Tìm hiểu công nghệ LTE và ứng dụng cho mạng mobifone

NGUYỄN HẢI CƢỜNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN HẢI CƢỜNG KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ LTE VÀ ỨNG DỤNG CHO MẠNG MOBIFONE LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG KHOÁ 2011B Hà Nội – Năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN HẢI CƢỜNG TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ LTE VÀ ỨNG DỤNG CHO MẠNG MOBIFONE Chuyên ngành : Kỹ thuật Truyền thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT KỸ THUẬT TRUYỀN THÔNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN XUÂN DŨNG Hà Nội – Năm 2014 MỤC LỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG 10 DANH MỤC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ 11 LỜI MỞ ĐẦU 13 CHƢƠNG 1: XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ 15 VÀ DỊCH VỤ CỦA CÁC MẠNG DI ĐỘNG 15 1.1 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G 15 1.2 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN VÀ XU HƢỚNG CÔNG NGHỆ 15 1.2.1 Lịch sử phát triển 15 1.2.2 Xu hƣớng công nghệ 20 1.2.2.1 OFDMA 21 1.2.2.2 MIMO – Multiple Input Multiple Output 22 1.2.2.3 Tối ƣu lớp 22 1.2.2.4 Chuyển giao tính di động 23 1.3 CÁC ỨNG DỤNG VÀ DỊCH VỤ TRONG 4G 23 1.3.1 Các trình ứng dụng dịch vụ chung: 26 1.3.2 Các dịch vụ dựa sở xác định vị trí Push, Pull 28 1.3.3 Kết luận: 29 CHƢƠNG 2: MÔ HÌNH CẤU TRÚC MẠNG 4G 31 2.1 CÁC YÊU CẦU VỀ CẤU TRÚC MẠNG MỚI 31 2.2 MÔ HÌNH MẠNG 4G 36 2.2.1 Ƣu nhƣợc điểm cấu trúc mạng 3G 3,5G 36 a Mạng thông tin di động hệ ba WCDMA 36 2.2.2 Mô hình mạng thông tin di động 4G 38 2.3 CHỨC NĂNG CÁC PHẦN TỬ TRONG MÔ HÌNH 40 2.3.1 Các phần tử lớp truy nhập vô tuyến 40 2.3.1.1 Thiết bị đầu cuối: 40 2.3.1.2 Điểm truy nhập vô tuyến RAP (Radio Access Point): 41 2.3.2 Các phần tử mạng lõi 44 2.3.3 Lớp chức điều khiển 46 2.3.4 Lớp dịch vụ 49 2.4 CÔNG NGHỆ TRÊN IP VÀ IP DI ĐỘNG 49 CHƢƠNG 3: DỊCH VỤ VÀ CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ 53 TRONG MẠNG 4G 53 3.1 DỊCH VỤ TRONG MẠNG 4G 53 3.1.1 Các loại dịch vụ cung cấp 53 3.1.2 Một số loại hình dịch vụ điển hình cho 4G 54 3.2 CHẤT LƢỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG DI ĐỘNG 4G 59 3.2.1 Khái niệm QoS 59 3.2.1.1 Khái niệm QoS theo ITU 59 3.2.1.2 Khái niệm QoS theo ETSI 62 3.2.2 Kiến trúc QoS 63 3.2.3 Các tham số QoS mạng di động 4G 65 3.2.4 Thách thức chất lƣợng dịch vụ mạng di động 4G 67 3.2.5 Bảo mật dịch vụ 68 CHƢƠNG 4: LỘ TRÌNH TIẾN LÊN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ CHO MOBIFONE, QUY HOẠCH MẠNG TẠI TP HỒ CHÍ MINH 71 4.1 ĐẶC ĐIỂM MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG MOBIFONE 71 4.2 TIẾN TRÌNH TRIỂN KHAI LÊN 4G TỪ 2.5 G CỦA MẠNG MOBIFONE 73 4.3 QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE VÀ ÁP DỤNG CHO TP.HCM 79 4.3.1 Khái quát trình quy hoạch mạng 4G LTE 79 4.3.2 Dự báo lƣu lƣợng phân tích vùng phủ 79 4.3.2.1 Dự báo lưu lượng 79 4.3.2.2 Phân tích vùng phủ 80 4.3.3 Quy hoạch chi tiết 81 4.3.3.1 Quy hoạch vùng phủ 81 4.3.3.1.1 Quỹ đường truyền 81 4.3.3.1.2 Các mô hình truyền sóng 88 4.3.3.1.3 Tính bán kính cell 93 4.3.2 Quy hoạch dung lƣợng 95 4.3.4 Quy hoạch cho TP Hồ Chí Minh 98 4.3.5 Tối ƣu mạng 99 4.3.6 Điều khiển công suất