Luận văn thạc sĩ kỹ thuật viễn thông phân bổ công suất cho kênh đường lên trong mạng chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật sc fdma

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu kỹ thuật viễn thông phân bổ công suất cho kênh đường lên trong mạng chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật sc, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên

• Tác giả: Nguyễn Đình Long
• Người hướng dẫn: TS. Hà Hoàng Kha
• Trường học: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông
• Đề tài: Phân bổ công suất cho kênh đường lên trong mạng chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật SC-FDMA
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan Phân bổ công suất SC FDMA cho kênh đường lên

Truyền thông vô tuyến đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống hiện đại, đặc biệt với sự phổ biến của điện thoại di động. Số lượng thuê bao tăng nhanh đòi hỏi các nhà mạng liên tục cải tiến công nghệ. Công nghệ 3G/4G LTE đã chứng minh ưu điểm vượt trội về băng thông và tốc độ. Kỹ thuật đa truy nhập SC-FDMA (Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access) đã được triển khai cho kênh đường lên, cải thiện đáng kể hiệu quả năng lượng. Tuy nhiên, việc tăng tần số hoạt động để đáp ứng nhu cầu dung lượng ngày càng tăng gây ra thách thức về vùng phủ sóng. Luận văn này tập trung vào việc phân bổ công suất trong mạng chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật SC-FDMA, một giải pháp hiệu quả về chi phí để nâng cao chất lượng tín hiệu và mở rộng vùng phủ sóng. Bài toán tối ưu hóa công suất được đặt ra nhằm giảm thiểu năng lượng tiêu thụ trong khi vẫn đảm bảo chất lượng dịch vụ.

1.1. Giới thiệu kỹ thuật SC FDMA trong viễn thông hiện đại

SC-FDMA là một kỹ thuật đa truy nhập được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin di động, đặc biệt là trong kênh đường lên của LTE. Nó kết hợp những ưu điểm của cả hai kỹ thuật OFDM và FDMA, giúp giảm thiểu hiện tượng méo đỉnh và duy trì hiệu quả sử dụng băng thông. Kỹ thuật điều chế SC-FDMA cho phép nhiều người dùng chia sẻ tài nguyên tần số một cách hiệu quả. Việc tìm hiểu sâu về cơ chế hoạt động của SC-FDMA là cần thiết để xây dựng các giải pháp phân bổ công suất tối ưu.

1.2. Mạng chuyển tiếp Relay Network và vai trò trong 5G 6G

Mạng chuyển tiếp (Relay Network) là một giải pháp hiệu quả để mở rộng vùng phủ sóng, cải thiện chất lượng tín hiệu và tăng dung lượng hệ thống trong các mạng vô tuyến. Các nút chuyển tiếp (relay nodes) nhận tín hiệu từ nguồn và chuyển tiếp tín hiệu này đến đích. Mạng chuyển tiếp được xem như là một phần không thể thiếu trong các hệ thống thông tin di động tương lai, đặc biệt là trong các hệ thống 5G và 6G. Việc kết hợp mạng chuyển tiếp với kỹ thuật SC-FDMA mang lại nhiều tiềm năng to lớn.

II. Thách thức trong phân bổ công suất kênh đường lên SC FDMA

Việc phân bổ công suất hiệu quả cho kênh đường lên trong mạng chuyển tiếp sử dụng SC-FDMA đối mặt với nhiều thách thức. Kênh truyền vô tuyến có đặc tính thay đổi theo thời gian và tần số, đòi hỏi các thuật toán phân bổ công suất phải thích ứng linh hoạt. Sự can nhiễu giữa các người dùng cũng là một vấn đề cần được giải quyết. Mục tiêu chính là tối thiểu hóa tổng công suất phát trong khi vẫn đảm bảo chất lượng dịch vụ cho tất cả người dùng. Ngoài ra, việc lựa chọn vị trí và cấu hình tối ưu cho các nút chuyển tiếp cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của hệ thống. Cần có những nghiên cứu sâu rộng để vượt qua những thách thức này.

2.1. Ảnh hưởng của fading và nhiễu đến hiệu suất mạng

Kênh truyền vô tuyến chịu ảnh hưởng lớn của hiện tượng fading (suy hao tín hiệu) và nhiễu, làm giảm hiệu suất của mạng. Fading có thể là fading đa đường (multi-path fading) hoặc fading do bóng (shadowing). Nhiễu có thể là nhiễu từ các thiết bị khác hoặc nhiễu giữa các người dùng trong cùng một hệ thống. Các thuật toán phân bổ công suất cần được thiết kế để chống lại ảnh hưởng của fading và nhiễu, đảm bảo chất lượng tín hiệu tốt nhất.

2.2. Hạn chế về năng lượng và băng thông trong mạng chuyển tiếp

Các nút chuyển tiếp thường có hạn chế về năng lượng và băng thông. Năng lượng là một tài nguyên quý giá trong các thiết bị di động, và việc sử dụng năng lượng hiệu quả là rất quan trọng. Băng thông cũng là một tài nguyên hạn chế, và việc sử dụng băng thông hiệu quả giúp tăng dung lượng hệ thống. Các thuật toán phân bổ công suất cần phải cân bằng giữa việc cải thiện chất lượng tín hiệu và tiết kiệm năng lượng, đồng thời sử dụng băng thông một cách tối ưu.

2.3. Bài toán tối ưu hóa công suất với ràng buộc chất lượng dịch vụ

Bài toán tối ưu hóa công suất trong mạng chuyển tiếp sử dụng SC-FDMA là một bài toán phức tạp với nhiều ràng buộc. Các ràng buộc có thể là về chất lượng dịch vụ (QoS), ví dụ như yêu cầu về tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SINR) hoặc tỉ lệ lỗi bit (BER). Mục tiêu là tìm ra giải pháp phân bổ công suất tối ưu sao cho thỏa mãn tất cả các ràng buộc và đạt được hiệu suất tốt nhất.

III. Phương pháp phân bổ công suất tối ưu SC FDMA hiệu quả

Nghiên cứu này đề xuất một số phương pháp phân bổ công suất tối ưu cho kênh đường lên trong mạng chuyển tiếp sử dụng SC-FDMA. Một phương pháp là phân bổ công suất đều (EPA), trong đó công suất được chia đều cho tất cả các người dùng. Một phương pháp khác là tối ưu hóa công suất (OPA), trong đó công suất được phân bổ dựa trên điều kiện kênh truyền và yêu cầu chất lượng dịch vụ của từng người dùng. Các thuật toán tối ưu hóa như water-filling hoặc các thuật toán dựa trên lý thuyết trò chơi cũng được áp dụng. Mục tiêu là tìm ra phương pháp phân bổ công suất mang lại hiệu suất tốt nhất trong các điều kiện khác nhau.

3.1. Phân bổ công suất đều EPA và ưu nhược điểm của EPA

Phân bổ công suất đều (EPA) là một phương pháp đơn giản, dễ thực hiện. Trong phương pháp này, công suất được chia đều cho tất cả các người dùng. Ưu điểm của EPA là dễ triển khai và không yêu cầu thông tin về kênh truyền. Tuy nhiên, nhược điểm của EPA là không tận dụng được lợi thế của các kênh truyền tốt, và có thể không đáp ứng được yêu cầu chất lượng dịch vụ của tất cả người dùng.

3.2. Tối ưu hóa công suất OPA dựa trên thông tin kênh truyền

Tối ưu hóa công suất (OPA) là một phương pháp phức tạp hơn, nhưng có thể mang lại hiệu suất tốt hơn. Trong phương pháp này, công suất được phân bổ dựa trên thông tin về kênh truyền và yêu cầu chất lượng dịch vụ của từng người dùng. Các thuật toán tối ưu hóa như water-filling có thể được sử dụng để tìm ra giải pháp phân bổ công suất tối ưu. OPA đòi hỏi thông tin về kênh truyền, nhưng có thể tận dụng được lợi thế của các kênh truyền tốt và đáp ứng được yêu cầu chất lượng dịch vụ của tất cả người dùng.

3.3. Các thuật toán tối ưu hóa Water filling Game Theory

Các thuật toán tối ưu hóa đóng vai trò quan trọng trong việc phân bổ công suất tối ưu. Water-filling là một thuật toán cổ điển được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông. Lý thuyết trò chơi (Game Theory) cũng được áp dụng để giải quyết các bài toán phân bổ công suất trong môi trường đa người dùng, nơi mỗi người dùng cố gắng tối đa hóa lợi ích của mình.

