Đang tải... (xem toàn văn)
EBOOKBKMT COM LỜI CẢM ƠN Khi em nghiên cứu đề tài, trong quá trình thực hiện đồ án này ngoài sự nỗ lực, cố gắng của bản thân thì em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ, động viên không nhỏ từ phía thầy[.]
EBOOKBKMT.COM LỜI CẢM ƠN Khi em nghiên cứu đề tài, q trình thực đồ án ngồi nỗ lực, cố gắng thân em nhận hướng dẫn, giúp đỡ, động viên không nhỏ từ phía thầy giáo, giáo bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn trân thành đến: Thầy giáo Ts Phạm Văn Phước trực tiếp giúp em định hướng đề tài đồ án tận tình hướng dẫn, giải đáp thắc mắc.Thầy chia sẻ kiến thức chuyên môn sâu kinh nghệm quý báu giúp em hoàn thành đồ án Đồng thời em xin cám ơn đến thầy giáo, cô giáo môn bạntrong lớp ĐTV52-DH1 nhiệt tình chia sẻ, giúp đỡ động viên suốt q trình làm đờ án Cho dù em cố gắng, nỗ lực trình thực đờ án có nhiều kiến thức Cho nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót câu văn dịch từ tiếng anh không rõ nghĩa Em mong nhận góp ý, bảo tận tình q thầy giáo, giáo bạn đờng mơn Hải Phịng, tháng 12 năm 2015 Sinh viên thực PhạmVăn Nam i EBOOKBKMT.COM LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài nghiên cứu em thực hiện.Các số liệu kết luận nghiên cứu trình bày đồ án chưa công bố nghiên cứu khác Em xin chịu trách nhiệm đồ án Hải Phòng, tháng 12 năm 2015 Sinh viên thực Phạm Văn Nam ii EBOOKBKMT.COM MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU v DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG .2 I.Giới thiệu chung 1.Lịch sử đời phát triển 2 Phân loại hệ thống thông tin di động II Một số hệ mạng di động .7 1.Hệ thống thông tin di động hệ 1G (First Generation) 2.Hệ thống thông tin di động hệ 2G (Second Generation) 12 3.Hệ thống thông tin di động hệ 3G (Third Generation) .13 III Kết luận chương I 16 CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ 17 TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G 17 I.Giới thiệu chung 17 II.Mô hình cấu trúc mạng 4G 18 1.Yêu cầu cấu trúc mạng mạng 4G .18 2.Một số kỹ thuật nhằm làm tăng tốc độ đường truyền .21 3.Mơ hình cấu trúc mạng 4G .25 III.Công nghệ mạng 4G .27 1.Công nghệ tiền 4G 27 2.Công nghệ LTE Advanced hệ 4G 31 IV Kết luận chương II 44 iii EBOOKBKMT.COM CHƯƠNG III: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 5G 45 I.Giới thiệu chung 45 II.Cấu trúc mạng 5G 51 1.Flatter IP network .52 2.Hệ thống Aggregator 52 3.Công nghệ 5G 53 4.Cấu trúc mạng 5G giả định 57 III Kết luận chương III .61 KẾT LUẬN 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 iv EBOOKBKMT.COM DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Ký hiệu Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt 1G First Generation Thế hệ thứ 2G Second Generation Thế hệ thứ 3G Third Generation Thế hệ thứ 4G Fourth Generation Thế hệ thứ 5G Fifth Generation Thế hệ thứ BS Base Station Trạm gốc MS Mobile Station Trạm di động BTS Base Transceiver Stations Trạm thu phát gốc DCMCS Digital Cellular Mobile Hệ thống thông tin di động tế Communication Systems bào số CT Cordless Telecome Vô tuyến viễn thông không dây WLL Wireless Local Loop Vành vô tuyến địa phương FDMA Frequency Divition Multiple Đa truy nhập phân chia theo Access tần số Time Divition Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo TDMA thời gian CDMA Code Divition Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã FDD Frequecy Divition Duplex Song công phân chia theo tần số TDD Time Divition Duplex Song công phân chia theo thời gian TACS AMPS Total Access Communications Hệ thống tổng truy nhập thông System tin Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động nâng cao v EBOOKBKMT.COM GSM Global System for Mobile Hệ thống tồn cầu cho truyền Communication thơng di động High-Speed Downlink Packet Truy cập gói đường xuống tốc Access độ cao High-Speed Uplink Packet Truy cập gói đường lên tốc độ Access cao QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ AMC Adaptation HSDPA HSUPA and Modulation Điều chế mã hóa thích ứng Coding OFDM Orthogonal frequency-division Ghép kênh phân chia tần số multiplexing trực giao Orthogonal Frequency Division Kỹ thuật đa truy nhập phân Multiple Access chia theo tần số trực giao MMS Multimedia Messaging Service Tin nhắn đa phương tiện FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh theo tần số LTE Long Term Evolution Công nghệ LTE ITU International Telecommunication