kênh PUSCH LTE 100 4.4 KẾT LUẬN 101 CHƢƠNG 5: MÔ PHỎNG 103 5.1 CÁC LƢU ĐỒ 103 5.2 QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE 104 5.2.1 Quy hoạch vùng phủ 104 5.2.1.1 Quỹ đƣờng truyền 104 5.2.1.2 Các mô hình truyền sóng 105 5.2.1.3 Quy hoạch vùng phủ 106 5.2.2 Quy hoạch dung lƣợng 4G LTE 107 5.2.3 Tối ƣu số trạm 109 5.2.4 So sánh vùng phủ LTE WCDMA 110 5.3 CHUYỂN GIAO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT 111 5.3.1 Giao diện 112 5.3.2 Điều khiển công suất 112 5.3.2.1 Điều khiển công suất LTE 112 5.3.2.2 So sánh điều khiển công suất LTE WCDMA 114 5.3.3 Chuyển giao 115 5.3.3.1 Trƣờng hợp chuyển giao thành công 116 5.3.3.2 Trƣờng hợp chuyển giao bị rớt 117 KẾT LUẬN 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO 120 CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 3G Third Generation Hệ thống thông tin di động hệ 3GPP Third Generation Partnership Dự án hợp tác thông tin di động hệ Project 4G Fourth Generation Hệ thống thông tin di động hệ AAL ATM Adaptation Layer Lớp thích ứng ATM AMC Adaptive Modulation and Coding Điều chế mã hóa thích ứng ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ phát không đồng BCCH Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá BER Bit Error Rate Tốc độ lỗi bít BSC Base Station Controller Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station System Hệ thống trạm gốc BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CN Core Network Mạng lõi CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung CPCH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung Common Packet Channel Power Phần điều khiển công suất kênh gói Control Part chung CQI Channel Quality Indicator Chỉ thị chất lƣợng kênh CRC Cyclic Redundance Check Kiểm tra vòng dƣ CS Circuit Switching Chuyển mạch kênh CSCF Call Session Control Function Chức điều khiển phiên gọi DCH Dedicated Channel Kênh riêng CPCH DPCCH Dedicated Physical Control Kênh điều khiển vật lý dành riêng Channel DPCH Dedicated Physical Channel Kênh vật lý riêng DPDCH Dedicated Physical Data Channel Kênh liệu vật lý riêng DTX Discontinuos Transmission Phát không liên tục Viết tắt EDGE ETSI Tiếng Anh Tiếng Việt Enhanced Data Rates for GSM Evolution European Telecommunications Standards Institute Tốc độ số liệu tăng cƣờng phát triển Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đƣờng xuống FDD Frequency Correction Channel Ghép song công phân chia theo tần số GGSN Gateway GPRS Support Node Nút hỗ trợ GPRS cổng Interface Between GGSN and Giao diện GGSN mạng bên External Network GMSC Gateway MSC Trung tâm chuyển mạch di động cổng Gn Interface Between Two GSNs Giao diện hai GSN Gp Interface Between Two GGSNs Giao diện hai GGSN Gi Gr Gs GSM Interface Between SGSN and Giao diện SGSN với HLR/AuC HLR/AuC Interface Between SGSN and Giao diện SGSN với MSC/VLR Serving MSC/VLR phục vụ Global System for Mobile Hệ thống thông tin di động toàn cầu communication User Plane Part of the GPRS Phía ngƣời sử dụng giao thức Tunel Tunelling Protocol GPRS Gx Any G Interface Giao diện G HARQ Hybrid Automatic Repeat Request Yêu cầu phát lại tự động nhanh HLR Home Location Register HS-CSD High Speed Circuit Switched Data Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao GTP-U HS-DPA HS-DSCH HSPDSCH Bộ ghi định vị thƣờng trú High Speed Downlink Packet Truy nhập gói đƣờng xuống tốc độ cao Access High Speed Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đƣờng xuống tốc độ cao High Speed Physical Downlink Kênh chia sẻ đƣờng xuống vật lý tốc độ Shared Channel cao Viết tắt Tiếng Anh HSS Home Subscriber Server HS-SCCH HS-SICH IMS Tiếng Việt Shared Control Channel for HSDSCH Shared Information Channel for HS-DSCH Kênh điều khiển chia sẻ cho HS DSCH Kênh thông tin chia sẻ cho HS - DSCH Internet Protocol Multimedia Subsystem IP Internet Protocol Giao thức Internet M3UA MTP3-User Adaptation Layer Lớp thích ứng ngƣời sử dụng-MTP3 MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trƣờng MCS Modulation and Coding scheme Lƣợc đồ điều chế mã hóa MEHO Mobile Evaluated Handover Chuyển giao định thuê bao MGCF Media Gateway Control Function Chức điều khiển cổng phƣơng tiện MGW Media Gateway Cổng đa phƣơng tiện MIMO Multi Input Multi Output Đa đầu vào đa đầu MRFC Multimedia Resource Function Controller Điều khiển chức tài nguyên đa Multimedia Resource Function Xử lý chức tài nguyên đa phƣơng Processor tiện MSC Mobile Switching Centre Trung tâm chuyển mạch di động MTP3b Message Transfer Part Level Mức phần truyền tin NEHO Network Evaluated Handover Chuyển giao định mạng NNI Network Node Interface Giao diện nút mạng NW Network Mạng PDN Packet Data Network Mạng liệu gói PDU Protocol Data Unit Đơn vị số liệu giao thức PRACH Physical Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý PS Packet Switching Chuyển mạch gói QAM Quadrature Amplitude Điều chế biên độ cầu phƣơng MRFP PCP Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt Modulation QoS Quality of Service Chất lƣợng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha cầu phƣơng RAB Radio Access Bearer Kênh mang truy nhập vô tuyến RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến RANAP Radio Access Network Phần ứng dụng mạng truy nhập vô tuyến Application Part RLB Radio Link Budget Quỹ đƣờng truyền RLC Radio Link Control Điều khiển liên kết vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNS Radio Network Subsystem Phân hệ mạng vô tuyến RR Round Robin Phƣơng pháp vòng RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến SCCP Signalling Connection Control Part Phần điều khiển nối thông báo hiệu Simple Control Transmission Giao thức truyền dẫn điều khiển đơn Protocol giản SDU Service Data Unit Đơn vị số liệu phục vụ SEG Security Gateway SGSN Serving GPRS Support Node SGW Signalling Gateway SMS Short Message Service SCTP SSCF- Nút hỗ trợ GPRS phục vụ Dịch vụ tin ngắn Service Specific Co-ordination Function- Chức điều phối đặc thù dịch vụ- Service Specific Connection Giao thức định hƣớng theo nối thông đặc Oriented Protocol thù dịch vụ TCH Traffic Channel Kênh lƣu lƣợng TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển phát TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian SSCOP Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối TFCI TFRC Transport Format Combination Indicator Transport Format Resource Chỉ thị tổ hợp khuôn dạng phát Tổ hợp tài nguyên khuôn dạng phát Combination Transport Format and Resource Điều khiển khuôn