BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG<br />
<br />
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG<br />
<br />
BÀI GIẢNG<br />
<br />
IT<br />
<br />
QUY HOẠCH VÀ TỐI ƯU MẠNG<br />
3G UMTS VÀ 4G LTE<br />
<br />
T<br />
<br />
(Lưu hành nội bộ)<br />
<br />
P<br />
<br />
Biên soạn: TS. Đặng Thế Ngọc (Chủ biên)<br />
ThS. Nguyễn Viết Minh<br />
ThS. Nguyễn Viết Đảm<br />
ThS. Phạm Thị Thúy Hiền<br />
<br />
Hà nội, 12/2014<br />
<br />
Mục lục<br />
<br />
MỤC LỤC<br />
MỤC LỤC ................................................................................................................................... i<br />
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................................ ix<br />
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................................... xvi<br />
LỜI NÓI ĐẦU ......................................................................................................................... xix<br />
CHƯƠNG 1 ................................................................................................................................ 1<br />
QUY HOẠCH VÀ TỐI ƯU WCDMA UMTS .......................................................................... 1<br />
1.1 Mở đầu .............................................................................................................................. 1<br />
1.1.1 Chất lượng, dung lượng và các vấn đề kinh tế trong thiết kế mạng. ......................... 1<br />
1.1.2 Mục tiêu quy hoạch vô tuyến ..................................................................................... 2<br />
1.1.3. Quy trình quy hoạch mạng WCDMA ....................................................................... 3<br />
<br />
IT<br />
<br />
1.1.4. Những thách thức trong quy hoạch mạng WCDMA ................................................ 4<br />
1.2. Các phương pháp quy hoạch mạng vô tuyến WCDMA .................................................. 4<br />
1.2.1. Phương pháp dựa trên tổn hao đường truyền ............................................................ 4<br />
1.2.2. Phương pháp quy hoạch dựa trên mô phỏng ............................................................. 9<br />
<br />
T<br />
<br />
1.2.3. Lựa chọn site ........................................................................................................... 13<br />
1.2.4. Mô hình truyền lan .................................................................................................. 16<br />
1.2.5. Quỹ đường truyền ................................................................................................... 19<br />
<br />
P<br />
<br />
1.2.6. Công suất kênh chung đường xuống ....................................................................... 28<br />
1.2.7. Tính công suất phát đường xuống ........................................................................... 33<br />
1.2.8. Điều khiển công suất vòng hở đường lên ................................................................ 40<br />
1.2.9. Chuyển giao mềm.................................................................................................... 46<br />
1.2.10. Quy hoạch mã ngẫu nhiên hóa .............................................................................. 52<br />
1.3 Triển khai và lập cấu hình site ........................................................................................ 55<br />
1.3.1 Lựa chọn site ............................................................................................................ 55<br />
1.4 Tối ưu hóa cấu hình ô ..................................................................................................... 58<br />
1.4.1 Tối ưu hóa các tham số và mục tiêu ......................................................................... 58<br />
1.4.2 Thuật toán tìm kiếm nâng cao .................................................................................. 59<br />
1.4.3 Quá trình tối ưu hóa ................................................................................................. 60<br />
1.5 Tổng kết .......................................................................................................................... 62<br />
CHƯƠNG 2 .............................................................................................................................. 64<br />
i<br />
<br />
Mục lục<br />
<br />
QUY HOẠCH DUNG LƯỢNG, VÙNG PHỦ VÀ ĐỊNH CỠ CHO HSPA UMTS ............... 64<br />
2.1 Mở đầu ............................................................................................................................ 64<br />
2.2 So sánh quy hoạch Rel'99 UMTS và HSPA ................................................................... 65<br />
2.3 Các thủ tục định cỡ HSPA .............................................................................................. 66<br />
2.3.1 Định cỡ phạm vi bao phủ ............................................................................................. 66<br />
2.3.2 Định cỡ- giới hạn dung lượng (giới hạn mã) ........................................................... 67<br />
2.4. Lập mô hình định cỡ HSPA ........................................................................................... 68<br />
2.4.1. Định cỡ dựa trên “công bằng tài nguyên”................................................................... 68<br />
2.4.2 Định cỡ dựa trên”Fair Throughput” ......................................................................... 73<br />
