Phân tích và đánh giá hiệu năng của chuyển giao dọc cho các mạng vô tuyến thế hệ sau

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI  - LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA CHUYỂN GIAO DỌC CHO CÁC MẠNG VÔ TUYẾN THẾ HỆ SAU HỌC VIÊN: TRẦN MẠNH CƯỜNG HÀ NỘI – 2015 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI  - LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA CHUYỂN GIAO DỌC CHO CÁC MẠNG VÔ TUYẾN THẾ HỆ SAU HỌC VIÊN: TRẦN MẠNH CƯỜNG CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ NGÀNH: 60520203 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS HỒ KHÁNH LÂM HÀ NỘI – 2015 i LỜI CẢM ƠN Lời xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể thầy, cô giáo Viện Đại Học Mở Hà Nội tận tình bảo suốt thời gian học tập nhà trường Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo, Tiến sĩ Hồ Khánh Lâm, người trực tiếp hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi tận tình bảo cho suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp Bên cạnh đó, để hoàn thành luận văn này, nhận nhiều giúp đỡ, lời động viên quý báu bạn bè, anh chị thân hữu, xin hết lòng ghi ơn Tuy nhiên, thời gian hạn hẹp, nỗ lực mình, nên luận văn khó tránh khỏi thiếu sót Tôi mong nhận thông cảm bảo tận tình quý thầy cô bạn HỌC VIÊN i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học TS Hồ Khánh Lâm Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố hình thức trước Những liệu, bảng biểu phục vụ cho việc nghiên cứu, phân tích tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo Hà Nội, tháng 09 năm 2015 Tác giả luận văn Trần Mạnh Cường ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I LỜI CAM ĐOAN II KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH .IX LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU KỸ THUẬT CHUYỂN GIAO CỦA MẠNG VÔ TUYẾN THẾ HỆ SAU 1.1 Xu hướng công nghệ 1.2 Cấu trúc mạng 1.2.1 Kiến trúc chung mạng 4G 1.2.2 Điểm nhấn mạng 4G 1.3 Các công nghệ mạng 4G 12 1.3.1 UMB (Ultra Mobile Broadband) 12 1.3.2 WiMAX (IEEE 802.16m) 12 1.3.3 LTE (Long-Term Evolution) 14 1.3.4 So sánh công nghệ LTE với công nghệ WIMAX 15 1.4 Khái niệm chung chuyển giao hệ thống kết nối di động 18 1.4.1 Giới thiệu 18 1.4.2 Các thủ tục phép đo đạc chuyển giao 19 1.4.3 Các kiểu chuyển giao 19 1.5 Chuyển giao hệ thống thông tin di động 4G 22 1.5.1 Chuyển giao ngang (horizontal handoff) 22 1.5.2 Chuyển giao dọc (vertical handover) 23 Kết luận chương 27 CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU CỦA CHUYỂN GIAO DỌC 28 2.1 Tổng quan chuyển giao (HO) 28 2.1.1 Tìm hiểu chuyển giao 28 2.1.2 Trình tự chuyển giao 29 2.2 Các kiểu chuyển giao 30 2.2.1 Chuyển giao cứng (HHO- Hard Handover) 30 2.2.2 Chuyển giao mềm (SHO-Soft handover) 32 2.2.3 Chuyển giao ngang (Horizontal handover) 34 2.2.4 Chuyển giao dọc (Vertical Handover) 34 2.2.5 Tính ưu điểm chuyển giao dọc so với chuyển giao ngang 36 2.3 Các yêu cầu chuyển giao 4G 36 iii 2.4 Thuật toán cho định chuyển giao 39 2.4.1 Các yếu tố định thuật toán chuyển giao 39 2.4.2 Phân loại loại thuật toán chuyển giao 40 2.4.3 Các loại thuật toán chuyển giao 43 Kết luận chương 45 CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU CÔNG CỤ MÔ PHỎNG MATLAB 46 3.1 Giới thiệu Matlab 46 3.1.1 Giao diện Matlab 46 3.1.2 M-file Matlab 49 3.1.3 Tổng hợp số lệnh 51 3.1.4 Simulink Matlab 52 3.2 Các công cụ tính toán Matlab 55 3.2.1 Biến, biểu thức hàm format 55 3.2.2 Ma trận 56 3.2.3 Structure, Optimization toolbox, Statistics