Đầu tiên, người thực hiện đề tài xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả các thầy cô trong bộ môn tin học viễn thông cũng như các thầy cô trong khoa công nghệ thông tin ứng dụng đã luôn nhiệt tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức trong suốt thời gian học tập tại trường, là nền tảng giúp người thực hiện có thể thực hiện đề tài tốt nghiệp này.
Người thực hiện đề tài xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Trần Trung Tín, người đã hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt thời gian làm đồ án, giúp người thực hiện có những hướng đi đúng đắn để có thể hoàn thành đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến những người bạn đã luôn hết lòng giúp đỡ người thực hiện trong thời gian qua.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!
Người thực hiện đề tài.
Đoàn Thanh Bình
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iv
DANH MỤC HÌNH VẼ viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU x
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ LTE 2
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 2
1.1.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất ( 1G) 2
1.1.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai ( 2G) 3
1.1.3 Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 ( 3G). 5
1.2. GIỚ THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ LTE. 7
CHƯƠNG 2 – KIẾN TRÚC HỆ THỐNG MẠNG 4G LTE VÀ GIAO THỨC 11
2.1 TỔNG QUAN 11
2.1.1 Giới thiệu về công nghệ LTE 11
2.1.2. So sánh công nghệ LTE với công nghệ Wimax và những triển vọng cho công nghệ LTE 12
2.1.2.1. So sánh công nghệ LTE với công nghệ Wimax
12
2.1.2.2. Những triển vọng cho công nghệ LTE 13
2.2. KIẾN TRÚC MẠNG LTE. 13
2.2.1. Tổng quan về cấu hình kiến trúc cơ bản hệ thống. 15
2.2.1.1. Thiết bị người dùng ( UE) 16
2.2.1.2. E-UTRAN NodeB (eNodeB)
17
2.2.1.3 Thực thể quản lý tính di động (MME) 18
2.2.1.4 Cổng phục vụ ( S-GW) 21
2.2.1.5 Cổng mạng dữ liệu gói( P-GW) 23
2.2.1.6 Chức năng chính sách và tính cước tài nguyên ( PCRF) 25
2.2.1.7. Máy chủ thuê bao thường trú (HSS)
26
2.2.2. Các giao diện và giao thức trong cấu hình kiến trúc cơ bản của hệ thống. 26
2.2.2.1. Giao thức trạng thái và chuyển tiếp trạng thái 30
2.2.2.2. Hỗ trợ tính di động liên tục
31
CHƯƠNG 3 – TRUY NHẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE. 34
3.1. CÁC CHẾ ĐỘ TRUY NHẬP VÔ TUYẾN. 34
3.2. BĂNG TẦN TRUYỀN DẪN. 34
3.3. CÁC BĂNG TẦN ĐƯỢC HỖ TRỢ. 34
3.4. KỸ THUẬT ĐA TRUY NHẬP CHO ĐƯỜNG XUỐNG OFDMA. 36
3.4.1. Các tham số OFDMA. 38
3.4.2. Truyền dẫn dữ liệu hướng xuống 40
3.5. KỸ THẬT ĐA TRUY CẬP ĐƯỜNG LÊN LTE SC-FDMA. 42
3.5.1. SC-FDMA. 42
3.5.2. Các tham số SC-FDMA. 43
3.5.3 Truyền dữ liệu hướng lên. 44
3.6. SO SÁNH OFDMA VÀ SC-FDMA. 46
3.7. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ĐA ĂNG TEN MIMO. 48
3.7.1. Đơn đầu vào Đơn đầu ra (SISO). 48
3.7.2. Đơn đầu vào đa đầu ra (SIMO). 48
3.7.3. Đa đầu vào đơn đầu ra (MISO). 49
3.7.4. đầu vào đa đầu ra (MIMO) 49
3.8 TINH HÌNH TRIỂN KHAI LTE TẠI VIỆT NAM. 51