2.4.3 Đo đạc dựa trên “Enhanced Fair Throughput”......................................................... 75<br />
2.4.4 Quá trình đo đạc đa dịch vụ tổng hợp ...................................................................... 79<br />
<br />
IT<br />
<br />
2.4.5. Đo đạc tác động che tối ........................................................................................... 80<br />
2.5 Kịch bản liên quan đến HSPA RF và thủ tục ................................................................. 85<br />
2.6. So sánh hiệu năng định cỡ giữa UMTS (Rel'99) và HSPA ........................................... 86<br />
2.7. Tổng kết ......................................................................................................................... 91<br />
CHƯƠNG 3 .............................................................................................................................. 93<br />
<br />
T<br />
<br />
CÁC KỸ THUẬT LẬP BIỂU VÀ TỐI ƯU HÓA TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN CHO HSDPA<br />
VÀ LTE .................................................................................................................................... 93<br />
3.1 Mở đầu ............................................................................................................................ 93<br />
<br />
P<br />
<br />
3.1.1 Mục tiêu và bối cảnh ................................................................................................ 93<br />
3.1.2 Quản lý tài nguyên vô tuyến cho các hệ thống vô tuyến tiên tiến........................... 93<br />
3.2 Quản lý tài nguyên vô tuyến cho các mạng UMTS phát triển ........................................ 95<br />
3.2.1 Lớp con MAC .......................................................................................................... 95<br />
3.2.2 Lớp con RLC ........................................................................................................... 96<br />
3.2.3 Lớp con PDCP ......................................................................................................... 96<br />
3.2.4 Lớp con RRC ........................................................................................................... 96<br />
3.3 Tổng quan lập biểu gói trong HSPA ............................................................................... 97<br />
3.4 Tổng quan lập biểu gói trong LTE .................................................................................. 99<br />
3.4.1 Điều khiển đăng nhập vô tuyến ................................................................................ 99<br />
3.4.2 Lập biểu gói đường lên .......................................................................................... 100<br />
3.4.3 Lập biểu gói đường xuống ..................................................................................... 101<br />
3.4.4 Lập biểu gói miền thời gian và tần số ................................................................... 102<br />
ii<br />
<br />
Mục lục<br />
<br />
3.4.5 Lập biểu và lập biểu liên tục .................................................................................. 102<br />
3.5. Các mô hình của kỹ thuật lập biểu HSPA và LTE ...................................................... 103<br />
3.5.1 Giao thức lập biểu công bằng tài nguyên .............................................................. 103<br />
3.5.2 Kỹ thuật lập biểu cân bằng thông lượng ............................................................... 104<br />
3.5.3 Phương pháp tối đa CIR (Max C/I) ....................................................................... 104<br />
3.5.4 Giao thức lập biểu công bằng phụ thuộc kênh (FCDS) ........................................ 107<br />
3.5.5 Lập biểu dựa trên số điểm ..................................................................................... 109<br />
3.6 Các kỹ thuật lập biểu tối ưu mới cho trường hợp đa dịch vụ ....................................... 109<br />
3.6.1 Khái niệm về thiết kế xuyên lớp ............................................................................ 109<br />
3.6.2 Mô tả khái quát các giao thức ................................................................................ 110<br />
3.6.3 Kỹ thuật lập biểu tối ưu hóa theo cấu hình dịch vụ và yêu cầu ............................. 113<br />
<br />
IT<br />
<br />
3.7. Tổng kết ....................................................................................................................... 119<br />
CHƯƠNG 4 ............................................................................................................................ 120<br />
CÔNG NGHỆ LƯU LƯỢNG CHO HSDPA ........................................................................ 120<br />
4.1 Mở đầu .......................................................................................................................... 120<br />
4.2 Kiến trúc hệ thống......................................................................................................... 121<br />
<br />
T<br />
<br />
4.3. Mô hình nhóm khả dụng đầy đủ với lưu lượng BPP đa tốc độ ................................... 124<br />
4.3.1 Giả thiết cơ bản ...................................................................................................... 124<br />
4.3.2 Mô hình Erlang-Engset đa chiều ở mức Microstate............................................... 125<br />
<br />
P<br />
<br />
4.3.3 Nhóm khả năng đầy đủ với lưu lượng BPP ở mức Macrostate.............................. 126<br />