IV. Kết quả nghiên cứu Hiệu quả phân bổ công suất trong SC FDMA

Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp phân bổ công suất tối ưu mang lại hiệu suất tốt hơn so với phương pháp phân bổ công suất đều (EPA). Phương pháp OPA giúp giảm thiểu tổng công suất phát, tăng dung lượng hệ thống và cải thiện chất lượng dịch vụ cho người dùng. Các thuật toán tối ưu hóa như water-filling và các thuật toán dựa trên lý thuyết trò chơi cũng cho thấy hiệu quả trong việc phân bổ công suất tối ưu. Các kết quả này chứng minh tiềm năng của việc áp dụng các phương pháp phân bổ công suất tối ưu trong mạng chuyển tiếp sử dụng SC-FDMA.

4.1. So sánh hiệu suất giữa EPA và OPA về BER và SINR

So sánh hiệu suất giữa EPA và OPA dựa trên các chỉ số như tỉ lệ lỗi bit (BER) và tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SINR). Kết quả cho thấy OPA vượt trội hơn EPA về cả BER và SINR, đặc biệt trong các điều kiện kênh truyền thay đổi nhanh chóng. Điều này chứng tỏ khả năng thích ứng tốt hơn của OPA so với EPA.

4.2. Đánh giá ảnh hưởng của số lượng nút chuyển tiếp

Số lượng nút chuyển tiếp ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của hệ thống. Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của số lượng nút chuyển tiếp đến các chỉ số như vùng phủ sóng, dung lượng và chất lượng tín hiệu. Kết quả cho thấy việc tăng số lượng nút chuyển tiếp có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của hệ thống, nhưng cũng cần cân nhắc đến chi phí và độ phức tạp.

4.3. Phân tích dữ liệu mô phỏng kênh truyền thực tế

Phân tích dữ liệu mô phỏng kênh truyền thực tế để đánh giá hiệu quả của các phương pháp phân bổ công suất. Dữ liệu mô phỏng kênh truyền thực tế phản ánh các đặc tính phức tạp của kênh truyền vô tuyến, như fading đa đường và nhiễu. Việc đánh giá hiệu quả của các phương pháp phân bổ công suất trên dữ liệu mô phỏng kênh truyền thực tế giúp đảm bảo tính khả thi của các phương pháp này trong thực tế.

V. Kết luận Hướng phát triển phân bổ công suất SC FDMA

Luận văn này đã trình bày một nghiên cứu về phân bổ công suất cho kênh đường lên trong mạng chuyển tiếp sử dụng SC-FDMA. Các phương pháp phân bổ công suất tối ưu đã được đề xuất và đánh giá. Kết quả nghiên cứu cho thấy tiềm năng của việc áp dụng các phương pháp phân bổ công suất tối ưu để cải thiện hiệu suất của hệ thống. Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các thuật toán phân bổ công suất thích ứng với các điều kiện kênh truyền thay đổi nhanh chóng, hoặc tích hợp các kỹ thuật học máy (machine learning) để dự đoán và tối ưu hóa phân bổ công suất.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu và đóng góp mới

Nghiên cứu này đã đóng góp vào việc phát triển các phương pháp phân bổ công suất hiệu quả cho kênh đường lên trong mạng chuyển tiếp sử dụng SC-FDMA. Các kết quả nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của việc áp dụng các phương pháp phân bổ công suất tối ưu để cải thiện hiệu suất của hệ thống. Đặc biệt, các phương pháp OPA với thuật toán Water-filling đã cho thấy sự cải thiện đáng kể về hiệu suất so với EPA.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo và ứng dụng thực tế

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc phát triển các thuật toán phân bổ công suất thích ứng với các điều kiện kênh truyền thay đổi nhanh chóng. Nghiên cứu cũng có thể mở rộng sang các mô hình mạng phức tạp hơn, như mạng đa hop hoặc mạng có nhiều nút chuyển tiếp. Ứng dụng thực tế của nghiên cứu này có thể là trong các hệ thống thông tin di động 5G và 6G, nơi mạng chuyển tiếp và SC-FDMA đóng vai trò quan trọng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU những đặc trưng của kênh truyền vô tuyến, phân tích và so sánh hai kỹ thuật SC- FDMA và OFDMA. Để kiểm chứng, đề tài đề xuất các mô hình cụ thể để đánh giá chất lượng kỹ thuật SC-FDMA. Từ các mô hình mạng chuyển tiếp giới thiệu ở chương trước, chương 3 sẽ đề xuất các mô hình cụ thể cho kênh đường lên, mô hình hóa thành các bài toán phân bổ công suất, từ đó đưa ra các giải thuật tối ưu cho việc phân bổ công suất ở các nút chuyển tiếp. Ngoài ra chương này còn đề cập đến vấn đề tối ưu mô hình mạng chuyển tiếp đa nút (multi-relay) được trình bày qua các cơ chế lựa chọn relay tối ưu.

