Trong tiến trình phát triển của xã hội loài người, sự ra đời của thông tin di động là một bước ngoặt lớn và thông tin di động đã nhanh chóng trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát triển, là lĩnh vực tiên phong, điều kiện kiên quyết cũng như cơ hội để mỗi quốc gia, mỗi dân tộc thu hẹp khoảng cách phát triển, tránh nguy cơ lạc hậu, tăng cường năng lực cạnh tranh. Cho đến nay, thông tin di động đã trải qua nhiều thế hệ. Thế hệ thứ nhất là thế hệ thông tin di động tương tự sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA). Thông tin di động thế hệ hai sử dụng kỹ thuật số với các công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) và theo mã (CDMA). Ngày nay, công nghệ thông tin di động 3G đã được đưa vào thương mại hóa, nhưng nhu cầu về chất lượng dịch vụ cũng như tốc độ dữ liệu vẫn ngày càng tăng. Do đó, sự phát triển sau 3G đang được các tổ chức đặc biệt là 3GPP nghiên cứu triển khai. Tiểu biểu cho công nghệ thông tin di động sau 3G là HSPA phát hành 7 (HSPA+) và LTE. Để đáp ứng nhu cầu về chất lượng dịch vụ và tốc độ dữ liệu, các công nghệ này đã được bổ sung thêm nhiều đặc tính mới và tiến bộ, một trong số đó là kỹ thuật đa anten MIMO.

Những năm gần đây các hệ thống đa anten MIMO đã trở thành các chủ đề thu hút nhiều tổ chức nghiên cứu trên toàn cầu. Hệ thống MIMO rất có triển vọng trong các hệ thống thông tin di động thế hệ sau bởi lẽ nó không chỉ cho phép đạt được hiệu quả sử dụng phổ tần cao hơn nữa mà còn có tính khả thi về phần cứng cũng như phần mềm do sự tiến bộ của các công nghệ xử lý tín hiệu số DSP và biến đổi tương tự số tốc ADC độ cao.

Với mục đích tìm hiểu sâu về kỹ thuật MIMO và ứng dụng thực tiễn của nó cũng như xu hướng phát triển của thông tin di động, em đã chọn đề tài “Kỹ thuật đa anten trong công nghệ thông tin di động 3G+”

Nội dung tìm hiểu của đồ án gồm 3 chương sẽ lần lượt trình bày các vấn đề sau:

Chương 1:Tổng quan về thông tin di động 3G+

Chương 1 của đồ án sẽ giới thiệu một cách khái quát về sự phát triển của hệ thống thông tin di động đồng thời trình bày những nét cơ bản nhất của hai công nghệ HSPA+ và LTE.

Chương 2:Tổng quan về kỹ thuật đa anten

Trong chương này, đồ án sẽ trình bày một số kỹ thuật đa anten cơ bản nhất cũng như các kỹ thuật đa anten được sử dụng trong hệ thống thông tin di động sau 3G.

Chương 3:Kỹ thuật đa anten trong HSPA+ và LTE

Chương 3 của đồ án trình bàykỹ thuật đa anten sử dụng trong HSPA+ và LTE và một số các vấn đề liên quan.

Do nhiều mặt còn hạn chế đồng thời trong quá trình tìm hiểu cũng mang nhiều tính chủ quan trong nhìn nhận nên nội dung của đề tài không tránh khỏi những sai sót. Tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp của các thầy cô và bạn đọc để đồ án được hoàn thiện hơn.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Tiến sỹ Nguyễn Phạm Anh Dũng và các thầy cô giáo trong bộ môn Vô tuyến đã tạo điều kiện tốt trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án. Tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã dành cho tôi sự quan tâm, giúp đỡ trong thời gian vừa qua và mong muốn tiếp tục nhận được những tình cảm quý báu đó trong cuộc sống và trong công tác.

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH VẼ

DANH MỤC BẢNG BIỂU

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G+

1.1. Mở đầu

1.2. Sự phát triển của thông tin di động

1.3. Tổng quan HSPA+

1.3.1. Khả năng của HSPA+

1.3.2. Đặc tính của HSPA+

1.3.2.1. MIMO

1.3.1.2. Điều chế bậc cao HOM

1.3.1.3. Kết nối gói liên tục CPC

1.4. Tổng quan công nghệ LTE

1.4.1. Các mục tiêu yêu cầu của LTE

1.4.1.1. Các khả năng của LTE

1.4.1.2. Hiệu năng hệ thống

1.4.1.3. Các khía cạnh liên quan tới triển khai

1.4.1.4. Quản lí tài nguyên vô tuyến

1.4.1.5. Các vấn đề về mức độ phức tạp

1.5. Tổng kết

CHƯƠNG 2

TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ĐA ANTEN

2.1. Mở đầu

2.2. Cấu hình đa anten

2.3. Lợi ích của kỹ thuật đa anten

2.4. Mô hình MIMO tổng quát

2.5. Kênh SVD MIMO

2.5.1. Mô hình kênh SVD MIMO

2.5.2. Mô hình hệ thống SVD MIMO tối ưu

2.6. Đa anten thu

2.6.1. Mô hình kênh phân tập anten thu

2.6.2. Sơ đồ kết hợp chọn lọc SC

2.6.3. Sơ đồ kết hợp tỷ lệ cực đại MRC

2.6.4. Kết hợp loại bỏ nhiễu IRC

2.7. Đa anten phát

2.7.1. Phân tập phát

2.7.1.1. Sơ đồ Alamouti hai anten phát với một anten thu

2.7.1.2. Sơ đồ Alamouti hai anten phát và Nr anten thu

2.7.1.1. Phân tập trễ

2.7.1.2. Phân tập trễ vòng CDD

2.7.1.3. Phân tập bằng mã hóa không gian thời gian

2.7.1.4. Phân tập dựa trên mã hóa không gian-tần số

2.7.2. Tạo búp sóng phía phát

2.8. Ghép kênh không gian

2.8.1. Nguyên lý cơ bản

2.8.2. Ghép kênh dựa trên tiền mã hóa

2.8.3. Xử lý bộ thu phi tuyến

2.9. Tổng kết

CHƯƠNG 3

KỸ THUẬT ĐA ANTEN TRONG HSPA+ VÀ LTE

3.1. Mở đầu

3.2. Kỹ thuật đa anten trong HSPA+

3.1.1. Truyền dẫn HSDPA-MIMO

3.1.2. Điều khiển tốc độ cho HSDPA-MIMO

3.1.3. HARQ kết hợp mềm cho HSDPA-MIMO

3.1.4. Tín hiệu điều khiển cho HSDPA-MIMO

3.1.5. Hỗ trợ kênh điều khiển đường lên MIMO

3.1.6. Năng lực UE

3.3. Kỹ thuật đa anten trong LTE

3.3.1.Phân tập phát sử dụng mã hóa khối không gian- tần số hai anten SFBC

3.3.2. Phân tập trễ vòng CDD

3.3.2. Tạo búp sóng

3.3.3. Ghép kênh không gian

3.3.4. Tín hiệu hoa tiêu truyền dẫn đa anten đường xuống

3.4. Tổng kết

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO