Trang 1 BÙI THỊ THU MINH CHI NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HIỆN TỐI ƯU HÓA MẠNG VÔ TUYẾN TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G CỦA MOBIFONE VIỆT NAM Chuyên ngành : Kỹ thuật viễn thông LUẬN VĂN THẠC
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI THỊ THU MINH CHI NGHIÊN CỨU VÀ THỰC HIỆN TỐI ƯU HĨA MẠNG VƠ TUYẾN TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G CỦA MOBIFONE VIỆT NAM Chuyên ngành : Kỹ thuật viễn thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT VIỄN THÔNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS NGUYỄN THÚY ANH Hà Nội 05 – 2018 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204814741000000 Đề tài – Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thơng tin di động 4G Mobifone Việt Nam LỜI CÁM ƠN Trong trình tìm hiểu thực đề tài "Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vô tuyến hệ thống thông tin di động 4G Mobifone Việt Nam" thân em nhận giúp đỡ nhiệt tình từ giảng viên hướng dẫn, anh chị đồng nghiệp đơn vị, đặc biệt anh chị Trung tâm mạng lưới Miền Bắc giúp em hoàn thành luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới cô hướng dẫn, anh chị giúp đỡ em hoàn thành đề tài Do thời gian tìm hiểu có hạn nên luận văn khó tránh khỏi sai sót, em mong nhận ý kiến từ quý Thầy Cô để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Đề tài – Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thông tin di động 4G Mobifone Việt Nam TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thông tin di động 4G Mobifone Việt Nam Tác giả: Bùi Thị Thu Minh Chi – CA160387 Khóa: 2016A-KTVT Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thúy Anh Từ khóa: eNodeB, Cell ID, TA/TAL, CSFB, Thơng lượng cell Nội dung tóm tắt: a, Lý chọn đề tài Trong hệ thống thông tin di động Việt Nam nói chung Mobifone nói riêng triển khai phủ sóng mạng 4G - LTE, việc phát triển từ công nghệ 2G -3G lên 4G đòi hỏi chất lượng dịch vụ khối lượng quản lý liệu tăng lên Do việc nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng 4G trình triển khai cần thiết, em xin chọn đề tài "Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thông tin di động 4G Mobifone Việt Nam" b, Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Luận văn giới thiệu kiến trúc mạng 4G, chức thành phần mạng 4G, qua nêu ưu điểm so với công nghệ mạng triển khai trước Trên sở sâu vào nghiên cứu mạng vô tuyến E-UTRAN, định cỡ quy hoạch eNB ID/ Cell ID để tính tốn nên dung lượng cell, đảm bảo băng thơng q trình truyền liệu Định cỡ quy hoạch TA/TAL để đảm bảo trình tìm gọi (paging) Đề tài – Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thông tin di động 4G Mobifone Việt Nam khơng bị gián đoạn, chậm trễ, tính tốn dung lượng tìm gọi Dựa vào việc quy hoạch TA/TAL giúp quản lý trạm vô tuyến ước lượng truy cập thuê bao Dựa vào sở lý thuyết đề tài thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến cụ thể tính tốn quy hoạch cho trạm 10MHz, 15MHz, 20MHz, cụ thể tính tốn thơng lượng cell Ngồi cịn tính tốn băng thơng q trình thực CSFB c, Tóm tắt đọng nội dung đóng góp tác giả: Tóm tắt nội dung: Đề tài gồm chương, cụ thể sau: Chương 1: Tổng quan chung, giới hạn mục đích đề tài Chương giới thiệu kiến trúc mạng 4G, chức thành phần mạng 4G mạng truy nhập E-UTRAN, mạng lõi EPC bao gồm chức MME, SGW, PGW, HSS, PCRF, qua nêu ưu điểm so với công nghệ mạng triển khai trước Ngồi chương cịn nêu kỹ thuật sử dụng công nghệ mạng LTE OFDMA , MIMO cho đường xuống, SC-FDMA cho đường lên Dựa vào nêu nên giới hạn mục đích đề tài sâu phần nghiên cứu mạng truy nhập vô tuyến E-UTRAN, cụ thể dựa vào tính eNB để đưa giải pháp quy hoạch định eNB/cell ID, tính tốn lên dung lượng cell Để giúp cho việc quản lý trạm tính tốn thơng lượng trạm việc định cỡ TA/TAL cần thiết Chương 2: Nghiên cứu lý thuyết để thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến Với việc đưa lý thuyết triển khai định cỡ eNB ID/ Cell ID, định cỡ quy hoạc TA/TAL, chương đưa sở lý thuyết để thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến E-UTRAN Với việc định cỡ eNB/Cell ID đảm bảo thông Đề tài – Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thơng tin di động 4G Mobifone Việt Nam lượng cell nêu chương 3, việc thiết kế cell ID giúp cho việc quản lý trạm vô tuyến dễ dàng Việc định cỡ quy hoạch TA/ TAL giúp cho nhà mạng dễ dàng quản lý trạm giảm thiểu thời gian paging tìm UE UE trạng thái Idle, giúp cho q trình truyền liệu khơng bị gián đoạn Ở chương nêu nên định cỡ tài nguyên eNB/Cell, đưa số nguyên tắc thiết kế eNB/Cell ID Giới thiệu TA/TAL thiết vùng theo dõi (paging) Ngồi cịn đưa cân nhắc việc thiết kế TA với RBs, ảnh hưởng CSFB tới việc thiết kế TA Chương 3: Thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến 4G Chương nêu lên giải pháp tối ưu hóa mạng vơ tuyến cụ thể tính tốn thơng lượng cell, tổng thơng lượng cell, q tình ước lượng dung lượng cell định cỡ băng gốc cho trạm 10MHz/ 15MHz/20MHz trung tâm mạng lưới miền Bắc, định cỡ băng thông truyền dẫn phục vụ eNB Bên cạnh cịn nêu lựa chọn chiến thuật CSFB dựa vào khuyến nghị Huawei đưa tính tốn băng thơng giao diện S1, X2 kích thước MTU Đóng góp tác giả Em nêu vấn đề cần tối ưu mạng vô tuyến triển khai mạng 4G tối ưu mạng 4G vào hoạt động cơng nghệ mạng khác Em tập trung trình bày vào phần định cỡ tính tốn vơ tuyến để đảm bảo chất lượng dịch vụ người dùng truy cập vào mạng 4G Bên cạnh tìm hiểu thêm khuyến nghị nhà mạng để có giải pháp chuyển giao công nghệ mạng khác d, Phương pháp nghiên cứu Đề tài – Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thông tin di động 4G Mobifone Việt Nam Định cỡ tài nguyên eNB/Cell ID Định cỡ quy hoạch TA/TAL Tính tốn thơng lượng cell, định cỡ băng thông truyền dẫn eNB Lựa chọn chiến thuật CSFB e, Kết luận Với việc nghiên cứu triển khai phần vô tuyến đề tài nhìn nhận giải pháp để thực tối ưu hóa phần vơ tuyến E-UTRAN Đưa quy trình thiết eNB, Cell ID, tham số mạng Dựa vào sở lý thuyết để phân tích quy hoạch trạm 10MHz/ 15MHz/20MHz tính tốn dung lượng cho trạm Ngồi cịn đưa chiến thuật CSFB giải pháp nâng cao Với thời gian có hạn đề tài chưa mở rộng triển khai thêm việc quy hoạch PCI cho trạm, nghiên cứu thực chuyển giao eNB, cell Có nhiều giải pháp để nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến, cần thêm thời gian tìm hiểu đo đạc thực tế, đề tài đạt hiệu tốt Hà Nội ngày 21/05/2018 Học viên Bùi Thị Thu Minh Chi Đề tài – Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thông tin di động 4G Mobifone Việt Nam LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn chung thực, chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn tốt nghiệp thạc sỹ cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn bảo vệ ghi rõ nguồn gốc phép công bố Hà Nội, ngày 21/5/2018 Học viên Bùi Thị Thu Minh Chi Đề tài – Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thông tin di động 4G Mobifone Việt Nam MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 11 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 12 LỜI MỞ ĐẦU 13 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG, GIỚI HẠN VÀ MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 14 1.1 Tính thông số kỹ thuật mạng 4G 14 1.1.1 Tính mạng 4G 14 1.1.2 Kiến trúc mạng 4G 15 1.1.3 Một số công nghệ quan trọng 4G 19 1.2 Giới hạn mục đích đề tài 20 1.3 Kết luận chương 20 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT ĐỂ THỰC HIỆN TỐI ƯU HĨA MẠNG VƠ TUYẾN 22 2.1 Quy hoạch eNodeB ID/ Cell ID 22 2.1.1 Định cỡ tài nguyên eNodeB ID 22 2.1.2 Định cỡ tài nguyên Cell ID 23 Đề tài – Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thơng tin di động 4G Mobifone Việt Nam 2.1.3 2.2 Nguyên tắc thiết kế MLMB 27 ĐỊNH CỠ VÀ QUY HOẠCH TAC/TAL 31 2.2.1 Khu vực theo dõi (Tracking Area: TA) 31 2.2.2 Danh sách khu vực theo dõi (Tracking Area Lists) 31 2.2.3 Định cỡ TA 48 2.3 Kết luận chương 57 CHƯƠNG 3: 3.1 THỰC HIỆN TỐI ƯU HÓA MẠNG 4G 59 Quy hoạch trạm 10MHz/15MHz/20MHz/ MLMB 59 3.1.1 Tính thơng lượng cell 59 3.1.2 Định cỡ băng gốc 72 3.2 Lựa chọn chiến thuật CSFB giải pháp nâng cao 75 3.2.1 3.3 Định cỡ băng thông truyền dẫn phục vụ eNodeB 80 3.3.2 3.4 Chiến thuật thực CSFB 3GPP 77 Kích thước MTU 82 Kết luận chương 82 KẾT LUẬN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 Đề tài – Nghiên cứu thực tối ưu hóa mạng vơ tuyến hệ thống thông tin di động 4G Mobifone Việt Nam DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Từ viết tắt 4G Four Generation Cellular 3G Third Generation Cellular 2G Second Generation Cellular 1G First Generation Cellular 3GPP Third Generation Ý nghĩa Hệ thống thông tin di động hệ thứ tư Hệ thống thông tin di động hế hệ thứ ba Hệ thống thông tin di động hế hệ thứ hai Hệ thống thông tin di động hế hệ thứ Patnership Project Dự án hợp tác hệ eNodeB Enhance NodeB Trạm gốc thu phát HO Handover Chuyển giao KPI Key Performance Indicators Chìa khóa điều chỉnh hiệu UE User Equipment Thiết bị người dùng PAPR Peak To Average Power Ratio Tỷ số cơng suất đỉnh trung bình HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao UTRAN RAT UTMS Terrestrial Radio Access Networks Radio Access Technology Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất Công nghệ truy cập vô tuyến