baocaothuctap

Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG BÁO CÁO THỰC TẬP ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ CƠNG NGHỆ 4G LTE Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực Lớp Khóa Hệ Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang : Th.S NGUYỄN CHIẾN TRINH : NHỮ VĂN SƠN : D12VT3 : 2012 - 2017 : ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO ĐIỂM (Của công ty VNPT Tech) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Điểm: (bằng chữ ……………… ) Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ, CHO ĐIỂM (Của giáo viên hướng dẫn) …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Điểm: (bằng chữ ……………… ) Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE LỜI NĨI ĐẦU Tiếp theo mạng thông tin di động (TTDĐ) hệ thứ 3(3G), Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) hướng tới chuẩn cho mạng di động tế bào hệ thứ (4G) 4G có tính vượt trội như: cho phép thoại dựa IP, truyền số liệu đa phương tiện với tốc độ cao nhiều so với mạng di động Theo tính tốn, tốc độ truyền liệu lên đến 100 Mb/s, chí lên đến Gb/s điều kiện tĩnh Ở Việt Nam, 3G phát triển rầm rộ để tiến lên 4G khơng cịn xa Theo tin từ Tập đồn Bưu viễn thơng Việt Nam (VNPT), đơn vị vừa hoàn thành việc lắp đặt trạm BTS sử dụng cho dịch vụ vô tuyến băng rộng công nghệ LTE, công nghệ tiền 4G Việt Nam Đông Nam Á LTE viết tắt từ Long Term Evolution, hệ thống công nghệ phát triển từ họ công nghệ GSM/UMTS (WCDMA, HSPA) nghiên cứu, thử nghiệm để tạo nên hệ thống truy cập băng rộng di động hệ mới, hướng đến hệ thứ 4G Báo cáo bao gồm nội dung sau: Giới thiệu công ty VNPT Tech Chương 1: Giới thiệu tổng quan LTE Điểm qua lộ trình phát triển mạng vô tuyến đặc điểm đặc trưng LTE Chương 2: Cấu trúc mạng LTE Đưa cấu trúc mạng LTE khác so với hệ mạng khác Chương 3: Điều khiển công suất chuyển giao LTE Đưa kỹ thuật điều khiển công suất chuyển giao LTE Chương 4: Hệ thống thực tế LTE VNPT Tech Tìm hiểu hệ thống LTE SAMSUNG lắp đặt thử nghiệm VNPT Tech Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất thầy cô Khoa Viễn thơng ln nhiệt tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức suốt thời gian học tập trường, tảng giúp em hồn thành báo cáo thực tập Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến công ty VNPT Tech tạo cho em môi trường làm việc học tập q trình thực tập q cơng ty Xin gửi lời cảm ơn đặc biệt anh nhóm hướng dẫn thực tập công ty VNPT Tech, người hết lòng hướng dẫn, bảo suốt thời gian em thực tập cơng ty, giúp em có hướng đắn để hồn thành báo cáo Một lần em xin chân thành cảm ơn! Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Mục lục: THUẬT NGỮ VIẾT TẮT PGS PGI 3G 3GPP AMC BER BS BW CLPC FPC FTB G-IPC GSM HARQ HO HSPA IoT IPC KPI LA LTE MCS MRC OFDMA OLPC PAPR PG PL Pathgain to the serving Base Station Sum of pathgain to the non serving Base Station 3rd Generation Technology 3rd Generation Partnership Project Adaptive Modulation and Coding Scheme Bit Error Rate Base Station Bandwidth Closed Loop Power Control Fractional Power Control Fixed Transmission Bandwidth Generalized Interference Based Power Control Global System for Mobile Communications Hybrid Automatic Repeat Request Hand Over High Speed Packet Access It is the interference over Thermal noise Interference Based Power Control Key Performance Indicator Link Adaptation Long Term Evolution Modulation and Coding Scheme Maximal Ratio Combining Orthogonal Frequency Division Multiple Access Open Loop Power Control Peak To Average Power Ratio Pathgain Pathloss Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang Độ lợi đường tới BS phục vụ Tổng độ lợi đường tới BS không phục vụ Công nghệ truyền thông hệ thứ Dự án đối tác hệ thứ Kỹ thuật điều chế mã hố thích ứng Tỉ số lỗi bit Trạm gốc Băng thông Điều khiển cơng suất vịng đóng Điều khiển cơng suất phần Băng thông truyền dẫn cố định Điều khiển công suất dựa nhiễu suy rộng Hệ thống truyền thông di động toàn cầu Yêu cầu lặp tự động lai Chuyển giao Cơng nghệ truy nhập gói tốc độ cao Nhiễu tạp âm nhiệt Điều khiển công suất dựa nhiễu Chỉ số hiệu quan trọng Thích ứng đường truyền Kỹ thuật điều chế mã hóa Kết hợp tỷ lệ tối đa Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao Điều khiển cơng suất vịng đóng Tỷ số cơng suất đỉnh trung bình Độ lợi tuyến Tổn hao tuyến Báo cáo thực tập: Tìm hiểu công nghệ 4G LTE PRB PS Psd PUCCH PUSCH RRM SINR RNC TTI Tx UE WA WCDMA Physical Resource Block Packet Scheduler Power Spectral Density Physical Uplink Control Channel Physical Uplink Shared Channel Radio Resource Management Signal To Interference Noise Ratio Radio Network Control Time Transmission Interval power Transmitting power User Equipment Wrap Around Wideband Code Division Multiple Access Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang Khối tài nguyên vật lý Bộ lập biểu gói Mật độ phổ công suất Kênh điều khiển đường lên vật lý Kênh chia sẻ đường lên vật lý Quản lý tài nguyên vơ tuyến Tỷ số tín hiệu nhiễu có tạp âm Điều khiển mạng truy nhập Khoảng thời gian truyền Cơng suất phát Thiết bị người sử dụng Vịng lại Đa truy nhập phân chia theo mã theo băng rộng Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Giới thiệu công ty VNPT Tech Địa chỉ: 124 Đường Hoàng Quốc Việt – Cầu Giấy – Hà Nội Quá trình hình thành phát triển VNPT Technology thành lập vào ngày 06 tháng 01 năm 2011 với vốn điều lệ 500 tỉ cổ đơng sáng lập Tập đồn VNPT (51%), VNPost (10%), Pacifab (10%) đối tác tiềm khác Công ty hoạt động chủ yếu lĩnh vực : Nghiên cứu phát triển, sản xuất công nghệ công nghiệp, thương mại dịch vụ viễn thông công nghệ thông tin Mặc dù đơn vị thành viên trẻ VNPT, VNPT Technology lại sở hữu nguồn nhân lực kinh nghiệm số lĩnh vực điện tử viễn thông công nghệ thơng tin, (với 500 cán trình độ kỹ sư, thạc sỹ tiến sỹ tốt nghiệp từ trường đại học kỹ thuật lớn nước từ nước phát triển (Anh, Pháp, Đức, Singapore, Australia, Hàn Quốc ….) Quy mô cấu tổ chức công ty Sứ mệnh Trở thành đơn vị hàng đầu nghiên cứu phát triển, thiết kế chế tạo sản xuất thiết bị viễn thông công nghệ thông tin; nghiên cứu phát triển, thiết kế, xây dựng cung cấp hệ thống giải pháp viễn thông công nghệ thông tin Trở thành nhà cung cấp, đối tác tin cậy nhà mạng dịch vụ, doanh nghiệp người tiêu dùng lĩnh vực điện tử, viễn thông, truyền thông công nghệ thông tin Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Văn hóa cơng ty VNPT Technology xây dựng văn hóa doanh nghiệp lành mạnh sở tảng khuyến khích tinh thần làm việc nhóm (teamworking cross-teamworking) Mọi người chia sẻ thông tin, hỗ trợ công việc, môi trường làm việc nhân văn chuyên