Mục này trình bài các mô hình và các giả định được sử dụng cho việc đánh giá trong [9].Tóm tắt các môi trường thử nghiệm được đưa ra trong Bảng 3.2.và các giả định cho các đặc tính của hệ thống LTE-advanced được đưa ra trong Bảng 3.3
Nôi dung
Môi trƣờng thử nghiệm Trong nhà Tế bào Micro Phủ sóng cơ
bản thành phố Tốc độ cao Kịch bản triển khai Hostpot trong nhà Micro thành thị Macro thành thị Macro nông thông
Mô hình kênh InH Umi Uma Rma
Tấn số sóng mang 3.4 GHz 2.5 GHz 2.0 GHz 0.8 GHz Khoảng cách giữa các vị trí trạm gốc 60 m 200 m 500 m 1732 m Vận tốc máy di động 3 km/h 3 km/h 30 km/h 120 km/h Phân bố người dùng 100% trong nhà 50% trong nhà, 50% ngoài nhà 100% ngoài nhà 100% ngoài nhà Độ cao anten BS 6 m 10 m 25 m 35 m
Tăng ích anten BS 0 dBi 17 dBi 17 dBi 17 dBi
Công suất ra BS 21 dBm / 20 MHz 44 dBm / 20 MHz 49 dBm / 20 MHz 49 dBm / 20 MHz Công suất ra UE 21 dBm 24 dBm 24 dBm 24 dBm
Việc đánh giá được thực hiện trong bốn kịch bản triển khai, mỗi kịch bản tương ứng với một môi trường thử nghiệm khác nhau được xác định bởi ITU-R[8];
+ Hotspot trong nhà: Kịch bản triển khai cho môi trường trong nhà, có các tế bào văn phòng hoặc điểm nóng (hotspot) đã cách lý cho người dùng văn phòng hoặc cho người đi bộ, với mật độ người sử dụng cao và thông lượng người sử dụng cao.
+ Đô thị micro: Kịch bản triển khai cho môi trường tế bào micro, có các tế bào nhỏ với vùng phủ sóng ngoài trời và ngoài trời đến trong nhà cho người đi bộ và người sử dụng xe cộ chậm, được cung cấp bởi các trạm cơ sở ngoài trời thấp hơn mái nhà. Nó có lưu lượng cao trên một đơn vị diện tích và sẽ hạn chế bởi nhiễu.
+ Đô thị Macro: Kịch bản triển khai cho môi trường đô thị phủ sóng cơ bản, có tế bào lớn và phủ sóng liên tục cho từ người đi bộ lên đến người sử dụng xe cộ
nhanh chóng, cung cấp bởi các trạm gốc ngoài trời cao hơn mái nhà. Nó sẽ hạn chế bởi nhiễu và có điều kiện lan truyền gần như là không nhìn thẳng.
+ Macro nông thông: Kịch bản triển khai cho môi trường tốc độ cao, có các tế bào lớn và phủ sóng liên tục cho người sử dụng xe cộ và tầu hỏa tốc độ cao. Bó sẽ bị hạn chế bởi tạp âm hoặc nhiễu.
Mỗi kịch bản được miêu tả trong [8] tương ứng với một bộ tham số triển khai, bao gồm cả mô hình truyền sống chi tiết cho truyền sóng LOS, không LOS, vằ/hoặc ngoài trời đến trong nhà. Các mô hình kênh dựa trên là cái gọi là mô hình kênh WINNER II[12], là một mô hình kênh không gian (SCM) áp dụng cho mô phỏng MIMO[13]. Thông tin chi tiết của môi trường kiểm tra và các thông số triển khai được đưa ra trong Bảng 3.2
Bảng 3.3 Các đặc trưng của hệ thống 4G
Đặc trƣng tổng quan
Giả thiết phương pháp song công
FDD TDD: cấu hình 1, chiều dài DwPTS/GP/UpPTS đặt theo
12/1/1 symbol OFDM
Phân bố phổ 10 MHz DL+ 10 MHz UL cho FDD, 10 MHz cho TDD Dải thông kép cho trường hợp InH
Cấu hình anten tại trạm gốc (BS)
Anten cùng phân cực đứng cách nhau 1 khoảng 4 bước sóng (InH) hoặc 0.5 bước sóng (Umi, Uma, Rma)
Cấu hình anten tại UE Cùng phân cực đứng, cách nhau 0.5 bước sóng Đồng bộ mạng
Đồng bộ, không sử dụng một cách rõ ràng trừ khi để tránh nhiễu UE-UE và BS-BS cho TDD
Đặc trưng chi tiết cho giao diện vô tuyến và các mô hình Bộ lập lịch
DL: công bằng tỷ lệ trong thời gian và tần số; UL: ghép kênh trên miền tần số dựa trên chất lượng
Sơ đồ truyền dẫn đường xuống
InH: chế độ truyền 4; ghép không gian thích nghi hạng tiền mã hóa dựa trên sách mã vòng kín
Umi, Uma, Rma: chế độ truyền 5; tạo búp sóng kết hợp(trong tế bào) với MU-MINO
Sơ đồ truyền dẫn đường lên 1 anten TX, 4 anten RX, không MU-MINO Kiểu máy thu 1 anten TX, 4 anten RX, không MU-MIMO Điều khiển công suất đường
Sơ đồ ARQ lai
Vòng hở với bù phần tổn hao đường truyền; các tham số chọn theo kịch bản triển khai. Sự tăng tạp âm hiệu dụng thấp hơn 10dB
Thích nghi đường truyền Độ dư tăng dần, đồng bộ, thích nghi Ước lượng kênh Không lý tường, dựa trên phản hồi bị trễ
Lỗi kênh phân phối
Không lý tưởng; báo cáo trạng thái kênh không lý tường DL; phản hồi không lỗi các báo cáo; trễ báo cáo 6 ms; chu kỳ báo cáo 5 ms. Chất lượng UR đánh giá từ PUSCH, trễ 6 ms, chu kỳ thăm dò 20 ms
Phí tổn kênh điều khiển
DL: 3 symbol OFDM trên khung con UL: 4 khối tài nguyên
Phí tổn cho kênh điều khiển chung( đồng bộ, quảng bá và truy nhập ngẫu nhiên, ~1% cho 10MHz) chưa được khấu trừ
Phương pháp mô phỏng là “thời gian năng động”, trong đó các hệ thống trạm gốc và thiết bị đầu cuối được mô phỏng trong một khung thời gian hạn chế (20-100 giây).Điều này được lặp lại để tạo ra một lượng mẫu đạt đến độ tin cậy thống kê đủ. Đối với mỗi mô phòng, các thiết bị đầu cuối được bố trí ngẫu nhiên trên một mô hình của trạm vô tuyến và các kênh vô tuyến giữa mỗi trạm gốc và cặp anten thiết bị cuối được mô phỏng theo sự lan truyền và mô hình fading. Một mô hình lưu lượng bộ đệm đầy với trung bình 10 người trên mỗi tế báo được giả định.Điều này dẫn đến hệ thống đạt được 100% tải tối đa của hệ thống.
Dựa trên những thể hiện kênh và nhiễu tích cực, một tỷ số tín hiệu trên nhiễu và tạp âm (SINR) được tính cho mỗi anten thhu thiết bị đầu cuối (hoặc trạm gốc).Các giá trị SINR này sau đó được ánh xạ lên xác suất lỗi khối cho điều kiện chế và mã hóa áp dụng cho mỗi người dùng. MIMO và kiểu điều chế và mã hóa theo tiêu chuẩn LTE được lựa chọn dựa trên thông tin phản hồi bị trễ. Truyền lại được mô hình hóa một cách rõ ràng và thông lượng cho mỗi người dùng hoạt động i sẽ là số bit nhận được một cách rõ ràng và thông lượng cho mỗi người dùng hoạt động i sẽ là số bít nhận được một cách chính xác Xi cho tất cả người sử dụng, lấy trung bình trên tất cả các tế bào và chia cho thời gian mô phỏng T. Các thông kê được thu thập từ mỗi lần chạy mô phỏng và sau đó các thiết bị đầu cuối mới được bố trí ngẫu nhiên cho mẫu tiếp theo.