Nghiên cứu về chuyển giáo trong mạng thông tin di động lte

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đề tài: NGHIÊN CỨU VỀ CHUYỂN GIAO TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE Sinh viên thực Lớp : Võ Đình Sự : 48K ĐTVT Giảng viên hướng dẫn : TS Nguyễn Thị Quỳnh Hoa NGHỆ AN, 01-2012 i MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN vi DANH MỤC CÁC BẢNG .vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .xi CHƯƠNG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1.1 Sự phát triển hệ thống thông tin di động 1.1.1 Hệ thống thông tin di động hệ (1G) 1.1.2 Hệ thống thông tin di động hệ (2G) 1.1.3 Hệ thống thông tin di động hệ (3G) 1.2 Xu hướng phát triển CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ VÀ MỤC TIÊU THIẾT KẾ LTE 10 2.1 Giới thiệu công nghệ LTE 10 2.2 Mục tiêu thiết kế LTE 14 2.2.1 Các khả 14 2.2.2 Hiệu hệ thống 15 2.2.3 Các khía cạnh liên quan đến triển khai 17 2.2.4 Kiến trúc chuyển dịch 20 2.2.5 Quản lý tài nguyên vô tuyến 22 2.2.6 Mức độ phức tạp 23 2.2.7 Các khía cạnh chung 23 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU VỀ CHUYỂN GIAO TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE 24 3.1 Mục đích q trình chuyển giao 24 3.2 Các trạng thái LTE 24 ii 3.3 Các thủ tục truy nhập LTE 26 3.3.1 Tìm cell 26 3.3.2 Truy nhập ngẫu nhiên 28 3.3.3 Tìm gọi (Paging) 29 3.4 Chuyển giao LTE 30 3.4.1 Thủ tục chuyển giao 31 3.4.2 Báo hiệu 33 3.4.3 Phép đo chuyển giao 36 3.4.4 Quan hệ láng giềng tự động 36 3.4.5 Chuyển giao liên hệ thống 38 3.5 Đo đạc chuyển giao lọc 39 3.5.1 Đo đạc chuyển giao trung bình miền tần số 41 3.5.2 Trung bình miền thời gian (bộ lọc lớp 3) 43 3.5.3 Độ xác đo đạc chuyển giao 44 3.5.4 Quyết định báo cáo chuyển giao 45 3.6 Chuyển giao mạng hỗn tạp 4G 51 3.6.1 Phân loại chuyển giao 52 3.6.2 Chuyển giao mạng hỗn tạp 4G 55 3.6.3 Quá trình chuyển giao 57 3.6.4 Chuyển đổi kết nối vô tuyến 59 3.6.5 Cấp phát kênh 60 3.6.6 Chuyển giao tự nguyện cưỡng 60 3.6.7 Hàm định chuyển giao dọc 62 3.6.8 Đánh giá hiệu suất 64 CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ MƠ HÌNH CHUYỂN GIAO 66 4.1 Mơ thuật tốn chuyển giao 66 4.1.1 Chuyển giao nội mạng LTE 66 4.1.2 Chuyển giao dọc LTE WLAN 68 4.2 Giao diện chương trình 69 iii 4.2.1 Chuyển giao nội mạng LTE 70 4.2.2 Chuyển giao dọc LTE WLAN 73 KẾT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 BẢNG ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT ANH 81 iv LỜI NÓI ĐẦU Chuyển giao phần cần thiết hệ thống thơng tin di động tế bào Nó diễn người sử dụng máy di động di chuyển từ cell đến cell khác mạng thông tin di động tế bào sử dụng để cân tải mạng thông tin Trong hệ thống tế bào thứ AMPS, việc chuyển giao tương đối đơn giản Sang hệ thống thông tin di động thứ hai GSM PACS có nhiều cách đặc biệt bao gồm thuật toán chuyển giao kết hợp chặt chẽ hệ thống trễ chuyển giao tiếp tục giảm Tính di động nguyên nhân dẫn đến biến động chất lượng đường dẫn mức độ nhiễu hệ thống di động tế bào, đơi địi hỏi User cụ thể phải thay đổi trạm gốc dịch vụ Trong mạng thông tin di động LTE, tốc độ số liệu đỉnh tức thời đường xuống lên đến 100Mbps băng thông cấp phát cực đại 20MHz (5bps/Hz) tốc độ đỉnh đường lên 50Mbps băng thông cấp phát cực đại 20MHz (2,5bps/Hz) Băng thông LTE cấp phát linh hoạt từ 1,25MHz lên đến 20MHz (gấp bốn lần băng thơng 