toolbox, Probability Distributions, Descriptive Statistics, Statistical plotting, Linear model, 57 3.2.4 Phép so sánh, phép tính logic, Symbolic Math toolbox, Symbolic object 59 3.2.5 Đồ thị 60 Kết luận chương 66 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CHUYỂN GIAO DỌC NHỜ SỬ DỤNG CÔNG CỤ MÔ PHỎNG 67 4.1 Mô bàn giao dọc UMTS với WIFI phần mềm Matlab 67 4.1.1 Giả thiết yếu tố mô phỏng 67 4.1.2 Thuật toán chuyển giao 75 4.1.3 Code 79 4.2 Kết mô 90 Kết luận chương 97 KẾT LUẬN 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 iv KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT 3GPP TIẾNG ANH TIẾNG VIỆT Third Generation Partnership Tổ chức chuẩn hóa mạng di động hệ thứ Project Broadcast/Multicast Service Trung tâm dịch vụ Center broadcast/multicast BS Base Station Trạm gốc BSC Base Station Controller Khối điều khiển trạm gốc BTC Block Turbo Code Mã turbo khối BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc CDM Code-Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo mã CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CN Core Network Mạng lõi CS Circuit Switched Chuyển mạch kênh DCH Dedicated Channel Kênh riêng DL Downlink Đường xuống EPC Evolved Packet Core Hệ thống mạng lõi cải tiến ETSI European Telecommunication Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu BM-SC Âu Standards Institute FDMA GPRS GSM HSDPA HSPA Frequency Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo tần Access số General Packet Radio Services Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp Global Sytem For Mobile Communications High Speed Downlink Hệ thống truyền thông di động toàn cầu Packet Access Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao v HSUPA IMS IMT-2000 ITU High Speed Uplink Packet Truy nhập gói đường lên tốc độ Access cao IP Multimedia Subsystem Hệ thống đa truyền thông IP International Mobile Telecommunications 2000 International Telecommunications Union Viễn thông di động quốc tế 2000 Hiệp hội viễn thông quốc tế LTE Long Term Evolution Sự phát triển dài hạn MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động Nordic Mobile Phone Hệ thống điện thoại di động Bắc System Âu Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao Orthogonal Frequency Đa truy nhập phân chia theo tần Division Multiple Access số trực giao PCCH Paging Control Channel Kênh điều khiển tìm gọi PCI Pre-coding Control Indication Chỉ thị điều khiển tiền mã hóa Physical Downlink Control Kênh điều khiển đường xuống Channel vật lý PDCP Packet Data Convergence Protocol Giao thức hội tụ liệu gói PHY Physical layer Lớp vật lý PLMN Public Land Mobile Network Mạng thông tin di động mặt đất NMS OFDM OFDMA PDCCH Physical Random Access PRACH Channel Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến vi RACH RF Random Access Channel Radio Frequency RLC Tần số vô tuyến Radio Link Protocol Radio Network Controller Single Carrier FDMA S-CCPCH SCTP Kênh truy nhập ngẫu nhiên Giao thức liên kết vô tuyến RNC Khối điều khiển mạng vô tuyến SC-FDMA FDMA đơn sóng mang Second Common Control Kênh vật lý điều khiển chung thứ Physical Channel cấp Stream Control Transmission Giao thức truyền dẫn điều khiển luồng Protocol SHO Soft Handover Chuyển giao mềm SIR Signal to Interference Ratio Tỷ số tín hiệu nhiễu Total Access Hệ thống truyền thông truy nhập tổng hợp TACS Communication System TD-CDMA Time Dvision-Code Division Đa truy nhập phân chia theo mã Multiple Access thời gian TDMA TD-SCDMA