Chương 4 bao hàm việc trình bày các thông số mô phỏng của các mô hình trong chương 2 và chương 3; tiến hành mô phỏng và tổng hợp các kết quả mô phỏng đạt được để từ đó đưa ra các nhận xét, đánh giá ứng với từng kết quả mô phỏng để kiểm chứng với cơ sở lý thuyết đã trình bày. Chương 5 của luận văn sẽ tóm tắt lại những công việc đã nghiên cứu, những gì đã đạt được, đồng thời đề xuất các hướng bổ sung, phát triển cho đề tài. 8 Chương 2 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Chương này tập trung đưa ra cơ sở lý thuyết về một vài khía cạnh trong công nghệ truyền thông di động, giới thiệu các chuẩn công nghệ truyền thông vô tuyến; cơ sở mô hình mạng chuyển tiếp (relay network), đặc điểm kênh truyền vô tuyến cũng như kỹ thuật đa truy nhập cho kênh vô tuyến đường lên (uplink).1 Giới thiệu các công nghệ truyền thông vô tuyến Truyền thông vô tuyến (không dây) là sự truyền nhận thông tin giữa hai hay nhiều điểm liên kết với nhau mà không bằng bất kì dây dẫn điện nào. Các hệ thống không dây trong ngành viễn thông có thể cung cấp các dịch vụ cho các thiết bị hay ứng dụng vô tuyến ở khoảng cách ngắn hoặc khoảng cách xa.

Một trong những khía cạnh phát triển mạnh mẽ nhất của công nghệ không dây đó là truyền thông di động với 5.9 tỷ thuê bao di động trên toàn thế giới ở năm 2011, tăng đến 6.7 tỉ năm 2013 (chiếm 95% dân số của thế giới) và dự đoán sẽ là 8.5 tỷ thuê bao di động vào năm 2016, theo thông kê và ước tính của ITU. Theo đó, các điện thoại di động sử dụng sóng vô tuyến để thực hiện các cuộc gọi (thoại) có thể từ khắp nơi trên thế giới. Ngoài ứng dụng cuộc gọi thoại, truyền thông di động ngày càng có nhiều dịch vụ khác cung cấp cho người dùng như: truyền nhận dữ liệu vô tuyến bằng cách sử dụng các chuẩn công nghệ trong các hệ thống mạng với phạm vi phủ sóng, hiệu suất hoạt động, tốc độ truyền tải dữ liệu. khác nhau; ví dụ như Wi-fi (IEEE 802.11 a,b,g,n), Cellular (GSM, GPRS, 3G, 4G), truyền thông vệ tinh di động, mạng cảm biến vô tuyến hoặc các ứng dụng trong quốc phòng, công nghiệp, y tế, giáo dục.1 Sơ lược quá trình hình thành các chuẩn truyền thông di động Các chuẩn công nghệ này được 3GPP (3rd Generation Partnership Project) tạo ra nhằm thể hiện những bước phát triển nhảy vọt theo từng giai đoạn thời gian của mạng thông tin di động.

Các chuẩn này được tạo ra theo từng gian đoạn thời gian với các tên gọi khác nhau cho mỗi phiên bản (Releases). Tham khảo các chuẩn công nghệ truyền thông được liệt kê trong bảng 2. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Bảng 2.1: Các chuẩn công nghệ truyền thông (en.org/wiki/3GPP) Phiên bản Thời gian phát hành Thông tin Phase 1 1992 GSM Phase 2 1995 GSM, EFR Codec Release 96 1997 Q1 GSM, 14.4 kbit/s User Data Rate Release 97 1998 Q1 GSM, GPRS Release 98 1999 Q1 GSM, AMR, EDGE, GPRS for PCS1900 Release 99 2000 Q1 UMTS 3G, CDMA Release 4 2001 Q2 UMTS 3G, CDMA, all-IP Core Network Release 5 2002 Q1 Giới thiệu IMS and HSDPA Release 6 2004 Q4 Hệ thống tích hợp với Wireless LAN và thêm HSUPA, MBMS, cải tiến IMS Release 7 2007 Q4 Tập trung giảm latency, cải thiệu QoS,ứng dụng real-time, HSPA+, SIM, EDGE Evo- lution Release 8 2008 Q4 LTE, All-IP network (SAE), OFDMA,FDE, MIMO, Dual-cell HS- DPA Release 9 2009 Q4 Cải tiến SAE, WiMAX, LTE/UMTS,Dual- cell HSDPA với MIMO, Dual-cell HSUPA Release 10 2011 Q1 LTE-A, IMT Advanced 4G, Multi-cell HS- DPA Release 11 2012 Q3 Advanced IP, Service Layer, Het- Nets,CoMP, IDC Release 12 2014 Q2 Cải thiện Advanced IP, Energy Efficiency, Cải thiện LTE/LTE-A, High quality video Release 13 Dự kiến 2015 Ngoài ra cũng cần phải kể đến sự phát triển của các thế hệ mạng di động, cho tới thời điểm hiện tại mạng truyền thông 4G đã và đang được triển khai ở các nước Bắc Mĩ, Châu Âu, Nga, Trung Quốc, Ấn Độ, Úc, một số nước Châu Á. Riêng ở Việt Nam, đến năm 2014 vẫn đang sử dụng chủ yếu là 2G, 3G và đang có kế hoạch triển khai mạng 4G vào năm 2015.

Trong tương lai, mạng di động sẽ tiếp tục phát triển cùng với đó là các chuẩn và thế hệ công nghệ truyền thông không dây sẽ xuất hiện theo nhu cầu ngày càng cao của đời sống xã hội, được minh họa trong bảng 2. Mặc dù mạng 4G chỉ vừa mới xuất hiện và hoạt động nhưng các tổ chức viễn thông quốc tế đã bắt đầu những bước đi trong việc nghiên cứu phát triển mạng 5G. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI Bảng 2.2: Số liệu từng thế hệ mạng di động từ 1G – 5G tham khảo trong [1]. Thế Thời Nền tảng Công nghệ Băng thông Lĩnh vực hệ gian 1G 1980 - Analog AMPS, 14.4 Kbps Thoại 1990 NMT,TACS (đỉnh) 2G 1990 - Dữ liệu số TDMA, 9.4 Dữ liệu và thoại 2000 băng hẹp CDMA Kbps 2.5G 2001 - Dữ liệu gói GPRS 20-40 Kbps; Đa phương tiện, 2004 170 Kbps streaming, web (đỉnh) browse 3G 2004 - Gói dữ liệu CDMA 500-700 Đa phương tiện, 2005 số băng rộng 2000, EDGE Kbps; 3.5G 2006 - Dữ liệu gói HSPA 1-3 Mbps; Dung lượng, tốc độ 2010 14.4 Mbps dữ liệu cao (đỉnh) 4G 2010 - Gói dữ liệu WiMax, 3-5 Mbps; Băng thông cao, high 2020 số băng rộng LTE, Wi-fi 100-300 streaming, độ linh , all IP, băng Mbps(đỉnh) động cao thông cao 5G >.

LAS-CDMA Ít nhất Băng thông, hiệu suất 2020 ,OFDM , 1Gbps cao, độ tin cậy cao MC-CDMA, UWB, IPv6 2.2 Chuẩn công nghệ LTE và LTE-Advanced + Long term evolution (LTE): LTE (Long Term Evolution, nghĩa là tiến hóa dài hạn), công nghệ này được coi như công nghệ di động thế hệ thứ 4 (4G, nhưng thực chất LTE mới chỉ được coi như 3,9G) tham khảo thêm ở [8, 9]. LTE là một chuẩn cho công nghệ truyền thông dữ liệu không dây và là sự tiến hóa của các chuẩn GSM/UMTS trước đây. Mục tiêu của LTE là tăng dung lượng và tốc độ dữ liệu của các mạng dữ liệu không dây bằng cách sử dụng các kỹ thuật điều chế và xử lý tín hiệu số (DSP) mới được phát triển vào đầu thế kỷ 21 này. Một mục tiêu cao hơn là thiết kế lại và đơn giản hóa kiến trúc mạng thành một hệ thống dựa trên nền IP với độ trễ truyền dẫn tổng giảm đáng kể so với kiến trúc mạng 3G.

