0882652 C5B4F Diplomnyy Proekt Organizaciya Besprovodnogo Dostupa v Selsko

7/28/2019 0882652 C5B4F Diplomnyy Proekt Organizaciya Besprovodnogo Dostupa v Selsko

1/114

: LTE


2/114

2

3GGP 3-

Cdma 2000 3-

IS95

eNB LTE

E-UTRAN LTE

ETSI

FDD

GERAN GSM/EDGE

GSM

HSPA ,

WCDMA/UMTS

IMS

IP

MIMO N

M

OFDM

SAE , LTE

SC-FDMA

TDD

UMTS

WCDMA

-


3/114

3

, ,

, , ,

.

.

, , ,

, ,

,

.

, , .

,

, .

. .

, , , .

2015 .

,

,

.

.

,

.

.


4/114

4

,

2011

63% .

EDGE/GSM UMTS/HSPA,

,

: -, ,

, , -,

1920-2100 , ,

, .

(4G).

4G

LTE.

LTE ( . Long Term Evolution

) ,

3GPP

(3G Partnership Project). LTE

: ,

,

,

. LTE

IP-. LTE

,

300 /, 5,


5/114

5

(3G).

,

LTE, . .

.

LTE

.

:

.


6/114

6

1

LTE [2, 3, 5, 7, 15, 16]

1.1 LTE

LTE

2004 .

,

. : W-CDMA,

HSPA, OFDM .

OFDM

(Orthogonal frequency-division multiplexing)

.

2006 3GPP

E-UTRA (Evolved UMTS Terrestrial Radio

Access). 3GPP Release 7. 2008

3GPP Release 8,

LTE.

2009 LTE.

2009 Telia Sonera,

Ericsson

.

LTE 80

.

LTE

-

. 20 2011 .

LTE .

LTE 2012 ., .


7/114

7

1.2 LTE

LTE

. E-UTRANEvolved Universal

Terrestrial Radio Access Network (

). LTE.

1. : (DownlinkDL)OFDMA; (UplinkUL)SC-FDMA;

2. : 450 ; 700 ; 800 ;1800 ; 2,1 ; 2,4 - 2,5 ; 2,6 - 2,7 .

3. : (DL) MIMO 2TX2RX: 100 - 300 /; (UL): 50 - 172,8 /.

4. : 1,4 - 20 .5. : 5 30 .6. ( ):

200 5 ; 400 5 .

7. : 250 /.8. MIMO:

(DL): 2TX2RX, 4TX4RX; (UL): 2TX2RX.

9. (latency): 5.10. : 5 //.11. :

(DL): 64 QAM, QPSK, 16 QAM. (UL): QPSK, 16 QAM.

12. : FDD, TDD.


8/114

8

1.3 LTE

LTE ,

,

. LTE

, 3G

UMTS.

1.1- LTE

LTE

: (eNB)

(MME), GW

(Gateway).

LTE :

E-UTRAN SAE (System Architecture Evolution).

E-UTRAN eNB.

. eNB S1

SAE, . eNB

LTE : ,

,


9/114

9

,

,

.

SAE, EPC (Evolved Packet Core),

MME/UPE, UPE.

MME (Mobility Management Entity)

C-plane.

, MME (paging) eNB,

,

, ,

.

UPE (User Plane Entity) U-plane.

SAE

Anchor

3GPP

Anchor

MME/UPE

IP-

E-UTRAN

-3GPP

PCRFHSS

SGSN

3G

2G

1.2 - SAE


10/114

10

UPE : IP-

, , .

SAE PS-

LTE, , IP- .

SAE IP

,

(UTRAN/GERAN),

-3GPP (WiMAX, Wi-Fi), ,

IP- (ADSL+, FTTH).

1.4 LTE

LTE E-UTRAN

: FDD TDD.

LTE

.

1,4 20

.

,

10 .

.

FDD 20 ,

19-,

0,5 . FDD

.

FDD

. TDD


11/114

11

. TDD

.

E-UTRAN

OFDMA .

OFDMA

, ,

OFDM-

,

. OFDM

, .

OFDM-

/N , N

; .

,

.

