Hướng dẫn nâng cao về công nghệ 4G LTE

Với các định nghĩa tiêu chuẩn hiện có sẵn cho LTE, sự phát triển lâu dài của các dịch vụ 3G, đôi mắt hiện đang hướng tới sự phát triển tiếp theo, đó là công nghệ 4G thực sự có tên IMT Advanced. Công nghệ mới được phát triển dưới sự bảo trợ của 3GPP để đáp ứng các yêu cầu này thường được gọi là LTE Advanced. Sau đây là những hướng dẫn nâng cao về công nghệ 4G LTE.

Để công nghệ viễn thông di động có thể theo kịp với các công nghệ có thể cạnh tranh, cần phải đảm bảo rằng các công nghệ di động mới đang được xây dựng và phát triển. Đây là lý do đằng sau việc bắt đầu phát triển các hệ thống LTE tiên tiến mới, chứng minh công nghệ và phát triển các tiêu chuẩn LTE nâng cao.

Để giải pháp chính xác được áp dụng cho hệ thống 4G, ITU-R (Liên minh viễn thông quốc tế – lĩnh vực viễn thông) đã bắt đầu quá trình đánh giá để phát triển các khuyến nghị cho các thành phần trên mặt đất của giao diện radio IMT Advanced. Một trong những đối thủ cạnh tranh chính cho giải pháp này là giải pháp LTE nâng cao.

Một trong những mốc quan trọng là tháng 10 năm 2010 khi ITU-R quyết định khung và các đặc điểm chính cho tiêu chuẩn IMT Advanced. Trước đó, ITU-R sẽ thực hiện đánh giá các công nghệ giao tiếp vô tuyến đề xuất khác nhau mà LTE Advanced là một ứng cử viên lớn.

Các mốc quan trọng cho ITU-R IMT

ITU-R đã thiết lập một số cột mốc quan trọng để đảm bảo rằng việc đánh giá các công nghệ IMT Advanced diễn ra một cách kịp thời. Một bản tóm tắt các cột mốc chính được đưa ra dưới đây và điều này định nghĩa nhiều thời điểm tổng thể cho sự phát triển của IMT Advanced và trong trường hợp này, LTE Advanced là một trong những công nghệ chính được đánh giá

.

Lịch sử phát triển LTE nâng cao

Với công nghệ 3G được thiết lập, rõ ràng là tốc độ phát triển công nghệ di động không nên chậm. Kết quả là những ý tưởng ban đầu cho sự phát triển của một hệ thống 4G mới bắt đầu được điều tra. Đề án đã sử dụng một số công nghệ để đạt được điều này bao gồm yếu tố lan truyền biến trải rộng ghép kênh phân chia tần số trực giao, MIMO, nhiều đầu vào nhiều đầu vào và phát hiện khả năng tối đa. Chi tiết về các thử nghiệm 4G mới này đã được chuyển cho 3GPP để xem xét

Trong năm 2008, 3GPP đã tổ chức hai hội thảo về IMT Advanced, nơi đã thu thập “Yêu cầu về tiến bộ hơn nữa cho E-UTRA”. Báo cáo kỹ thuật kết quả 36.913 sau đó được công bố vào tháng 6 năm 2008 và trình lên ITU-R xác định hệ thống LTE-Advanced như là đề xuất của họ về IMT-Advanced.

Việc phát triển LTE Advanced / IMT Advanced có thể được nhìn nhận để theo dõi và phát triển từ các dịch vụ 3G được phát triển bằng công nghệ UMTS / W-CDMA.

LTE Advanced không phải là công nghệ ứng viên duy nhất. WiMAX cũng ở đó, cung cấp tốc độ dữ liệu rất cao và mức độ di động cao. Tuy nhiên, hiện nay dường như ít có khả năng WiMAX sẽ được áp dụng như công nghệ 4G, với LTE Advanced xuất hiện để được định vị tốt hơn.

Tính năng chính của LTE Nâng cao

Với công việc bắt đầu trên LTE nâng cao, một số yêu cầu quan trọng và các tính năng chính đang đến với ánh sáng. Mặc dù chưa được khắc phục trong các thông số kỹ thuật, có nhiều mục tiêu cấp cao cho đặc tả mới của LTE nâng cao. Những điều này sẽ cần phải được xác minh và vẫn còn nhiều việc phải được thực hiện trong các thông số kỹ thuật trước khi tất cả đều được sửa chữa. Hiện tại, một số tiêu đề chính nhắm đến LTE Advanced có thể được xem dưới đây:

  1. Tốc độ dữ liệu đỉnh: đường xuống – 1 Gbps; đường lên – 500 Mb / giây.
  2. Hiệu suất phổ: lớn hơn LTE gấp 3 lần.
  3. Hiệu quả phổ đỉnh: đường xuống – 30 bps / Hz; đường lên – 15 bps / Hz.
  4. Sử dụng phổ: khả năng hỗ trợ khả năng mở rộng băng thông sử dụng và tổng hợp phổ mà không cần phải sử dụng phổ không tiếp giáp.
  5. Độ trễ: từ Không hoạt động đến Đã kết nối trong vòng chưa đầy 50 mili giây và sau đó ngắn hơn 5 mili giây một chiều để truyền gói tin riêng lẻ.
  6. Thông lượng người dùng cạnh di động gấp hai lần LTE.
  7. Thông lượng người dùng trung bình gấp 3 lần LTE.
  8. Tính di động: Tương tự như trong LTE
  9. Khả năng tương thích: LTE Advanced sẽ có khả năng tương tác với các hệ thống di sản LTE và 3GPP.

