CÔNG NGHỆ LTE VÀ QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE

LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, mạng không dây ngày trở nên phổ biến với đời hàng loạt công nghệ khác Wi-Fi (802.1x), WiMax (802.16) .Cùng với tốc độ phát triển nhanh, mạnh mạng viễn thông phục vụ nhu cầu sử dụng hàng triệu người ngày. Hệ thống di động hệ thứ hai, với GSM CDMA ví dụ điển hình phát triển mạnh mẽ nhiều quốc gia. Tuy nhiên, thị trường viễn thông mở rộng thể rõ hạn chế dung lượng băng thông hệ thống thông tin di động hệ thứ hai. Sự đời hệ thống di động hệ thứ ba với công nghệ tiêu biểu WCDMA hay HSPA tất yếu để đáp ứng nhu cầu truy cập liệu, âm thanh, hình ảnh với tốc độ cao, băng thông rộng người sử dụng. Mặc dù hệ thống thông tin di động hệ 2.5G hay 3G phát triển không ngừng nhà khai thác viễn thông lớn giới bắt đầu tiến hành triển khai thử nghiệm chuẩn di động hệ có nhiều tiềm trở thành chuẩn di động 4G tương lai, LTE. Các thử nghiệm trình diễn chứng tỏ lực tuyệt vời công nghệ LTE khả thương mại hóa LTE đến gần. Tuy mẻ mạng di động băng rộng 4G kỳ vọng tạo nhiều thay đổi khác biệt so với mạng di động nay. Chính vậy, em lựa chọn làm đồ án tốt nghiệp đề tài “CÔNG NGHỆ LTE VÀ QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE” để hiểu biết công nghệ này. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô TS. Nguyễn Thị Quỳnh Hoa thầy cô giáo giúp em hoàn thành đồ án này! Nghệ An, ngày tháng năm 2012 TÓM TẮT ĐỒ ÁN Đồ án vào tìm hiểu tổng quan công nghệ LTE, với yêu cầu LTE đặt giảm giá thành so với công nghệ trước đó, tăng cường hỗ trợ cho dịch vụ lợi nhuận cao cải thiện khai thác bảo dưỡng cung cấp dịch vụ, nâng cao hiệu phổ tần, thông lượng người sử dụng, giảm thời gian trễ. Để đạt mục đích LTE sử dụng tính quan trọng công nghệ truyền dẫn OFDM cho đường lên, SC-OFDM cho đường xuống, công nghệ đa ăng ten MIMO cho hệ thống thu phát, truyền dẫn vô tuyến tốc độ cao dùng băng thông rộng. Kết hợp với công nghệ khác như: thích ứng đường truyền lập biểu, kỹ thuật chuyển giao, điều khiển công suất HARQ. Các công nghệ áp dụng cho truy cập vô tuyến cho phép tăng hiệu truyền dẫn vô tuyến LTE. Trong đồ án trình bày chi tiết trình quy hoạch mạng LTE sử dụng phần mềm Visual Basic cho việc mô tính toán quy hoạch mạng LTE. This thesis go to study an overview of LTE technology, with the requirements of LTE is defined as cost reduction compared to previous technologies, enhanced support for high-profit services and improve implementation maintenance and operation services, improve spectrum efficiency, user throughput, reduced latency. To achieve that end LTE using the important features such as OFDM technology transmission for uplink, SCOFDM for downlink, MIMO technology for multi-antenna transceiver system, radio transmission rate high-bandwidth users. Combined with other technologies such as adaptive transmission and scheduling, delivery techniques, power control and HARQ. The new technology has been applied to wireless access for high performance wireless LTE transmission. In this thesis also present details the process of planning LTE networks as well as using Visual Basic software for the simulation LTE network planning. MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ TỔNG QUAN VỀ MẠNG 4G 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) 12 1.1.4 Hệ thống thông tin di động hệ (4G) 14 1.2 Tổng quan mạng 4G .14 1.3 Sự khác 3G 4G .17 1.3.1 Ưu điểm bật 18 1.3.2 Các ứng dụng tạo nên ưu điểm 4G LTE so với 3G 18 2.1 Giới thiệu công nghệ LTE 20 Bảng 2.1 Các thông số lớp vật lý LTE 23 Bảng 2.2 Tốc độ đỉnh LTE theo lớp .24 Bảng 2.3 So sánh dịch vụ 3G so với 4G LTE 24 Bảng 2.4 So sánh HSPA, WiMAX LTE 26 2.2 Cấu trúc LTE 29 Hình 2.1 So sánh cấu trúc UTMS LTE 29 2.3 Các kênh sử dụng E-UTRAN 35 2.4 Giao thức LTE (LTE Protocols) .37 Hình 2.7 Giao thức E-UTRAN .38 