1.3 - OFDM-


12/114

12

E-UTRAN

: QPSK, 16 QAM, 64 QAM. OFDM/QAM-

(). OFDM- LTE E-UTRAN 1.3.

(). ,

4,7 16,7 .

E-UTRAN

:

PDCCH (Physical Downlink Control Channel) ;

PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) ,

;

(Common Control Physical Channels) , ;

(Broadcast Cannel) ; (Paging Cannel) (); DL-SCH (Downlink Shared Channel)

;

MCH ( Multicast Channel) .

LTE E-UTRAN

SC-FDMA (Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)

.

SC-FDMA 1.4.


13/114

13

E-UTRAN ,

.

,

180 ,

15 12

.

,

20 .

LTE E-UTRAN

:

PRACH (Physical Random Access Channel) ;

PUCCH (Physical Uplink Control Channel) ;

PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) ;

RACH (Random Access Channel) ;

1.4 - SC-FDMA

FFT

IFFT

FFTIFFT


14/114

14

UL-SCH (Uplink Shared Channel) .

1.5 LTE

3GPP ETSI

LTE 17

FDD 8

TDD, 1.1.

1.1- E-UTRA

,

(UL)

(DL)

1 1920 - 1980 2110 - 2170 FDD

2 18501910 19301990 FDD

3 17101785 18051880 FDD

4 17101755 21102155 FDD

5 824849 869894 FDD

6 830840 875885 FDD

7 25002570 26202690 FDD

8 880915 925960 FDD9 1749,91784,9 1844,91879,9 FDD

10 17101770 21102170 FDD

11 1427,91452,9 14751500,9 FDD

12 698716 728746 FDD

13 777787 746756 FDD

14 788798 758768 FDD


15/114

15

1.1

17 704716 734746 FDD

18 815830 860875 FDD

19 830845 875890 FDD33 19001920 TDD

34 20102025 TDD

35 18501910 TDD

36 19301990 TDD

37 19101930 TDD

38 25702620 TDD39 18801920 TDD

40 23002400 TDD

, ,

LTE,

. , LTE-

.

, LTE

.

21

2011 57-

, LTE. 800 900 ; 2,3 2,4 ;

2,52,7 . 8 2011

() 791 862 ,

25002690 , 23002400

LTE .


16/114

16

1.6 LTE UMTS/GSM

-3GPP

, LTE

3GPP (UMTS/GSM/HSPA+).

LTE 3GPP

()

().

LTE 3GPP

S3, S4 S12.

MME

S-GW LTE SGSN 3G

GTP (GPRS Tunnelling Protool). GTP

( GTP-C)

( GTP-U).

S-GW

P-GW ( ) .

LTE 3GPP

(TDM),

IMS.

LTE 3GPP

MME MSC Sv

LTE (CS-);

MME SGSN S3

LTE (PS-

).


17/114

17

LTE -3GPP

. (cdma2000, WiMAX),

- IP- . LTE

-3GPP

P-GW,

ePDG.

EPC IP

LTE

-3GPP IP-:

- HBM (HostBased Mobility)MIPv4, DSMIPv6;

NBM(Network Based Mobility)PMIPv6.

IP-

IP-.

1.7 MIMO LTE

MIMO LTE

.

MIMO (Multiple Input Multiple Output

) ,

,

. MIMO

, ,


18/114

18

. MIMO

, , . MIMO

:

- .

.

.

. ,

.

MIMO

(22, 44) (12, 24) .

1.4 MIMO-

,

- .

1.5 MIMO- 22


19/114

19

1.8 , LTE

, LTE,

2G/3G.

,

IP. ,

LTE :

; -; ; ; , ,

, ;

; VoIP ; -

;

.


20/114

20

2.2 LTE

LTE, ,

E-UTRA.

LTE , 2.2.

:

1. LTE . - ,

LTE.

2. LTE , .

2.2 - LTE


21/114

21

:

.

3. LTE . , .

, ,

LTE ,

. -

. .

LTE.

..

2.1.

2.1 LTE

1 2 3

1.

)

~75 ~75 ~50

) 45000 ./

4500075 =

3,375 . .

: 28000

././10

45000 ./

4500050 = 2,25

. .

