Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ TÌM HIỀU, ĐO KIỂM, ĐÁNH GIÁ HỆTHỐNG TRẠM PHÁT SÓNG 4G-LTE (eNodeB) CỦA VIETTEL

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ TÌM HIỀU, ĐO KIỂM, ĐÁNH GIÁ HỆTHỐNG TRẠM PHÁT SÓNG 4G-LTE (eNodeB) CỦA VIETTEL

Tải bản đầy đủ - 0trang

- Cấu trúc phần cứng của eNodeB gồm 3 khối chính là:

+ Baseband Unit (BBU):

▪ Baseband Processing: Xử lý các giao thức lớp vật lý, MAC, RLC, PDCP. Và

cung cấp giao diện CPRI để giao tiếp với các khối Radio Unit.

▪ Control & Clock: Có chức năng điều khiển và quản lý Baseband Unit, cung

cấp giao diện Ethernnet kết nối eNodeB với mạng core, cung cấp đồng bộ

cho hệ thống.

+ Radio Unit (RU): Có các chức năng:

▪ ADC/DAC: Chuyển đổi tương tự/số.

▪ Up/Down Converter: Nâng tần số tín hiệu baseband lên cao tần, hạ tín hiệu

từ cao tần xuống tín hiệu baseband.

▪ Khuếch đại cơng suất.

▪ Truyền/Nhận tín hiệu từ Antenna.

+ Antenna: thu phát tín hiệu.

- Ngồi ra gồm khối Power & Enviroment cung cấp nguồn (-48VDC) và chức

năng giám sát môi trường của eNodeB.

4.1.2



Cấu trúc phần mềm của eNodeB



eNB SW architecture

OAM



eNB Common Management Block

,

SON



-



eNB Call Control Block



GTP



S1AP



X2AP



LAYER 3



SGW

PDCP

SCTP



MME

RLC

RLC



eNB



MAC

Schedulers

MAC



LAYER 2

Transport Channel

Baseband Processing



PHY Channel

Baseband Processing



Resource Mapping &

OFDM/SC-FDMA



RF/Anten



LAYER 1



DATABASE



-



Hình 4.2: Kiến trúc phần mềm

- Kiến trúc phần mềm của eNodeB chia làm 3 phần chính:

76



+ Phân hệ Layer 3: nhiệm vụ quản lý tài nguyên vô tuyến, thực hiện các thủ tục,

xử lý nghiệp vụ điều khiển eNodeB: điều khiển luồng dịch vụ (thiết lập,

chuyển giao, giải phóng), thực hiện q trình chuyển giao trong quá trình UE

sử dụng dịch vụ, quản lý cấu hình của eNodeB.

+ Phân hệ Layer 2: cung cấp dịch vụ truyền bản tin báo hiệu và dữ liệu cho

Layer 3, mã hóa và bảo tồn dữ liệu cần thiết, thực hiện các nghiệp vụ

Scheduling và cấp phát tài nguyên.

+ Phân hệ Layer 1: xử lý giao tiếp giữa Layer2 và khối xử lý phần cứng. Các kỹ

thuật MIMO và OFDM được thực hiện tại phân hệ layer 1 này. Cụ thể, sơ đồ

khối của phân hệ xử lý layer 1, trong eNodeB như sau:



Hình 4.3: Sơ đồ phân hệ xử lý layer 1.



4.2



Quy trình đo kiểm, đánh giá hệ thống eNodeB



Một hệ thống eNodeB sau khi được nghiên cứu và chế tạo thành sản phẩm để

thương mại hóa cần trải qua rất nhiều bài test nghiêm ngặt về các nội dung như: test

xử lý tín hiệu, test các nghiệp vụ phần mềm, test performance, test các feature của

LTE, capacity test, field test,... Trong đó, phần test gắn liền với các nội dung em

đang tìm hiểu trong luận văn này đó là các bài test về xử lý tín hiệu và field test.

Sản phẩm sau

nghiên cứu



Test phần xử lý

tín hiệu, tín hiệu

RF



Test phần mềm:

+ Nghiệp vụ xử

lý PM.

+ features of LTE



Test

perfomance,

capacity



Field test



Hình 4.4: Quy trình đo kiểm, đánh giá hệ thống eNodeB.