Time Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo thời Access gian Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã đồng bộ, phân chia theo thời gian Điều khiển công suất phát TPC Transmit Power Control TTI Transmission Time Interval Khoảng thời gian truyền dẫn TM UE UL UM UMTS Configuration) Chế độ suốt (cấu hình RLC) User Equipment, the 3GPP Thiết bị người dùng, tên 3GPP name for the mobile terminal đặt cho thiết bị đầu cuối di động Transparent Mode (RLC Uplink Đường lên Unacknowledgement Mode (RLC Configuration) Universal Mobile Chế độ không báo nhận (cấu hình RLC) Hệ thống viễn thông di động vii Telecommunications System toàn cầu UTRA Universal Terrestrial Radio Access Truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu VHO Vertical Handover Chuyển giao dọc VLR Visitor Local Register Thanh ghi dịch thường trú Wideband Code Division Đa truy nhập băng rộng phân Multiple Access chia theo mã Wireless Local Access Mạng truy nhập cục không Network dây WCDMA WLAN viii viii current_large_scale_value_Wifi large_scale_count_time_Wifi switch s case 'UMTS' pre_past_large_scale_value=pre_past_large_scale_value_UMTS; past_large_scale_value=past_large_scale_value_UMTS; current_large_scale_value=current_large_scale_value_UMTS; large_scale_count_time=large_scale_count_time_UMTS; otherwise pre_past_large_scale_value=pre_past_large_scale_value_Wifi; past_large_scale_value=past_large_scale_value_Wifi; current_large_scale_value=current_large_scale_value_Wifi; large_scale_count_time=large_scale_count_time_Wifi; end if large_scale_count_time>=large_scale_time_interval pre_past_large_scale_value=past_large_scale_value; past_large_scale_value=current_large_scale_value; large_scale_standard_time=record_time; current_large_scale_value=[large_scale_standard_time+ large_scale_time_interval,shadow_fading_value(8)]; large_scale_count_time=0; else large_scale_count_time=large_scale_count_time+Tc; end a=[pre_past_large_scale_value(1),past_large_scale_value(1), current_large_scale_value(1)]; b=[pre_past_large_scale_value(2),past_large_scale_value(2), current_large_scale_value(2)]; shadow_fading=interp1(a,b,record_time,'spline'); switch s 86 case 'UMTS' pre_past_large_scale_value_UMTS=pre_past_large_scale_value; past_large_scale_value_UMTS=past_large_scale_value; current_large_scale_value_UMTS=current_large_scale_value; large_scale_count_time_UMTS=large_scale_count_time; otherwise pre_past_large_scale_value_Wifi=pre_past_large_scale_value; past_large_scale_value_Wifi=past_large_scale_value; current_large_scale_value_Wifi=current_large_scale_value; large_scale_count_time_Wifi=large_scale_count_time; end Tính toán weight property entropy.m function weight_property=Tinh_toan_weight_property_entropy( nomalization_value_of_property) %Tinh_toan trọng lượng loại thuộc tinh theo thông tin liệu ngẫu nhiên [number_of_line,number_of_row]=size(nomalization_value_of_property); k=1/log2(number_of_row); for i=1:number_of_line sum_property=sum(nomalization_value_of_property(i,:)); evaluate_property(i)=0; for j=1:number_of_row f=nomalization_value_of_property(i,j)/sum_property; if f==0 evaluate_property(i)=evaluate_property(i)+0; else evaluate_property(i)=evaluate_property(i)-k*f*log2(f); end end end 87 sum_evaluate_property=sum(evaluate_property); for i=1:number_of_line weight_property(i)=(1-evaluate_property(i))/ (number_of_line-sum_evaluate_property); end Tính toán jakes.m function R_t=jakes(N0,fm,t,fc) Alpha=pi/N0*(1:N0); Beita=2*pi*rand(1,N0+1); fn=fm*cos(Alpha); N=4*N0+2; Tc_t=2/sqrt(N)*sum([sum(2*cos(2*pi*t*fn).*cos(Beita(1:N0))),sqrt(2) *cos(2*pi*fm*t)*cos(Beita(end))]); Ts_t=2/sqrt(N)*sum([sum(2*cos(2*pi*t*fn).*sin(Beita(1:N0))),sqrt(2) *cos(2*pi*fm*t)*sin(Beita(end))]); R_t=sqrt(Tc_t^2+Ts_t^2); Tính toán Hiệu suất mạng gặp nhau.m function performance_meet=Hieu_suat_mang_gap_nhau(Dang_dich_vu %hiệu suất mạng đáp ứng %calculate the network performance,simutaneously,calculate the weight of each property %tính toán hiệu suất mạng, simutaneously, tính toán trọng lượng thuộc tính value_of_property=[36.68 32.42;3.14 0.5024;2.8542 1.3376; 150 150;0.8 0.5]; switch Dang_dich_vu case weight_property_AHP=[0.2193 0.0426 0.5281 0.1323 0.0776]; otherwise weight_property_AHP=[0.4400 0.0906 0.0576 0.2560 0.1557]; 88 end number_of_positive_property=2; nomalization_value_of_property=nomalization(value_of_property, number_of_positive_property); weight_property_entropy=Tinh_toan_weight_property_entropy( nomalization_value_of_property); alpha=0.5; weight_property_combination=alpha*weight_property_entropy+(1-alpha)* weight_property_AHP; whole_network_performance=weight_property_combination* nomalization_value_of_property; performance_meet=find(whole_network_performance== max(whole_network_performance))-1; Nomalization.m function nomalization_value_of_property=nomalization(value_of_property, number_of_positive_property) %nomalize the value of each property [number_of_line,number_of_row]=size(value_of_property); for i=1:number_of_positive_property sum_min_max=max(value_of_property(i,:))+min(value_of_property(i,:)); for j=1:number_of_row nomalization_value_of_property(i,j)=value_of_property(i,j)/ sum_min_max; end end for i=number_of_positive_property:number_of_line sum_min_max=max(value_of_property(i,:))+min(value_of_property(i,:)); for j=1:number_of_row nomalization_value_of_property(i,j)=(sum_min_max- value_of_property(i,j))/sum_min_max; end end 89 4.2 Kết mô Mô chuyển giao dựa thuật toán RSS xét theo thông số mạng UMTS với Wifi Ta xét trường hợp chuyển giao trạm gốc UMTS Wifi có người cầm điên thoại động có tích hợp 3G di chuyển hình đây: Hình 4.5: Giả thiết mô chuyển giao UMTS WIFI Người cầm điện thoại vùng phủ sóng UMTS tiến dần vào vùng phủ sóng quán cà phê với giả định bán kính phủ sóng UMTS 0.5 km Wifi 0.125 km với khoảng cách hai trạm 250 m Xét hệ trục mô trạm gốc UMTS (0,0) điểm phát Wifi có tọa độ (250,0) MS bắt đầu mô vị trí (80,0) Xét trường người sử dụng di chuyển với tốc độ v = 20(km/h) gần 5.55 (m/s) hướng điểm phát Wifi Vận tốc cỡ tầm vận tốc người di chuyển nhanh Xét trường người sử dụng di chuyển với tốc độ v = 50(km/h) gần 13.88 (m/s) hướng điểm phát Wifi Vận tốc cỡ tầm vận tốc xe máy chạy đường 90 Xét trường người sử dụng di chuyển với tốc độ v = 80(km/h) gần 27.77 (m/s) hướng điểm phát Wifi Vận tốc tương đương vận tốc di chuyển ô tô đường Hình 4.6: Cường độ tín hiệu RSS mạng UMTS WIFI với v = 20(km/h) Hình 4.7: Cường độ tín hiệu RSS mạng UMTS WIFI với v = 50(km/h) 91 Hình 4.8: Cường độ tín hiệu RSS mạng UMTS WIFI với v = 80(km/h) Hình 4.9: Bảng chuyển giao UMTS WIFI theo thời gian với v = 20(km/h) Qua kết mô phỏng, thiết bị di động di chuyển với tốc độ v = 20(km/h) chuyển giao thời điểm t 1=25(s) khoảng cách 218.6 m so với trạm UMTS sang WIFI quán cà phê chuyển giao lần hai xa dần vùng 92 phủ sóng WIFI thời điểm t 2=54(s) khoảng cách 379.3 m so với trạm UMTS chuyển giao trở lại mạng UMTS sau thời gian t 3=78(s) MS kết nối với trạm UMTS ô MS tiếp tục chuyển giao sang trạm gốc khác để kết nối Hình 4.10: Bảng chuyển giao giữa UMTS WIFI theo thời gian với v = 50(km/h) Tương tự, thiết bị di động di chuyển với tốc độ v = 50(km/h) chuyển giao thời điểm t 1=11(s) khoảng cách 232.8 m so với trạm UMTS sang WIFI quán cà phê chuyển giao lần hai xa dần vùng phủ sóng WIFI thời điểm t 2=22.1(s) khoảng cách 385.6 m so với trạm UMTS chuyển giao trở lại mạng UMTS sau thời gian t 3=30.08(s) MS kết nối với trạm UMTS ô MS tiếp tục chuyển giao sang trạm gốc khác để kết nối 93 Hình 4.11: Bảng chuyển giao giữa UMTS WIFI theo thời gian với v = 80(km/h) Thiết bị di động di chuyển với tốc độ v = 80(km/h) chuyển giao thời điểm t 1=7.5(s) khoảng cách 246.65 m so với trạm UMTS sang WIFI quán cà phê chuyển giao lần hai xa dần vùng phủ sóng WIFI thời điểm t 2=14(s) khoảng cách 391.08 m so với trạm UMTS chuyển giao trở lại mạng UMTS sau thời gian t 3=14.5(s) MS kết nối với trạm UMTS ô MS tiếp tục chuyển giao sang trạm gốc khác để kết nối Ngược lại ta xét thêm trường hợp, người sử dụng thiết bị di động di chuyển từ quán cà phê có điểm phát WiFi hướng tới trạm UMTS với vận tốc v = 20(km/h) Đặt lại hệ tọa độ BS_UMTS=(250,0) ,BS_WIFI=(0,0) ,của MS=(5,0) 94 Hình 4.12: Cường độ tín hiệu RSS mạng UMTS WIFI ngược lại với v = 20(km/h) Hình 4.13: Bảng chuyển giao giữa UMTS WIFI theo thời gian với v = 20(km/h) Trường hợp người sử dụng thiết bị di động di chuyển từ quán cà phê có điểm phát WiFi hướng tới trạm UMTS với vận tốc v = 20(km/h) Được 95 chuyển giao thời điểm t 1=8.545(s) khoảng cách 47.2 m so với điểm phát WiFi sang UMTS Ta lại đặt thêm trường hợp mà trạm phát WIFI nằm rìa bán kính phủ sóng UMTS hay khoảng cách quán cà phê có WiFi nằm cách trạm phát UMTS tầm khoảng 500 (m) qua mô ta kết hai hình đây: Hình 4.13: Cường độ tín hiệu RSS mạng UMTS WIFI với v = 20(km/h) dist = 500(m) Hình 4.14: Bảng chuyển giao giữa UMTS WIFI theo thời gian với v = 20(km/h) dist = 500(m) 96 Còn trường hợp mà trạm phát WIFI nằm rìa bán kính phủ sóng UMTS hay khoảng cách quán cà phê có WiFi nằm cách trạm phát UMTS tầm khoảng 500 (m) Thiết bị di động di chuyển với tốc độ v = 20(km/h) chuyển giao thời điểm t 1=72.98(s) khoảng cách 435.32 m so với trạm UMTS sang WIFI quán cà phê Sau thời gian t 2=108.09(s) MS kết nối với điểm phát WIFI ô MS tiếp tục chuyển giao sang trạm gốc khác để kết nối Qua kết mô trường hợp trên, ta thấy trình chuyển giao công nghệ khác thiết bị di động bị chi phối nhiều yếu tố khác vận tốc di chuyển, hướng di chuyển, khoảng cách máy phát-thu Quá trình chuyển giao Wifi với UMTS làm rõ vai trò hai công nghệ có ứng dụng lớn sống Do lợi ích việc sử dụng băng thông cao chi phí thấp Wifi hỗ trợ tính di động tốt vùng phủ sóng lớn UMTS Kết luận chương Quá trình chuyển giao đóng vai trò quan trọng hệ thống thông tin đại ngày Tuy nhiên cách thức thuật toán định chuyển giao bị chi phối nhiều yếu tố khác như: băng thông, vận tốc, chi phí dịch vụ, thông lượng mạng phổ biến dự so sánh cường độ tín hiệu RSS để đưa định chuyển giao phù hợp Qua thuật toán mô chuyển giao ta UMTS với WIFI thấy rõ tầm quan trọng việc chuyển giao để người sử dụng thiết bị di động kết nối mạng lúc nơi, lựa chọn mạng thích hợp để kết nối nhanh hiệu đáp ứng nhu cầu người sử dụng 97 KẾT LUẬN Trong luận văn này, trình bày xu hướng công nghệ, so sánh mạng thông tin di động 3G mạng thông tin di động 4G, cấu trúc mạng công nghệ mạng thông tin di động 4G (UMB-Ultra Mobile Broadband, WiMAXIEEE 