2.5 Một số đặc tính kênh truyền .40 2.5.1 Trải trễ đa đường 40 2.5.2 Các loại fading .40 2.5.3 Dịch tần Doppler 41 2.5.4 Nhiễu MAI LTE .41 2.6 Các kỹ thuật sử dụng LTE .42 2.6.1 Kỹ thuật truy cập phân chia theo tần số trực giao OFDM [1] 42 Hình 2.9 Truyền đơn sóng mang .42 Hình 2.11 Nguyên lý đa sóng mang 43 Hình 2.13 Tần số-thời gian tín hiệu OFDM .44 Hình 2.14 Các sóng mang trực giao với .45 Hình 2.16 Thu phát OFDM .46 Hình 2.17 Chuỗi bảo vệ GI .47 Hình 2.18 Tác dụng chuỗi bảo vệ .48 Hình 2.19 Sóng mang OFDMA 49 Hình 2.20 OFDM OFDMA 49 Hình 2.21 Chỉ định tài nguyên OFDMA LTE 50 Bảng 2.5 Số khối tài nguyên theo băng thông kênh truyền .50 Hình 2.23 Cấu trúc bố trí tín hiệu tham khảo 51 Hình 2.24 Đặc tính đường bao tín hiệu OFDM 51 Hình 2.25 PAPR cho tín hiệu khác 52 2.6.2 Kỹ thuật SC-FDMA [1] .52 Hình 2.26 OFDMA SC-FDMA 53 Hình 2.27 Thu phát SC-FDMA miền tần số 54 2.6.3 Kỹ thuật MIMO [1] 54 Hình 2.28 Mô hình SU-MIMO MU-MIMO .55 Hình 2.29 Ghép kênh không gian 56 2.6.4 Mã hóa Turbo [10] .57 2.6.5 Thích ứng đường truyền [10] .57 2.6.6 Lập biểu phụ thuộc kênh [10] 58 2.6.7 HARQ với kết hợp mềm [10] .58 2.7 Chuyển giao .59 2.7.1 Mục đích chuyển giao 59 2.7.3 Các loại chuyển giao 63 Hình 2.34 Chuyển giao cứng .64 2.8 Điều khiển công suất .67 CHƯƠNG QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE 70 3.4 Quy hoạch vùng phủ .80 3.4.1 Quỹ đường truyền 80 Bảng 3.1 Ví dụ quỹ đường lên LTE [10] .84 Bảng 3.2 Ví dụ quỹ đường xuống LTE [10] .84 Bảng 3.3 So sánh quỹ đường truyền lên hệ thống 85 Bảng 3.4 So sánh quỹ đường truyền xuống hệ thống 86 3.4.2 Các mô hình truyền sóng 87 Hình 3.4 Các tham số mô hình Walfisch-Ikegami .89 Bảng 3.5 Các giá trị K sử dụng cho tính toán vùng phủ sóng .91 3.5 Quy hoạch dung lượng [5] 92 Bảng 3.6 Tốc độ bit đỉnh tương ứng với tốc độ mã hóa băng thông 93 Bảng 3.7 Giá trị băng thông cấu hình tương ứng với băng thông kênh truyền .94 3.6 Mô 96 KẾT LUẬN .102 TÀI LIỆU THAM KHẢO .103 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ TỔNG QUAN VỀ MẠNG 4G Thông tin di động lĩnh vực quan trọng đời sống xã hội. Xã hội phát triển, nhu cầu thông tin di động người tăng lên thông tin di động khẳng định cần thiết tính tiện dụng nó. Cho đến nay, hệ thống thông tin di động trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ hệ di động hệ đến hệ hệ phát triển giới - hệ 4. Trong chương trình bày khái quát đặc tính chung hệ thống thông tin di động tổng quan mạng 4G. 1.1 Sự phát triển hệ thống thông tin di động Khi ngành thông tin quảng bá vô tuyến phát triển ý tưởng thiết bị điện thoại vô tuyến đời tiền thân mạng thông tin di động sau này. Năm 1946, mạng điện thoại vô tuyến thử nghiệm ST Louis, bang Missouri Mỹ. Sau năm 50, việc phát minh chất bán dẫn ảnh hưởng lớn đến lĩnh vực thông tin di động. Ứng dụng linh kiện bán dẫn vào thông tin di động cải thiện số nhược điểm mà trước chưa làm được. Thuật ngữ thông tin di động tế bào đời vào năm 70, kết hợp vùng phủ sóng riêng lẻ thành công, giải toán khó dung lượng. Hình 1.1 Lộ trình phát triển hệ thống thông tin di động tế bào 1.1.1 Hệ thống thông tin di động hệ (1G) Những hệ thống thông tin di động đầu tiên, gọi hệ thứ (1G), sử dụng công nghệ analog gọi đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh thoại sóng vô tuyến đến thuê bao điện thoại di động. Với FDMA, người dùng cấp phát kênh tập hợp có trật tự kênh lĩnh vực tần số. Trong trường hợp số thuê bao nhiều vượt trội so với kênh tần số có thể, số người bị chặn lại không truy cập. 1.1.1.1 Đặc điểm  Mỗi MS cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến.  Nhiễu giao thoa tần số kênh lân cận đáng kể.  Trạm thu phát gốc BTS phải có thu phát riêng làm việc với MS cell.  Hệ thống FDMA điển hình hệ thống điện thoại di động tiên tiến AMPS. 1.1.1.2 Những hạn chế hệ thống thông tin di động hệ Hệ thống di động hệ sử dụng phương pháp đa truy cập đơn giản. Tuy nhiên hệ thống không thỏa mãn nhu cầu ngày tăng người dùng dung lượng tốc độ. Nó bao gồm hạn chế sau:  Phân bổ tần số hạn chế, dung lượng nhỏ.  Tiếng ồn khó chịu nhiễu xảy máy di động chuyển dịch môi trường fading đa đường.  Không cho phép giảm đáng kể giá thành thiết bị di động sở hạ tầng.  Không đảm bảo tính bí mật gọi.  Không tương thích hệ thống khác nhau, đặc biệt châu Âu, làm cho thuê bao sử dụng máy di động nước khác.  Chất lượng thấp vùng phủ sóng hẹp.  Giải pháp để loại bỏ hạn chế phải chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông tin số cho thông tin di động với kỹ thuật đa truy cập ưu điểm dung lượng dịch vụ cung cấp. Vì xuất hệ thống thông tin di động hệ 2. 1.1.2 Hệ thống thông tin di động hệ (2G) Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) giới đời châu Âu có tên gọi GSM. Với phát triển nhanh chóng thuê bao, hệ thống thông tin di động hệ lúc đáp ứng kịp thời số lượng lớn thuê bao di động dựa công nghệ số. Hệ thống 2G hấp dẫn hệ thống 1G dịch vụ thoại truyền thống, hệ thống có khả cung cấp số dịch vụ truyền liệu dịch vụ bổ sung khác. Ở Việt Nam, hệ thống thông tin di động số GSM đưa vào từ năm 1993, Công ty VMS GPC khai thác hiệu với hai mạng thông tin di động số VinaPhone MobiFone theo tiêu chuẩn GSM. Tất hệ thống thông tin di động hệ sử dụng kỹ thuật điều chế số. Và chúng sử dụng phương pháp đa truy cập:  Đa truy cập phân chia theo thời gian (Time Division Multiple Access TDMA): phục vụ gọi theo khe thời gian khác nhau.  Đa truy cập phân chia theo mã (Code Division Multiple Access CDMA): phục vụ gọi theo chuỗi mã khác nhau. 1.1.2.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA Trong hệ thống TDMA phổ tần số quy định cho liên lạc di động chia thành dải tần liên lạc, dải tần liên lạc dùng chung cho N kênh liên lạc, kênh liên lạc khe thời gian (Time slot) chu kỳ khung. Tin tức tổ chức dạng gói, gói có bit thị đầu gói, thị cuối gói, bit đồng bit liệu. Không hệ thống FDMA, hệ thống TDMA truyền dẫn liệu không liên tục sử dụng cho liệu số điều chế số.  Các đặc điểm TDMA: - TDMA phân phát thông tin theo hai phương pháp phân định trước phân phát theo yêu cầu. Trong phương pháp phân định trước, việc phân phát cụm định trước phân phát theo thời gian. Ngược lại phương pháp phân định theo yêu cầu mạch tới đáp ứng có gọi yêu cầu, nhờ tăng hiệu suất sử dụng mạch. - Trong TDMA kênh phân chia theo thời gian nên nhiễu giao thoa kênh kế cận giảm đáng kể. - TDMA sử dụng kênh vô tuyến để ghép nhiều luồng thông tin thông qua việc phân chia theo thời gian nên cần phải có việc đồng hóa việc truyền dẫn để tránh trùng lặp tín hiệu. Ngoài ra, số lượng kênh ghép tăng nên thời gian trễ truyền dẫn đa đường bỏ qua được, đồng phải tối ưu. 10 Hình 2.9 Truyền đơn sóng mang .42 Hình 2.11 Nguyên lý đa sóng mang 43 Hình 2.13 Tần số-thời gian tín hiệu OFDM .44 Hình 2.14 Các sóng mang trực giao với .45 Hình 2.16 Thu phát OFDM .46 Hình 2.17 Chuỗi bảo vệ GI .47 Hình 2.18 Tác dụng chuỗi bảo vệ .48 Hình 2.19 Sóng mang OFDMA 49 Hình 2.20 OFDM OFDMA 49 Hình 2.21 Chỉ định tài nguyên OFDMA LTE 50 Bảng 2.5 Số khối tài nguyên theo băng thông kênh truyền .50 Hình 2.23 Cấu trúc bố trí tín hiệu tham khảo 51 Hình 2.24 Đặc tính đường bao tín hiệu OFDM 51 Hình 2.25 PAPR cho tín hiệu khác 52 2.6.2 Kỹ thuật SC-FDMA [1] .52 Hình 2.26 OFDMA SC-FDMA 53 Hình 2.27 Thu phát SC-FDMA miền tần số 54 2.6.3 Kỹ thuật MIMO [1] 54 Hình 2.28 Mô hình SU-MIMO MU-MIMO .55 106 Hình 2.29 Ghép kênh không gian 56 2.6.4 Mã hóa Turbo [10] .57 2.6.5 Thích ứng đường truyền [10] .57 2.6.6 Lập biểu phụ thuộc kênh [10] 58 2.6.7 HARQ với kết hợp mềm [10] .58 2.7 Chuyển giao .59 2.7.1 Mục đích chuyển giao 59 2.7.3 Các loại chuyển giao 63 Hình 2.34 Chuyển giao cứng .64 2.8 Điều khiển công suất .67 CHƯƠNG QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE 70 3.4 Quy hoạch vùng phủ .80 3.4.1 Quỹ đường truyền 80 Bảng 3.1 Ví dụ quỹ đường lên LTE [10] .84 Bảng 3.2 Ví dụ quỹ đường xuống LTE [10] .84 Bảng 3.3 So sánh quỹ đường truyền lên hệ thống 85 Bảng 3.4 So sánh quỹ đường truyền xuống hệ thống 86 3.4.2 Các mô hình truyền sóng 87 Hình 3.4 Các tham số mô hình Walfisch-Ikegami .89 107 Bảng 3.5 Các giá trị K sử dụng cho tính toán vùng phủ sóng .91 3.5 Quy hoạch dung lượng [5] 92 Bảng 3.6 Tốc độ bit đỉnh tương ứng với tốc độ mã hóa băng thông 93 Bảng 3.7 Giá trị băng thông cấu hình tương ứng với băng thông kênh truyền .94 3.6 Mô 96 KẾT LUẬN .102 TÀI LIỆU THAM KHẢO .103 DANH SÁCH BẢNG BIỂU CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ TỔNG QUAN VỀ MẠNG 4G 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) 108 1.1.3 Hệ thống thông tin di động hệ (3G) 12 1.1.4 Hệ thống thông tin di động hệ (4G) 14 1.2 Tổng quan mạng 4G .14 1.3 Sự khác 3G 4G .17 1.3.1 Ưu điểm bật 18 1.3.2 Các ứng dụng tạo nên ưu điểm 4G LTE so với 3G 18 2.1 Giới thiệu công nghệ LTE 20 Bảng 2.1 Các thông số lớp vật lý LTE 23 Bảng 2.2 Tốc độ đỉnh LTE theo lớp .24 Bảng 2.3 So sánh dịch vụ 3G so với 4G LTE 24 Bảng 2.4 So sánh HSPA, WiMAX LTE 26 2.2 Cấu trúc LTE 29 Hình 2.1 So sánh cấu trúc UTMS LTE 29 2.3 Các kênh sử dụng E-UTRAN 35 2.4 Giao thức LTE (LTE Protocols) .37 Hình 2.7 Giao thức E-UTRAN .38 2.5 Một số đặc tính kênh truyền .40 2.5.1 Trải trễ đa đường 40 2.5.2 Các loại fading .40 109 2.5.3 Dịch tần Doppler 41 2.5.4 Nhiễu MAI LTE .41 2.6 Các kỹ thuật sử dụng LTE .42 2.6.1 Kỹ thuật truy cập phân chia theo tần số trực giao OFDM [1] 42 Hình 2.9 Truyền đơn sóng mang .42 Hình 2.11 Nguyên lý đa sóng mang 43 Hình 2.13 Tần số-thời gian tín hiệu OFDM .44 Hình 2.14 Các sóng mang trực giao với .45 Hình 2.16 Thu phát OFDM .46 Hình 2.17 Chuỗi bảo vệ GI .47 Hình 2.18 Tác dụng chuỗi bảo vệ .48 Hình 2.19 Sóng mang OFDMA 49 Hình 2.20 OFDM OFDMA 49 Hình 2.21 Chỉ định tài nguyên OFDMA LTE 50 Bảng 2.5 Số khối tài nguyên theo băng thông kênh truyền .50 Hình 2.23 Cấu trúc bố trí tín hiệu tham khảo 51 Hình 2.24 Đặc tính đường bao tín hiệu OFDM 51 Hình 2.25 PAPR cho tín hiệu khác 52 2.6.2 Kỹ thuật SC-FDMA [1] .52 110 Hình 2.26 OFDMA SC-FDMA 53 Hình 2.27 Thu phát SC-FDMA miền tần số 54 2.6.3 Kỹ thuật MIMO [1] 54 Hình 2.28 Mô hình SU-MIMO MU-MIMO .55 Hình 2.29 Ghép kênh không gian 56 2.6.4 Mã hóa Turbo [10] .57 2.6.5 Thích ứng đường truyền [10] .57 2.6.6 Lập biểu phụ thuộc kênh [10] 58 2.6.7 HARQ với kết hợp mềm [10] .58 2.7 Chuyển giao .59 2.7.1 Mục đích chuyển giao 59 2.7.3 Các loại chuyển giao 63 Hình 2.34 Chuyển giao cứng .64 2.8 Điều khiển công suất .67 CHƯƠNG QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE 70 3.4 Quy hoạch vùng phủ .80 3.4.1 Quỹ đường truyền 80 Bảng 3.1 Ví dụ quỹ đường lên LTE [10] .84 Bảng 3.2 Ví dụ quỹ đường xuống LTE [10] .84 111 Bảng 3.3 So sánh quỹ đường truyền lên hệ thống 85 Bảng 3.4 So sánh quỹ đường truyền xuống hệ thống 86 3.4.2 Các mô hình truyền sóng 87 Hình 3.4 Các tham số mô hình Walfisch-Ikegami .89 Bảng 3.5 Các giá trị K sử dụng cho tính toán vùng phủ sóng .91 3.5 Quy hoạch dung lượng [5] 92 Bảng 3.6 Tốc độ bit đỉnh tương ứng với tốc độ mã hóa băng thông 93 Bảng 3.7 Giá trị băng thông cấu hình tương ứng với băng thông kênh truyền .94 3.6 Mô 96 KẾT LUẬN .102 TÀI LIỆU THAM KHẢO .103 112 DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu 1G Từ viết tắt One Generation Cellular Nghĩa Hệ thống thông tin di độngthế hệ thứ 2G Second Generation Cellular Hệ thống thông tin di độngthế hệ thứ hai 3G Third Generation Cellular Hệ thống thông tin di độngthế hệ thứ ba 4G Four Generation Cellular Hệ thống thông tin di độngthế hệ thứ tư 3GPP Third Generation Patnership Dự án hợp tác hệ Project ACK Acknowledgement BCCH Broadcast Control Channel A Tín hiệu xác nhận B Kênh điều khiển quảng bá BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BW Band Width CDMA Code Division