Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)

Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu giữa DVBT và LTEA tại băng tần 700 Mhz (LV thạc sĩ)

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - NGÔ ĐỨC DŨNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỐNG CAN NHIỄU GIỮA DVB-T VÀ LTE-A TẠI BĂNG TẦN 700 MHZ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI - 2017 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - NGÔ ĐỨC DŨNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỐNG CAN NHIỄU GIỮA DVB-T VÀ LTE-A TẠI BĂNG TẦN 700 MHZ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ : 60.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ NHẬT THĂNG HÀ NỘI - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Ngô Đức Dũng ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin cảm ơn gia đình, người thân bên cạnh lúc khó khăn nhất, nguồn động lực lớn lao để làm việc học tập Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Lê Nhật Thăng, công tác Khoa Quốc tế Đào tạo Sau Đại học, Học viện Công nghệ Bưu Viễn Thông, hướng dẫn tận tình trình làm luận văn Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè đồng nghiệp động viên hỗ trợ để hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng Ngô Đức Dũng năm 2017 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC HÌNH VẼ viii DANH MỤC BẢNG BIỂU x MỞ ĐẦU Chương I: Tổng quan truyền hình số mặt đất DVB-T 1.1 Lý Việt Nam chọn hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T 1.2 Các hệ thống truyền hình số quảng bá 1.3 Tiêu chuẩn DVB-T 1.3.1 Giới thiệu truyền hình số mặt đất DVB-T [8] 1.3.2 Tiêu chuẩn nén MPEG-2 [13] 1.3.3 Tổng quan kỹ thuật điều chế COFDM 1.3.4 Sơ đồ khối hệ thống DVB-T [1] 1.4 Đặc điểm hệ thống DVB-T 10 1.4.1 Ưu điểm DVB-T so với truyền hình tương tự 10 1.4.2 Nhược điểm hệ thống DVB-T 12 1.5 Cấp phát băng tần 12 1.5.1 Quá trình số hóa truyền hình 12 1.5.2 Lợi ích số hóa truyền hình 13 1.6 Kết luận chương 13 Chương II: Hệ thống LTE-A 15 2.1 Hệ thống thông tin di động 4G LTE-A 15 2.1.1 Tổng quan LTE-A 15 2.1.2 Ứng dụng LTE-A đời sống [4] 17 2.1.3 Kiến trúc mạng LTE-A [6] 18 2.1.4 Băng thông phổ tần 21 2.2 Những công nghệ đề xuất cho LTE-A [12] 23 iv 2.2.1 Giải pháp đa anten (MIMO) 23 2.2.2 Truyền dẫn đa điểm phối hợp 24 2.2.3 Các lặp chuyển tiếp (Relaying) 25 2.2.4 Kỹ thuật điều khiển giảm can nhiễu tăng cường tế bào eICIC (enhanced Inter-Cell Interference Coordination) 27 2.2.5 Kỹ thuật cộng gộp sóng mang(carrier aggregation) 30 2.2 Cấp phát băng tần cho LTE-A 31 2.3 Băng tần 700 MHz 34 2.3.1 Kinh nghiệm giới sử dụng băng tần Digital dividend 34 2.3.2 Quy hoạch băng tần 700 MHz Việt Nam 35 2.3.3 Lợi ích LTE-A băng tần 700 MHz 37 2.4 Kết luận chương 39 Chương III: Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu DVB-T LTEA băng tần 700 MHz 41 3.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 41 3.2 Giới thiệu vấn đề nghiên cứu 42 3.3 Các kịch can nhiễu 43 3.4 Can nhiễu từ máy phát DVB-T đến trạm thu gốc LTE [5] 45 3.4.1 Đặc điểm kỹ thuật 45 3.4.2 Các tham số DVB-T 46 3.4.3 Các tham số LTE 47 3.4.4 Tiêu chuẩn bảo vệ 50 3.5 Can nhiễu từ thiết bị người dùng LTE tới máy thu DVB-T trời nhà [9] 53 3.5.1 Phương pháp SFP 53 3.5.2 Máy thu DTT LTE-UE trời 55 3.5.3 Máy thu DTT LTE-UE nhà 58 3.5.4 Nhận xét 60 3.6 Suy hao đường truyền sóng 60 3.7 Kết luận chương 65 v KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt 3GPP ARQ AS COFDM DVB-C DVB-S DVB-T EIRP FDD HARQ IEC I/N IMT-2000 IMT-A ISO LTE LTE-A MAC MIMO MPEG-2 Nghĩa tiếng Anh 3rd Generation Partnership Project Automatic Repeat request Access Stratum Coded Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing Digital Video Broadcasting - Cable Digital Video Broadcasting - Satellite Digital Video Broadcasting-Terrestrial Effective Isotropic Radiated Power Frequency Division Duplex Hybrid Automatic Repeat Request International Electrotechnical Commission Interference to Noise International Mobile Telecommunications 2000 International Mobile Telecommunications Advanced International Organization for Standardization Long Term Evolution Long Term EvolutionAdvanced Medium Access Control Multiple Input Multiple Output Moving Picture Experts Group Phase Nghĩa tiếng Việt Hiệp hội viễn thông 3GPP (dự án đối tác hệ thứ 3) Yêu cầu lặp lại tự động Truy cập lớp không khí Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao kết hợp với mã kênh Quảng bá video truyền hình cáp Quảng bá video truyền hình số vệ tinh Quảng bá video truyền hình số mặt đất Công suất xạ đẳng hướng tương đương song công theo tần số yêu cầu lặp lại tự động kết hợp Ủy ban Kỹ thuật điện tử quốc tế Tỷ số công suất tín hiệu can nhiễu công suất tạp âm Viễn thông di động quốc tế 2000 Quốc tế Viễn thông di động tiên tiến Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế Tiến hóa dài hạn Tiến hóa dài hạn tiên tiến Đa anten Nhóm chuyên gia mã hóa hình ảnh giai đoạn vii NAS OFDM OFDMA PDCP PDUs PHY QAM QoS QPSK RLC RRC SNR TDD UE UTRAN Non-Access Stratum Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing Orthogonal FrequencyDivision Multiple Access Packet Data Convergence Protocol Packet Data Units Physical layer Quadrature Amplitude Modulation Quality of Service Quadrature phase-shift keying Radio Link Control Radio Resource Control Signal Noise Rate Time Division Duplex User Equipment Universal Terrestrial Radio Access Network Tầng lớp phòng không truy cập Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao Đa truy cập phân tần trực giao Giao thức hội tụ liệu gói Các đơn vị liệu gói Lớp vật lý Điều chế biên độ vuông góc Chất lượng dịch vụ Điều chế pha tín hiệu số Kiểm soát liên kết vô tuyến Kiểm soát tài nguyên vô tuyến Tỷ lễ nhiễu tín hiệu song công theo thời gian Thiết bị người dùng Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu viii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Kiến trúc tiêu chuẩn DVB Hình 1.2 Hoạt động mã hóa MPEG-2 Hình 1.3 Sơ đồ khối DVB-T Hình 2.1 Kiến trúc mạng LTE-A [6] 19 Hình 2.2 Các giao thức LTE-A 20 Hình 2.3 Ví dụ khối tập kết sóng mang 22 Hình 2.4 MIMO với cặp thu-phát đường xuống cặp thu phát đường lên LTE-A 23 Hình 2.5 Truyền dẫn đa điểm phối hợp 25 Hình 2.6 Chuyển tiếp LTE-A 27 Hình 2.7 Mạng đồng mạng phức hợp 28 Hình 2.8 Tái sử dụng tần số mềm LTE 28 Hình 2.9 Lập lịch chéo sóng mang EICIC 30 Hình 2.10 Sử dụng ABS eICIC 30 Hình 2.11 Cộng gộp sóng mang LTE-A 31 Hình 2.12 Quy hoạch truyền hình số VHF/UHF 33 Hình 2.13 Quy hoạch băng tần 700 MHz giới 35 Hình 2.15 Tác động vào kinh tế sử dụng băng tần 700 MHz cho hệ thống di động 38 Hình 2.16 Tác động vào kinh tế sử dụng băng tần 700 MHz cho truyền hình 39 Hình 3.1 Các cell DVB-T LTE [3] 43 Hình 3.2 Can nhiễu trạm gốc LTE máy phát DVB-T [3] 44 Hình 3.3 Can nhiễu từ thiết bị người dùng LTE tới máy thu DVB-T trời [9] 45 Hình 3.4 Can nhiễu từ máy thu LTE tới DVB-T nhà [9] 45 Hình 3.5 Mặt nạ phát xạ phổ tần trạm DVB-T 47 Hình 3.6 Receiver blocking mask trạm gốc LTE 49 54 cho việc thu cố định Cho việc thu nhà, chế độ DVB-T2 mạnh mẽ cần thiết để đảm bảo phủ sóng tương tự, suy hao đường truyền bổ sung Mặt khác, sử dụng chế độ mạnh mẽ hàm ý công suất thấp Bảng 3.5 Các tham số tín hiệu nhiễu DTT LTE [9] DTT LTE Tham số RX cố định RX cố định Tham số Giá trị UL Giá trị DL Tiêu chuẩn DVB-T2 DVB-T2 Multiplex SC-FDMA OFDM Điều chế 256-QAM 64-QAM FFT 1024 1024 Normal Normal Khoảng (4.7 μs (4.7 μs thời gian first first bảo vệ symbol, symbol, 5.2 μs 5.2 μs next) next) / 10 /15 5/ 10 / 15 / 20 MHz / 20 MHz Tải lưu / 10 / IDLE / lượng 20 Mbit/s 50% / Code rate 2/3 3/5 FFT 32K 16K Extended Extended Thời gian 1/128 (28 1/8 (224  s bảo vệ s ) ) mẫu Pilot PP7 PP3 Băng thông MHz Băng thông MHz Các tác động thông số LTE sau nghiên cứu: - Liên kết can nhiễu LTE: UL DL 100% 55 - Tải lưu lượng: Mbit/s (tải ánh sáng nơi mà số lượng nhỏ khối tài nguyên sử dụng cho số thời gian), 10 Mbit/s (tải trung bình), 20 Mbit/s (tải cao) -Băng thông LTE: 5, 10, 15 20 MHz Thông số LTE có ảnh hưởng đến tín hiệu DTT hữu ích xem xét Sử dụng loại khác điều chế LTE tỷ lệ mã hóa không ảnh hưởng đến thông tin liên lạc DTT, họ không thay đổi hình dạng tín hiệu LTE Tất tải lưu lượng cấu hình xem xét cho điều chế QPSK Sự biến động thông số nghiên cứu phạm vi định băng bảo vệ, ví dụ 0-17 MHz, có tính đến tất PRs từ trước tới ba từ kênh cuối Để thực ngân sách liên kết hoàn toàn, cần thiết để có PR cần thiết cho kênh lân cận so sánh với kênh lân cận đồng kênh PR, để ước tính tỷ số yêu cầu can nhiễu kênh lân cận (ACIR) UE Vì vậy, lọc băng tần thấp cần thiết giá trị chọn lọc kênh lân cận (ACS) không cao ACIR Trong kịch với máy thu di động DTT nhà, PRs đo sử dụng để tính toán khoảng cách tối thiểu LTE UE DTT thu để tránh nhiễu 3.5.2 Máy thu DTT LTE-UE trời Bảng 3.6 cho ta thấy tham số ngân sách liên kết cho máy thu DTT trời cố định LoS UE anten cố định DTT giả định Bảng 3.6 Tham số ngân sách liên kết băng tần 700 MHz [9] DTT anten LTE UE Tham số Giá trị Tham số Giá trị Số nhiễu dB Công suất phát tối 23 dBm đa 56 Băng thông nhiễu 7.6 MHz tương đương Công suất thành 2/-9 dBm thị/nông thôn điển hình Độ lợi anten 9.15 dBi Độ lợi anten -3 dBi Chiều cao 10m Chiều cao 1.5 m Mẫu anten CEPT Report 30 Mẫu anten Omni Băng thông (BW) MHz Băng thông (BW) 10 MHz Tỷ lệ bảo vệ yêu cầu để tránh can nhiễu tính toán từ công suất DTT yêu cầu tối thiểu, Pmin , cách giảm trừ can nhiễu LTE, thêm vào giá trị desensitization máy thu  desensitization máy thu bị gây sản phẩm xuyên điều chế bậc lẻ khuếch đại nhận chuỗi máy trộn, làm giảm cường độ tín hiệu mong muốn Một giá trị tiêu biểu cho máy thu thương mại dB Các yêu cầu tối thiểu điện cho tín hiệu DTT điều chế phụ thuộc vào chế độ truyền dẫn Giả sử mức tối thiểu CNRmin 19.9 dB, số nhiễu máy thu tương đương với nhiễu BW bảng Công suất yêu cầu tối thiểu -78.2 dBm ( Pmin  10log(kTB)  NF  CNRmin ) Sự can nhiễu LTE nhận máy thu DTT cho (12), PTX công suất phát LTE UE , GTX độ lợi anten LTE UE, 𝐹𝑆𝐿 suy hao không gian tự do, GDIR độ lợi ăng-ten DTT bao gồm feeder loss, GRX phân biệt anten dựa vào mô hình xạ theo chiều dọc ăng-ten DTT, Lbody thuật ngữ để giải thích cho suy hao thể người (body loss) I  PTX  GTX  GDIR  GRX  Lbody  FSL (3.12) 57 Đối với hai chiều cao anten UE DTT thể Bảng 3.6 hai mô hình ăng-ten, trường hợp xấu xảy khoảng cách tách biệt ngang 23,6 m, nơi tăng ích đường chung UE ăng ten DTT cố định cao hơn, thu suy hao không gian tự 58,3 dB, sử dụng giá trị tiêu biểu cho body loss (4 dB), độ lợi anten DTT đề xuất bảng 3.6, phân biệt theo chiều dọc (-0,45 dB) suy hao không gian tự 700 MHz (58.3 dB), 53.6 dB độ lợi đường tổng Nếu LTE UE truyền cách sử dụng công suất tối đa PTX độ lợi anten GTX thể Bảng 3.6, can thiệp nhận máy thu DTT cho (3.12) Sử dụng phương trình này, công suât IMT nhận tham chiếu hình học -33,6 dBm Trong trường hợp này, PR yêu cầu -50,5 dB PR đo tính toán cho trường hợp quan trọng -39 dB, mà làcao 11,5 dB PR yêu cầu Để đo PR đồng kênh, hai công nghệ DTT LTE tập trung 786 MHz (kênh 60 DTT) Kết 15 dB cho trường hợp xấu nhất, tức tín hiệu LTE can nhiễu có 20 Mbit/s tải lưu lượng (không phải Mbit/s, xảy với nhiễu kênh lân cận) Như đề cập trước đây, PRs đo cho kênh lân cận đồng kênh cần thiết để ước tính ACIR yêu cầu UE Một lọc băng thông thấp cần thiết ACS xác định không cao ACIR yêu cầu ACIR tính toán PR đồng kênh trừ PR yêu cầu Trong (3.13), phương trình để tính ACS hiển thị ACLR    PRc 10PRmeas  ACS (dB)  10log 10  10 10    (3.13) Khi ACLR (~ 80 dB) tỷ số công suất phát (LTE-UE) với công suất kênh vô tuyến liền kề (DTT) cần thiết để hạn chế can nhiễu đến mức độ tương đương với suy hao dB Một ACIR 65,5 dB Từ (3.13), ACS 54 dB tính toán Khi giá trị ACS phải cao ACIR một, thêm lọc thấp 58 cần thiết với suy hao 11,5 dB out-of-band suy hao out-of-band khả thi với lọc thấp, có tính đến băng bảo vệ công nghệ MHz Tuy nhiên, lọc không yêu cầu UE truyền tải qua điện thấp DTT nhận lượng đầu vào cao ngưỡng tối thiểu Các điều kiện thực tế không yêu lọc là:  Nếu công suất phát LTE thấp 11 dBm Đối với công suất đặc trưng cho môi trường thành thị nông thôn ( tương ứng -9 dBm) lọc không cần  Nếu công suất máy thu DTT cao -66 dBm 3.5.3 Máy thu DTT LTE-UE nhà Trong kịch với máy thu DTT LTE-UE nhà, khoảng cách tối thiểu LTE UE máy thu DTT để tránh nhiễu, d , tính sau: 147.56 20log( f ) GCG GWL  Lbody GRX dmin  10 20 (3.14) Trong f tần số, GCG tăng ích kết hợp tính toán mức công suất can nhiễu thu được, GWL suy hao tường thêm vào Lbody can nhiễu thêm vào thể người Tham số anten DTT miêu tả bảng II, cách thay đổi ăng-ten lên 2,15 dBi Giả định thông số cho LTE UE nghiên cứu thể Bảng 3.6 Người ta cho UE máy thu DTT phòng Giả sử công suất nhiễu tương tự mà phần trước, công suất nhiễu tối đa phép -104 dBm Ngoài ra, giả sử ACS 80 dB, điển hình máy thu DTT, công suất can nhiễucủa máy thu LTE -56 dBm Do đó, tăng ích kết hợp, 𝐺𝐶𝐺 -47,7 dB Lấy lỗ tường từ dB (DTT ăng-ten UE 59 phòng) tăng ích kết hợp 2,15 dB, tổng số can nhiễu liên kết 45,8 dB Cuối cùng, để có khoảng cách tối thiểu UE DTT từ không gian tự mô hình công thức (3.14) Khoảng cách này, trường hợp quan trọng m Trong thực tế, UE hoạt động công suất tối đa Việc truyền tải điện thực tế UE bị ảnh hưởng số yếu tố vị trí mối quan hệ với cell phục vụ mình, cho dù nhà hay trời, chi tiết cụ thể lịch trình điều khiển công suất thuật toán sử dụng, tốc độ liệu yêu cầu, etc lý này, khoảng cách tối thiểu công suất đặc trưng môi trường nông thôn đô thị tính toán Các kết thể Bảng 3.7 Kết cho thấy việc sử dụng lọc băng qua điển hình với dB suy giảm outof-band đầu vào máy thu để lại băng bảo vệ cao cung cấp cho hành vi tốt Bảng 3.7 Khoảng cách tối thiểu UE máy thu DTT, cho kênh DTT khác nhau, với thiếu Band Pass Filter [9] Công suất GB MHz, GB MHz, GB 17 MHz, GB 17 MHz, LTE thiếu lọc với lọc thiếu lọc với lọc Max: 23 dBm 6m 3.1 m 4.5 m 2.1 m Rural: dBm 0.6 m 0.45 m 0.55 m 0.3 m Urban: -9 0.2 m 0.14 m 0.17 m 0.1 m dBm Từ Bảng 3.7, kết quan trọng với công suất UE truyền tối đa 23 dBm Đối với công suất đặc trưng môi trường nông thôn thành thị, khoảng cách tối thiểu hoàn toàn giả định Công suất truyền UE tối đa cho phép khoảng cách hai thiết bị -13 dBm 60 3.5.4 Nhận xét Các phân tích can nhiễu DTT mạng di động LTE quan trọng để thiết lập tồn tương lai hai công nghệ băng tần lợi ích Trong phần này, dùng chung tần số DTT LTE băng tần 700 MHz phân tích cho máy thu DTT cố định nhà máy di động cầm tay trời Di động cầm tay nhà dễ bị can nhiễu trời với máy thu DTT cố định Đối với máy di động vàmáy thu DTTtrong nhà, khoảng cách tối thiểu LTE-UE máy thu DTT để tránh can nhiễu m Với lọc thông thấp, khoảng cách giảm xuống 3,1 m Đối với giá trị tiêu biểu công suất truyền tải LTE-UE, khoảng cách tối thiểu mà không cần lọc 0,6 m môi trường nông thôn 0,2 m môi trường đô thị (2 dBm -9 dBm công suất truyền tải, tương ứng) Công suất truyền tải UE tối đa cho phép khoảng cách đến ăng-ten DTT -13 dBm 3.6 Suy hao đường truyền sóng Path Loss (sự suy hao đường tín hiệu) suy giảm mật độ công suất sóng truyền dẫn vô tuyến lan truyền thông qua môi trường khoảng cách Nó yếu tố quan trọng nói đến việc thiết kế quy hoạch mạng vô tuyến yếu tố khóa tính toán mức lượng sẵn có cho liên kết Khác với hệ thống thông tin có đường dây cố định, tín hiệu vô tuyến mang tính chất ngẫu nhiên chịu ảnh hưởng lớn yếu tố môi trường không gian truyền Đường truyền máy phát máy thu đơn giản truyền thẳng tòa nhà, bị ảnh hưởng yếu tố, vật cản tòa nhà, núi, rừng thay đổi môi trường Những yếu tố làm ảnh hưởng đến thông tin mang theo tín hiệu sóng điện từ 61 Hình 3.7 Suy hao tòa nhà, vật cản [7] Có nhiều mô hình tính toán suy hao đường truyền nhiên khuyến nghị Recommendation ITU-R P.452-14 sử dụng rộng rãi để tính suy hao đường truyền Theo khuyến nghị suy hao đường truyền tính: [7] L  92.5  20log( f )  20log(d )  Ah dB (3.15) Trong đó: + f: tần số (GHz) + d: khoảng cách (km) + Ah : Hệ số suy hao (dB) Ah = môi trường không gian tự do, Ah = 15 với khu vực thành thị, Ah = với khu vực ngoại ô, Ah = với khu vực nông thôn 62   h   Ah  10.25Ffc e dk 1  6   0.625    0.33 dB       (3.16) Ffc  0.25  0.3751  7.5( f  0.5) (3.17) Với dk : Khoảng cách từ điểm gây suy hao đến anten (km) h: Chiều cao anten (m) : Chiều cao từ mặt đất đến điểm gây suy hao (m) Bảng 3.8 Các tham số vùng [7] Khu vực (m) dk (km) Thành thị 20 0.02 Ngoại ô 0.025 Nông thôn 0.1 63 160 Suy hao (dB) 140 120 100 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120 140 Khoảng cách (Km) Tại thành thị Ah=15 Tại nông thôn Ah=3 ngoại ô Ah=7 Hình 3.8 Suy hao dựa khoảng cách Như phụ thuộc vào khoảng cách trạm DVB-T LTE-A có kết suy hao khác Hình 3.8 cho ta thấy suy hao khác biệt vùng thành thị nông thôn ngoại ô Theo kịch can nhiễu từ máy phát DVB-T đến trạm thu gốc LTE, áp dụng công thức 3.15 để tính toán khoảng cách chống can nhiễu d  10 L ( loss ) 92.5 20log10 ( f )  Ah 20 (3.18) Dựa kết công thức (3.8) ta có kết khoảng cách chống can nhiễu bị ảnh hưởng suy hao Thành thị, ngoại ô nông thôn - Khoảng cách trống can nhiễu bị ảnh hưởng suy hao thành thị dUrban  4.65Km 64 - Khoảng cách trống can nhiễu bị ảnh hưởng suy hao ngoại ô dSuburban  11.68Km - Khoảng cách trống can nhiễu bị ảnh hưởng suy hao nông thôn d Rural  18.5Km So sánh với kết công thức (3.11) điều kiện không gian tự với kết công thức (3.18) ta thấy ảnh hưởng suy hao môi trường tới khoảng cách chống can nhiễu Trong trường hợp ta cho công suất máy phát thay đổi, ta có công thức Khoảng cách (Km) d  10 Pe i r p _ DVBT 32.692.5 20log10 ( f )  Ah 20 (3.19) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 20 40 60 80 100 120 Công suất (dBm) Ah=3 nông thôn Ah=7 ngoại ô Ah=15 thành thị Hình 3.9 Mối quan hệ công suất khoảng cách bảo vệ Như dựa vào công suất phát ta thu khoảng cách chống can nhiễu khác Để tối ưu hiệu phổ tần xem xét triển khai LTE-A khu vực định Theo kế hoạch, Việt Nam trình số hóa truyền hình, giai đoạn số hóa 2015-2020 Sau 2020 hoàn thành số hóa truyền hình cho nước Tuy 65 nhiên thành phố lớn ngưng sử dụng truyền hình tương tự Các nhà mạng Viettel, VNPT, Mobiphone cần nhanh chóng triển khai mạng 4G LTE/LTE-A băng tần 700 MHz thành phố lớn Hà Nội Hồ Chí Minh Với khí hậu Việt Nam có độ ẩm mưa lớn dẫn đến suy hao can nhiễu cao Nên khoảng cách bảo vệ trạm cần lên tới vài chục km đến vài trăm km công suất phát trạm DVB-T lớn 85 dBm để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định không gây can nhiễu Tại nông thôn với suy hao nhỏ nên việc triển khai 4G/LTE/LTE-A cần thiết khoảng cách trạm xa giúp nhà mạng giảm chi phí dịch vụ giúp người dân vùng nông thôn vùng sâu vùng xa có hội trải nghiệm với dịch vụ tốt Vì sau 2020 việc số hóa truyền hình hoàn tất, nhà mạng cần tập trung triển khai 4G/LTE/LTE-A băng tần 700 MHz vùng nông thôn vùng sâu vùng xa 3.7 Kết luận chương Chương nghiên cứu trường hợp giải pháp chống can nhiễu DVB-T LTE-A băng tần 700 MHz với mô hình suy hao đường truyền sóng xem xét cho khu vực thành thị nông thôn ngoại ô Việt Nam 66 KẾT LUẬN Luận văn nghiên cứu việc chống can nhiễu hệ thống thông tin di động LTE/LTE-A truyền hình số mặt đất DVB-T nhằm đáp ứng nhu cầu, xu hướng phát triển công nghệ thông tin vô tuyến băng thông rộng toàn giới Để thực mục tiêu này, luận văn tập trung nghiên cứu nội dung sau: - Tổng quan hệ thống truyền hình số mặt đất DVB-T - Giới thiệu hệ thống thông tin di động băng thông rộng LTE-A - Các trường hợp can nhiễu việc chống can nhiễu DVB-T LTE-A - Tính toán vẽ biểu đồ suy hao đường truyền sóng khu vực Dựa kết nghiên cứu luận văn, đề xuất phương án triển khai mạng thông tin di động băng rộng 4G/LTE/LTE-A băng tần 700 MHz cho vùng thành thị, ngoại ô vùng nông thôn Việt Nam Đồng thời luận văn khuyến nghị khó khăn thách thức quy hoạch băng tần 700 MHz cho hệ thống thông tin vô tuyến băng rộng Việt Nam Nhận thấy lợi ích to lớn từ việc triển khai 4G/LTE/LTE-A Việt Nam băng tần 700 MHz nên hướng nghiên cứu nghiên cứu hoạt động 4G/LTE/LTE-A băng tần 800 MHz 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Nguyễn Thanh Bình Võ Quốc Bảo (2006), “ Xử lý âm thanh, hình ảnh” , Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông –TP Hồ Chí Minh [2] Thông tư số 26/2013/TT-BTTTT Bộ Thông tin vàTruyền thông ngày 27/12/2013 “Quy hoạch sử dụng kênh tần số cho truyền hình mặt đất băng tần UHF (470-806) MHz đến năm 2020” Tài liệu tiếng Anh [3] Dae-Hee Kim, Seong-Jun Oh, JungSoo Woo (2012), “Coexistence analysisbetween IMT system and DTV system in the 700 MHz band”, IEEE Int Conf ICT Convergence (ICTC), pp 284–288 [4] Erik Dahlman, Stefan Parkvall and Johan Skold (2011), “4G LTE/LTE-Advance for Mobile Broadband”, Elsevier Ltd [5] Guntis Ancans, Evaldas Stankevicius, Vjaceslavs Bobrovs (2015), “Assessment of DVB-T Compatibility with LTE in Adjacent Channels in 700 MHz Band”, Elektronika Ir Elektrotechnika, ISSN 1392-1215, Vol 21, No 4, pp 73 [6] Ian F Akyildiz ∗, David M Gutierrez-Estevez, Elias Chavarria Reyes (2010), “The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced”Physical Communication 3, pp, 217–244 [7] Khuyến nghị: “Prediction procedure for the evaluation of interference between stations on the surface of the Earth at frequencies above about 0.1 GHz”, ITUR P.452-14, 2009 [8] Macelo S Alenca (2009), “Digital television systems”, Cambridge University press 68 [9] Manuel Fuentes, Concepcion Garcia-Pardo, Eduardo Garro, David GomezBarquero, and Narcis Cardona (2014) “Coexistence of Digital Terrestrial Television and Next Generation Cellular Networks in the 700 MHz Band” [10] Technical characteristics and other technical issues for terrestrial television broadcasting in connection with WRC-15 Agenda Item 1.2., Liaison statement to Joint Task Group 4-5-6-7, Working Party 6A, Document 4-5-6-7/55, 2012 Trang web [11] Nguyễn Anh Tuấn (2013), “Băng tần lợi ích số hóa truyền hình cho 4G Việt Nam”, đề án số hóa truyền hình http://www.cuctanso.vn/tin-tuc/Pages/de-an-so-hoa-truyenhinh.aspx?ItemID=576 [12.] http://www.cuctanso.vn/content/tintuc/Lists/News/FW.aspx?ItemID=1995 [13] http://aita.gov.vn/tin-tuc/1420/tieu-chuan-mpeg-2-%E2%80%93-dinh- dangam-thanh-hinh-anh-mpeg-2 ... III: Nghiên cứu giải pháp chống can nhiễu DVB-T LTEA băng tần 700 MHz 41 3.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 41 3.2 Giới thiệu vấn đề nghiên cứu 42 3.3 Các kịch can nhiễu. .. - NGÔ ĐỨC DŨNG NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CHỐNG CAN NHIỄU GIỮA DVB-T VÀ LTE-A TẠI BĂNG TẦN 700 MHZ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ : 60.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định... 31 2.3 Băng tần 700 MHz 34 2.3.1 Kinh nghiệm giới sử dụng băng tần Digital dividend 34 2.3.2 Quy hoạch băng tần 700 MHz Việt Nam 35 2.3.3 Lợi ích LTE-A băng tần 700 MHz 37