77



Đánh giá kết

quả



Các bài test về xử lý tín hiệu tuân theo tiêu chuẩn 3GPP TS 36141, đánh giá các chỉ

tiêu về xử lý tín hiệu của hệ thống eNodeB.



4.3



Bộ tiêu chuẩn đánh giá hệ thống trạm thu phát 4G-LTE

Hiện tại Bộ Thông tin và truyền thông đã xây dựng dự thảo về “QUY



CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ THIẾT BỊ TRẠM GỐC THÔNG TIN DI

ĐỘNG E-UTRA PHẦN TRUY NHẬP VƠ TUYẾN“, trong đó quy định về các yêu

cầu kỹ thuật đối với 1 trạm thu phát 4G LTE. Viettel hiện nay đóng vai trò như một

vendor cung cấp thiết bị do đó thiết bị của Viettel cũng phải tuân theo quy chuẩn

này. Sau đây là một số chỉ tiêu liên quan đến các bài đo được thực hiện trong phạm

vi luận văn này:



Chỉ tiêu kỹ thuật



Giới hạn



Chú thích



Tỷ số cơng suất rò kênh lân cận

> 44,2 dB

(ACLR)

Công suất ra cực đại của trạm gốc



Prated,c - 2,7 ≤ Pmax,c ≤ Prated,c: Công suất ra danh

Prated,c + 2,7

định (trên sóng mang)



Lỗi tần số



± (0.05 ppm + 12 Hz)

QPSK: < 17.50%



EVM (Error Vector Magnitude)



4.4



16QAM: < 12.50%

64QAM: 8%



Chi tiết bài đo đánh giá



Dựa trên tài liệu chuẩn 3GPPTS 36211, 3GPPTS 36212, 3GPPTS 36213, 3GPPTS

36141 về LTE, em đã thực hiện đo kiểm tại đầu ra của hệ thống với các tham số cấu

hình như sau:

Stt



Tham số



Giá trị



1



Tần số phát



1855MHz



2



Độ rộng băng tần



10 MHz



3



Transport block



1



4



Số lớp mapping



2



5



Số anten phát



2

78



6



Số anten thu



2



7



Kích thước IFFT/FFT



1024



8



Số resource block



50



9



Điều chế



QPSK, 64 QAM



10



Chỉ số subFrame



0



11



Kích thước payload



7600



Bảng 4.1: Bảng tham số cấu hình của hệ thống eNodeB

Sơ đồ bố trí thiết bị đo kiểm



Tín hiệu chuẩn theo các

Model

Cáp tín hiệu



BBU



CPRI



Máy đo Agilent +

phần mềm VSA

thu thập số liệu



RRU



Hình 4.5: Sơ đồ bố trí thiết bị



79



Giải thích:

Theo chuẩn 3GPP TS 36.141 có các test model để đánh giá khả năng xử lý tín hiệu

của một eNodeB. Với mỗi test model có một tín hiệu chuẩn được đưa vào BBU để

xử lý, tín hiệu sau khi được xử lý tại BBU, được truyền đến RRU qua đường quang

CPRI để chuyển lên cao tần. Tín hiệu sau khi ra khỏi RRU là tín hiệu cao tần, phát

ở các tần số theo chuẩn LTE (Band 3 hoặc band 7) sẽ được đưa vào máy đo để đo

kiểm. Máy đo có chức năng như một máy thu, sẽ thực hiện việc xử lý tín hiệu thu

được và sẽ so sánh tín hiệu sau điều chế với tín hiệu chuẩn theo test model để đánh

giá việc xử lý tín hiệu của hệ thống thu phát gốc eNodeB.

Hình ảnh kết nối thiết bị eNodeB và thiết bị đo thực tế:



Hình 4.6: Sơ đồ bố trí thiết bị tại phòng LAB



4.5



Kết quả Đo kiểm



Tính ổn định và chất lượng của thiết bị được đánh giá qua chuẩn 3GPPTS 36.141,

cụ thể như sau:

4.5.1



Với test model 1.1



Test model 1.1 phát dữ liệu điều chế QPSK trên tồn bộ RB của băng thơng, các

thơng số đo kiểm:

80



- BS output power.

- Phổ công suất.