802.16m, LTE-Long-Term Evolution) Trình bày khái niệm chung trình chuyển giao hệ thống di động, trình bày chi tiết trình chuyển giao hệ thống thông tin di động 4G với phần miêu tả tập trung vào trình chuyển giao dọc mạng hệ thống thông tin di động 4G Thông tin di động Việt Nam giai đoạn phát triển mạnh mẽ Số lượng thuê bao di động tăng nhanh, nhu cầu người sử dụng cao Để đáp ứng số lượng thuê bao tăng lên nhu cầu ngày cao người sử dụng, hệ thống thông tin di động đòi hỏi phải có tốc độ chuyển mạch nhanh, cho phép truyền gói tin tốc độ cao, người sử dụng thực gọi liên tục di chuyển tốc độ cao… Hệ thống thông tin di động hệ sau 3G, 4G đóng vai trò ngày quan trọng xã hội, giúp kết nối người với người nhanh hiệu với chất lượng dịch vụ băng thông mở rộng cho phép truyền tải liệu với tốc độ tối đa điều kiện lý tưởng lên tới 1,5 Gb/giây chí dựa lõi mạng Ipv6 tích hợp đa công nghệ LTE, UWB, WIMAX, giúp thông tin đến với người cách nhanh chóng Tuy nhiên để sử dụng quản lý tài nguyên mạng cách hợp lý hiệu thách thức không nhỏ nhà khai thác Và chuyển giao vấn đề quản lý tài nguyên vô tuyến, thu hút quan tâm nhà nghiêm cứu nhà khai thác Với mục tiêu tìm hiểu chuyển giao mạng vô tuyến hệ sau, luận văn tìm hiểu số nội dung sau: • Tìm hiều cấu trúc đặc điểm mạng vô tuyến • Chuyển giao ngang chuyển giao dọc • Các yêu cầu định chuyển giao • Các thuật toán định chuyển giao • Tìm hiểu phần mềm Matlab • Mô chuyển giao dọc phần mềm Matlab 98 Trong trình làm luận nhận bảo tận tình thầy cô giúp đỡ bạn bè, đặc biệt thầy giáo TS HỒ KHÁNH LÂM giúp hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] TS Đặng Đình Lâm, TS Chu Ngọc Anh, Ths Hoàng Anh, Ths Nguyễn Phi Hùng (2004), “Hệ thống thông tin di động 3G xu hướng phát triển.”, Nhà xuất khoa học kĩ thuật [2] Lộ trình phát triển thông tin di động lên 4G_ Nguyễn Phạm Anh Dũng [3] Phân tích hiệu trình chuyển giao mạng 4G, Ths Nguyễn Trường Giang, Học viện bưu viễn thông Tiếng Anh [4] Agilent Technology (2009), “3GPP Long Term Evolution: System Overview, Product Development and Test Challenges” [5] Alagu, Meyyappan (2011), “Analysis of Handoff Schemes in Wireless Mobile Network”, IJCES International Journal of Computer Engineering Science [6] Arnold O Allen, (1990), “Probability, Statistics, and Queuing Theory with Computer Science Applications”, Second Edition, Academic Press [7] C.Gessner (2008), “UMTS Long Term Evolution (LTE) Technology Introduction”, Rohde-Schwarz [8] John Wiley & Sons, LTE for UMTS-OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access; Harri Holma and Antti Toskala both of Nokia Siemens Netwworks, Filand [9] www.khoahoc.tv [10] www.dientuvietnam.net [11] www.codientu.org [12] www.picvietnam.com [13] www.linhkiendientu.com [14] www.dientu4u.com [15] www.automation.org.vn [16] www.suckhoedoisong.vn [17] www.techmarthanoi.com 100 [...]... bào Vì vậy quá trình chuyển giao trong mạng di động 4G là một vấn đề rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp tới QoS của mạng Vì vậy, đề tài đã mạnh dạn nghiên cứu Phân tích và đánh giá hiệu năng của chuyển giao dọc cho các mạng vô tuyến thế hệ sau Đề tài gồm 4 chương: Chương 1: Tìm hiểu kỹ thuật chuyển giao của mạng vô tuyến thế hệ sau Chương 2: Đặc điểm và yêu cầu của chuyển giao dọc Chương 3: Tìm hiểu... chuyển giao được gọi là chuyển giao mềm Với hệ thống 3G và 4G thì quá trình chuyển giao đã trở lên khá phức tạp, bao gồm chuyển giao giữa các trạm BTS trong cùng 1 mạng, chuyển giao giữa các công nghệ mạng, chuyển giao giữa các tần số Chuyển giao có thể được thực hiện bởi nhà mạng, thiết bị đầu cuối, người sử dụng 18 1.4.2 Các thủ tục và phép đo đạc chuyển giao Thủ tục chuyển giao có thể chia thành... dụng cùng công nghệ như WLAN sang WLAN hay UMTS sang UMTS hoặc là chuyển giao khác công nghệ là chuyển giao giữa các mạng có sử dụng công nghệ khác nhau như WLAN sang UMTS và ngược lại và do đó trên thiết bị di động phải có các giao diện khác nhau cho từng loại công nghệ Chuyển giao ngang là chuyển giao cùng công nghệ, còn chuyển giao dọc có thể là chuyển giao cùng hay khác công nghệ Để có thể sử dụng... công cụ mô phỏng Matlab 1 Chương 4: Phân tích và đánh giá chuyển giao dọc nhờ sử dụng các công cụ mô phỏng 2 Chương 1: TÌM HIỂU KỸ THUẬT CHUYỂN GIAO CỦA MẠNG VÔ TUYẾN THẾ HỆ SAU 1.1 Xu hướng công nghệ Ngày thông tin di động dựa trên nền tảng mạng không dây phát triển theo biểu đồ số mũ trong thập niên qua với những cơ sở hạ tầng và các ứng dụng rộng rãi như thiết bị vô tuyến, máy tính xách tay v v Những... nhập vô tuyến khác nhau (RAM) 19 Trường hợp phổ biến nhất cho kiểu đầu tiên dùng để chuyển giao giữa các hệ thống WCDMA và GSM/EDGE Chuyển giao giữa 2 hệ thống CDMA cũng thuộc kiểu này Chuyển giao cứng (HHO- Hard Handover): HHO là một loại thủ tục chuyển giao trong đó tất cả các liên kết vô tuyến cũ của một máy di động được giải phóng trước khi các liên kết vô tuyến mới được thiết lập Đối với các dịch... tạp và việc tiêu thụ tài nguyên tăng lên Việc quy hoạch chuyển giao mềm ban đầu là một trong các phần cơ bản của của việc hoạch định và tối ưu mạng vô tuyến Nguyên lý chuyển giao mềm: Chuyển giao mềm khác với quá trình chuyển giao cứng truyền thống Đối với chuyển giao cứng, một quyết định xác định là có thực hiện chuyển giao hay không và máy di động chỉ giao tiếp với một BS tại một thời điểm Đối với chuyển. .. kiện giao tiếp không dây giữa thiết bị người sử dụng (UE) và một mạng Nó được kết nối với 3G qua SGSN đến Node B thông qua RNC Các mạng truy cập vô tuyến bao gồm các phần tử mạng mới, như là Node B và các bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNCs) Node B có thể so sánh với các trạm thu phát không dây trong mạng 2G RNC thay thế cho trạm điều khiển này, và cũng có thể được kết nối với các mạng khác như các mạng. .. ranh giới các ô tế bào Trong các hệ thống tế bào thế hệ thứ nhất như AMPS, việc chuyển giao tương đối đơn giản Sang hệ thống thông tin di động thế hệ 2 như GSM thì có nhiều cách đặc biệt hơn bao gồm các thuật toán chuyển giao được kết hợp chặt chẽ trong các hệ thống này và trễ chuyển giao tiếp tục được giảm đi Khi đưa ra công nghệ CDMA, một ý tưởng khác được đề nghị để cải thiện quá trình chuyển giao được... một sự gián đoạn ngắn xảy ra, còn đối với các dịch vụ phi thời gian thực thì HHO không ảnh hưởng gì Chuyển giao cứng diễn ra như là chuyển giao trong cùng tần số và chuyển giao ngoài tần số Chuyển giao mềm (SHO) và chuyển giao mềm hơn (Softer HO): Chuyển giao mềm chỉ có trong công nghệ CDMA So với chuyển giao cứng thông thường, chuyển giao mềm có một số ưu điểm Tuy nhiên, nó cũng có một số các hạn... triển của LTE và các công nghệ khác 16 Hình 1.8: So sánh giữa chuyển giao cứng và mềm [8] .21 Hình 1.9: Chuyển giao ngang [14] 23 Hình 1.10: Chuyển giao dọc [6] 23 Hình 1.11: Chuyển giao giữa LTE và 3G [2] 24 Hình 1.12: Các thủ tục chuẩn bị chuyển giao từ LTE sang 3G 25 Hình 1.13: Quá trình chuyển giao từ LTE sang 3G [2] 26 Hình 2.1: Mô hình chuyển giao theo