QUY HOẠCH MẠNG 4G LTE VÀ ÁP DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH

1. GVHD : Th.S Lê Thị Cẩm Hà
SVTH : Trần Văn Cường
Lớp : Điện Tử Viễn Thông K-33A
Đề tài:
BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1
QUY HOẠCH MẠNG 4G LTEQUY HOẠCH MẠNG 4G LTE
VÀ ÁP DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNHVÀ ÁP DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

2. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ
MẠNG 4G LTE
CHƯƠNG II: CẤU TRÚC MẠNG 4G LTE VÀ NHỮNG VẤN
ĐỀ LIÊN QUAN
CHƯƠNG III: QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP DỤNG CHO
TỈNH BÌNH ĐỊNH
2
CHƯƠNG IV : MÔ PHỎNG
NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

3. Tiến trình phát triển của thông tin di động
3
TỔNG QUAN VỀ TTDĐ VÀ MẠNG 4G

4. Các ưu điểm nổi bật của 4G
4
• Tốc độ dữ liệu cao
• Tăng hiệu quả sử dụng phổ
• Giảm thời gian trễ
• Cấu trúc mạng đơn giản
• Độ rộng băng tần linh hoạt
• Giá thành rẻ
• Chất lượng dịch vụ cao
TỔNG QUAN VỀ TTDĐ VÀ MẠNG 4G

5. Cấu trúc LTE
5
CẤU TRÚC MẠNG 4G

6. 6
- Tăng tốc độ truyền dữ liệu
- Đảm bảo hiệu suất khi di chuyển
-Giảm thời gian chuyển đổi trạng thái trên mặt
phẳng điều khiển
- Giảm độ trễ ở mặt phẳng người dùng
- Giảm chi phí
CẤU TRÚC MẠNG 4G
Mục tiêu thiết kế LTE

7. Các kỹ thuật sử dụng trong LTE
 Kỹ thuật truy cập phân chia theo tần số trực giao OFDMA
 Kỹ thuật SC-FDMA
 Kỹ thuật MIMO
 Mã hóa Turbo
7
CẤU TRÚC MẠNG 4G

8. Chuyển giao đối với LTE
8
Các loại chuyển
giao
Chuyển giao bên trong LTE Chuyển giao với các mạng khác
Chuyển giao
cùng tần số
Chuyển giao
khác tần số
GERANUTRAN
CẤU TRÚC MẠNG 4G

9. QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP
DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH
 Dự báo lưu lượng
• Dự báo số thuê bao.
• Dự báo sử dụng lưu lượng.
• Dự phòng tương lai.
 Phân tích vùng phủ
• Khảo sát các chi tiết nơi cần phủ sóng.
• Ưu tiên vùng phủ sóng ở các khu vực quan trọng.
9

10. 10
Huyện Diện tích (Km2
) Dân số (người)
TP Quy Nhơn 284 260000
TX An Nhơn 242 189000
Tuy Phước 285 190000
Hoài Nhơn 413 220000
Phù Cát 679 194000
Phù Mỹ 549 187000
Tây Sơn 708 136000
Hoài Ân 744 95000
Vĩnh Thạnh 701 27000
Vân Canh 798 23000
An Lão 690 24000
Tổng 6093 1.5 triệu người
QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP
DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH

11. Lp
= 69.55 + 26.16lgfc
– 13.82lghb
– a(hm
) + (44.9 – 6.55lghb
)lgr
a(hm
) = 8.29(lg1.54hm
)2
– 1.1
 Mô hình Hata-Okumura
 Đối với thành phố lớn
fc ≥ 400 MHz
fc ≤ 200 MHz
 Đối với thành phố trung bình
a(hm
) = (1.11lgfc
- 0.7)hm
– (1.56lgfc
– 0.8)
 Vùng ngoại ô Lp
= Lp(thành phố)
- 2 4.5
28
lg
2
−










 cf
 Nông thôn Lp
= Lp(thành phố)
- 4.78 94.40lg33.18)(lg 2
−+ cc ff
a(hm) = 3.2(lg11.75hm)2 – 4.97
11
QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP
DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH
Các mô hình truyền sóng

12.  Mô hình Walfish_Ikegami
Suy hao trung bình Lp= Lf + Lrts + Lmsd
 Trường hợp tia nhìn thẳng (LOS):
Lp
= 42.6 + 26lgr + 20lgfc
 Trường hợp tia không nhìn thẳng (NLOS):
Lp
= 32.4 + 20lgr + 20lgfc
+ Lrts
+ Lmsd
12
Trong đó: Lf là suy hao trong không gian tự do.
Lrts là nhiễu xạ mái nhà – phổ và suy hao tán xạ.
Lmsd là suy hao do các vật che chắn.
QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP
DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH

13. Công thức tính bán kính Cell là: Rcell
= 10(Lp – L’)/X
Tính bán kính Cell
 Mô hình Hata - Okumura:
X = (44.9 – 6.55lghb)L’ = 69.55 + 26.16lgfc – 13.82lghb – a(hm);
 Mô hình Walfish_Ikegami:
• LOS
L’ = 42.6 +20lgfc ; X = 26
• NLOS
L’ = 32.4 +20lgfc + Lbsh + ka + kflgfc – 9lgb + Lrts
X = 20 + kd
13
QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP DỤNG
CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH

14. Scell = K. R2
 Diện tích vùng phủ đối với một cell
K: Là hệ số cấu hình site
Cấu hình site Vô hướng 2 sector 3 sector 6 sector
K 2.6 1.3 1.95 2.6
 Số eNodeB
eNodeB = S/Scell
14
QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP DỤNG
CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH
Tính bán kính Cell

15.  Quy hoạch dung lượng
Số eNodeB =
capacitySite
arateOveralldat
Trong đó: - Overalldatarate là toàn bộ tốc độ dữ liệu.
- Site capacity là là bội số của thông lượng cell.
 Tính toán cell throughput
ms
subframetuykôS
conmangngosôS
Hz
bitôS
1
′′
×′′×
′
• Tốc độ bit đỉnh =
• SNR
C1 = BW1 log2
(1+SNR)
SNR = 2(C1/BW1)-1
15
QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP
DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH

16. C = F BW log2
(1+SNR)
 Cell throughput (C)
Trong đó: BW là băng thông cấu hình
Tsub
NrbNsNsc
BW
××
=
F là hệ số sửa lỗi
2/
42/
NsNsc
NsNsc
Tsub
TcpTframe
F
×
−×
×
−
=
 Tính toán Overalldatarate
• Hệ số OBF OBF = PAPR Hệ số utilisation
 Overalldatarate = Số user x Tốc độ bit đỉnh x Hế số OBF
• Số User Số User = 30% Số dân
Số eNodeB =
capacitySite
arateOveralldat
 Số eNodeB
16
QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP DỤNG CHO
TỈNH BÌNH ĐỊNH

17. Quỹ đường truyền lên
Tốc độ dữ liệu 64 kbps
Trạm phát (UE)
Công suất phát (dBm) 24 PTxm
Độ lợi anten (dBi) 0 Gm
Tổn hao cơ thể (UE) (dB) 0 Lb
Công suất phát xạ đẳng hướng tương
đương EIRP (dBm)
24 EIRPm = PTxm + Gm - Lb
Trạm thu (BS)
Hệ số tạp âm máy thu (dB) 2 NF
Tạp âm nhiệt (dBm) -118.4 Nt = 30+10lgk+10lg290K+10lg(360KHz)
Tạp âm nền máy thu (dBm) -116.4 N = NF + Nt
SINR (dB) -7 SNRr
(lấy từ mô phỏng)
Độ nhạy máy thu (dBm) -123.4 Pmin
= N + SNRr
Độ dự trữ nhiễu (dB) 2 Mi
Tổng tạp âm nhiễu + giao thoa (dBm) - 114.4 N + I = N + Mi
Tổn hao feeder (dB) 2 Lf
Độ lợi anten trạm thu (dBi) 18 Gb
Khuếch đại MHA (dB) 2 GMHA
Suy hao đường truyền lớn nhất (dB) 163.4 Lmax = EIRPm – Pmin – Mi – Lf + Gb + GMHA
17
QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP
DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH

18. Quỹ đường truyền xuống
Tốc độ dữ liệu 1 Mbps
Trạm phát (BS)
Công suất phát (dBm) 46 PTxb
Độ lợi anten phát (dBi) 18 Gb
Tổn hao phi đơ và bộ nối (dB) 2 Lf
Công suất phát xạ đẳng hướng tương đương
(dBm)
66 EIPRb
= PTxb
+ Gb
- Lf
Trạm thu (UE)
Hệ số tạp âm máy thu (dB) 7 NF
Tạp âm nhiệt (dBm) -104.4 Nt =30+10lgk+10lg290K+10lg(9MHz)
Tạp âm nền máy thu (dBm) -97.4 N = NF + Nt
SINR (dB) -10 SNRr
(lấy từ mô phỏng)
Độ nhạy máy thu (dBm) -107.4 Pmin
= N + SNRr
Độ dự trữ nhiễu (dB) 3 Mi
Tổng tạp âm nhiễu + giao thoa (dBm) -94.4 N + I = N + Mi
Bổ sung nhiễu kênh điều khiển (dB) 1 Mchh
Độ lợi anten trạm thu (dBi) 0 Gm
Tổn hao cơ thể (dB) 0 Lb
Suy hao đường truyền lớn nhất (dB) 165.4
Lmax=EIRPb - Pmin + Gm - Mi – Lb - Mchh 18
QUY HOẠCH MẠNG 4G VÀ ÁP
DỤNG CHO TỈNH BÌNH ĐỊNH

19. Kết quả cho quy hoạch vùng phủ
19
MÔ PHỎNG

20. Kết quả cho quy hoạch dung lượng
20
MÔ PHỎNG

21. Tối ưu số trạm
21
MÔ PHỎNG

22. 22
Em xin chân thành cảm ơn hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp và các bạn đã
lắng nghe. Em rất mong nhận được những ý kiến đánh giá, góp ý của các thầy,
cô và các bạn.