Đồ án Kỹ thuật tái sử dụng tần số phân đoạn để giảm nhiễu CCI và ICIC trong hệ thống 4G LTE
Công nghệ LTE đang được nghiên cứu và phát triển rộng rãi trên thế giới; cung cấp cho người dùng tốc độ truy cập dữ liệu nhanh lên đến hàng trăm Mb/s thậm chí đạt 1Gb/s, cho phép phát triển thêm nhiều dịch vụ truy cập sóng vô tuyến mới dựa trên nền tảng hoàn toàn IP Hệ thống LTE sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM cho đường xuống. Trong hệ thống này thì mỗi người dung được cấp phát một số sóng mang con khác nhau và các sóng mang con này trực giao với nhau với hiệu suất sử dụng phổ cao và linh hoạt trong việc phân bổ tần số cho người dụng. Tuy nhiên hiệu suất của một mạng LTE đa tế bào (multi-cells) lại bị giảm đi đáng kể do có sự xuất hiện của nhiễu đồng kênh – CCI và nhiễu liên Cell – ICIC làm ảnh hưởng đến tín hiệu của hệ thống. Để cải thiện chất lượng, cũng như hiệu suất sử dụng tài nguyên mạng, các nhà nghiên cứu đã đề xuất những phương án mới trong đó có kĩ thuật tái sử dụng tần số cho hệ thống LTE
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Kỹ thuật tái sử dụng tần số phân đoạn để giảm nhiễu CCI và ICIC trong hệ thống 4G LTE, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
GVHD: Ths.CHU TUẤN LINHKỸ THUẬT TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐ PHÂN ĐOẠN ĐỂ GIẢM NHIỄU CCI VÀ ICIC TRONG HỆ THỐNG 4G LTESVTH : ĐINH VĂN KHANGLỚP : D11VT6MSV : B112101272HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGKHOA VIỄN THÔNG IĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC1NỘI DUNG TRÌNH BÀYTẠP ÂM AWGN, NHIỄU CCI, NHIỄU ICIC1232CÁC KĨ THUẬT TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐMÔ PHỎNG KĨ THUẬT FR1, FR3, FFRMỘT SỐ LOẠI NHIỄU TRONG HỆ THỐNG THÔNG TINTạp âm AWGNPn=B.N0 Pn=B.N03 Nhiễu đồng kênh CCI và liên Cell ICIC Pc = Công suất tín hiệu thu mong muốn. Pi = Công suất nhiễu thu đượcĐể đánh giá mức độ ảnh hưởng của tạp âm và nhiễu, đồ án sử dụng tham số SỈN được tính như sau:MỘT SỐ LOẠI NHIỄU TRONG HỆ THỐNG THÔNG TINC/I=10log(Pc/Pi)4 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM NHIỄU ICIC5CÁC THAM SỐ CƠ BẢNCác tham số cơ bản để mô hình hóa các kỹ thuậtGọi C1, C2.C7 là tên gọi của các Cell trong 1 cụm 7 Cell điển hình trong mạng đa tế bào. Các kỹ thuật tái sử dụng tần số dựa trên việc tối ưu 3 tham số:6B = {B1, B2...........B7}: tổ hợp các băng tần (sub-band) được phân bổ cho mỗi Cell.P = {p1, p2,.pq}: tổ hợp mức công suất phát đối với băng tần con trong 1 Cell (p1< p2<<pq.)R = {r1, r2rs}: Bán kính của những vùng đồng tâm sử dụng tần số khác nhau trong 1 Cell (r1< r2 << rs.)Mô hình kỹ thuật SFRKỸ THUẬT TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐ CƠ BẢN Mô hình FR1B = {B1}, R = {c1} P= {p1}c1 = c2== c7 = {B(p1,r1)}b. Mô hình FR3 B = {B1,B2,B3}, R = {r1} P= {p1}c1= {B1(p1,r1) B2(0,0) B3(0,0)}c2 = c4 = c6 = {B1(0,0) B2(p1,r1) B3(0,0)}c3 = c5 = c7= {B1(0,0) B2(0,0) B3(p1,r1)}7KỸ THUẬT TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐ TỪNG PHẦN PFRPFR - Partial Frequency Reuse B = {B1,B2,B3, B4}R = {r1,r2} P = {p1, p2}c1= {B1(p1,r1) B2(p1,r2) B3(0,0) B4(0,0)}c2 = c4 = c6 = {B1(p1,r1) B2(0,0) B3(p1,r2) B4(0,0)}c3 = c5 = c7= {B1(p1,r1) B2(0,0) B3(0,0) B4(p1,r1)}8KỸ THUẬT TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐ MỀM - SFRSFR - Soft Frequency ReuseB={B1,B2,B3}R={r1,r2}P={p1,p2}C1= { B1(p1, r1) B2(p1, r1) B3(p2 , r2)}C2=C4=C6={ B1(p1, r1), B2(p2, r2) B3(p1, r1)}C3=C5=C7={ B1(p2, r2), B2(p1, r1) B3(p1, r1)}9KỸ THUẬT TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐ PHÂN ĐOẠN MỀM - SFFRSFFR - Soft Fractional Frequency ReuseB={B1,B2,B3,B4}R={r1,r2}P={p1,p2}C1= { B1(p1, r1) B2(p1, r1) B3(p1, r1) B4(p2 , r2)}C2=C4=C6= {B1(p1, r1), B2(p1, r1) B3(p2 , r2)} B4(p1, r1)}C3=C5=C7= {B1(p1, r1), B2(p2, r2) B3(p1 , r1)} B4(p1, r1)}10KỸ THUẬT TÁI SỬ DỤNG TẦN SỐ PHÂN ĐOẠN TIÊN TIẾN - EFFREFFR - Enchanced Fractional Frequency ReuseB= { B1,B2,B3, B4,B5, B6}R= {r1,r2}P= {p1,p2}C1= { B1(p2, r2) B2(p1, r1) B3(x,x) B4(p1 ,r1) B5(x,x) B6(p2, r2)}C2=C4=C6= { B1(x,x) B2(p1, r1) B3( p2,r2) B4(p1 ,r1) B5(x,x) B6(p2, r2)}C3=C5=C7= { B1(x,x) B2(p1, r1) B3( x,x) B4(p1 ,r1) B5( p2,r2) B6(p2, r2)}11MÔ PHỎNGMô tả quá trình mô phỏngSử dụng mô hình mạng gồm 19 Cell có kích thước đồng nhất với mật độ người dùng phân bố đều trên Cell, tính toán các trên Cell trung tâm.Thực hiện mô phỏng 3 kĩ thuật FR1, FR3 và FFR để tối ưu 2 tham số cho FFR là:Bán kính vùng trung tâm Cell thông qua tham số SINRBăng tần phân bổ cho vùng trung tâm Cell12MÔ PHỎNGCÁC CÔNG THỨC DÙNG CHO MÔ PHỎNGTổn hao do môi trường tính theo mô hình COST 231 Hata cho khu đô thị:f (Mhz) là tần số sóng mang; Hb , Hr chiều cao anten phát, anten thu, d(Km) là khoảng cách giữa anten thu và anten phátVới vùng đô thị: cm=3 dB,13 Tỷ số tỷ hiệu trên tổng nhiễu và tạp âm: là tổn hao do môi trường giữa anten phát b và aten thu x là công suất phát sóng mang n của trạm gốc b. là hệ số suy hao năng lượng do pha đinh gây ra trên kênh. là công suất của tạp âm AWGN. là tổng công suất nhiễu của tất cả các trạm gốc khác mà tần số n thuộc dải tần mà nó phát. Với j là chỉ số của Cell và k là số lượng tế bào đồng kênh.MÔ PHỎNGCÁC CÔNG THỨC DÙNG CHO MÔ PHỎNGDung lượng sóng mang con tính theo định lý Shannon: là băng tần cấp phát cho mỗi sóng mang con.SINRx,n là tỷ số tín hiệu trên tạp âm và nhiễu tại vị trí aten thu.Gọi Nx là số sóng mang con người dung x được phân bổ, dung lượng người dung bằng: Cx = N.Cx,nTham số đánh giá mức đồng đều về mặt dung lượng ở các vị trí cách trạm gốc khoảng cách Ri là:Với X là số người dung trong Cell, maxCRi là dung lượng tại vùng vành khuyên bán kính Ri và Ri-114 MÔ PHỎNGBảng các tham số sử dụng trong quá trình mô phỏng15Tham sốGiá trịĐơn vịBăng thông hệ thống20MhzBăng tần của nhóm sóng mang con15KhzTần số sóng mang2000MhzBán kính Cell1000mKhoang giao nhau giua 2 Cell40mMô hình kênh3GPP Typical Urban Tổn hao do môi trườngCost 231 Hata ModeldBCông suất phát của BS46dBmMật độ phổ công suất tạp âm-174Dbm/HzNgưỡng SINR8dBMật độ người dung0.02Người/m2Băng tần vùng trung tâm Cell15MhzTÀI LIỆU THAM KHẢO Abdel-Baset Hamza-Khaled Elsayed., Advanced Performance Boosting Techniques in 4th Generation Wireless Systems Work Package 4: Inter-Cell Interference Coordination, 13 -31 (2012). Dimitrios Bilios - Christos Bouras, ,Optimization of Fractional Frequency Reuse in Long Term Evolution Networks (2012).Virpartap Singh & Gagandeep Kaur, Inter-Cell Interference Avoidance Techniques in OFDMA based Cellular Networks: A Survey (2015). T. Siva Priya, Optimised COST-231 Hata Models for WiMAX Path Loss Prediction in Suburban and Open Urban Environments (2010). 16Thank You !HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG17