nghiệp, sở để kích thích khơi nguồn sáng tạo hoạt động nghiên cứu, phát triển công nghệ Đội ngũ cán công nhân viên nhiệt huyết, giỏi chun mơn nghiệp vụ ngoại ngữ, có lực sáng tạo với việc kế thừa kinh nghiệm quản lý, tác phong làm việc chuyên nghiệp liên doanh với tập đồn cơng nghệ Viễn thông hàng đầu giới trước Alcatel Lucent Nokia Siemens tạo giá trị cốt lõi công ty, giúp VNPT Technology phát triển bền vững Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Chương 1: Giới thiệu tổng quan LTE Thông tin di động lĩnh vực quang 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 Cho đến nay, hệ thống thông tin di động trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ di động hệ đến hệ phát triển giới – hệ Trong chương trình bày khái qt đặc tính chung LTE, công nghệ di động phát triển chuẩn hóa 3GPP hướng đến 4G 1.1 Giới thiệu chung 3GPP LTE Số lượng thuê bao di động tăng lên cách đáng kinh ngạc suốt thập kỷ qua: kỷ lục tỷ thuê bao vượt qua vào năm 2002, đạt hai tỷ năm 2005, ba tỷ vào năm 2007 đến cuối năm 2008 số thuê bao bốn tỷ Mỗi ngày tồn cầu có thêm triệu thuê bao mới, tức trung bình giây lại có thêm 10 thuê bao Khoảng 60% dân số giới có điện thoại di động Di động trở thành phương thức thông tin thoại ưa thích hơn, mạng di động che phủ 90% khu vực dân cư giới Sự gia tăng dịch vụ thoại hỗ trợ thêm điện thoại di động giá thấp vùng phủ, dung lượng mạng hiệu quả, tất nhờ giải pháp chuẩn hóa hệ thống mở Các mạng di động hệ hai hệ thống thơng tin di động tồn cầu (GSM) ban đầu thiết kế để mang lưu lượng thoại dung lượng liệu thêm vào sau Việc sử dụng liệu ngày tăng rõ ràng lưu lượng thoại vượt trội mạng hệ hai Việc đưa mạng hệ ba với Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao (HSDPA) đẩy việc sử dụng lưu lượng liệu lên đáng kể, mạng lưu lượng thoại chiếm ưu chuyển sang mạng lưu lượng gói chiếm ưu Việc dùng lưu lượng liệu nâng cao số ứng dụng máy tính xách tay cần nhiều băng thơng truy nhập internet, intranet, chia sẻ file, dịch vụ streaming để cung cấp nội dung video, mobile TV trò chơi tương tác Các nhóm dịch vụ gồm video, liệu thoại – hay gọi triple play – tiến vào thị trường di động, thay cho thoại đường dây cố định truyền thống dịch vụ liệu băng rộng với dịch vụ di động nhà quan Các nghiên cứu hướng tới Phát triển dài hạn (LTE) Dự án cộng tác hệ ba (3GPP) năm 2004 với việc xác định mục tiêu Ngay HSDPA chưa triển khai thời điểm Phải năm từ việc thiết lập mục tiêu hệ thống đến triển khai thương mại dùng chuẩn tương thích với Do đó, việc chuẩn hóa hệ thống phải bắt đầu đủ sớm để sẵn sàng có nhu cầu Vì cơng nghệ có dây tiếp tục phát triển phát triển tương tự yêu cầu mạng không dây để đảm bảo ứng dụng làm việc trơi chảy mạng khơng dây Ngồi có công nghệ không dây khác – bao gồm IEEE 802.16 – hứa hẹn dung lượng liệu cao Các công nghệ 3GPP phải phối hợp vượt qua đối thủ cạnh tranh Dung lượng lớn yêu cầu rõ ràng để tận dụng tối đa dải phổ sẵn có site trạm gốc Đây động lực thúc đẩy phát triển LTE Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 10 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Hình : Kiến trúc mơ hình B2 E-UTRAN Rh đảm bảo chức chuẩn bị chuyển giao để giảm thời gian ngắt Hình : Kiến trúc mơ hình LTE theo TR 23.822 MME (Mobility management Entity) : thực thể quản lý di động UPE (User Plane Entity) : thực thể mặt phẳng người sử dụng 3GPP Anchor : Neo 3GPP SAE Anchor : Neo di động hệ thống truy nhập 3GPP (2G/3G/LTE) hệ thống truy nhập 3GPP (WLAN , WIMAX) ASE: System Architecture Evolution : phát triển kiến trúc hệ thống Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 16 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Trên mơ hình kiến trúc hình 1.7, ký hiệu sử dụng sau R h thể chức chuẩn bị chuyển giao để giảm thời gian ngắt Dự kiện giao diện tương đối tổng quát để đảm bảo tổ hợp khác RAT G x+ thể Gx có thêm hỗ trợ di động hệ thống truy nhập (Inter AS) Wx+ ký hiệu cho Wx có thêm hỗ trợ di động hệ thống Inter AS MM (Inter Access System Mobility Management) ký hiệu cho quản lý di động hệ thống truy nhập PCFR2 thể chức quy tắc tính cước sách, hình vẽ chức thể hai lần để thể cầu hình Các đường trịn đường nối không lien tục thể phần tử/giao diện kiến trúc EUTRAN 1.4 Kết luận Như vậy, chương cho ta nhìn tổng quan cơng nghệ LTE, số đặc điểm kỹ thuật LTE kiến trúc mơ hình LTE Đây tiền đề để ta vào nghiên cứu sâu LTE Chương 2: Cấu trúc mạng LTE Dựa vào chức khác mạng tế bào mạng chia thành hai phần: mạng truy nhập vơ tuyến mạng lõi Những chức điều chế, nén, chuyển giao thuộc mạng truy nhập Còn chức khác tính cướchoặc quản lý di động thành phần mạng lõi Với LTE, mạng truy nhập E-UTRAN mạng lõi EPC Mục đích LTE tối thiểu hóa số node Vì vậy, người phát triển chọn cấu trúc đơn node Trạm gốc phức tạp NodeB mạng truy nhập vơ tuyến WCDMA/HSPA, gọi eNodeB( Enhance Node B) Những eNodeB có tất chức cần thiết cho mạng truy nhập vô tuyến LTE, kể chức liên quan đến quản lý tài nguyên vô tuyến 2.1 Mạng truy nhập E-UTRAN Mạng truy nhập vô tuyến LTE gọi E-UTRAN , đặc điểm tất dịch vụ, bao gồm dịch vụ thời gian thực hỗ trợ qua kênh gói chia sẻ Phương pháp tăng hiệu suất phổ, làm cho dung lượng hệ thống trở nên cao Một kết quan trọng việc sử dụng truy nhập gói cho tất dịch vụ tích hợp cao dịch vụ đa phương tiện dịch vụ cố định không dây Giao diện vô tuyến sử dụng E-UTRAN S1 X2 Trong S1 giao diện vơ tuyến kết nối eNodeB mạng lõi S1 chia làm hai loại S1-U giao diện eNodeB SAE –GW S1-MME giao diện eNodeB MME X2 giao diện eNodeB với Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 17 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Hình 2.1Cấu trúc LTE 2.2 Mạng lõi EPC Mạng lõi: mạng lõi mở rộng hoàn toàn mạng lõi hệ thống 3G, bao phủ miền chuyển mạch gói Vì vậy, có tên mới: Evolved Packet Core (EPC) Cùng mục đích E-UTRAN, số node EPC giảm EPC chia luồng liệu người dùng thành mặt phẳng người dùng mặt phẳng điều khiển Một node cụ thể định nghĩa cho mặt phẳng, cộng với Gateway chung kết nối mạng LTE với internet hệ thống khác EPC gồm có vài thực thể chức o MME (Mobility Management Entity): chịu trách nhiệm xử lý chức mặt điều khiển, liên quan đến quản lý thuê bao quản lý phiên o Gateway dịch vụ (Serving Gateway): vị trí kết nối giao tiếp liệu gói với E-UTRAN Nó cịn hoạt động node định tuyến đến kỹ thuật 3GPP khác P-Gateway (Packet Data Network): điểm đầu cuối cho phiên hướng mạng liệu gói bên ngồi Nó Router đến mạng Internet o PCRF (Policyand Charging Rules Function): điều khiển việc tạo bảng giá cấu hình hệ thống đa phương tiện IP IMS (the IP Multimedia Subsystem) cho người dùng o HSS (Home Subscriber Server): nơi lưu trữ liệu thuê bao cho tất liệu người dùng Nó sở liệu chủ trung tâm trung tâm nhà khai thác Các miền dịch vụ bao gồm IMS (IP Multimedia Sub-system) dựa nhà khai thác, IMS không dựa nhà khai thác dịch vụ khác IMS kiến trúc mạng nhằm tạo thuận tiện cho việc phát triển phân phối dịch vụ đa phương tiện đến người dùng, họ kết nối thông qua mạng truy nhập IMS hỗ trợ nhiều phương thức truy nhập GSM, UMTS, CDMA2000, truy nhập hữu tuyến băng rộng cáp xDSL, cáp quang, cáp truyền hình, truy nhập vơ tuyến băng rộng WLAN, WiMAX IMS tạo điều kiện cho hệ thống mạng khác tương thích với IMS hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích cho người dùng lẫn nhà cung cấp dịch vụ Nó tập trung nghiên cứu thu hút quan tâm lớn giới công nghiệp Tuy nhiên IMS gặp phải khó khăn định chưa thật đủ độ chín để thuyết phục Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 18 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE nhà cung cấp mạng đầu từ triển khai Kiến trúc IMS cho phức tạp với nhiều thực thể vô số chức khác IMS dựa nhà khai thác: IMS tích hợp sẵn cấu trúc hệ thống 3GPP - IMS không dựa nhà khai thác: IMS không định nghĩa chuẩn Các nhà khai thác tích hợp dịch vụ mạng họ Các UE kết nối đến qua vài giao thức chấp thuận dịch vụ video streaming ví dụ - Các dịch khác không cung cấp 3GPP cấu trúc phụ thuộc vào yêu cầu dịch vụ Cấu hình điển hình UE kết nối đến máy chủ qua mạng chẳng hạn kết nối đến trang chủ cho dịch vụ lướt web 2.3 Các kênh sử dụng E-UTRAN Kênh vật lý : kênh vật lý sử dụng cho liệu người dùng bao gồm : - PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) : phụ tải có ích (payload) - PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) : PUSCH dùng để mang liệu người dùng Các tài nguyên cho PUSCH định subframe việc lập biểu đường lên Các sóng mang định 12 khối tài nguyên (RB) nhảy từ subframe đến subframe khác PUSCH dùng kiểu điều chế QPSK, 16QAM, 64QAM - PUCCH(Physical Uplink Control Channel): có chức lập biểu, ACK/NAK - PDCCH(Physical Downlink Control Channel): lập biểu, ACK/NAK - PBCH(Physical Broadcast Channel): mang thông tin đặc trưng cell Kênh logic : định nghĩa thông tin mang bao gồm: - Kênh điều khiển quảng bá (BCCH) : Được sử dụng để truyền thông tin điều khiển hệ thống từ mạng đến tất máy di động cell Trước truy nhập hệ thống, đầu cuối di động phải đọc thông tin phát BCCH để biết hệ thống lập cấu nào, chẳng hạn băng thông hệ thống - Kênh điều khiển tìm gọi (PCCH) : sử dụng để tìm gọi đầu cuối di động mạng khơng thể biết vị trí chúng cấp độ ô cần phát tin tìm gọi nhiều ô (vùng định vị) - Kênh điều khiển riêng (DCCH) : sử dụng để truyền thông tin điều khiển tới/từ đầu cuối di động Kênh sử dụng cho cấu hình riêng đầu cuối di động chẳng hạn tin chuyển giao khác - Kênh điều khiển đa phương (MCCH) : sử dụng để truyền thông tin cần thiết để thu kênh MTCH - Kênh lưu lượng riêng (DTCH) : sử dụng để truyền số liệu người sử dụng đến/từ đầu cuối di động Đây kiểu logic sử dụng để truyền tất số liệu đường lên người dùng số liệu đường xuống người dùng MBMS - Kênh lưu lượng đa phương (MTCH) : Được sử dụng để phát dịch vụ MBMS Kênh truyền tải : bao gồm kênh sau - Kênh quảng bá (BCH) : có khuôn dạng truyền tải cố định chuẩn cung cấp - Nó sử dụng để phát thơng tin kênh logic - Kênh tìm gọi (PCH) : sử dụng để phát thơng tin tìm gọi kênh PCCH, PCH hỗ trợ thu không liên tục (DRX) phép đầu cuối tiết kiệm công suất ắc quy cách ngủ thức để thu PCH thời điểm quy định trước - Kênh chia sẻ đường xuống (DL-SCH) : kênh truyền tải để phát số liệu đường xuống LTE Nó hỗ trợ chức LTE thích ứng tốc độ động lập biểu phụ thuộc kênh miền thời gian miền tần số Nó hổ trợ DRX để giảm tiêu thụ công suất đầu cuối di động mà đảm bảo cảm giác kết nối giống chế CPC HSPA DL-DCH TTI 1ms Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 19 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE - Kênh đa phương (MCH) : sử dụng để hỗ trợ MBMS Nó đặc trưng khn dạng truyền tải bán tĩnh lập biểu bán tĩnh Trong trường hợp phát đa ô sử dụng MBSFN, lập biểu lập cấu hình khn dạng truyền tải điều phối ô tham gia phát MBSFN 2.4 Kết luận Trong chương II trình bày cấu trúc mạng LTE bao gồm mạng truy nhập EUTRAN phần mạng lõi EPC Cùng với cấu trúc kênh sử dụng mạng EUTRAN Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 20 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Chương 3: Điều khiển công suất chuyển giao LTE 3.1 Chuyển giao LTE 3.1.1 Chuyển giao mềm mềm Chuyển giao mềm mềm dựa nguyên tắc kết nối “nối trước cắt“ (“Make before break”) Chuyển giao mềm hay chuyển giao cell chuyển giao thực cell khác nhau, trạm di động bắt đầu thơng tin với trạm gốc mà chưa cắt thông tin với trạm gốc cũ Chuyển giao mềm thực trạm gốc cũ lẫn trạm gốc làm việc tần số MS thông tin với sector cell khác (chuyển giao đường) với sector cell khác (chuyển giao đường) Chuyển giao mềm chuyển giao thực UE chuyển giao sector cell chuyển giao cell BS quản lý Đây loại chuyển giao tín hiệu thêm vào xóa khỏi tập tích cực, thay tín hiệu mạnh sector khác BS Trong trường hợp chuyển giao mềm hơn, BS phát sector thu từ nhiều sector khác Khi chuyển giao mềm chuyển giao mềm thực đồng thời, trường hợp gọi chuyển giao mềm - mềm Chuyển giao mềm - mềm hơn: MS thông tin với hai sector cell sector cell khác Các tài nguyên mạng cần cho kiểu chuyển giao gồm tài nguyên cho chuyển giao mềm hai đường cell A B cộng với tài nguyên cho chuyển giao mềm cell B Hình 3.1 Chuyển giao mềm Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 21 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Hình 3.2 Chuyển giao mềm 3.12 Chuyển giao cứng Chuyển giao cứng thực cần chuyển kênh lưu lượng sang kênh tần số Các hệ thống thông tin di động tổ ong FDMA TDMA sử dụng phương thức chuyển giao Hình 3.3 Chuyển giao cứng Chuyển giao cứng dựa nguyên tắc “cắt trước nối” (Break Before Make) chia thành: chuyển giao cứng tần số chuyển giao cứng khác tần số Trong trình chuyển giao cứng, kết nối cũ giải phóng trước thực kết nối Do vậy, tín hiệu bị ngắt khoảng thời gian chuyển giao Tuy nhiên, th bao khơng có khả nhận biết khoảng ngừng Trong trường hợp chuyển giao cứng khác tần số, tần số sóng mang kênh truy cập vô tuyến khác so với tần số sóng mang Ưu điểm chuyển giao cứng tiếp tục gọi vượt qua mạng hành, cung cấp dịch vụ mở rộng, giảm rớt gọi, bao phủ tích hợp mạng LTE so với nhiều mạng có sẵn Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 22 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu công nghệ 4G LTE 3.2 Điều khiển công suất Ở WCDMA, ta sử dụng điều khiển công suất đường lên đường xuống Nhưng LTE, cần sử dụng điều khiển công suất đường lên Điều khiển công suất đường lên hệ thống thông tin di động với mục đích quan trọng sau: cân cơng suất phát QoS u cầu, tối thiểu can nhiễu tăng tuổi thọ pin thiết bị đầu cuối Để đạt mục đích này, điều khiển cơng suất đường lên phải thích nghi với đặc tính kênh truyền vơ tuyến, bao gồm tổn hao, che bóng, fading nhanh, can nhiễu đến từ user khác - vòng cell hay cell lân cận Đòi hỏi cho việc quản lý can nhiễu đường lên LTE khác so với WCDMA Ở WCDMA, đường lên không trực giao việc quản lý can nhiễu can nhiễu user khác cell Các user đường lên WCDMA chia sẻ tài nguyên thời gian - tần số chúng tạo can nhiễu tăng nhiễu nhiệt thu NodeB Điều biết “Rise over Thermal” (RoT), phải điều khiển cẩn thận chia sẻ user Tăng tốc độ liệu đường lên cho user WCDMA giảm hệ số trải phổ tăng công suất phát tương ứng Nhưng ngược lại, hướng lên LTE dựa trực giao, việc quản lý can nhiễu user cell quan trọng WCDMA Thay đổi tốc độ liệu đường lên LTE băng thông phát thay đổi thay đổi MCS, công suất phát đơn vị băng thông (chẳng hạn PSD) khơng đổi MCS Hơn nữa, WCDMA điều khiển công suất thiết kế với truyền dẫn liên tục cho dịch vụ chuyển mạch kênh, LTE, lập biểu nhanh cho UE áp dụng khoảng thời gian 1ms Điều phản ánh thực tế điều khiển cơng suất WCDMA dự đốn với vịng lặp trì hỗn 0,67 ms bước điều khiển công suất thông thường +/- dB Trong LTE cho phép bước điều khiển cơng suất rộng (khơng phải dự đốn), với vịng lặp trì hỗn khoảng ms Kỹ thuật điều khiển cơng suất LTE kết nối vòng hở vòng kín Hồi tiếp vịng kín cần thiết để bù cho trường hợp UE ước lượng công suất phát không thỏa mãn 3.2.1 Điều khiển cơng suất vịng hở Điều khiển cơng suất vịng hở ước lượng tổn hao đạt sau đo lường RSRP tính tốn cơng suất phát dựa phương trình sau: PPUSCH = {Pmax , 10log10M + P0 + α.PL} Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 23 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Hình 3.4 Điều khiển cơng suất vịng hở 3.2.2 Điều khiển cơng suất vịng kín UE điều chỉnh cơng suất phát dựa lệnh TCP Lệnh TCP phát dựa eNodeB đến UE, dựa SINR mong muốn SINR mà eNodeB thu Trong hệ thống điều khiển công suất vịng kín , thu đường lên eNodeB ước lượng SINR tín hiệu thu so sánh với giá trị SINR mong muốn Khi SINR thu thấp SINR mong muốn, lệnh TCP phát đến UE yêu cầu tăng công suất phát Ngược lại, lệnh TCP yêu cầu UE giảm công suất phát Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 24 Báo cáo thực tập: Tìm hiểu cơng nghệ 4G LTE Hình 3.5 Điều khiển cơng suất vịng kín Thích ứng nhanh áp dụng quanh điểm hoạt động vòng hở để tạo thành điều khiển cơng suất vịng kín Điều điều khiển can nhiễu tinh chỉnh công suất để phù hợp với điều kiện kênh truyền (bao gồm fading nhanh) Tuy nhiên, tính trực giao đường lên LTE, điều khiển cơng suất vịng kín LTE khơng cần sử dụng điều khiển cơng suất vịng kín nhanh áp dụng WCDMA (để tránh vấn đề gần xa) Thay đổi băng thông phát với việc thiết lập MSC để đạt đến tốc độ liệu phát mong muốn Delta- MCS: cho phép cơng suất khối tài ngun thích nghi theo tốc độ phát liệu thơng tin Cơng suất phát địi hỏi khối tài nguyên (2 k.BPRE – 1) Trong BPRE tỷ số số bit thơng tin thành phần tài nguyên RE RB, k hệ số tỷ lệ giá trị thích hợp cho k 1.25 công suất offset phụ thuộc vào MCS Nhữ Văn Sơn – D12VT3 Trang 25