)

300000./

30000075 =

22,5 . .

-

300000 ./

30000050 =

15 . .


22/114

22

25,875 . .2,688

../15 . .

2.1

2. E-UTRA

) eNB

7 7 7

) eNB ~0,45 . .1,357 = 9,45. .

~0,45 . .1,357 = 9,45

. .

~0,45 . .1,357 = 9,45

. .

)

~1,8 . .

1,87 = 12,6 ..

1

: 0,3 .

./0,37 = 2,1 .

.

1

: 0,3 .

./0,37 = 2,1 .

.

) 0,2 . .

0,27 = 1,4 .

.

- -

23,45 . .2,1 ../ +

9,45 . .

2,1 ../ +

9,45 . .

49,5 . .

: 4,8 .

./+ eNB

9,45 . .

: 2,1 .

./ + 24,45

. .

2.1 ,

.


23/114

23

3 ,

,

[3, 6, 14, 15, 16, 17]

LTE

.

OFDM,

.

:

; . LTE

, ,

eNB .

.

, ,

. 791 862

.

FDD.

3.1 .

, , ,

.

,


24/114

24

1 (//).

,

.

(, ) 1 (///),

.

LTE,

20 , FDD

3GPP Release 9 MIMO,

3.1.

3.1 - LTE

MIMO

(//)

UL12

14

1,254

1,829

DL

22

42

44

2,93

3,43

4,48

FDD 1 eNB

:

(3.1)

S (//);

W (); W= 10 .


25/114

25

DL:

RDL= 3,43 10 = 34,3 /.

UL:

RUL= 1,829 10 = 18,29 /. ReNB

; eNB 3, :

(3.2)

DL:

ReNB.DL= 34,3 3 = 102,9 /.

UL:

ReNB.UL= 18,29 3 = 54,87 /.

LTE.

, LTE.

N :

, (3.3)

f - , 71 ;

f ; LTE

,

180 , f= 180 .


26/114

26

N.,

:

(3.4)

N ;

N ,

eNB, 3;

M eNB, 3.

[ ]

N.. :

(3.5)

N1 ,

( OFDMA N1 = 1...3); LTE

N1 = 1.

,

3.1,

1%

N.. , = 50 .


27/114

27

, eNB,

:

(3.6)

A1

; A1 (0,04...0,2) .

, A1 0,2 .

:

[]

3.1 -


28/114

28

eNB LTE

:

(3.7)

N .

20% .

. 24500 . ,

4900 , :

[ ]

RN

eNB

eNB. :

, (3.8)

RN= (102,9 + 54,87) 7 1104,39 (/).

.

:

, (3.9)

- , = 30 /;

q , q = 2;


29/114

29

N , N = 7;

N ,N = 30.

(/)

R./

:

R./= R. N., (3.10)

N. ;

80% N,

N.= 3920 .

R./= 0,28 3920 = 1097,6 (/).

, RN > R./. ,

.

3.2 [18, 19]

LTE

2G 3G :

, , IP-;

;

.


30/114

30

,

LTE, ,

,

, , , .

LTE.

LTE

Ethernet.

Ethernet ( IEEE 802.3) :

Ethernet 10 /, Fast Ethernet 100 /, Gigabit

Ethernet 1 / 10 Gigabit Ethernet 10 /.

1 10 / .

Ethernet

IP.

,

.

,

.

, , ,

,

.

-

LTE :

Cisco Systems Alcatel Lucent.

3.2.


31/114

31

3.2

LTE Cisco System AlcatelLucent

LTE

Cisco Systems AlcatelLucent

1.

E-UTRAN

3600 24:,

eNB; 24 1 GEthernet

; ;

-

OSPF, RIPv2, EIGRP, BGP; 7

;

SNMP; IP

7750 SR:

; IP

; 10

10 GEthernet; ;

SPF;

OSPF, BGP

2.

