Nghiên cứu về đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHZ dành cho IMT tại Việt NamNghiên cứu về đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHZ dành cho IMT tại Việt NamNghiên cứu về đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHZ dành cho IMT tại Việt NamNghiên cứu về đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHZ dành cho IMT tại Việt NamNghiên cứu về đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHZ dành cho IMT tại Việt NamNghiên cứu về đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHZ dành cho IMT tại Việt NamNghiên cứu về đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHZ dành cho IMT tại Việt NamNghiên cứu về đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHZ dành cho IMT tại Việt NamNghiên cứu về đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHZ dành cho IMT tại Việt Nam
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - BÙI MINH ĐỨC NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH LẠI BĂNG TẦN 700MHZ DÀNH CHO IMT TẠI VIỆT NAM Chun ngành: Kỹ thuật Viễn thơng Mã số: 8.52.02.08 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ( Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI – 2019 Luận văn hoàn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Nhật Thăng Th.S Nguyễn Anh Tuấn Phản biện 1: ……………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Công nghệ Bưu Viễn thơng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện với cách mạng công nghiệp 4.0, lĩnh vực thông tin di động hay dịch vụ viễn thơng đòn bẩy để phát triền kinh tế xã hội, phục vụ nhu cầu đa dạng không ngừng tăng lên người Nhưng nguồn tài nguyên tần số hữu hạn vô đắt đỏ nên việc sử dụng cho hợp lý vấn đề đặt Việt Nam lộ trình số hóa (2011-2020) chuyển đổi hồn tồn từ cơng nghệ tương tự (analog) sang công nghệ số (digital) Sau số hố tồn giải phóng phần băng tần UHF(470-806) MHz để phát triển dịch vụ thông tin di động IMT2000 (3G), IMT-A (4G/LTE/LTE-A) dịch vụ vô tuyến điện khác Quy hoạch lại băng tần 700MHz vấn đề cấp thiết nay, để tạo điều kiện cho thị trường viễn thông Việt Nam phát triển lành mạnh, cạnh tranh công phù hợp hài hòa với quốc gia khác giới Trên sở đó, luận văn xin đưa phân tích phương án quy hoạch cho băng tần 700MHz Từ đó, có đề xuất quy hoạch phù hợp cho Việt Nam Luận văn bao gồm chương, cụ thể sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di động IMT Chương 2: Quy hoạch băng tần 700MHz cho thông tin di động IMT giới Chương 3: Đánh giá can nhiễu dịch vụ IMT sử dụng băng tần 700 MHz Chương 4: Đề xuất phương án quy hoạch băng tần 700MHz dành cho IMT Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Lập phương án phân bổ, quy hoạch lại băng tần 700MHz dành cho thông tin di động IMT - Đánh giá đề xuất phương án quy hoạch lại băng tần 700MHz dành cho thông tin di động IMT phù hợp với Việt Nam Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Luận văn tập trung vào nghiên cứu công nghệ IMT - Kinh nghiệm quốc tế quy hoạch băng tần 700MHz - Hiện trạng quy hoạch băng tần Việt Nam đề xuất giải pháp phương án quy hoạch lại băng tần 700MHz dành cho IMT Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm phân tích, đánh giá kết CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG IMT 1.1 Hệ thống thông tin di động hệ thứ (3G) IMT-2000 1.1.1 Khái quát trình hình thành phát triển hệ thống IMT-2000 Giữa thập niên 1980, Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU – International Telecommunications Union) thành lập nhóm nghiên cứu để nghiên cứu hệ thống thông tin di động hệ 3, nhóm nghiên cứu TG8/1 Nhóm nghiên cứu đặt tên cho hệ thống thông tin di động hệ thứ Hệ thống Thơng tin Di động Mặt đất Tương lai (FPLMTS – Future Public Land Mobile Telecommunications System) Sau 10 năm phát triển, nhóm nghiên cứu đổi tên hệ thống thơng tin di động thành Hệ thống Thơng tin Di động Tồn cầu cho năm 2000 (IMT-2000 – International Mobile Telecommunications for the year 2000) Mục đích IMT – 2000 đưa nhiều khả đồng thời đảm bảo phát triển liên tục hệ thống thông tin di động hệ thứ hai (2G) vào năm 2000 3G mang lại cho người dùng dịch vụ giá trị gia tăng cao cấp, giúp thực truyền thông thoại liệu (như e-mail tin nhắn dạng văn bản), tải xuống âm hình ảnh với băng tần cao Các ứng dụng 3G thông dụng gồm: hội nghị video di động; chụp gửi ảnh kỹ thuật số nhờ điện thoại máy ảnh; gửi nhận e-mail file đính kèm dung lượng lớn; tải tệp tin video MP3; thay cho modem để kết nối đến máy tính xách tay hay PDA nhắn tin dạng chữ với chất lượng cao… 1.1.2 Những đặc điểm hệ thống IMT-2000 Các tiêu chí chung để xây dựng IMT – 2000 bao gồm: - IMT-2000 cung cấp hạ tầng kỹ thuật cho dịch vụ gia tăng ứng dụng chuẩn cho mạng thông tin di động - Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz sau: Đường lên: 1885 – 2025 MHz; đường xuống: 2110 -2200 MHz IMT-2000 hỗ trợ tốc độ đường truyền cao hơn: tốc độ tối thiểu 2Mbps cho người dùng văn phòng bộ, 348Kbps di chuyển xe - Là hệ thống thông tin di động tồn cầu cho loại hình thơng tin vơ tuyến: + Tích hợp mạng thơng tin hữu tuyến vô tuyến + Tương tác cho loại dịch vụ viễn thông từ cố định, di động, thoại, liệu, Internet đến dịch vụ đa phương tiện - Có thể hỗ trợ dịch vụ như: + Các phương tiện nhà ảo sở mạng thông minh, di động nhân chuyển mạng toàn cầu + Đảm bảo chuyển mạng quốc tế cho phép người dùng di chuyển đến quốc gia sử dụng số điện thoại + Đảm bảo dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch kênh số liệu chuyển mạch gói - Dễ dàng hỗ trợ dịch vụ xuất - Môi trường hoạt động IMT – 2000 chia thành vùng với tốc độ bit R sau: + Vùng 1: Trong nhà, ô pico, Rb ≤ Mbit/s + Vùng 2: thành phố, ô macrô, R b ≤ 384 kbit/s + Vùng 2: ngoại ô, ô macrô, Rb ≤ 144 kbit/s + Vùng 4: toàn cầu, Rb = 9,6 kbit/s Những đặc điểm hệ thống IMT-2000 gồm có: + Tính linh hoạt + Tính tương thích + Thiết kế theo modul 1.1.3 Những tiêu chuẩn công nghệ hệ thống IMT-2000 + IMT-2000 CDMA Direct Spread (trải phổ trực tiếp), thường biết tên WCDMA + IMT-2000 CDMA Multi-Carrier (nhiều sóng mang), phiên 3G hệ thống IS-95 (hiện gọi cdmaOne) + IMT-2000 CDMA TDD + IMT-2000 TDMA Single-Carrier (một sóng mang), hệ thống thuộc nhóm phát triển từ hệ thống GSM có lên GSM 2+ (được gọi EDGE) + IMT-2000 FDMA/TDMA (thời gian tần số), hệ thống thiết bị kéo dài thuê bao số châu Âu + IMT-2000 OFDMA TDD WMAN (thường biết tên WiMAX di động) 1.2 Công nghệ vô tuyến di động hệ thứ (4G) IMT-Advanced 1.2.1 Khái quát LTE LTE gọi với tên khơng thức 3,9G LTE sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA đường xuống Ở đường lên, LTE sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số - đơn sóng mang SC-FDMA Một số tính LTE: - Tốc độ số liệu đỉnh đường xuống lên đến 326Mb/s với độ rộng băng tần 20MHz - Tốc độ số liệu đỉnh đường lên lên đến 86,4 Mb/s với độ rộng băng tần 20MHz - Hoạt động chế độ TDD FDD - Độ rộng băng tần lên đến 20MHz bao gồm độ rộng băng 1.4; 3; 5; 10; 15 20 MHz - Hiệu sử dụng phổ tăng so với HSPA Release khoảng đến lần - Độ trễ giảm với thời gian trễ vòng thiết bị người sử dụng trạm gốc 10 ms thời gian chuyển từ trạng thái khơng tích cực sang tích cực nhỏ 100 ms 1.2.2 Khái quát LTE-Advanced LTE-A (Long Term Evolution- Advanced) tiến hóa cơng nghệ LTE, cơng nghệ dựa OFDMA chuẩn hóa 3GPP phiên (Release) LTE-A dự án 3GPP nghiên cứu chuẩn hóa vào năm 2009, hồn thành vào q năm 2010 phần Release 10 nhằm đáp ứng vượt trội so với yêu cầu hệ thống công nghệ vô tuyến di động thứ (4G) IMT-A thiết lập ITU LTE-A tương thích ngược thuận với LTE, nghĩa thiết bị LTE hoạt động mạng LTE-A mạng LTE cũ ITU đưa yêu cầu cho IMT-A nhằm tạo định nghĩa thức 4G Thuật ngữ 4G áp dụng mạng tuân theo yêu cầu IMT-A xoay quanh báo cáo ITU-R M.2134 Một số yêu cầu then chốt bao gồm: - Hỗ trợ độ rộng băng tần lên đến 40 MHz - Khuyến khích hỗ trợ độ rộng băng tần rộng - Hiệu sử dụng phổ tần đỉnh đường xuống tối thiểu 15 b/s/Hz (giả sử sử dụng MIMO 4×4) - Hiệu sử dụng phổ tần đỉnh đường lên tối thiểu 6.75 b/s/Hz (giả sử sử dụng MIMO 4×4) - Tốc độ thơng lượng lý thuyến 1,5 Gb/s LTE-A ứng dụng thêm nhiều kỹ thuật để nâng cao đặc tính hệ thống như: - Carrier aggregation (tổng hợp sóng mang) - Multi- antenna enhancement (đa ăng ten cải tiến) - Relays (trạm chuyển tiếp) - Heterogeneous Network (mạng không đồng nhất) - Coordinate multipoint (phối hợp đa điểm) Bằng việc áp dụng nhiều giải pháp kỹ thuật công nghệ trên, LTE-A có đặc tính cao hẳn so với LTE nhiều mặt(tốc độ, băng thông, hiệu suất sử dụng phổ, độ trễ xử lý…) 1.3 Kết luận chương Chương đưa khái quát lịch sử hình thành, phát triển hệ thống IMT-2000 đặc điểm hệ thống IMT-2000, công nghệ LTE LTE-A Công nghệ LTE-A thể ưu điểm vượt trội so với mạng hệ trước Tốc độ triển khai mạng 4G LTE-A diễn ngày nhanh thể qua tăng trưởng số lượng nhà mạng triển khai 4G số lượng thuê bao CHƯƠNG 2: QUY HOẠCH BĂNG TẦN 700MHz CHO THÔNG TIN DI ĐỘNG IMT TRÊN THẾ GIỚI 2.1 Khuyến nghị Liên minh viễn thông Quốc tế - ITU Liên minh viễn thông quốc tế ITU đưa khuyến nghị ITU-R REC 1036, theo quy định quy hoạch băng tần 694-806 MHz cho thơng tin di động Theo đó, hai phương án quy hoạch đưa bao gồm: Phương án FDD Phương án TDD Phương án quy hoạch cho phương thức FDD hình 2.1: MHz 690 700 710 720 MHz 730 740 750 760 770 780 10 MHz 45 MHz 800 MHz A5 698 MHz 790 45 MHz Hình 2.1 Phương án quy hoạch A5 806 MHz M.1036-03-A5 Phương án quy hoạch A6 theo khuyến nghị ITU-R REC 1036-5, Phương án TDD băng tần 698-806 MHz 2.2 Phương án quy hoạch băng tần 700MHz khu vực Châu Á Thái Bình Dương (APT 700) Phương án quy hoạch APT 700 đưa hai lựa chọn để quy hoạch băng tần 700 MHz là: - Phân chia song công theo tần số FDD (APT700 band 28) Hình 2.2 Phân chia song cơng theo tần số FDD FDD Uplink: 703-748 MHz; Downlink: 758-803 MHz; Khoảng bảo vệ Liền kề Uplink: MHz (698-703 MHz) Liền kề Downlink: MHz (803-806 MHz) Centre gap: 10 MHz (748-758 MHz) - Phân chia song công theo thời gian TDD: Sử dụng dải tần 703 - 803 MHz Hình 2.3 Phân chia song cơng theo thời gian TDD 2.3 Phương án quy hoạch băng tần 700MHz Châu Âu (CEPT 700) CEPT thống phương án quy hoạch băng tần gồm FDD 2x30 MHz phần băng tần dành cho SDL (supplemental downlink) khoảng centre gap Hình 2.4 Phương án quy hoạch băng tần CEPT 700 FDD Khoảng bảo vệ Uplink 703-733 MHz; Liền kề Uplink: MHz (694-703 MHz) Downlink 758-788 MHz Liền kề Downlink: MHz (788-791 MHz) Centre gap: tối thiểu MHz (748-758 MHz) cộng với phần mở rộng dành cho SDL (738-758 MHz) Với phương án này, quy hoạch băng tần 700/800 MHz cho IMT Châu Âu có x 30 MHz băng 700MHz x 30 MHz băng 800 MHz, hình 2.6 Hình 2.2 Quy hoạch băng tần 700/800 MHz cho IMT Châu Âu Quyết định CEPT xác định băng tần 700 MHz dành cho PPDR băng rộng, liên lạc thoại khẩn cấp liệu băng hẹp tiếp tục sử dụng hệ thống có TETRA, Tetrapol, Project 25 mạng DMR a) Phương án 698-703 MHz (uplink)/ 753-758MHz (downlink) b) Phương án 703-733 MHz (uplink)/ 758-788MHz (downlink) 2.4 Phương án quy hoạch băng tần 700MHz Hoa Kỳ Quy hoạch băng tần 700MHz cho di động băng rộng Hoa kỳ khác so với khu vực lại cho sử dụng băng tần với hiệu không cao phương án APT700 Hoa kỳ ban hành quy hoạch bang 700 MHz phân chia băng tần 700MHz thành khối FDD TDD với block 6MHz, cụ thể: Khối Tần số TDD/FDD Block ABC FDD MHz 698-722/728-746 MHz DE TDD MHz 716-728 MHz C FDD 2x6 MHz 746-757/775-787 MHz D FDD MHz 758-763/788-793 MHz 2.5 Quy hoạch sử dung băng tần 700 MHz cho IMT số quốc gia khu vực giới - Pháp: Sử dụng phương án CEPT 700 Hiện Pháp cấp phép cho doanh nghiệp với khối có độ rộng 10/10/5/5 MHz - Đức: Chấp nhận phương án CEPT 700 Hiện Đức cấp phép cho doanh nghiệp với khối có độ rộng 10/10/10 MHz 10 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CAN NHIỄU ĐỐI VỚI DỊCH VỤ IMT SỬ DỤNG BĂNG TẦN 700 MHZ 3.1 Đánh giá khả can nhiễu truyền hình số mặt đất sử dụng băng tần 470-694 MHz dịch vụ IMT sử dụng băng 700MHz Năm 2012, Tại Hội nghị Thông tin vô tuyến giới - WRC12 Liên minh Viễn thông quốc tế ITU, hội nghị soạn thảo thông qua Nghị 232 WRC12 liên quan đến việc phân bổ băng tần 694 MHz-790 MHz (băng tần lợi ích) vùng với dịch vụ điện thoại di động, ngoại trừ dịch vụ di động hàng khơng, sở hợp tác với dịch vụ khác mà băng tần phân bổ sở xác định Viễn thơng di động quốc tế (IMT) Việc phân có hiệu lực sau diễn Hội nghị vô tuyến Thế giới 2015 (WRC15) Các kịch can nhiễu Trong nghiên cứu ta chia thành kịch sau: - Can nhiễu xảy từ máy phát DVB-T đến trạm thu gốc LTE - Can nhiễu xảy từ thiết bị người dùng LTE tới máy thu DVB-T trời - Can nhiễu xảy từ thiết bị người dùng LTE tới máy thu DVB-T nhà 3.2 Đề xuất điều kiện kỹ thuật đảm bảo không xảy can nhiễu dịch vụ IMT sử dụng băng 700MHz dịch vụ sử dụng băng tần khác 3.2.1 Can nhiễu từ máy phát DVB-T đến trạm thu gốc LTE a) Đặc điểm kỹ thuật Nghiên cứu sử dụng song công theo tần số (FDD) với 2x30 MHz, 703 MHz-733 MHz (uplink) 758 MHz-788 MHz (downlink) Sự xếp băng tần 700 MHz thể bảng 3.1: Bảng 3.1 Sắp xếp kênh theo băng tần 700 MHz 694-703 703-733 733-758 Guard band LTE-uplink Duplex gap MHz 30 MHz 25 MHz b) Các tham số DVB-T 758-788 788-791 LTE-downlink Guard band 30 MHz MHz 11 Các tham số DVB-T sử dụng nghiên cứu tóm tắt bảng 3.2 Các giá trị tham số sử dụng lấy từ đầu vào cho JTG 4-5-6-7 từ WP6A cho DVB-T Các đặc tính DVB-T thể bảng 3.2 Bảng 3.2 Các tham số DVB-T Tham số Giá trị Tần số 690 MHz Kênh băng thông MHz e.r.p 200 kW (high power) e.i.r.p 85.15 dBm Chiều cao anten phát Tx 300 m Chiều cao anten thu Rx 10 m Mẫu angten thu Rx Ngang: đa hướng BT.419 Tăng ích ăng ten Rx (bao gồm feeder loss) 9.15 dBi SNR 21 dB Feeder loss dB Cự ly vùng phủ DVB-T 70.53 Km (Sử dụn P.1546-4 với 10m clutter) c) Các tham số LTE Các tham số nghiên cứu tóm tắt bảng sau Các giá trị tham số lấy từ WP5D cho IMT (LTE) Report ITU-R M.2292-0 Các đặc tính trạm gốc LTE thể bảng 3.3 Bảng 3.3 Các đặc tính trạm gốc LTE Tham số Giá trị Tần số Tx 763 MHz Tần số Rx 706 MHz Băng thơng kênh 10 MHz Băng thơng tín hiệu MHz Công suất đầu tối đa 46 dBm e.i.r.p 58 dBm Chiều cao anten 30 m 12 Độ lợi anten 15 dBi Feeder loss dB Trạm gốc (BS) mẫu angten ITU-R F.1336 với k = 0.7 Antenna downtilt độ Số nhiễu NF = dB Kích thước/bán kính cell Km (kịch thảnh phố lớn) sectorization hình quạt Phân cực anten ± 45 độ Độ nhạy tham khảo -101.5 dBm I/N - dB Receiver blocking mask Table 6.6.3.2.1-3 of 3GPP TS 36.104 (V11.2.0) d) Tiêu chuẩn bảo vệ Phương pháp Minimum Coupling Loss (MCL) I/N = -6dB Các phương pháp Minimum Coupling Loss (MCL) tính cách ly cần thiết nhiễu nạn nhân để đảm bảo khơng có can nhiễu Phương pháp phân tích trường hợp xấu tạo kết quang phổ hiệu cho kịch có tính chất thống kê Người nhận nạn nhân giả định tiếp tục hoạt động độ nhạy chuẩn 3dB Can nhiễu phải giới hạn đến tầng nhiễu để trì tỷ lệ bảo vệ nạn nhân Phương pháp MCL hữu ích cho việc đánh giá ban đầu khả tương thích MCL máy phát gây nhiễu ( It ) người nhận nạn nhân (Vr ) Kết tính tốn MCL số lập sau chuyển đổi thành tách biệt vật lý, chọn mơ hình tiêu hao đường truyền thích hợp Sự lập chuyển đổi thành khoảng cách tách biệt cách sử dụng suy hao không gian tự (free-space), L(loss), anten đẳng hướng e) Nhận xét Các tính tốn MCL phân tích cho thấy để tránh can nhiễu khoảng cách tách biệt tối thiểu máy phát DVB-T trạm thu gốc LTE 26 km 3.2.2 Can nhiễu từ thiết bị người dùng LTE tới máy thu DVB-T trời nhà a) Phương pháp SFP 13 Phương pháp chủ yếu chia theo hai bước Bước bao gồm việc đo lường tỷ lệ bảo vệ can nhiễu (PR) cho DTT can nhiễu LTE Một PR giá trị tối thiểu khác biệt tín hiệu hữu ích (DTT) tín hiệu can nhiễu (LTE), tính dB, đầu vào máy thu để hoàn thành với yêu cầu chất lượng cụ thể Trong nhiễu kênh lân cận, PR thấp hàm ý mức độ tín hiệu nhiễu cao cho phép (thậm chí cao mức tín hiệu hữu ích) đó, có nhiễu thấp kịch thực Bước thứ hai bao gồm thực phân tích ngân sách liên kết hồn chỉnh Các tác động thơng số LTE sau nghiên cứu: - Liên kết can nhiễu LTE: UL DL - 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 b) 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 3.4 Tham số ngân sách liên kết băng tần 700 MHz DTT anten LTE UE Tham số Giá trị Tham số Giá trị Số nhiễu dB Công suất phát tối đa 23 dBm Băng thông nhiễu tương đương 7.6 MHz Công suất thành thị/nơng thơn điển hình 2/-9 dBm 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 tốn từ cơng suất DTT yêu cầu tối thiểu, Pmin , cách giảm trừ can nhiễu LTE, thêm vào giá trị khử nhạy máy thu δ Khử nhạy 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 14 Khi ACLR (~ 80 dB) tỷ lệ 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 54dB tính toán Khi giá trị ACS phải cao ACIR, thêm lọc thấp cần thiết với suy hao 11.5 dB outof-band suy hao out-of-band khả thi với lọc thấp, có tính đến băng bảo vệ công nghệ MHz Tuy nhiên, lọc khơng yêu cầu UE truyền tải qua điện thấp DTT nhận lượng đầu vào cao ngưỡng tối thiểu c) 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, dmin 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, -47.7 dB 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 ngồi trời, chi tiết cụ thể lịch trình điều khiển cơng suất thuật tốn sử dụng, tốc độ liệu yêu cầu, d) 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 700MHz phân tích cho máy thu DTT cố định nhà máy di động cầm tay trời 3.2.3 Suy hao đường truyền sóng Path Loss (sự suy hao đường tín hiệu) suy giảm mật độ cơng suất sóng truyền dẫn vơ tuyến lan truyền thơng qua mơi trường khoảng cách Nó yếu tố quan trọng nói đến việc thiết kế quy hoạch mạng vô tuyến yếu tố khóa tính tốn mức lượng sẵn có cho liên kết 15 Để tối ưu hiệu phổ tần xem xét triển khai LTE-A khu vực định Theo kế hoạch, Việt Nam q trình số hóa truyền hình, giai đoạn số hóa 2015-2020 Sau 2020 hồn thành số hóa truyền hình cho nước Tuy 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 700MHz 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 3.3 Kết luận chương Chương nghiên cứu trường hợp giải pháp chống can nhiễu IMT (LTE-A) băng tần 700 MHz với dịch vụ băng tần lân cận, đưa mơ hình suy hao đường truyền sóng xem xét cho khu vực thành thị nông thôn ngoại ô Việt Nam 16 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH BĂNG TẦN 700MHz DÀNH CHO IMT TẠI VIỆT NAM 4.1 Thực trạng sử dụng quy hoạch băng tần 694-806 MHz Việt Nam Tại Việt Nam, băng tần 700MHz sử dụng cho truyền hình mặt đất từ nhiều năm trước Theo đề án số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020, truyền hình mặt đất sử dụng cơng nghệ tương tự ngừng phát sóng phạm vi tồn quốc đài truyền hình số sử dụng băng tần 700MHz chuyển đổi kênh tần số đoạn băng tần 694MHz Quy hoạch phổ tần số vô tuyến điện quốc gia ban hành kèm theo Quyết định số 71/2013/QĐ-TTg ngày 21/11/2013 Thủ tướng Chính phủ, sửa đổi, bổ sung số điều Quyết định số 02/2017/QĐ-TTg ngày 17/01/2017 Thủ tướng Chính phủ quy định băng tần 694-806 MHz xác định dành cho thông tin di động IMT (VTN7) Do vậy, thời điểm thích hợp để chuẩn bị đưa băng tần 700 MHz vào sử dụng cho thông tin di động 4.2 Đề xuất số phương án quy hoạch băng tần 694-806 MHz cho thông tin di động IMT Việt Nam 4.2.1 Nguyên tắc đề xuất quy hoạch Băng tần 700 MHz có ưu điểm đáng kể vùng phủ sóng so với băng tần quy hoạch cho thông tin di động 1800 MHz 2600 MHz Vì thế, băng tần có sức hấp dẫn lớn doanh nghiệp viễn thông Trong nước, Quyết định số 32/2012/QĐ-TTg ngày 27/7/2012 Thủ tướng Chính phủ “Phê duyệt Quy hoạch phát triển viễn thông quốc gia đến năm 2020” định hướng đến năm 2020 thị trường viễn thơng hình thành 3-4 doanh nghiệp lớn Hiện tại, băng tần cho thông tin di động khác 900/1800/2100/2600 MHz quy hoạch phân chia theo hướng Trên sở đó, báo cáo đề xuất nguyên tắc quy hoạch băng tần 700 MHz sau: - Quy hoạch nên dựa block sở MHz, độ rộng tối đa không 20MHz/khối, tạo thuận lợi cho doanh nghiệp triển khai hệ thống IMT IMT advanced cách hiệu - Tạo khối băng tần không chênh lệch để khơng có khác biệt q lớn lượng phổ tần cấp cho doanh nghiệp 17 - Bảo đảm phát triển thị trường viễn thơng theo định hướng hình thành từ đến doanh nghiệp lớn - Hài hòa với băng tần khác quy hoạch cho IMT Việt Nam - Hài hòa với quy hoạch băng tần nước khu vực xu hướng quy hoạch băng tần 700 MHz giới 4.2.2 Các phương án quy hoạch lại băng tần 700 MHz a) Quy hoạch tổng thể băng tần 700 MHz theo quy hoạch APT 700 FDD Hiện có 50 quốc gia vùng lãnh thổ tập trung khu vực Nam Mỹ, Châu Á (trừ Trung Quốc) chấp nhận xem xét khả chọn lựa phương án APT 700 – FDD Brazil, Mexico, Đài Loan, New zealand Nếu tính phương án Châu Âu sử dụng biến thể APT FDD số nước chấp thuận quy hoạch APT700 FDD lớn Quy hoạch APT700 xem quy hoạch có mức độ hài hòa tồn cầu cho băng tần 700 MHz Các quốc gia khu vực Đông Nam Á Thái Lan, Singapore, Philippine, Campuchia lựa chọn phương án APT700 FDD 2x45 MHz Quy hoạch Việt Nam nên lựa chọn phương án tương đồng để hài hòa với nước khu vực hạn chế nhiễu có hại khu vực biên giới b) Các phương án quy hoạch chi tiết băng tần 700 MHz Trên sở quy hoạch APT700 2x45 MHz FDD, băng tần 700 MHz quy hoạch theo phương án sau: - Phương án 1: Quy hoạch băng tần 700 MHz thành khối FDD + Phương án 1.1: Phân chia khối FDD độ rộng: 20/15/10 MHz + Phương án 1.2: Phân chia khối FDD độ rộng: 15/15/15 MHz - Phương án 2: Quy hoạch băng tần 700 MHz thành khối FDD 18 - Phương án 3: Quy hoạch băng tần 700 MHz thành khối FDD - Phương án 4: Quy hoạch băng tần 700 MHz thành khối có độ rộng 5MHz 4.3 Phân tích, đánh giá đề xuất lựa chọn phương án quy hoạch băng tần 694-806 MHz cho thông tin di động IMT phù hợp cho Việt Nam 4.3.1 Phương án quy hoạch băng tần 700MHz phù hợp với Việt Nam Luận văn đưa 02 phương án quy hoạch chi tiết băng tần 700 MHz sau: - 703 Đề xuất 1: Phân chia thành khối FDD gồm khối 2x15 MHz khối 2x10 718 728 738 748 758 773 783 793 803 MHz MHz, sau: Định hướng doanh nghiệp cấp phép khối A-A’, B-B’, CC’ D-D’ Theo quy hoạch có tối đa doanh nghiệp cấp phép, doanh nghiệp có lượng phổ tần lớn gấp 1,5 lần so với phổ tần doanh nghiệp lại 19 703 718 738 748 758 773 783 803 MHz Đề xuất 2: Phân chia thành khối FDD khối 2x15 MHz, sau: - Định hướng doanh nghiệp cấp phép khối A-A’, B-B’ C-C’ Quy hoạch cho phép doanh nghiệp cấp phép lượng phổ tần nhau, nhiên, có tối đa doanh nghiệp cấp phép Với quy mô thị trường viễn thông gồm doanh nghiệp lớn nay, doanh nghiệp nhỏ có hội cạnh tranh để sở hữu băng tần 4.3.2 Phương án quy hoạch lại băng tần 700MHz kết hợp băng tần 800MHz Việt Nam a) Cơ sở đề xuất nguyên tắc quy hoạch Hiện nay, thị trường Việt Nam có doanh nghiệp viễn thông cung cấp dịch vụ thông tin di động Các doanh nghiệp có nhu cầu cung cấp thêm băng tần 1GHz để phát triển dịch vụ doanh nghiệp nhỏ lĩnh vực HTC Gtel Với phương án quy hoạch độc lập băng tần cấp phép qua đấu giá thi tuyển hội để doanh nghiệp nhỏ sở hữa lượng phổ tần băng tần 700/800 MHz tương đương doanh nghiệp lớn thấp Do vậy, để cấp phép cách đồng cho doanh nghiệp, tạo thêm động lực cho doanh nghiệp nhỏ phát triển để tăng tính cạnh tranh thị trường, băng tần 700/800 MHz nên cấp phép cho doanh nghiệp với lượng phổ tần đủ lớn để triển khai công nghệ cách hiệu b) Các phương án quy hoạch - Phương án 1: Giữ nguyên băng tần 824-835/869-880 MHz đưa vào kết hợp với quy hoạch băng tần 700MHz 20 - Phương án 2: mở rộng quy hoạch lại băng tần 850 MHz với băng tần 700 MHz + Phương án 2.1: Mở rộng theo phương án Châu Âu áp dụng (band 20 3GPP) + Phương án 2.2: Mở rộng theo phương án Bắc Mỹ áp dụng (band 27 3GPP) + Phương án 2.3: Mở rộng theo phương án kết hợp Bắc Mỹ CEPT c) Đánh giá phương án quy hoạch - Phương án 1: + Ưu điểm: Tạo khối băng tần tương đương nhau, doanh nghiệp lớn có hội cấp phép sử dụng Quy hoạch không làm ảnh hưởng đến trạng băng tần 800/850 MHz nay, không tác động tới phần băng tần chưa giải phóng Bộ Cơng an sử dụng cho hệ thống trunking + Nhược điểm: Doanh nghiệp sở hữu băng tần đường xuống 869-880 MHz, khơng có khoảng băng tần bảo vệ, cần phối hợp với HTC để tránh nhiễu khơng gây nhiễu có hại cho băng tần đường lên 880-890 MHz hệ thống EGSM 21 - Phương án 2: Phương án 2.1 (Theo CEPT) Phương án 2.2 (Theo Bắc Mỹ) Phương án 2.3 (Kết hợp CEPT Bắc Mỹ) - Tạo khối băng tần nên doanh nghiệp lớn có hội cấp phép sử dụng - Mở rộng quy hoạch 850MHz thành hai khối băng tần liền kề cho IMT - Dành 2x5 Mhz cho hệ thống trunking tiếp tục sử dụng - Thống thị trường thiết bị sử dụng cho băng tần 850MHz - Sử dụng hiệu phổ tần không cần nhiều khoảng băng tần bảo vệ khối - Tạo khối băng tần nên doanh nghiệp lớn có hội cấp phép sử dụng - Tạo hai khối độc lập với khoảng bảo vệ 3-5MHz dành cho IMT băng tần 850Mhz - Dành 2x5 Mhz cho hệ thống trunking tiếp tục sử dụng - Khối băng tần quy hoạch theo CEPT hỗ trợ số lượng thiết bị lớn so với Bắc Mỹ - Tuy thống thị trường thiết bị thiết bị hỗ trợ phương án quy hoạch theo phương án Bắc Mỹ - Khơng có thống thị trường thiết bị khối băng tần quy hoạch theo xu hướng khác Khối băng tần quy hoạch theo CEPT hỗ trợ số lượng thiết bị lớn so với Bắc Mỹ Ưu điểm: - Tạo khối băng tần nên doanh nghiệp lớn có hội cấp phép sử dụng - Không thay đổi quy hoạch băng tần IMT tại, quy hoạch lại đoạn băng tần dành cho trunking - Dành 2x5 MHz cho hệ thống trunking tiếp tục sử dụng Nhược điểm: - Khơng có thống thị trường thiết bị khối băng tần quy hoạch theo xu hướng khác Khối băng tần quy hoạch theo CEPT hỗ trợ số lượng thiết bị lớn so với Bắc Mỹ - Khối băng tần liền kề 880MHz khơng có khoảng bảo vệ với hệ thống EGSM 4.4 Kết luận chương Luận văn kinh nghiệp quốc tế, điều kiện thị trường di động Việt Nam trạng sử dụng băng tần thấy rằng: Băng tần 700 MHz có lợi giải phóng hồn tồn từ lộ trình số hóa truyền hình quy hoạch doanh nghiệp cấp phép sử dụng Trong khí đó, việc quy hoạch băng tần 800 MHz gặp nhiều khó khăn tác động hệ thống 22 khác hoạt động quy hoạch thơng tin di động sẵn có Hiện nay, có hai xu hướng quy hoạch lại băng tần phương án band 20 -3GPP Châu Âu phương án band 27-3GPP Bắc Mỹ Trong điều kiện Việt Nam, áp dụng phương án quy hoạch từ 2x21 MHz đến 2x26 MHz cho thông tin di động Với lượng phổ tần khó để cấp phép cho thị trường điều kiện có đến doanh nghiệp di động 23 KẾT LUẬN Luận văn nghiên cứu tổng quan hệ thống thông tin di động IMT, kinh nghiệm nước giới việc quy hoạch băng tần 700MHz, đánh giá can nhiễu triển khai IMT băng tần 700MHz từ đề xuất phương án quy hoạch băng tần 700MHz 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 Với lợi ích to lớn đem lại từ việc triển khai IMT băng tần 700 MHz Việt Nam, hướng nghiên cứu nghiên cứu hoạt động IMT băng tần 800 MHz 24 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Quyết định số 2451/2011/QĐ-TTg ngày 27/12/2011 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án số hóa truyền dẫn, phát sóng truyền hình mặt đất đến năm 2020 [2] Quyết định số 02/2017/QĐ-TTg ngày 17/01/2017 Thủ tướng Chính phủ việc sửa đổi, bổ sung Quy hoạch phổ tần số vô tuyến điện quốc gia ban hành kèm theo Quyết định số 71/2013/QĐ-TTg ngày 21 tháng 11 năm 2013 Thủ tướng Chính phủ [3] Quyết định số 02/2017/QĐ-TTg ngày 17/01/2017 Thủ tướng Chính phủ Sửa đổi, bổ sung Quy hoạch phổ tần số vô tuyến điện quốc gia [4] Sách trắng Công nghệ thông tin truyền thông Việt Nam 2017 Bộ thông tin truyền thông ban hành ngày 09/08/2017 [5] Thông tư số 26/2013/TT-BTTTT ngày 27/12/2013 Bộ thông tin truyền thông việc: “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 [6] APT report, Pattaya – Thailand, 03/2014, Coexistence between services at the boundary of the 700 MHz and 800 MHz bands [7] Australian Communications and Media Authority, 01/2017, 700MHz spectrumunsold lots auction [8] 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 [9] GSMA- BCG, Shanghai, 21/06/2012, The Economic Benefits of Early Harmonisation of the Digital Dividend Spectrum & the Cost of Fragmentation in Asia-Pacific [10] Hans-Martin Ihle, Bangkok 04/2016, 700 MHz band - current status & approaches Trang Web [11] www.apt.int [12] www.cuctanso.vn [13] www.cept.org [14] www.itu.int [15] www.usitua.org ... ngoại ô Việt Nam 16 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH BĂNG TẦN 700MHz DÀNH CHO IMT TẠI VIỆT NAM 4.1 Thực trạng sử dụng quy hoạch băng tần 694-806 MHz Việt Nam Tại Việt Nam, băng tần 700MHz. .. vào nghiên cứu công nghệ IMT - Kinh nghiệm quốc tế quy hoạch băng tần 700MHz - Hiện trạng quy hoạch băng tần Việt Nam đề xuất giải pháp phương án quy hoạch lại băng tần 700MHz dành cho IMT Phương. .. Đánh giá can nhiễu dịch vụ IMT sử dụng băng tần 700 MHz Chương 4: Đề xuất phương án quy hoạch băng tần 700MHz dành cho IMT Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Lập phương án phân bổ, quy hoạch lại băng