Các thông tin, số ệ li u s dử ụng trong được trích dẫn đầy đủ ngu n tài li u, k qu phân tích trong luồ ệ ết ả ận văn là trung thực.. 412.4.2 PCFICH Physical Control Format Indicator Chan
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - BÙI CÔNG SƠN TỐI ƯU MẠNG 4G LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Hà Nội – 2019 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17051113890811000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - BÙI CÔNG SƠN TỐI ƯU MẠNG 4G LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN VĂN KHANG Hà Nội - 2019 LỜI CAM ĐOAN Luận văn nghiên cứu thực hướng dẫn Thầy giáo Phó Hiệu Trưởng PGS.TS Nguyễn Văn Khang Các thơng tin, số liệu sử dụng trích dẫn đầy đủ nguồn tài liệu, kết phân tích luận văn trung thực Luận văn không trùng với đề tài nghiên cứu khoa học Hà nội, Ngày tháng Tác giả i năm 2019 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến tất thầy cô môn Điện tử -Viễn thông, thầy cô Viện điện tử-Viễn thơng, nhiệt tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức suốt thời gian học tập trường, tảng giúp thực đề tài tốt nghiệp Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Phó Hiệu Trưởng PGS.TS Nguyễn Văn Khang tận tình hướng dẫn, bảo suốt thời gian làm luận văn, giúp tơi có hướng đắn để hồn thành luận văn Một lần xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày tháng 03 năm 2019 Học viên Bùi Công Sơn ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH vi DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC VIẾT TẮT x LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Mục tiêu: .2 1.2 Nội dung kết 1.3 Sự phát triển từ mạng 1g đến mạng 5g .2 1.4 Hệ thông thông tin di động thứ (1G) .3 1.5 Hệ thống thông tin di động thứ (2G) 1.6 Hệ thống thông tin di động hệ thứ (3G) .5 1.7 Giới thiệu công nghệ 4G (LTE) .6 1.7.1 Mục tiêu đời cuả LTE .6 1.8 Giới thiệu 5G 10 KẾT LUẬN CHƯƠNG 18 CHƯƠNG 2: MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G 19 2.1 Cấu trúc mạng 4G 19 2.1.1 Thiết bị người dùng (UE) 20 2.1.2 EnodeB (Evolved NodeB): 21 2.1.3 MME (Mobility Management Entrity): 22 2.1.4 Các chức Serving Gateway(S-GW) gồm: .22 2.1.5 PCRF (Policy and Charging Resource Function) 23 2.1.6 Băng tần triển khai LTE 23 2.1.7 So sánh với cấu trúc mạng 3G tại: 25 2.2 Cấu trúc vật lý LTE FDD 25 2.2.1 Cấu trúc khung liệu LTE 26 iii 2.2.2 Kỹ thuật đa truy nhập đường Dowlink OFDMA 28 2.2.3 Kỹ thuật đa truy nhập đường lên SC-FDMA(Single Carrier FDMA) 31 2.2.4 kỹ thuật Cyclic Prefix chống lại hiệu ứng đa đường 32 2.2.5 Công nghệ MIMO (Multiple Input-Multiple Output) 34 2.2.6 Khái nghiệm MIMO 35 2.2.7 Cơ chế hoạt động 36 2.2.8 Ưu nhược diểm sử dụng MIMO 4G LTE so với 3G WCDMA .37 2.3 Các loại kênh LTE 38 2.3.1 Kênh Logic .38 2.3.2 Kênh Transport 39 2.4 Kênh Vật lý .41 2.4.1 PBCH (Physical Broadcast Channel) .41 2.4.2 PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel) 42 2.4.3 PHICH (Physical Hybrid Indicator Channel) 44 2.4.4 PDCCH (Physical Downlink Control Channel) 47 2.4.5 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 51 2.4.6 PUCCH (Physical Uplink Control Channel: kênh điều khiển đường lên vật lý……… 56 2.4.7 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel): Kênh chia sẻ hướng lên vật lý 62 2.4.8 PRACH (Physical Random Access Channel) 65 KẾT LUẬN CHƯƠNG 74 CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP TỐI ƯU THAM SỐ VÙNG PHỦ SÓNG CHO MẠNG 4G CỦA VIETTEL 75 3.1 Mục tiêu giải pháp tối ưu vùng phủ: .75 3.2 Yêu cầu: 75 3.3 Chỉ tiêu vùng phủ sóng 4G .75 3.4 Thiết kế vùng phủ 4G 76 3.4.1 Thiết kế danh định dịch vụ vô tuyến 76 3.4.2 Khảo sát thực tế, thiết kế call off .77 3.5 Tối ưu tham số hệ thống 4G Viettel .77 iv 3.5.1 Tham số khai báo chế độ Idle mode 4G 77 3.5.2 Tham số khai báo điều khiển truy nhập 4G: 83 3.5.3 Bộ tham số điều khiển chuyển giao 4G sang 4G .85 3.5.4 Bộ tham số interworking 4G-3G-2G .91 3.6 Tối ưu vùng phủ cho mạng 4G Viettel 94 3.6.1 Hiện trạng vùng phủ khu vực thành phố Bắc Giang-Tỉnh Bắc Giang 94 KẾT LUẬN CHƯƠNG 99 CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG 101 4.1 Công cụ mô 101 4.2 Kịch mô 101 4.3 Thực mô : chọn network -> Prediction chọn new 107 4.3.1 Cửa số thiết lập thuộc tính .109 4.4.2 Coverage by transmitter 111 4.4.3 Thiết kế vị trí trạm mới, mơ đo kiểm thực tế: 112 4.5 Mô vùng phủ 4G 112 4.5.1 Mô giải pháp lên trạm phát sóng 4G 112 4.5.2 Mô giải pháp di dời trạm EBG00313 phát sóng 114 4.5.3 Mơ giải pháp di dời vị trí danh định 116 KẾT LUẬN CHƯƠNG 118 KẾT LUẬN 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO 120 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Công nghệ di động qua thời kỳ từ 1G đến 5G Hình 1.2 Mạng di động hệ 5G đưa vào năm 2020 11 Hình 1.3 Tốc độ mà mạng 5G tải xuống 12 Hình 1.4 Mơ hình trạm HAPS 13 Hình 1.5 Mơ hình trạm HAPS tương lai ( ảnh: Internet) 14 Hình 2.1 Thành phần mạng di động 4G 20 Hình 2.3 So sánh cấu trúc mạng 3G 4G 25 Hình 2.4 Cấu trúc liệu FDD 26 Hình 2.5 Cấu trúc Resource Element 27 Hình 2.6 Thành phần tham chiếu Physical Resource block .27 Hình 2.7 Các kỹ thuật truy nhập 28 Hình 2.8 Đồ thị khoảng cách sóng mang OFDMA 29 Hình 2.9 Biểu đồ tính trực giao OFDMA 30 Hình 2.10 Độ rộng sub-carrier 32 Hình 2.11 Phản xạ môi trường truyền 33 Hình 2.12 Tiền tố Cyclic Prefix .34 Hình 2.13 Antenna thu phát MIMO 35 Hình 2.14 Cơ chế hoạt động MIMO 37 Hình 2.15 Kênh logic .38 Hình 2.16 Ánh xạ kênh truyền tải hướng lên tới kênh vật lý 40 Hình 2.17 Vị trí PBCH khung LTE 42 Hình 2.18 Minh họa liên quan CFI số OFDM symbol dành cho PDCCH 42 Hình 2.19 Minh họa vị trí PCFICH, BW 1.4MHz, PCI 44 Hình 2.20 So sánh vị trí miền thời gian thiết lập PHICH Duration Normal……… 46 Hình 2.21 Vị trí PHICH theo ví dụ minh họa 47 Hình 2.22 Minh họa vị trí PDCCH khung LTE 49 Hình 23 Minh họa phân vùng search space PDCCH (Giả sử có tổng cộng 43 CCE)……… 50 vi Hình 2.24 Cách đọc liệu PDCCH search space 51 Hình 2.25.Minh họa chế cấp phát tài nguyên Resource Allocation Type 53 Hình 2.26 Resource allocation type 54 Hình 2.27 Distributed VRB - Localized VRB 56 Hình 2.28 Cơ chế lập lịch Uplink 57 Hình 2.29 PUCCH Format 1/1a/1b 60 Hình 2.30 Sơ đồ xử lý lớp vật lý PUCCHformat 2/2a/2b (normal CP, CQI only)…… 61 Hình 2.31 Sắp xếp format PUCCH 62 Hình 2.32 Minh họa RB PUSCH multiplexing control data bit 65 Hình 2.33 Ví trí kênh PRACH cấu trúc preamble .65 Hình 2.34 Các loại preamble format 66 Hình 2.35 Thơng số liên quan tới PRACH preamble format 66 Hình 36 Phân loại preamble group 72 Hình 3.1 Chiến lược khai báo interworking HNI, HCM, phủ thủ 61 tỉnh kv nơng thơn có 3G cosite cho vùng full F3 .92 Hình 3.2 Chiến lược khai báo interworking HNI, HCM, phủ thủ 61 tỉnh kv nơng thơn có 3G cosite cho vùng full F2 .93 Hình 3.3 Chiến lược khai báo interworking HNI, HCM, phủ thủ 61 tỉnh khu vực nơng thơn có 3G cosite cho vùng cịn lại (full F1, lốm đốm Fx (x ≥2) .94 Hình 3.4 Mô khu vực thành phố Bắc Giang 95 Hình 3.5 Khoanh mô 95 Hình 3.6 Khu vực sóng 96 Hình 3.7 Nhiễu 97 Hình 3.8 Sai feeder 97 Hình 3.9 Overshooting .98 Hình 4.1 Mô 107 Hình 4.2 Chọn Tab Prediction .108 Hình 4.3 Chọn tab coverage 109 Hình 4.4 Chọn tab Display .109 vii Hình 4.5 Điều chỉnh Transparent 110 Hình 4.6 Kết mô 110 Hình 4.8.Kết mơ trạm phát sóng 4G 113 Hình 4.9 Kết mơ di dời trạm phát sóng .115 Hình 4.10 Kết mơ di dời vị trí danh định .117 viii