from 0g to 4g (presentation, 2012)

Ali RahmnapourIran University of Science and TechnologySummer 2012 (Published on May 2016)

Persian

بسم اهلل الرّحمن الرّحيم

شلکهه روش تجمیع حاملل هلا ر»این فایل شامل بخش های مقدماتی ارایه پروژه پایانی کارشناسی، با عنوانِ انشلااه کتر سید محمد رضوی زا ه، انشهده برق : رحمان پور، استا راهنماعلی )است « های سیار نسل چهارم

سلل به مروری بر روند توسعه فناوری های شکهه های موبایل، از ابتدا تا نکه ( 1391علم و صنعت ایران، تابستان و از ده اشلترا گااشلته شلنیز برای مطالعه بله بخش های مرتکط از فایل متن گزارش پروژه. چهارم می پر از

ز نیلمور استفا ه قابل ریافت است؛ برخی منابع و مراجع www.slideshare.net/rahmanpourلینکِMBNRGهمچنین ر همین حوزه پیشنها می شو مطالب ارایه شده ر سایت گلروه . شده اندمتن ذکر فایل ر

.را نیز مطالعه فرمایید

http://www.slideshare.net/rahmanpour

mobilebroadband.ir

مقدمه ای بر موضوع پروژه-1

LTEا مروری بر روند تهامل نسل های ارتکاطات سیار سلولی، از آغاز ت-2

LTE: گار به نسل چهارم-3

: 3GPPنسل چهارم ارتکاطات سیار و گزینه پیشنها ی -4

LTE-Advanced

LTE-Advancedبررسی قیق تر روش تجمیع حامل ها ر -5

حاملی-بررسی روش های تخصیص حامل ر سیستم های چند-6

جایااه شکهه های ارتکاطی سلوالر ر مخابرات امروز نیا

گستر گی استفا ه•

گر ش مالی•

تهنولوژی های مور استفا ه•

ظهور یک نسل جدید ارتباطی با ویژگی هایی برتر: هر دهه

آنالوگ، گران و کم یابسیار؛ نسل اول شبکه های سلولی

؛تلفن های متحرک پیش از دهه هشتاد، در مناطقی همچون امریکای شمالی: نسل صفرم

و در کشور ژاپن؛1980از حدود سالهای : شروع رسمی نسل نخست ارتباطات سیار

در هر منطقه، استانداردهای خاص همان ناحیهه مشخاهات انهاوری ههای مهه نسهل او

:ارتباط سلولی سیار

سرآغاز عصری تازه در ارتباطاتسیار؛ نسل دوم شبکه های سلولی

دیجیتا شدن ارتباطات: مشترکویژگی

مه تفاوتGSM باcdmaOne: دسترسی چندگانه روشTDMA

نسل دوم شبکه های سلولی سیار

ساختار شبکهGSM

نسل دوم شبکه های سلولی سیار

ساختار شبکهGPRS

GPRS(2.5G)اناوری •

EDGE(2.9 G)اناوری •

نسل سوم شبکه های سلولی سیار

(:IMT-2000)برای نسل سوم ITUمهمترین ویژگی های تعیین شده توسط مناسب؛امکان تماس صوتی با کیفیتی

2حداقل دیتاریهت )امکان دسترسی به اینترنت به صورت ثابت و متحرک Mbit/s بهرای حالهت

؛(ساکن

ویدیویی؛امکان تماس

موبایلتلویزیون.

نسل سوم شبکه های سلولی سیار دو استانداردUMTS (WCDMA)( 3ارایه شده توسطGPP ) وCDMA2000( ارایهه شهده

را ITUمهمترین استانداردهایی کهه توانسهتند ویژگی ههای مهد ن هر (: 3GPP2توسط .برآورده کنند

سیارنسل سوم شبکه های سلولی

:نسبت به شبکه های پیشینUMTSتفاوت های مهمترین

؛تخایص ارکانس های متفاوت و همچنین پهنای باند بیشتر

استفاده از دسترسی چندگانهCDMA به جایTDMA؛

ه ای؛تغییر ساختار شبکه و پایه ریزی آن بر مبنای اتاا بست

بهبودهای امنیتی در شبکه.