4.3.4 Phương pháp MIM-BPP ......................................................................................... 128<br />
4.4 Mô hình nhóm khả dụng đầy đủ với nén lưu lượng ..................................................... 129<br />
4.4.1 Mô hình cơ bản của nhóm lưu lượng đầy đủ với nén ............................................ 130<br />
4.4.2 Mô hình của nhóm khả dụng đầy đủ với nén không đồng đều .............................. 133<br />
4.5. Mô hình và tính toán cho giao diện vô tuyến .............................................................. 134<br />
4.5.1 Phân bổ tài nguyên của hệ thống mạng di động với khả năng mềm ...................... 135<br />
4.5.2 Phân bổ các đơn vị trong giao diện vô tuyến WCDMA ........................................ 138<br />
4.5.3 Mô hình phân tích của giao diện WCDMA ........................................................... 139<br />
4.6. Định cỡ giao diện Iub theo lưu lượng HSPA ............................................................... 143<br />
4.6.1 Kiến trúc điển hình của giao diện Iub ................................................................... 143<br />
4.6.2 Mô hình phân tích của giao diện Iub ..................................................................... 144<br />
4.7. Tổng kết ....................................................................................................................... 146<br />
iii<br />
<br />
Mục lục<br />
<br />
CHƯƠNG 5 ............................................................................................................................ 148<br />
QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN CHO TRUYỀN DẪN E-MBMS .......................... 148<br />
5.1 Mở đầu .......................................................................................................................... 148<br />
5.2. Dịch vụ MBMS ............................................................................................................ 149<br />
5.2.1 Hoạt động .............................................................................................................. 149<br />
5.2.2 Kiến trúc ................................................................................................................. 149<br />
5.2.3 Chế độ đa phương của MBMS .............................................................................. 151<br />
5.3. Điều khiển công suất trong chế độ MBMS cho WCDMA/HSPA ............................... 153<br />
5.3.1 Lý lịch công suất HS-DSCH .................................................................................. 154<br />
5.3.2 Lý lịch công suất DCH .......................................................................................... 155<br />
5.3.3 Lý lịch công suất FACH......................................................................................... 157<br />
<br />
IT<br />
<br />
5.4 Các kỹ thuật tiết kiệm công suất ................................................................................... 157<br />
5.4.1 Thiết lập công suất động (DPS) ............................................................................. 157<br />
5.4.2 Kết hợp phân tập vĩ mô ......................................................................................... 158<br />
5.4.3 Phân chia tốc độ ..................................................................................................... 159<br />
5.5 Các cơ chế lựa chọn kênh mang vô tuyến .................................................................... 160<br />
<br />
T<br />
<br />
5.5.1 Cơ chế đếm MBMS (TS 25.346) ........................................................................... 161<br />
5.5.2 Thuật toán chuyển đổi MBMS PTP / PTM (TR 25.922) ....................................... 161<br />
5.5.3 Cơ chế đề xuất trong 3GPP TSG RAN1 R1-02-1240 ............................................ 162<br />
<br />
P<br />
<br />
5.6 Cơ chế MBMS được đề xuất ........................................................................................ 163<br />
5.6.1 Đánh giá thực hiện ................................................................................................. 165<br />
5.7 Tổng kết ........................................................................................................................ 171<br />
CHƯƠNG 6 ............................................................................................................................ 173<br />
QUẢN LÝ VÙNG PHỦ VÀ NHIỄU KHI TRIỂN KHAI CÁC Ô FEMTO ......................... 173<br />
6.1. Mở đầu ......................................................................................................................... 173<br />
6.2 Các cân nhắc triển khai ................................................................................................. 175<br />
6.2.1 Phân bổ tần số ........................................................................................................ 175<br />
6.2.2 Lựa chọn UE của femtocell .................................................................................... 176<br />
6.2.3 Điều khiển truy nhập .............................................................................................. 177<br />
6.3 Thiết lập các thông số vô tuyến và giảm nhiễu đường xuống ...................................... 178<br />
6.3.1 Xây dựng vấn đề thiết lập các thông số vô tuyến. .................................................. 179<br />
6.3.2 Các kịch bản nhiễu đường xuống ........................................................................... 185<br />
iv<br />
<br />