3G-UMTS) Điều ảnh hưởng lớn đến tính chất di động chất lượng dịch vụ làm cho trình chuyển giao thực cách khó khăn Hiểu phức tạp q trình chuyển giao mạng thơng tin di động LTE em chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp là: “Nghiên cứu chuyển giao mạng thông tin di động LTE” Em xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến cô TS Nguyễn Thị Quỳnh Hoa, người trực tiếp tận tình hướng dẫn giúp em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Các thầy cô hội đồng giúp em hoàn thiện đồ án Tuy nhiên LTE công nghệ nghiên cứu, phát triển hoàn thiện kiến thức em hạn chế nên đồ án tốt nghiệp khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận nhiều v góp ý thầy bạn để em hồn thiện cho đồ án Đồ án em trình bày bao gồm bốn chương với nội dung khái quát sau: Chương Các hệ thống thông tin di động xu hướng phát triển Chương trình bày khái quát phát triển hệ thống thông tin di động, phát triển từ mạng hệ thứ lên mạng vượt 3G có LTE Đồng thời chương đưa xu hướng phát hệ thống thông tin di động Chương Giới thiệu công nghệ mục tiêu thiết kế LTE Chương trình khái qt cơng nghệ LTE, sau giới thiệu mục tiêu thiết kế LTE Chương Nghiên cứu chuyển giao mạng thông tin di động LTE Chương trình bày khía cạnh khác chuyển giao mạng thông tin di động LTE tập trung vào trình chuyển giao nội mạng LTE chuyển liên hệ thống hệ thống thơng tin di động Chương Phân tích đánh giá mơ hình chuyển giao Chương mơ trình chuyển giao nội mạng LTE trình chuyển giao dọc LTE WLAN Nghệ An, Ngày tháng năm 2012 Sinh viên thực Võ Đình Sự vi C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an TÓM TẮT ĐỒ ÁN Trong đồ án này, trình chuyển giao nghiên cứu bao gồm: chuyển giao nội mạng LTE chuyển giao liên hệ thống Một thuật toán chuyển giao dựa đo đạc RSS CIR đường xuống, với lọc L3 tuyến tính dB đề cập Kết cho thấy chuyển giao dựa đo đạc RSS thực tốt so với chuyển giao dựa đo đạc CIR giảm số lần chuyển giao, CIR thể tốt RSS mặt tăng tỉ số CIR trung bình đường xuống Ngồi ra, q trình chuyển giao nội mạng LTE chuyển giao dọc LTE WLAN mô Kết mô cho thấy thuật toán chuyển giao dùng Handover Margin giảm tượng ping-pong UE di chuyển vùng biên hai cell hai mạng khác ABSTRACT In this thesis, Handover process has been studied including net handover of LTE and inter system handover A handover algorithm based on RSS and CIR downlink measurements, linear and dB domain L3 filter will be provided The results suggest that handover based on RSS measurement performs better than handover based on CIR measurement in terms of reduced number of handovers and handover based on CIR measurement performs better in terms of average downlink CIR In addition, the handover process as well as LTE net handover between the LTE and WLAN along has been simulated Simulation results show handover algorithm using Handover Margin will reduce ping-pong effect when UE moves across cell edges Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn vii C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các thông số lớp lý LTE 13 Bảng 2.2 Tốc độ đỉnh LTE theo lớp 13 Bảng 2.3 Các yêu cầu thông lượng người sử dụng hiệu suất sử dụng phổ tần 16 Bảng 2.4 Các yêu cầu thời gian gián đoạn, LTE-GSM LTE-WCDMA 18 Bảng 3.1 Độ lệch chuẩn sai số đo đạc 45 Bảng 4.1 Kịch mô chuyển giao nội mạng LTE 66 Bảng 4.2 Kịch mô chuyển