Luận văn Thạc sĩ Công nghệ điện tử viễn thông: Nghiên cứu quy hoạch phủ sóng LTE cho khu vực Thái Nguyên

Chia sẻ: Tomjerry001 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:70

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là trình bày tổng quan về các hệ thống thông tin di động. Trình bày tổng quan về mạng LTE. Ứng dụng quy hoạch cho khu vực Thái Nguyên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Công nghệ điện tử viễn thông: Nghiên cứu quy hoạch phủ sóng LTE cho khu vực Thái Nguyên

QU N TR ỜNG I HỌ NG NGHỆ NGUYỄN THỊ HINH NGHIÊN ỨU QUY HO H PHỦ SÓNG LTE HO KHU VỰ THÁI NGUYÊN LU N V N TH S NG NGHỆ IỆN T - VIỄN TH NG H N I – 2014
QU N TR ỜNG I HỌ NG NGHỆ ************** NGUYỄN THỊ HINH NGHIÊN ỨU QUY HO H PHỦ SÓNG LTE HO KHU VỰ THÁI NGUYÊN Ngành: ông nghệ iện Tử - Viễn Thông huyên ngành: Kỹ thuật iện tử Mã số: 60 52 02 03 LU N V N TH S NG NGHỆ IỆN T - VIỄN TH NG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Quốc Tuấn H N I – 2014
LỜI M O N Tôi xin m o n nh ng g tôi vi t i y là hoàn toàn h nh thống không s o h p, nh ng k t qu o mô ph ng trong luận v n h t ng ông ố t t tài liệu nào i m i h nh th thông tin sử ng trong luận v n ngu n gố và tr h n r ràng Tôi xin hoàn toàn hịu tr h nhiệm n u u hiệu s o h p k t qu t tài liệu kh H N n y th n năm 2 4 TÁ GIẢ NGUYỄN THỊ HINH i
LỜI ẢM N Trong th i gi n h tập, nghiên u và hoàn thiện luận v n, m ã nhận s gi p r t tận t nh và hu o th y ô gi o trong kho iện tử – Viễn thông Tr ng ih ông nghệ, ih quố gi àN i u tiên m xin gửi l i m n s u sắ t i P S TS Nguyễn Quố Tu n, ng i ã tận t nh h ng n và gi p m hoàn thành luận v n tốt nghiệp th sỹ trong suốt th i gi n v qu m ng xin m n qu th y ô, nh hị và n t i kho iện tử - Viễn thông, ih ông nghệ ã nh ng g p kịp th i và h, gi p m trong suốt qu tr nh nghiên u luận v n này Ngoài r , m ng xin ày t l ng i t n s u sắ n gi nh, n , nh ng ng i ã luôn ng h m trong suốt qu tr nh h tập và hoàn thành h ng tr nh ào t o Th sỹ t i kho iện tử – Viễn thông, ih ông nghệ M m ãn l và ố gắng hoàn thiện luận v n ng t t nhiệt t nh và n ng l m nh, tuy nhiên không thể tr nh kh i nh ng thi u s t, r t mong nhận nh ng ng g p qu u qu th y ô và n m xin h n thành m n H N n y 10 t n năm 2 4 HỌ VIÊN NGUYỄN THỊ HINH ii
NH M K HIỆU V TỪ VI T T T K hiệu T Vi t Tắt Nghĩ One Generation Cellular ệ thống thông tin i ng th 1G hệ th nh t Second Generation Cellular ệ thống thông tin i ng th 2G hệ th h i Third Generation Cellular ệ thống thông tin i ng th 3G hệ th Four Generation Cellular ệ thống thông tin i ng th 4G hệ th t 3GPP Third Generation Patnership Project D n h p t th hệ 3 ACK knowl g m nt T n hiệu x nhận T n hiệu x nhận BCCH Broadcast Control Channel Kênh iều khiển qu ng BCH Broadcast Channel Kênh qu ng BW Band Width B ng thông CDMA Code Division Multiple Access truy ập ph n hi th o mã CP Cycle Prefix Tiền tố l p DL Downlink ng xuống Enhance Data rates for GSM Tố liệu t ng ng ho EDGE Evolution m ng SM i ti n EUTRAN Evolved UMTS Terrestrial Radio Access M ng truy nhập vô tuy n i ti n eNodeB Enhance NodeB No B i ti n EPC Evolved Packet Core M ng l i g i FDMA Frequency Division Multiple Access truy ập ph n hi th o t n số FDD FrequencyDivision Duplexing h p kênh ph n hi th o t n số FEC Forward Error Correction Sử l i h i ti p GSM Global System for Mobile ệ thống i ng toàn u GERAN M ng truy nhập vô tuy n GSM/EDGE Radio Access Network GSM/EDGE GPRS General Packet Radio Service Dị h v g i vô tuy n thông ng GI Guard Interval Kho ng o vệ HDTV High Definition Television Tivi ph n gi i o HSOPA High Speed OFDM Packet Access Truy ập g i OFDM tố o HSPA High Speed Packet Access Truy nhập g i tố o HSS Home Subscriber Server Qu n l thuê o PAP Tỷ số ông su t ỉnh trên ông Peak-to-Average Power Ratio su t trung nh P2P Point to Point iểm n iểm PDSCH Physical Downlink Shared Channel Kênh vật l hi sẻ ng xuống iii
PUCCH Physical Uplink Control Channel Kênh vật l iều khiển ng lên PBCH Physical Broadcast Channel Kênh vật l qu ng PCCH Paging Control Channel Kênh iều khiển tin nhắn PCH Paging Channel Kênh tin nhắn QoS Quality of Services h t l ng ị h v RLC Radio Link Control iều khiển k t nối vô tuy n RRC Radio Resource Control iều khiển tài nguyên vô tuy n RB Resource Block Khối tài nguyên RE Resource Element Thành ph n tài nguyên RSRP Reference Signal Receive Power ông su t thu t n hiệu th m kh o RSRQ Receive Power Reference Signal h t l ng thu t n hiệu th m Receive Quality kh o RS Reference Signal T n hiệu th m kh o SDR Software - Defined Radio Ph n mềm nhận ng vô tuy n SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số t n hiệu trên nhiễu SCFDMA Single Carrier Frequency Division truy ập ph n hi th o t n multiple Access số tr gi o n s ng m ng SMS Short Message Service Tin nhắn ngắn SUMIMO Single User Multi Input Multi Output n us r- ng vào ng r TDMA Time Division Multiple Access truy ập ph n hi th o th i gi n TDMA Time Division Multiple Access truy ập ph n hi th o th i gi n TTI Time Transmit Interval Kho ng th i gi n phát TDD Time Division Duplexing h p kênh ph n hi th o th i gi n TPC Transmit Power Command Lệnh ông su t ph t UMB Ultra Mobile Broadband Di ng ng r ng mở r ng UL Uplink ng lên UTRAN UTMS Terrestrial Radio Access M ng truy nhập vô tuy n m t Networks t UTMS Universal Telecommunication Mobile ệ thống thông tin i ng System UE User Equipment Thi t ị ng i ng (Di ng) VHE Virtual Home Environment Voice IP Môi tr ng nhà o VoIP Voice IP Tho i sử ng P WCDMA Wideband Code Division Multiple truy ập ph n hi th o mã Access ng r ng WAP Wireless Applicaion protocol i o th ng ng không y iv
M L L M O N .................................................................................................. 0 L M N ........................................................................................................ ii D N M K UV T V T TẮT ....................................................... iii M L ............................................................................................................. iv D N M B N ............................................................................................ vii D N M N N .................................................................................. viii L M U ........................................................................................................ 1 Ư N 1 TỔN QU N Á T N T ÔN T N D N ............ 2 1 1 Lị h sử ph t triển hệ thống thông tin i ng ................................. 2 1 1 1 Th hệ 1 (First n r tion) ................................................................ 3 1 1 2 Th hệ 2 (S on n r tion) ........................................................... 4 1 1 3 Th hệ 3 (Thir n r tion) ............................................................... 4 114 ông nghệ 4 ........................................................................................ 6 12 i i thiệu về ông nghệ LT ...................................................................... 7 1 2 1 M t số tr ng m ng LT ........................................................... 8 1 2 1 1 Tố liệu ỉnh ...................................................................... 8 1212 trễ............................................................................................ 8 1 2 1 3 Thông l ng ng i ng ............................................................. 9 1 2 1 4 Kh n ng i ng ......................................................................... 9 1 2 1 5 S linh ho t ng thông và ph t n số .................................. 9 1 2 1 6 V ng o ph ............................................................................. 10 1 2 2 T ng qu n về ng ownlink LT ................................................... 10 1 2 2 1 Mô h nh ng xuống LT ....................................................... 10 1 2 2 2 Ph ng th truy nhập OFDM ........................................... 12 1 2 2 3 Ki n trúc khung gói tin .............................................................. 13 1 2 2 4 Kênh vật l ownlink LT ....................................................... 15 123 Ư l ng kênh truyền LT ............................................................... 18 1 2 3 1 Mô h nh t n hiệu ......................................................................... 18 1232 tr thử nghiệm l ng kênh ........................................... 18 v
1233 n ng ................................................................................... 20 1 2 4 Mô h nh kênh truyền nt n M MO ................................................ 21 Ư N 2 QUY O M N LT ........................................................... 23 2 1 ịnh m ng không y ............................................................................ 23 211 ịnh truy ập m ng LT ................................................................ 24 2 1 1 1 ịnh u vào LT ........................................................... 24 2112 ịnh ur LT ............................................................. 25 2 1 1 3 Qu tr nh ịnh LT .............................................................. 25 2 2 Quy ho h hi ti t m ng LT .................................................................... 26 2 3 Quy ho h v ng v ng ph s ng ................................................................ 29 2 4 Quy ho h ung l ng .............................................................................. 33 241 ịnh thông l ng i ng trung nh ............................................. 33 242 Ư l ng l u l ng truy ập và y u tố v t qu .............................. 35 2.4.3 T nh to n sit trên ung l ng ..................................................... 36 Ư N 3 ỨN D N QUY O P Ủ SÓN LT CHO VÙNG THÁI NGUYÊN ............................................................................................................. 37 31 i i thiệu ................................................................................................... 37 3 2 Quy ho h ung l ng ............................................................................... 39 321 số liệu thống kê trong khu v kh o s t ..................... 40 3.2.2 L u l ng ll.................................................................................... 42 3 3 Quy ho h v ng ph và x ịnh vị tr sit ............................................... 45 331 i i thuật M-PAM (Modified – PAM) ............................................... 48 3 3 2 h n v ng ............................................................................................ 49 333X ịnh số no B ............................................................................. 51 3 3 4 Nhận x t về gi i thuật và kh n ng p ng th t ........................... 54 K T LUẬN V ƯỚN P ÁT TR ỂN Ề T ............................................. 55 T L UT MK O .................................................................................... 56 P L ............................................................................................................. 57 vi
NH M BẢNG B ng 1 1 Tỷ lệ ng thông và RBs ..................................................................... 15 B ng 2.1 : Các giá trị K sử d ng cho tính toán vùng ph sóng ........................... 32 B ng 2.2: Thông l ng ll ng xuống trung bình c a LTE ........................... 34 B ng 3.1: Thống kê m t số dịch v d liệu ......................................................... 41 vii
NH M H NH ẢNH Hình 1.1: Mô hình hệ thống ng xuống LTE v i MIMO 2x2 ......................... 11 nh 1 2: OFDM và OFDM .............................................................................. 13 nh 1.3: C u trúc frame LTE ............................................................................. 13 nh 1 4: Fr m lo i 2 ......................................................................................... 14 nh 1 5: Kênh ng xuống LTE ...................................................................... 15 nh 1 6: K hiệu tham chi u downlink LTE sử d ng tiền tố l p normal .......... 17 nh 1 7: Q tr nh truyền trên ng downlink LTE ........................................ 17 Hình 1.8: Tùy ch n cân b ng cho LTE, miền th i gian và miền t n số .............. 20 nh 1 9: Mô h nh truyền nt n M MO .......................................................... 21 nh 1 10: mô h nh M MO trên ng downlink LTE ................................ 22 Hình 2.1: Quá trình quy ho ch m ng không dây nói chung ................................ 23 nh 2 2: ịnh c m ng LTE............................................................................... 26 Hình 2.3: Quy ho h l u l ng và ph s ng l u l ng ...................................... 28 Hình 2.4 : Thuật toán tối u gi a dung l ng và diện tích vùng ph sóng ......... 29 Hình 2.5: Các tham số c a mô hình Walfisch-Ikegami ....................................... 31 nh 3 1: S vùng Thái Nguyên và lân cận theo Google map ....................... 38 nh 3 2: S vùng Thái Nguyên và lân cận theo Google satellite .................. 39 nh 3 3: Thông l ng tho i mô ph ng theo các gi i thuật lập lịch ................... 44 Hình 3.4: Công c Universal map download ....................................................... 46 Hình 3.5: File b n số vùng thành phố Thái Nguyên ....................................... 47 Hình 3.6: B n quy ho ch ph sóng vùng Thái Nguyên .................................. 47 Hình 3.7: B n rút g n quy ho ch ph sóng vùng Thái Nguyên ..................... 48 Hình 3.8: Số hóa b n khu v c xét .......................................................... 50 Hình 3.9: B n số thành phố Thái Nguyên và ph cận .................................... 50 Hình 3.10: B n quy ho ch m ng thông tin i ng thành phố Thái Nguyên . 53 Hình 3.11: Khu v t tr m................................................................................ 53 viii
LỜI MỞ U Trong nh ng n m g n ây thông tin i ng là m t trong nh ng lĩnh v ph t triển nh nh nh t viễn thông Nhu u sử ng on ng i ngày àng t ng về số l ng và h t l ng, ị hv ph ng tiên m i ngày àng ng nh : tho i, vi o, h nh nh và liệu Do thể p ng nhu u sử ng ngày àng o, hệ thống thông tin i ng ã không ng ng i ti n và huẩn h ởi t h trên th gi i Việ hệ thông thông tin i ng ti n lên 4 là m t iều t t y u Th hệ i ng th 4 LT là m t u h m ng UMTS huẩn h ởi 3 PP R l8 ể th o kịp s ph t triển m ng vô tuy n ng thông r ng v i ung l ng và tố truyền t i liệu m o LT k h ho t trên m t số thi t ị i ng nh sm rtphon s, l ptops, t l ts gi p ng i ng truy nhập nt rn t v i tố o và sử ng ị hv Về m t kỹ thuật, LT thể ho t ng trên i t n r ng t 1 4Mhz lên n 20Mhz, i thiện ung l ng và v ng ph hệ thống, h tr truyền nt n M MO, gi m hi ph trên ng truyền và thể t h h p v i hệ thống m ng i ng ng t n t i sẵn Việt N m, hiện n y 3 ng ph t triển r m r và ể ti n lên 4 không nx n Th o tin t Tập oàn B u h nh viễn thông Việt N m (VNPT), n vị này v hoàn thành việ lắp t tr m BTS sử ng ho ị h v vô tuy n ng r ng ông nghệ LT , ông nghệ tiền 4 u tiên t i Việt N m và ông N m Á ểh nhập v i xu th hung, em ã h n ề tài “Nghiên u quy ho h ph s ng LT ho khu v Th i Nguyên ” ể h i nghiên u, t m hiểu kĩ h n về ông nghệ m i này Luận v n mg m 3 h ng h ng 1: Trình bày t ng qu n về hệ thống thông tin i ng h ng 2 : Tr nh ày t ng qu n về m ng LT h ng 3 : Ứng ng quy ho h ho khu v Th i Nguyên K t luận và r nh ng ề xu t trong t ng l i ho luận v n ng th i liệt kê nh ng ngu n và tài liệu th m kh o khi th hiện luận v n 1
H NG 1 TỔNG QU N Á HỆ THỐNG TH NG TIN I NG 1.1. Lịch sử phát triển của các hệ thống thông tin di động Khi các ngành thông tin qu ng ng vô tuy n ph t triển th t ởng về thi t ị iện tho i vô tuy n r i và ng là tiền th n m ng thông tin i ng s u này N m 1946, m ng iện tho i vô tuy n u tiên thử nghiệm t i ST Louis, ng Missouri Mỹ S u nh ng n m 50, việ ph t minh r h t n n ng nh h ởng l n n lĩnh v thông tin i ng Ứng ng linh kiện n n vào thông tin i ng ã i thiện m t số nh iểm mà tr y h khắ ph Thuật ng thông tin i ng t ào r i vào nh ng n m 70, khi k t h p v ng ph s ng riêng lẻ thành ông, ã gi i ài to n kh về ung l ng Tháng 12-1971 hệ thống llul r kỹ thuật t ng t (FM), ở i t n số 850Mhz r .D trên ông nghệ này n n m 1983, m ng iện tho i i ng MPS ( v n Mo il Phon S rvi ) ph v th ng m i u tiên t i hi go, n Mỹ S u hàng lo t huẩn thông tin i ng r i nh : Nordic Mobile Telephone (NTM), Total Access Communication System (T S) i i o n này g i là hệ thống i ng t ng t th hệ u tiên (1 ) v i i t ng hẹp, t t hệ thống 1 sử ng iều h t n số FM ho àm tho i, iều h kho ị h t n FSK (Fr qu n y Shift K ying) ho t n hiệu và kỹ thuật truy ập sử ng là FDM (Fr quency Division Multiple Access) [20]. Th hệ th 2 (2 ) ph i n trong suốt thập niên 90 S ph t triển ông nghệ thông tin i ng th hệ th h i ng tiện h n ã làm ng n l ng thuê o i ng trên toàn u y là th i kỳ huyển it ông nghệ t ng t sang công nghệ số i i o n này hệ thống thông tin i ng số nh : GSM-900MHZ (Global System for Mobile), DCS-1800MHZ (Digital Cordless System), PDC - 1900Mhz (Personal Digital Cellular), IS-54 và IS-95 (Interior St n r ) Trong SM là tiền th n h i hệ thống D S, PD hệ thống sử ng kỹ thuật TDM (Tim Division Multipl ss) ngo i tr S-95 sử 2
ng kỹ thuật DM ( o Division Multipl ss) Th hệ 2 kh n ng ung p ị hv ng, tiện h h tr ho ông nghệ thông tin, ho phép thuê o th hiện qu tr nh huyển v ng quố t t o kh n ng gi liên l trong m t iện r ng khi h i huyển t quố gi này s ng quố gi kh Th hệ th (3 ), t n m 1992 i nghị th gi i truyền thông ành ho truyền thông m t số i t n ho hệ thống i ng 3 : ph r ng 230M z trong it n2 z, trong 60M z ành ho liên l vệ tinh S u Liên iệp Quố T Truyền Thông (U T) h tr ng m t hệ thống i ng quố t toàn uv i n IMT-2000 sử ng trong i 1885-2025MHz và 2110- 2200MHz Th hệ 3 g m kỹ thuật: W- DM (Wi n DM ) kiểu FDD và TD-CDMA (Tim Division DM ) kiểu TDD M tiêu MT- 2000 là giúp cho các thuê o liên l v i nh u và sử ng ị hv truyền thông trên ph m vi th gi i, v i l u l ng it i t 144K it/s trong v ng r ng và lên n 2M ps trong v ng ị ph ng Dị h v ắt u vào n m 2001- 2002[20]. n t , m ng thông tin i ng u tiên r i vào n m 1992 v i kho ng 5 000 thuê o i nhà ung p ị h v thông tin i ng l n là Mo ifon (VMS) r i n m 1993 – liên o nh gi ông ty u h nh viễn thông VN (VNPT) và tập oàn OMV K (Thuỵ iển ) và Vin fon trung t m ị h v viễn thông ( P ) thu VNPT r i n m 1996 n n m 2002 Sfon tập oàn T L OM àn Quố và th ng 6/2004 Vi tt ll ông Ty Viễn Thông Qu n i ng vào u u h y u nhà kh i th làm ho gi gi m xuống và ị hv àng ng [10]. 1.1.1. T ế ệ G (F rst Generat on) Th hệ 1 iểm: - Ph ng th truy nhập: FDM - Dị h v n thu n là tho i - h tl ng th p - B o mật k m M t số hệ thống iển h nh: 3
- NMT (Nor i Mo il T l phon ): sử ng ng t n 450Mhz triển kh i t i n Bắ Âu vào n m 1981 - TACS (Total Access Communication System): triển kh i ở nh vào n m 1985 - MPS ( v n Mo il Phon Syst m): triển kh i t i Bắ Mỹ vào n m 1978 t i ng t n 800Mhz 1.1.2. T ế ệ 2G (Second Generat on) ệ thống m ng 2 tr ng ởi ông nghệ huyển m h kỹ thuật số Kỹ thuật này hi m u th h n 1 v i iểm s u: - Dung l ng t ng - h tl ng tho i tốt h n - tr ị h v số liệu ( t ) - Ph ng th truy nhập: TDM , DM ng hẹp M t số hệ thống iển h nh: - SM ( lo l Syst m for Mo il Phon ) sử ng ph ng th truy ập TDMA triển kh i t i h u Âu - D-AMPS (IS-136-Digit l v n Mo il Phon Syst m) sử ng ph ng th truy ập TDM triển kh i t i Mỹ - IS-95 ( DM On ) sử ng ph ng th truy ập DM triển kh i t i Mỹ và àn Quố - PDC (Personal Digit l llul r) sử ng ph ng th truy ập TDM triển kh i t i Nhật B n 1.1.3. T ế ệ 3G (T rd Generat on) M ng 3 tr ng ởi tố liệu o, p ity hệ thống l n, t ng hiệu qu sử ng ph t n và nhiều i ti n kh m t lo t huẩn công nghệ i ng 3 , t t ều trên DM , o g m: UMTS ( ng FDD l n TDD), CDMA2000 và TD-SCDMA: - UMTS ( ôi khi n g i là 3 SM) sử ng kỹ thuật truy ập WCDMA. UMTS huẩn ho ởi 3 PP UMTS là ông nghệ 3 l h n ởi h u h t nhà ung p ị hv SM/ PRS ể i lên 3 Tố liệu 4
tối là 1920K ps (g n 2M ps) Nh ng trong th t tố này hỉ t m 384K ps thôi ể i ti n tố liệu 3 , h i kỹ thuật SDP và SUP ã ề nghị Khi 2 kỹ thuật này triển kh i, ng i t g i hung là SP SP th ng i t n nh là ông nghệ 3,5 - SDP : T ng tố ownlink ( ng xuống, t No B về ng i ng i ng ). Tố tối l thuy t là 14,4M ps, nh ng trong th t n hỉ tt m 1,8M ps (ho tốt lắm là 3,6M ps) Th o m t o o S th ng 7 n m 2008, 207 m ng SDP ã và ng ắt u triển kh i, trong 207 ã th ng m i ho ở 89 n trên th gi i - SUP : t ng tố uplink ( ng lên) và i ti n QoS Kỹ thuật này ho ph p ng i ng uplo thông tin v i tố lên n 5,8M ps (l thuy t) ng trong ng o o trên S , 51 nhà ung p ị h v thông tin i ng ã triển kh i m ng SUP ở 35 n và 17 nhà ung p m ng lên k ho h triển kh i m ng SUP - DM 2000: o g m DM 2000 1xRTT (Radio Transmission Technology), CDMA2000 (Evolution -Data Optimized) và CDMA2000 EV- DV(Evolution -D t n Voi ) DM 2000 huẩn ho ởi 3 PP2 DM 2000 là ông nghệ 3 l h n ởi nhà ung p m ng CdmaOne. - CDMA2000 1xRTT: chính th ông nhận nh là m t ông nghệ 3G, tuy nhiên nhiều ng i x m n nh là m t ông nghệ 2,75 ng h n là 3 Tố 1xRTT thể t n 307K ps, song h u h t m ng ã triển kh i hỉ gi i h n tố p k ở 144K ps - CDMA2000 EV-DO: sử ng m t kênh liệu 1,25M z huyên iệt và thể ho tố liệu n 2,4M ps ho ng xuống và 153K ps ho ng lên. 1xEV-DO R v h tr truyền thông g i P, t ng tố ng xuống n 3,1M ps và iệt thể ẩy tố ng lên n 1,2M ps Bên nh , 1xEV-DO R v B ho ph p nhà ung p m ng g p n 15 kênh 1,25M z l i ể truyền liệu v i tố 73,5M ps 5
- CDMA2000 EV-DV: t h h p tho i và liệu trên ng m t kênh 1,25MHz. CDMA2000 EV-DV ung p tố p k n 4,8M ps ho ng xuống và n 307K ps ho ng lên Tuy nhiên t n m 2005, Qu l omm ã ng vô th i h n việ ph t triển 1x V-DV v ph n nhà ung p m ng DM nh V rizon Wir l ss và Sprint ã h n V-DO. - TD-S DM là huẩn i ng ề nghị ởi " hin ommuni tions St n r s sso i tion" và TU uyệt vào n m 1999 y là huẩn 3 Trung Quố TD-SCDMA dùng song công TDD. TD-S DM thể ho t ng trên m t ãi t n hẹp 1,6M z ( ho tố 2M ps) h y 5M z ( ho tố 6M ps) Ngày xu t hành TD-S DM ã ị ẩy l i nhiều l n Nhiều thử nghiệm về ông nghệ này ã iễn r t u n m 2004 ng nh trong th vận h i Olympi g n y . .4. Côn n ệ 4G Khi nh n vào t ng l i, u h i h nh tr ho nhà ung p thi t ị m ng là khi nào và t i s o ng i ng n n m ng không ys u3 M i m y n m tr , iện tho i là ng ng u tiên i ng h Vài n m s u th SMS (Short M ss g S rvi ) trở thành ng ng truyền liệu i ng u tiên vào thị tr ng i h ng n n y th nh ng m ng iện tho i i ng n gi n nh t ng kh n ng truyền SMS o ởi yêu u th p về ng thông n thể x m SMS h nh là ị h v tiên phong nh ng ị h v truyền liệu kh nh -m il i ng, uyệt W i ng và nhiều ị h v kh n Nh ng ng ng nh vậy trở thành hiện th nh s xu t hiện m ng không y truyền g i liệu th o gi o th P n n y th ung l ng m ng 3 và 3 5 v n ho yêu u về n wi th ng ng này và số l ng ng i ng hiện Nh ng ã thể th y trong t ng l i không x , m t số xu h ng sẽ làm t ng yêu u về ng thông M t số ông nghệ không y hiện ng x y ng ho ng trong gi i o n triển kh i n u, thi t k ể p ng nhu ut ng l i này: LT 3 PP, SP + và Wim x uh i t r là trong ối nh nh vậy, nh ng ông nghệ nào là 3 hiện n y, và ông nghệ nào x m là 4 trong t ng l i? 6
1.2. Giới thiệu về công nghệ LTE Trong v ng m t vài n m g n y, h ng t th y r ng ông nghệ i ng sử ng ng thông r ng ngày àng trở nên n thi t khi mà ng i ng i ng ngày àng trở nên qu n thu v i việ truy nhập ng thông r ng t n i nào h n, không hỉ là ở nhà ho n i làm việ ể p ng nhu u , 3 PP ã huẩn h m t ông nghệ i ng th hệ m i tên g i LT v i m tiêu k th và th y th ho m ng 2 và 3 hiện n y LT hy v ng sẽ ung pm t h tl ng ị h v tốt h n so v i m ng t tr nn y M h khi 3 PP huẩn h m ng LT là ung p m t nền t ng ho s ph t triển ông nghệ truy nhập vô tuy n h ng n tố truyền nhận liệu m o, gi m trễ, t ng hiệu su t ph t n, sử ng ng thông linh ho t, tối u h hiệu su t hệ thống khi ng i ng i huyển, LT là th hệ th t t ng l i huẩn UMTS o 3 PP ph t triển UMTS th hệ th trên W DM ã triển kh i trên toàn th gi i ể m o t nh nh tr nh ho hệ thống này trong t ng l i, th ng 11/2004 3 PP ã ắt u n nh m x ịnh ph t triển về l u ài ho ông nghệ i ng UMTS v i tên g i Long T rm volution (LT ) LT x m nh m t gi i ph p ể sử ng tốt h n ng ị h và ị h v tiêu tốn r t nhiều ng thông trên thi t ị i ng ng i ng hiện n y S u y h ng t sẽ iểm qu m t số tr ng trong hệ thống LT og m thông số hiệu su t hệ thống, ph ng th truy nhập OFDM trên ng ownlink ng nh mô h nh truyền nt n M MO sử ng ho m ng i ng LT 3 PP t r yêu u o ho LT , o g m gi m hi ph ho m i it thông tin, ung p ị h v tốt h n, sử ng linh ho t ng t n hiện và ng t n m i, n gi n h ki n tr m ng v i gi o ti p mở và gi m ng kể n ng l ng tiêu th ở thi t ị u uối m tiêu ông nghệ này là: - Tố ỉnh t th i v i ng thông 20Mhz: - T i lên: 50 M ps - T i xuống: 100 M ps - Dung l ng liệu truyền t i trung nh m t ng i ng trên 1Mhz so v i m ng SDP R l 6: 7
- T i lên: g p 2 n3l n - T i xuống: g p 3 n4l n - o t ng tối u v i tố i huyển thuê o là 0-15 km/h V n ho t ng tốt v i tố t 15-120 km/h V n uy tr ho t ng khi thuê o i huyển v i tố t 120-350 km/h (thậm h 500 km/h t y ng t n) - hỉ tiêu trên ph i m o trong n k nh v ng ph s ng 5km, gi m chút ít trong ph m vi n 30km T 30-100km th không h n h - ài ng thông linh ho t: thể ho t ng v i ng t n 1 25Mhz, 1.6 Mhz, 10Mhz, 15Mhz và 20Mhz hiều lên và hiều xuống tr h i tr ng h p ài ng lên và ng xuống ng nh u ho không ể t m tiêu này, sẽ r t nhiều kĩ thuật m i p ng, trong n i ật là kĩ thuật vô tuy n OFDM ( truy ập ph n hi th o t n số tr gi o), kĩ thuật nt n M MO (Multipl nput Multipl Output) Ngoài r hệ thống này sẽ h y hoàn toàn trên nền P ( ll- P N twork), và h tr h i h FDD và TDD. 1.2.1. Một số đặc trưng của mạng LTE 1.2.1.1. Tốc độ dữ liệu đỉnh LTE h tr việ tố liệu ỉnh t ng ng kể m t h nh nh h ng Tố ỉnh h tr sẽ tỷ lệ vào r ng ng t n h r ng tố này ng thể ph thu vào số l ng nt n truyền và nhận t i U V i u h nh n nh s u: - hiều xuống: 2 antenna thu trên UE - hiều lên: 1 antenna phát trên UE M ng LT thể h tr tố ỉnh t th i là 100M /s trên ng thông 20Mhz (hiệu su t ph 5 ps/ z) ho ng xuống và 50 Mb/s trên ng thông 20Mhz (hiệu su t ph 2 5 ps/ z) ho ng lên. 1.2.1.2. Độ trễ Trễ ng truyền kênh ng i ng ph i t h n 5 ms m t hiều và th i gi n huyển ti p kênh iều khiển ph i t h n 50ms t tr ng th i ng s ng tr ng th i ho t ng và t h n 100ms t tr ng th i h s ng tr ng th i ho t ng ối v i m ng LT , trễ th i gi n th t n hiệu th p h n nhiều so v i m ng 2 , 8