Tổ chức Liên minh Viễn thông Union Quốc tế UAP Universal Access Point Nhiều điểm truy nhập chung RAP Radio Access Point Điểm truy nhập vô tuyến ADSL Asymmetric Digital Subscriber Đường dây thuê bao không đối Line xứng DVB Digital Video Broadcasting Truyền hình kỹ thuật số WLAN Wireless Local Area Network Mạng nội không dây PSTN Public Switching Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch Network công cộng 3rd Generation Partnership Dự án đối tác hệ thứ OFDMA 3GPP Project IEEE Institute of Electrical and Viện kỹ sư điện điện tử vi EBOOKBKMT.COM Electronic Engineers STE Space – Time Encoder Bộ mã hóa khơng gian thời gian STD Space – Time Decoder Bộ giải mã hóa khơng gian thời gian V-BLAST Vertical Bell labs layered space – Ghép kênh không gian time MIMO Multiple Input Multiple Output Hệ thống thông tin đa đầu vào đa đầu INS Initial Network Selection Lựa chọn mạng ban đầu WWWW World Wide Wireless Web Web khơng dây tồn giới BSS Base Station Systems Hệ thống trạm gốc MSC Mobile Switching Centre Tổng đài thông tin di động AUC Authentication Centre Trung tâm nhận thực HLR Home Location Register Bộ ghi định vị thường trú EIR Equipment Identity Register Bộ ghi số nhận diện thiết bị VLR Visistor Location Register Bộ ghi định vị tạm trú RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến S-GW Serving Gateway Cổng dịch vụ S-GW Packet Data Network Gateway Cổng mạng liệu gói EPS Evolved Packet Switched System Hệ thống chuyển mạch gói BSC Base Station Controller Đài điều khiển trạm gốc ISDN Intergrated Service Digital Mạng tích hợp số đa dịch vụ Network DANH MỤC CÁC BẢNG vii EBOOKBKMT.COM STT Bảng 1.1 Tên bảng Bảng so sánh tham số công nghệ Trang 16 Bảng 2.1 Đặc điểm anten thông minh 22 Bảng 2.2 So sánh tham số LTE LTE-Advanced 33 Bảng 2.3 34 So sánh tham số LTE-Advanced với công nghệ khác viii EBOOKBKMT.COM DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 1.1 Cấu trúc mạng tế bào Hình 1.2 Các cơng nghệ đa truy nhập Hình 1.3 Lộ trình phát triển hệ thống thông tin di động tế bào Hình 1.4 Cấu trúc mạng hệ thống GSM Hình 1.5 Điện thoại hệ 1G 11 Hình 1.6 Sự phát triển cơng nghệ mạng di động 15 Hình 2.1 Sự tích hợp mạng khác dẫn đến 4G 19 Hình 2.2 Sự kết hợp mạng khác 19 Hình 2.3 Các mạng khác co thể truy nhập vào hệ thống 20 Hình 2.4 Tốc độ truyền liệu mạng 4G 21 Hình 2.5 Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM 23 Hình 2.6 Phổ tín hiệu OFDM với sóng mang 23 Hình 2.7 Tiết kiệm băng thơng sử dụng OFDM 24 Hình 2.8 Mơ hình cấu trúc mạng 4G 25 Hình 2.9 Tốc độ cơng nghệ Wimax LTE 28 Hình 2.10 Cấu trúc mạng LTE 28 Hình 2.11 Liên kết IP UE với PDNs 29 Hình 2.12 Mạng truy nhập vơ tuyến 30 Hình 2.13 Mạng Core 30 Hình 2.14 Hình 2.12 Mạng truy nhập vơ tuyến Kiến trúc Roaming 31 Hình 2.15 Cơng nghệ 4G 32 Hình 2.16 Tổng số di động kết nối hệ theo 33 năm ( theo GSMA Intelligence) Hình 2.17 Các sóng mang thành phần truyền dẫn băng rộng LTE-Advanved ix 34 EBOOKBKMT.COM Hình 2.18 Khối tập hợp sóng mang 35 Hình 2.19 Các kiểu kết hợp sóng mang 35 Hình 2.20 Mơ hình hệ thống MIMO MxN 37 Hình 2.21 Ghép kênh khơng gian V-BLAST 38 Hình 2.22 Hệ thống Single user MIMO 38 Hình 2.23 Hệ thống Multi User MIMO 39 Hình 2.24 Sự khác thu nhận LTE LTE- 39 Hình 2.25 Advanced Hình 2.18 Cấu hình MIMO 8x8 40 Hình 2.26 Hệ thống phối hợp với nút chuyển tiếp 41 Hình 2.27 Kỹ thuật chuyển tiếp 42 Hình 2.28 Chuyển tiếp chiều 42 Hình 2.29 Chuyển tiếp chiều 43 Hình 3.1 Mạng di động hệ 5G đưa vào năm 45 Hình 3.2 2020hình trạm HAPS Mơ 47 Hình 3.3 Mơ hình trạm HAPS tương lai ( ảnh : Internet) 48 Hình 3.4 Cấu trúc mạng 5G – The NanoCore 51 Hình 3.5 Điện tốn đám mây 53 Hình 3.6 All-IP Network 55 Hình 3.7 Cấu trúc máy thu phát UE 57 Hình 3.8 Cấu trúc cơng nghệ đa lõi cấu hình lại 58 Hình 3.9 Cấu trúc mạng 5G giả định 60 x ... Tổng quan hệ thống thông tin di động o Chương II : Nghiên cứu công nghệ hệ thống thông tin di động 4G o ChươngIII: Hệ thống thơng tin di động 5G Đề tài có nhiều kiến thức mà nội dụng đồ án lại rộng,... động .7 1 .Hệ thống thông tin di động hệ 1G (First Generation) 2 .Hệ thống thông tin di động hệ 2G (Second Generation) 12 3 .Hệ thống thông tin di động hệ 3G (Third Generation) ... transistor máy điện thoại di động Do giải khó khăn việc truyền sóng di động Hệ thống thông tin di động tế bào số hay cịn gọi hệ thống thơng tin di động (Mobile Systems) hệ thống thông tinliên lạc truy