báo cáo thuyết trình TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG 4G

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH
• Chương 1: Giới thiệu
• Chương 2: Tổng quan mạng di động 4G.
• Chương 3: Vấn đề quy hoạch mạng LTE.
• Chương 4: Tính toán quy hoạch 4G quận Thủ Đức.
• Chương 5: Mô phỏng quy hoạch 4G quận Thủ Đức.
• Chương 6: Kết luận và hướng phát triển đề tài.

TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG 4G
Tiến trình phát triển của thông tin di động
So sánh các công nghệ mạng 3G và 4G
Tính
năng chính
Mạng 3G

Mạng 4G

Tốc
độ dữ liệu
384 kbps
đến 2 Mbps
20
- 100 Mbps
Băng
tần
1.8
- 2.4 GHz
2
- 8 GHz
Băng
thông

5 MHz

Khoảng
100 MHz
Kỹ
thuật chuyển mạch
Mạch
điện và gói
Hoàn toàn
kỹ thuật số với gói
tin
thoại
Công
nghệ truy cập vô tuyến IP
WCDMA, CDMA
-
2000,
IPv4.0, IPv5.0, IPv6.0

OFDMA, MC
-CDMA, Ipv6.0
TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG 4G (tt)
Các đặc điểm chính của công nghệ LTE
Băng tần 1.25 – 20 MHz
Song công FDD, TDD, bán song công FDD
Di động 350 km/h
Đa truy nhập Đường xuống OFDMA
Đường lên SC-FDMA
MIMO Đường xuống 2 x 2 ; 4 x 2 ; 4 x 4
Đường lên 1 x 2 ; 1 x 4

Tốc độ dữ liệu đỉnh
trong 20MHz
Đường xuống: 173 và 326 Mb/s tương ứng với cấu hình
MIMO 2 x 2 và 4 x 4
Đường lên: 86Mb/s với cấu hình 1 x 2 anten
Điều chế QPSK,16 QAM và 64 QAM
Mã hóa kênh Mã tubo
Các công nghệ khác Lập biểu chính xác kênh, Liên kết thích ứng
Điều khiển công suất, ICIC và ARQ hỗn hợp

TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG 4G (tt)
TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG 4G (tt)
eNodeB kết nối tới các nút logic khác và các chức năng chính
TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG 4G (tt)
VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
Quá trình quy hoạch cell
2.2 Vấn đề về cell
Có 2 loại cell chính
 Cell đẳng hướng
 Cell sector
Cell đẳng hướng và cell hình quạt Tách chia cell thành 3
VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
 Dự báo lưu lượng
 Dự báo số thuê bao
 Dự báo sử dụng lưu lượng thoại
 Dự báo sử dụng lưu lượng dữ liệu
 Dự phòng tương lai
 Phân tích vùng phủ
VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
 Quy hoạch giả định

 Định kích thước ban đầu
 Bảng tính kích thước ban đầu
 Thiết lập quy hoạch giả định
 Lựa chọn vị trí
 Yêu cầu sóng vô tuyến và truyền dẫn
 Chiều cao anten
VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
2.5 Quy hoạch vùng phủ
Quỹ đường truyền
VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
Tốc độ dữ liệu 64 kbps
Trạm phát (UE)
Công suất phát (dBm) 24 a
Độ lợi anten (dBi) 0 b
Tổn hao cơ thể (dB) 0 c
Công suất phát xạ đẳng hướng tương
đương EIRP (dBm)
24 d = a + b – c
Trạm thu (BS)
Hệ số tạp âm máy thu (dB) 2 e
Tạp âm nhiệt (dBm) -118.4 f = k(Boltzmann)x T(290K)x B(360KHz)
Tạp âm nền máy thu (dBm) -116.4 g = e +f
SINR (dB) -7 h (lấy từ mô phỏng)
Độ nhạy máy thu (dBm) -123.4 i = g + h
Độ dự trữ nhiễu (dB) 2 j
Suy hao cáp (dB) 2 k
Độ lợi anten trạm thu (dBi) 18 l
Độ lợi MHA (dB) 2 m
Suy hao đường truyền lớn nhất (dB) 163.4 = d – i – j – k + l + m
Quỹ đường lên

VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
Quỹ đường xuống
Tốc độ dữ liệu 1 Mbps
Trạm phát (BS)
Công suất phát (dBm) 46 a
Độ lợi anten (dBi) 18 b
Suy hao cáp (dB) 2 c
Công suất phát xạ đẳng hướng
tương đương EIRP (dBm)
62 d = a + b – c
Trạm thu (UE)
Hệ số tạp âm máy thu (dB) 7 e
Tạp âm nhiệt (dBm) -104.5 f = k(Boltzmann) x T(290K) x B(9MHz)
Tạp âm nền máy thu (dBm) -97.5 g = e +f
SINR (dB) -10 h (lấy từ mô phỏng)
Độ nhạy máy thu (dBm) -107.5 i = g + h
Độ dự trữ nhiễu (dB) 3 j
Điều khiển kênh trên không (dB) 1 k
Độ lợi anten trạm thu (dBi) 0 l
Tổn hao cơ thể (dB) 0 m
Suy hao đường truyền lớn nhất
(dB)
163.4 = d – i – j – k + l – m
VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
 Mô hình Hata-Okumura
VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
L
p
= A + Blgf
c

– 13.82lgh
b
– a(h
m
) + (44.9 – 6.55lgh
b
)lgr

Đối với thành phố nhỏ và trung bình
a(h
m
) = (1.11lgf
c
- 0.7)h
m
– (1.56lgf
c
– 0.8) (dB)
Đối với thành phố lớn
a(h
m
) = 8.29(lg1.54h
m
)
2
– 1.1 (dB) ; f
c
200 MHz

hay a(h

m
) = 3.2(lg11.75h
m
)
2
– 4.97 (dB) ; f
c
≥ 400 MHz

VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
Mô hình Walfish-Ikegami
L
p
= L
f
+ L
rts
+ L
msd

Với trường hợp tia nhìn thẳng (LOS):
L
p
= 42.6 + 26lgr + 20lgf
c

Với trường hợp tia không nhìn thẳng (NON LOS):
L
p
= 32.4 + 20lgr + 20lgf

c
+ L
rts
+ L
msd

VẤN ĐỀ QUY HOẠCH MẠNG LTE (tt)
Tính bán kính cell
R
cell
= 10
(Lp – L’)/X =>
S = K. R
2

Mô hình Hata - Okumura:
L’ = A + Blgf
c
– 13.82lgh
b
– a(h
m
) + L
other
X = (44.9 – 6.55lgh
b
)
Mô hình Walfisch – Ikegami:
-NON-LOS:
L’ = 32.4 +20lgf

c
+ L
bsh
+ k
a
+ k
f
lgf
c
– 9lgb + L
rts
X = 20 + k
d
-LOS:
L’ = 42.6 +20lgf
c
X = 26

TÍNH TOÁN QUY HOẠCH LTE QUẬN THỦ ĐỨC
Bản đồ quận Thủ Đức
TÍNH TOÁN QUY HOẠCH LTE QUẬN THỦ ĐỨC (tt)
Mô phỏng tính bán kính cell vùng A
TÍNH TOÁN QUY HOẠCH LTE QUẬN THỦ ĐỨC (tt)
Mô phỏng tính bán kính cell vùng B
TÍNH TOÁN QUY HOẠCH LTE QUẬN THỦ ĐỨC (tt)
Mô phỏng số BTS cần dùng
TÍNH TOÁN QUY HOẠCH LTE QUẬN THỦ ĐỨC (tt)
Mô phỏng tính dung lượng hệ thống
MÔ PHỎNG QUY HOẠCH LTE QUẬN THỦ ĐỨC
Kết quả khảo sát và tính toán

Vùng Vùng A (ngoại ô) Vùng B (đô thị)
Hệ số tải (%) 50 75
Độ lợi anten trạm gốc (dBi) 18 18
Mật độ thuê bao (thuê bao/km
2
) 100 500
Mô hình truyền sóng Hata-Okumura Walfisch-
Ikegami
Bán kính cell (km) 2 1
MÔ PHỎNG QUY HOẠCH LTE QUẬN THỦ ĐỨC (tt)
Dịch vụ Kết nối Không
kết nối Hoạt
động
đường
xuống
Hoạt
động
đường
lên
Hoạt
động
đường
lên +
xuống
Tổng cộng 59.8 27.4 14.8 5.6
VoIP (S1) 12.8 8.8 14.4 -
Web
Browsing
(S2)
47 18.6 0.4 -

Dịch vụ Ngư
ời
dùn
g
Hoạt
động
đường
xuống
Hoạt
động
đường
lên
Hoạt động
đường lên +
xuống
Tổng cộng 107.
6
63.6 27.4 16.6
VoIP (S1) 38.6 13.6 8.8 16.2
Web
Browsing
(S2)
69 50 18.6 0.4
Vùng A với bán kính cell 2000 m
MÔ PHỎNG QUY HOẠCH LTE QUẬN THỦ ĐỨC (tt)
Dịch vụ Ngư
ời
dùng
Hoạt
động

đường
xuống
Hoạt
động
đường
lên
Hoạt động
đường lên +
xuống
Tổng cộng 108.
2
66.6 24.6 17
VoIP (S1) 38.2 12.2 9.4 16.6
Web Browsing
(S2)
70 54.4 15.2 0.4
Dịch vụ Kết nối Không kết
nối Hoạt
động
đường
xuống
Hoạt
động
đường
lên
Hoạt
động
đường
lên +
xuống

Tổng cộng 63.2 24.6 16.2 4
VoIP (S1) 11.6 9.4 16.2 -
Web
Browsing (S2)
5.6 15.2 0.2 -
Vùng A với bán kính cell1500 m
MÔ PHỎNG QUY HOẠCH LTE QUẬN THỦ ĐỨC (tt)
Dịch vụ Ngườ
i
dùng
Hoạt động
đường
xuống
Hoạt
động
đường
lên
Hoạt động
đường lên +
xuống
Tổng cộng 588 329.3 175.6 83.1
VoIP (S1) 189.9 54.3 53.6 82
Web Browsing
(S2)
353.2 268.5 83.6 1.1
FTP Download
(S3)
44.9 6.5 38.4 0
Dịch vụ Kết nối Không kết
nối Hoạt

động
đường
xuống
Hoạt
động
đường lên
Hoạt
động
đường lên
+ xuống
Tổng cộng 299.7 175.3 75.5 37.5
VoIP (S1) 50 53.6 74.6 -
Web Browsing
(S2)
243.7 83.4 0.9 -
FTP Download
(S3)
6 38.3 0 -
Vùng B với bán kính cell 1000 m