký hi¾u trên 1 khung phc.

Truyen dan MCH su dnng MBSFN không dvoc phép ghép kênh vóitruyen dan cua các kênh truyen tãi khác nhv DL-SCH trong cùng khung con. Dodó, cung không có truyen dan báo hi¾u dieu khien L1/L2 dvòng xuong liên quanden truyen dan DL-SCH (d%nh dang truyen tãi, chi th% tài nguyên, và thông tin liênquan den H-ARQ) trong các khung con MBSFN. Tuy nhiên, có the có các báohi¾u dieu khien L1/L2 dvòng xuong khác dvoc phát trong các khung con MBSFN,ví dn các cap phát scheduling (scheduling grants) cho truyen dan UL-SCH. Ket

quã là, các tín hi¾u tham khão “riêng cell” thông thvòng nhv dvoc mô tã trongphan 4.2.2, cung can dvoc phát trong các khung con MBSFN, song song vói tínhi¾u tham khão dna trên MBSFN. Tuy nhiên, khi báo hi¾u dieu khien L1/L2 b% giulai trong phan dau tiên cua khung con, chi các ký tn tham khão riêng-cell trong kýtn OFDM dau tiên cua khung con dvoc phát di trong các khung con MBSFN(cung nhv ký tn OFDM thú hai cua khung con trong trvòng hop bon anten phát),dvoc minh hoa trong hình 4.23.

4.3 Scheme truyen dan dvòng lên

4.3.1 Tài nguyên v¾t lý dvòng lên

Nhv dvoc de c¾p trong phan tong quan dvoc cung cap trong chvong 2,truyen dan dvòng lên LTE dna trên ky thu¾t goi là truyen dan DFTS-OFDM. Nhvdvoc biet, DFTS-OFDM là m®t scheme truyen dan “don sóng mang” PAR múcthap, nó cho phép an d%nh bang thông linh hoat và da truy c¾p trnc giao không chitrong mien thòi gian mà còn trong cã mien tan so. Do dó, Scheme truyen dandvòng lên LTE cung dvoc xem nhv FDMA don sóng mang (SC-FDMA).






Hình 4.24 Kien trúc co bãn cua truyen dan DFTS-OFDM

Hình 4.24 tóm tat lai kien trúc co bãn cua truyen dan DFTS-OFDM vóiDFT kích thvóc M thích hop vói m®t khoi gom có M ký tn dieu che. Ðau ra cuaDFT sau dó dvoc ánh xa den dau vào có chon loc cua m®t IFFT kích thvóc N .

Kích thvóc DFT xác d%nh bang thông túc thòi cua tín hi¾u dvoc truyen dan trongkhi phép ánh xa tan so xác d%nh v% trí cua tín hi¾u dvoc truyen dan trong toàn b®

pho dvòng lên có hi¾u lnc. Cuoi cùng, m®t tien to tuan hoàn (cyclic prefix) dvocchèn vào cho moi khoi xu lý. Nhv dvoc thão lu¾n trong chvong trvóc, vi¾c sudnng tien to tuan hoàn trong trvòng hop truyen dan don sóng mang cho phép úngdnng m®t cách de dàng ky thu¾t cân bang mien tan so hi¾u suat cao có d® phúc tapthap tai phía thu.

Nhv dvoc thão lu¾n trong chvong trvóc, trong trvòng hop chung, cã truyen

dan DFTS-OFDM t¾p trung và phân tán deu có the su dnng dvoc. Tuy nhiên,truyen dan dvòng lên LTE b% han che vói truyen dan t¾p trung, chang han phépánh xa tan so cua hình 4.24 ánh xa dau ra cua DFT den dau vào liên tnc cua IFFT.

Tù quan diem thnc thi DFT, DFT kích thvóc M se b% ép bu®c vói so lvonglà hai. Tuy nhiên, vi¾c ép bu®c nhv v¾y thì xung d®t trnc tiep vói sn mong muonde có d® linh d®ng cao ve m¾t so lvong tài nguyên (bang thông truyen dan túcthòi) có the dvoc an d%nh tn d®ng den các dau cuoi di d®ng khác nhau. Tù quandiem sn linh d®ng, tat cã các giá tr% có the cua M phan nào dvoc cho phép. Vói

LTE, dvòng giua (middle-way) dã dvoc chap nh¾n õ noi mà kích thvóc DFT b%

giói han vói các tích cua các so nguyên 2, 3, và 5. Vì the, cho ví dn, vói kích thvócDFT là 15, 16, và 18 thì dvoc cho phép nhvng M =17 thì không dvoc cho phép.Trong cách này, DFT có the dvoc thnc thi nhv sn ket hop cua các DFT co so 2, 3và 5 có d® phúc tap tvong doi thap.

Nhv dvoc de c¾p trong chvong trvóc, và dvoc the hi¾n rõ ràng trong hình4.24, DFTS-OFDM cung có the dvoc xem nhv truyen dan OFDM thông thvòngket hop vói DFT dna trên mã hoá trvóc. Do dó, ngvòi ta có the thvòng nói den

khoãng cách sóng mang con trong trvòng hop truyen dan DFTS-OFDM. Hon nua,






tvong tn vói OFDM, tài nguyên v¾t lý DFTS-OFDM có the dvoc xem nhv m®t

mang lvói thòi gian-tan so vói sn ràng bu®c bo sung, dó là tài nguyên thòi gian-tan so tong c®ng dvoc an d%nh den các dau cuoi di d®ng phãi luôn luôn bao gomcác sóng mang con liên tnc.

Các thông so co bãn cua scheme truyen dan dvòng lên LTE dã dvoc lnachon de can chinh, càng nhieu càng tot, vói các thông so tvong úng cua dvòngxuong LTE dna trên OFDM. Do dó, nhv dvoc mô tã trong hình 4.25, khoãng cáchsóng mang con DFTS-OFDM dvòng lên tvong dvong vói 6f=15 KHz và các khoitài nguyên bao gom 12 sóng mang con dvoc cung dvoc xác d%nh cho dvòng lên.Tuy nhiên, ngvoc vói dvòng xuong, dvòng lên không có các DC-carrier khôngdùng dvoc. Nguyên nhân là sn có m¾t cua DC-carrier õ trung tâm cua pho tan selàm nó không có khã nang cap phát toàn b® bang thông h¾ thong den m®t dau cuoi

di d®ng don và van giu thu®c tính don sóng mang PAR thap cua truyen dan dvònglên. Cung v¾y, do DTF dna trên mã hoá trvóc, tác d®ng cua bat ky nhieu DC sedvoc trãi ra trên khoi M các ký tn dieu che và do dó se ít gây hai so vói truyen danOFDM thông thvòng.

Hình 4.25 Kien trúc mien tan so duòng lên LTE

Vì v¾y, tong so sóng mang con dvòng lên là N SC = 12 . N RB. Tvong tn nhvdvòng xuong, vói dvòng lên, chuan lóp v¾t lý LTE cung cho phép d® linh hoat rat

cao ve m¾t bang thông h¾

thong tong c®ng bang cách cho phép bat ky so lvongkhoi tài nguyên dvòng lên nào trong khoãng tù 6 khoi tài nguyên và cao hon. Tuynhiên, cung tvong tn nhv dvòng xuong, se có han che là các yêu cau tan so vôtuyen chi dvoc chi d%nh, ít nhat là lúc dau, cho m®t t¾p hop các bang thông dvònglên giói han.

Cung ve m¾t kien trúc mien thòi gian dvoc làm chi tiet hon, dvòng lênLTE rat giong vói dvòng xuong, nhv có the dvoc nhìn thay trong hình 4.26. Moikhung con dvòng lên 1ms bao gom hai khe có d® dài bang nhau T slot=0.5 ms. Moi

khe sau dó bao gom m®t so lvong các khoi DFT kèm theo cã tien to tuan hoàn(Cyclic Prefix - CP). Cung tvong tn dvòng xuong, hai d® dài tien to tuan hoàn






dvoc d%nh nghia cho dvòng lên, tien to tuan hoàn thông thvòng và tien to tuanhoàn mõ r®ng.

Hình 4.26 Khung con duòng lên LTE và cau trúc khe. M®t khung con bao gom

hai khe kích thuóc bang nhau. Moi khe bao gom 6 ho¾c 7 khoi DFTS-OFDM

trong truòng hop tuong úng vói tien to chu trình bình thuòng và mõ r®ng.

Hình 4.27 Cap phát tài nguyên duòng lên LTE

Ngvoc vói dvòng xuong, các khoi tài nguyên dvòng lên dvoc an d%nh denm®t dau cuoi di d®ng phãi luôn luôn dvoc liên tiep nhau trong mien tan so, nhvdvoc minh hoa trong hình 4.27. Chú ý rang, tvong tn nhv dvòng xuong, khoi tàinguyên dvòng lên dvoc d%nh nghia nhv 12 sóng mang con DFTS-OFDM trongsuot m®t khe 0.5 ms. Tai cùng m®t thòi diem, scheduling dvòng lên dvoc thnchi¾n trên co sõ m®t khung con 1 ms. Do dó, tvong tn nhv dvòng xuong, an d%nh

tài nguyên dvòng lên dvoc thnc hi¾n dvói dang các c¾p khoi tài nguyên liên tnctrong mien thòi gian.






Trong hình 4.27, tài nguyên dvòng lên dvoc an d%nh tvong úng vói t¾p hopcác sóng mang con giong nhau trong cã hai khe. Nói m®t cách khác, vi¾c nhãy tanso liên khe (inter-slot) có the dvoc úng dnng cho dvòng lên LTE. Nhãy tan so liênkhe ngn ý rang tài nguyên v¾t lý dvoc su dnng cho truyen dan dvòng lên trong hai

khe cua khung con không chiem giu các t¾p hop các sóng mang con giong nhaunhv dvoc minh hoa trong hình 4.28. Chú ý rang, khi bang thông truyen dan RFdau cuoi di d®ng bao phu toàn b® pho dvòng lên, nhãy tan so dvòng lên là m®thoat d®ng bang goc thuan tuý, don giãn chi là sn bien doi phép ánh xa DFT thànhIFFT cua quá trình DFTS-OFDM trong hình 4.24.

Có ít nhat hai loi ích tiem tàng cua vi¾c nhãy tan so dvòng lên:

• Nhãy tan so cung cap phân t¾p tan so bo sung, giã thiet là các bvóc nhãy có

b¾c (order) bang ho¾c lón hon bang thông ket hop kênh.

• Nhãy tan cung cap phân t¾p nhieu (lay trung bình nhieu), giã d%nh rang mô

hình nhãy tan thì khác nhau õ các cell lân c¾n.

Hình 4.28 Nhãy tan dvòng lên

4.3.2 Tín hi¾u tham khão dvòng lên

Tvong tn dvòng xuong, tín hi¾u tham khão cho dánh giá kênh cung canthiet cho dvòng lên LTE de cho phép giãi dieu che ket hop õ tram goc. Do sn khácnhau giua các scheme truyen dan dvòng xuong và dvòng lên LTE (tvong úng vóiOFDM và SC-FDMA dna trên DFTS-OFDM) và sn quan trong cua bien doi côngsuat thap cho truyen dan dvòng lên, nguyên lý cua các tín hi¾u tham khão dvònglên thì khác vói cua dvòng xuong. Ve bãn chat, vi¾c de tan so các tín hi¾u tham

khão dvoc ghép vói du li¾u truyen dan tù cùng m®t dau cuoi di d®ng là không thedoi vói dvòng lên. Thay vào dó, tín hi¾u tham khão dvòng lên dvoc ghép kênhthòi gian vói du li¾u dvòng lên. Ð¾c bi¾t hon, nhv dvoc minh hoa trong hình 4.29,tín hi¾u tham khão dvòng lên dvoc phát trong khoi thú tv cua moi khe dvòng lênvà vói m®t bang thông túc thòi bang vói bang thông cua truyen dan du li¾u. Chú ýrang, trong trvòng hop chung, nhãy tan so dvòng lên có the dvoc úng dnng, ý nóirang hai khe trong hình 4.29 dvoc phát trên các tan so khác nhau, ve bãn chat có lephân bi¾t nhau. Trong trvòng hop này, phép n®i suy giua hai khoi tín hi¾u tham






khão cua m®t khung con có the không có khã nang nhv m®t kênh, do sn phân bi¾t

tan so, ve bãn chat có the khác nhau giua hai khoi.

