Tối ưu hóa mạng di động 4g LTE

1.2 Mục tiêu của đề tài. Làm rõ cấu trúc mạng 4G LTE. Ứng dụng tối ưu hóa mạng 4G LTE. 1.3 Giới hạn và phạm vi của đề tài. Trong phạm vi đề tài này em sẽ nghiên cứu các vấn đề: Nghiên cứu về mạng lưới 4G LTE, đi sâu vào nghiên cứu và phân tích một hệ thống thông tin để xây dựng một hệ thống thông tin tối ưu hóa mạng 4G LTE Công cụ sử dụng phần mềm Tems Discovery

MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .3 LỜI CẢM ƠN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .6 1.1 Lý chọn đề tài .6 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Giới hạn phạm vi đề tài CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG CỤ SỬ DỤNG Qúa trình phát triển hệ thống thơng tin di động 2.1.1 Hệ thống thông tin di động thứ tư (4G) 2.1.2 Hệ thống thông tin di động thứ năm (5G) 2.2 Tổng quan mạng 4G LTE 2.2.1 Kiến trúc tổng quan 2.2.2 Các kênh sử dụng E-UTRAN 15 2.2.3 Các chế độ truy cập vô tuyến 17 2.2.4 Các kĩ thuật sử dụng 4G LTE 20 2.3 Công cụ sử dụng Tems Discovery 25 2.3.1 tổng quan Tems Discovery 25 2.3.2 Sự khác biệt Tems Discovery .27 2.3.3 Hướng dẫn cài đặt phần mềm Tems Discovery 29 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG .32 3.1 Các tham số lựa chọn q trình tối ưu 32 3.2 Quy trình vận hành quản lý chất lượng mạng 36 3.3 Quy trình thực tối ưu .37 3.3.1 Quá trình chuẩn bị 38 3.3.2 Thu thập số liệu phân chia vùng tối ưu 40 3.3.3 Phân tích lỗi .43 3.3.4 Điều chỉnh tham số 43 3.4 Xây dựng thiết kế tối ưu cho khu vực thử nghiệm mạng 4G/LTE 45 CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH .46 4.1 Nhập file đồ 46 4.2 Ví dụ MS2 RSRP biểu đồ 47 4.3 Ví dụ máy quét MS1 máy chủ PCI tốt 47 4.4 Xóa biểu đồ 48 4.5 Tems Discovery báo cáo 48 4.6 Hệ thống Cell-Planning 4G/LTE tích hợp module tối ưu 51 4.7 Thiết kế thử nghiệm 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO .52 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt 3GPP Third Generation Partnership Tổ chức chuẩn hóa mạng di động 4G Project Four Generation Cellular Hệ thống thông tin di động hệ thứ ACK BCCH BER BLER BW CDMA Acknowledgement Broadcast Control Channel Bit-Error Rate Block-Error Rate Band Width Code Division Multiple Access Báo nhận Kênh điều khiển quảng bá Tỷ lệ lỗi bit Tỷ lệ lỗi khối Băng thông Đa truy cập phân chia theo mã CPICH CQI CQT CS DCCH DL DPCCH Common Pilot Channel Channel Quality Indicator Call Quality Test Circuit Switched Dedicated Control Channel Downlink Dedicated Physical Control Kênh hoa tiêu chung Chỉ số chất lượng kênh Chỉ số chất lượng gọi Chuyển mạch kênh Kênh điều khiển dành riêng Đường xuống Kênh điều khiển vật lý dành riêng DPDCH Channel Dedicated Physical Data Channel Kênh liệu vật lý dành riêng DTCH eNodeB Dedicated Traffic Channel Enhance NodeB Kênh lưu lượng dành riêng NodeB cải tiến EPC Evolved Packet Core E- UTRAN Evolved UMTS Terrestrial Radio Mạng lõi chuyển mạch gói cải tiến Mạng truy nhập vơ tuyến cải tiến FDD FDMA Access Frequency Division Duplex Frequency Division Multiple Song công phân chia theo tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số GSM Access Global Sytem For Mobile Hệ thống truyền thơng di động tồn HLR Communications Home Location Register cầu Thanh ghi định vị thường trú HO Handover Chuyển giao HSPA HSS IEEE High Speed Packet Access Home Subscriber Server Institute of Electrical and Truy nhập gói tốc độ cao Quản lý thuê bao Viện kỹ thuật Điện Điện tử ITU Electronics Engineers International Hiệp hội viễn thông quốc tế KPI LTE MBMS Telecommunications Union Key Performance Indicator Long Term Evolution Multimedia Broadcast/Multicast Chỉ số đánh giá chất lượng Phát triển dài hạn Broadcast đa truyền thông/dịch vụ MIMO MME MSC OFDM Service Multiple Input Multiple Ouput Mobility Management Entity Mobile Switching Center Orthogonal Frequency Division multicast Nhiều đầu vào nhiều đầu Thực thể quản lý di động Trung tâm chuyển mạch di động Ghép kênh phân chia theo tần số OFDMA Multiplexing Orthogonal Frequency Division trực giao Đa truy nhập phân chia theo tần số PCCH TDD Multiple Access Paging Control Channel Time Division Duplex trực giao Kênh điều khiển tìm gọi Song cơng phân chia theo thời gian LỜI CẢM ƠN Trong q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp, Em nhận giúp đỡ nhiệt tình trường đại học CƠNG NGHỆ GIAO THƠNG VẬN TẢI thầy cô nhà trường, thầy Lê Thanh Tấn Để hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu trường Công nghệ giao thông vận tải, thầy Lê Thanh Tấn tận tình giảng dạy cung cấp kiến thức cần thiết, bổ ích để em hồn thành tốt q trình học tập đồ án mình Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Lê Thanh Tấn trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt nhiều kiến thức, kinh nghiệm trình học tập thời gian hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài Hiện công nghệ thông tin di động giới phát triển lên hệ 4G, 5G Trong nước, nhà khai thác hoàn thành hạ tầng đưa vào khai thác thương mại hệ thống mạng 4G LTE Các nhà khai thác mạng di động vừa phải đảm bảo đáp ứng dung lượng hệ thống, vừa nâng cao chất lượng dịch vụ tiện ích khác cho khách hàng Số lượng thuê bao ngày tăng, cấu trúc mạng ngày phức tạp, bên cạnh phát triển dịch vụ như: Video Streaming, Mobile Banking, MobileTV, Multiplayer Games…sẽ vấn đề đáng quan tâm nhà khai thác Chính vậy, tối ưu mạng vấn đề cần thiết mang ý nghĩa đặc biệt quan trọng vấn đề đảm bảo chất lượng mạng Công tác đo kiểm tối ưu hệ thống cung cấp dịch vụ bước thiếu việc phát triển hệ thống thông tin di động Các nhà mạng giới đầu tư nhiều cho việc tối ưu mạng nâng cao chất lượng dịch vụ Vì em chọn đề tài theo hướng thực tế “ Tối ưu hóa mạng di động 4G LTE ” Đề tài tập trung làm rõ cấu trúc mạng di động 4G, vấn đề tối ưu mạng di động 4G LTE ứng dụng tối ưu hóa mạng 4G LTE 1.2 Mục tiêu đề tài - Làm rõ cấu trúc mạng 4G LTE - Ứng dụng tối ưu hóa mạng 4G LTE 1.3 Giới hạn phạm vi đề tài Trong phạm vi đề tài em nghiên cứu vấn đề: - Nghiên cứu mạng lưới 4G LTE, sâu vào nghiên cứu phân tích hệ thống thông tin để xây dựng hệ thống thông tin tối ưu hóa mạng 4G LTE - Cơng cụ sử dụng phần mềm Tems Discovery CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG CỤ SỬ DỤNG Qúa trình phát triển hệ thống thơng tin di động Hình 2.1 Qúa trình phát triển hệ thống thơng tin di động 2.1.1 Hệ thống thông tin di động thứ tư (4G) 4G-LTE hệ thứ tư chuẩn UMTS 3GPP (Tổ chức chuẩn hóa mạng di động) phát triển UMTS hệ thứ ba dựa WCDMA triển khai toàn giới Để đảm bảo tính cạnh tranh cho hệ thống tương lai, tháng 11/2004 3GPP bắt đầu dự án nhằm xác định bước phát triển lâu dài cho công nghệ di động UMTS với tên gọi Long Term Evolution (LTE) 3GPP đặt yêu cầu cao cho LTE, bao gồm giảm chi phí cho bit thơng tin, cung cấp dịch vụ tốt hơn, sử dụng linh hoạt băng tần có băng tần mới, đơn giản hóa kiến trúc mạng với giao tiếp mở giảm đáng kể lượng tiêu thụ thiết bị đầu cuối Đặc tính hệ thống LTE :  Hoạt động băng tần : 700 MHz- 2600 MHz  Tốc độ: - Downlink : 100Mbps ( BW 20MHz) - Uplink : 50 Mbps với hai anten thu anten phát  Độ trễ : nhỏ 5ms  Độ rộng BW linh hoạt : 1,4MHz; 3MHz; 5MHz; 10MHz; 15MHz; 20MHz Hỗ trợ trường hợp độ dài băng lên băng xuống khơng  Tính di động : Tốc độ di chuyển tối ưu 0-15 km/h hoạt động tốt với tốc độ di chuyển từ 15-120 km/h, lên đến 500 km/h tùy băng tần  Phổ tần số: - Hoạt động chế độ FDD TDD - Độ phủ sóng từ 5-100 km - Dung lượng 200 user/cell băng tần 5Mhz  Chất lượng dịch vụ : - Hỗ trợ tính đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS - VoIP đảm bảo chất lượng âm tốt, trễ tối thiểu thông qua mạng UTMS 2.1.2 Hệ thống thông tin di động thứ năm (5G) Công nghệ thông tin di động 5G Liên minh viễn thông quốc tế (ITUR) phê chuẩn tên gọi thức IMT-2020 (vào năm 2015) Về chất, mạng 5G phát triển dựa tảng 4G mức độ cao Mạng 5G hỗ trợ LAS-CDMA (Large Area Synchronized Code Division Multiple Access), UWB (Ultra Wideband), Network-LMDS (Local Multipoint Distribution Service), Ipv6 BDMA (Beam Division Multiple Access) Với hỗ trợ đa dạng tảng, người dùng kết nối lúc với nhiều thiết bị qua mạng không dây dễ dàng chuyển đổi qua lại cách nhanh chóng mà khơng gặp phải trở ngại Khơng vậy, mạng 5G giúp cho tốc độ đăng tải tải liệu điện thoại nhanh gấp 20 lần so với mạng 4G Dự kiến năm 2020 có mạng 5G thương mại giới 2.2 Tổng quan mạng 4G LTE 2.2.1 Kiến trúc tổng quan Kiến trúc hệ thống 4G LTE gồm vùng chính: thiết bị người dùng (UE), EUTRAN, mạng lõi EPC vùng dịch vụ Hình 2.2 Kiến trúc tổng quan mạng 4G LTE UE, E-UTRAN EPC đại diện cho giao thức internet (IP) lớp kết nối Đây phần hệ thống gọi hệ thống gói phát triển (EPS) Chức lớp cung cấp kết nối dựa IP tối ưu hóa cao cho mục tiêu Tất dịch vụ cung cấp dựa IP, tất nút chuyển mạch giao diện nhìn thấy kiến trúc 3GPP trước khơng có mặt E-UTRAN EPC Cơng nghệ IP chiếm ưu truyền tải, nơi mà thứ thiết kế để hoạt động truyền tải IP Các hệ thống đa phương tiện IP ( IMS) ví dụ tốt máy móc thiết bị phục vụ sử dụng lớp kết nối dịch vụ để cung cấp dịch vụ dựa kết nối IP cung cấp lớp thấp Ví dụ, để hỗ trợ dịch vụ thoại IMS cung cấp thoại qua IP ( VoIP) kết nối tới mạng chuyển mạchmạch cũ PSTN ISDN thông qua cổng đa phương tiện điều khiển Sự phát triển E-UTRAN tập chung vào nút, nút B phát triển ( eNode B) Tất chức vô tuyến kết thúc đó, tức eNB điểm kết thúc cho tất giao thức vô tuyến có liên quan E-UTRAN đơn giản mạng lưới eNodeB kết nối tới eNodeB lân cận với giao diện X2 Một thay đổi kiến trúc lớn khu vực mạng lõi EPC khơng có chứa vùng chuyển mạch-mạch, khơng có kết nối trực tiếp tới mạng chuyển mạch mạch truyền thống ISDN PSTN cần thiết lớp Các chức EPC tương đương với vùng chuyển mạch gói mạng 3GPP Tuy nhiên thay đổi đáng kể việc bố trí nút chức kiến trúc phần nên coi hồn tòan 2.2.1.1 Thiết bị người dùng (UE) UE thiết bị mà người dùng đầu cuối sử dụng để liên lạc Thơng thường thiết bị cầm tay điện thoại thông minh thẻ liệu người sử dụng mạng 2G 3G Hoặc nhúng vào, ví dụ máy tính xách tay UE có chứa mođun nhận dạng th bao tồn cầu( USIM) Nó mođun riêng biệt với phần lại UE, thường gọi thiết bị đầu cuối (TE) USIM ứng dụng đặt vào thẻ thơng minh tháo rời gọi thẻ mạch tích hợp tồn cầu ( UICC) USIM sử dụng để nhận dạng xác thực người sử dụng để lấy khóa bảo mật nhằm bảo vệ việc truyền tải giao diện vô tuyến Các chức UE tảng cho ứng dụng truyền thơng, mà có tín hiệu với mạng để thiết lập, trì loại bỏ liên kết thơng tin người dùng cần Điều bao gồm chức quản lý tính di động chuyển giao, báo cáo vị trí thiết bị, UE phải thực theo hướng dẫn mạng 2.2.1.2 Truy cập vô tuyến mặt đất E-UTRAN Mạng truy nhập vô tuyến LTE gọi E-UTRAN đặc điểm tất dịch vụ, bao gồm dịch vụ thời gian thực, hỗ trợ qua kênh gói chia sẻ Phương pháp tăng hiệu suất phổ, làm cho dung lượng hệ thống trở nên cao Một kết quan trọng việc sử dụng truy nhập gói cho tất dịch vụ tích hợp cao dịch vụ đa phương tiện dịch vụ cố định khơng dây Mục đích LTE tối thiểu hóa số node Vì vậy, người phát triển chọn cấu trúc đơn node Trạm gốc phức tạp NodeB mạng truy cập vơ tuyến WCDMA/HSPA, gọi eNodeB (Enhance Node B) Những eNodeB có tất chức cần thiết cho mạng truy nhập vô tuyến LTE, kể chức liên quan đến quản lý tài nguyên vô tuyến 10 Sau thực hiện, bước tối ưu, thu thập số liệu so sánh, phân tích với số liệu ban đầu đưa đánh giá, kết luận toàn trình tối ưu 3.3.1 Quá trình chuẩn bị Mục đích q trình chuẩn bị thiết lập mơi trường cho q trình điều chỉnh tối ưu Tuy nhiên có số yêu cầu cần thực trước: - Xác định trình quản lý cấu hình cho phép việc triển khai ghi lại rõ rang thay đổi mạng - Quá trình quản lý thông tin linh hoạt, cho phép thực thay đổi quy mô thay đổi thơng số riêng biệt cách nhanh chóng Nội Mơ tả Yêu cầu dung Xác định nội dung q trình điều chỉnh tối ưu Xác định cluster: Lựa chọn vùng site cho việc điều chỉnh tối ưu Cluster vùng địa lý liền kề, với Xác định giao thoa/ cluster cách sử dụng phương pháp sau: Phương pháp 1: số lượng xác định site xác định Công cụ xuất ma trận giao theo cách sau: trung tâm cluster có thoa, mơ hình lên kế hoạch giao thoa site bên cluster điều chỉnh kết hợp với SLA với xác site – Site ID, Cell ID, Prop Model, Location, Height, Azimuth, Down tilt, Công suất CPICH Scrambling Code Phương pháp 2: Theo hình đa giác xung quanh bên thị trấn thành phố Xây dựng đề cương báo cáo Cần thiết việc đảm bảo kèm thiết kế triển khai xác mạng Bất kỳ sai lệch thông báo trước triển khai việc điều chỉnh/ tối ưu Hoạch định tuyến đường Xác định tuyến đường thích hợp cho việc đo kiểm Bao gồm vùng tuyến đường quan trọng để đảm bảo liệu thống kê từ việc đo driving test tin cậy Các vùng đặc biệt như: tuyến đường gần cảng hàng không, tuyến qua khu thương mại, cần xác định tuyến đường đo Lên kế hoạch cho cluster Xác định trì thời gian biểu điều chỉnh cluster Phát triển trì thời gian biểu cho việc điều chỉnh cluster Thời gian biểu dựa kết hợp site tốt tồn mật độ site Nên có vòng hồi tiếp cho việc triển khai kế hoạch để hoạt động điều chỉnh không bị xáo trộn hoạt động triển khai Xác định tuyến đường để làm Một tuyến đường coi tham chiếu (Reference Route) hay tham chiếu xác định để gọi Golden Route minh họa cho hoạt động Ngồi tuyến đường sử dụng để triển khai thử thông số tối ưu 3.3.2 Thu thập số liệu phân chia vùng tối ưu  Phân tích vùng phủ Phân tích vùng phủ vấn đề then chốt tối ưu hóa RF Các cơng việc cần thực phân tích vùng phủ bao gồm: - Xác định phân tích vùng phủ yếu (Weak coverage) - Xác định phân tích tượng chồng lấn vùng phủ cell ( Crosscell) - Phân tích tượng đường lên đường xuống khơng cân - Khơng có cell chủ đạo Vùng phủ yếu (Weak coverage) Vùng phủ yếu vùng phủ có RSRP (Reference Siganl Received Power) tín hiệu pilot nhỏ -95 dBm Vùng phủ yếu thường nằm khu vực như: - Thung lung - Sau sườn đồi - Thang máy - Đường hầm - Ga đất - Tầng hầm - Khu vực phía sau tòa nhà cao tầng Vấn đề khó truy cập dịch vụ đầy đủ xảy tín hiệu pilot yếu so với yêu cầu dịch vụ tín hiệu pilot đạt yêu cầu Eb/No kênh PICH không phù hợp với yêu cầu tối thiểu dịch vụ đầy đủ nhiễu đồng kênh lớn Nếu RSRP tín hiệu pilot thấp ngưỡng truy cập tối thiểu khu vực phủ sóng, UE khơng thể kết nối vào cell, UE bị rớt lỗi cập nhật đăng ký vị trí Để giải vấn đề trên, sử dụng phương pháp sau: Tăng công suất pilot, điều chỉnh góc tilt góc phương vị anten, tăng độ cao anten, sử dụng anten có tăng ích cao để tối ưu vùng phủ sóng Nếu số lượng thuê bao bị tải khu vực không bị Node B lân cận chồng lấn vùng phủ bị chồng lấn ít, xây dựng Node B mở rộng phạm vi phủ sóng Node B lân cận Điều đảm bảo khu vực chuyển giao mềm có kích thước đủ lớn Chú ý: vùng phủ tăng dẫn tới nhiễu tần số nhiễu liên tần số Xây dựng Node B thêm RRU khu vực thung lũng sau sườn đồi (vùng phủ yếu) để mở rộng phạm vi phủ sóng Sử dụng RRU, hệ thống phân tán nhà, anten định hướng để giải vấn đề thang máy, đường hầm, ga đất, tầng hầm, khu vực phía sau tòa nhà cao tầng ( vùng khơng có tín hiệu) Vùng phủ cell chồng lấn vùng phủ ( Cross-cell) Vùng phủ cell chồng lấn tượng vùng phủ sóng số Node B vượt kế hoạch ban đầu lấn sang khu vực phủ sóng cell khác Tại khu vực xảy tượng chồng lấn, vùng phủ cell bị gián đoạn, khơng liên tục Ví dụ, Node B cao chiều cao trung bình tòa nhà bên cạnh, tín hiệu pilot cell tương ứng mạnh khu vực phủ sóng Node B khác Trong vùng bị chồng lấn, gọi kết nối với cell bị rơi cell xung quanh không khai báo cell lân cận với cell kết nối Để xử lí tượng vùng phủ cell bị chồng lấn, sử dụng biện pháp sau: Với vùng phủ chồng lấn cell: ngăn chặn việc truyền tín hiệu trực tiếp dọc theo đường giảm khu vực chồng lấn cell cách xoay anten để vùng phủ anten cao bị che chắn tòa nhà bên cạnh Với Node B cao: có nhiều khó khăn việc tìm kiếm vị trí (vấn đề nhà trạm lắp đặt thiết bị ) nên triệt tiêu vùng chồng lấn giảm nhỏ vùng phủ Node B cách điều chỉnh công suất phát pilot sử dụng góc tilt điện Đường lên đường xuống không cân Hiện tượng đường lên đường xuống không cân tương ứng với trường hợp sau: Vùng phủ đường xuống tốt vùng phủ đường lên bị hạn chế Công suất truyền sóng UE lên tới cực đại khơng đáp ứng yêu cầu BLER đường lên Vùng phủ đường xuống bị hạn chế Cơng suất truyền sóng DCH đường xuống đạt tới cực đại không đáp ứng yêu cầu BLER đường xuống Nếu đường lên đường xuống không cân bằng, gọi dễ bị rớt Để hạn chế ảnh hưởng tượng trên, nhà quản lí, vận hành mạng cần liên tục giám sát, kểm tra nhiễu thông qua cảnh báo RTWP Node B Ngoài ra, sở xác định nguyên nhân gây tượng trên, nhà khai thác cần có biện pháp xử lí thích hợp Một số nguyên nhân gây tượng cân bao gồm: Độ tăng ích đường lên đường xuống lặp khuếch đại bị lỗi Trong hệ thống sử dụng anten Rx, Tx độc lập, phần phân tập hệ thống antenfeeder đường thu bị lỗi Các vấn đề Node B lỗi khuếch đại công suất Các vấn đề cân đường lên đường xuống giải cách thay thế, điều chỉnh lại phần tử mạng hệ thống Khơng có cell chủ đạo Khu vực khơng có pilot chủ đạo khu vực khơng có pilot với mức trội khu vực có nhiều pilot mức gần nhau, dẫn tới tình trạng cell chủ thường xuyên thay đổi Trong khu vực khơng có cell chủ đạo, UE chuyển giao nhiều, làm giảm hiệu suất hệ thống làm tăng khả rớt gọi tăng Trong khu vực khơng có cell chủ đạo, mở rộng vùng phủ cách tăng cường tín hiệu mạnh từ cell giảm vùng phủ giảm tín hiệu từ cell thơng qua điều chỉnh góc tilt góc phương vị anten Như vậy, thấy việc xử lí vấn đề vùng phủ liên quan chặt chẽ với q trình phân tích nguyên nhân gây tượng Khi xác định nguyên nhân, nhà khai thác, vận hành mạng có biện pháp điều chỉnh kịp thời để đảm bảo chất lượng mạng chất lượng dịch vụ tồn hệ thống 3.3.3 Phân tích lỗi Nếu chất lượng mạng khơng thỏa mãn cần tìm hiều phân loại ngun nhân khơng đạt: - Do lãng phí q trình tối ưu tập trung vào việc thay site - Do đặt giả thiết tiêu hoạt đông đạt thực thay đổi đáng ý 3.3.4 Điều chỉnh tham số  Điều chỉnh tham số cấu hình anten cấu hình phần cứng Các thông số anten ảnh hưởng đến vùng phủ nhiễu mạng anten xạ lượng Ngoài tham số độ cao, loại anten sử dụng, việc tối ưu dựa điều chỉnh góc phương vị góc ngẩng Thay đổi độ cao anten thường yêu cầu giá thành cao Nếu độ cao anten cần tăng lên, chi phí để nâng cột cáp lớn Ngược lại, giảm độ cao anten, cần phải thận trọng định giảm độ cao anten, khó để nâng lại độ cao mức cũ kết điều chỉnh chưa đạt mức u cầu Ngồi ra, nhà khai thác phải làm lại thủ tục xin phép giấy chứng nhận an toàn xạ điện từ trường (EMC) Thay đổi phần cứng cho anten phức tạp u cầu chi phí thi cơng tương đối lớn Đa số anten sản xuất theo cơng nghệ tiên tiến nên có chất lượng ổn định, độ bền cao Do đó, trừ có cố mặt vật lí, việc thay đổi phần cứng anten gần không mang lại hiệu rõ rệt Thay đổi góc ngẩng (cơ, điện) anten góc phương vị cải thiện đáng kể chất lượng mạng chi phí thực tương đối thấp Hiện nay, việc thay đổi góc ngẩng anten thực dễ dàng cách sử dụng loại anten có góc ngẩng điện Việc thay đổi thơng số anten trước hết tối ưu mặt tổn hao đường truyển BTS Mobile Khi cơng suất yêu cầu cho đường truyền giảm đáng kể nên có nhiều cơng suất dự trữ BTS phục vụ Phần dự trữ phục vụ cho kết nối hay ứng dụng đòi hỏi băng thơng cao Do đó, cơng suất dành cho việc thiết lập đường truyền làm giảm tượng nhiễu 53 giao thoa cell cell Giảm nhiễu, tăng công suất dự trữ làm tăng dung lượng cho toàn mạng Trên thực tế, kết điều chỉnh tối ưu mạng CDMA Mỹ góc ngẩng trung bình sử dụng cho CDMA thường cao 30 so với góc ngẩng sử dụng hệ thống FDMA hai mạng hoạt động tần số 800MHz Khi hoạt động tần số cao hơn, độ rộng búp sóng theo phương thẳng đứng vùng phủ cell nhỏ hơn; chênh lệch góc ngẩng theo phương thẳng đứng UMTS GSM1800 thường vào khoảng độ Bằng cách điều chỉnh góc ngẩng anten, tỉ lệ nhiễu cell phục vụ cell khác giảm Búp sóng anten phát cơng suất phía BTS xung quanh Trên thực tế, nhiễu hệ thống giảm dung lượng mạng tăng Tuy nhiên, giảm góc ngẩng anten làm giảm hiệu việc chia sector, ảnh hưởng đến dung lượng cell Một điều lưu ý góc ngẩng tối ưu dành cho UMTS lớn GSM cell neighbor WCDMA, nhiễu có vai trò định Trong số trường hợp đặc biệt, sử dụng loại anten hỗ trợ băng tần GSM/UMTS Ngoài ra, điều chỉnh góc ngẩng anten tác động đến vùng phủ cell Góc ngẩng lớn giảm vùng phục vụ, dẫn đến xuất khoảng trống phủ sóng Hơn nữa, góc ngẩng anten đạt đến giá trị xác định, nhiễu neighbor cell tăng lên xuất búp sóng phụ xạ theo phương thẳng đứng anten Để nâng cao chất lượng hoạt động mạng, cần phải chỉnh đồng thời hai loại góc ngẩng điện anten Góc ngẩng điều chỉnh để hạn chế búp sóng phụ phía sau ảnh hưởng đến cell lân cận Góc ngẩng điện điều chỉnh để tối ưu vùng phủ cell làm giảm nhiễu đến cell lân cận hướng hướng bên cạnh Do vậy, cần sử dụng loại điều chỉnh góc ngẩng nói cell có vấn đề nằm vùng có lưu lượng cao số lượng lớn cell danh sách neighbor 3.4 Xây dựng thiết kế tối ưu cho khu vực thử nghiệm mạng 4G/LTE Băng tần thử nghiệm - Lựa chọn vị trí lắp đặt eNodeB - Kết nối dung lượng đường truyền - Bản thiết kế tối ưu cho khu vực thử nghiệm  Xác định tiêu chí (Benchmark), giá trị cần đạt (KPI) để đánh giá + Tiêu chí vùng phủ  RSRP  Eb/No  SINR + Tiêu chí chất lượng hệ thống + Tiêu chí người dùng + Cách thức thu thập liệu  Thu thập số liệu phân chia vùng tối ưu  Phân tích lỗi  Điều chỉnh tham số CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH 4.1 Nhập file đồ Hình 4.1.1 Nhập file đồ Hình 4.1.2 Nhập file thơng tin đồ 4.2 Ví dụ MS2 RSRP biểu đồ Hình 4.2 Ví dụ MS2 RSRP Plot 4.3 Ví dụ máy quét MS1 máy chủ PCI tốt Hình 4.3 Ví dụ máy qt MS1 máy chủ PCI tốt 4.4 Xóa biểu đồ Hình 4.4 Xóa Plot 4.5 Tems Discovery báo cáo Hình 4.5.1 Chỉnh sửa băng tần Hình 4.5.2 Dịch chuyển Spider Hình 4.5.3 Một số tính khác Hình 4.5.4 Chế độ xem cửa sổ Hình 4.5.5 Trình tạo báo cáo LTE 4.6 Hệ thống Cell-Planning 4G/LTE tích hợp module tối ưu Để chuẩn bị cho công tác thử nghiệm mạng 4G/LTE, triển khai mạng 4G/LTE, đồng thời mở rộng quản lý số lượng cell nhiều cần nâng cấp hệ thống Enterprise lên phiên V7.0 hỗ trợ thêm tính quy hoạch, thiết kế tối ưu mạng 4G/LTE Enterprise V7.0 cung cấp cách tiếp cận linh hoạt để lập kế hoạch phân tích loại dịch vụ khác cách sử dụng kết hợp loại dịch vụ, loại thiết bị đầu cuối mảng mật độ thiết bị đầu cuối Các mô tĩnh cung cấp loạt mảng đầu báo cáo Các chức 4G/LTE bao gồm: + Cấu trúc khung + Băng tần + Định nghĩa sóng mang (bao gồm tín hiệu/điều khiển, nhiễu…) + Hỗ trơ hệ thống anten tiên tiến + Thiết lập sở liệu phần tử mạng LTE/4G + Mơ vùng phủ sóng, mơ hình lưu lượng, thông lượng + Nhận dạng thông số vật lý + Mô vùng nhiễu Kế hoạch tần số, thiết lập tối ưu mối quan hệ cell lân cận (neighbourcell), thiết lập thông số mức ngưỡng 4.7 Thiết kế thử nghiệm Khu vực triển khai thử nghiệm lựa chọn Hà Nội Lựa chọn 15 vị trí lắp đặt eNodeB, có sở hạ tầng thuận lợi cho việc triển khai, truyền dẫn kết nối eNodeB thử nghiệm với lưu lượng tối đa 72 Mbps lắp đặt khu vực nội thành (bị che chắn tòa nhà) số trạm triển khai thử nghiệm khu vực ngoại thành (độ che chắn ít) Tạo thành vùng kín (liền sóng 4G/LTE) để thử nghiệm handover vùng hở (khơng liền sóng) nằm trên trục đường rộng, cao tốc để kiểm nghiệm tốc độ truy nhập di chuyển với tốc độ cao TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Harri Holma and Antti Toskala both of Nokia Siemens Netwworks, Filand;LTE for UMTS-OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access; John Wiley & Sons, Ltd [2] Harri Holma and Antti Toskala both of Nokia, Filand;WCDMA for UMTSHSPA Evolution and LTE; John Wiley & Sons, Ltd 2007 [3] Stefania Sesia, Issam Toufik and Matthew Baker; LTE-The UMTS Long Term Evolution : From Theory to Practice; 2009 John Wiley & Sons, Ltd [4] FAROOQ KHAN Telecom R&D Center Samsung Telecommunications, America; LTE for 4G Mobile Broadband Air Interface Technologies and performance; Cambridge University Press(tham khảo cho phần băng thơng cấu hình băng thông kênh truyền) [5] Christian Mehlf uhrer, Martin Wrulich, Josep Colom Ikuno, Dagmar Bosanska, Markus Rupp; SIMULATING THE LONG TERM EVOLUTION PHYSICAL LAYER; Institute of Communications and Radio-Frequency Engineering Vienna University of Technology;Gusshausstrasse 25/389, A-1040 Vienna, Austria [6] Bilal Muhammad; Closed loop power control for LTE uplink; Blekinge Institute of Technology School of Engineering; November 2008 ... “ Tối ưu hóa mạng di động 4G LTE ” Đề tài tập trung làm rõ cấu trúc mạng di động 4G, vấn đề tối ưu mạng di động 4G LTE ứng dụng tối ưu hóa mạng 4G LTE 1.2 Mục tiêu đề tài - Làm rõ cấu trúc mạng. .. tài - Làm rõ cấu trúc mạng 4G LTE - Ứng dụng tối ưu hóa mạng 4G LTE 1.3 Giới hạn phạm vi đề tài Trong phạm vi đề tài em nghiên cứu vấn đề: - Nghiên cứu mạng lưới 4G LTE, sâu vào nghiên cứu phân... Qúa trình phát triển hệ thống thông tin di động 2.1.1 Hệ thống thông tin di động thứ tư (4G) 4G- LTE hệ thứ tư chuẩn UMTS 3GPP (Tổ chức chuẩn hóa mạng di động) phát triển UMTS hệ thứ ba dựa WCDMA