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG 53
4.1 GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH. 53
4.2. HỆ THỐNG THU PHÁT SC-FDMA. 54
4.3. SO SÁNH HIỆU SUẤT KHI THUÊ BA THAY ĐỔI TRẠNG THÁI. 59
KẾT LUẬN 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO xi
NHÂN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN xii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Third Generation Partnership Project | Dự án các đối tác thế hệ thứ ba | |
ACK | Acknowledgement | Sự báo nhận |
AMPS | Advanced Mobile Phone Sytem | Hệ thống điện thoại di động tiên tiến |
BB | Baseband | Băng gốc |
BCH | Broadcast Channel | Kênh phát quảng bá |
BPSK | Binary Phase Shift Keying | Khóa dịch pha nhị phân |
BSC | Base Station Controller | Điều khiển trạm gốc |
BTS | Base Transceiver Station | Trạm thu phát gốc |
BW | Bandwidth | Dải thông |
CDM | Code Division Multiplexing | Ghép kênh phân chia theo mã |
CDMA | Code Division Multiple Access | Đa truy nhập phân chia theo mã |
CP | Cyclic Prefix | Tiền tố vòng |
CQI | Channel Quality Information | Thông tin chất lượng kênh |
C-RNTI | Radio Network Temporary Identifier | Nhận dạng tạm thời mạng vô tuyến tế bào |
DCCH | Dedicated Control Channel | Kênh điều khiển riêng |
DCI | Downlink Control Information | Thông tin điều khiển đường xuống |
DFT | Discrete Fourier Transform | Biến đổi fourier rời rạc |
DL | Downlink | Đường xuống |
UL | uplink | Đường lên |
DTX | Discontinuous Transmission | Truyền phát không liên tục |
DwPTS | Downlink Pilot Time Slot | Khe thời gian điều khiển đường xuống |
EDGE | Enhanced Data Rates for GSM Evolution | Tốc độ dữ liệu tăng cường cho GSM phát triển |
EPC | Evolved Packet Core | Mạng lõi gói phát triển |
EPDG | Evolved Packet Data Gateway | Cổng dữ liệu gói phát triển |
E- UTRAN | Evolved Universal Terrestrial Radio Access | Truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu phát triển |
FD | Frequency Domain | Miền tần số |
Có thể bạn quan tâm!
-
Nghiên cứu hệ thống thông tin di động tiền 4G LTE - 2 -
So Sánh Công Nghệ Lte Với Công Nghệ Wimax Và Những Triển Vọng Cho Công Nghệ Lte -
Sự Chuyển Đổi Trong Cấu Trúc Mạng Từ Utransang E-Utran
Xem toàn bộ 80 trang tài liệu này.
Frequency Division Duplex | Song công phân chia tần số | |
FDM | Frequency Division Multiplexing | Ghép kênh phân chia tần số |
FFT | Fast Fourier Transform | Biến đổi furier nhanh |
GGSN | Gateway GPRS Support Node | Nút cổng hỗ trợ GPRS |
GPRS | General packet radio Service | Dịch vụ vô tuyến gói chung |
GPS | Global Positioning System | Hệ thống định vị toàn cầu |
GRE | Generic Routing Encapsulation | Đóng gói định tuyến chung |
GSM | Global System for Mobile Communications | Hệ thống truyền thông di động toàn cầu |
GTP | GPRS Tunneling Protocol | Giao thức đường hầm GPRS |
GTP-C | GPRS Tunneling Protocol, Control Plane | Mặt phăng điều khiển, giao thức đường hầm GPRS |
GUTI | Globally Unique Temporary Identity | Nhận dạng tạm thời duy nhất toàn cầu |
GW | Gateway | Cổng |