ساختار شبکهUMTS:


روند توسعه نسل سوم:

LTE نخسههتین بههار درRelease توسههط 2008سهها

.شدارایه 3GPPموسسه

اگرچهLTE نتوانست نرخ دیتای مد ن هرITU را بهرای

ا در حداکثر نرخ دریاات دیت)نسل چهارم برآورده نماید

دلیهل ، اما بهه (بودMbit/s 300زمان ارایه آن حدود

برداشته شدن گام های اساسی به سوی نسهل چههارم و

خهش در هر دو ب)تغییرات کلی نسبت به نسل قبل خود

به طور گسهترده ای LTE( شبکهارتباط بی سی و هسته

اه، توسط متخااین و همچنین اپراتورهای تلفهن همهر

.شدنامیده نسل چهارم

LTEویژگیهای اصلی شبکه های

ساده سازی و ارایه یکپارچه هسته شبکه بر مبنایIP ؛

ساده سازی بخش رادیویی شبکه( تنهاeNB)؛

300حدود نرخ دریاات دادهبیشینه Mbit/s 75و ارسا حدود Mbit/s( حالهت در

در لینک دریاات و حهداکثر آنتنی ۴x۴سیست سکون و بهترین وضعیت کانا ؛ همچنین با

؛(مگاهرتز است20برابر با که LTEباند پهنای

ن کاهش تاخیر انتقها دیتها و همچنهین برقهرای اتاها حهین جابجهایی کهاربر بهی

ا سرعت سلو های شبکه، همزمان با بهبود عملکرد سیست برای پایانه های متحرک ب

(Km/h 500تا حدود ) باال

؛(که از امتوسل ها تا ماکروسل ها)انعطاف بیشتر از ن ر اندازه سلو ها

LTEویژگیهای اصلی شبکه های

1.4که می تواند از میان گزینهه های مختلفهی چهون )بیشتر از ن ر پهنای باند مورد استفاده انعطاف MHz،

5 MHz 20تا ... و MHz توسطهمچنین از ارکانس هایی که . شودانتخابITU بهرای نسهل چههارم تعیهین و

؛(می کندشده بود پشتیبانی

یی چهون استفاده از برخی اناوری های جدید در لینک ارتباطی رادیویی بهرای دسهتیابی بهه ویژگی هها

؛اازایش نرخ دیتا و کاهش تاخیرها

و متهداو امکان انطباق و اتاا بین شبکه ای با نسل های ماقبل خود و حتی برخی شبکه های معتبهر

؛ WiMAXو 3GPPاز موسسات دیگر مانند شبکه های

پشتیبانی از قابلیتMBSFN ب بهه عنهوان یهک رقیه)پخش تلویزیونی از طریق شبکه موبایهل برای

؛(دیگر استاندارد پخش تلویزیون روی گوشی های موبایل،DVB-Hبرای

صهورت به )در صورت پشتیبانی شبکه، برخی امکانات جدید دیگر چون انتقا صوتHD Voice کهه

.ستااراه شده ... و ( در آن صدا با نرخ باالتری نمونه برداری شده و دارای کیفیت بهتری می باشد

EPS از دو بخشE-UTRAN (LTE) وEPC استتشکیل شده.

LTEساختار شبکه های

LTEفیزیکی شبکه های دسترسی رادیویی و الیه

استفاده ازOFDMA اروسو؛در لینک

استفاده ازSC-FDMA اراسو؛در لینک

استفاده ازMIMO لینک؛در هر دو

امکان استفاده از گزینهه هایFDD ،TDD وHalf-Duplex FDD

.رادیوییدر لینک

در لینک فروسوOFDMAاستفاده از روش

؛LTEچندگانه به کار راته در لینک اروسوی شبکه های -دسترسیروش •

ایهن از دالیهل اصهلی. استفاده از آن در سیست های ارتباطی سلولی تهازگی دارد•بتا تاخیر، عدم آمادگی گوشی های تلفن همراه پیشین برای انجهام محسهبات نسه

؛OFDMسنگین

در لینک فراسوSC-FDMAویژگی های روش

.نمی باشدباال در لینک اراسو اراه PAPRمیزان دلیل به OFDMAاستفاده از امکان •

•3GPP روشSC-FDMA را جایگزین آن نمود که می تواندPAPRپایین روش های تهک-

مسههیری کانهها و همچنههین -در مقابههل چنههدOFDMAحاملههه را بهها مقاومههت روش

. انعطاف پذیری آن ترکیب نماید

LTEآنتنی در لینک فراسوی -حالت های انتقال چند

معرای شده است کهه MIMOحالت برای استفاده از تکنیک 3نیز LTEدر لینک اراسوی

:عبارتند از

؛eNBگانه در -دریاات چند•

•SU-MIMOکاربره؛-برای حالت تک

•MU-MIMOکاربره-برای حالت چند.

LTEبرخی چالشهای شبکه های

برقههراری تماس هههای صههوتی بههر روی

؛LTEشبکه های

رومینگ بین المللیLTE.

(صفحه کاربر)LTEساختار پروتکلی شبکه های

(صفحه کنترل)LTEساختار پروتکلی شبکه های

LTEدر شبکه های NASپروتکلهای الیه

(لینک اروسو)LTEفرآیندهای الیه فیزیکی در شبکه های

(لینک اراسو)LTEفرآیندهای الیه فیزیکی در شبکه های

LTEروند توسعه فناوری

4Gبرای ITUهای تعیین شده از سوی برخی مشخصه

کل شبکه بر پایهIP بگیرد؛و سوئیچینگ بسته ای شکل

باشد؛با استانداردهای بی سی کاربردی موجود سازگاری داشته

1نرخ دیتای Gbit/s دریاات؛در حالت سکون و شرایط ایده آ در لینک

؛(مگاهرتز۴0یا حداکثر )مگاهرتز 20تا 5پهنای باند کانا دارای انعطاف و در رنج

15: بیشینه بهره طیفی bit/s/Hz 6.75در لینک دریاات و bit/s/Hzدر لینک ارسا ؛

اتاالی یکپارچه، همراه با رومینگ بین المللی و قابلیتHandoverنرم میان سلو ها؛

امکان ارایه کیفیت سرویس های(QoS )؛باال برای کاربردهای چندرسانه ای

4Gبرای ITUپیشنهاد شده از سوی پایه ای تکنیکهای

آنتنی بهبود یااته -استفاده از سیست های چند(MIMO )به من ور باال بردن نرخ دیتا؛

حهاملی -از روش چنداستفاده(OFDM در لینهک دریااهت وSC-FDE در لینهک ارسها ) بهرای

ارکانس؛ارسا مناسب در کانا های گزینشگر

استفاده از کدهای تاحیح کننده خطای توربو( برای کاهشSNRمورد نیاز در سمت گیرنده)؛

کانا ؛زمان بندی و اختااص کانا به کاربران، به صورت دینامیک و با توجه به شرایط

وجهه بهه ایجاد یک اتاا تطبیق پذیر برای تغییر نوع مدوالسهیون و کهدهای تاهحیح خطها بها ت

شرایط؛

آن هااستفاده از سیست های بازپخش در شبکه با قابلیت هماهنگی و همکاری بین.

WiMAXوLTE: گزینه های اصلی نسل چهارم

نسهل چههارماصلی معرای شده در گزینه دو :LTE-Advanced( توسهط

3GPP و در تکمیهههل انهههاوریLTE ) وWiMAX-Advanced( 802.16یههها ،

.(IEEEتوسط

یک؟ضعف و قوت هر نقاط -

؟LTE-Aبرتری دالیل -

LTE-Aمعرفی ویژگیهای برجسته فناوری

بهره گیری از روش تجمیع حامل ها :


حامل ها؛ انواع حاالت تخایص حامل هابهره گیری از روش تجمیع:


یااتهآنتنی بهبود -سیست انتقا چند:


: استفاده از رله ها، امتوسل ها و پشتیبانی از شبکه های ناهمگن

رله ها



امتوسل ها :

دسته ای دیگر از اجزای پیش بینی شهده درLTE-Advanced امتوسهل ها یها ،

Home eNodeB ؛می باشندها

امتوسل ها در حقیقتeNBه های کاملی هستند که غالبا به صورت داخلی و ب

گراته می شوند؛گونه ای که به تداخلی منجر نشوند به کار

هابا رله متفاوت : توجه!



شبکه های ناهمگن:

ورت شبکه هایی با سلو های وسیع که در درون آن ها نواحی کوچکتری به صه

.ندداروجود ( و یا با سایر استانداردها)ارتباط رله ای یا ارتباط با امتوسل

یت این موضوع منجر به شکل گیری نیاز به بهبهود و توسهعه روش ههای مهدیر

.منابع رادیویی در استانداردهای جدید شده است

نهه بهی-ویژگی خهود: یکی از مهمترین راهکارهای ارایه شده برای این چالش ها

(SON)سازی شبکه ای


(: CoMP)نقطه ای هماهنگ -روش ارسا و دریاات چند

سپاسگزارماز توجه شما

E-Mail: [email protected]