M®t cách de thnc thi tín hi¾u tham khão dvòng lên là tao ra tín hi¾u thamkhão mien tan so X RS(k) vói d® dài M RS tvong úng vói bang thông dvoc an d%nh

(so lvong sóng mang con DFTS-OFDM dvoc an d%nh ho¾c, tvong dvong vói kíchthvóc DFT túc thòi) và dva den dau vào cua m®t IFFT, nhv dvoc minh hoa tronghình 4.30. Vi¾c chèn tien to tuan hoàn sau dó dvoc thnc hi¾n chính xác nhv doivói các khoi dvòng lên khác. Theo nhieu ý nghia, dieu này có the dvoc xem nhvvi¾c xác d%nh tín hi¾u tham khão dvòng lên nhv là m®t tín hi¾u OFDM. Tuy nhiên,ngvòi ta có the mô tã tvong dvong tín hi¾u tham khão giong nhv m®t tín hi¾uDFTS-OFDM bang cách don giãn lay IDFT kích thvóc MRS cua chuoi XRS(k) mientan so. Chuoi ket quã sau dó có the dva den quá trình xu lý DFTS-OFDM dvoc

phác thão trong hình 4.24.

Hình 4.29 Tín hi¾u tham khão duòng lên duoc chèn vào trong khoi thú tu cuamoi khe thòi gian duòng lên. Giã su là tien to tuan hoàn thông thuòng, túc là

bãy khoi trên m®t khe và không có nhãy tan.

Hình 4.30 Vi¾c tao tín hi¾u tham khão duòng lên mien tan so






Các tín hi¾u tham khão nên có nhung thu®c tính nhv sau:

• Biên d® không doi ho¾c hau nhv không doi trên tuyen vói nhung d¾c

tính co bãn cua scheme truyen dan dvòng lên LTE (don sóng mang

PAR thap).

• Thu®c tính tn tvong quan mien thòi gian tot de cho phép dánh giá

kênh dvòng lên chính xác.

Các chuoi vói thu®c tính này thinh thoãng dvoc xem nhv các chuoiCAZAC (Constant-Amplitude Zero-Auto-Correlation).

M®t b® chuoi vói thu®c tính CAZAC là b® chuoi Zadoff-Chu. Trong mientan so, chuoi Zadoff-Chu d® dài M zc có the dvoc bieu th% nhv:

k (k +

1)X(u)

ZC(k) = e -j π u MZC (4.1)

Vói là chi so cua chuoi Zadoff-Chu trong b® chuoi Zadoff-Chu d® dài M ZC

So lvong chuoi Zadoff-Chu hi¾u lnc dva ra m®t d® dài chuoi nào dó, dó làso giá tr% có the dvoc cua chi so u trong (4.1), bang vói so lvong so nguyên có liênquan chu yeu den d® dài M ZC. Ðieu này có nghia rang, de có so lvong chuoiZadoff-Chu lón nhat và do dó cuoi cùng là so lvong tín hi¾u tham khão dvòng lêncó hi¾u lnc se lón nhat. Chuoi Zadoff-Chu có d® dài tot nhat thì dvoc va chu®ng

hon. Tai cùng m®t thòi diem, d® dài M RS cua tín hi¾u tham khão dvòng lên mientan so nên dvoc bang vói bang thông dvoc an d%nh, túc là b®i so cua 12 (kíchthvóc khoi tài nguyên) thì hien nhiên không phãi m®t so tot nhat. Do dó, chuoiZadoff-Chu có d® dài tot nhat không the dvoc su dnng m®t cách trnc tiep nhv tínhi¾u tham khão dvòng lên LTE. Thay vào dó tín hi¾u tham khão dvòng lên dvocchuyen hóa tù chuoi Zadoff-Chu có d® dài tot nhat.

Hai phvong pháp de lay tín hi¾u tham khão dvòng lên d® dài M RS tù chuoiZadoff-Chu d® dài tot nhat dã dvoc d%nh nghia trong chuan lóp v¾t lý LTE:

1. Phvong pháp 1 (sn cat cnt - truncation): Chuoi Zadoff-Chu có d® dài M ZC, trong dó M ZC là “so tot nhat nhõ nhat” lón hon ho¾c bang M RS, b%

ch¾t cnt thành d® dài M RS.

2. Phvong pháp 2 (mõ r®ng theo chu ky): Chuoi Zadoff-Chu d® dài M ZC,trong dó M ZC là “so tot nhat lón nhat” nhõ hon ho¾c bang M RS, dvoc mõr®ng m®t cách tuan hoàn den d® dài M RS.






Hình 4.31 Phuong pháp tao ra tín hi¾u tham khão duòng lên tù chuoi Zadoff-

Chu d® dài tot nhat. Chú ý rang trong truòng hop chung, có nhieu hon m®t ký

tc có the b% cat cct (phuong pháp 1) ho¾c duoc mõ r®ng theo chu ky (phuong

pháp 2).

Hai phvong pháp này dvoc minh hoa trong hình 4.31. Can lvu ý ranghình này giã su không phãi trvòng hop nào cung cat cnt ho¾c mõ r®ng theo chuky cua m®t ký tn don. Cho ví dn, neu d® dài chuoi tham khão M RS=96, tvong úngvói 8 khoi tài nguyên, dvoc mong muon, phvong pháp 1 có the su dnng chuoiZadoff-Chu có d® dài NZC=97 (m®t so tot nhat) nhv m®t diem bat dau. Tuy nhiên,so tot nhat lón nhat nhõ hon ho¾c bang 96 là 89, ý nói rang phvong pháp 2 se cansu dnng chuoi Zadoff-Chu d® dài NZC=89 nhv diem bat dau và áp dnng vi¾c mõ

r®ng chu ky 7 ký tn de dat den tín hi¾u tham khão có d® dài 96 dvoc mong muon.

Rõ ràng, cã hai phvong pháp này deu giãm quy mô thu®c tính CAZACcua tín hi¾u tham khão dvòng lên. Phvong pháp toi vu ve m¾t duy trì tot nhatthu®c tính CAZAC trong so nhung thú khác phn thu®c vào d® dài chuoi tín hi¾u

tham khão M RS hvóng tói. Do dó, cã hai phvong pháp deu có ý nghia và có thedvoc su dnng, phn thu®c vào d® dài chuoi tín hi¾u tham khão dvoc mong muonho¾c tvong dvong vói kích thvóc tài nguyên dvoc an d%nh.

4.3.2.1 Nhieu tín hi¾u tham khão Trong trvòng hop dien hình, m®t dau cuoi di d®ng don se phát

trong m®t tài nguyên dvoc cho trvóc (m®t t¾p hop sóng mang con nào dó trongsuot m®t khung nào dó) trong m®t cell. Tuy nhiên, trong các cell lân c¾n, thvòngcó truyen dan dvòng lên dong thòi trong cùng tài nguyên. Trong trvòng hop dó,dieu quan trong là de tránh tình huong mà õ dó hai dau cuoi di d®ng trong các celllân c¾n su dnng tín hi¾u tham khão dvòng lên giong nhau, khi dó se kéo theo m®tnguy co tiem nang cua nhieu cao giua các truyen dan tín hi¾u tham khão. Do dó,

trong các cell lân c¾n, các tín hi¾u tham khão dvòng lên nên dvoc dna trên cácchuoi Zadoff-Chu khác nhau (tù các b® chuoi Zadoff-Chu giong nhau), túc là các






giá tr% khác nhau cho chi so u trong công thúc (4.1). Ðe tránh vi¾c l¾p ke hoachcell quá phúc tap, dieu quan trong là so lvong các tín hi¾u tham khão dvòng lên cód® dài nào dó không dvoc quá nhõ. Ðây là nguyên nhân tai sao tín hi¾u tham khãodvòng lên dvoc dna trên các chuoi Zadoff-Chu d® dài tot nhat, toi da hóa so lvong

chuoi vói m®t d® dài chuoi cho trvóc.

M®t cách khác de tao ra nhieu tín hi¾u tham khão dvòng lên là dnavào thu®c tính tn tvong quan zero cua các chuoi Zadoff-Chu. Thu®c tính này ngný rang vi¾c d%ch theo chu ky m®t chuoi Zadoff-Chu thì trnc giao vói chính nó. Dodó, nhieu tín hi¾u tham khão dvòng lên có the dvoc tao ra bang cách d%ch theo chuky tín hi¾u tham khão co bãn giong nhau. Phvong pháp này có the dvoc su dnngkhi hai cell dvoc dong b® vói nhau và thvòng trong trvòng hop các cell thu®c vecùng eNodeB. Phvong pháp cung có the dvoc su dnng neu có hai dau cuoi di d®ng

phát trên cùng tài nguyên trong cùng m®t cell, nó có the xãy ra trong trvòng hopdvòng lên SDMA.

4.3.2.2 Tín hi¾u tham khão cho vi¾c dò kênh

Hoach b…nh (scheduIing) phn thu¼c kênh truyen

b4èng xuong, trong cá mien thèi gian và mien tan so Ià m¼t công

ngh¼ LTE chú chot. Nh4 b4ec tháo Iu¼n trong ch4Ðng tr4éc,

scheduIing phn thu¼c kênh truyen b4èng Iên Ià vi¼c an b…nh tài

nguyên b4èng Iên ben m¼t bau cuoi di b¼ng phnthu¼c vào chat

I4eng kênh tNc thèi cung có the b4ec sN dnng. ScheduIing phn

thu¼c kênh truyen b4èng Iên có the gia tang toc b¼ dÑ Ii¼u bat

b4ec và giám nhieu ben các ceII khác, bang cách be cho bau cuoi

di b¼ng phát bi trong các bang tan so có chat I4eng tot cùng m¼t Iúc.

Ðe thNc hi¼n scheduIing phn thu¼c kênh trong mien

thèi gian và tan so, các bánh giá chat I4eng kênh mien tan so Ià

can thiet. Véi b4èng xuong, bieu này có the b4ec hoàn thànhbang cách bau cuoi di b¼ng bo chat I4eng tín hi¼u tham kháo

riêng-ceII b4èng xuong, nó b4ec phát trên toàn b¼ bang thông

ceII, và thông báo chat I4eng kênh b4ec bánh giá ben mang bang

chí th… chat I4eng kênh (CQI-ChanneI QuaIity Indicator).

Nh4 b4ec thay trong hình 4.29, các tín hi¼u tham

kháo b4ec sN dnng cho vi¼c giái bieu che ket hep b4èng Iên chí

b4ec phát trên bang thông b4ec an b…nh tN b¼ng ben moi bau

cuoi di b¼ng. Các tín hi¼u tham kháo này do bó có the khôngb4ec sN dnng béi mang be bánh giá chat I4eng kênh b4èng Iên






cho bat ky tan so nào khác hÐn tan so b4ec an b…nh hi¼n tai ben

bau cuoi di b¼ng và vì v¼y có the không cung cap thông tin can

thiet cho scheduIing phn thu¼c kênh b4èng Iên trong mien tan so.

Ðe ho tre scheduIing phn thu¼c kênh mien tan so b4èng Iên, vi¼c

thêm nhieu hÐn các tín hi¼u tham kháo bang r¼ng do bó cung có

the b4ec phát trên b4èng Iên LTE. NhÑng ký tN tham kháo này

b4ec xem nh4 tín hi¼u tham kháo dò kênh, be phân bi¼t chúng

véi các ký tN tham kháo (giái bieu che) b4ec tháo Iu¼n bên trên

và b4ec minh hoa trong hình 4.29.

Nguyên Iý cÐ bán cho các tín hi¼u tham kháo dò kênh

thì t4Ðng tN nh4 nguyên Iý cúa tín hi¼u tham kháo giái bieu che.

Ð¼c bi¼t hÐn, tín hi¼u tham kháo dò kênh cung b4ec dNa trên các

chuoi Zadoff-Chu b¼ dài tot nhat và b4ec phát trong m¼t khoi

DFTS-OFDM hoàn toàn. Tuy nhiên, có vài bieu khác nhau chú yeu

giÑa tín hi¼u tham kháo dò kênh và tín hi¼u tham kháo giái bieu che:

• Nh4 bã b4ec be c¼p, các tín hi¼u dò kênh th4èng

có m¼t bang thông Ién hÐn, có the Ià Ién hÐn

nhieu so véi tài nguyên b4èng Iên b4ec chí b…nh

cho m¼t bau cuoi di b¼ng. Các tín hi¼u tham kháo

dò kênh có the th¼m chí can b4ec phát béi các

bau cuoi di b¼ng mà không b4ec chí b…nh bat ky

tài nguyên b4èng Iên nào cho truyen dan UL-SCH.

• Các tín hi¼u tham kháo dò kênh tiêu bieu không

can thiet phái phát th4èng xuyên nh4 các tín hi¼utham kháo giái bieu che. Trong nhieu tr4èng hep,

các tín hi¼u tham kháo dò kênh se b4ec phát ít

hÐn m¼t Ian moi khung con.

• Phái có khá nang phát các tín hi¼u tham kháo dò

kênh tN nhieu bau cuoi di b¼ng trong cùng bang tan.






Hình 4.32 Truyen dan các tín hi¾u tham kháo dò kênh b4àng Iên

Neu vi¼c dò kênh b4ec sN dnng trong m¼t ceII,

mang an b…nh rõ ràng các khoi trong kien trúc khung con b4èng

Iên cho truyen dan các tín hi¼u tham kháo dò kênh, nh4 b4ecminh hoa trong hình 4.32. Các khoi này do bó không có ý nghia

cho truyen dÑ Ii¼u (UL-SCH).

Các khoi b4ec an b…nh cho truyen dan các tín

hi¼u tham kháo dò kênh Ià tài nguyên b4ec chia sé, nghia Ià

nhieu bau cuoi di b¼ng có the phát tín hi¼u tham kháo trong các

tài nguyên này. Ðieu này có the b4ec thNc hi¼n theo nhieu cách khác nhau:

• Có the Ià m¼t khoi b4ec chí b…nh cho tín hi¼u tham

kháo dò kênh trong moi khung con. Tuy nhiên, moi

bau cuoi di b¼ng chí có the phát m¼t tín hi¼u tham

kháo dò kênh trong moi khung con thN N, tNc Ià N

bau cuoi di b¼ng có the chia sé tài nguyên trong

mien thèi gian.

• Truyen dan tín hi¼u tham kháo có the b4ec phân

tán, nghia Ià chí có truyen dan trên moi sóngmang con thN N (so sánh véi tháo Iu¼n truyen dan

DFTS-OFDM phân tán trong ch4Ðng tr4éc). Bang cách be cho các bau cuoi di b¼ng khác nhau phát

trên các b¼ sóng mang khác nhau, mà tài nguyên

dò kênh có the b4ec chia sé trong mien tan so.

• Các bau cuoi di b¼ng khác nhau có the phát bong

thèi tín hi¼u tham kháo giong nhau véi sN d…ch

chuyen theo chu ky khác nhau. Nh4 b4ec tháoIu¼n bên trên, các phép d…ch khác nhau cúa chuoi






Zadoff-Chu thì trNc giao véi nhau, véi bieu ki¼n Iàvi¼c d…ch v4et quá sN phân tán thèi gian kênh.

Trên thNc te, sN ket hep các ph4Ðng pháp này có the

b4ec sN dnng be chia sé m¼t tài nguyên b4ec an b…nh cho truyen

dan các tín hi¼u tham kháo dò kênh giÑa các bau cuoi di b¼ngkhác nhau trong m¼t ceII.

Hình 4.33 XN Iý kênh truyen tái b4àng Iên LTE

4.3.3 Xu lý kênh truyen tãi dvòng lên XN Iý kênh truyen tái b4èng Iên LTE có the b4ec phác tháo

theo hình 4.33. Khi không có ghép kênh không gian b4èng Iên

LTE, chí m¼t khoi truyen tái bÐn b4ec phát cho moi TTI.

• Chèn CRC: t4Ðng tN nh4 b4èng xuong, m¼t CRC b4ec

tính toán và b4ec thêm vào moi khoi truyen tái b4èng

Iên.






• Mã hóa kênh: Mã hóa kênh b4èng Iên dNa vào mã Turbo

giong nhau, bao gom cùng b¼ xen re trong dNa trên QPP(QPP-based internaI interIeaver), nh4 b4ec sN dnng cho

b4èng xuong.

• ChNc nang hybrid-ARQ Iép v¼t Iý: Các van be ve hybrid-

ARQ b4èng Iên LTE Iép v¼t Iý thì cÐ bán giong nh4 chNcnang b4èng xuong t4Ðng Nng, tNc Ià chNc nang Iép v¼tIý hybrid-ARQ trích tN khoi bit mã hóa b4ec phân phoi

béi b¼ mã hóa kênh, các b¼ bit chính xác be truyen bi

trong Ian phát ho¼c phát Iai. Chú ý rang, trong m¼t khía

canh nào bó, có m¼t vài sN khác nhau rõ ràng giÑa giao

thNc hybrid-ARQ b4èng Iên và b4èng xuong, nh4 hoat

b¼ng không bong b¼ so véi hoat b¼ng bong b¼. Tuy

nhiên, nhÑng khác nhau này không b4ec phán ánh

trong khía canh hybrid-ARQ Iép v¼t Iý.

• Ngau nhiên hóa mNc bit: T4Ðng tN nh4 b4èng xuong,

ngau nhiên hóa mNc bit cung có the b4ec Nng dnng cho

các bit mã trên b4èng Iên LTE. Mnc bích cúa ngau nhiên

hóa thì giong nh4 cho b4èng xuong, bó Ià be ngau

nhiên hóa nhieu và do bó bám báo rang Iei ích quá trìnhxN Iý b4ec cung cap béi mã hóa kênh có the b4ec sNdnng hoàn toàn. Ðe bat b4ec bieu này, vi¼c ngau nhiên

hóa b4èng Iên Ià nhi¼m vn cúa bau cuoi di b¼ng, tNc Ià

các bau cuoi di b¼ng khác nhau sN dnng các chuoi ngau

nhiên hóa khác nhau.

• Ðieu che dÑ Ii¼u: T4Ðng tN nh4 b4èng xuong, bieu che

dÑ Ii¼u b4èng Iên chuyen boi khoi bit b4ec mã hóa/ngau

nhiên hóa thành khoi ký tN bieu che phNc tap. Cácnhóm sÐ bo bieu che b4ec ho tre cho b4èng Iên LTE thì

t4Ðng tN nh4 b4èng xuong, tNc Ià QPSK, 16QAM, và

64QAM, t4Ðng Nng véi hai, bon và sáu bit trên m¼t ký tN

bieu che.

Khoi ký tN bieu che sau bó b4ec b4a ben xN Iý DFTS-OFDMnh4 b4ec phác hoa trong hình 4.24, nó cung ánh xa tín hi¼u ben

bang tan b4ec an b…nh.






4.3.4 Báo hi¾u dieu khien L1/L2 dvòng lên

T4Ðng tN nh4 b4èng xuong LTE, véi b4èng Iên cung can

báo hi¼u bieu khien Iiên ket nào bó (bieu khien L1/L2 b4èng Iên)

be ho tre truyen dan các kênh truyen tái b4èng Iên và b4èng xuong (DL-SCH và UL-SCH). Báo hi¼u bieu khien L1/L2 b4èng Iên

bao gom:

• Báo nh¼n Hybrid-ARQ cho các khoi truyen tái DL-SCH

nh¼n b4ec.

• CQI (chí th… chat I4eng kênh), chí ra chat I4eng kênh

b4èng xuong khi b4ec bánh giá béi bau cuoi di b¼ng.T4Ðng tN véi HSPA, báo cáo CQI có the b4ec sN dnng béi

mang cho scheduIing phn thu¼c kênh b4èng xuong vàbieu khien toc b¼. Tuy nhiên, trái ng4ec véi HSPA và do

thNc te Ià scheduIing b4èng xuong LTE có the b4ec thNchi¼n trong cá mien thèi gian và mien tan so, báo cáo

LTE CQI chí ra chat I4eng kênh trong cá mien thèi gian

và tan so.

• Các yêu cau scheduIing, chí ra rang m¼t bau cuoi di

b¼ng can tài nguyên b4èng Iên cho truyen dan UL-SCH.

Ng4ec véi b4èng xuong, không có báo hi¼u b4èng Iên chí

ra b…nh dang truyen tái UL-SCH ben mang. Ðieu này b4ec dNatrên giá thiet rang bau cuoi di b¼ng Iuôn Iuôn bi theo các chap

nh¼n scheduIing thu b4ec tN mang, bao gom b…nh dang truyen tái

UL-SCH b4ec chí b…nh trong các chap nh¼n bó nh4 b4ec mô tá

trong phan 3.2.3. Véi giá thuyet này, mang se biet tr4éc b…nh

dang truyen tái b4ec sN dnng cho truyen dan UL-SCH và không có

nguyên nhân be báo hi¼u rõ ràng nó trên b4èng Iên. Véi các

nguyên nhân t4Ðng tN, cung không có báo hi¼u rõ ràng cúa thông

tin Iiên quan ben hybrid-ARQ cho UL-SCH.

Báo hi¼u bieu khien L1/L2 b4èng Iên b4ec b…nh nghia bên

trên can b4ec phát trên b4èng Iên bat chap bau cuoi di b¼ng có

bat ky dÑ Ii¼u kênh truyen tái b4èng Iên (UL-SCH) be phát hay

không và do bó bat ke bau cuoi di b¼ng bã b4ec an b…nh bat ky

tài nguyên b4èng Iên nào cho truyen dan UL-SCH hay không.






Hình 4.34 Ghép kênh dÑ Ii¾u và báo hi¾u bieu khien L1/L2 b4àng Iên trong tr4àng hap truyen dan bong thài UL-SCH và bieu

khien L1/L2

Véi nguyên nhân này, hai ph4Ðng pháp khác nhau có the

b4ec sN dnng cho truyen dan báo hi¼u bieu khien L1/L2 b4èng

Iên, phn thu¼c vào vi¼c có hay không bau cuoi di b¼ng bã b4ecan b…nh m¼t tài nguyên b4èng Iên cho truyen dan UL-SCH.

1. Tài nguyên b4èng Iên b4ec an b…nh (truyen dan bong

thèi UL-SCH): bieu khien L1/L2 b4ec ghép kênh véi

UL-SCH tr4éc khi xN Iý DFTS-OFDM.

2. Không có tài nguyên b4èng Iên b4ec an b…nh (không

truyen dan bong thèi UL-SCH): bieu khien L1/L2 b4ec

phát trên các tài nguyên tan so b4ec an b…nh riêng

cho báo hi¼u bieu khien L1/L2 b4èng Iên.

Neu bau cuoi di b¼ng bã b4ec an b…nh m¼t tài nguyên

b4èng Iên cho truyen dan UL-SCH, báo hi¼u bieu khien L1/L2 bã

mã hóa se b4ec ghép kênh véi dÑ Ii¼u kênh truyen tái b4ec mã

hóa và bieu che tr4éc khi xN Iý DFTS-OFDM, nh4 b4ec minh hoa

trong hình 4.34. Ðieu này có the b4ec xem nh4 ghép kênh theo

thèi gian cúa dÑ Ii¼u kênh truyen tái và báo hi¼u bieu khien L1/L2

và duy trìt

hu¼c

tính bÐn sóng mang cúa truyen dan b4èngIên.Nh4 bã biet, can chú ý rang khi bau cuoi di b¼ng bã có tài nguyên

b4èng Iên roi, không can phát yêu cau scheduIing rõ ràng nh4

phan cúa báo hi¼u bieu khien L1/L2. Do bó, bieu khien L1/L2 chí

bao gom CQI và báo nh¼n hybrid-ARQ.

