Tối ưu hóa sau thiết kế quy hoạch mạng LTE 4g

1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐÀO ANH PHƯƠNG TỐI ƯU HÓA SAU THIẾT KẾ, QUY HOẠCH MẠNG LTE/4G CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: 60.52.70 TÓM TẮ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NI - 2012 2 Luc hoàn thành ti: HC VIN CÔNG NGH N THÔNG ng dn khoa hc: TS Nguyn Ph Phn bi Phn bi Lu c bo v c Hi ng chm lui Hc vin Công ngh n thông Vào lúc: gi  Có th tìm hiu lui: - n ca Hc vin Công ngh n thông 3 MỞ ĐẦU i vi các nhà khai thác hin t dng công ngh 3G UMTS, con c vch ra m k th h tng mng GSM/UMTS có sn, gim thiu nhi, s dng công ngh mi nht nhm m bo t truyn s li  ng 4G. Mt s công ngh c nh          -SCDMA, MIMO, t c các công ngh c chun hóa bi các t chc vin thông trên th gii, làm nn tng cho vic sn xut thit b, xây dng các h thng ng dng và tích hp xây dng và phát trin mng LTE/4G. LTE/4G ha hn s cho t d liu truyn trên kênh xung (downlink) ln    và trên kênh lên (uplink) l       LTE/4G da trên nn tng  không còn chuyn m các th h 2G, 3G hin ti. Kin trúc mng ca LTE/4G s i mng 3G hin thi. Tuy nhiên mng LTE/4G vn có th tích hp mt cách d dàng vi mu này ht sc quan trng cho nhà cung cp trong vic mng trin khai LTE/4G mà không ci toàn b  h tng m Song song vi s phát trin ca công ngh ng ng dng ca các nhà khai thác, các nhà cung cp ng dng qun lý vn hành khai thác mng, ng dng phát trin dch v, thit k qui hoch mn hành nghiên cu xây dng các h thng ng dng sn sang cho vic xây dng mi, khai thác và qun lý mng LTE/4G. Cùng vi s phát trin ca mng 3G và tip theo s là mng 4G v  thông ln s m i phát trin các dch v vin thông mi vn mnh trên mng Internet, to u kin thun li, hp dn cho các nhà cung cp ni dung, cung cp các dch v giá tr eaming, Video on Demand, Music on Demand, Mobile Banking, Mobile TV, Multiplayer Games 4 Cùng vi công ngh, các gii pháp, thit b, chun tích hp và tri c hoàn thin sau nhng trin khai ca nhiu nhà khai thác trên th gii. Vic trin khai LTE/4G  Vit nam s c tin tt yi vi nn công nghip vin thông c. Công tác quy hoch thit k và quy hoch m   thng cung cp dch v  c không th thiu trong vic trin khai xây dng mt h thng mng ng. Theo các chuyên gia công ngh vin thông, các mng ng hit nhiu cho vic tng và nâng cao chng mng. i mng 3G và s là công tác rt quan trn chuyn giao phát trin lên 4G. Do vy, vic thc hi t k, quy hoch mt sc cn thit.  LTE/4G  : Tng quan v h thng LTE/4G  : V tng LTE/4G ng dng tng LTE/4G ti mt khu vc thuc thành ph cp 1 ti Vit Nam Kt lun : Toám tt kt qu nghiên c xut kin ngh 5 CHƯƠNG I  I.1. Nghiên cứu công nghệ LTE/4G I.1.1 Tổng quan về LTE/4G   n tr thành hin thc, khong 1.8 t i s s dng dch v  i dùng s s dng dch v  rng, ch yu là các dch v HSPA (High Speed Packet Access) và LTE (Long Term Evolution). i dùng có th duyt web hoc gi email bng cách s dng máy tính xách tay h tr HSPA, thay th nhng modem DSL c nh bng các thit b modem HSPA hoc dongle USB, gi hay nhn video hoc âm nhc b n thoi 3G. Vi dùng s c tri nghim dch v t  tác, mobile video blogging, games và các dch v chuyên nghip khác. Hình I.1 - Sự phát triển thuê bao băng rộng LTE/4G mang li nhiu li dùng và c nhng nhà cung cp dch v: 6 I.1.2 Chuẩn hóa LTE/4G c phát trin mi rt quan trng ca thông tin vô tuyng, bên cnh kin trúc mng IP-based. Kinh t phn ca SAE (System Architechture Evolution). Kin trúc LTE-SAE và các khái nic thit k  h tr mt cách hiu qu các mng s dng dch v IPbased rng rãi. Ki   c da trên s phát trin mng lõi GSM/WCDMA hin ti vi hon khai th  Công nghệ vô tuyến OFDM OFDM là mt hình thc bit cu ch t hu ch và ghép kênh. Trong OFDM, tín hic l u ch bng d lii và to thành sóng mang OFDM. OFDM s dng mt s l truy LTE/4G s dng OFDM  ng xung t trm gc tu cui. OFDM ng các yêu cu ca LTE/4G v ng ca di ph và cho phép các gii pháp giá r vthông rng, t cao.  Công nghệ Anten tiên tiến Các gii pháp anten tiên ti c gii thi     c s dng các yêu cu ca mng ng th h mi vi t d liu cao, vùng ph rng cao. Các gii pháp s dng nhiu anten tiên tin là chìa khóa quan tr c nhng mc tiêu trên. Không có mt gii pháp anten nào chung có th c mi ng cnh. Ví d, các dch v t d liu cao có th c vi gi  rng có th c vi vic s dng công ngh ng búp sóng. Công ngh n khai nhiuan trng, các công ngh này có th c trin khai dn: a) p: S dng phân tp trong không gian cho phép ci thin ng cng truyn, chng li nhng ng ca hiu ng. 7 b)    dng mng anten: Vic t ng trên mt hay nhiu c thc hin qua quá trình tin mã hóa hoc tao búp sóng. nh v tng khác nhau có th c phc v ng thi (MIMO). c)  ích kt hp trong không gian: Vic truyn các dòng tín hiu ti mt i  trên nhiu mic to bi s kt hp nhiu anten khác nhau.  Công nghệ MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Services) Vi MBMS, cùng mt nc truyi nhiu thuê bao ti mt khu vc nht nh, vùng dch v MBMS. Vùng dch v ng bao gm nhiu cell, mc dù có th cu hình bao ph m.  Các băng tần cho FDD và TDD LTE có th s dng ph tng, FDD hiu qu i s ng thit b h tr nhit s b sung tt, ví d i vi nhng khe tn s còn trng. Vì phn cng LTE là ging nhau i vi FDD và TDD (ngoi tr các b lc), nên nhng nhà cung cp có th s dng n TDD  thm  tit kic khi LTE thc s bùng n. n thm này, n s dng trong LTE  tn s nh  (bi).  h tr các t t n 20MHz, trên nhiu n và trin khai trên c t nhà cung cp có th cung cp LTE trên c n hin tn mi. Bảng I.1 Các băng tần FDD và TDD cho LTE n FDD UL (MHz) DL (MHz) 1 1920 MHz to 1980 MHz 2110 MHz to 2170 MHz 2 1850 MHz to 1910 MHz 1930 MHz to 1990 MHz 8 3 1710 MHz to 1785 MHz 1805 MHz to 1880 MHz 4 1710 MHz to 1755 MHz 2110 MHz to 2155 MHz 5 824 MHz to 849 MHz 869 MHz to 894 MHz 6 830 MHz to 840 MHz 875 MHz to 885 MHz 7 2500 MHz to 2570 MHz 2620 MHz to 2690 MHz 8 880 MHz to 915 MHz 925 MHz to 960 MHz 9 1749.9 MHz to 1784.9 MHz 1844.9 MHz to 1879.9 MHz 10 1710 MHz to 1770 MHz 2110 MHz to 2170 MHz n TDD UL/DL (MHz) a 1900 MHz to 1920 MHz; 2010 MHz to 2025 MHz b 1850 MHz to 1910 MHz; 1930 MHz to 1990 MHz c 1910 MHz to 1930 MHz d 2570 MHz to 2620 MHz I.1.3 Cơ chế truyền: OFDM đường xuống và SC-FDMA đường lên.  truyng xung ca LTE da trên công ngh OFDM, vic la ch này có nhiu lý do. Th nht, vì thi gian tín hii dài nên OFDM cung cp kh ng li tính lc la tn s khá tt. I.1.4 Lập lịch trình phụ thuộc kênh truyền và tương thích tốc độ Trung tâm c truyc s dng truyn dn kênh chia s,  n thi gian - tn