HARQ | Hybrid Automatic Repeat reQuest | Yêu cầu lặp lại tự động hỗ hợp |
HO | Handover | Sự chuyển vùng |
HSDPA | High Speed Downlink Packet Access | Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao |
HS-DSCH | High Speed Downlink Shared Channel | Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao |
HSCSD | High Speed Circuit Switched Data | Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao |
HSPA | High Speed Packet Access | Truy nhập gói tốc độ cao |
HSS | Home Subscriber Server | Máy chù thuê bao thường trú |
HSUPA | High Speed Uplink Packet Access | Truy nhập gói đường lên tốc độ cao |
ID | Identity | Nhận dạng |
IFFT | Inverse Fast Fourier Transform | Biến đổi furier nhanh nghịch đảo |
IMS | IP Multimedia Subsystem | Hệ thống con đa phương tiện IP |
IMT | International Mobile Telecommunications | Truyền thông di động quốc tế |
IP | Internet Protocol | Giao thức Internet |
ISDN | Integrated Services Digital | Mạng số dịch vụ tích hợp |
FDD
Network | ||
LNA | low noise ampliíler | Khuyêch đại âm nhiễu thấp |
LO | Local Oscillator | Bộ dao động nội |
LTE | Long Term Evolution | Sự phát triển dài hạn |
MAC | Medium Access Control | Điều khiển truy nhập môi trường |
MAP | Mobile Application Part | Phần ứng dụng di động |
MBMS | Multimedia Broadcast Multicast System | Hệ thống phát quảng bá đa điểm đa phương tiện |
MBR | Maximum Bit Rate | Tốc độ bít tối đa |
MGW | Media Gateway | Cổng phương tiện |
MIMO | Multiple Input Multiple Output | Đa đầu vào đa đầu ra |
MIP | Mobile IP | IP di động |
MM | Mobility Management | Quản lý tính di động |
MME | Mobility Management Entity | Phần tử quản lý tính di động |
NACK | Negative Acknowledgement | Báo nhận không thành công |
NAS | Non-access Stratum | Tầng không truy nhập |
NAS | Network Address Table | Bảng địa chỉ mạng |
NB | Narrowband | Băng hẹp |
NMT | Nordic Mobile Telephone | Điện thoại di động Bắc Âu |
OFDM | Orthogonal Frequency Division Multiplexing | Ghép kênh phân chia tần số trực giao |
OFDMA | Orthogonal Frequency Division Multiple Access | Đa truy nhập phân chia tần số trực giao |
PAPR | Peak to Average Power Ratio | Tỉ lệ công suất đỉnh tới trung bình |
PAR | Peak-to-Average Ratio | Tỉ lệ đỉnh-trung bình |
PC | Power Control | Điều khiển công suất |
PCCPCH | Primary Common Control Physical Channel | Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp |
PCFICH | Physical Control Format Indicator Channel | Kênh chỉ thị dạng điều khiển vật lý |
PCM | Pulse Code Modulation | Điều chê xung mã |
PCRF | Policy and Charging Resource Function | Chức năng tính cước tài nguyên và chính sách |
PCS | Personal Communication Services | Dịch vụ truyền thông cá nhân |
Physical Downlink Control Channel | Kênh điều khiên đường xuống vật lý | |
PDCP | Packet Data Convergence Protocol | Giao thức hội tụ dữ liệu gói |
PDN | Packet Data Network | Mạng dữ liệu gói |
PDU | Payload Data Unit | Đơn vị dữ liệu tải tin |
P-GW | Packet Data Network Gateway | Cổng mạng dữ liệu gói |
PHICH | Physical HARQ Indicator Channel | Kênh chỉ thị HARQ vật lý |
PHY | Physical Layer | Lớp vật lý |
PLMN | Public Land Mobile Network | Mạng di động mặt đất công cộng |
PMIP | Proxy Mobile IP | IP di động ủy nhiệm |
PRACH | Physical Random Access Channel | Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý |
PS | Packet Switched | Chuyên mạch gói |
PUCCH | Physical Uplink Control Channel | Kênh điều khiên hướng lên vật lý |
PUSCH | Physical Uplink Shared Channel | Kênh chia sẻ hướng lên vật lý |
QAM | Quadrature Amplitude Modulation | Điều chê biên độ cầu phương |
QCI | QoS Class Identifier | Nhận dạng cấp QoS |
QoS | Quality of Service | Chất lượng dịch vụ |
QPSK | Quadrature Phase Shift Keying | Khóa dịch pha vuông góc |
RACH | Random Access Channel | Kênh truy nhập ngẫu nhiên |
RAN | Radio Access Network | Mạng truy nhập vô tuyên |
RAR | Random Access Response | Đáp ứng truy nhập ngẫu nhiên |
RB | Resource Block | Khối tài nguyên |
RBG | Radio Bearer Group | Nhóm truyền tải vô tuyên |
RF | Radio Frequency | Tần số vô tuyên |
PDCCH
DANH MỤC HÌNH VẼ
Tên hình | Trang | |
1.1 | Tiến trình phát triển của thông tin di động | 2 |
2.1 | Lộ trình phát triển của LTE và các công nghệ khác | 12 |
2.2 | Phát triển kiến trúc 3GPP hướng tới kiến trúc phẳng hơn | 14 |
2.3 | Sự chuyển đổi trong cấu trúc mạng từ UTRANsang E-UTRAN | 15 |
2.4 | Kiến trúc hệ thống cho mạng chỉ có E-UTRAN | 15 |
2.5 | eNodeB kết nối tới các nút logic khác và các chức năng chính | 18 |
2.6 | MME kết nối tới các nút logic khác và các chức năng chính | 20 |
2.7 | Các kết nối S-GW tới các nút logic khác và các chức năng chính | 22 |
2.8 | P-GWkết nối tới các node logic khác và các chức năng chính | 24 |
2.9 | PCRF kết nối tới các nút logic khác & các chức năng chính | 25 |
2.10 | Ngăn xếp giao thức mặt phẳng điều khiển trong EPS | 27 |
2.11 | Năn xếp giao thức mặt phẳng người dùng trong EPC | 29 |
2.12 | Các ngăn xếp giao thức mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người dùng cho giao diện X2. | 29 |
2.13 | Trạng thái của UE và chuyển tiếp trạng thái | 31 |
2.14 | Hoạt động chuyển giao | 32 |
2.15 | Khu vực theo dõi cập nhật cho UE ở trạng thái RRC rảnh rỗi | 33 |
3.1 | Biểu diễn tần số-thời gian của một tín hiệu OFDM | 36 |
3.2 | Sự tạo ra ký hiệu OFDM có ích sử dụng IFFT | 37 |
3.3 | Sự tạo ra chuỗi tín hiệu OFDM | 37 |
3.4 | Cấp phát sóng mang con cho OFDM & OFDMA | 38 |
3.5 | Cấu trúc khung loại 1 | 38 |
3.6 | Cấu trúc khung loại 2 | 39 |
3.7 | Thể hiện cấu trúc của lưới tài nguyên đường xuống cho cả fdd và tdd | 39 |
3.8 | Ghép kênh thời gian - tần số OFDMA | 40 |
3.9 | Phát và thu OFDMA | 41 |
Sơ đồ khối DFT-S-OFDM | 43 | |
3.11 | Lưới tài nguyên đường lên | 44 |
3.12 | Phát & thu hướng lên LTE | 45 |
3.13 | So sánh OFDMA & SC-FDMA truyền một chuỗi các ký hiệu dữ liệu QPSK | 47 |
3.14 | Các chế độ truy nhập kênh vô tuyến | 48 |
3.15 | MIMO 2*2 , không có tiền mã hóa | 50 |
3.16 | Ericsson phối hợp với Cục Tần số Vô tuyến điện thử nghiệm công nghệ LTE tại Hà Nội | 51 |