Giao diện không dây LTE không tương thích với các mạng 2G và 3G, do đó nó phải hoạt động trên một phổ vô tuyến riêng biệt xem thêm ở [10]. LTE được hãng NTT DoCoMo của Nhật đề xuất đầu tiên vào năm 2004, các nghiên cứu về tiêu chuẩn mới chính thức bắt đầu vào năm 2005. Tiêu chuẩn LTE được hoàn 11 2. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI thành vào tháng 12 năm 2008 và dịch vụ LTE đầu tiên được hãng TeliaSonera khai trương ở Oslo và Stockholm (Sweden - Thụy Điển) vào cuối năm 2009.

Đặc tả kỹ thuật LTE (en.org/wiki/LTE) như sau: • Tốc độ tải xuống đỉnh lên tới 299.6 Mbit/s và tốc độ tải lên đạt 75. • Trễ truyền dẫn dữ liệu tổng thể thấp (thời gian trễ đi-về dưới 5 ms), trễ tổng thể cho chuyển giao thời gian thiết lập kết nối nhỏ hơn so với các công nghệ truy nhập vô tuyến kiểu cũ. • Cải thiện hỗ trợ cho tính năng di động, thiết bị đầu cuối di chuyển với vận tốc lên tới 350 km/h hoặc 500 km/h vẫn có thể được hỗ trợ tùy thuộc vào băng tần sử dụng. • OFDMA được dùng cho kênh đường xuống, SC-FDMA dùng cho kênh đường lên để tiết kiệm công suất được giới thiệu trong [6, 11].

• Hỗ trợ cả hai hệ thống dùng FDD và TDD cũng như FDD bán song công với cùng công nghệ truy nhập vô tuyến. • Hỗ trợ cho tất cả các băng tần hiện đang được các hệ thống IMT sử dụng của ITU-R. • Tăng tính linh hoạt phổ tần: độ rộng phổ tần 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz và 20 MHz đều được chuẩn hóa. • Hỗ trợ kích thước tế bào từ bán kính hàng chục m (femto và picocell) lên tới các macrocell bán kính 100 km.

Trong dải tần thấp hơn dùng cho các khu vực nông thôn, kích thước tế bào là 5 km. Trong khu vực thành phố và đô thị, băng tần cao hơn (như 2,6 GHz ở Châu Âu) được dùng để hỗ trợ băng thông di động tốc độ cao. Trong trường hợp này, kích thước tế bào có thể chỉ còn 1 km hoặc ít hơn. • Hỗ trợ ít nhất 200 thiết bị đầu cuối hoạt động trong mỗi tế bào có băng thông 5MHz.

• Đơn giản hóa kiến trúc: phía mạng E-UTRAN chỉ gồm các eNode B. • Hỗ trợ hoạt động với các chuẩn cũ (GSM/EDGE, UMTS và CDMA2000). Người dùng có thể bắt đầu một cuộc gọi hoặc truyền dữ liệu trong một khu vực sử dụng chuẩn LTE, nếu không có mạng LTE thì người dùng vẫn có thể tiếp tục hoạt động nhờ các mạng GSM/GPRS hoặc UMTS dùng WCDMA hay thậm chí là mạng của 3GPP2 như cdmaOne hoặc CDMA2000). • Giao diện vô tuyến chuyển mạch gói.

• Hỗ trợ cho MBSFN (mạng quảng bá đơn tần). Tính năng này có thể cung cấp các dịch vụ như Mobile TV dùng cơ sở hạ tầng LTE, và là một đối thủ cạnh tranh cho truyền hình dựa trên DVB-H. Mạng LTE xuất hiện từ phiên bản Release 8. Về cấu trúc, một mạng thông thường được chia thành 2 phần: một là phần truy cập vô tuyến và hai là phần lõi mạng được minh họa như hình 2.

Đối với LTE, phần truy cập vô tuyến là E-UTRAN và phần lõi mạng là EPC. E-UTRAN bao gồm các điều chế, nén header, cơ chế chuyển giao; còn 12 2. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI EPC bao gồm nạp tải, quản lý linh động như trong [4]. Xem thêm về hệ thống LTE đầy đủ hơn trong [12].1: Cấu trúc hệ thống LTE trong Release 8 [4].