Cung can chú ý rang, mang nh¼n biet bay bú truyen dan

báo hi¼u bieu khien L1/L2 tN m¼t bau cuoi di b¼ng nào bó:

• CQI b4ec phát beu b¼n, trong nhÑng khoáng thèi gian

xác b…nh tr4éc b4ec biet béi h¼ thong mang.






• Báo nh¼n Hybrid-ARQ b4ec phát é nhÑng khoáng thèi

gian cn the hep Iý Iiên quan ben truyen dan b4èng xuong

t4Ðng Nng (DL-SCH).

Do bó, mang có the trích phan kênh truyen tái và phan kênh

bieu khien L1/L2 é phía thu m¼t cách chính xác tr4éc khi áp dnng

giái mã riêng bi¼t moi mau thông tin.

Hình 4.35 Kien trúc tài nguyên b4ac sN dnng cho báo hi¾u bieu khien L1/L2 b4àng Iên trong tr4àng hap không truyen dan bong

thài UL- S CH.

Neu bau cuoi di b¼ng không b4ec an b…nh m¼t tài nguyên

b4èng Iên cho truyen dan UL-SCH, thông tin bieu khien L1/L2(CQI, báo nh¼n hybrid-ARQ, và yêu cau scheduIing) b4ec phát

thay the trong tài nguyên b4èng Iên b4ec an b…nh riêng cho bieu

khien L1/L2. Nh4 b4ec minh hoa trong hình 4.35, các tài nguyên

này b4ec b¼t é rìa cúa toàn b¼ bang thông h¼ thong có giá tr….

Moi tài nguyên bao gom 12 sóng mang con (m¼t khoi tài nguyên)

trong pham vi moi khe cúa khung con b4èng Iên. Ðe cung cap

vi¼c phân t¼p tan so, các tài nguyên tan so này thì nháy tan trên

b4èng biên giéi cúa khe, bó Ià m¼t tài nguyên bieu khien L1/L2bao gom 12 sóng mang con é phan phía trên cúa pho trong khe

bau tiên cúa khung con và m¼t tài nguyên có kích th4éc nh4

nhau é phan thap hÐn cúa pho trong suot khe thèi gian thN hai

cúa khung con ho¼c ng4ec Iai. Neu nhieu tài nguyên hÐn b4ec

can cho báo hi¼u bieu khien L1/L2 b4èng Iên, chang han, trong

tr4èng hep toàn b¼ bang thông truyen dan rat Ién ho tre m¼t so

I4eng Ién ng4èi dùng, các khoi tài nguyên thêm vào có the b4ec

anb…n

h ke tiep các khoi tài nguyên bã b4ec anb…n

h tr4éc bó.






Các nguyên nhân cho vi¼c b¼t tài nguyên cho bieu khien

L1/L2 é rìa cúa toàn b¼ pho gom hai phan:

• Cùng véi vi¼c nháy tan b4ec mô tá bên trên, bieu này

se toi ba hóa sN phân t¼p tan so b4ec biet béi báo hi¼ubieu khien L1/L2

• An b…nh tài nguyên b4èng Iên cho báo hi¼u bieu khien

é các v… trí khác trong pho , chang han không é rìa, se

Iàm b… phân mánh pho b4èng Iên, Iàm cho nó không

có khá nang an b…nh bang thông truyen dan rat r¼ngben moi bau cuoi di b¼ng bÐn và van duy trì thu¼c tính

bÐn sóng mang PAR thap cúa truyen dan b4èng Iên.

4.3.5 Ð%nh thòi sóm dvòng lên (Uplink timing advance)

SÐ bo truyen dan b4èng Iên LTE dNa trên DFTS-OFDM cho

phép sN trNc giao n¼i te bào b4èng Iên (upIink intra-ceII

orthogonaIity), nghia Ià truyen dan b4èng Iên b4ec nh¼n tN các

bau cuoi di b¼ng khác nhau không gây ra nhieu Ian nhau tai bau

thu. M¼t yêu cau cÐ bán cho sN trNc giao b4èng Iên này be giÑ Ià

các tín hi¼u b4ec phát tN các bau cuoi di b¼ng khác nhau trong

cùng khung con nh4ng trong các tài nguyên tan so khác nhau véi

thèi gian ben xap xí b4ec bong chính é tram goc, ho¼c b¼c bi¼t

hÐn, véi bong chính sai b…nh thèi thì toi ba Ià m¼t thành phan cúa

tien to tuan hoàn. Ðe bám báo bieu này, LTE bao gom m¼t cÐ che

b4ec biet nh4 b…nh thèi sém. Ve nguyên Iý, bieu này giong nh4

bieu khien b…nh thèi truyen dan b4èng Iên b4ec tháo Iu¼n cho

OFDM b4èng Iên trong nhÑng ch4Ðng tr4éc.

Ve m¼t ý nghia, b…nh thèi sém Ià sN bù âm é bau cuoi di

b¼ng giÑa khéi bau cúa khung con b4èng xuong b4ec nh¼n và

khung con b4èng Iên b4ec phát. Bang cách cài b¼t b¼ bù thích

hep cho moi bau cuoi di b¼ng, mang có the bieu khien b…nh thèi

cúa các tín hi¼u b4ec nh¼n é tram goc tN các bau cuoi di b¼ng.Ve tính chat, các bau cuoi di b¼ng é xa tram goc se g¼p phái tre

truyen Ién hÐn và do bó can bat bau truyen dan b4èng Iên cúa

chúng sém hÐn m¼t chút, so véi bau cuoi di b¼ng é gan tram goc,

nh4 b4ec minh hoa trong hình 4.36. Trong ví dn này, bau cuoi di

b¼ng bau tiên (MT-1) b4ec b¼t gan tram goc và ch…u tre truyen

nhó, T P ,1. Do bó, véi bau cuoi di b¼ng này, m¼t giá tr… nhó cúa b¼






bù b…nh thèi sém T A,1 bú be bù bap tre truyen và bám báo b…nh

thèi chính xác é tram goc. M¼t khác, giá tr… Ién hÐn cúa b…nh thèi

sém b4ec yêu cau cho bau cuoi di b¼ng thN 2 (MT-2), nó b4ec b¼té khoáng cách Ién hÐn tN tram goc và do bó ch…u tre truyen Ién

hÐn.

Giá tr… b…nh thèi sém cho moi bau cuoi di b¼ng b4ec xác

b…nh béi mang dNa trên phép bo trên truyen dan b4èng Iên t4Ðng

Nng. Do bó, khi m¼t bau cuoi di b¼ng thNc hi¼n truyen dan dÑ Ii¼ub4èng Iên, dÑ Ii¼u này có the b4ec sN dnng béi tram goc thu be

bánh giá b…nh thèi thu b4èng Iên và do bó Ià nguon cho các bieu

khien b…nh thèi sém. Chú ý rang bat ky truyen dan b4èng Iên nào

cung có the b4ec sN dnng cho bánh giá b…nh thèi. Ví dn, mang có

the Iei dnng các truyen dan beu b¼n cúa các báo cáo chat I4eng

kênh trong b4èng Iên cho bánh giá b…nh thèi khi vang m¼t truyen

dan dÑ Ii¼u tN m¼t bau cuoi di b¼ng riêng bi¼t. Trong cách này,

bau cuoi di b¼ng có the I¼p tNc khéi b¼ng Iai truyen dan dÑ Ii¼utrNc giao b4èng Iên mà không can giai boan hi¼u chính b…nh thèi.

DNa trên các bo bac b4èng Iên, mang xác b…nh chính xác

b…nh thèi b4ec yêu cau cho moi bau cuoi. Neu b…nh thèi cúa m¼t

bau cuoi riêng bi¼t can sN chính xác, mang phát ra m¼t I¼nh b…nh

thèi sém cho bau cuoi di b¼ng riêng bi¼t này, chí th… cho nó ben

ch¼m ho¼c sém b…nh thèi cúa nó Iiên quan véi b…nh thèi b4èng Iên

hi¼n tai. Thông th4èng, các I¼nh b…nh thèi sém ben m¼t bau cuoi

di b¼ng b4ec phát m¼t cách t4Ðng boi không th4èng xuyên,

chang han m¼t ho¼c vài Ian trên m¼t giây.

Neu bau cuoi di b¼ng không phát bat ky thN gì trên b4èng

Iên trong m¼t thèi gian dài hÐn, không có truyen dan b4èng Iên

nào b4ec thNc hi¼n. Trong tr4èng hep bó, hi¼u chính thèi gian

b4èng Iên có the b… mat và vi¼c khéi b¼ng Iai truyen dan dÑ Ii¼uphái b4ec bi tr4éc béi m¼t pha hi¼u chính Iai b…nh thèi sN dnng

truy c¼p ngau nhiên, nh4 b4ec mô tá trong ch4Ðng tiep theo be

phnc hoi Iai hi¼u chính thèi gian b4èng Iên.






Hình 4.36 Ðe xuat b …nh thài b4àng Iên






CHUÐNG 5 CÁC THU TUC TRUY C¾P LTE

Nhung chvong trvóc dã mô tã các so do (scheme) truyen dan dvòng lên(uplink) và dvòng xuong (downlink) LTE. Tuy nhiên, trvóc khi truyen du li¾u, cácdau cuoi di d®ng can phãi ket noi den h¾ thong mang. Trong chvong này se mô tãcác thu tnc can thiet cho m®t dau cuoi có the truy c¾p vào mang dna trên LTE.

5.1 Dò tìm te bào (cell search)

Dò tìm cell là m®t thu tnc bang cách dó dau cuoi tìm dvoc m®t cell có khãnang ket noi den. Nhv m®t phan cua thu tnc dò tìm cell, dau cuoi thu dvoc nh¾ndang cua cell và dánh giá d%nh thòi khung cua cell dvoc nh¾n dang. Ngoài ra, thutnc dò tìm cell cung cung cap vi¾c dánh giá các thông so can thiet cho vi¾c tiep

nh¾n thông tin h¾ thong trên kênh quãng bá (broadcast), bao gom các thông so cònlai dvoc yêu cau cho truy c¾p h¾ thong.

Ðe tránh vi¾c l¾p ke hoach cell b% phúc tap thì so lvong nh¾n dang cell lóp v¾t

lý can phãi du lón. Nhv dvoc de c¾p trong chvong 4, LTE ho tro 510 nh¾n dangcell khác nhau, dvoc chia thành 170 nhóm nh¾n dang cell, vói ba nh¾n dang chomoi nhóm.

Ðe giãm sn phúc tap khi dò tìm cell, dò tìm cell cho LTE thvòng dvoc thnchi¾n qua nhieu bvóc, tvong tn nhv thu tnc dò tìm cell ba bvóc cua WCDMA. Ðe

tro giúp cho các dau cuoi trong thu tnc này, LTE cung cap 1 tín hi¾u dong b® socap (Primary Synchronization signal) và 1 tín hi¾u dong b® thú cap (secondarysynchronization signal) trên dvòng xuong. Các tín hi¾u dong b® so cap và thú caplà các dãy so d¾c bi¾t, dvoc chèn vào hai ký tn OFDM cuoi cùng cua khe thòi giandau tiên cua khung phn (subframe) 0 và 5 nhv dvoc minh hoa trong hình 5.1.Ngoài nhung tín hi¾u dong b®, thu tnc dò tìm cell cung có the khai thác các tínhi¾u tham khão nhv m®t phan trong hoat d®ng cua nó.

5.1.1 Thu tnc dò tìm cell (cell search) Trong bvóc dau tiên cua thu tnc dò tìm cell, dau cuoi di d®ng su dnng tín

hi¾u dong b® so cap de tìm d%nh thòi trên m®t co sõ 5 ms. Lvu ý rang tín hi¾u

dong b® so cap dvoc phát hai lan trên moi khung. Lý do là de don giãn hóa vi¾cchuyen giao tù các công ngh¾ truy c¾p vô tuyen khác nhv GSM den LTE. Do dó,tín hi¾u dong b® so cap chi có the cung cap d%nh thòi khung vói khoãng 5mskhông rõ ràng.

