Universitatea POLITEHNICA din BucureștiFacultatea de Electronică, Telecomunicații și Tehnologia Informației

Semnale in transmisia de mare viteza LTE

Absolvent:Dumitru-Valentin NEDELOIUSIVA

2014

2

Cuprins

• Introducere• Banda de frecvente• Tipuri de modulatie• Tehnica de acces multiplu• Cadrul radio• Protocoale• Parametri LTE• Harta acoperire

3

Introducere•LTE este un sistem wireless, de bandă larga, cu pachete comutate.

• Reprezintă o reţea de tip integral IP, bazat pe protocolul de baza TCP/IP

al Internetului, iniţial dezvoltat pentru comunicaţii între calculatoare.

• în reţelele de comunicaţii, prin TCP/IP se realizează servicii de voce,

video sau mesagerie.

•LTE reprezintă o nouă etapă în trecerea de la modelul de trafic cu

circuite comutate, specific transmisiilor de voce către modelul de trafic

exclusiv cu comutarea pachatelor.

4

Banda de frecvente

LTE

5

Banda de frecvente

•LTE trebuie sa opereze in banda de frecvente definite de 3GPP

•In FDD, frecventa de uplink trebuie sa fie intotdeauna frecventa mai joasa, deoarece telefonul are o putere mai mica de emisie decat statia de baza.

•FDD minimizeaza riscul interferentelori intre retelele din zone adiacente sau care utilizeaza canale de frecvente adiacente, prin transmiterea semnalelor uplink (receptia statiei de baza) si downlink (emisia statiei de baza) pe frecvente separate

•Frecventele mai joase furnizeaza o arie de acoperire mai mare

•Sunt necesare mai putine site-uri pentru a furniza nivelele cerute de acoperire si calitate a serviciului

6

Tipuri de modulatii•Modulatii folosite in LTE:•QPSK, 16QAM si 64 QAM•In functie de calitatea semnalului pot fi transmise 2,4 respectiv 6 biti/simbol, prin schimbarea fazei si amplitudinii semnalului

7

Tehnica de acces multipla•Este bazata pe OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) în downlink şi pe SC-FDMA (“Single-Carrier Frequency Division Multiple Access”) în uplink;

•Se permite duplexare FDD (“Frequency Division Duplexing”) şi TDD (“Time Division Duplexing”);

•Stratul 1 permite utilizarea mai multor lărgimi de bandă: 1.4, 3, 5, 10,15, 20MHz;

8

Tehnica de acces multipla

•Transmitatorul foloseste multiple subpurtatoare ortogonale pentru a modula informatia in paralel si și apoi le trimite printr-o transformata Fourier rapidă inversă (IFFT), care este o însumare ponderată a acestor simboluri independente•Separarea subputatoarelor este de 15KHz;•In functie de banda utilizatata numarul de subpurtatoare este variabil;

9

Cadrul radio LTE

•Cadrul LTE are o durata de 10ms. Acesta este impartit in 10 subcadre de o 1ms; •Fiecare subcadru este impartit in 2 sloturi de cate 0.5 ms•Fiecare slot contine cate 6 sau 7 simboluri OFDM in functie de lungimea prefixului ciclic.

10

Cadrul radio LTE

Fiecare slot reprezinta un bloc fizic de resurse (Physical Resource Blocks (PRBs).•Fiecare bloc de resurse este format din 12 subpurtatoare si cate 6/7 simboluri OFDM•Blocul fizic de resurse contine cate 7x12=84 elemente de resursa (Resurse Element) format dintr-un simbol/purtatoare;•QPSK=2biti; 16QAM=4biti; 64QAM=6biti;

11

Viteza maxima in LTE• Presupunem ca avem 20Mhz banda• Normal CP (Cyclic Prefix)• 4x4 MIM0• 64QAM

12subpurtatoare x 7 simboluri OFDMA x 100 blocuri de resurse x 2 sloturi = 16800 RE pentru un subcadru; Fiecare RE poate transporta un simbol modulat 2/4/6 biti;

16800 RE/ subcadrux 6 =100800biti/ms

100800 x 1000 = 100800000 biti/secunda

Aproximativ 100Mbiti/transmitator( 1x1)

4x4 MIMO – 400 Mbiti/s

12

Protocoale

Analizand stiva de protocoale din planul de control se observa ca functiile RRC care erau in mod traditional implementate pe RNC sunt implementate in varianta evoluata la eNodB

Functiile realizate de RRC:•Radiodifuzarea informatiilor de sistem•Paging•Functii de mobilitate•Masuratori, raportari si controlul UE

13

Parametri LTE•Lățime de bandă: LTE este un sistem OFDMA scalabil, suporta a lărgimi de bandă de canal de 1,4, 3, 5, 10, 15, și 20 MHz.•Subpurtatoarele : subpurtatoarele LTE sunt distanţate exact la 15 kHz.•Antene: LTE suporta sisteme de antene multiple : patru antene de transmisie și patru antene de receptie MIMO (4x4).•Timpul unui cadru: Un singur cadru are 10ms lungime.•Duplex: Majoritatea sistemelor LTE va folosi Frequency Division Duplexing (FDD), unde canale separate pentru uplink si downlink pot fi folosite simultan. •Codare: În funcţie de conţinutul care trebuie trimis, codarea convoluţionala sau codarea turbo pote fi utilizata pentru protejarea datelor. •Modulatie: trei scheme de modulatie sunt folosite pentru transmisia de date. Quadrature Phase Shift Keying (QPSK),Quadrature Amplitude Modulation (16QAM) și 64QAM•Acces multiplu: LTE foloseste traditional OFDMA pentru downlink, dar foloseste Single Carrier FDMA SC-FDMA) pentru uplink

14

Harta acoperire

15

Mulţumesc pentru atenţie!