Đây là nhiều mục tiêu phát triển dành cho LTE nâng cao. Con số thực tế của họ và việc thực hiện thực tế của họ sẽ cần phải được làm việc ra trong giai đoạn đặc tả của hệ thống.

Công nghệ tiên tiến LTE

Có một số công nghệ chủ chốt sẽ cho phép LTE nâng cao để đạt được tốc độ thông lượng dữ liệu cao được yêu cầu. MIMO và OFDM là hai trong số các công nghệ cơ sở sẽ là các trình tạo ra. Cùng với đó là một số kỹ thuật và công nghệ khác sẽ được sử dụng.

  • Bộ ghép kênh phân chia tần số trực giao, OFDM   OFDM tạo thành cơ sở của trình phát vô tuyến. Cùng với nó có OFDMA (Phân chia nhiều tần số trực giao nhiều truy cập) cùng với SC-FDMA (Kênh đa tần số trực giao kênh đơn). Đây sẽ được sử dụng trong một định dạng lai. Tuy nhiên, cơ sở cho tất cả các lược đồ truy cập này là OFDM.

Lưu ý về OFDM:

Bộ ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM) là một dạng truyền dẫn sử dụng một số lượng lớn các sóng mang khoảng cách gần nhau được điều chế với dữ liệu tốc độ thấp. Thông thường những tín hiệu này sẽ được dự kiến ​​sẽ can thiệp với nhau, nhưng bằng cách làm cho các tín hiệu trực giao với nhau không có sự can thiệp lẫn nhau. Dữ liệu được truyền đi được phân chia trên tất cả các sóng mang để cung cấp khả năng phục hồi chống lại sự mờ dần có chọn lọc từ các hiệu ứng đa đường dẫn.

  • Nhiều đầu vào nhiều đầu ra, MIMO:   Một trong những trình kích hoạt quan trọng khác cho LTE nâng cao phổ biến cho LTE là MIMO. Lược đồ này cũng được sử dụng bởi nhiều công nghệ khác bao gồm WiMAX và Wi-Fi – 802.11n. MIMO – Nhiều đầu vào nhiều đầu ra cho phép tốc độ dữ liệu đạt được được tăng lên vượt ra ngoài những gì mà người phát thanh cơ bản thường cho phép.

Lưu ý về MIMO:

Hai hạn chế chính trong các kênh truyền thông có thể là nhiễu đa kênh và các giới hạn thông lượng dữ liệu do Luật Shannon đưa ra. MIMO cung cấp một cách sử dụng nhiều đường dẫn tín hiệu tồn tại giữa bộ phát và bộ thu để cải thiện đáng kể thông lượng dữ liệu có sẵn trên một kênh nhất định với băng thông được xác định của nó. Bằng cách sử dụng nhiều anten tại máy phát và bộ thu cùng với một số xử lý tín hiệu số phức tạp, công nghệ MIMO cho phép hệ thống thiết lập nhiều luồng dữ liệu trên cùng một kênh, do đó làm tăng dung lượng dữ liệu của kênh.

Đối với LTE Advanced, việc sử dụng MIMO có khả năng liên quan đến các kỹ thuật cao cấp hơn bao gồm việc sử dụng các ăng-ten bổ sung trong ma trận để cho phép các đường dẫn bổ sung được sử dụng, mặc dù số lượng ăng-ten tăng đường dẫn ít hơn. 

Ngoài việc tăng số lượng ăng ten, có khả năng là các kỹ thuật như beamforming có thể được sử dụng để cho phép vùng phủ sóng ăng-ten được tập trung ở nơi cần thiết.

  • Carrier Aggregation, CA:  

Vì nhiều nhà khai thác không có đủ phổ liền kề để cung cấp băng thông cần thiết cho tốc độ dữ liệu rất cao, một sơ đồ được gọi là tập hợp sóng mang đã được phát triển. Sử dụng các nhà khai thác công nghệ này có thể sử dụng nhiều kênh trong cùng một dải hoặc các khu vực khác nhau của quang phổ để cung cấp băng thông cần thiết. 

  • Phối hợp đa điểm:  

Một trong những vấn đề chính với nhiều hệ thống tế bào là hiệu năng kém ở các cạnh của tế bào. Sự can thiệp từ các tế bào lân cận cùng với chất lượng tín hiệu kém dẫn đến giảm tốc độ dữ liệu. Đối với LTE-Advanced, một chương trình được gọi là phối hợp đa điểm đã được giới thiệu. 

  • Chuyển tiếp LTE: Chuyển tiếp  

LTE là lược đồ cho phép các trạm từ xa chuyển tiếp từ một trạm gốc chính để cải thiện tín hiệu. 

  • Thiết bị đến thiết bị, D2D:  

LTE D2D là một cơ sở được yêu cầu bởi một số người dùng, đặc biệt là các dịch vụ khẩn cấp. Nó cho phép truy cập nhanh chóng nhanh chóng thông qua giao tiếp trực tiếp – một cơ sở đó là điều cần thiết cho các dịch vụ khẩn cấp khi họ có thể được trên hiện trường của một sự cố. 

Với tốc độ dữ liệu tăng cao hơn những gì đã có trước đó, nó sẽ là cần thiết để đảm bảo rằng mạng lõi được cập nhật để đáp ứng các yêu cầu ngày càng tăng. Do đó, cần phải cải thiện hơn nữa kiến ​​trúc hệ thống.

Những công nghệ này và các công nghệ khác sẽ được sử dụng với LTE Advanced để cung cấp tốc độ dữ liệu rất cao đang được tìm kiếm cùng với các đặc tính hiệu suất khác cần thiết. . . . . . . . . . .

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.