Vi¾c thnc thi cua thu¾t toán dánh giá là d¾c trvng cua nhà khai thác,

nhvng m®t khã nang là de thnc hi¾n loc thích úng giua tín hi¾u thu dvoc và cácchuoi dvoc dành riêng cho tín hi¾u dong b® so cap. Khi dau ra cua b® loc thích






úng dat den giá tr% toi da cua nó, dau cuoi có the tìm dvoc d%nh thòi trên 1 co sõ 5ms. Bvóc dau tiên cua cung có the dvoc su dnng de ch¾n tan so b® dao d®ng cncb® cua dau cuoi di d®ng den tan so sóng mang tram goc. Vi¾c ch¾n tan so daod®ng cnc b® den tan so tram goc làm nói lõng các yêu cau chính xác trên b® dao

d®ng cua thiet b% dau cuoi di d®ng, ket quã là giãm dvoc chi phí.

Ðoi vói các nguyên nhân dvoc thão lu¾n dvói dây, có ba chuoi khác nhaucó the dvoc su dnng nhv tín hi¾u dong b® so cap. Có m®t phép ánh xa (mapping)m®t - m®t (one-to-one) giua moi chuoi trong ba chuoi này vói nh¾n dang cell trongcùng 1 nhóm nh¾n dang cell. Do dó, sau bvóc dau tiên, dau cuoi dã tìm dvoc nh¾ndang trong nhóm nh¾n dang cell. Hon nua, khi có m®t phép ánh xa m®t - m®t giuamoi nh¾n dang trong nhóm nh¾n dang cell và moi chuoi trong ba chuoi trnc giaodvoc su dnng khi tao tín hi¾u tham khão theo nhv mô tã trong chvong 4, dau cuoi

cung thu dvoc nh¾n biet tùng phan ve cau trúc tín hi¾u tham khão trong bvóc này.Tuy nhiên, thiet b% dau cuoi van chva biet dvoc nhóm nh¾n dang te bào sau bvócnày.

Trong bvóc tiep theo, dau cuoi dò tìm nhóm nh¾n dang cell và xác d%nh

d%nh thòi khung. Ðieu này dvoc thnc hi¾n bõi vi¾c theo dõi các c¾p khe thòi gianmà õ dó các tín hi¾u dong b® thú cap dvoc phát. Ve co bãn, neu (s1, s2) là m®t c¾pchuoi hop l¾, õ dó s1 và s2 lan lvot tvong úng vói tín hi¾u dong b® thú cap trongkhung phn 0 và 5, c¾p ngvoc lai (s2, s1) thì không phãi là m®t c¾p chuoi có giá tr%.

Bang cách loi dnng tính chat này, dau cuoi có the phân giãi d%nh thòi 5 ms có dvoctù bvóc dau tiên trong thu tnc dò tìm cell và xác d%nh dvoc d%nh thòi khung. Honnua, khi sn ket hop (s1, s2) dai di¾n cho các nhóm nh¾n dang cell, nhóm nh¾ndang cell cung thu dvoc tù bvóc thú hai cua thu tnc dò tìm cell. Tù nhóm nh¾ndang cell, dau cuoi cung thu dvoc nhung tin túc ve vi¾c chuoi giã-ngau nhiên nàodvoc su dnng cho vi¾c tao ra tín hi¾u tham khão trong cell.

M®t khi thu tnc dò tìm cell dvoc hoàn thành, dau cuoi nh¾n thông tin h¾

thong dvoc quãng bá de có dvoc các thông so còn lai, chang han nhv bang thông

truyen dan dvoc su dnng trong cell.






Hình 5.1 Tín hi¾u dong b® so cap và thú cap

5.1.2 Cau trúc thòi gian/tan so cua các tín hi¾u dong b®

Cau trúc thòi gian/tan so tong quát vùa dvoc mô tã van tat bên trên vàdvoc minh hoa trong hình 5.1. Nhv dvoc thay trong hình, các tín hi¾u dong b® socap và thú cap dvoc phát di trong hai ký tn OFDM den sau. Cau trúc này dã dvoclna chon de cho phép xu lý ket hop tín hi¾u dong b® thú cap õ dau cuoi. Sau bvócdau tiên, tín hi¾u dong b® so cap dvoc nh¾n biet và do dó có the dvoc su dnng chovi¾c dánh giá kênh. Vi¾c dánh giá kênh này sau dó có the dvoc su dnng cho vi¾cxu lý ket hop tín hi¾u nh¾n dvoc trvóc bvóc thú hai de cãi thi¾n hi¾u suat. Tuynhiên, sn bo trí cua các tín hi¾u dong b® so cap và thú cap gan nhau cung ngn ýrang dau cuoi õ bvóc hai can phãi vóc lvong dvoc d® dài tien to chu trình dù cóthe không chính xác. Nhvng dây là m®t hoat d®ng có d® phúc tap thap.

Trong nhieu trvòng hop, d%nh thòi trong nhieu cell dvoc dong b® de batdau khung õ các cell lân c¾n trùng khóp nhau ve m¾t thòi gian. Ve m¾t này m®t

nguyên nhân là de cho phép hoat d®ng MBSFN. Tuy nhiên hoat d®ng dong b®

cung hàm ý rang truyen dan cua các tín hi¾u dong b® so cap trong các cell khácnhau xuat hi¾n õ cùng m®t thòi diem. Ðánh giá kênh truyen dna trên tín hi¾u dongb® so cap do dó se phãn hoi kênh ghép (composite channel) tù tat cã các cell neutín hi¾u dong b® so cap cùng dvoc su dnng trong tat cã các cell. M®t cách hiennhiên, vi¾c giãi dieu che ket hop cua tín hi¾u dong b® thú cap thì khác nhau õ cáccell khác nhau, m®t dánh giá kênh tù cell có liên quan dvoc yêu cau, không códánh giá kênh ghép tù tat cã các cell. Do dó, LTE ho tro nhieu chuoi cho tín hi¾u

dong b® so cap. Trong trvòng hop thu nh¾n ket hop trong các cell dvoc trien khai






dong b® ve thòi gian, các cell lân c¾n có the su dnng các chuoi dong b® so capkhác nhau de làm nhe bót van de dánh giá kênh truyen dvoc mô tã õ trên. Honnua, nhv dvoc mô tã bên trên, tín hi¾u dong b® so cap cung mang theo phan nh¾ndang cell.

Hình 5.2 Vi¾c phát tín hi¾u dong b® trong mien tan so

Tù m®t phoi cãnh TDD (TDD perspective), vi¾c d%nh v% tín hi¾u dong b®

õ doan cuoi cua khe thòi gian dau tiên trong khung phn (subframe), thay vì khethú hai, thì có loi hon khi nó mang lai ít han che hon trong vi¾c tao ra thòi gianbão v¾ giua dvòng lên và dvòng xuong. Nói cách khác, neu các tín hi¾u dong b®

dvoc d¾t trong khe thòi gian cuoi cùng cua khung phn, se không có khã nang dethu dvoc thòi gian bão v¾ dvoc yêu cau cho TDD bõi vi¾c loai bõ các ký tnOFDM dvòng xuong nhv dvoc thão lu¾n trong chvong 4. Cung can chú ý rang,

doi vói hoat d®ng TDD, vi¾c xác d%nh các tín hi¾u dong b® ngn ý rang khung phn0 và 5 luôn luôn là các khung phn dvòng xuong.

Khi bat dau thu tnc dò tìm cell, bang thông cell không can thiet dvoc nh¾nbiet. Ve nguyên tac, vi¾c dò tìm bang thông truyen dan có the dã là m®t phan cuathu tnc dò tìm cell. Tuy nhiên, dieu này se làm phúc tap toàn b® thu tnc dò tìmcell, nó chi thích hop de duy trì thu tnc dò tìm cell giong nhau mà không ke dentoàn b® bang thông truyen dan cell. Khi dó dau cuoi có the dvoc thông báo vebang thông thnc sn trong cell tù kênh quãng bá. Do dó, de duy trì cau trúc mien

tan so giong nhau cho các tín hi¾u dong b® mà không ke den bang thông h¾ thongcell, các tín hi¾u dong b® luôn luôn dvoc phát bang cách su dnng 72 sóng mangphn trung tâm, tvong úng vói m®t bang thông khoãng 1 MHz. Hình 5.2 minh hoavi¾c phát sinh các tín hi¾u dong b®. 36 sóng mang phn trên moi phía cua sóngmang phn DC trong mien tan so dvoc dành riêng cho tín hi¾u dong b®. Bang cáchsu dnng m®t IFFT, tín hi¾u mien thòi gian tvong úng có the dvoc tao ra. Ð® lóncua IFFT, cung nhv so sóng mang phn d¾t thành 0 trong hình 5.2, phn thu®c vàobang thông h¾ thong. Các sóng mang phn không dvoc su dnng cho truyen dan tín

hi¾u dong b® thì có the dvoc su dnng cho truyen dan du li¾u.






5.1.3 Dò tìm cell ban dau và ke c¾n

Vi¾c tìm m®t cell de ket noi den sau khi dau cuoi b¾t nguon rõ ràng là m®tvi¾c quan trong. Tuy nhiên, quan trong tvong dvong là khã nang de nh¾n dang cáccell úng cu cho sn chuyen giao nhv m®t phan cua vi¾c ho tro tính di d®ng, khi ket

noi dau cuoi dvoc di chuyen tù m®t cell này den m®t cell khác. Hai tình huong nàythvòng dvoc xem nhv là vi¾c dò tìm cell ban dau và dò tìm cell ke c¾n.

Ðoi vói dò tìm cell ban dau, dau cuoi thvòng không biet tan so sóng mangcua các cell mà nó dang tìm. Ðe xu lý trvòng hop này, dau cuoi can dò tìm tan sosóng mang phù hop, co bãn bang cách l¾p lai thu tnc bên trên cho bat ky tan sosóng mang có khã nang dvoc dva ra bõi b® quét tan so (frenquency raster). Hiennhiên, dieu này có the thvòng làm gia tang thòi gian dvoc yêu cau cho vi¾c dò tìmcell, nhvng các yêu cau ve thòi gian dò tìm cho vi¾c tìm kiem cell ban dau thvòng

tvong doi là thoãi mái. Các phvong pháp thnc thi d¾c bi¾t cung có the dvoc sudnng de làm giãm thòi gian tù lúc b¾t nguon den khi m®t cell dvoc tìm thay.Chang han, dau cuoi có the su dnng bat ky thông tin bo sung mà nó có và bat daudò tìm trên cùng tan so sóng mang mà lan cuoi cùng nó dvoc ket noi den.

M¾t khác, dò tìm cell lân c¾n có các yêu cau ve thòi gian khat khe hon.Vi¾c dò tìm cell càng ch¾m, se làm cho thiet b% dau cuoi càng mat nhieu thòi gianhon trvóc khi nó dvoc chuyen giao tói m®t cell có chat lvong vô tuyen trung bìnhtot hon. Ðieu này hien nhiên se làm giãm giá tr% toàn b® hi¾u suat pho cua h¾

thong. Tuy nhiên, trong trvòng hop chuyen giao tan so bên trong (intra-frequencyhandover), dau cuoi rõ ràng không can tìm tan so sóng mang õ các cell lân c¾n.

Ngoài vi¾c bõ qua vi¾c dò tìm trên nhieu tan so sóng mang ra, vi¾c dò tìm cell lânc¾n tan so bên trong có the su dnng các thu tnc giong nhv dò tìm cell ban dau.

Các phép do cho mnc dích chuyen giao cung dvoc yêu cau khi dau cuoidang nh¾n du li¾u dvòng xuong tù mang. Do dó, dau cuoi phãi có khã nang thnchi¾n vi¾c dò tìm cell lân c¾n cã trong nhung trvòng hop này. Vói vi¾c dò tìm celllân c¾n tan so bên trong, dieu này không phãi là van de chính khi các cell úng cu

lân c¾n phát tan so giong vói tan so mà dau cuoi vùa nh¾n du li¾u õ trên. Vi¾c

nh¾n du li¾u và dò tìm các cell lân c¾n là nhung chúc nang bang goc riêng bi¾t

don giãn, hoat d®ng trên các tín hi¾u thu dvoc giong nhau.

Tuy nhiên, trvòng hop chuyen giao tan so bên ngoài thì phúc tap hon vìvi¾c nh¾n du li¾u và dò tìm cell lân c¾n can dvoc thnc hi¾n õ các tan so khác nhau.Vi¾c trang b% cho dau cuoi m®t mach thu RF riêng bi¾t cho dò tìm cell lân c¾n thìkhông phãi là 1 giãi pháp han dan neu xét ve m¾t d® phúc tap, m¾c dù ve nguyênlý là có the. Do dó, các lo hong khi truyen dan du li¾u có the dvoc tao ra, trong

quá trình dau cuoi dieu chinh lai den m®t tan so khác khi thnc hi¾n các mnc dích






do dac tan so bên ngoài. Ðieu này dvoc thnc hi¾n vói cách giong nhv cho HSPA,cn the bang cách tránh scheduling dau cuoi trong m®t ho¾c m®t nhieu khung phndvòng xuong.

5.2 Truy c¾p ngau nhiên M®t yêu cau co bãn cho bat ky h¾ thong te bào nào là khã nang cho phép dau

cuoi yêu cau thiet l¾p m®t ket noi. Ðieu này thvòng dvoc biet den nhv là truy c¾p

ngau nhiên và nó phnc vn hai mnc dích chính trong LTE, dó là vi¾c thiet l¾p dongb® dvòng lên, và thiet l¾p m®t nh¾n dang dau cuoi duy nhat, C-RNTI, dvoc bietdoi vói cã h¾ thong mang và thiet b% dau cuoi. Do dó, truy c¾p ngau nhiên khôngchi dvoc su dnng cho truy c¾p ban dau, nghia là, khi di chuyen tùLTE_DETACHED ho¾c LTE_IDLE den LTE_ACTIVE (xem chvong 3 trong phan

thão lu¾n cua các trang thái dau cuoi khác nhau), mà còn sau nhung giai doan cuatình trang không tích cnc dvòng lên khi dong b® dvòng lên b% mat trongLTE_ACTIVE.

Hình 5.3 Tong quan cua thu tcc truy c¾p ngau nhiên

Toàn b® thu tnc truy c¾p ngau nhiên dvoc minh hoa trong hình 5.3, bao gombon bvóc:






1. Bvóc dau tiên bao gom vi¾c truyen dan phan mõ dau (preamble) truy c¾p

ngau nhiên, cho phép eNodeB dánh giá d%nh thòi truyen dan cua dau cuoi.Ðong b® dvòng lên thì can thiet khi dau cuoi không the phát bat ky du li¾u

dvòng lên nào.

2. Bvóc thú hai bao gom: mang phát m®t l¾nh d%nh thòi sóm (a timingadvance command) de dieu chinh d%nh thòi phát dau cuoi, dna trên cácphép do d%nh thòi õ bvóc dau tiên. Ngoài vi¾c thiet l¾p dong b® dvòng lên,bvóc thú hai cung an d%nh nguon tài nguyên dvòng lên den dau cuoi dedvoc su dnng trong bvóc thú ba cua thu tnc truy c¾p ngau nhiên.

3. Bvóc thú ba bao gom vi¾c truyen dan nh¾n dang dau cuoi di d®ng denmang bang cách su dnng UL-SCH tvong tn vói du li¾u dvoc hoach d%nh

(scheduled) thông thvòng. N®i dung chính xác cua báo hi¾u này phn thu®cvào trang thái cua dau cuoi, dù nó có dvoc biet trvóc dó doi vói mang haykhông.

4. Bvóc thú tv và cung là bvóc cuoi cùng bao gom vi¾c truyen dan m®t thôngdi¾p giãi quyet tranh chap (a contention-resolution message) tù mang dendau cuoi trên kênh DL-SCH. Bvóc này cung giãi quyet bat cú sn tranh chapnào xãy ra do nhieu dau cuoi tìm cách truy c¾p vào h¾ thong su dnng nguontài nguyên truy c¾p ngau nhiên giong nhau.

Chi có bvóc dau tiên su dnng quy trình lóp v¾t lý dvoc thiet ke riêng cho truyc¾p ngau nhiên. Ba bvóc cuoi cùng deu su dnng quy trình lóp v¾t lý giong nhvdvoc su dnng cho truyen dan du li¾u dvòng lên và dvòng xuong thông thvòng.Trong phan tiep theo, nhung bvóc này se dvoc mô tã chi tiet hon.

5.2.1 Bvóc 1: Truyen dan Preamble truy c¾p ngau nhiên

Bvóc dau tiên trong thu tnc truy c¾p ngau nhiên là truyen dan m®t

preamble truy c¾p ngau nhiên. Mnc dích chính cua preamble là de chi th% chomang sn có m¾t cua m®t thu nghi¾m (attempt) truy c¾p ngau nhiên và thu dvoc

dong b® thòi gian dvòng lên trong m®t phan cua tien to tuan hoàn (cyclic prefix)dvòng lên.

Nhìn chung, truyen dan preamble truy c¾p ngau nhiên có the là trnc giaoho¾c không trnc giao doi vói du li¾u ngvòi dùng. Trong WCDMA, preamble thìkhông trnc giao doi vói truyen dan du li¾u dvòng lên. Ðieu này dem lai loi íchtrong vi¾c không phãi cap phát bat cú nguon tài nguyên nào cho truy c¾p ngaunhiên m®t cách bán tinh. Tuy nhiên, de kiem soát nhieu giua truy c¾p ngau nhiênvói du li¾u, công suat phát cua preamble truy c¾p ngau nhiên phãi dvoc dieu khienm®t cách can th¾n. Trong WCDMA, dieu này dvoc giãi quyet nhò thu tnc bien doi






công suat (power-ramping), khi dó dau cuoi se gia tang tù tù công suat cuapreamble truy c¾p ngau nhiên den khi nó dvoc dò tìm thành công tai tram goc.M¾c dù dây là giãi pháp phù hop vói van de nhieu, nhvng thu tnc ramping lai gâyra tre trong toàn b® thu tnc truy c¾p ngau nhiên. Do dó, tù tre này mà thu tnc truy

c¾p ngau nhiên không dòi hõi bien doi công suat lai trõ nên có loi.

Trong LTE, vi¾c truyen dan cua preamble truy c¾p ngau nhiên có thedvoc thnc hi¾n trnc giao vói các truyen dan du li¾u ngvòi dùng dvòng lên và nhvv¾y, thu tnc bien doi công suat là không can thiet (m¾c dù các d¾c tính ky thu¾tcho phép ramping). Trnc giao giua du li¾u ngvòi dùng dvoc phát tù các dau cuoikhác nhau và các thu nghi¾m truy c¾p ngau nhiên deu thnc thi¾n dvoc õ cã mienthòi gian và tan so. Mang se phát quãng bá tói tat cã các dau cuoi thông tin vevi¾c: trong tài nguyên thòi gian tan so nào thì truyen dan preamble truy c¾p ngau

nhiên dvoc cho phép. Ðe tránh nhieu giua du li¾u và các preamble truy c¾p ngaunhiên, mang se tránh sap xep bat ky truyen dan dvòng lên nào õ nguon tài nguyênthòi gian và tan so dó. Ðieu này dvoc minh hoa trong hình 5.4. Tù don v% thòi gianco bãn cho truyen dan du li¾u trong LTE là 1 ms, m®t khung phn se dvoc dànhriêng cho truyen dan preamble. Trong các tài nguyên dvoc dành riêng, preamletruy c¾p ngau nhiên se dvoc phát di.

Hình 5.7 Minh hoa nguyên lý cua truyen dan preamble truy c¾p ngau nhiên.

Trong mien tan so, preamble truy c¾p ngau nhiên có m®t bang thôngtvong úng vói sáu khoi tài nguyên (1.08 MHz). Ðieu này khá phù hop vói bangthông nhõ nhat mà LTE có the hoat d®ng, sáu khoi tài nguyên này dã dvoc thãolu¾n trong chvong 4. Do dó, cau trúc preamble truy c¾p ngau nhiên giong nhau cóthe dvoc su dnng, không ke den bang thông truyen dan trong cell. Vói nhung trienkhai su dnng các phân bo pho lón hon, nhieu nguon tài nguyên truy c¾p ngaunhiên có the dvoc xác d%nh trong mien tan so, mang lai sn gia tang ve dung lvongtruy c¾p ngau nhiên.






ZC

Trvóc khi truyen dan preamble, dau cuoi thnc hi¾n m®t thu nghi¾m truyc¾p ngau nhiên dã thu dvoc dong b® dvòng xuong tù thu tnc dò tìm cell. Tuynhiên d%nh thòi dvòng lên thì chva dvoc thiet l¾p. Bat dau cua m®t khung dvònglên õ dau cuoi dvoc xác d%nh có liên quan vói bat dau cua khung dvòng xuong õ

dau cuoi. Do tre truyen giua tram goc và dau cuoi, truyen dan dvòng lên do dó seb% tre tvong doi vói d%nh thòi truyen dan dvòng xuong õ tram goc. Do dó, khikhoãng cách giua tram goc và dau cuoi không dvoc biet, se có m®t sn không chacchan trong d%nh thòi dvòng lên tvong úng vói hai lan khoãng cách giua tram gocvà dau cuoi, lên tói 6.7 µs/km. Ðe tính toán cho sn không chac chan này và detránh nhieu vói các khung phn tiep theo mà không dvoc su dnng cho truy c¾p ngaunhiên, m®t khoãng thòi gian bão v¾ se dvoc su dnng, nghia d® dài cua preamblethnc te se ngan hon 1ms. Hình 5.5 minh hoa d® dài preamble và khoãng thòi gian

bão v¾. Vói d® dài preamble LTE xap xi 0.9 ms, 0.1 ms thòi gian bão v¾ cho phépkích thvóc cell lên den 15 km. e các cell lón hon, sn không chac chan ve d%nh thòicó the lón hon khoãng thòi gian bão v¾ co bãn, khoãng thòi gian bão v¾ bo sungcó the dvoc tao ra bang cách không sap xep (scheduling) bat cú truyen dan dvònglên trong khung phn theo sau tài nguyên truy c¾p ngau nhiên.

Preamble dvoc dna trên Zadoff-Chu (ZC), chuoi [131] và chuoi d%ch tuan

hoàn cua nó. Các chuoi Zadoff-Chu cung dvoc su dnng cho vi¾c tao ra tín hi¾u

tham khão nhv dvoc mô tã trong chvong 4, õ dó dã mô tã cau trúc cua các chuoi

này. Tù moi chuoi Zadoff-Chu goc X (u )

(k), chuoi d%ch tuan hoàn m-1 dvoc tao rabang cách d%ch tuan hoàn moi [M zc /m], vói M ZC là d® dài cua chuoi Zadoff-Chu

goc.

Hình 5.5 Ð%nh thòi Preamble õ eNodeB cho nguòi su dcng truy c¾p ngau nhiênkhác nhau






Hình 5.6 Vi¾c phát preamble truy c¾p ngau nhiên

Chuoi ZC d%ch tuan hoàn sõ huu nhieu thu®c tính hap dan. Biên d® cuachuoi là không doi, dieu dó dãm bão vi¾c su dnng b® khuech dai công suat hi¾uquã và duy trì thu®c tính PAR thap cua dvòng lên don sóng mang. Các chuoi cungcó sn tn tvong quan tuan hoàn lý tvõng (auto-correlation), dieu này thì quan trongcho vi¾c thu dánh giá d%nh thòi chính xác õ eNodeB. Cuoi cùng, sn tvong quanchéo giua các preamble khác nhau dna trên sn d%ch chuyen tuan hoàn [N/m] dvocsu dnng khi phát các preamble lón hon thòi gian truyen khú hoi lón nhat c®ng vóitre truyen lón nhat cua kênh. Vì v¾y, nhò thu®c tính tvong quan chéo lý tvõng, màkhông có nhieu bên trong cell do nhieu thu nghi¾m truy c¾p ngau nhiên su dnngcác preamble dvoc lay tù chuoi goc Zadoff-Chu giong nhau.

Vi¾c sinh ra preamble truy c¾p ngau nhiên dvoc minh hoa trong hình 5.6.M¾c dù hình này minh hoa vi¾c phát trong mien thòi gian, nhvng vi¾c phát trongmien tan so có the dvoc su dnng nhv nhau trong m®t sn thnc thi. Hon nua, de cho

phép vi¾c xu lý mien tan so õ tram goc (dvoc thão lu¾n nhieu hon bên dvói), m®ttien to tuan hoàn dvoc bao gom trong vi¾c tao ra preamble.

Hình 5.7 Vi¾c dò tìm Preamle truy c¾p ngau nhiên trong mien tan so






Các chuoi Preamble dvoc chia thành nhieu nhóm, moi nhóm là 64 chuoi.Nhv m®t phan cua cau hình h¾ thong, moi cell dvoc chi d%nh m®t nhóm bang cáchxác d%nh m®t ho¾c nhieu chuoi Zadoff-Chu goc và các d%ch chuyen tuan hoàndvoc yêu cau de tao ra t¾p hop các preamble. So lvong nhóm can du lón de tránh

sn can thiet cho vi¾c l¾p ke hoach chuoi can th¾n giua các cell.

Khi thnc hi¾n m®t thu nghi¾m truy c¾p ngau nhiên, dau cuoi lna chon m®tchuoi ngau nhiên tù b® chuoi dvoc cap phát den cell mà dau cuoi dang co gangtruy c¾p. Chi can không có dau cuoi nào khác thnc hi¾n m®t thu nghi¾m truy c¾p

ngau nhiên bang cách su dnng cùng m®t chuoi tai cùng m®t thòi diem thì se khôngcó xung d®t xãy ra và sn thu nghi¾m se dvoc phát hi¾n bõi mang vói m®t khã nangrat cao.

Xu lý tram goc là m®t d¾c diem thnc thi, nhvng nhò tien to tuan hoàn

nam trong preamle, vi¾c xu lý mien tan so se có d® phúc tap thap hon. M®t ví dnve dieu này se dvoc chi ra trong hình 5.7. Các mau trên m®t cua so dvoc thu th¾p

và chuyen doi nó thành bieu dien trong mien tan so bang cách su dnng FFT. Ð®

dài cua so là 0.8 ms, nó bang vói d® dài cua chuoi ZC không có tien to tuan hoàn.Ðieu này cho phép xu lý sn không chac chan ve d%nh thòi lên den 0.1ms và nó phùhop vói khoãng thòi gian bão v¾ dvoc xác d%nh.

Ðau ra cua FFT, bieu dien tín hi¾u thu dvoc trong mien tan so, dvoc nhânvói bieu dien mien tan so liên hop phúc tap (the complex-conjugate frequency-

domain representation) cua chuoi Zadoff-Chu goc và ket quã se dvoc dva qua m®t

IFFT. Bang cách quan sát dau ra IFFT, nó có khã nang phát hi¾n ra sn d%ch chuyencua chuoi Zadoff-Chu goc nào dã dvoc phát di và d® tre cua nó. Ve co bãn, dinhcua dau ra IFFT trong khoãng i tvong úng vói chuoi dvoc d%ch tuan hoàn thú i vàd® tre dvoc cho bõi v% trí cua dinh trong khoãng. Vi¾c thnc thi mien tan so này thìhi¾u quã ve m¾t tính toán và cho phép phát hi¾n ra nhieu thu nghi¾m truy c¾p ngaunhiên su dnng các chuoi d%ch tuan hoàn khác nhau dvoc tao ra tù cùng m®t chuoiZadoff-Chu goc; trong trvòng hop có nhieu sn thu nghi¾m thì se chi có m®t dinh

trong moi khoãng tvong úng.

5.2.2 Bvóc 2: Ðáp úng truy c¾p ngau nhiên

Trong dáp úng cho thu nghi¾m truy c¾p ngau nhiên dvoc phát hi¾n, mangse phát m®t thông di¾p trên DL-SCH, nhv bvóc thú hai cua thu tnc truy c¾p ngaunhiên, bao gom:

• Chi so (index) cua chuoi preamle truy c¾p ngau nhiên mà mang tìm

thay và nhò dó vi¾c dáp úng có hi¾u lnc.






• Ðieu chinh d%nh thòi dvoc tính toán bõi dau thu preamle truy c¾p ngau

nhiên.

• M®t chap h¾n hoach d%nh, chi ra các nguon tài nguyên mà dau cuoi se

su dnng cho vi¾c truyen dan thông di¾p trong bvóc thú ba.

• M®t nh¾n dang tam thòi dvoc su dnng nhung thông tin liên lac khác

giua dau cuoi và mang.

Trong trvòng hop mang phát hi¾n ra có nhieu thu nghi¾m truy c¾p ngaunhiên (tù các dau cuoi khác nhau), các thông di¾p dáp úng riêng bi¾t cua nhieu daucuoi di d®ng có the dvoc ket hop trong m®t truyen dan duy nhat. Do dó, các thôngdi¾p dáp úng dvoc sap xep trên DL-SCH và dvoc bieu th% trên m®t kênh dieukhien L1/L2 bang cách su dnng m®t nh¾n dang dvoc dành riêng cho dáp úng truy

c¾p ngau nhiên. Tat cã các dau cuoi dã phát preamble se giám sát các kênh dieukhien L1/L2 de dáp úng truy c¾p ngau nhiên. Trong d¾c tính ky thu¾t, d%nh thòicua thông di¾p dáp úng thì không co d%nh - de có the dáp úng cho nhieu truy c¾p

dong thòi m®t cách day du. Nó cung m®t vài d® linh hoat trong sn thnc thi tramgoc.

Khi các dau cuoi thnc hi¾n truy c¾p ngau nhiên õ nguon tài nguyên giongnhau su dnng preamble khác nhau, se không có xung d®t xuat hi¾n và tù báo hi¾u

dvòng xuong nó se dva den các dau cuoi thông tin có liên quan. Tuy nhiên, van có

m®t khã nang chac chan cua sn tranh chap, dó là khi nhieu dau cuoi su dnngpreamble truy c¾p ngau nhiên õ cùng thòi diem. Trong trvòng hop này, nhieu daucuoi se phãn úng lai trên thông di¾p dáp úng giong nhau và tranh chap xuat hi¾n.Vi¾c giãi quyet các tranh chap này là m®t phan cua bvóc tiep theo nhv dvoc thãolu¾n bên dvói. Tranh chap cung là m®t trong nhung nguyên nhân tai sao hybridARQ thì không dvoc su dnng cho truyen dan dáp úng truy c¾p ngau nhiên. Khim®t dau cuoi thu m®t dáp úng truy c¾p ngau nhiên dvoc dn d%nh cho các dau cuoikhác thì se b% sai ve d%nh thòi dvòng lên. Neu hybrid ARQ dvoc su dnng, d%nh thòicua ACK/NAK cho m®t dau cuoi nhv v¾y se không dúng và có the gây nhieu loanbáo hi¾u dieu khien dvòng lên tù nhung ngvòi su dnng khác.

Trong lúc thu nh¾n dáp úng truy c¾p ngau nhiên trong bvóc hai, dau cuoise dieu chinh d%nh thòi truyen dan dvòng lên cua nó và tiep tnc den bvóc thú ba.

5.2.3 Bvóc 3: Nh¾n dang dau cuoi

Sau bvóc thú hai, dvòng lên cua dau cuoi dvoc dong b® thòi gian. Tuynhiên, trvóc khi du li¾u ngvòi dùng có the dvoc phát den/tù dau cuoi, m®t nh¾ndang duy nhat trong cell (C-RNTI) phãi dvoc an d%nh den dau cuoi. Phn thu®c vào

trang thái dau cuoi, cung có the can den vi¾c trao doi thông di¾p bo sung.






Trong bvóc thú ba, dau cuoi phát các thông di¾p can thiet den mang sudnng các nguon tài nguyên dvoc an d%nh trong dáp úng truy c¾p ngau nhiên õbvóc hai. Vi¾c truyen các thông di¾p dvòng lên vói cùng cách giong nhv khi duli¾u dvòng lên dvoc hoach d%nh thay vì gan nó vói preamble õ bvóc thú nhat se có

loi hon do nhieu nguyên nhân. Ðau tiên là lvong thông tin dvoc phát trong snvang m¾t dong b® dvòng lên nên dvoc giãm thieu khi nhu cau cho m®t khoãngthòi gian bão v¾ lón de tao ra truyen dan nhv v¾y se liên quan den chi phí. Thúhai, vi¾c su dnng so do phát dvòng lên thông thvòng cho truyen dan thông di¾pcho phép dieu chinh den so do dieu che và kích thvóc cho phép (grant size), changhan, các dieu ki¾n vô tuyen khác nhau. Cuoi cùng, nó cho phép su dnng hybridARQ vói sn ket hop mem cho thông di¾p dvòng lên. M®t khía canh quan trongsau cùng, nhat là trong vien cãnh giói han ve vùng phu sóng, khi nó cho phép su

dnng m®t ho¾c nhieu sn truyen lai de t¾p hop du nang lvong cho báo hi¾u dvònglên de dãm bão khã nang du lón cua truyen dan thành công. Chú ý rang truyen laiRLC không dvoc su dnng cho báo hi¾u RRC dvòng lên trong bvóc ba.

M®t phan quan trong cua thông di¾p dvòng lên bao gom m®t nh¾n dangdau cuoi vì nh¾n dang này se dvoc su dnng nhv m®t phan cua co che giãi quyettranh chap trong bvóc bon. Khi trvòng hop dau cuoi õ trong trang tháiLTE_ACTIVE, nghia là nó dvoc ket noi den m®t cell dvoc nh¾n biet và do dó cóm®t C-RNTI dvoc an d%nh, C-RNTI này dvoc su dnng nhv nh¾n dang dau cuoi

trong thông di¾p dvòng lên. M¾c khác, m®t nh¾n dang dau cuoi mang lõi dvoc sudnng và mang truy c¾p vô tuyen can bao hàm (involve) mang lõi trvóc khi dápúng thông di¾p dvòng lên trong bvóc 3.

5.2.4 Bvóc 4: Giãi quyet tranh chap

Bvóc cuoi cùng trong thu tnc truy c¾p ngau nhiên bao gom m®t thôngdi¾p dvòng xuong cho vi¾c giãi quyet tranh chap. Chú ý rang tù bvóc thú hai,nhieu dau cuoi thnc hi¾n thu truy c¾p ngau nhiên dong thòi su dnng chuoipreamble giong nhau trong bvóc dau tiên se nghe dvoc thông di¾p dáp úng giong

nhau trong bvóc thú hai và do dó có nh¾n dang tam thòi giong nhau. Vì v¾y, trongbvóc thú tv, moi dau cuoi nh¾n thông di¾p dvòng xuong se so sánh nh¾n dangtrong thông di¾p vói nh¾n dang mà chúng dã phát trong bvóc thú 3. Chi m®t daucuoi có dvoc sn trùng nhau giua nh¾n dang dvoc nh¾n trong bvóc 4 và nh¾n dangdã phát di nhv m®t phan cua bvóc thú ba se thiet l¾p thu tnc truy c¾p ngau nhiênthành công. Neu dau cuoi chva dvoc an d%nh m®t C-RNTI, nh¾n dang tam thòi tùbvóc thú hai dvoc de bat den C-RNTI; neu không dau cuoi se giu C-RNTI mà nóvùa dvoc an d%nh.






Thông di¾p giãi quyet tranh chap dvoc phát trên DL-SCH, su dnng nh¾ndang tam thòi tù bvóc thú hai cho vi¾c d%nh v% thiet b% dau cuoi trên kênh dieukhien L1/L2. Ke tù khi dong b® dvòng lên dã dvoc thiet l¾p, hybrid ARQ se dvocúng dnng cho báo hi¾u dvòng xuong trong bvóc này. Các dau cuoi có sn phù hop

giua nh¾n dang mà chúng phát di trong bvóc thú ba và thông di¾p nh¾n dvoc trongbvóc thú tv cung se phát m®t báo nh¾n hybrid ARQ trên dvòng lên.

Các dau cuoi không tìm dvoc sn phù hop giua nh¾n dang dvoc nh¾n

trong bvóc 4 và nh¾n dang tvong úng dvoc phát di nhv m®t phan cua bvóc thú 3se dvoc xem nhv là dã that bai trong thu tnc truy c¾p ngau nhiên và can khõi d®nglai thu tnc truy c¾p ngau nhiên tù bvóc 1. Hien nhiên, không có phãn hoi hybridARQ nào dvoc phát di tù các dau cuoi này.

5.3 Paging Paging dvoc su dnng cho thiet l¾p ket noi khõi tao mang. M®t giao thúc paging

hi¾u quã se cho phép dau cuoi ngu mà không can xu lý máy thu trong hau het thòigian cho den khi nó thúc d¾y õ nhung khoãng thòi gian dvoc xác d%nh trvóc degiám sát thông tin paging tù mang.

Trong WCDMA, m®t kênh chi th% paging riêng re dvoc giám sát õ nhungkhoãng thòi gian dvoc xác d%nh trvóc, dvoc su dnng de chi th% den các dau cuoirang thông tin paging dang dvoc phát. Vì chi th% paging ngan hon m®t cách dáng

ke so vói khoãng thòi gian thông tin paging, dieu này se làm toi thieu thòi giandau cuoi dvoc dánh thúc.

Trong LTE, không su dnng kênh chi th% paging riêng re vì khã nang tiet ki¾m

công suat là rat nhõ do khoãng thòi gian ngan cua báo hi¾u dieu khien, toi da ba kýtn OFDM nhv dvoc mô tã trong chvong 4. Thay vào dó, co che giong nhv truyendan du li¾u dvòng xuong trên DL-SCH dvoc su dnng và dau cuoi di d®ng se giámsát báo hi¾u dieu khien L1/L2 cho vi¾c an d%nh ke hoach dvòng xuong. M®t chutrình DRX dvoc d%nh nghia, nó cho phép dau cuoi nghi ngoi trong hau het thòi

gian và chi thúc d¾y de giám sát báo hi¾u dieu khien L1/L2. Neu dau phát hi¾n ram®t nhóm nh¾n dang dvoc su dnng cho paging khi nó thúc d¾y, nó se xu lý thôngdi¾p paging tvong úng dvoc phát trên dvòng xuong. Thông di¾p paging bao gomnh¾n dang cua các dau cuoi dang dvoc tìm goi và m®t dau cuoi không tìm thaynh¾n dang cua nó se loai bõ thông tin dvoc nh¾n và nghi ngoi theo chu trình DRX.Hien nhiên, khi d%nh thòi dvòng lên không dvoc nh¾n biet trong suot chu trìnhDRX, se không có báo hi¾u ACK/NAK nào có the xãy ra và nhv v¾y hybrid ARQvói sn ket hop mem không the dvoc su dnng cho các thông di¾p paging.

Chu trình DRX cho paging dvoc minh hoa trong hình 5.8.






Hình 5.8 Vi¾c nh¾n không liên tcc (DRX) cho paging.






CÁC THU¾T NGU VÀ TÙ VIET TAT

3GPP Third Generation

Partnership Project

To chúc chuan hóa mang di d®ng the

h¾ thú 3A

AAS Adaptive AntennaSystem

H¾ thong antenna thích úng

ACK Acknowledgement (InARQ Protocols)

Báo nh¾n (trong giao thúc ARQ)

ACLR Adjacent ChannelLeakage Ratio

H¾ so rò ri kênh lân c¾n

AGW Access Gateway (inLTE/SAE)

Cong truy nh¾p

AMAcknowledged Mode(RLC Configuration) Che d® báo nh¾n (cau hình RLC)

AMC Adaptive ModulationAnd Coding

Mã hóa và dieu che thích nghi

ARQ Automatic Repeat-Request

Yêu cau l¾p lai tn d®ng

B

BCCH Broadcast ControlChannel

Kênh dieu khien quãng bá

BC Broadcast Channel Kênh quãng báBER Bit-Error Rate Ty l¾ loi bit

BLER Block-Error Rate Ty l¾ loi khoiBM-SC Broadcast/Multicast

Service CenterTrung tâm d%ch vn broadcast/multicast

BPSK Binary Phase-ShiftKeying

Khóa d%ch pha nh% phân

BS Base Station Tram gocBSC Base Station Controller Khoi dieu khien tram gocBTC Block Turbo Code Mã turbo khoiBTS Base Transceiver Station Tram thu phát goc

C

CC Convolutional Code Mã ch¾pCDM

Code-DivisionMultiplexing

Ghép kênh phân chia theo mã

CDMA Code Division MultipleAccess

Ða truy nh¾p phân chia theo mã

CN Core Network Mang lõiCP Cyclic Prefix Tien to tuan hoàn

CPC Continuous PacketConnectivity

Khã nang ket noi gói liên tnc

CPIC Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung

CQI Channel Quality

IndicatorChi th% chat lvong kênh truyen

CRC Cyclic Redundancy Kiem tra tính dv tuan hoàn






GSM Global Sytem For MobileCommunications

H¾ thong truyen thông di d®ng toàncau

H HARQ Hybrid ARQ ARQ hon hop

HSCSDHigh Speed CircuitSwitched Data Du li¾u chuyen mach kênh toc d® cao

HLR Home Location Register Thanh ghi d%nh v% thvòng trú

HS-DSCH High-Speed DownlinkShared Channel

Kênh chia se dvòng xuong toc d® cao

HSDPA High Speed DownlinkPacket Access

Truy nh¾p gói dvòng xuong toc d® cao

HSPA High Speed PacketAccess

Truy nh¾p gói toc d® cao

HSUPA High Speed UplinkPacket Access

Truy nh¾p gói dvòng lên toc d® cao

I IEEE

Institute Of ElectricalAnd ElectronicsEngineers

Vi¾n ky sv di¾n và di¾n tu

IFFT Inverse FFT FFT dão ngvoc

IMS IP MultimediaSubsystem

H¾ thong con da truyen thông IP

IMT-2000International MobileTelecommunications2000

Vien thông di d®ng quoc te 2000

IR Incremental Redundancy Sn dv thùa gia tang

ITUInternationalTelecommunicationsUnion

Hi¾p h®i vien thông quoc te

L LTE Long Term Evolution Sn phát trien dài han

M MAC Medium Access Control Ðieu khien truy nh¾p môi trvòng

MBMSMultimediaBroadcast/MulticastService

Broadcast da truyen thông/d%ch vnmulticast

MBS Multicast And BroadcastService

D%ch vn multicast và broadcast

MIMO Multiple Input MultipleOuput

Nhieu dau vào nhieu dau ra

MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyen mach di d®ngN

NAKNegativeAcknowledgement (InARQ Protocols)

Báo nh¾n that bai (trong giao thúcARQ)

NodeB NodeB, a logical node

handlingtransmission/reception in

M®t node logic dieu khien vi¾c phát và

thu trong nhieu te bào. Có khi còn xemnhv tvong úng vói m®t tram goc.






multiple cells.Commonly, but notnecessarily,corresponding to a basestation

O OFDM Orthogonal Frequency

Division MultiplexingGhép kênh phân chia theo tan so trncgiao

OFDMA Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access

Ða truy nh¾p phân chia theo tan sotrnc giao

P

PAPR Peak to Average PowerRatio

H¾ so công suat dinh trên trung bình

PAR Peak to Average Ratio H¾ so dinh trên trung bình (giong nhvPAPR)

PCC Paging Control Channel Kênh dieu khien tìm goiPC Paging Channel Kênh tìm goi

PCI Pre-coding ControlIndication

Chi th% dieu khien tien mã hóa

PDCCH Physical DownlinkControl Channel

Kênh dieu khien dvòng xuong v¾t lý

PDCP Packet Data ConvergenceProtocol

Giao thúc h®i tn du li¾u gói

PDSCH Physical DownlinkShared Channel

Kênh chia se dvòng xuong v¾t lý

PDU Protocol Data Unit Ðon v% du li¾u giao thúc

PHY Physical layer Lóp v¾t lýQ

QAM Quadrature AmplitudeModulation

Ðieu che biên d® cau phvong

QoS Quality of Service Chat lvong d%ch vn

QPSK Quadrature Phase ShiftKeying

Khóa d%ch pha cau phvong

R RAN Radio Access Network Mang truy nh¾p vô tuyenRB Resource Block Khoi tài nguyên

RF Radio Frequency Tan so vô tuyenRLC Radio Link Protocol Giao thúc liên ket vô tuyen

RNC Radio NetworkController

Khoi dieu khien mang vô tuyen

ROHC Robust HeaderCompression

Nén tiêu de manh me

RRC Radio Resource Control Ðieu khien tài nguyên vô tuyenRS Reference Symbol Ký hi¾u tham khão

RSN Retransmission SequenceNumber

So thú tn truyen lai

S SC-FDMA Single Carrier FDMA FDMA don sóng mang






SDMA Spatial Division MultipleAccess

Ða truy nh¾p phân chia theo khônggian

SFBC Space Frequency BlockCoding

Mã hóa khoi không gian-tan so

SIR

Signal To Interference

Ratio H¾ so tín hi¾u trên nhieuSNR Signal To Noise Ratio H¾ so tín hi¾u trên tap âm

T

TD-CDMA Time Dvision-CodeDivision Multiple Access

Ða truy nh¾p phân chia theo mã vàthòi gian

TDD Time Division Duplex Song công phân chia thòi gian

TDM Time DivisionMultiplexing

Ghép kênh phân chia theo thòi gian

TDMA Time Division MultipleAccess

Ða truy nh¾p phân chia theo thòi gian

TD-SCDMA Time Division-Synchronous CodeDivision Multiple Access

Ða truy nh¾p phân chia theo mã dongb®, phân chia theo thòi gian

TF Transport Format Ð%nh dang truyen tãi

TFC Transport FormatCombination

Sn ket hop d%nh dang truyen tãi

TM Transparent Mode (RLCConfiguration)

Che d® trong suot (cau hình RLC)

TTI Transmission TimeInterval

Khoãng thòi gian truyen dan

U

UEUser Equipment, the3GPP name for themobile terminal

Thiet b% ngvòi dùng, tên 3GPP d¾t chothiet b% dau cuoi di d®ng

UL Uplink Ðvòng lênUL-SC Uplink Shared Channel Kênh chia se dvòng lên

UMUnacknowledgementMode (RLCConfiguration)

Che d® không báo nh¾n (cau hìnhRLC)

UMTSUniversal MobileTelecommunications

System

H¾ thong vien thông di d®ng toàn cau

UTRA Universal TerrestrialRadio Access

Truy nh¾p vô tuyen m¾t dat toàn cau

UTRAN Universal TerrestrialRadio Access Network

Mang truy nh¾p vô tuyen m¾t dat toàncau

W

WCDMA Wideband Code DivisionMultiple Access

Ða truy nh¾p bang r®ng phân chia theomã

V VoIP Voice Over IP Thoai qua IP

Z ZC Zadoff-Chu Chuoi Zadoff-Chu






TÀI LI½U THAM KHÃO

[1] Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Sköld and Per Beming, “3G Evolution

HSPA and LTE for Mobile Broadband”, Academic Press, 2007

[2] Rysavy Research , “EDGE, HSPA and LTE broadband innovation”, 3G Americas, 2008

[3] “The mobile broadband evolution: 3GPP Release 8 and beyond HSPA+,SAE/LTE and LTE-advanced”, 3G Americas, 2009

[4] H. Ekström, A. Furuskär, J. KarIsson, M. Meyer, S. ParkvaII, J.

Torsner

and M. WahIqvist, ”Technical Solutions for the 3G Long-termEvolution”, IEEE Communications Magazine , March 2006

[5] “WiMax và LTE: Chien hay hòa?”, Tap chí PCWorld Vi¾t Nam, 2008

[6] www.tapchibcvt.gov.vn

[7] www.thongtincongnghe.com

[8] www.ieee.org

[9] www.3gpp.org

http://www.tapchibcvt.gov.vn/



http://www.thongtincongnghe.com/



http://www.ieee.org/



http://www.3gpp.org/







do an cong nghe lte cho mang di dong

Documents