dạng tài nguyên Indicator phát TPC Transmit Power Control Điều khiển công suất phát TSN Transmission Sequence Number Số chuỗi phát UDP User Datagram Protocol Giao thức datagram ngƣời sử dụng UE User Equipment Thiết bị ngƣời dùng TFRI UMTS USIM UTRA Universal Mobile Hệ thống viễn thông di động toàn cầu Telecommunications System Universal Subcriber Identity Môđun thị thuê bao toàn cầu Module Universal Terrestrial Radio Truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu Access Universal Terrestrial Radio Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn Access Network cầu Uu Radio Interface for UTRA Giao diện vô tuyến dùng cho UTRA VLR Visitor Location Register Thanh ghi định vị tạm trú UTRAN WCDMA Wideband Code Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng Access DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Bảng so sánh tham số công nghệ Bảng 2.1: Các đặc tính lợi ích hệ thống anten thông minh Bảng 3.1: Các tham số QoS mạng di động 4G Bảng 4.1: Ví dụ quỹ đƣờng lên mạng 4G LTE Bảng 4.2: Ví dụ quỹ đƣờng xuống mạng 4G LTE Bảng 4.3: So sánh quỹ đƣờng truyền lên hệ thống Bảng 4.4: So sánh quỹ đƣờng truyền xuống hệ thống Bảng 4.5: Các giá trị K sử dụng cho tính toán vùng phủ sóng Bảng 4.6: Tốc độ bit đỉnh tƣơng ứng với tốc độ mã hóa băng thông Bảng 4.7: Giá trị băng thông cấu hình tƣơng ứng với băng thông kênh truyền Bảng 4.8: Diện tích dân số quận TP.HCM Bảng 4.9: Lớp công suất phát UE 10 Hình 5.9 : Quy hoạch dung lượng 4G LTE Vì có hai bảng thông số quỹ đƣờng truyền, nên thông số tính toán cho phần quy hoạch giới hạn nhiều Ở phần quy hoạch dung lƣợng này, ta chọn băng thông kênh truyền 1.4 Mbps tƣơng ứng với quỹ đƣờng truyền với băng thông MHz LTE Hệ số utilisation đƣợc chọn 0.6 PAPR 1.1, từ ta tính đƣợc tốc độ đỉnh tối đa 0.86 Mbps Số BS cho quận huyện TP.HCM đƣợc liệt kê bảng số BS tổng tổng số BS toàn thành phố có kết 7863 trạm Từ mô này, ta tính đƣợc tốc độ đỉnh tối đa (peak data rate) LTE ứng với băng thông kênh truyền Trên thực tế, băng thông kênh truyền LTE lên đến 20 MHz, tốc độ đỉnh tối đa LTE 172.8 Mbps 108 Hình 5.10: Tính toán tốc độ đỉnh 5.2.3 Tối ƣu số trạm Hình 5.11: Tối ưu số trạm Từ số trạm hai điều kiện tối ƣu : quy hoạch theo dung lƣợng quy hoạch theo vùng 109 phủ, ta tính đƣợc số trạm cần thiết để lắp đặt Đó số trạm lớn hai trƣờng hợp Vậy số trạm cần thiết lắp đặt cho TP.HCM 6740 5.2.4 So sánh vùng phủ LTE WCDMA Hình 5.12 : So sánh quỹ đường truyền lên LTE WCDMA Hình 5.13: So sánh quỹ đường truyền xuống LTE WCDMA Phần mô tính toán quỹ đƣờng lên LTE WCDMA Thông số giới hạn nên ngƣời thực so sánh quỹ đƣờng truyền hai điều kiện khác Tốc 110 độ bit LTE liên quan đến băng thông kênh truyền, WCDMA tốc độ bit liên quan đến tốc độ chip (vì WCDMA sử dụng trải phổ) Từ kết quỹ đƣờng truyền cho thấy, đƣờng lên LTE có suy hao đƣờng truyền lớn so với WCDMA Nhƣng đƣờng xuống tốc độ bit lớn nhiều nhƣng độ chênh lệch suy hao cực đại không đáng kể Đó ƣu điểm LTE, áp dụng kỹ thuật OFDM đƣờng xuống Hình 5.14: So sánh vùng phủ LTE WCDMA Để so sánh vùng phủ, ta tiến hành nhập thông số quỹ đƣờng truyền, chọn mô hình truyền sóng công nghệ LTE WCDMA, ta suy đƣợc bán kính diện tích LTE so với WCDMA Từ mô ta thấy, vùng phủ LTE lớn nhiều lần so với vùng phủ WCDMA Bán kính phủ sóng LTE Km, WCDMA 0.5 Km Tốc độ cao, dung lƣợng lớn, vùng phủ tăng, ƣu điểm bật LTE Là động lực để thúc đẩy tiến từ 3G lên 4G 5.3 CHUYỂN GIAO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT Phần chuyển giao điều khiển công suất đƣợc mô để tăng hiệu việc quy hoạch mạng, ngƣời thực mô mô hình điều khiển công suất chuyển giao cho mạng LTE, không áp dụng cho TP.HCM 111 5.3.1 Giao diện Hình 5.15: Giao diện phần chuyển giao điều khiển công suất 5.3.2 Điều khiển công suất 5.3.2.1 Điều khiển công suất LTE Hình 5.16: Nhập liệu cho điều khiển công suất Hình mô tả phần nhập liệu cho LTE phần điều khiển công suất Các thông số cần thiết cho việc điều khiển công suất đƣợc đề cập chƣơng Phần mô thực tần số 2110 MHz, tốc độ liệu 144 Kbps Ở phần mô hình truyền sóng áp dụng mô hình Walfish-Ikegami, thông số đƣợc trình bày nhƣ hình 112 Ở phần mô này, ngƣời thực giả sử UE di chuyển quanh trạm, di chuyển theo hình lục giác (bán kính không đổi với vị trí UE), UE di chuyển xa trạm UE di chuyển lại gần trạm Đối với trƣờng hợp khác nhau, UE định mức công suất phát khác Tùy theo mức RSRP mà UE thu đƣợc, UE định tăng hay giảm công suất phát Điều khiển công suất LTE điều khiển công suất đƣờng lên, ta không cần điều khiển công suất đƣờng xuống Nó kết hợp điều khiển công suất vòng kín vòng hở Điều khiển công suất vòng kín điều khiển công suất vòng kín chậm Khi sử dụng điều khiển công suất vòng hở ảnh hƣởng môi trƣờng nên không xác cần có thành phần bù vào ảnh hƣởng Khi máy di động nhận đƣợc tín hiệu RSRP từ trạm lớn điều khiển công suất nhỏ lại ngƣợc lại, nhận đƣợc RSRP nhỏ tăng công suất phát lên Hình 5.17: Điều khiển công suất LTE Kết mô cho thấy đƣợc, RSRP mức thu nhỏ, chẳng hạn nhƣ âm 115 dBm công suất phát UE mức cao 33.3 dBm, nhƣng RSRP thu đƣợc mức cao hơn, chẳng hạn nhƣ -48 dBm công suất phát UE lại nhỏ lại -19 dBm Công suất phát tối đa UE tùy theo lớp công suất nó, đƣợc trình bày bảng 3.9 chƣơng Nếu mức công suất phát UE lớn mức công suất phát tối đa cần 113 phải quy hoạch lại mạng 5.3.2.2 So sánh điều khiển công suất LTE WCDMA So sánh điều khiển công suất LTE WCDMA ta xét góc độ di động chuyển động, mức công suất phát UE LTE thấp so với WCDMA Hình 5.18: Nhập liệu WCDMA Để so sánh điều khiển công suất LTE WCDMA, ta phải nhập liệu cho WCDMA Ta sử dụng thông số nhƣ nhau, mô hình truyền sóng ta sử dụng mô hình Walfish-Ikegami, với tần số 2120 Mhz, tốc độ 144 kbps Ở LTE ngƣời ta sử dụng công suất thu tín hiệu tham khảo RSRP để làm tham sô định mức công suất phát, WCDMA, ngƣời ta sử dụng công suất thu mã tín hiệu RSCP để làm tham số đo lƣờng định mức công suất phát 114 Hình 5.19: So sánh điều khiển công suất LTE WCDMA Thêm vào đó, LTE sử dụng SC-FDMA đƣờng lên, tín hiệu có tính trực giao, dẫn đến vấn đề gần xa ảnh hƣởng vấn đề quan trọng cần ý đến nhƣ WCDMA Vì thế, thay điều khiển công suất vòng kín nhanh, LTE sử dụng điều khiển công suất vòng kín chậm Ở WCDMA, thực 1500 lệnh 1s, tức khoảng 0.67ms thực lệnh điều khiển, nhƣng LTE, khoảng thời gian hai lệnh cách khoảng từ 2-3ms Từ kết mô ta thấy đƣợc, mức thu tín hiệu nhƣ (ở LTE RSRP WCDMA CPICH_RSCP) -118.22 dBm chẳng hạn, WCDMA, UE phát mức công suất lớn mức công suất phát LTE Kỹ thuật điều khiển công suất LTE đơn giản mà hiệu tƣơng đƣơng với WCDMA, ƣu điểm LTE 5.3.3 Chuyển giao Ở phần chuyển giao, ngƣời thực đề tài mô dạng mô hình, thông số giả định để UE định chuyển giao không Đồng thời mô dạng chuyển giao LTE Ở phần mô chuyển giao này, chia thành hai phần : trƣờng hợp chuyển giao thành công trƣờng hợp chuyển giao không thành công Chuyển giao LTE chuyển giao cứng chuyển giao mềm, bao gồm kiểu chuyển giao mạng LTE chuyển giao qua mạng khác 115 Khi RSRP thu đƣợc cell phục vụ nhỏ RSRP cell kế cận UE thực chuyển giao 5.3.3.1 Trường hợp chuyển giao thành công Hình 5.20: Trường hợp chuyển giao thành công Phần mô thực mô chuyển giao cell, kiểu chuyển giao Ở hình trên, mô UE chuyển giao từ cell1A qua cell1B, kiểu chuyển giao bên LTE tần số Mức chênh lệch RSRP RSRQ cell để đinh thực chuyển giao đƣợc trình bày chƣơng Trên hình mức RSRP đo đƣợc cell1A -99 dB -65 dB, UE nhận thấy mức RSRP thu đƣợc cell1B lớn chuyển giao đƣợc thực 116 5.3.3.2 Trường hợp chuyển giao bị rớt Hình 5.21: Trường hợp chuyển giao bị rớt Chuyển giao thực không thành công nhiều nguyển nhân Có thể định chuyển giao đƣợc thực trễ, điều kiện môi trƣờng…Chuyển giao cứng có khuyết điểm cắt trƣớc nối, dễ xảy hiệu ứng ping pong Hiệu ứng ping pong tƣợng UE bị chuyển giao liên tục vùng phục vụ Do ảnh hƣởng môi trƣờng xung quanh, làm cho RSRP thu đƣợc cell phục vụ UE nhỏ, dẫn đến UE đƣợc định chuyển giao qua cell khác, lát sau RSRP cell phục vụ trở nên tốt, dẫn đến UE lại đƣợc chuyển giao lại cell phục vụ Phần mô trình bày cách tính toán số trạm cần thiết lắp đặt cho vùng phủ định, đồng thời trình bày chuyển giao điều khiển công suất để tăng thêm hiệu cho việc quy hoạch mạng 117 KẾT LUẬN Cùng với phát triển nhanh chóng mặt đời sống xã hội, nhu cầu ngƣời ngày tăng tất lĩnh vực Đặc biệt lĩnh vực thông tin, ngƣời mong muốn thông tin đƣợc cập nhập nhanh nhất, liệu đƣợc lấy với tốc độ cao Trong thông tin di động, công nghệ WCDMA đời bƣớc phát triển lớn, làm tăng tốc độ truy cập mạng lên đến 2Mbps, hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ Internet di động đa phƣơng tiện với chất lƣợng đƣợc cải thiện so với 2,5G Trong giai đoạn tiếp theo, ngƣời ta phát triển công nghệ công nghệ HSDPA Với nhiều kỹ thuật mới, công nghệ đạt tốc độ truyền liệu lên đến 10Mbps Tuy nhiên, công nghệ HSDPA chƣa đáp ứng đƣợc hết đƣợc nhu cầu phát triển dịch vụ ngƣời Ngƣời sử dụng mong muốn mạng có tốc độ truyền liệu cao nữa, chất lƣợng dịch vụ tốt, đặc biệt có khả tích hợp đƣợc với mạng không dây khác Với yêu cầu đó, mạng thông tin di động hệ đời Khả truyền liệu tốc độ cao lên đến 160Mbps, chất lƣợng dịch vụ tốt, khả tích hợp dễ dàng với mạng khác, phần đáp ứng đƣợc nhu cầu ngƣời Đề tài tìm hiểu công nghệ LTE, ứng dụng cho mạng Mobifone Hiện chƣa có định tảng công nghệ đƣợc thức triển khai cho mạng 4G Nhƣng với ƣu điểm LTE, ứng cử viên sáng giá Ngƣời thực đề tài chọn đề tài nhằm nâng cao hiểu biết, đồng thời đề tài mẻ, phù hợp với thực tế Luận văn thực đƣợc: Về phần lý thuyết tìm hiểu trình phát triển hệ thống thông tin di động, mô tả tổng quan mạng thông tin di động LTE, công nghệ tiền 4G Tìm hiểu kỹ thuật sử dụng LTE, chuyển giao, điều khiển công suất, đồng thời so sánh điểm khác biệt LTE WCDMA khía cạnh Về phần mô phỏng, đồ án thực dựa ngôn ngữ VS SQL Server 2005 Nội dung phần mô bao gồm : tính toán số trạm cần thiết để lắp đặt cho vùng mà cụ thể tính toán số trạm cần thiết để lắp đặt cho TP.HCM, đồng thời đồ án thực việc so sánh vùng phủ LTE so với WCDMA, điều khiển công suất, chuyển giao để đảm bảo cho vùng phủ sóng tối ƣu Hạn chế đề tài Việt Nam chƣa tiến hành quy hoạch mạng 4G, thông số đƣa để tính toán quy hoạch ít, thông số đƣa phần 118 mô dựa vào sách dựa dân số TP.HCM mà không tìm đƣợc thông số thực tế nhà mạng cung cấp Chƣa có đồ truyền sóng thực tế Ở phần chuyển giao thông số mang tính chất ví dụ để minh họa cho lý thuyết mà chƣa tính toán cụ thể Hƣớng phát triển đề tài dung lƣợng vùng phủ sau quy hoạch đƣợc phân tích cho ô, tìm đồ truyền sóng thực tế, tìm đƣợc thông số cụ thể Có thể áp dụng ASP.NET để hiệu chỉnh kết tính toán đƣợc Đồng thời tìm hiểu cách định vị cell để hiệu chỉnh kết Mobifone nhà cung cấp dịch vụ viễn thông, di động hàng đầu Việt Nam Với mong muốn phục vụ ngƣời dùng dịch vụ chất lƣợng cao, Mobifone không ngừng vận động, nâng cấp, phát triển mạng điện thoại di động Việc nghiên cứu xu hƣớng phát triển công nghệ dịch vụ không nằm mục tiêu Công nghệ 4G với tính ƣu việt nhƣ lợi ích việc cung cấp sử dụng dịch vụ xu hƣớng tất yếu cho nhà cung cấp dịch vụ di động Ngƣời thực mong muốn luận văn tài liệu có ích cho Mobifone nhƣ góp phần việc định hƣớng phát triển công nghệ cho mạng thông tin di động Mobifone Xin chân thành cám ơn! 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO Abdul Basit, Syed, Dimensioning of LTE Network, Helsinki University Alcatel (2006), 3GPP Long-Term Evolution / System Architecture Evolution Overview September 2006, (tham khảo cho chƣơng 1) Bilal Muhammad (November 2008), Closed loop power control for LTE uplink, Blekinge Institute of Technology School of Engineering Cambridge University Press, FAROOQ KHAN Telecom R&D Center Samsung Telecommunications,America; LTE for 4G Mobile Broadband Air Interface Technologies and performance; (tham khảo cho phần băng thông cấu hình băng thông kênh truyền) Christian Mehlf uhrer, Martin Wrulich, Josep Colom Ikuno, DagmarBosanska, Markus Rupp; SIMULATING THE LONG TERM EVOLUTION PHYSICAL LAYER; Institute of Communications and Radio-Frequency Engineering Vienna University of Technology, Gusshausstrasse 25/389, A-1040Vienna, Austria Christian Prehofer, Wolfgang Kellerer, Robert Hirschfeld, Hendrik Berndt, Katsuya Kawamura, An Architecture Supporting Adaptation and Evolution in Fourth Generation Mobile Communication Systems D.Rouffet, S Kerboeuf, L Cai, V Capdevielle, 4G Mobile, Alcatel Dr Erik Dahlman Expert Radio Access echnologies, Ericsson Research, 3G long-term evolution Frederic Paint, Paal Engelstad, Erik Vanem, Thomas Haslestad, Anne Mari Nordvik, Kjell Myksvoll, Stein Svaet, Mobility Aspects in 4G Networks 10 http://www.3GPP.org 11 http://www.3GPP2.org 12 http://www.4g.co.uk/ 13 http://www.3g.co.uk/ 14 http://khudothimoi.com/dulieu/ban-do-quy-hoach/350-ban-do-cac-quan-tphcm.html 15 http://en.wikipedia.org/wiki/4G (tham khảo cho chƣơng 1) 16 http://www.thongtincongnghe.com/article/3121 (tham khảo cho chƣơng 1) 17 http://www.3gpp.org/LTE (tham khảo cho thông số lớp vật lý LTE) 120 18 John Wiley& Sons, Ltd, Harri Holma and Antti Toskala both of Nokia Siemens Netwworks, Filand; LTE for UMTS-OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access 19 John Wiley & Sons, Ltd (2007), Harri Holma and Antti Toskala both of Nokia, Filand; WCDMA for UMTS-HSPA Evolution and LTE 20 John Wiley & Sons, Ltd, (2009), Stefania Sesia, Issam Toufik and Matthew Baker; LTE-The UMTS Long Term Evolution : From Theory to Practice 21 Jeju (2007), R1-074850, Ericsson, Uplink Power Control for E-UTRA-Range and Representation of P0, 3GPP TSG-RAN WG1 #51, Korea 22 Keiji Tachikawa , WCDMA mobile communications system, NTT DoCoMo, Japan 23 Lê Quang Tuấn, Nguyễn Thị Thùy Dƣơng (2011), Quy hoạch mạng 4G LTE, Trƣờng đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh 24 Miikka Poikselka, Georg Mayer, Hisham Khartabil, Aki Niemi, The IMSIP Multimedia Concepts and Services in the Mobile Domai 25 Naveen Shankpal, High Speed Downlink Packet Access (HSDPA): Higher Data Rates for UMTS 26 Nguyễn Đình Chiến, Nguyễn Quốc Hùng, Bùi Đức Thắng, Lê Giang Quân, Phan Thanh Trung, Trần Thị Mai Hoa (2006), Đề tài khoa học công nghệ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ 4G cho mạng di động Viettel Mobile, Bộ Quốc Phòng, Tổng Công ty Viễn thông Quân đội 27 Pablo José, Ameigeiras Gutiérrez, Packet Scheduling and Quality of Service in HSDPA 28 Philip Solis Practice Director, Wireless Connectivity Aditya Kaul Senior Analyst, Mobile Networks Nadine Manjaro Associate Analyst Jake Saunders Vice President, Forecasting; Prospects for HSPA, LTE, and WiMAX; ABI research, (tham khảo cho phần so sánh LTE WiMAX) 29 QUALCOMM, HSDPA for Improved Downlink Data Transfer 30 TS Đặng Đình Lâm, TS Chu Ngọc Anh, ThS Nguyễn Phi Hùng, ThS Hoàng Anh (2004), Hệ thống thông tin di động 3G xu hướng phát triển, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 31 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng (2001), Thông tin di động hệ, Nhà xuất bƣu điện 121 32 TS.Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G, Nhà xuất Thông tin truyền thông 33 User Equipment (UE) radio transmission and reception(FDD) (Release 7) 34 Vũ Đức Thọ (2003), Tính toán mạng thông tin di động số cellular, Nhà xuất Giáo Dục 35 Vijay K.Garg (2000), IS-95 CDMA and CDMA 2000 cellular/PCS systems implementation; Prentice hall PTR, Upper saddle river NT07458 36 Xiupei Zhang, Jangsu Kim, and Heung-Gyoon Ryu (2009), Multi-Access Interference in LTE Uplink with Multiple Carrier Frequency Offsets; Department of Electronic Engineering, Chungbuk National University, Cheong Ju, Korea, pp 316763; IEEE 122 ... Luận văn Tìm hiểu công nghệ LTE ứng dụng cho mạng Mobifone” đƣợc đƣa không nhằm mục đích tìm hiểu, nghiên cứu dịch vụ mà đáp ứng mà cố gắng đƣa vào áp dụng Việt Nam cụ thể mạng di động Mobifone.Với... Mobifone, quy hoạch mạng TP Hồ Chí Minh Chƣơng 5: Mô Với việc triển khai đề tài Tìm hiểu công nghệ LTE ứng dụng cho mạng Mobifone”, Mobifone mở hội mới, động lực cho phát triển công nghệ mạng nhƣ thƣơng...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN HẢI CƢỜNG TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ LTE VÀ ỨNG DỤNG CHO MẠNG MOBIFONE Chuyên ngành : Kỹ thuật