giao dọc LTE WLAN 68 Bảng 4.3 Handover Margin độ trễ chuyển giao 73 Bảng 4.4 Handover Margin độ trễ chuyển giao 78 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn viii C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Lộ trình phát triển hệ thống thơng tin di động tế bào Hình 2.1 Cấp phát phổ băng ‘lõi’ IMT-2000 2GHz 19 Hình 2.2 Ví dụ q trình chuyển dịch bước LTE vào vùng phổ WCDMA triển khai 19 Hình 2.3 Phân chia chức mạng truy cập mạng lõi 21 Hình 3.1 Các trạng thái LTE 25 Hình 3.2 Tín hiệu đồng thứ thứ hai 27 Hình 3.3 Thủ trục truy nhập ngẫu nhiên 29 Hình 3.4 Sự tiếp nhận khơng liên tục (DRX) cho tìm gọi 30 Hình 3.5 Thủ tục chuyển giao tần số 31 Hình 3.6 Chuyển đổi mặt phẳng sử dụng chuyển giao 32 Hình 3.7 Chuẩn bị chuyển giao 33 Hình 3.8 Thực chuyển giao 35 Hình 3.9 Hồn thành chuyển giao 35 Hình 3.10 Nhận dạng cell láng giềng tần số tự động 37 Hình 3.11 Tổng quan chuyển giao inter-RAT từ E-UTRAN tới UTRAN/ GERAN 38 Hình 3.12 Các giai đoạn trình chuyển giao 1) Đo đạc chuyển giao, 2) Xử lý đo đạc đường xuống, 3) Báo cáo đường lên, 4) Quyết định thực chuyển giao 40 Hình 3.13 Thủ tục chuyển giao Intra-LTE 41 Hình 3.14 Cấu trúc tín hiệu tham chiếu đường xuống cho LTE PRB với cổng antenna tiền đồ chu kỳ (cyclic prefix) ngắn 42 Hình 3.15 Giai đoạn khởi tạo chuyển giao bao gồm đo đạc chuyển giao, lọc báo cáo UE 43 Hình 3.16 Tác động trung bình miền tần số (bộ lọc L1) đến sai số TTI 44 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn ix C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 3.17 Chu kỳ đo đạc chuyển giao Tm chu kỳ cập nhật định Tu 46 Hình 3.18 Hiệu chuyển giao dựa đo đạc RSS CIR dùng lọc tuyến tính dB băng thông đo đạc khác Tốc độ người dùng 3kmph, Hm=2dB, Tm=150ms Tu=300ms 47 Hình 3.19 Hiệu chuyển giao dựa đo đạc RSS CIR dùng lọc tuyến tính dB băng thơng đo đạc khác Tốc độ người dùng 120kmph, Hm=2dB, Tm=150ms Tu=300ms 48 Hình 3.20 Hiệu chuyển giao dựa đo đạc RSS CIR dùng lọc tuyến tính dB băng thông đo đạc khác Tốc độ người dùng 120kmph, Hm=2dB, Tm=150ms Tu=3000ms 49 Hình 3.21 Chuyển giao dựa đo đạc RSS CIR tốc độ người dùng băng thông đo đạc 1,25MHz với Hm=2dB Tu=300ms 50 Hình 3.22 Chuyển giao dựa đo đạc RSS CIR biên chuyển giao (handover margin) tốc độ người dùng khác băng thông đo đạc 1,25MHz với Hm=2dB Tu=300ms 51 Hình 3.23 Cây phân loại chuyển giao 52 Hình 3.24 Chuyển giao ngang chuyển giao dọc 56 Hình 3.25 Sơ đồ phân loại đề xuất định chuyển giao dọc 62 Hình 3.26 Topology mạng mô 64 Hình 3.27 Tác động lưu lượng đến tổng thơng lượng mạng 65 Hình 4.1 Mơ hình chuyển giao nội mạng LTE 66 Hình 4.2 Sơ đồ khối thuật tốn chuyển giao intra-frequency LTE 67 Hình 4.3 Mơ hình chuyển giao dọc LTE WLAN 68 Hình 4.4 Cường độ tín hiệu nhận (RSS) từ hai eNodeB mạng LTE 70 Hình 4.5 Trạng thái UE mạng LTE với tốc độ UE=5kmph khơng có Handver Margin 71 Hình 4.6 Trạng thái UE mạng LTE với tốc độ UE=5kmph, Handover Margin=3dB, 6dB 72 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn x C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Lưu đồ thuật toán: Kết nối với LTE Trong vùng phủ sóng eNodeB Sai RSS = -inf Đúng Tính tốn_RSS RSS_eNodeB1 (phục vụ) > RSS_eNodeB2 (đích) + Handover Margin Sai Duy trì kết nối với eNodeB Đúng Handover_clock = Handover_clock+Tc Handover_clock > Handover_drop Sai Đúng Thực chuyển giao Hình 4.2 Sơ đồ khối thuật tốn chuyển giao intra-frequency LTE Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 67 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 4.1.2 Chuyển giao dọc LTE WLAN Bảng 4.2 Kịch mô chuyển giao dọc LTE WLAN Bán kính phủ sóng eNodeB LTE 1000m Cơng suất phát eNodeB 43dBm Phạm vi phủ sóng WLAN 200m Cơng suất phát Access Point 23dBm Tần số sóng mang LTE 2GHz Tần số sóng mang WLAN 2,4GHz Bộ đếm tránh chuyển giao 1s Handover Margin 3dB, 6dB, 9dB Không gian tự Suy hao Fading nhanh jakes Tốc độ UE 10 kmph, 120 kmph eNodeB LTE WLAN UE Hình 4.3 Mơ hình chuyển giao dọc LTE WLAN Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 68 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 4.2 Giao diện chương trình Chọn mơ để bắt đầu chương trình Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 69 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Trong giao diện lựa chọn hai vấn đề để mơ phỏng: Chuyển giao nội mạng LTE Chuyển giao dọc LTE WLAN 4.2.1 Chuyển giao nội mạng LTE Lựa chọn vấn đề 1: Hình 4.4 Cường độ tín hiệu nhận (RSS) từ hai eNodeB mạng LTE Nhấn vào nút để chuyển sang giao diện Intra_Handover_LTE Giao diện trạng thái UE mạng LTE với tốc độ UE=5kmph hình dưới: Có kiểu lựa chọn chuyển giao:  UE=5kmph, 0dB  UE=5kmph, 3dB  UE=5kmph, 6dB  UE=5kmph, 9dB Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 70 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.5 Trạng thái UE mạng LTE với tốc độ UE=5kmph khơng có Handver Margin Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 71 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.6 Trạng thái UE mạng LTE với tốc độ UE=5kmph, Handover Margin=3dB, 6dB Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 72 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.7 Trạng thái UE mạng LTE với tốc độ UE=5kmph, Handover Margin=9dB Kết mô ta thu so với trường hợp khơng dùng Handover Margin dùng Handover Margin tạo độ trễ chuyển giao để tránh hiệu ứng ping-pong UE di chuyển biên giới hai cell kề Kết cụ thể sau: Bảng 4.3 Handover Margin độ trễ chuyển giao Handover Margin Độ trễ (so với Handover Margin) 3dB 12 s 6dB 27 s 9dB 36 s 4.2.2 Chuyển giao dọc LTE WLAN Nhấn vào nút trở để quay lại giao diện main ban đầu Lựa chọn vấn đề 2: Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 73 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.8 Cường độ tín hiệu nhận từ eNodeB LTE WLAN Nhấn vào nút để chuyển sang giao diện Inter_LTE_WLAN Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 74 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.9 Trạng thái UE hai mạng LTE WLAN với tốc độ UE=10kmph khơng có Handover Margin Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 75 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.10 Trạng thái UE hai mạng LTE WLAN với tốc độ UE=10kmph, Handover Margin=3dB, 6dB Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 76 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Hình 4.11 Trạng thái UE hai mạng LTE WLAN với tốc độ UE=10kmph, Handover Margin=9dB tốc độ UE=120kmph, Handover Margin=3dB Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 77 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Kết mô ta thu so với trường hợp khơng dùng Handover Margin dùng Handover Margin tạo độ trễ chuyển giao để tránh hiệu ứng ping-pong UE di chuyển vùng biên LTE WLAN Kết cụ thể sau: Bảng 4.4 Handover Margin độ trễ chuyển giao Handover Margin Độ trễ (so với khơng có Handover Margin) 3dB 1s 6dB 2s 9dB 3s Nhận xét: - Đối với hai trường hợp chuyển giao nội mạng LTE chuyển giao dọc LTE WLAN có Handover Margin điều kiện chuyển giao tạo độ trễ chuyển giao, tránh tượng ping-pong UE di chuyển vùng biên hai cell cell LTE WLAN - Đối với chuyển giao dọc LTE WLAN vận tốc người dùng cao (trên 100kmph), chuyển giao không cần thiết, cường độ tín hiệu từ WLAN mạnh người dùng trở lại vùng phủ sóng cell LTE sau thời gian ngắn Do vậy, nhân tố vận tốc cần thiết tham số định chuyển giao - Trong trường hợp chuyển giao dọc LTE WLAN nhân tố cường độ tín hiệu thu RSS chưa đủ để định chuyển giao, nhân tố khác băng thơng, tốc độ, chi phí dịch vụ nên xem xét định chuyển giao Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 78 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an KẾT LUẬN Đề tài tìm hiểu LTE, ứng cử viên cho mạng 4G tương lai Hiện chưa có định thức cho chuẩn 4G thông qua Nhưng với ưu điểm LTE, ứng cử viên sáng giá Người thực chọn đề tài nhằm nâng cao hiểu biết, đồng thời đề tài mẻ, phù hợp với thực tế Nội dung đồ án: “Nghiên cứu chuyển giao mạng thông tin di động LTE” Đồ án thực được: Về phần lý thuyết tìm hiểu trình phát triển hệ thống thông tin di động xu hướng phát triển, giới thiệu công nghệ mục tiêu thiết kế LTE Tìm hiểu q trình chuyển giao như: tính di động, đo đạc chuyển giao lọc, chuyển giao mạng hỗn tạp 4G Về phần mô phỏng, đồ án thực dựa phần mềm MATLAB Nội dung phần mô bao gồm: mô chuyển giao nội mạng LTE, chuyển giao dọc LTE WLAN Hướng phát triển đề tài đưa hàm định chuyển giao (VHDF) vào mạng thật để kiểm tra Mạng thật mạng LTE triển khai thực tế để thực mơ chuyển giao nội mạng LTE LTE WLAN Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 79 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] E Dahlman, S Parkvall, J Sköld and P Beming, 3G Evolution HSPA and LTE for Mobile Broadband, Academic Press, 2007 [2] Harri Holma and Antti Toskala both of Nokia, Filand, WCDMA for UMTS-HSPA Evolution and LTE, John Wiley & Sons, Ltd 2007 [3] Stefania Sesia, Issam Toufik and Matthew Baker, LTE-The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice, 2009 John Wiley & Sons, Ltd [4] H Holma, A Toskala, LTE for UMTS OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access, Wiley, 2009 [5] http://en.wikipedia.org/wiki/4G, truy nhập cuối ngày 28/11/2011 [6] http://www.3gpp.org/LTE, truy nhập cuối ngày 28/11/2011 [7] 3GPP Long-Term Evolution/ System Architecture Evolution Overview September 2006, Alcatel [8] M Anas, “Uplink Radio Resource Management for QoS Provisioning in Long Term Evolution with Emphasis on Admission Control and Handover”, Ph.D dissertation, Faculty of Engineering, Science and Medicine of Aalborg University, Aalborg, Denmark, January 2009 [9] A.Hasswa and H Hassanein, “Handoffs in Fourth Generation Heterogeneous Networks”, IEEE Communications Magazine, 2006 [10] Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình Lộ trình phát triển thơng tin di động 3G lên 4G, Học Viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, Nhà xuất Thông tin truyền thông, 2010 Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn 80 C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn