Nghiên Cứu, Phân Tích Công Nghệ Then Chốt Nhằm Ứng Dụng Cho Mạng Di Động Thế Hệ Sau

Header Page of 126 i Đại học Thái Nguyên TRNG I HC K THUT CễNG NGHIP THI NGUYấN NGUYN TH THANH NHN NGHIấN CU, PHN TCH CễNG NGH THEN CHT NHM NG DNG CHO MNG DI NG TH H SAU Chuyờn ngnh: K Thut in T Mã số: 60.52.02.03 Tóm tắt Luận văn thạc sĩ K THUT IN T Thái Nguyên - Năm 2014 S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 126 ii LI CAM OAN Tờn tụi l: Nguyn Th Thanh Nhn Hc viờn lp cao hc khúa 14- K thut in T- Trng HKTCN Thỏi Nguyờn Tụi xin cam oan: ti: Nghiờn cu, phõn tớch cụng ngh then cht nhm ng dng cho mng di ng th h saudo thy giỏo PGS.TS Nguyn Thanh H hng dn l cụng trỡnh nghiờn cu ca tụi Tt c nhng ni dung lun l trung thc v cha tng cụng b (Tr cỏc phn tham kho c nờu rừ lun vn) Cỏc ti liu tham kho u cú ngun gc, xut x rừ rng Thỏi Nguyờn, ngy thỏng.nm 2014 Hc viờn Nguyn Th Thanh Nhn S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 126 iii LI CM N Trong sut quỏ trỡnh hc v tt nghip, tụi ó nhn c s giỳp tn tỡnh ca cỏc thy cụ giỏo b mụn in t vin thụng khoa in t - trng i hc k thuõt cụng nghip i hc Thỏi Nguyờn Tụi xin by t lũng bit n i vi cỏc thy cụ giỏo v Phũng o to sau i hc vỡ s giỳp tn tỡnh ny Tụi c bit mun cm n PGS.TS Nguyn Thanh H ó tn tỡnh giỳp , hng dn tụi thi gian thc hin ti, cm n s giỳp ca gia ỡnh, bn bố v cỏc ng nghip thi gian qua Mc dự ó c gng, song iu kin v thi gian v kinh nghim thc t cũn nhiu hn ch nờn khụng trỏnh thiu sút Vỡ vy, tụi rt mong nhn c s úng gúp ý kin ca cỏc thy cụ cng nh ca bn bố ng nghip Tụi xin chõn thnh cm n! Thỏi Nguyờn, ngy.thỏng.nm 2014 Hc viờn Nguyn Th Thanh Nhn S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 126 iv MC LC LI CAM OAN i LI CM N iii MC LC iv DANH MC CC HèNH vii DANH MC CC T VIT TT x LI M U .1 CHNG 1: TNG QUAN V H THNG THễNG TIN DI NG 1.1 Lch s phỏt trin ca h thng thụng tin di ng .4 1.1.1 H thng thụng tin di dng th h 1.1.2 H thng thụng tin di dng th h 1.1.3 H thng thụng tin di ng th h ba 1.1.4 H thng thụng tin di ng th 1.2 Truy nhp vụ tuyn LTE 13 1.2.1 Cỏc s truyn dn .13 1.2.2 Lp biu ph thuc kờnh v thớch ng tc 15 1.2.2.1 Lp biu ng xung 16 1.2.2.2 Lp biu ng lờn 17 1.2.2.3 iu phi nhiu gia cỏc ụ 17 1.2.3 HARQ vi kt hp mm 18 1.2.4 H tr a ng ten .18 1.2.5 H tr qung bỏ v a phng 19 1.2.6 Linh hot ph 20 1.2.6.1.Linh hot sp xp song cụng .20 1.2.6.2 Linh hot khai thỏc bng tn .21 1.2.6.3 Linh hot bng thụng 22 1.3 Kin trỳc giao din vụ tuyn 22 1.3.1 Kin trỳc giao thc LTE 23 1.3.2 iu khin liờn kt vụ tuyn, RLC 24 1.3.3 iu khin truy nhp mụi trng, MAC 26 1.3.3.1 Cỏc kờnh logic v cỏc kờnh truyn ti 26 S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 126 v 1.3.3.2 Lp biu ng xung 29 1.3.3.3 Lp biu ng lờn 31 1.3.3.4 HARQ 33 1.3.4 Lp vt lý 37 1.3.5 Cỏc trng thỏi ca LTE 39 1.3.6 Lung s liu 41 1.4 Hiu qu ca LTE 42 1.4.1 Tc s liu nh 42 1.4.2 Thụng lng s liu 43 1.4.3 Hiu sut ph tn .43 1.4.4 H tr di ng 45 1.4.5 Vựng ph 45 1.4.6 MBMS tng cng 46 1.4.7 Trin khai ph tn 46 1.4.8 ng tn ti v tng tỏc vi cỏc 3GPP RAT 47 1.4.9 Cỏc v mc phc 48 KT LUN CHNG 48 CHNG II: CC CễNG NGH THEN CHT CA MNG DI NG 50 TH H SAU 50 2.1 M u: .50 2.2 Túm tt nguyờn lý OFDM 50 2.3 c tớnh kờnh v cỏc ký hiu tham kho 52 2.4 Mó húa kờnh v phõn tn s bng OFDM 54 2.5 La chn cỏc thụng s OFDM c s 56 2.5.1 Khong cỏch gia cỏc súng mang ca OFDM 56 2.5.2 S lng cỏc súng mang 57 2.5.3 di CP 58 2.6 nh hng ca thay i mc cụng sut tc thi 58 2.7 S dng OFDM cho ghộp kờnh v a truy nhp 59 2.8 Phỏt qung bỏ v a phng nhiu ụ v OFDM 61 2.9 u im v nhc im ca k thut OFDM: 64 S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 126 vi 2.9.1.u im: 64 2.9.2.Nhc im: .64 2.10 K thut MIMO 65 2.10.1 Gii thiu chung: 65 2.10.2 u im ca h thng MIMO .65 2.11 Tng quan SC-FDMA: 66 Kt lun chng .68 CHNG 3: TRIN KHAI MNG 4G/LTE 69 3.1.Li ớch ca cụng ngh LTE 69 3.2 Mng li ton cu v s tng trng thuờ bao LTE 71 3.3 ng dng ca 4G LTE vic nõng cao cht lng thoi 72 3.4 c im mng thụng tin di ng ca Phỳ Th 73 3.5 Nhu cu v hng phỏt trin t 2G/3G lờn 4G tnh Phỳ Th 74 3.6 Nghiờn cu trin khai mng thụng tin di ng 4G cho VNPT Phỳ Th 75 3.7 Quy hoch mng thụng tin di ng 4G cho Tnh Phỳ Th 76 KT LUN CHNG 78 KT LUN V KIN NGH 80 TI LIU THAM KHO 81 S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 126 vii DANH MC CC HèNH Hỡnh 1.1: H thng in thoi di ng Hỡnh 2: K hoch nghiờn cu tiờu chun E- UTRAN,[1] Hỡnh1.3: Quỏ trỡnh phỏt trin cỏc cụng ngh thụng tin di ng 4G,[1] 11 Hỡnh1.4 :Kin trỳc mụ hỡnh B1 ca E-UTRAN cho trng hp khụng chuyn mng 13 Hỡnh 1.5 : Lp biu ph thuc kờnh ng xung thi gian v tn s .16 Hỡnh 1.6 : Thớ d v iu phi nhiu gia cỏc ụ ú mt s phn ph b hn ch cụng sut .18 Hỡnh 1.7: FDD v TDD 21 Hỡnh 1.8: Kin trỳc giao thc LTE (ng xung) .24 Hỡnh 1.9 Phõn on v múc ni RLC 26 Hỡnh 1.10 Thớ d v sp xp cỏc kờnh logic lờn cỏc kờnh truyn ti 29 Hỡnh 1.11 Chn khuụn dng truyn ti trờn ng xung (trỏi), 33 trờn ng lờn (phi) 33 Hỡnh 1.12 Giao thc HARQ ng b v khụng ng b .35 Hỡnh 1.13 Nhiu x lý HARQ 35 Hỡnh 1.14 mụ t n gin cu trỳc v x lý lp vt lý cho DL SCH 38 Hỡnh 1.15: X lý lp vt lý dng c n gin húa cho UL-SCH 39 Hỡnh 1.16 Cỏc trng thỏi ca LTE 40 Hỡnh2 1: Ký hiu iu ch v ph ca tớn hiu OFDM 51 Hỡnh2 2: Biu din tớn hiu truyn dn OFDM khụng gian hai chiu 52 (tn s - thi gian) [1] .52 Hỡnh2 3: Mụ hỡnh OFDM tn s 53 Hỡnh2 4: Mụ hỡnh kờnh phỏt thu OFDM tn s vi b cõn .53 bng mt nhỏnh .53 Hỡnh2 5: Cỏc ký hiu tham kho trờn trc thi gian tn s 54 Hỡnh2 6: Gii thớch vai trũ ca mó húa kờnh OFDM 55 Hỡnh2 7: Ph ca tớn hiu OFDM c s 5MHz 57 S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 126 viii Hỡnh2 8: OFDM c s dng cho s ghộp kờnh/a truy nhp 59 a)ng xung, b) ng lờn 59 Hỡnh2 9: Ghộp kờnh ngi s dng OFDMA phõn b .60 Hỡnh2 10: iu khin nh thi phỏt ng lờn 61 Hỡnh2 11: Phỏt qung bỏ a ụ, n ụ v phỏt n phng .62 Hỡnh2 12: Tng ng gia phỏt qung bỏ a ụ c ng b v truyn dn a ng .64 Hỡnh2 13: Mụ t nguyờn lý SC-FDMA 68 Hỡnh 3.1:Quỏ trỡnh chuyn hoỏ t 3G lờn 4G/LTE .70 Hỡnh 3.2: Mng li ton cu ca LTE 71 Hỡnh 3.3: S tng trng thuờ bao LTE 72 S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page of 126 ix DANH MC CC BNG Bng1.1: Mc tiờu ca 4G Bng 1.2 Tng kt cỏc th h thụng tin di ng .11 Bng1.3: So sỏnh thụng s tc v hiu sut s dng ph tn gia LTE trờn ng xung v HSDPA 44 Bng1.4.: So sỏnh thụng s tc v hiu sut s dng ph tn gia LTE trờn ng lờn v HSUPA,[1] 45 Bng 3.1: Din tớch v dõn s tnh phỳ th .76 S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 10 of 126 x DANH MC CC T VIT TT Ch vit Ting Anh tt Ting Vit 2G Second Generation Th h th hai 3G Third Generation Th h th ba 3GPP 3ird Generation Partnership Project ỏn cỏc i tỏc th h th ba 3GPP 3ird Generation Partnership Project ỏn cỏc i tỏc th h th ba AAS Adaptive Antenna System H thng ng ten thớch ng ACK Acknowledgment Cụng nhn AM Acknowledgment Mode Ch cụng nhn AMC Adaptive Modulation and Coding Mó hoỏ v iu ch thớch ng AMR Adaptive Multirate a tc thớch ng ARQ Automatic Repeat-reQuest Yờu cu phỏt li t ng AWGN Additive White Gaussian Noise Tp õm Gauss trng cng BCCH Broadcast Control Channel Kờnh iu khin qung bỏ BCH Broadcast Channel Kờnh qung bỏ BER Bit Error Rate T s li bit BM-SC Broadcast / Multicast Service Center Trung tõm dch v qung bỏ a phng BS Base Station Trm gc BTS Base Tranceiver Station Trm thu phỏt gc CDMA Code Division Multiple Access a truy nhp phõn chia theo mó CN Core Network Mng lừi CP Cyclic Prefix Tin t chu trỡnh S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 10 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 83 of 126 67 im bóo hũa) cao iu ny dn n hiu sut s dng cụng sut ( t s gia cụng sut phỏt vi cụng sut tiờu th mt chiu ) thp vỡ th c bit nh hng i vi cỏc thit b cm tay Mt khỏc gp phi OFDM cỏc h thng thụng tin di ng l cn dch cỏc tn s tham kho i vi cỏc u cui phỏt ng thi Dch tn phỏ hoi tớnh trc giao ca cỏc cuc truyn dn n nhiu a truy nhp khc phc nhc im ny 3GPP ó nghiờn cu s dng phng phỏp a truy nhp ng lờn s dng DFTS-OFDM vi tờn gi l SC-FDMA v ỏp dng cho LTE Ging nh OFDMA cỏc mỏy phỏt h thng SC-FDMA s dng cỏc tn s trc giao khỏc (cỏc súng mang con) phỏt i cỏc ký hiu thụng tin Tuy nhiờn cỏc ký hiu ny c phỏt i ln lt ch khụng phi song song Vỡ th khụng nh OFDMA cỏch sp xp ny lm gim ỏng k s thng giỏng ca ng bao tớn hiu ca dng súng phỏt Vỡ th cỏc tớn hiu SC-FDMA cú PAPR thp hn cỏc tớn hiu OFDMA Tuy nhiờn cỏc h thng thụng tin di ng b nh hng ca truyn dn a ng , SC-FDMA c thu ti BTS b nhiu gia cỏc ký hiu khỏ ln BTS s dng b cõn bng thớch ng tn s loi b nhiu ny Cỏch t chc ny phự hp cho cỏc h thng thụng tin di ng nú cho phộp gim yờu cu i vi khuyờch i tuyn tớnh mỏy cm tay vi tr giỏ bng b cõn bng thớch ng tn s phc BTS (Hỡnh 2.13) mụ t nguyờn lý SC-FDMA [1] u cui A M1 DFT (M) IDFT X lý b xung IDFT X lý b xung u cui B M2 DFT (M) S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 83 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 84 of 126 68 Hỡnh2 13: Mụ t nguyờn lý SC-FDMA Kt lun chng Trong chng chỳng ta ó thy c cụng ngh iu ch súng mang trc giao OFDM cú nhiu tớnh nng vt tri so vi iu ch n súng mang truyn thng nh kh nng thớch hp cho h thng tc cao, kh nng thớch hp vi cỏc h thng khụng dõy c nh, tớnh hiu qu cỏc mụi trng a ng truyn dn, kh nng chng fading chn lc tn s Ngoi cụng ngh ny cú th loi b c hu ht giao thoa gia cỏc súng mang v giao thoa gia cỏc ký hiu c bit OFDM cú th khc phc hin tng khụng cú ng dn thng bng tớn hiu a ng dn Tuy nhiờn OFDM khụng phi l khụng cú nhc im, ú l nú ũi hi kht khe v ng b vỡ s sai lch v tn s, nh hng ca hiu ng Doppler di chuyn v lch pha s gõy nhiu giao thoa tn s ICI (Inter Carrier Interference) m kt qu l phỏ b s trc giao gia cỏc tn s súng mang v lm tng t s bit li (BER) Ngoi OFDM chu anht hng ca nhiu xung OFDM ang chng t nhng u im ca mỡnh cỏc h thng vin thụng trờn thc t, c bit l cỏc h thng vụ tuyờn ũi hi tc cao nh thụng tin di ng th h tip theo, h thng truyn hỡnh s v c bit vic ng dng cụng ngh OFDM l mt nhng then cht h thng 4G/LTE s trỡnh by chng S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 84 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 85 of 126 69 CHNG 3: TRIN KHAI MNG 4G/LTE iu õu tiờn cn lu ý núi n LTE l s thay i tn s v bng thụng s dng LTE cú th s dng bng thụng linh hot t 1,25 MHz n 20 MHz Cỏc bng thụng ny c bit hu ớch nhng th trng cú ph tha tht hoc nhng ni cú rt nhiu tn s s dng cú sn Tt nhiờn kờnh rng hn, cao hn cú ngha l tc d liu tt hn, tip cn vi mt ngi s dng nhiu hn (nu tt c cỏc yu t khỏc c coi l ging nhau) Cỏc nh mng la chn bng tn tựy thuc vo quc gia v quy nh s dng bng tn ca t nc ú Hu ht cỏc bng tn s dng k thut FDD (Frequense Division Duplexing), k thut ny s dng hai bng tn riờng bit cho ng lờn v ng xung, ang c ỏp dng Bc M, Chõu u v mt s th trng Chõu K thut Time Division Duplexing (TDD) s dng chung mt tn s cho c ng xung v ng lờn l nhng gỡ ang c thc hin Trung Quc v n K thut OFDMA c dựng cho ng xung, SC-FDMA dựng cho ng lờn tit kim cụng sut 3.1.Li ớch ca cụng ngh LTE Li ớch ln nht ca LTE theo quan im ca ngi tiờu dựng ú l tc truyn ti d liu nhanh hn LTE cung cp tc ng xung theo lý thuyt ln hn 100Mbps v ng lờn hn 50Mbps Tuy nhiờn tc ny trờn thc t ph thuc rt nhiu vo cỏc yu t nh bng thụng kờnh, loi iu ch, cu hỡnh MIMO v khụng gia truyn song Hin nay, cỏc mng LTE ph bin nht cú tc trung bỡnh nm di t 5Mbps n 25 Mps, nhng mi vic m rng, tng cng mng li v chuyn hng sang LTE-Advanced s em li mt tc nhanh hn rt nhiu dch v Internet c nh [6] S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 85 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 86 of 126 70 Hỡnh 3.1:Quỏ trỡnh chuyn hoỏ t 3G lờn 4G/LTE Cựng vi tc d liu nhanh hn, cỏc thit b in t tiờu dựng nh mỏy tớnh xỏch tay, in thoithụng minh, mỏy tớnh bng v thm c cỏc thit b chi game, mỏy nh s phi trang b cỏc module LTE Cũn t quan im ca mt nh cung cp mng, kin trỳc mng cho LTE c n gin húa rt nhiu t ngi tin nhim ca nú bi LTE s dng mụi trng hon ton l IP Sõu xa hn, phn ln cụng vic chun húa ca 3GPP nhm n s chuyn i kin trỳc mng lừi ang tn ti sang h thng ton IP Trong 3GPP, s u ny c xem nh Tin húa kin trỳc h thng (SAE) v hin c gi l Lừi gúi ci tin (EPC) Chỳng cho phộp cung cp cỏc dch v linh hot hn v s liờn hot ng n gin vi cỏc mng di ng phi 3GPP v cỏc mng c nh EPC da trờn cỏc giao thc TCP/IP ging nh phn ln cỏc mng s liu c nh ngy nay- vỡ vy cung cp cỏc dch v ging PC nh thoi, video, tin nhn v cỏc dch v a phng tin S chuyn dch lờn kin trỳc ton gúi cng cho phộp ci thin s phi hp vi cỏc mng truyn thụng khụng dõy v c nh khỏc Ngoi cỏc u im quan trng m nh cung cp ỏnh giỏ rt cao LTE nh: - Tng cng giao din khụng gian cho phộp tng tc s liu S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 86 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 87 of 126 71 - Hiu qu s dng ph tn cao - S dng tn s linh hot - Gim tr - Cú th cựng tn ti vi cỏc chun v h thng trc giỳp gim chi phớ trin khai 3.2 Mng li ton cu v s tng trng thuờ bao LTE Bt k ó cú cỏc cuc trũ chuyn xung quanh v cụng ngh LTE-Advanced hay thm l 5G thỡ bn thõn LTE cng ang nm giai on u ca s phỏt trin, v ang c ỏp dng chm rói trờn ton cu Cụng ngh LTE c trin khai nhiu nht M v Canada vi mt s khng l l 64,8 triu thuờ bao tớnh n quý nm 2013 Hỡnh 3.2: Mng li ton cu ca LTE Thuờ bao LTE trờn ton cu cng ó c tng mc n tng, t 75 triu thỏng 12 nm 2012 lờn 126 triu vo thỏng nm 2013 S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 87 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 88 of 126 72 Hỡnh 3.3: S tng trng thuờ bao LTE Theo cỏc nh phỏt trin mng li cú uy tớn, LTE hin ang cú sn trờn 200 nh mng tớnh n thỏng nm 2013 v s ú s tng trng n 425 vo 2016 Vit Nam thỡ hin ti cha cú mt l trỡnh c th no ca cỏc nh mng v vic a vo LTE di ng bi theo th trng b Thụng tin v truyn thụng, nm 2015 mi bt u cp phộp s dng 4G v nc ta cn thờm thi gian trin khai nõng cp h tng 3.3 ng dng ca 4G LTE vic nõng cao cht lng thoi VoLTE l dch v da vo giao thc Internet (Internet Protocol) truyn cỏc gúi d liu v ging núi Bng vic s dng bng thụng ln hn v di tn s õm 50 - 7000Hz da trờn mng 4G LTE, VoLTE cú th mang li cht lng cuc gi tt hn khong 40% (cỏc nh cung cp thng hay gi "HD Voice" hay "cht lng õm phõn gii cao) so vi gi bng mng 3G cú tn s õm hp hn, ch 300 - 2400Hz Dch v ny cũn cú th gim thi gian kt ni gia hai thit b vi ch 1/4 giõy, nhanh hn nhiu so vi s giõy ca mng 3G Hin cú Galaxy S III LTE LG Optimus II LTE, LG Optimus Vu II l ba S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 88 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 89 of 126 73 s nhiu thit b tng thớch vi VoLTE Mt s nh mng M v Hn Quc ó bt u trin khai vic cung cp dch v VoLTE cho khỏc hng 3.4 c im mng thụng tin di ng ca Phỳ Th c im tnh Phỳ Th Phỳ Th l mt tnh nỳi, trung du thuc vựng ụng Bc Vit Nam, Thnh ph Vit Trỡ l trung tõm hnh chớnh ca tnh cỏch th ụ H Ni 80km v sõn bay quc t ni bi 50km v phớa Tõy Bc Hin tnh Phỳ Th cú 353.294, 93ha din tớch t nhiờn v 1.313.926 nhõn khu; 13 huyn, thnh th (Thnh Ph Vit Trỡ, Th Xó Phỳ Th, 11 huyn: Thanh Ba, Thanh Sn, tõn Sn, Yờn Lp, Cm Khờ, Tam Nụng, Thanh Thy, H Hũa, oan Hựng, Lõm Thao Phự Ninh); 277 n v hnh chớnh cp xó a gii Phỳ Th: Phớa bc giỏp vi tnh Tuyờn Quang V Yờn Bỏi, Phớa nam giỏp vi Thnh Ph H Ni, Phớa ụng giỏpTnh Vnh Phỳc, Phớa tõy, giỏp vi tnh Sn La Hin trng mng thụng tin di ng Phỳ Th Phỳ Th ang y mnh trin Khai c s h tng c xem l mt nhng gii phỏp ln, quan trng nm 2011 Thc hin ch trng ny, Tp on ó bc u phỏt huy c ti a nng lc ca h tng mng li, rỳt ngn c thi gian chun b c s h tng kp thi phc v SXKD, gim ti a cỏc chi phớ xõy dng, truyn dn, bo dngt ú nõng cao cht lng mng v dch v Cựng vi trỡ, cng c h thng im giao dch dựng chung cho cỏc dch v BCVT, CNTT v dựng chung c s h tng mng li, nh trm gia mng di ng, nm qua VNPT ó hon thnh vic chuyn mng (Roaming) cho cỏc thuờ bao tr trc nc, quc t v dch v d liu (data) gia mng Mobifone v Vinaphone õy l mt bc i quan trng ca VNPT vic ti u húa mng li, to thờm cỏc giỏ tr tin ớch cho hng chc triu khỏch hng Hin trng truy nhp bng rng qua h thng vụ tuyn H thng truy nhp bng rng qua mụi trng vụ tuyờn ti Phỳ Th hin ch yu l cỏc mng LAN vụ tuyn (WLAN) s dng cỏc h thng truy nhp WiFi c trin khai ti cỏc khu vc Hotsport Cỏc Hotsport ny bao gm cỏc khỏch sn, trung tõm hi ngh nh hng u im WLAN cỏc mng thng S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 89 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 90 of 126 74 mi l nú h tr tớnh di ng cho i tng s dng, ng thi cho phộp kt ni c nh, cỏc mng ny ci t n gin, nhanh chúng v khụng cn c s h tng cú sn, kh nng lp t rng hn vỡ cho phộp lp t nhng ni m mng cú dõy khụng th thit lp c, tit kim chi phớ lp t gim bt c thnh phn cỏp mng, vic m rng v thay i cu hỡnh mng n gin Tuy nhiờn cỏc h thng WiFi cú phm vi phc v tng i nh ch bỏn kớnh 50 n 100m Hin trng truy nhp bng rng qua v tinh Ti u húa mng li, trin khai cỏc chng trỡnh nõng cao cht lng dch v gia tng giỏ tr, tin ớch cho khỏch hng v tit kim chi phớ l gii phỏp cỏc n v tớch cc dng c bit i vi mng di ng Mobifone v Vinaphone Nm 2011, d ỏn Vinasat ang giai on hon tt m bo ỳng l trỡnh a v tinh lờn qu o quý II nm 2012 3.5 Nhu cu v hng phỏt trin t 2G/3G lờn 4G tnh Phỳ Th Vin thụng Phỳ Th l mt doanh nghip ln, ch lc; l doanh nghip nht trờn a bn cú nõng lc mng li vin thụng- cụng ngh thụng tin rng khp n tn thụn, xúm Vi c s h tng ó c u t vng chc, õy l yu t quyt nh n cht lng v sn sng cung cp dch v Vin thụng Phỳ Th Vỡ vy cú th khng nh, Vin thụng Phỳ Th sn sng ỏp ng lp tc mi dch v v Internet bng rng v in thoi c nh v di ng trờn mi a bn Hin nay, v mng in thoi c nh cú dõy (mng Vin thụng c bn ca xó hi) Vin thụng Phỳ Th ó cú trờn 180.000 s lp t vi hn 130.000 thuờ bao ang hot ng chim trờn 90% th phn V tng i, Vin thụng Phỳ Th ó lp t trờn 120 tng i theo cụng ngh hin i ca Phỏp, cht lng cao (c khong xó cú mt tng i) V internet bng rng, Vin thụng Phỳ Th ó cú 30.000 s lp t vi 16.000 thuờ bao chim hn 80% th phn v cú th ỏp ng nhu cu lp t internet ti a bn 100% s xó tnh V in thoi di ng Vinaphone hin Vin thụng Phỳ Th ó lp t khong 100 trm, ht nm 2008 s phỏt súng 51 trm na v u nm 2009 s phỏt súng hn 60 trm na, nõng tng s trm phỏt súng trờn a bn lờn 200 trm Nhng s trờn cú th thy, t c s h tng ó c u t vng chc nh vy thỡ vic cung cp dch v cng nh cht lng ca nú khú cú doanh nghip Vin thụng no lm c ú l cha k n li th ca Vin thụng Phỳ Th S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 90 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 91 of 126 75 v nng lc mng li ng truyn dn cỏp quang ln v rng khp tnh Nng lc truyn dn mch l yu t quyt nh n cht lng dch v, chng nghn mng, m bo tc truy cp internet Hin rt nhiu doanh nghip Vin thụng khỏc ang phi thuờ li ng truyn ca Vin thụng Phỳ Th Chớnh vi th mnh trờn m dch v in thoi cú dõy, in thoi di ng Vinaphone v c bit l dch v internet bng rng Mega VNN ca Vin thụng Phỳ Th ang c xó hi tha nhn ỏnh giỏ cú cht lng hng u Phỳ Th cú trờn 300 trm BTS m bo 100% s xó tnh c ph súng di ng v t mc tiờu mng di ng cú vựng ph súng sõu, rng nht a bn c bit hin ó ph súng cụng ngh di ng 3G n 13 huyn thnh th tnh õy s coi l yu t quan trng phỏt trin thuờ bao internet khụng dõy trờn nn mng di ng 3.6 Nghiờn cu trin khai mng thụng tin di ng 4G cho VNPT Phỳ Th Phõn tớch vựng ph Trc tiờn ta phi u tiờn ph súng cỏc khu vc quan trng nh: Cỏc vựng thng mi, cỏc vựng cú mt dõn c ụng ỳc, cỏc ng cao tc chớnh Da trờn bn mt dõn c Da trờn bn dõn c cho phộp ta d oỏn c lu lng ngi s dng, iu kin mụi trng truyn súng, cỏc nh hng ca nú lờn mụi trng truyn súng Quy hoch vựng ph i vi mng di ng t bo c lng vựng ph c dựng quyt nh vựng ph ca mi trm gc nú a mt vựng ti a cú th c bao ph bi trm gc nhng nú khụng cn thit xỏc lp mt kt ni gia UE v trm gc, nhiờn trm gc cú th phỏt hin c UE vựng bao ph ca nú Qu ng truyn: Tớnh toỏn qu ng truyn c lng suy hao tớn hiu cho phộp cc i gia di ng v trm gc Tn hao ln nht cho phộp ta c lng vựng ph Cell ln nht vi mụ hỡnh kờnh truyn phự hp Vi vựng bao ph ca Cell s cho ta tớnh toỏn c s trm gc c s dng bao ph vựng a lý mong mun Tớnh toỏn qu ng truyn cng c dựng so sỏnh quan h v vựng ph ca cỏc h thng khỏc Mi quan h qu ng truyn ch h S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 91 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 92 of 126 76 thng vụ tuyn LTE mi s thc hin tt nh th no nú c trin khai cỏc trm gc ó tn ti ca h thng GSM v WCDMA Din tớch v dõn s tnh Phỳ Th: Phỳ Th bao gm mt Thnh ph trc thuc, mt th xó v 11 huyn c th hin bng 3.1 Bng 3.1: Din tớch v dõn s tnh phỳ th Tờn Loi hnh chớnh Dõn s 2012 Din tớch(km) Thnh Ph Vit Trỡ Thnh ph 277,539 110 Phỳ Th(Th xó) Th xó 63,333 64 Cm Khờ Huyn 128,537 234,2 oan Hựng Huyn 105,242 302 H Hũa Huyn 108,556 340 Lõm Thao Huyn 106,610 115 Phự Ninh Huyn 114,048 167 Tam Nụng Huyn 82,370 156 Tõn Sn Huyn 75,897 688,6 Thanh Ba Huyn 109,806 194 Thanh Sn Huyn 187,700 1309 Thanh Thy Huyn 76,330 124 Yờn Lp Huyn 79,548 437 Da trờn c s h tng sn cú bao gm h thng nh trm BTS, h thng truyn dn, h thng ph tr, 4G s lờn k hoch vựng ph súng mng dch v 4G ti Thnh ph Vit Trỡ, Th xó Phỳ Th Nhm mc tiờu ỏp ng ti a vic tn dng trit cỏc ngun lc sn cú ca 3G ph súng cỏc vựng trng im cú mt dõn s cao v cỏc vựng kinh t phỏt trin, thi gian trin khai nhanh nht, chi phớ ớt nht v ng b tt nht 3.7 Quy hoch mng thụng tin di ng 4G cho Tnh Phỳ Th S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 92 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 93 of 126 77 H tng dựng chung Phỏt trin h tng mng di ng trờn a bn tnh ch yu theo hng s dng chung c s h tng gia cỏc doanh nghip, nhm tit kim chi phớ u t v m bo m quan ụ th - Quy hoch 320 vựng phc v biu th l mt hỡnh trũn cú tõm (kinh , v ) v bỏn kớnh R - Ti mt vựng phc v ny cp phộp ti a 02 v trớ lp t trm - Mi v trớ s dng chung cho t - doanh nghip - Ti mt vựng phc v, mi doanh nghip khụng c phộp lp t quỏ 01 trm ti mt v trớ K hoch phỏt trin h tng dựng chung giai on 2011 - 2020: + Giai on 2011 - 2015: 150 x = 300 v trớ trm thu phỏt súng + Giai on 2016 - 2020: 170 x = 340 v trớ trm thu phỏt súng H tng dựng riờng Quy hoch qu cỏc v trớ trm thu phỏt súng dựng riờng dnh cho cỏc doanh nghip hin ang hot ng nhm to iu kin ch ng cho cỏc doanh nghip kinh doanh v to thờm qu cỏc v trớ trm thu phỏt sang cho doanh nghip xõy dng phỏt trin h tng mng li Quy hoch cỏc v trớ trm thu phỏt súng dựng riờng theo nguyờn tc sau: - Quy hoch 65 vựng phc v biu th l mt hỡnh trũn cú tõm (kinh , v ) v bỏn kớnh R - Ti mt vựng phc v ny cú th cp phộp ti a 03 v trớ lp t trm - Mi doanh nghip c phộp lp t ti a khụng quỏ 65 v trớ trm qu v trớ trm dựng riờng K hoch phỏt trin h tng dựng riờng giai on 2011 - 2020: - Giai on 2011 - 2015: 120 v trớ trm thu phỏt súng - Giai on 2016 - 2020: 75 v trớ trm thu phỏt súng S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 93 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 94 of 126 78 D phũng qu v trớ cho doanh nghip phỏt trin mng li ng dng cụng ngh mi Quy hoch 300 v trớ trm thu phỏt súng thụng tin di ng ỏp ng xu hng phỏt trin chung ca cụng ngh, mng thụng tin di ng phỏt trin lờn cỏc th h tip theo (4G), ng dng cụng ngh truy nhp vụ tuyn bng rng tc cao Qu v trớ ny ch c s dng cỏc doanh nghip phỏt trin mng li lờn th h tip theo, ng dng cỏc cụng ngh mi; mi doanh nghip khụng c phộp lp t quỏ 75 v trớ Ngoi qu v trớ trờn, cỏc doanh nghip cú th lp t v trin khai h tng mng 4G trờn c s s dng chung h tng vi mng 2G, 3G hin ti K hoch phỏt trin h tng 2011 - 2020: - Giai on 2011 - 2015: 100 v trớ trm thu phỏt súng - Giai on 2016 - 2020: 200 v trớ trm thu phỏt súng D phũng qu v trớ cho doanh nghip mi tham gia th trng Dnh cho cỏc doanh nghip c cp phộp sau quy hoch ó c ban hnh Qu v trớ trm d phũng dnh cho 02 doanh nghip n nm 2020, d phũng 150 v trớ trm thu phỏt súng cho cỏc doanh nghip mi, mi doanh nghip cú khụng quỏ 75 v trớ trm thu phỏt súng Khuyn khớch cỏc doanh nghip mi tha thun, phi hp s dng h tng v thuờ li h tng ca cỏc doanh nghip khỏc Qu v trớ trm d phũng ny khụng dnh cho cỏc doanh nghip ang hot ng K hoch phỏt trin h tng 2011 - 2020: - Giai on 2011 - 2015: 90 v trớ trm thu phỏt súng - Giai on 2016 - 2020: 60 v trớ trm thu phỏt súng KT LUN CHNG Cụng ngh 4G cn phi trỡ cỏc dch v a phng tin tng tỏc, hi ngh truyn hỡnh v internet khụng dõy cú rng bng tn ln hn v rừ rng cú tc truyn v tớnh di ng ton cu cao hn Cỏc tớnh nng ny khụng cú h thng 3G Phõn tớch ó cho thy h thng 4G s cho giỏ c r hn so vi 3G nú S húa bi Trung tõm Hc liu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Footer Page 94 of 126 Header Page 95 of 126 79 c xõy dng trờn c s mng hin cú v khụng mt chi phớ ln chuyn i thit b Chớnh vỡ nhng u im trờn m em ó chn vic thit k mng 4G cho vin thụng Phỳ Th Vic thit k mng 4G cho Vin thụng Phỳ Th cng cú c thự theo a lý vựng Do dõn c phõn b khụng u ch ch yu trung khu vc th trn, th t, nờn vic thit k cng cn trung vựng ph súng theo khu vc Nu vic thit k dn tri s gõy lóng phớ v khụng hiu qu i vi tnh Phỳ Th l tnh nỳi, trung du b nh hng nhiu b che chn phự hp vi a hỡnh nỳi i vi vựng, khu cụng nghip ven thnh ph, cỏc th t khụng ụng dõn cú th s dng thờm cỏc node chuyn tip s tip kim c chi phớ v nõng cao hiu qu vựng ph súng S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 95 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 96 of 126 80 KT LUN V KIN NGH Lun ó hon thnh c cỏc mc tiờu ban u bỏm sỏt cng nghiờn cu v hon thnh ỳng hn Trờn c s tham kho nhiu ti liu v nhiu liờn quan ti ni dung lun vn, tỏc gi ó tỡm hiu v Cụng ngh iu ch a súng mang trc giao OFDM, õy l mt nhng then cht s phỏt trin ca LTE LTE cung cp mt ng tin húa n cỏc tc cao hn v tr thp hn cựng vi hiu qu s dng ph tn hu hn ca cỏc nh khai thỏc, LTE cho mt mụi trng dch v di ng hp dn v phong phỳ hn Trong ti lun ny, em cp n tm quan trng ca thụng tin di ng vi kh nng kt ni mi lỳc mi ni nú luụn th hin nhng tin ớch v ngy cng khụng th thiu i vi ngng s dng Qua mt thi gian hc ti khoa in t- Trng i hc k thut cụng nghip Thỏi Nguyờn, c s giỳp tn tỡnh ca Thy giỏo PGS.TS Nguyn Thanh H v cỏc thy cụ giỏo khoa n em ó kt thỳc khúa hc v hon thnh lun ca mỡnh Vi mc tiờu nghiờn cu, phõn tớch v cụng ngh then cht nhm ng dng cho mng di dng th h sau v ỏp dng trin khai 4G cho Vin thụng Phỳ Th lun ó hon thnh c tt c cỏc mc tiờu ó Kin ngh + Tớnh toỏn, quy hoch 4G/LTE + Nghiờn cu h thng truyn thụng tc Gigabit s dng x lý tớn hiu thi gian Tỏc gi mong rng ti ny s c a vo ng dng cho cỏc nh mng ca Tnh Phỳ Th Mc dự ó cú nhiu c gng nghiờn cu v trỡnh by nhng lun vn khụng th trỏnh nhng thiu sút Rt mong c s ch bo ca cỏc Thy, Cụ giỏo cng nh nhng úng gúp ý kin ca bn bố, ng nghip lun c hon thin hn S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 96 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Header Page 97 of 126 81 TI LIU THAM KHO Ting Vit TS Nguyn Phm Anh Dng: L trỡnh phỏt trin 3G lờn 4G- Nh xut bn Bu in, 6/2008 Ting Anh H Holma and A Toskala, WCDMA for UMTS: Radio Access for Third Generation Mobile Communication, Jons Wiley and sons, Chichester, England,2000 China Unicom et al, Joint Proposal for 3GPP2 Physical layer for FDD Spectra, 3GPP2 TSG-C WG3 Contribution C30- 20060731-040 R2, July 2006 A Huebner, F Schuehlein, M Bossert, E Costa and H Haas, A Simple Space Frequency Coding Scheme with Cyclic Delay Diversity for OFDM, Proceedings of the 5th European Personal Mobile Communications Conference, Glasgow, Scotland, Apris 2000 Views on OFDM Parameter Set for Evolved UTRAN Downlink, NTT DoCoMo et al, T doc R1-050386, 3GPP TSG-WG1, Athens, Greece, May 9-132005 Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Skửld "4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband", Academic Press, 2011 S húa bi Trung tõm Hc liu Footer Page 97 of 126 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... tớch cụng ngh then cht nhm ng dng cho mng di ụng th h sau Ni dung ca lun ny bao gm cú chng: Chng I: Tng quan v h thng thụng tin di ng Chng II: Cỏc cụng ngh then cht ca mng di ng th h sau Chng III:... gỏn cho h m khụng b trựng nh vic chia ph tn thnh nhiu on Ph tn s quy nh cho liờn lc di dng c chia thnh 2N di tn s k tip, v c cỏch bng mt di tn phũng v Mi di tn s c gỏn cho mt kờnh liờn lc N di. .. tin di ng, c im k thut cụng ngh OFDM, giao din vụ tuyn mng LTE v ng dng cho mng 4G/LTE Phng phỏp nghiờn cu - ti nghiờn cu phõn tớch cụng ngh then cht (OFDM) nhm ng dng cho mng di ng th h sau