TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas

230 Peržiūros - 0 Atsisiuntimai

Peržiūra

TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #0 TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #1 TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #2 TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #3 TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #4 TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #5 TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #6 TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #7 TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #8 TD-LTE kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimas #9

Ištrauka

VILNIAUS UNIVERSITETASFIZIKOS FAKULTETASRADIOFIZIKOS KATEDRARaimondas Girštautas TD-LTE tinklo kompiuterinis modeliavimas ir eksperimentinis įvertinimasMagistrantūros studijų baigiamasis darbas(studijų programa – TElekomunikacijų fizika ir elektronika)StudentasRaimondas GirštautasDarbo vadovasJuzef StatkevičKonsultantasDr. Rimvydas AleksiejūnasRecenzentasDoc. Vidas KalesinskasKatedros vedėjasProf. Jūras BanysVilnius 2016TurinysĮvadas31.Literatūros apžvalga41.1.LTE ryšio technologija41.2.OFDMA technologija51.3.Moduliacijos tipai61.4.Dažninis ir laikinis tankinimas71.5.Antenos81.6.Radijo ryšio sklidimo nuostoliai101.7.Signalo galia ir kokybė imtuve bei jo triukšmo ir interferencijos santykis131.8.Korinis ryšys142.TD-LTE tinklo planavimas162.1.TD-LTE tinklo planavimo parametrų aptarimas162.2.TD-LTE tinklo planavimo rezultatai163.LTE tinklo modeliavimas233.1.LTE tinklo modeliavimo įranga233.2.TD-LTE ir FD-LTE technologijų pagrindiniai parametrai ir metodika243.3.Modeliavimo rezultatai ir jų aptarimas254.Eksperimentinis TD-LTE tinklo įvertinimas314.1.Metodika ir eksperimentinė įranga314.2.Eksperimentiniai TD-LTE tinklo rezultatai33Išvados35Literatūra36Summary37ĮvadasPirmą kartą judrusis ryšys buvo pradėtas naudoti XX amžiaus 3-ajame dešimtmetyje, kai vežiojamos radijo stotys buvo pritaikytos karinėse, policijos bei priešgaisrinėse struktūrose. Tų laikų radijo stotys, be abejo, buvo sunkios, didelės ir galėjo dirbti tik vienpusėje vienalaikėje veikoje. Ilgainiui atsirado naujesnės sistemos sugebančios veikti dvipusėje vienalaikėje veikoje. Šiuolaikinio korinio judriojo ryšio era prasidėjo 1983 m., kai Europoje bei Amerikoje buvo pradėtos naudoti pirmosios kartos (angl. – Generation 1) analoginės ryšio sistemos, antrosios kartos (GSM) skaitmeninio ryšio sistemos buvo labai sėkmingos dėl savo technologijos pigumo, patogumo ir patikimumo, o trečiosios kartos sistemos (3G) pasižymėjo tuo, jog laisvai pasirenkama perduodamų-priimamų duomenų sparta nepriklausomai nuo pasirinktos vietos ir laiko [1]. Laikui bėgant, vystantis technologijoms judrusis ryšys tapo labai populiarus ir net būtinybė kasdieninėje veikloje, todėl atsirado poreikis didinti ryšio kokybę, mobilumą ir duomenų priėmimo - perdavimo spartą. LTE (angl. – Long-Term Evolution) era prasidėjo 2009 m., kai pirmą kartą ketvirtosios kartos (4G) mobiliojo ryšio sistema buvo paleista Osle ir Stokholme [2]. Ši technologija pasižymi [3]:Didele atsisiuntimo (iki 300 Mbps) ir išsiuntimo sparta (iki 75 Mbps);Mažų paketų perdavimo vėlavimas mažesnis nei 5 ms;Aukštu mobilumu (iki 120 km/h);Dažnių juostos pločiu, kuris siekia nuo 1,4 MHz iki 20 MHz;Narvelių dydžiu nuo dešimčių metrų (femto narveliams ir piko narveliams) iki 100 km (makro narveliams).Kadangi šiuo metu labai populiarios ir greitai vystosi didelio duomenų srauto belaidės perdavimo sistemos, tokios kaip LTE, todėl viena šio baigiamojo darbo dalis buvo pasirinkta atlikti akcinėje bendrovėje „Lietuvos radijo ir televizijos centras“ (LRTC), kuri šiuo metu, kaip tik plečiasi šioje srityje, o kita dalis, atlikta VU Telekomunikacijų mokslo centre, kuriame yra suteiktos visos sąlygos atlikti teorinius šios technologijos modeliavimo darbus. Tokia LTE bevielės plačiajuostės prieigos sistema gali tiekti spartų interneto ryšį, interaktyviąją didelės skiriamosios gebos televiziją, telefoniją, bei kitas paslaugas.Šio darbo tikslas yra atlikti bevielio TD-LTE tinklo planavimą „ICS Telecom“ programiniu paketu: teoriškai apskaičiuojant signalo pasiskirstymo ir greitaveikos žemėlapius, įvertinant geografinė vietą bazinių stočių įrengimui ir įvairių trukdžių įtaka ryšiui. Taip pat sumodeliuoti „GNU Octave“ programiniu paketu kelis šios tinklo scenarijus palyginant su FD-LTE technologija, bei atlikti eksperimentinį TD-LTE tinklo įvertinimą, lyginant su teoriniais modeliavimo rezultatais.Literatūros apžvalgaLTE ryšio technologijaLTE technologija evoliucionavo iš trečiosios kartos HSDPA (angl. – High Speed Download Packet Access) judriojo ryšio technologijos dėl žymiai padidėjusio duomenų perdavimo greičio bei išaugusio mobilumo. Šios technologijos radijo ryšio perdavimas remiasi ortogonaliosios dažninio tankinimo moduliacijos (angl. – OFDM) patobulinta technologija - tai daugybinės prieigos ortogonaliosios dažninio tankinimo moduliacijos (angl. – OFDMA) technologija, kuri palaiko skirtingus perdavimo dažnių juostų pločius (1,4 MHz iki 20 MHz), esant tiek dažninio tankinimo, tiek laikinio tankinimo formose [4]. Taip pat, dėl šios technologijos galimybių, galima pasiekti aukštą perdavimo kokybę net iki 100 km atstumu nuo bazinės stoties. Taip pat svarbu paminėti, kad duomenų išsiuntimui naudojamas dažninis prieigos tankinimas (angl. – SC-FDMA), dėl kurio pagerėja išsiuntimo greitis iki 75 Mbps ir vartotojo įrangos baterijos gyvavimo trukmė bei, žinoma, įrangos naudojimo laikas. Tuo tarpu duomenų atsisiuntimo greitis svyruoja nuo 100 iki 326,4 Mbps, o tai priklauso nuo moduliacijos tipo bei antenos konfigūracijos [2]. right30397451.1 pav. LTE tinklo architektūra [2].001.1 pav. LTE tinklo architektūra [2].LTE architektūrą galima laikyti dviejų mazgų architektūra, kadangi užtenka įtraukti du mazgus tarp vartotojo įrangos ir centrinio tinklo, tai bazinė stotis (angl. – eNodeB), vartotojo tinklo sąsajos (angl. – S-GW), kurių funkcija užbaigti ryšį su bazine stotimi, bei kontrolės mobilumo valdymo serveris (angl. – MME) skirtas tikrinti: mobilumą tarp 3GPP tinklų; autentifikavimą bei vartotojo tinklo sąsajos parinkimą [5]. Tokia architektūra neturi centrinio kontrolerio, o bazinės stotys tarpusavyje komunikuoja per X2 sąsajas, kurios tarpusavyje yra susietos S1 sąsaja su centriniu tinklu. Tokia architektūra pateikta 1.1 paveiksle. Su tokia LTE architektūra gauname tolygų perdavimą ir integraciją iš arba į egzistuojančius kitus 3GPP ir 3GPP2 tinklus, taip operatorius užtikrina patikimą ryšio kokybę [6]. Tokia architektūros sistema vartotojus sujungia duomenų paketų tinklu per IP adresus, taip vartotojams suteikiama prieiga prie internetinio tinklo arba teikiamos paslaugas, tokios kaip internetinė telefoniją (angl. – Voice over IP).OFDMA technologijaLTE technologijoje naudojama pažangesnė OFDM moduliacijos versija - daugybinės prieigos ortogonalioji dažninio tankinimo moduliacija (angl. – OFDMA). Taip pat palaikoma ir daugybinių siuntimo – priėmimo antenų sistema (angl. – MIMO), kai siųstuvas ir imtuvas gali turėti daugiau nei po vieną anteninį įrenginį, dėl kurio leidžiamas platus dažninių kanalų pločio ir kitų parametrų pasirinkimas. Tai suteikia didelę laisvę operatoriams, diegiantiems šio ryšio sistemas [7].OFDMA technologijoje yra galimybė atskiriems vartotojams priskirti tam tikras ponešlių grupes. Toks daugybinės prieigos metodas leidžia LTE ryšiui skirtą dažnių juostą išnaudoti labai efektyviai, nes tokiai sistemai tenka aptarnauti didelį skaičių vartotojų, esančių vienoje geografinėje vietovėje.Ši technologija leidžia vienu metu naudoti dažninį prieigos tankinimą (angl. – FDMA), kai vartotojams skiriami skirtingi dažnių ruožai ir laikinį prieigos tankinimą (angl. – TDMA), kai vartotojams, besinaudojantiems tuo pačiu dažnių ruožu, skiriami skirtingi laiko tarpsniai. Tarpsnis – tai mažiausias laiko ir dažnių resursas, kuris gali būti skirtas atskiram vartotojui. Laikinis ir dažninis prieigos tankinimai leidžia efektyviai paskirstyti turimus resursus, tačiau sudėtingėja bazinės stoties darbas, kadangi ji turi įvertinti informaciją apie visus aptarnaujamus terminalus bei kiekvieną iš j

 

Atsisiųsti dokumentą

Įsigyti ($9.00)


Įvertinimas


Dokumento tipas

Master Thesis


Kalbos

Lithuanian (Lietuvių).


Kategorijos

Physics, Electronics, Telecommunications.


Valstybė

Lietuva.


Susiję dokumentai

Kontūrinių srovių metodas bei rišlumas tarp incidencijų ir kontūrų matricos

Skersinių bangų akustinio keitiklio kūrimas panaudojant bangų transformaciją

AUKŠTADAŽNIS DTT STIPRINTUVAS 470 – 790 MHz RUOŽUI