s t ng chia s gia nh t  trong HSPA, mc dù có s khác nhau gi chia s thi gian và tn s trong LTE và thi gian và mã kênh trong HSPA. 9 I.1.5 Kiến trúc giao diện vô tuyến LTE/4G Gi thng liên lc hii khác, quá trình x lý c phân chia thành các lp giao thc khác nhau. Mc dù mt s lt rong WCDMA/HSPA, mt s lp khác có s khác bit. C lp lch trình MAC và hybrid ARQ vc s dng trong truyn qung bá thông tin h thu trúc giao thc LTE n ng truyn lên là giu tng truyn xung, mc dù có s khác bit trong vic la chnh dng truyn ti và truyn nhiu anten. D lic truyn  ng xunh dng gói tin IP trên mt trong các SAQ bearers.  Lớp Giao thức điều khiển kênh vô tuyến - RLC  Lớp điều khiển truy nhập - MAC  Các kênh logic và kênh truyền tải MAC cung cp các dch v ti dng các kênh logic, mt kênh logic i kiu cc phân loi thành: u khin, s dng cho truyu khin và cu hình cn thit cho hong ca h thng, s dng cho d lii dùng.  Tập hợp các kênh logic trong LTE bao gồm: - Kênh BCCH (Broadcast Control Channel) - Kênh PCCH (Paging Control Channel) - Kênh DCCH (Dedicated Control Channel - Kênh MCCH (Multicast Control Channel) - Kênh DTCH (Dedicated Traffic Channel) - Kênh MTCH (Multicast Traffic Channel)  Tập hợp các kiểu kênh truyền tải trong LTE bao gồm: - Kênh BCH (Broadcast Channel 10 - Kênh PCH (Paging Channel - Kênh DL-SCH (Downlink Shared Channel - Kênh MCH (Multicast Chanel - Kênh UL-SCH (Uplink Shared Channel Hình I.8 - Ánh xạ các kênh logic tới các kênh truyền tải  Lớp vật lý - PHY Lp vt lý chu trách nhim mã hóa, x lý HARQ lp vu ch, x lý ánh x tín hiu ti ngun tài nguyên tn s - thi gian vng.  Các trạng thái LTE/4G Trong LTE, mt thit b u cung có th có nhiu tr i : Hình I.12 - Các trạng thái LTE I.1.6 Kiến trúc hệ thống mạng LTE/4G Kin trúc h thng bao gm các thành phn ch [...]... thử nghiệm 25 KẾT LUẬN Đề tài Tối ưu hóa sau thiết kế, qui hoạch mạng LTE/ 4G nghiên cứu cụ thể giải pháp triển khai LTE/ 4G trên mạng 2G/3G, các vấn đề kỹ thuật liên quan đến tối ưu hóa mạng vô tuyến LTE/ 4G và ứng dụng tối ưu thử nghiệm một số khu vực nhỏ cho mạng LTE/ 4G đang triển khai thử nghiệm Đề tài là cơ sở chuẩn bị cho công tác tối ưu, đảm bảo chất lượng dịch vụ khi triển mạng LTE/ 4G trên nền tảng... chia vùng tối ưu  Phân tích lỗi  Điều chỉnh tham số II.5 Kết luận Chương II Chương II đã nêu các vấn đề chung, các tham số chính cho việc tối ưu hóa mạng, cũng như xây dựng kịch bản vận hành, khai thác và bản thiết kế tối ưu cho khu vực thử nghiệm mạng LTE/ 4G CHƯƠNG III ỨNG DỤNG TỐI ƯU HÓA CHO MẠNG LTE/ 4G TẠI MỘT KHU VỰC THUỘC THÀNH PHỐ CẤP 1 TẠI VIỆT NAM III.1 Hệ thống Cell-Planning LTE/ 4G tích hợp... quá trình tối ưu hóa mạng LTE/ 4G III.3.1 Dự kiến các chỉ số đánh giá KPI lấy trên hệ thống giám sát III.3.2 Dự kiến các chỉ số đánh giá KPI đo kiểm chất lượng mạng III.4 Kết luận Chương III Chương III nêu tổng quan sơ bộ về hệ thống Enterprise của Aircom là một hệ thống hỗ trợ lập kế hoạch, tối ưu hóa mạng và báo cáo, thiết kế chi tiết thử nghiệm hệ thống LTE/ 4G cũng như công tác tối ưu hóa một số... trúc hệ thống mạng Với các công tác chuẩn bị như đã nêu trên, cùng với việc đã nâng cấp hệ thống lên HSPA+, hệ thống mạng sẵn sàng cho công tác thử nghiệm và thuận lợi cho việc nâng cấp lên công nghệ LTE/ 4G CHƯƠNG II VẤN ĐỀ TỐI ƯU TRONG MẠNG LTE/ 4G II.1 Các vấn đề chung về tối ưu hóa mạng TTDĐ 2G/3G và LTE/ 4G II.1.1 Mục tiêu và quy trình chung trong tối ưu mạng vô tuyến Mục tiêu của tối ưu là nhằm đảm... lý thiết kế tối thiểu hóa số lượng node Hình I.13 - Mạng truy nhập vô tuyến LTE: các node và các giao diện  Mạng lõi LTE/ 4G –EPC (evolved Packet Core) Mạng lõi WCDMA/HSPA và LTE đều kế thừa từ mạng lõi GSM, mạng lõi được xây dựng cho LTE là phát triển từ GSM/GPRS và nó cần có một cái tên mới để phân biệt, đó là EPC (Evolved Packet Core) chỉ bao gồm chuyển mạch gói Nguyên lý thiết kế của LTE đó là tối. .. module tối ưu Trong giai đoạn trước, Vinaphone sử dụng hệ thống Cell-Planning của Aircom, Enterprise phiên bản V6.1 hỗ trợ công tác quy hoạch, thiết kế và tối ưu mạng GSM/2G & WCDMA/3G Để chuẩn bị cho công tác thử nghiệm mạng LTE/ 4G, cũng như triển khai mạng LTE/ 4G, đồng thời mở rộng quản lý số lượng cell nhiều hơn cần nâng cấp hệ thống Enterprise lên phiên bản V7.0 hỗ trợ thêm tính năng quy hoạch, thiết. .. trên kênh lưu lượng TCH và kênh chỉ thị DCH II.3 Kịch bản khai thác, vận hành hệ thống phục vụ công tác thiết kế tối ưu hóa mạng II.3.1 Quy trình vận hành, quản lý chất lượng mạng Trong quá trình triển khai mạng, cũng như trong suốt quá trình vận hành, khai thác mạng thông tin di động (cả mạng 2G, 3G hay 4G) , công việc tối ưu hóa hệ thống là việc làm thường xuyên để đảm bảo và nâng chất lượng mạng, chất... + Thiết lập cơ sở dữ liệu các phần tử mạng LTE/ 4G + Mô phỏng vùng phủ sóng, mô hình lưu lượng, thông lượng + Nhận dạng các thông số vật lý + Mô phỏng vùng nhiễu + Kế hoạch tần số, thiết lập tối ưu mối quan hệ các cell lân cận (neighbourcell), thiết lập các thông số và mức ngưỡng III.2 Báo cáo, thiết kế chi tiết kết quả đạt yêu cầu tối ưu cho một khu vực thuộc thành phố cấp 1 tại Việt Nam III.2.1 Thiết. .. chỉnh * Tối ưu hóa tham số, vùng phủ sóng Có Hình II.2 - Quy trình thực hiện quản lý chất lượng mạng II.3.2 Quy trình thực hiện tối ưu  Công tác chuẩn bị:  Thu thập số liệu và phân chia vùng tối ưu  Phân tích lỗi  Điều chỉnh tham số  Đánh giá, kết luận quá trình tối ưu Sau khi thực hiện, các bước của tối ưu, thu thập các số liệu và so sánh, phân tích với các số liệu ban đầu và đưa ra đánh giá, kết... chất lượng dịch vụ QoS của mạng để phục vụ nhu cầu khách hàng Các yêu cầu tối ưu về chất lượng mạng thường được đánh giá trên cơ sở người sử dụng (vùng phủ) hoặc đánh giá theo từng cell trong mạng (dung lượng) Quá trình thực hiện tối ưu mạng vô tuyến 2G/3G và LTE/ 4G bao gồm 2 nội dung : 1 Tối ưu vùng phủ sóng 17 - Tối ưu vùng phủ sóng là một phần quan trọng của nội dung tối ưu mạng vô tuyến, nó đảm bảo . VẤN ĐỀ TỐI ƯU TRONG MẠNG LTE/ 4G II.1 Các vấn đề chung về tối ưu hóa mạng TTDĐ 2G/3G và LTE/ 4G II.1.1 Mục tiêu và quy trình chung trong tối ưu mạng vô. 1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐÀO ANH PHƯƠNG TỐI ƯU HÓA SAU THIẾT KẾ, QUY HOẠCH MẠNG LTE/ 4G CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT