Đồ Án Hệ thống 4G theo LTE và LTE phát triển

Tài liệu bao gồm cả file mô phỏng.

MỤC LỤC
Phần A: Giới thiệu
Lời cảm ơn . i
Quyết định giao đề tài ii
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn iii
Nhận xét của giáo viên phản biện . iv
Lời nói đầu . iv
Mục lục ivii
Liệt kê bảng . x
Liệt kê hình xi
Phần B: Nội dung
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG . 1
1.1 Lịch sử phát triển của các hệ thống thông tin di động 1
1.1.1 Thế hệ 1G (First Generation) 1
1.1.2 Thế hệ 2G (Second Generation) . 1
1.1.3 Thế hệ 3G (Third Generation) 2
1.2 Công nghệ 4G 4
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG 4G LTE . 13
2.1 Tổng quan 13
2.1.1 Giới thiệu về công nghệ LTE . 13
2.1.2 So sánh công nghệ LTE với công nghệ Wimax và những triển vọng cho
công nghệ LTE . 14
2.1.2.1 So sánh công nghệ LTE với công nghệ Wimax 14
2.1.2.2 Những triển vọng cho công nghệ LTE . 18
2.1.3 Mục tiêu thiết kế LTE 20
2.1.3.1 Tiềm năng công nghệ . 21
2.1.3.2 Hiệu suất hệ thống . 22
2.1.3.3 Các vấn đề liên quan đến việc triển khai 24
2.1.3.4 Kiến trúc và sự dịch chuyển (migration) 28
2.1.3.5 Quản lí tài nguyên vô tuyến . 28
2.1.3.6 Độ phức tạp . 29
2.1.3.7 Những vấn đề chung 29
Đồ án tốt nghiệp Trang viii
2.1.4 Các thông số lớp vật lý của LTE 29
2.1.5 Dịch vụ của LTE 30
2.1.6 Tình hình triển khai mạng LTE tại Việt Nam: VNPT liên doanh triển khai
mạng LTE (4G) 33
2.2 Cấu trúc mạng . 35
2.2.1 Mạng lõi . 38
2.2.2 Mạng truy cập 41
2.2.3 Đường giao tiếp giữa mạng lõi với mạng truy cập vô tuyến 42
2.2.4 Đường giao tiếp với cơ sở dữ liệu người dùng 44
2.2.5 Cấu trúc chuyển vùng Roaming . 44
2.2.6 Kết nối với các mạng khác . 45
2.3 Kiến trúc giao thức 46
2.3.1 Mặt phẳng người dùng . 46
2.3.2 Mặt phẳng điều khiển . 47
2.4 Các kênh sử dụng trong E-UTRAN . 50
2.4.1 Kênh vật lý : các kênh vật lý sử dụng cho dữ liệu người dùng bao gồm : 50
2.4.2 Kênh logic : được định nghĩa bởi thông tin nó mang bao gồm: . 50
2.4.3 Kênh vận chuyển: bao gồm các kênh sau . 51
2.5 Truyền dữ liệu hướng xuống 51
2.5.1 Nguyên tắc cơ bản của OFDM . 51
2.5.2 Giải điều chế OFDM 55
2.5.3 Thực hiện OFDM sử dụng xử lý IFFT/FFT 56
2.5.4 Chèn cyclic prefix 58
2.5.5 Mô hình miền thời gian của truyền OFDM . 60
2.5.6 Sự ước lượng kênh và những symbol tham chiếu. 61
2.5.7 Tính đa dạng tần số với OFDM: điều quan trọng của mã kênh . 62
2.5.8 Lựa chọn những thông số cơ bản của OFDM . 64
2.5.8.1 Khoảng cách sóng mang con OFDM 64
2.5.8.2 Số sóng mang con 65
2.5.8.3 Chiều dài cyclic prefix . 66
2.5.9 Sự biến đổi công suất truyền tức thời . 67
2.5.10 OFDM như là kế hoạch đa truy nhập và ghép kênh 67
Đồ án tốt nghiệp Trang ix
2.5.11 Truyền broadcast/multicast đa cell và OFDM . 69
2.6 Truyền dữ liệu hướng lên . 71
2.7 MIMO 73
2.7.1 Cơ bản về MIMO LTE . 73
2.7.2 SU-MIMO (Single user MIMO) . 74
2.7.3 MU-MIMO 74
2.7.4 Ghép kênh không gian 76
2.8 MIMO-OFDM . 77
CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG 4G LTE ADVANCE . 82
3.1 Tổng quan 82
3.2 Những công nghệ thành phần đề xuất cho LTE-Advance 83
3.2.1 Truyền dẫn băng rộng hơn và chia sẻ phổ tần . 83
3.2.2 Giải pháp đa anten 84
3.2.3 Truyền dẫn đa điểm phối hợp . 84
3.2.4 Các bộ lặp và các bộ chuyển tiếp 85
3.2.5 MCMC CDMA 86
3.2.5.1 Hệ thống Multicarrier CDMA 86
3.2.5.2 Hệ thống Multicode CDMA . 90
3.2.5.3 Hệ thống MCMC CDMA . 94
CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG 98
4.1 Giao diện chính chương trình . 98
4.2. Hệ thống thu phát SC-FDMA . 100
4.3 Mô phỏng hệ thống SCFDMA 10 user trong các trường hợp: cố định, di
chuyển chậm (đi bộ), di chuyển nhanh (đi xe) 108
4.4 So sánh hệ thống SC-FDMA và MCMC-CDMA . 108