Đang tải... (xem toàn văn)
Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)Quy hoạch mạng 4g lte cho tỉnh Attapeu (tt)
1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG - AMMALINE KHAOSAOTH QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE CHO TỈNH ATTAPEU CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG MÃ SỐ: 60.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI – 2017 Luận văn hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐẶNG THẾ NGỌC Phản biện 1: ………………………… Phản biện 2: …………………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông Vào lúc: ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Công nghệ Bưu Viễn thông LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghệ viễn thông giới Lào chứng kiến phát triển ngoạn mục năm gần Khi mà công nghệ mạng thông tin di động hệ thứ ba 3G chưa đủ để đáp ứng, người ta bắt đầu chuyển công nghệ 4G (Fourth Generation) từ nhiều năm gần Ở hệ thống di động 4G, đường lên đường xuống bất đối xứng Do vậy, hai đường thiết lập giới hạn dung lượng vùng phủ sóng Việc tính toán quỹ đường truyền phân tích nhiễu không phụ thuộc vào loại công nghệ sử dụng Mục đích quy hoạch mạng lưới để ước lượng số lượng trạm cần sử dụng, cấu hình trạm số lượng phần tử mạng để dự báo giá thành đầu tư cho mạng Mạng 4G LTE có ưu điểm vượt trội so với 3G tốc độ, thời gian trễ nhỏ, hiệu suất sử dụng phổ cao với việc sử dụng băng thông linh hoạt, cấu trúc đơn giản nên giá thành giảm Đối với Lào, năm 2008, thành phố Viêng Chăn triển khai mạng thông tin di động 3G, đánh dấu ngành thông tin-Viễn thông Lào vào thời đại mới, với phổ cập điện thoại di động thông minh Trong thời điểm nhà cung cấp mạng viễn thông Lào cung cấp mạng 4G chủ yếu tập trung thành phố lớn như: Thủ đô Viêng Chăn, Tp Savanhnaket, Tp Champasak thành phổ cổ LuangPhaBang Tuy nhiên, số tỉnh lại tỉnh ATTAPEU chưa có đủ điều kiện triển khai người sử dụng có hạn chế Từ động lực nói học viên lựa chọn đề tài: “Quy hoạch mạng 4G LTE cho tỉnh ATTAPEU” làm nội dung nghiên cứu luận văn cao học Mục đích nghiên cứu luận văn tìm hiểu phát triển hệ thống thông tin di động hệ 1, , đồng thời sơ lượt tổng quan hệ thống thông tin di động hệ Luận văn nghiên cứu sở lý thuyết để tìm hiểu vấn đề liên quan đến mạng 4G LTE lý thuyết quy hoạch mạng 4G LTE Mục đích cuối luận văn tiến hành quy hoạch mạng 4G LTE cho tỉnh ATTAPEU Nội dung luận văn bao gồm: Chƣơng 1: Tổng quan mạng hệ thống thông tin di động Chương trình bày phát triển, nét đặc trưng ưu nhược điểm mạng thông tin di động hệ 1, 2, 4G, Đồng thời giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin di động hệ 4G LTE, nêu tính bật mục tiêu hướng đến tương lai Chƣơng 2: Kiến trúc mạng 4G LTE vấn đề