- ACLR (Adjacent Channel Leakage power Ratio) – là tỉ số giữa cơng suất trung

bình của kênh tần số trung tâm trên công suất trung bình của kênh tần số lân cận.

Chỉ số này để đánh giá khả năng lọc của bộ lọc trong hệ thống. Yêu cầu đối với

chỉ số này trong hệ thống là >= 45 dB.



Hình 4.7: Giao diện kết quả máy đo



Hình 4.8: Chòm sao tín hiệu và phổ tín hiệu

81



Hình 4.9: Các thông số đánh giá

Đánh giá kết quả:

Từ kết quả đo đạc của hệ thống ta thấy khi phát tồn bộ 50 RB của băng 10MHz với

tín hiệu điều chế QPSK, ta đo được:

- Công suất đầu ra của trạm là khoảng 46dBm (~40 W)

- Băng thông mang công suất phát là 8.9296 MHz, công suất chiếm 99% tổng

công suất.

- ACLR của các kênh như sau:

82



+ Kênh lân cận thứ nhất: ở 2 bên kênh trung tâm độ lệch so với kênh trung tâm

lần lượt là 59.754 dB và 59.317 dB.

+ Kênh lân cận thứ hai: ở 2 bên kênh trung tâm độ lệch so với kênh trung tâm

lần lượt là 61.286 dB và 61.427 dB.

Như vậy ACLR của các kênh lân cận so với kênh trung tâm của hệ thống đảm

bảo chỉ tiêu >45 dB.

4.5.2



Với test model 3.1



Test model 3.1 phát dữ liệu điều chế 64 QAM trên tồn bộ RB của băng thơng, các

thơng số đo kiểm:

- Cơng suất phát của tồn bộ symbol OFDM điều chế 64QAM được phát trên tồn

bộ RB của băng thơng (với băng 10MHz là 50 RB).

- Độ lệch tần số.

- EVM cho điều chế 64 QAM. Trong đó EVM (Error Vector Magnitude) được định



nghĩa là độ lệch giữa mức tín hiệu thu được với mức tín hiệu chuẩn.



Hình 4.10: Kết quả đánh giá trên máy đo



83



Hình 4.11: Chòm sao tín hiệu và phổ tín hiệu



84



Hình 4.12: Các thơng số đánh giá



85



Đánh giá kết quả:

Từ kết quả đo đạc của hệ thống ta thấy khi phát toàn bộ 50 RB của băng 10MHz với

tín hiệu điều chế 64QAM, ta đo được:

- Cơng suất phát của toàn bộ symbol OFDM điều chế 64QAM được phát trên tồn

bộ RB của băng thơng (với băng 10MHz là 50 RB) là 45.628dBm ~ công suất

phát của toàn bộ băng tần.

- Độ lệch tần số (Frequency error = -48.942 Hz). Đảm bảo tiêu chuẩn của độ lệch

tần số của hệ thống thu phát gốc là: ± (0.05 ppm + 12 Hz) = ± (0.05*10 -6

*1855*106 Hz +12 Hz) = ± 104.75 Hz

- EVM cho điều chế 64 QAM = 3.83%. Thỏa mãn theo tiêu chuẩn đối với mức

điều chế 64 QAM là <8%.

Modulation scheme for

PDSCH

QPSK

16QAM

64QAM



Required

EVM [%]

17.50%

12.50%

8%



Như vậy với các kết quả test theo các model thì các chỉ tiêu của eNodeB đều thỏa

mãn theo chuẩn để đảm bảo việc xử lý tín hiệu chuẩn xác.



4.6



Kết luận chương



Như vậy với các kết quả đo được trong chương cuối này đã đánh giá được hệ

thống eNodeB 4G của Viettel đã tuân theo các chỉ tiêu đưa ra trong bản dự thảo quy

chuẩn quốc gia về thiết bị trạm gốc thông tin di động E-UTRA phần truy nhập vô

tuyến. Tuy nhiên đây chỉ là một số chỉ tiêu gắn liền với các nội dung của luận văn.



86



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ TÌM HIỀU, ĐO KIỂM, ĐÁNH GIÁ HỆTHỐNG TRẠM PHÁT SÓNG 4G-LTE (eNodeB) CỦA VIETTEL

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×