Hình 3.3: Qu ỹ đường truy n c a LTE ề ủ
Hình trên mô phỏng lại cách tính toán quỹ đường truy n cề ủa LTE. Nó bao gồm qu ỹ đường lên và quỹđường xu ng. Hi n tố ệ ại, LTE là công nghệ còn rất m i mớ ẻ, vì
thế các thông số ỹ k thuật để tính toán cho việc quy ho ch rạ ất ít. Người th c hiự ện đề tài đã tìm nhiều tài liệu và chỉ tìm được hai bảng thông số ví dụ ề v qu ỹ đường lên và
qu ỹ đường xu ng cố ủa LTE. Áp dụng các công thức đã nêu ở chương 3, ta tính được suy hao cực đại. Việc tính toán quỹđường truyền để suy ra t n hao cổ ực đại làm cơ sở
cho quy hoạch vùng phủ. Qu ỹ đường truyền lên được tính toán cho tốc độ 64 kbps,
tương ứng v i m i tớ ỗ ốc độ là sẽcó mộ ốt s khối tài nguyên (RB) được phát đi, và tương ứng với nó sẽ có băng thông nhất định. Ch ng hẳ ạn, đố ớ ốc đội v i t 64 kbps ở đường
lên sẽ có 2 RB được phát đi và tương ứng với nó là băng thông 360 KHz. 1 Mbps ở đường xu ng s ố ẽ có 50 RB được phát đi và băng thông tương ứng của nó là 9 MHz.
3.2.1.2 Các mô hình truyền sóng
Các mô hình tru ền sóng là điềy u ki n th ệ ứ hai để có cơ sở tính toán vùng phủ. Dựa trên lý thuyết thì các mô hình truyền sóng bao gồm: Các mô hình truyền sóng trong nhà, mô hình truyền sóng ngoài trời và môi trường xe cộ. Mô phỏng các mô hình truyền sóng giúp ta nhập thông ố để ế s k t h p v i qu ợ ớ ỹđường truyền tính toán vùng phủ như đã nêu ở chương 3.
Hình 3.4: Môi trường truyền sóng trong nhà
Phần mô phỏng các mô hình truyền sóng, người th c hiự ện đã đưa ra các mô hình
truyền sóng cụthể để có thể áp dụ ng cho t t c ấ ả trường hợp. Tùy vào khu vực ta quy ho ch, ta s ạ ẽchọn môi trường truyền sóng thích hợp. Để áp dụng vi c quy hoệ ạch đối với thành phố ớ l n s ẽchọn môi trường Hata-Okumura. LTE có thể hoạt động ở các
t n s ầ ố khác nhau của các mạng đã tồn t ại,vì thế ta gi ảthiết, t n s hoầ ố ạt động c a LTE ủ
nằm trong dãy tần s hoố ạt động của 3G là 1950 Mhz. Độ cao của anten có thể thay
đổi, ta áp dụng chiều cao trung bình của anten là 30m, độ cao MS là 1.5 m. Đố ới v i
các nơi là trung tâm thì chiều cao anten có thểhơn. Ưu điểm của mô phỏng là chương trình tính toán có sẵn, nếu có thông số nhập vào thì sẽ cho ra k t qu . ế ả
Hình 3.5: Môi trường truyền sóng ngoài trời
3.2.2 Quy hoạch dung lượng và tối ưu số trạm của LTE
Quy hoạch dung lượng là điều ki n th ệ ứ hai để tính được s m c n thiốtrạ ầ ết để ắ l p
đặt cho một vùng cụ thể. Dựa trên dân số của các vùng, cùng với vi c ch n tệ ọ ốc độ mã hóa và điều ch ế (MCS), băng thông kênh truyền, k thuỹ ật anten đượ ử ụng ta tính c s d
toán đượ ốc s trạm c n thiầ ết được lắp đặt. Đồng thời chương trình mô phỏng cũng tính toán đượ ốc độ đỉc t nh tối đa mà LTE có thể đạt được đố ới v i mỗi băng thông kênh
truy n c ề ụthể. Băng thông kênh truyền được s d ng trong phử ụ ần mô phỏng này bao
gồm các băng thông của LTE: 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 20 MHz. Các
phương thức điều ch bao g m QPSK, 16QAM, 64QAM vế ồ ới các tốc độ mã hóa khác nhau. Các kỹ thuật anten đượ ử ụng là dòng đơn, 2x2 MIMO, 4x4 MIMO.c s d
Hình 3.7: Quy hoạch dung lượng c a 4G - ủ LTE
T s m cừ ốtrạ ủa hai điều ki n tệ ối ưu: Quy hoạch theo dung lượng và quy hoạch
Hình 3.8: Tối ưu số ạ tr m trong 4G LTE
3.2.3 So sánh vùng phủ của 4G – LTE và WCDMA
Hình 3.9: So sánh quỹ đường truyền lên của LTE và WCDMA
Phần mô phỏng trên tính toán quỹ đường lên của LTE và WCDMA. Thông số
còn giới hạn nên người th c hiự ện so sánh quỹđường truy n ề ởhai điều kiện khác nhau.
liên quan đến tốc độ chip (vì WCDMA sử ụ d ng tr i ph ). T k t qu qu ả ổ ừ ế ả ỹ đường truy n cho th y, ề ấ ở đường lên của LTE có suy hao đường truy n lề ớn hơn so với
WCDMA. Nhưng ở đường xu ng tố ốc độ bit lớn hơn rất nhiều nhưng độ chênh lệch suy hao cực đại không đáng kể. Đó là ưu điểm của LTE, khi nó áp dụng k thuỹ ật OFDM ở đường xu ng. ố
Hình 3.10: So sánh quỹ đường truy n xu ng cề ố ủa LTE và WCDMA
Để so sánh vùng phủ, ta cũng tiến hành nhập thông số qu ỹđường truy n, chề ọn
mô hình truyền sóng củ ừng công nghệ LTE và WCDMA, khi đó ta suy ra đượa t c
bán kính và diện tích c a LTE so v i WCDMA. T ủ ớ ừmô phỏng ta thấy, vùng phủ ủ c a LTE lớn hơn nhiề ầu l n so với vùng phủ ủa WCDMA. Bán kính phủ sóng củ c a LTE
là 5 Km, trong khi WCDMA là 0.5 Km. Tốc độcao, dung lượng lớn, vùng ủ tăng, ph
K T LUẾ ẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài tìm hiểu v LTE, m t ề ộ ứng c ử viên cho mạng 4G trong tương lai. Hiệ ạn t i vẫn chưa có quyết định chính thức cái nào sẽ là 4G. Nhưng với các ưu điểm c a LTE, ủ nó sẽlà ứng c ử viên sáng giá. Người th c hiự ện đề tài chọn đề tài này nhằm nâng cao
s hi u biự ể ết, đồng thời đây cũng là đề tài mới mẻ, phù hợp với thực tế. N i dung cộ ủa luận văn tìm hiểu v ề công nghệ LTE và việc tính toán áp dụng cho quy ho ch m ng ạ ạ vô tuyến ti n 4G LTE. Luề ận văn đã thực hiện được:
V phề ần lý thuyết là tìm hiểu quá trình phát triển c a h ủ ệthống thông tin di động,
mô tả ổ t ng quan v mề ạng thông tin di động LTE, một công nghệ ền 4G. Tìm hiể ti u v ề các kỹ thu t ậ s d ng trong LTE, chuyử ụ ển giao, điều khiển công suất, đồng thời cũng so sánh điểm khác biệt giữa LTE và WCDMA trong các khía cạnh này.
V phề ần mô phỏng, luận văn thực hi n dệ ựa trên công cụ ph n mầ ềm mô phỏng Matlab. Nội dung phần mô phỏng bao g m: Tồ ính toán s ốtrạm c n thiầ ết để lắp đặt cho một vùng mà cụ ể, đồ th ng th i luờ ận văn cũng thực hi n việ ệc so sánh độ suy hao trong
các môi trường truyền sóng khác nhau. H n ch cạ ế ủa đề tài là hiệ ạ ở VN chưa tiến t i n
hành quy hoạch mạng 4G, vì thế các thông số đưa ra để tính toán quy hoạch còn quá ít, các thông sốđưa ra trong phần mô phỏng ch dỉ ựa vào sách mà không tìm được các thông số ự ế do các nhà mạ th c t ng cung cấp. Chưa có bản đồ truyền sóng thự ếc t .
Hướng phát triển của đề tài là dung lượng và vùng phủ sau khi quy ho ch s ạ ẽ được phân tích cho từng ô, tìm bản đồ truyền sóng thự ế, tìm được các thông số ục t c thể Đồ. ng thời cũng có thể tìm hiểu cách định v ị Cell để ệ hi u ch nh kỉ ết quả.
TÀI LIỆU THAM KH O Ả
[1]. Harri Holma And Antti Toskala both of №kia Siemens Network, Filand; LTE for UMTS OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access– ; John Wiley $ Sons, Ltd.
[2]. Stefania Sesia, Issam Toufik and Matthew Baker; LTE-The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice; 2009 John Wiley & Sons, Ltd. [3]. FAROOQ KHAN Telecom R&D Center Samsung Telecommunications,
America; LTE for 4G Mobile Broadband Air Interface Technologies and performance; Cambridge University Press.
[4]. Vijay K.Garg; IS-95 CDMA and CDMA 2000 cellular/PCS systems implementation; Prentice hall PTR, Upper saddle river NT07458, 2000. [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
[7]. Abdul Basit, Syed; Dimensioning of LTE Network; Helsinki University [8]. http://en.wikipedia.org/wiki/4G (tham khảo cho chương 1)
[9]. http://www.3gpp.org/LTE (tham khảo cho các thông số ớ l p vật lý của LTE) [10 ]. Giáo trình L ộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G, TS.Nguy n ễ
Phạm Anh Dũng. Nhà xuất bản Thông tin và truyền thông.
[11 ]. 3G long-term evolution; Dr. Erik Dahlman Expert Radio Access Technologies, Ericsson Research.