Cuộc chạy đua của mạng di động 4G, LTE

Những bước tiến mới của mạng 4G, LTE

Gần đây trong một cuộc khảo sát về sử dụng công nghệ GSM, trên thế giới đã có hơn 80% nhà cung cấp dịch vụ di động đang sử dụng. Lý do chính để phát triển thị trường di động băng thông rộng với công nghệ HSPA, tiếp theo là LTE,  là hạ tầng sẵn có và số lượng người sử dụng đông đảo theo chuyên gia phân tích đánh giá.

Đặc tả kỹ thuật của công nghệ LTE có khả năng tương thích gần như hoàn hảo với công nghệ nền tảng GSM.Trong thực tế, hầu hết các hãng sản xuất thiết bị viễn thông hàng đầu thế giới: Alcatel-Lucent, Ericsson, Motorola, Nokia, Nokia Siemens Networks, Huawei, LG Electronics, Samsung, NEC, Fujitsu... đã nhận ra tiềm năng to lớn này và đã cùng bắt tay với các telco lớn trên thế giới thực hiện các cuộc thử nghiệm quan trọng trên công nghệ LTE và đã đạt những thành công đáng kể.

Các cuộc thử nghiệm và trình diễn này đã chứng tỏ khả năng tuyệt vời của công nghệ LTE và khả năng thương mại hóa LTE đã đến rất gần.

Trong cuộc chạy đua để trở thành để trở thành nhà khai thác mạng đầu tiên đưa vào vận hành thương mại các dịch vụ LTE, TeliaSonera đã về đích sớm nhất. Song hành với chiến dịch triển khai mạng 4G LTE, TeliaSonera cũng tiếp tục mở rộng mạng Turbo-3G (công nghệ HSPA) nhằm tăng dung lượng và khu vực phủ sóng.

Theo Wireless Intelligence, sẽ có khoảng 10-15 mạng LTE được đưa vào phục vụ vào cuối năm 2010 và lên đến 30 mạng vào cuối năm 2012. Tiếp theo, AT&T cũng có kế hoạch thương mại hóa LTE vào năm sau. Để đạt được các "thành tích" như thế, LTE phụ thuộc vào 3 yếu tố chính OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access); SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) và anten MIMO.

Tải xuống OFDM

Theo đặc tả kỹ thuật, hướng DL chế độ FDD và TDD đều dựa trên kỹ thuật OFDM truyền thống. Trong hệ thống OFDM, phổ tần số có sẵn được chia thành nhiều sóng mang, được gọi là các sóng mang thứ cấp. Mỗi sóng mang thứ cấp được điều chế độc lập bởi chuỗi dữ liệu tốc độ thấp. Trong miền thời gian, GI có thể được thêm vào mỗi ký hiệu để khử nhiễu liên ký hiệu OFDM do hiện tượng trì hoãn trong quá trình trải phổ. Trong E-UTRA, GI được chèn trước mỗi ký hiệu OFDM theo một chu kỳ nhất định. Đây là kỹ thuật có khả năng tránh được hiện tượng nhiễu đa đường và giúp việc xây dựng thiết bị thu đạt hiệu quả cao.

Tín hiệu OFDM với băng thông 5MHz, tương tự với các băng thông E-UTRA khác. Các ký hiệu dữ liệu được điều chế độc lập và được phát qua các Sub-carrier trực giao cách nhau liên tiếp với số lượng lớn. Hướng DL của E-UTRA sẽ sử dụng các kỹ thuật điều chế số QPSK, 16QAM và 64QAM.

Anten MIMO

MIMO là một phần tất yếu của LTE để đạt được các yêu cầu đầy tham vọng về thông lượng và hiệu quả trải phổ. MIMO cho phép sử dụng nhiều anten ở máy phát và máy thu.

Với hướng DL, MIMO 2x2 (2 anten ở thiết bị phát, 2 anten ở thiết bị thu) được xem là cấu hình cơ bản, và MIMO 4x4 cũng được đề cập và đưa vào bảng đặc tả kỹ thuật chi tiết. Hiệu năng đạt được tùy thuộc vào việc sử dụng MIMO. Trong đó, kỹ thuật ghép kênh không gian (spatial multiplexing) và phát phân tập (transmit diversity) là các đặc tính nổi bật của MIMO trong công nghệ LTE.