liên quan Chương trình bày kiến trúc mạng 4G LTE cấu hình kiến trúc hệ thống sở bao gồm phần tử mạng giao diện chuẩn kiến trúc tổng quan mạng LTE Ngoài tìm hiểu kỹ thuật truy nhập sử dụng LTE Cho biết LTE phối hợp nhiều kỹ thuật, đó, sử dụng kỹ thuật OFDMA đường xuống sử dụng kỹ thuật SC-FDMA cho đường lên Chƣơng 3: Quy hoạch mạng 4G LTE cho tỉnh ATTAPUE Trong chương em trình bày mạng viễn thông Lào, tình hình phát triển dịch vụ nhà cung cấp mạng viễn thông, nội dung triển khai thử nghiệm kỹ thuật 4G LTE năm vừa qua Khái quát tỉnh ATTAPEU bao gồm trí địa lý, xã hội, hệ thống giao thông, kinh tế, thu thập liệu ( diện tích, dân số, số thuê bao…) tỉnh Nội dung chương trình bày khái quát trình quy hoạch mạng 4G LTE tính toán quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến(cụ thể tính số eNodeB) cho tỉnh ATTAPEU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Thông tin di động lĩnh vực quan trọng đời sống xã hội Xã hội phát triển, nhu cầu thông tin di động người tăng lên thông tin di động khẳng định cần thiết tính tiện dụng Cho đến nay, hệ thống thông tin di động trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ hệ di động hệ đến hệ hệ phát triển giới - hệ Trong chương trình bày khái quát đặc tính chung hệ thống thông tin di động tổng quan mạng 4G 1.1 Sự phát triển hệ thống thông tin di động 1.1.1 Hệ thống thông tin di động hệ (1G) 1.1.2 Hệ thống thông tin di động hệ (2G) 1.1.2.1 Hệ thống sử dụng đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA 1.1.2.2 Hệ thống sử dụng đa truy nhập phân chia theo mã CDMA 1.1.2.3 Mạng thông tin di động 2.5G 1.1.3 Hệ thống thông tin di động hệ (3G) 1.1.4 Hệ thống thông tin di động hệ (4G) Hình 1.1: Lộ trình phát triển hệ thống thông tin di động tế bào[2] 1.2 Tổng quan mạng thông tin di động 4G LTE 1.3 Kết luận chƣơng Chương trình bày phát triển, nét đặc trưng ưu nhược điểm mạng thông tin di động hệ 1, 2, 4G, Đồng thời giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin di động hệ 4G LTE, nêu tính bật mục tiêu hướng đến tương lai CHƢƠNG 2: KIẾN TRÚC MẠNG 4G LTE VÀ CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN LTE viết tắt Long Term Evolution hay “Sự phát triển dài hạn” LTE bước dẫn đến hệ thống thông tin di động 4G Xây dựng tảng kỹ thuật họ hệ thống mạng tế bào 3GPP (bao gồm GSM, GPRS EDGE, WCDMA HSPA) LTE gọi E-UTRA hay EUTRAN hệ thứ tư tương lai chuẩn UMTS 3GPP phát triển Đây công nghệ có khả đáp ứng: Hiệu sử dụng phổ (Spectrum Efficiency); Độ trễ giao thức điều khiển nhỏ 20ms dịch vụ viễn thông nhỏ 5ms; Hỗ trợ nhiều băng thông (5, 10, 15, 20, MHz); tốc độ liệu: 100Mb/s cho hướng DL, 50 Mb/s cho hướng UL với băng thông sử dụng 20MHz, tốc độ liệu Realase 10 - LTE Advanced đường xuống đạt Gb/s 2.1 Kiến trúc mạng 4G LTE 2.1.1 Cấu hình kiến trúc hệ thống sở Các dịch vụ Các mạng ngoài: Các dịch vụ nhà khai thác (IMS) Internet Rx SGi Gx PCRF P-GW EPC SAE GW HSS S6a S5/S8 Gxc S11 MME S1-U S10 S1-MME X2 E-UTRAN eNodeB LTE-Uu Thiết bị người sử dung UE Hình 2.1: Kiến trúc mạng 4G LTE[1] Lớp kết nối dịch vụ S-GW Lớp kết nối IP, EPS (chỉ S5/S8 PMIP) 2.1.1.1 Thiết bị người sử dụng, UE 2.1.1.2 eNodeB 2.1.1.3 Thực thể quản lý di động (MME) 2.1.1.4 Cổng phục vụ, S-GW 2.1.1.5 Cổng mạng số liệu gói, P-GW 2.1.1.6 Chức quy tắc sách tính cước , PCRF 2.1.1.7 Server thuê bao nhà, HSS 2.1.2 Các kiến trúc chuyển mạng tƣơng tác mạng 2.1.2.1 Chuyển mạng mạng 4G LTE/SAE HSS PCRF HPLMN (mạng a) S9 VPLMN (mạng b) PCRF PCRF S6 Gx P-GW MME S11 Rx SGi Các dịch vụ IP nhà khai thác (IMS…) S8 S1-MME LTE Uu UE có mạng a nhà S1-U S-GW E-UTRAN Hình 2.3: Kiến trúc chuyển mạng với P-GW mạng khách[1] 2.1.2.2 2.2 Tương tác di động với mạng khác Các kỹ thuật truy nhập sử dụng LTE 2.2.1 Kỹ thuật đa truy nhập đƣờng xuống OFDMA 2.2.1.1 OFDMA 2.2.1.2 Cấu trúc tài nguyên truyền dẫn đường xuống Có hai loại cấu trúc khung định nghĩa cho E-UTRAN: - Cấu trúc khung loại cho chế độ FDD - Cấu trúc khung loại cho chế độ TDD 2.2.2 Kỹ thuật đa truy nhập đƣờng lên LTE SC-FDMA 2.2.2.1 SC-FDMA 2.2.2.2 Cấu trúc tài nguyên truyền dẫn đường lên Bảng 2.3: Các tham số cấu trúc khung đƣờng lên (FDD&TDD) Cấu hình Số ký hiệu NULSymboy Độ dài tiền tố vòng mẫu thử Chiều dài tiền tố vòng µs 5,2μs cho ký hiệu 4,7μs cho ký hiệu khác 16,7μs Tiền tố vòng bình thường ∆f = 15kHz 160 cho ký hiệu 144 cho ký hiệu khác Tiền tố vòng mở rộng ∆f = 15kHz 512 2.2.2.3 Truyền dẫn liệu hướng lên Hình 2.17: Phát & thu hƣớng lên LTE[1] 10 2.2.3 So sánh OFDMA SC-FDMA Một so sánh OFDMA SC-FDMA thể Hình 2.18 Với ví dụ này, sử dụng bốn (M) sóng mang hai chu kỳ ký hiệu với liệu tải trọng biểu diễn điều chế khóa dịch pha cầu phương (QPSK) Như mô tả, tín hiệu LTE cấp phát đơn vị 12 sóng mang lân cận 2.3 Kết luận chƣơng Chương trình bày kiến trúc mạng 4G LTE cấu hình kiến trúc hệ thống sở bao gồm phần tử mạng giao diện chuẩn kiến trúc tổng quan mạng LTE Ngoài tìm hiểu kỹ thuật truy nhập sử dụng LTE Cho biết LTE phối hợp nhiều kỹ thuật, đó, sử dụng kỹ thuật OFDMA đường xuống sử dụng kỹ thuật SC-FDMA cho đường lên 15 - Nhà mạng UNITEL: Star Telecom(Viettel Global) với vốn công ty 49%, nhà nưới 51% Tại tỉnh Attapeu, mạng 4G LTE thử nghiệm vào đầu năm 2017, UNITEL: Star Telecom(Viettel Global) bắt đầu cho người dùng chuyển đổi SIM từ 3G sang 4G LTE để sử dụng kết nối Công nghệ 4G LTE áp dụng LTE-Advance, có tốc độ download lý thuyết đạt khoảng 300 Mbps upload đạt 42 Mbps, gấp đôi so với chuẩn 4G thông thường Thử nghiệm thực tế, tốc độ 4G Attapeu phụ thuộc nhiều vào thiết bị đầu cuối (loại smartphone, máy tính bảng) vị trí kết nối Với smartphone thông thường hỗ trợ mạng 4G Cat3, tốc độ tải xuống mức 50 Mbps, Cat6 tốc độ lên đến 150 Mbps Cat9 (những máy đời nhất), tốc độ lên đến 200 Mbps 3.4 Khái quát trình quy hoạch mạng LTE Quy hoạch mạng LTE bao gồm ba bước : định cỡ hay gọi khởi tạo, quy hoạch chi tiết, vận hành tối ưu hóa mạng Hình 3.3: Khái quát trình quy hoạch mạng LTE 16 3.4.1 Dự báo lƣu lƣợng Dự báo số thuê bao : Dự báo sử dụng lƣu lƣợng tiếng: Dự báo sử dụng lƣu lƣợng số liệu: Dự phòng tƣơng lai : 3.4.2 Phân tích vùng phủ Để quy hoạch mạng vô tuyến cho hệ thống thông tin di động hệ thứ tư, bước ta cần khảo sát chi tiết: nơi cần phủ sóng kiểu phủ sóng cần cung cấp cho vùng 3.5 Quy hoạch mạng 4G LTE cho tỉnh ATTAPEU Áp dụng cách thức tính theo quy hoạch vùng phủ quy hoạch lưu lượng cho tỉnh Attapeu Từ diện tích tỉnh bán kính cell xác định dựa quỹ đường truyền ta tính số eNodeB lắp đặt tỉnh Từ số người sử dụng ước lượng tỉnh, kết hợp với MCS, băng thông kênh truyền, dựa công thức tính toán ta xác định số eNodeB lắp đặt cho tỉnh 3.5.1 Thu thập liệu ( diện tích, dân số, số thuê bao…) - Thống kê vào năm 2016: Tỉnh Attapeu - Dân số: 139.600 người - Diện tích: 10.320 km2 - Số thuê bao: 37,709 thuê bao - Số thuê bao phát sinh data ( 3G): 21,610 thuê bao - Tổng số trạm BTS 92, phủ sóng 140/147 bảnchiếm 140 bản(làng) , chiếm 95% - Tần số: 900 MHz 1800MHz - Băng thông: 20 MHz Diện tích tỉnh Attapeu 10.320 km2 với dân số 139.600 người, mật độ dân số 13 người/km2 theo thống kê năm 2016 17 Bảng 3.4: Diện tích dân số quận/huyện tỉnh Attapeu STT Quận/ huyện Diện tích Dân số (km2) (Người) Phouvong 2687 27,853 Sammakkhixai 2071 30,920 Sanamxai 1254 28601 Sanxai 2507 22,595 Saysetha 1801 29,631 3.5.2 Quy hoạch lựa chọn băng tần triển khai mạng 4G LTE Ở Attapeu(Lào) băng tần 900 MHz, 1800 MHz quy hoạch cấp phép cho mạng GSM, 1900-2200 MHz quy hoạch cấp phép cho 3G WCDMA/HSPA; băng tần 700 MHz sử dụng việc phát sóng truyền hình 3.5.3 Quy hoạch vùng phủ Tính bán kính cell Trước tiên, dựa vào tham số quỹ đường truyền để xác định suy hao đường truyền tối đa cho phép Khi dễ dàng tính bán kính cell biết mô hình truyền sóng áp dụng với môi trường khảo sát (Lmax = Lp) - Rcell = 10(Lp - L)/x (3.1) Lp = L’ + X lg R (3.2) Mô hình Hata - Okumura: L’= A+Blgfc – 13,821lghb - a(hm) + Lother (3.3) X =(44,9 – 6,551lghb) - Mô hình Walfisch – Ikegami L’ = 32,4 + 20lgfc + Lbsh + ka + kflgfc – 9lgb + Lrts X = (20 + kd) (3.4) 18 Sau tính kích thước cell, dễ dàng tính diện tích vùng phủ với ý diện tích vùng phủ phụ thuộc vào cấu hình phân đoạn trạm gốc Theo mô hình truyền sóng Hata, ta tính cự ly theo công thức: Lp – 69,55 – 2216 lg(f) + 13,82lg(hb) + a(hm) + k (3.5) dhata = 10 44,9 – 6,55lg(hb) Diện tích phủ sóng phụ thuộc vào cấu hình 3.5 cho thấy loại cấu hình site thường sử dụng: vô hướng ngang(Omnidirectional), 2đoạn ô, đoạn ô đoạn ô với giả thiết đoạn ô có hình lục giác đoạn ô có dạng tam giác cấu hình đầu hình thường áp dụng Site vô hướng ngang b, site đoạn ô c, site đoạn ô d, site đoạn ô d=R CellRadius D=R D>>2R D = 2R D=R Hình 3.4: kiểu site, a) Site vô hƣớng ngang, b) Site đoạn ô, c) Site đoạn ô Site đoạn ô Vì diện tích hình lục giác bằng: (3.6) Nên diện tích vùng phủ sóng site tính theo cự ly phủ sóng d sau: - Site vô hướng ngang: Ssite = 2,6 d2 - Site đoạn ô: Ssite = 1,3 d - Site đoạn ô: Ssite = 1,95 d - Site đoạn ô: Ssite = 2,6 d 19 Vậy số trạm cần triển khai tính từ diện tích cần quy hoạch(Splan)như sau: (3.7) 3.5.3.1 Tính quỹ đường lên cho LTE Ví dụ: tính quỹ đường lên LTE cho 64kbps với máy thu trạm gốc hai anten Bảng 3.5: Quỹ đƣờng truyền lên LTE S Thông số T Đơn Giá trị Kí Hiệu Ghi vị T Máy Phát ( trạm gốc) Công suất phát dBm 24 PTxm Khuếch đại anten dBi Gm -5 – 10 dBi Tổn hao Fi- dB Lfm Suy hao thể dB Lbody dBm 24 EIPRm = PTxm + Gm + Lfm - MS đường lên Công suất phát xạ đẳng hướng tương Lbody đương Máy Thu Hệ số tạp âm máy dB NF dBm -118.4 Ni = 30 + 10lgk + 10log290K thu trạm gốc Công suất tạp âm nhiệt đầu vào máy + 10lgB thu k = 1.3824 x 10-23 J/K Băng thông MHz 20 BW Công suất tạp âm dBm -116.4 N =NF +Ni máy thu 3- dB 20 Dự trữ nhiễu dB Mi Tỷ số SNR yêu cầu dB -7 Được lấy từ mô Khuếch đại anten dBi 18 Gb trạm gốc -10dB 15 -21 dBi Khuếch đại MHA dB GMHA Độ nhạy máy thu dBm -122.4 Pmin = (N + Mi) (dBm) + SNRr(dB) 10 Tổn hao đường dB 164.4 truyền cực đại Lmax= EIRPm– Pmin + Gb - Lf + GMHA Tính quỹ đường truyền xuống LTE 3.5.3.2 Ví dụ: quỹ đường xuống LTE cho 1Mb/s với máy thu trạm gốc hai anten Bảng 3.6: Quỹ đƣờng xuống ST Thông số T Đơn Giá trị Kí hiệu vị Máy Phát ( trạm gốc) Công suất phát dBm 46 PTxb Khuếch đại anten dBi 18 Gb Tổn hao phi + dB Lf dBm 62 EIRPm = PTxm+ Gb - Lf nối Công suất phát xạ đẳng hướng tương đương Máy Thu Hệ số tạp âm máy thu dB NF Công suất tạp âm dBm -104.5 Ni nhiệt đầu vào máy =30+10lgk+10lg290K+10lg(B)(t thu ùy băng tần sử dụng ) Công suất tạp âm máy thu Ghi dBm -97.5 N = Ni + NF 21 Dự trữ nhiễu dB Mi Bổ sung nhiễu kênh dB Mcch dBm -92.5 (N + I) (dBm) = N + Mi + Mcch điều khiển Tổng tạp âm + giao thoa Tỷ số SNR yêu cầu dB -9 SNRr , từ mô Độ nhạy máy thu dBm -101.5 Pmin= (N + I) (dBm) + SNRr Khuếch đại anten dBi Gb 10 Tổn hao phi + dB Lfm nối 11 Suy hao thể dB Lbody 12 Tổn hao đường dB 163.5 Lmax=EIRPb - Pmin+ Gm - Lf - truyền cực đại 3.5.3.3 Lbody So sánh quỹ đường truyền hệ thống GSM, HSPA, LTE Bảng 3.7: So sánh quỹ đƣờng lên hệ thống Quỹ đƣờng truyền lên hệ thống Đường lên GSM Thoại HSPA LTE Tốc độ liệu 12,2 64 64 Máy phát(đầu cuối di động) Công suất phát (dB) 33 23 23 Khuyếch đại anten (dBi) 0 Suy hao thể MS đường lên (dBm) 0 Công suất phát xạ đẳng hướng tương đương (dBm) 30 23 23 Máy thu (BS) Hệ số tạp âm máy thu trạm gốc (dB) - 2 Công suất tạp âm nhiệt đầu vào máy thu (dBm) -119,7 -108,2 -118,4 22 Công suất tạp âm máy thu (dBm) - -106,2 -116,4 Dữ trữ nhiễu (dB) Tỷ số SNR yêu cầu (dB) - -17,3 -7 Độ nhạy may thu (dBm) -114 -123,4 -123,4 Khuyếch đại anten (dBm) 18 18 18 Tổn hao phi + Bộ nối trạm gốc 0 Độ lợi chuyển giao mềm (dB) Tổn hao đường truyền (dB) 162 161,1 163,4 Bảng 3.8: So sánh quỹ đƣờng truyền xuống cửa hệ thống Quỹ đƣờng truyền xuống hệ thống Đường xuống GSM Thoại HSPA LTE Tốc độ liệu 12,2 1024 1024 Máy phát (trạm gốc) Công suất phát (dB) 44,5 46 46 18 18 18 Tổn hao phi + nối 2 Công suất phát xạ đẳng hướng tương đương (dBm) 60,5 62,5 62,5 Khuyếch đại anten (dBi) Máy thu (đầu cuối di động) Hệ số tạp âm máy (dB) - 7 Công suất tạp âm nhiệt đầu vào máy thu (dBm) -119,7 -108,2 -104,5 Công suất tạp âm máy thu (dBm) - -101,2 -97,5 Dữ trữ nhiễu (dB) 4 Tỷ số SNR yêu cầu (dB) - -5,2 -9 Độ nhạy maý thu (dBm) -104 -106 -106,5 23 Khuyếch đại anten(dBi) 0 Overhead kênh điều khiển(%) 20 20 Suy hao thể (dB) 0 Tổn hao đường truyền cực đại 161,5 163,4 163,5 3.5.4 Quy hoạch dung lƣợng Dung lượng lý thuyết mạng bị giới hạn số eNodeB đặt mạng Dung lượng mạng bị ảnh hưởng yếu tố mức can nhiễu, thực thi lập biểu, kỹ thuật mã hóa điều chế cung cấp Sau công thức dùng để tính số eNodeB tính khía cạnh dung lượng: Toàn tốc độ liệu (overalldatarate) Số eNodeB = (3.8) Dung lƣợng site(site capacity) Site capacity bội số thông lượng cell (cell throughput), tùy thuộc vào cấu hình cell site Tính toán cell throughput Để tính toán cell throughput trước tiên ta xét tốc độ bit đỉnh (peak bit rate) Tương ứng với mức MCS (điều chế mã hóa) với có kết hợp MIMO hay không tạo tốc độ bit đỉnh khác Tốc độ bit đỉnh tính theo công thức sau: (3.9) Bảng 3.9: Tốc độ bit đỉnh tƣơng ứng với tốc độ mã hóa băng thông MCS QPSK1/2 Kỹ thuật anten sử dụng Dòng đơn Tốc độ bit đỉnh sóng mang / băng thông 72/1.4 MHz 180/3 300/5 MHz 600/10 MHz 1200/20 MHz MHz 2 14 24 16QAM1/2 Dòng đơn 7 14 28 16QAM3/4 Dòng đơn 6 10 21 43 64QAM3/4 Dòng đơn 9 16 32 64 64QAM4/4 Dòng đơn 13 21 43 86 64QAM3/4 2x2 MIMO 19 32 64 129 64QAM4/4 2x2 MIMO 10 25 43 86 172 Tương ứng với MCS tốc độ bit đỉnh mức SINR, ta xét điều kiện kênh truyền AWGN nên SNR dùng thay cho SINR, tốc độ bit đỉnh xem dung lượng kênh Dựa vào công thức dung lượng kênh Shannon: C1 = BW1 log2(1+SNR) (3.10) Ta suy SNR : SNR = 2C1/BW1-1 (3.11) Trong BW1 băng thông hệ thống (chẳng hạn MHz, 3MHz…20MHz) Từ SNR tìm ta tính thông lượng cell (cell throughput) qua công thức sau: C = F BW log2(1+SNR) Trong BW băng thông cấu hình chiếm 90% băng thông kênh truyền băng thông kênh truyền từ 3-20 MHz Đối với băng thông kênh truyền MHz, băng thông truyền chiếm 77% băng thông kênh truyền Vì triển khai kênh truyền 1.4 MHz, hiệu suất sử dụng phổ thấp so với băng thông 3MHz Băng thông cấu hình tính theo công thức sau: (3.12) Nsc số sóng mang khối tài nguyên (RB), Nsc = 12 Ns số ký tự OFDM subframe Thông thường 14 ký tự sử dụng CP thông thường 25 Nrb số khối tài nguyên (RB) tương ứng với băng thông hệ thống (băng thông kênh truyền) Chẳng hạn băng thông kênh truyền MHz có RB phát Tính toán overalldatarate Overalldatarate tính toán theo công thức sau: Overalldatarate = Số người sử dụng x Tốc độ bit đỉnh x Hệ số OBF Với hệ số OBF = 20 Bảng 3.10 Giá trị băng thông cấu hình tƣơng ứng với băng thông kênh truyền Băng thông kênh truyền(MHz) 1,4 10 15 20 Số RB định cho băng thông kênh truyền 15 25 50 75 100 Băng thông cấu hình 08 13 18 F hệ số sửa lỗi, F tính toán theo công thức sau: (3.13) Trong đó: Tframe thời gian frame Có giá trị 10 ms Mỗi frame bao gồm 10 subframe subframe có giá trị 1ms Tcp tổng thời gian CP tất ký tự OFDM vòng frame Chiều dài khoảng bảo vệ cho ký tự OFDM 5.71 µs CP ngắn 16.67 µs CP dài Mỗi frame bao gồm 10 subframe, subframe lại bao gồm slot mà slot bao gồm ký tự OFDM Do Tcp có giá trị 14x10x5.71 = 779.4 µs hay 14x10x16.67 = 33ms Các thông số đầu vào tính toán dung lượng phần tử mạng(eNodeB): Băng thông: dựa cầu hình sử dụng băng thông cung cấp ta tính chi phí tổn hao băng thông đưa băng khả dụng 26 Hiệu suất sử dụng băng thông: với cầu hình MIMO định ta xác định hiệu suất băng thông tương ứng Các thông số đầu ra: - Từ dung lượng phần tử ta xác định số lượng đầu cuối đáp ứng đồng thời( dựa tốc độ số liệu yêu cầu Rsub trung bình LBH ) - Với ước lượng người dùng ta tính số site cần lắp đặt - Ta tính dung lượng tổng cần đáp ứng (số site dung lượng site eNodeB) (3.14) (3.15) Từ ta có: (3.16) LBH Tải trung bình RBH Tốc đọ số liệu yêu cầu Abh Tốc đọ số liệu cao điểm Ofactor Hệ số đăng ký vượt Nsector Đoạn ô site Ntotal Số người dùng cần phục vụ Nsite Số site Nsub Số thuê bao quản lý 27 Bảng 3.11 ta tính số site, số thuê bao dựa yêu cầu người dùng: Với dung lượng ô 35Mb/s, tốc độ dự liệu yêu cầu Rsub biến đổi(ví dụ = 3), tốc độ số liệu cao điểm Abh – người sử dụng = 50kb/s, hệ số đăng ký vượt 20 có đoạn ô site ta áp dụng vào bảng tính cho kết sau: Số thuê bao dùng đồng thời với tốc độ 3M là: 12 Số thuê bao dùng đồng thời cao điểm là: 350 Số site cần dùng để đáp ứng 21,610 người là: 62 Bảng 3.11: Tính đƣợc dung lƣợng số site Băng thông (MHz) 20 Dung lương ô Ccap 35 Tải trung bình Lbh 0,5 Tốc độ số liệu yêu cầu Rsub (MB/s) Tốc độ số liệu cao điểm (kb/s)Abh_ người sử dụng 50 Hệ số đăng ký vượt Ofactor 20 Đoạn ô site Nsector Số thuê bao dùng đồng thời 11,667 Số thuê bao quản lý 350 Số thuê bao người dùng cần phục vụ Ntotal 21,610 Số site 61,742 3.6 Kết luận chƣơng Chương trình bày mạng viễn thông Lào, tình hình phát triển dịch vụ nhà cung cấp mạng viễn thông, nội dung triển khai thử nghiệm kỹ thuật 4G LTE năm vừa qua Khái quát tỉnh ATTAPEU bao gồm trí địa lý, xã hội, hệ thống giao thông, kinh tế, thu thập liệu ( diện tích, dân số, số thuê bao…) tỉnh Nội dung chương trình bày khái quát trình quy hoạch mạng 4G LTE tính toán quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến(cụ thể tính số eNodeB) cho tỉnh ATTAPEU 28 KẾT LUẬN Luận văn tốt nghiệp với đề tài “Quy hoạch mạng 4G LTE cho tỉnh ATTAPEU” thực nội dung: Chương I: Trình bày phát triển, nét đặc trưng ưu nhược điểm mạng thông tin di động hệ 1, 2, 4G Đồng thời giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin di động hệ 4G LTE, nêu tính bật mục tiêu hướng đến tương lai Chương II: Trình bày kiến trúc mạng 4G LTE cấu hình kiến trúc hệ thống sở bao gồm phần tử mạng giao diện chuẩn kiến trúc tổng quan mạng LTE Ngoài tìm hiểu kỹ thuật truy nhập sử dụng LTE Cho biết LTE phối hợp nhiều kỹ thuật, đó, sử dụng kỹ thuật OFDMA đường xuống sử dụng kỹ thuật SC-FDMA cho đường lên Chương III: Trình bày mạng viễn thông Lào, tình hình phát triển dịch vụ nhà cung cấp mạng viễn thông, nội dung triển khai thử nghiệm kỹ thuật 4G LTE năm vừa qua Khái quát tỉnh ATTAPEU bao gồm trí địa lý, xã hội, hệ thống giao thông, kinh tế, thu thập liệu ( diện tích, dân số, số thuê bao…) tỉnh Nội dung chương trình bày khái quát trình quy hoạch mạng 4G LTE tính toán quy hoạch mạng truy nhập vô tuyến(cụ thể tính số eNodeB) cho tỉnh ATTAPEU Học viên hy vọng luận văn tài liệu tham khảo tốt việc quy hoạch mạng 4G LTE cho Lào tỉnh ATTAPEU Mặc dù có nhiều cố gắng đồ án không tránh khỏi hạn chế định, em mong nhận ý kiến đóng góp thầy cô giáo để đồ án hoàn thiện 29 ... liên quan đến mạng 4G LTE lý thuyết quy hoạch mạng 4G LTE Mục đích cuối luận văn tiến hành quy hoạch mạng 4G LTE cho tỉnh ATTAPEU 4 Nội dung luận văn bao gồm: Chƣơng 1: Tổng quan mạng hệ thống... quát trình quy hoạch mạng LTE Quy hoạch mạng LTE bao gồm ba bước : định cỡ hay gọi khởi tạo, quy hoạch chi tiết, vận hành tối ưu hóa mạng Hình 3.3: Khái quát trình quy hoạch mạng LTE 16 3.4.1... Để quy hoạch mạng vô tuyến cho hệ thống thông tin di động hệ thứ tư, bước ta cần khảo sát chi tiết: nơi cần phủ sóng kiểu phủ sóng cần cung cấp cho vùng 3.5 Quy hoạch mạng 4G LTE cho tỉnh ATTAPEU