Multiple Băng thông C Đa truy cập phân chia theo mã Access CAPEX Capital Expenditure CP Cycle Prefix DL-SCH Downlink Share Channel DL Downlink EDGE Enhance Data rates for GSM Hướng xuống E Tốc độ liệu tăng cường cho mạng Evolution GSM cải tiến E- Evolved UMTS Terrestrial Mạng truy nhập vô tuyến cải tiến UTRAN Radio Access Tiền tố lặp D Kênh chia sẻ đường xuống 113 EPC Evolved Packet Core eNodeB Enhance NodeB FDMA Mạng lõi gói NodeB cải tiến F Frequency Division Multiple Đa truy cập phân chia theo tần số Access FDD FrequencyDivision Ghép kênh phân chia theo tần số FEC Duplexing Sửa lỗi hồi tiếp Forward Error Correction GSM Global System for Mobile G Hệ thống di động toàn cầu GERAN GSM/EDGE Radio Access Mạng truy nhập vô tuyến GSM/EDGE Network GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ gói vô tuyến thông dụng GI Guard Interval HSDPA High Speed Downlink Packet Khoảng bảo vệ H Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao Access HDTV High Definition Television Tivi có độ phân giải cao HSOPA High Speed OFDM Packet Truy cập gói OFDM tốc độ cao Access HO Handover Chuyển giao HSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao HSS Home Subscriber Server ITU International Quản lý thuê bao I Đơn vị viễn thông quốc tế Telecommunication Union IP Internet Protocol Giao thức internet IMS IP Multimedia Sub-system Hệ thống đa phương tiện sử dụng IP ISI Inter-Symbol Interference Nhiễu liên ký tự IFFT Inverse Fast Fourier Biến đổi Fourier ngược Transform L LTE Long Term Evolution M 114 MS Mobile Station Trạm di động BTS Base Station Trạm gốc MIMO Multi Input Multi Output Đa ngõ vào đa ngõ MME Mobility Management Entity Quản lý tính di động MAC Medium Access Control Điều khiển trung nhập trung bình MU- Multi User – MIMO Đa người dung – Đa ngõ vào đa ngõ MoU Minutes of Using Thời gian sử dụng MCS Modulation Coding Scheme Kỹ thuật mã hóa điều chế O OPEX Operating Expense OFDM Orthogonal Frequency Ghép kênh phân chia theo tần số trực Division Multiple giao Orthogonal Frequency Đa truy nhập phân chia theo tần số trực MIMO OFDMA Division Multiple Access PAPR giao P Peak-to-Average Power Ratio Tỷ số công suất đỉnh công suất trung bình P2P Point to Point PCRF Policyand Charging Rules Điểm đến điểm Function PDSCH Physical Downlink Shared Kênh vật lý chia sẻ đường xuống Channel PUCCH Physical Uplink Control Kênh vật lý điều khiển đường lên Channel PDCCH Physical Downlink Control Kênh vật lý điều khiển đường xuống Channel PBCH Physical Broadcast Channel Kênh vật lý quảng bá PCCH Paging Control Channel Kênh điều khiển tin nhắn PCH Paging Channel QoS Quality of Services Kênh tin nhắn Q Chất lượng dịch vụ R 115 RLC Radio Link Control Điều khiển kết nối vô tuyến RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RB Resource Block Khối tài nguyên RE Resource Element Thành phần tài nguyên RSRP Reference Signal Receive Công suất thu tín hiệu tham khảo Power RSRQ Reference Signal Receive Chất lượng thu tín hiệu tham khảo Quality RS Reference Signal SDR Software - Defined Radio Tín hiệu tham khảo S Phần mềm nhận dạng vô tuyến SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu SC- Single Carrier Frequency Đa truy cập phân chia theo tần số trực FDMA Division multiple Access giao đơn sóng mang SMS Short Message Service Tin nhắn ngắn SAE System Architecture Enhance Cấu trúc hệ thống tăng cường SGSN Serving GPRS Support Node Nút cung cấp dịch vụ GPRS SU- Single User Multi Input Multi Đơn user-Đa ngõ vào đa ngõ MIMO Output TDMA Time Division Multiple T Đa truy cập phân chia theo thời gian Access TTI Time Transmit Interval Khoảng thời gian phát TDD Time Division Duplexing Ghép kênh phân chia theo thời gian TPC Transmit Power Command UMB Ultra Mobile Broadband Lệnh công suất phát U Di động băng rộng mở rộng UL Uplink Đường lên UTRAN UTMS Terrestrial Radio Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất Access Networks UTMS Universal Hệ thống thông tin di động Telecommunication Mobile UE System Thiết bị người dùng (Di động) 116 User Equipment V Môi trường nhà ảo VHE Virtual Home Environment VoIP Voice IP WCDM Wideband Code Division A Multiple Access rộng Wireless Applicaion protocol Giao thức ứng dụng không dây Thoại sử dụng IP W Đa truy cập phân chia theo mã băng WAP PHỤ LỤC 1, Mã chương trình Form tính suy hao cho phép Private Sub Command1_Click() Dim ptxm1, gm1, lfm1, lb1, eirpm1, ni1, wb1, nf1, mi1, snrr1, gb1, lf1, gmha1, n1, nandi1, pmin1, lmax1 As Double Dim rb2, bw2, ebno2, ptxb2, gb2, lfb2, nf2, mi2, mcch2, snrr2, gm2, lfm2, lb2, eirpb2, ni2, n2, nandi2, pmin2, lmax2 As Double ptxm1 = Val(txtptxm1.Text) gm1 = Val(txtgm1.Text) lfm1 = Val(txtlfm1.Text) lb1 = Val(txtlb1.Text) wb1 = Val(txtwb1.Text) lf1 = Val(txtnf1.Text) mi1 = Val(txtmi1.Text) snrr1 = Val(txtsnrr1.Text) gb1 = Val(txtgb1.Text) lf1 = Val(txtlf1.Text) gmha1 = Val(txtgmha1.Text) rb2 = Val(txtrb2.Text) bw2 = Val(txtbw2.Text) ebno2 = Val(txtebno2.Text) ptxb2 = Val(txtptxb2.Text) 117 gb2 = Val(txtgb2.Text) lfb2 = Val(txtlfb2.Text) nf2 = Val(txtnf2.Text) mi2 = Val(txtmi2.Text) mcch2 = Val(txtmcch2.Text) snrr2 = Val(txtsnrr2.Text) gm2 = Val(txtgm2.Text) lfm2 = Val(txtlfm2.Text) lb2 = Val(txtlb2.Text) eirpm1 = ptxm1 + gm1 + lfm1 + lb1 ni1 = 30 + 10 * (Log(1.3824 * 10 ^ -23) / Log(10)) + 10 * Log(290) / Log(10) + 10 * Log(wb1 * 10 ^ 6) / Log(10) n1 = lf1 + ni1 nandi1 = mi1 + n1 pmin1 = nandi1 + snrr1 lmax1 = eirpm1 - pmin1 + gb1 + gmha1 - lf1 txtlmax1 = Format(lmax1, "0.#") txtpmin1.Text = Format(pmin1, "0.#") txtnandi.Text = Format(nandi1, "0.#") txteirpm1.Text = eirpm1 txtni1.Text = Format(ni1, "0.#") txtn1.Text = Format(n1, "0.#") eirpb2 = ptxb2 + gb2 - lfb2 ni2 = 30 + 10 * (Log(1.3824 * 10 ^ -23) / Log(10)) + 10 * Log(290) / Log(10) + 10 * Log(bw2 * 10 ^ 6) / Log(10) n2 = ni2 + nf2 nandi2 = n2 + mi2 + mcch2 pmin2 = nandi2 + snrr2 lmax2 = eirpb2 - pmin2 + gm2 - lf2 - lb2 txteirpb2.Text = eirpb2 txtni2.Text = Format(ni2, "0.#") txtn2.Text = Format(n2, "0.#") txtnandi2.Text = Format(nandi2, "0.#") txtpmin2.Text = Format(pmin2, "0.#") txtlmax2.Text = Format(lmax2, "0.#") End Sub Private Sub Command4_Click() Me.Hide End Sub 2, Mã chương trình Form quy hoạch vùng phủ Private Sub Combo1_Click() If Combo1.Text = "Vïng thµnh phè" Then Label17.Enabled = True Label18.Enabled = True Option2.Enabled = True Option3.Enabled = True Option2 = True Else Label17.Enabled = False Label18.Enabled = False Option2.Enabled = False Option3.Enabled = False End If End Sub Private Sub Combo2_Click() Combo1.Enabled = True End Sub Private Sub Command1_Click() Dim ahm, fc, hm, hb, lp, logr, bankinh, dts, k, lamtron, sosite, dtvung As Double fc = Val(txtfc.Text) hm = Val(txthm.Text) hb = Val(txthb.Text) 118 dtvung = Val(txtdt.Text) If Option1 = True Then lp = Val(txtdl.Text) If Option5 = True Then lp = Val(txtdx.Text) If Combo1.Text = "Vïng thµnh phè" Then If Option2 = True Then If fc < 300 Then ahm = 8.29 * (Log(1.54 * hm) / Log(10)) ^ - 1.1 If fc >= 300 Then ahm = 3.2 * (Log(11.75 * hm) / Log(10)) ^ - 4.97 End If If Option3 = True Then ahm = (1.11 * Log(fc) / Log(10) - 0.7) * hm - 1.56 * Log(fc) / Log(10) + 0.8 logr = (lp - 69.55 - 26.16 * Log(fc) / Log(10) + 13.82 * Log(hb) / Log(10) + ahm) / (44.9 - 6.55 * Log(hb) / Log(10)) bankinh = 10 ^ logr txtbkcd.Text = Round(Format(bankinh, "0.##"), 2) If Combo2.Text = "Ommi" Then k = 2.6 If Combo2.Text = "2-Sector" Then k = 1.3 If Combo2.Text = "3-Sector" Then k = 1.95 If Combo2.Text = "6-Sector" Then k = 2.6 dts = k * bankinh ^ sosite = dtvung / dts lamtron = sosite sosite = Round(sosite) If sosite < lamtron Then sosite = sosite + txtdts.Text = Round(Format(dts, "0.##"), 2) txtsosite = sosite End If End Sub Private Sub Command3_Click() Form2.Hide End Sub Private Sub Form_Load() Combo1.AddItem "Vïng thµnh phè" Combo1.AddItem "Vïng ngo¹i «" Combo1.AddItem "Vïng n«ng th«n" Combo2.AddItem "Ommi" Combo2.AddItem "2-Sector" Combo2.AddItem "3-Sector" Combo2.AddItem "6-Sector" Label17.Enabled = False Label18.Enabled = False Option2.Enabled = False Option3.Enabled = False Option1.Value = True Combo1.Enabled = False End Sub 3, Mã chương trình Form quy hoạch dung lượng Private Sub Combo1_Click() Dim nrb As Integer If Combo1.Text = "1.4" Then nrb = If Combo1.Text = "3" Then nrb = 15 If Combo1.Text = "5" Then nrb = 25 If Combo1.Text = "10" Then nrb = 50 If Combo1.Text = "20" Then nrb = 100 txtnrb.Text = nrb End Sub Private Sub Command1_Click() Dim lamtron, bphz1, bphz2, bphzt, bw1, sc, nrb, Peakdatarate, sinr, b, c, nsc, ns, ts, hesou, hesof, Peakaverageratio, obf, overdata, soenodeb As Double nsc = Val(txtnsc.Text) ns = Val(txtns.Text) 119 ts = Val(txtts.Text) hesou = Val(txthesou.Text) hesof = Val(txthesof.Text) Peakaverageratio = Val(txtPeakaverageratio.Text) If Combo2.Text = "QPSK" Then bphz1 = If Combo2.Text = "16QAM" Then bphz1 = If Combo2.Text = "64QAM" Then bphz1 = If Combo3.Text = "1/4" Then bphz2 = bphz1 * / If Combo3.Text = "1/2" Then bphz2 = bphz1 * / If Combo3.Text = "3/4" Then bphz2 = bphz1 * / If Combo3.Text = "4/4" Then bphz2 = bphz1 * / If Combo4.Text = "Single stream" Then bphzt = bphz2 * If Combo4.Text = "MIMO 2x2" Then bphzt = bphz2 * If Combo4.Text = "MIMO 4x4" Then bphzt = bphz2 * If Combo1.Text = "1.4" Then sc = 72 bw1 = 1.4 nrb = End If If Combo1.Text = "3" Then sc = 180 bw1 = nrb = 15 End If If Combo1.Text = "5" Then sc = 300 bw1 = nrb = 25 End If If Combo1.Text = "10" Then sc = 600 bw1 = 10 nrb = 50 End If If Combo1.Text = "20" Then sc = 1200 bw1 = 20 nrb = 100 End If txtnrb.Text = nrb Peakdatarate = (bphzt * 12 * sc) / 1000 sinr = (2 ^ (Peakdatarate / bw1) - 1) txtsinr.Text = Round(Format(10 * Log(sinr) / Log(10), "0.##"), 2) txtpdr.Text = Round(Format(Peakdatarate, "0.##"), 2) b = nsc * ns * nrb / ts c = hesof * b * Lg10(1 + sinr) / Lg10(2) obf = Peakaverageratio * hesou txtobf = Format(obf, "0.##") overdata = Val(txtdanso.Text) * Peakdatarate * obf soenodeb = overdata / c lamtron = soenodeb soenodeb = Round(soenodeb) If soenodeb < lamtron Then soenodeb = soenodeb + txtsoenodeb.Text = soenodeb End Sub Private Sub Command2_Click() Form3.Hide End Sub Private Sub Form_Load() Combo1.AddItem "1.4" Combo1.AddItem "3" 120 Combo1.AddItem "5" Combo1.AddItem "10" Combo1.AddItem "20" Combo4.AddItem "Single stream" Combo4.AddItem "MIMO 2x2" Combo4.AddItem "MIMO 4x4" Combo3.AddItem "1/4" Combo3.AddItem "1/2" Combo3.AddItem "3/4" Combo3.AddItem "4/4" Combo2.AddItem "QPSK" Combo2.AddItem "16QAM" Combo2.AddItem "64QAM" End Sub Function Lg10(Bieuthuc As Double) Dim kq As Double kq = Log(Bieuthuc) / Log(10#) Lg10 = kq End Function 121 [...]... thích nghi và các mã sửa lỗi 1.3 Sự khác nhau giữa 3G và 4G Hiện nay, công nghệ 3G cho phép truy cập Internet không dây và các cuộc gọi có hình ảnh 4G được phát triển trên các thuộc tính kế thừa từ công nghệ 3G Về mặt lý thuyết, mạng không dây sử dụng công nghệ 4G sẽ có tốc độ nhanh hơn mạng 3G từ 4 đến 10 lần Tốc độ tối đa của 3G là tốc độ tải xuống 14Mbps và 5.8Mbps tải lên Với công nghệ 4G, tốc độ... cơ sở để hình thành ưu điểm đó Để tìm hiểu thêm về 4G ta qua chương tiếp theo 19 CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC MẠNG 4G LTE VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 2.1 Giới thiệu về công nghệ LTE Hệ thống 3GPP LTE, là bước tiếp theo cần hướng tới của hệ thống mạng không dây 3G dựa trên công nghệ di động GSM/UMTS, và là một trong những công nghệ tiềm năng nhất cho truyền thông 4G Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU) đã định nghĩa... phương tiện và giữa những dịch vụ cố định và không dây Có nhiều loại chức năng khác nhau trong mạng tế bào Dựa vào chúng, mạng có thể được chia thành hai phần: mạng truy nhập vô tuyến và mạng lõi Những chức năng như điều chế, nén, chuyển giao thuộc về mạng truy nhập Còn những chức năng khác như tính cước hoặc quản lý di động là thành phần của mạng lõi Với LTE, mạng truy nhập là E-UTRAN và mạng lõi là... WiMax và LTE Trên thế giới, 4G dù chưa phải phổ biến song cũng đã có quốc gia và các hãng viễn thông triển khai Chẳng hạn như Ericsson Tháng 1/2009, Ericsson và nhà mạng tại Thụy Điển đã triển khai thương mại TeliaSonera mạng LTE/ 4G đầu tiên tại Thụy Điển Tới tháng 1/2010 đã triển khai diện rộng mạng TeliaSonera trên toàn quốc ở Na Uy và Thụy Điển Ngoài ra, 27 Ericsson đã ký hợp đồng triển khai LTE trong... thứ 4 là IMT Advanced và chia thành hai hệ thống dùng cho di động tốc độ cao và di động tốc độ thấp 3GPP LTE là hệ thống dùng cho di động tốc độ cao Ngoài ra, đây còn là công nghệ hệ thống tích hợp đầu tiên trên thế giới ứng dụng cả chuẩn 3GPP LTE và các chuẩn dịch vụ ứng dụng khác, do đó người sử dụng có thể dễ dàng thực hiện cuộc gọi hoặc truyền dữ liệu giữa các mạng LTE và các mạng GSM/GPRS hoặc UMTS... trong E-UTRAN bây giờ chỉ còn là S1 và X2 Trong đó S1 là giao diện vô tuyến kết nối giữa eNodeB và mạng lõi S1 chia làm hai loại là S1-U là giao diện giữa eNodeB và SAE – GW và S1 -MME là giao diện giữa eNodeB và MME X2 là giao diện giữa các eNodeB với nhau 30 Hình 2.2 Cấu trúc cơ bản của LTE Mạng lõi: mạng lõi mới là sự mở rộng hoàn toàn của mạng lõi trong hệ thống 3G, và nó chỉ bao phủ miền chuyển mạch... bởi 3GPP và cấu trúc phụ thuộc vào yêu cầu của dịch vụ Cấu hình điển hình sẽ được UE kết nối đến máy chủ qua mạng chẳng hạn như kết nối đến trang chủ cho dịch vụ lướt web  Cấu trúc của LTE liên kết với các mạng khác: Hình 2.3 Cấu trúc hệ thống cho mạng truy cập 3GPP Hình 2.4 Cấu trúc hệ thống cho mạng truy cập 3GPP và không phải 3GPP 33 Hình 2.5 Cấu trúc hệ thống cho mạng truy cập3GPP và liên mạng với... khai mạng và hoàn toàn cho phép chia tỉ lệ dung lượng một cách linh động Home Subscriber Server (HSS) nối đến Packet Core qua một giao diện IP, và không phải SS7 như đã sử dụng trong mạng GSM và WCDMA Mạng báo hiệu cho điều khiển chính sách và tính cước được dựa trên giao diện IP Hệ thống GSM và WCDMA/HSPA hiện tại được tích hợp vào hệ thống mới qua những giao diện được chuẩn hóa giữa SGSN và mạng. .. các nhà mạng lớn trên thế giới (Verizon Wireless, AT&T, France Telecom-Orange, NTT DoCoMo, T-Mobile, China Mobile, ZTE .) thực hiện các cuộc thử nghiệm quan trọng trên công nghệ LTE và đã đạt những thành công đáng kể LTE Advanced là ứng viên cho chuẩn IMT-Advanced, mục tiêu của nó là hướng đến đáp ứng được yêu cầu của ITU LTE Advanced có khả năng tương thích với thiết bị và chia sẻ băng tần với LTE phiên... thụ từ dịch vụ .Và thứ ba, là giá cả hợp lý Đặc biệt là dịch vụ trả trước Có thể nói, đa số người sử dụng không hiểu về sự liên quan giữa Megabyte và giá cả nên chính sách giá phải dễ hiểu 28 2.2 Cấu trúc của LTE  Cấu trúc cơ bản SAE của LTE Hình 2.1 So sánh về cấu trúc giữa UTMS và LTE Hình trên cho ta thấy sự khác nhau về cấu trúc của UTMS và LTE Song song với truy nhập vô tuyến LTE, mạng gói lõi cũng . TRÚC MẠNG 4G LTE VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN 2.1 Giới thiệu về công nghệ LTE Hệ thống 3GPP LTE, là bước tiếp theo cần hướng tới của hệ thống mạng không dây 3G dựa trên công nghệ di động GSM/UMTS, và. khiển công suất 67 5 CHƯƠNG 3 QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE 70 3.4 Quy hoạch vùng phủ 80 3.4.1 Quỹ đường truyền 80 Bảng 3.1 Ví dụ về quỹ đường lên của LTE [10] 84 Bảng 3.2 Ví dụ của quỹ đường xuống LTE. 4 (4G) 14 1.2 Tổng quan về mạng 4G 14 1.3 Sự khác nhau giữa 3G và 4G 17 1.3.1 Ưu điểm nổi bật 18 1.3.2 Các ứng dụng đã tạo nên ưu điểm của 4G LTE so với 3G 18 2.1 Giới thiệu về công nghệ LTE