3 iều này kỳ qu n tr ng ởi v h u h t ng ng liên qu n n h nh nh và tho i ều trên việ truyền liệu ng g i gi m ng i ng và thi t ị i ng u uối v i nh u V khi g i quố t t iện tho i i ng ( thể thông qu Skyp h y thẻ g i quố t - ng Voi P), n u th i gi n trễ t n hiệu nh th t ngh u ên ki n i s m và ng l i, ho nh v i ị h v Str ming Vi o th th i gi n hiển thị h nh nh ng nh nh h n 1.2.1.3. Thông lượng người dùng Thông l ng ng i ng ng nh hiệu su t ph t n trong m ng LT o h n so v i th hệ m ng i ng tr y thể,thông l ng trên ng ownlink o g p 3 - 4 l n so v i tiêu huẩn SDP n trên ng uplink, thông l ng trung nh ng og p2 n 3 l n so v i R l s 6 UL h r ng gi trị này ng tỷ lệ v i r ng ng thông ph t n 1.2.1.4. Khả năng di động M ng LT tối u h ối v i ng i ng i huyển tố th p t 0 n 15 km/h Tuy nhiên k t nối v n thể uy tr ối v i U i huyển tố o lên t i 350 km/h thậm h là 500km/h 1.2.1.5. Sự linh hoạt của băng thông và phổ tần số LT thể ho t ng ở m t số i t n nh 1,25Mhz; 1,6Mhz; 2,5M z; 5 Mhz; 10Mhz; 15Mhz; 20Mhz trên ng ownlink l n uplink Việ t ng t nh linh ho t ph t n nh vậy sẽ gi p ho việ triển kh i trở nên ễ àng h n r t nhiều V nh ối v i W DM yêu u r ng ng thông ố ịnh là 5Mhz, n t i m t số v n ề về việ vào p ng t i m t số quố gi n u nh ng thông này ã sử ng ởi m ng 2 SM ho DM On ng nhiên ng thông àng r ng th tố liệu ỉnh àng o LT h tr mô hình truyền song ông ph n hi th o t n số FDD và truyền song ông ph n hi th o kh th i gi n TDD Thêm vào , k t nối thể iễn r ở i t n số n và k p FDD sử ng i t n k p ởi v truyền n2 ng uplink và ownlink ph i sử ng 2 t n số kh nh u gi 2 ph n u không t n hiệu thu và ph t sẽ nhiễu l n nh u trong khi TDD thể sử ng it n n ởi v ng uplink và ownlink thể hi sẻ hung i t n số 9
1.2.1.6. Vùng bao phủ V ng o ph ll ph thu nhiều vào y u tố ị l và i t n sử ng, thể h tr k h th t ào th y i t n k nh hàng h m t (f mto ll và pi o ll) lên t i m ro ll n k nh hàng h km T i khu ngo i thành và ng i t n số th p, ph m vi ll tối u th ng là 5km, tuy nhiên có thể h tr lên t i 30km thậm h 100km th hiệu su t ho t ng hệ thống v n thể h p nhận Trong khu v thành thị, i t n số o và mật us r ày , v ng o ph ll thể hỉ là 1km ho th p h n 1.2.2. Tổn quan về đườn downl nk LTE S truyền n iễn r t tr m gố n thi t ị ng i ng g i là ng ownlink và ng l i g i là ng uplink Trong m ng LT , tr m gố BS g i là No B và tr m ng i ng MS g i là U OFDM h n làm ph ng th truy nhập trên ng ownlink ho m ng LT Truyền nhận trên ng uplink sử ng gi o th S FDM Tuy nhiên trong ph m vi luận v n này h ng t hỉ ề ập n ng ownlink trong m ng LT 1.2.2.1. Mô hình đường xuống LTE S k th p ông nghệ m i, M MO-OFDM sử ng th hiện yêu u gi o iện vô tuy n LT mô h nh ng xuống LT sử ng trong mô ph ng và mô t ở h nh i v i h i nt n truyền và h i nt n nhận Trong kênh n liệu u vào nhị ph n u tiên huyển i thành 2 kênh liệu song song ởi s nối ti p song song huyển i T ng kênh liệu song song iều h v i s ng m ng t n số kh nh u ng h sử ng mô h nh lập n h m s o kh nh u (QPSK, 16Q M, 64Q M) B n h m s o là m t h ể hỉ ịnh h nh sin iên o và/ho ph ho liệu nhị ph n u vào iều h ho mô h nh h m s o oh n ể hiệu qu ng thông v tố liệu o trong LT 10