7603OSR: 240 /; 48

GBASE-LX; 4

10GBASE-ER; ;

;

-

OSPF, RIPv2, EIGRP, BGP;

7

;

SNMP; IP

7705 SAR: 6 10/100 Ethernet BASE-T;

2 GE BASE-TX

SPF; ,

;

IP ;

OSPF, BGP

3. EPC LTE,

ASR 5000:

320/; GE,

10GE; ;

;

-

OSPF, RIPv2, EIGRP, BGP;

7

;

SNMP; IP

5620 SAM:

;

Ethernet, ATM;IP ;

OSPF, BGP

3.2 , Cisco Systems

LTE ,


32/114

32

, ,

.

Cisco Systems .

250

75 .

Cisco Systems

, ,

.

Cisco Systems

, , ,

.

LTE

Cisco Systems.

LTE :

1. .2. . Cisco Systems

. .

Cisco ME 3600 X 24CX.

Cisco Systems

; ,

, .

Cisco ME 3600 X 24CX

Carrier Ethernet.


33/114

33

Cisco ME 3600 X 24CX:

: 6; IP-; : 10/100/1000 /; (): 44451643;

: 6570 ; : SNMP; : OSPF, IS-IS, EIGRP, RIPv2; : 1024 ; : DRAM; : 228 ; : 50/60 ; : . 100-240 , . 48 ; : 65 Mpps; : 44 /; fiber ethernet cabling technology: 1000 Base-LX, 100 Base-BX,

100 Base-FX, 100 Base-LX;

fiber optic connector: LC, LX-5; - : 80 ;

3.2 - "Cisco ME 3600 24"


34/114

34

: 1310/1550 . Cisco ME 3600 X 24CX

eNB.

Cisco 7603 OSR (Optical

Service Router). Cisco 7603 OSR

(WAN) (MAN)

.

IP .

Cisco 7603 OSR:

Cisco IOS; , NEBS;

,

Cisco IOSGlobal Resilience IP;

3.3 - "Cisco 7603 OSR"


35/114

35

Cisco PXF;

MPLS/IP;

Cisco ME

3600X24CX

Cisco ME

3600X24CX

Cisco ME

3600X24CX

E-UTRAN

Cisco

7603

Evolved

Packet Core

LTE

3.4 -


36/114

36

24 10 Base-FL, 24 10Base-FX, 48 1000 Base-LX, 4 10 GBase-ER;

: 240 /, 30 . /; : 32 /; (): 17,7844,1255,25; : 12,25 ; : 110 - 240 , DC 48 - 60 ; : 7 ; : 0 40 ,

10 85%.

.

3.4.

3.3 . [11]

,

. ,

. ,

.

3.5.

(),

,

0,851,6 .


37/114

37

.

.

: 1 3

4 5

,

,

2

2

,

,

,

/,

3.5 -


38/114

38

.

: ( ) .

.

:

;

; . , ,

:

, ;

, ;

; ,

,

.

, .

:

, ,

.

: ,

.


39/114

39

.

3.1.

3.1

1 2 3 4

- - -

472 424 424

Fujikura Fujikura Fujikura

() 612 1 (.) 1 (.)

, 2 3,06,0 3,06,0

/ -/2,0 -/3,06,0 -/3,06,0

, 15,0 18,5 18,5

, / 190 436 540

,

-40 - +50 -40 - +50 -60 - +60

, 250 250 300

, 1,5 7,0 3,57,0

, 2,0 2,0 2,0

Cisco ME 3600X 24CX

Cisco 7603 OSR. a

:

a = n a + n a + at+a, (3.11)


40/114

40

n , n 3;

a , a 0,6 ;

n ;

a , a 0,02 ;at

, at= 1 ;

a

, a 5 .

:

(3.12)

L ,L 9 ;

l , 3.1 l= 2 .

a= 3 0,6 + 3 0,02 + 1 +5 7,8 ()

Cisco ME 3600X 24CX

Cisco 7603 OSR 7,8 .


41/114

41

4 LTE [12, 13, 19, 20,21]

4.1 LTE

LTE

EPC (Evolved

Packet Core). :

(Mobility Management Entity)

,

(NAS Security), ;

SGW (Serving Gateway) LTE /

;

PGW (Public Data Network Gateway) / / LTE

2G, 3G, -3GPP Internet;

HSS (Home Subscriber Server); PCRF (Policy and Charging Rules Function)

;

DHCP/DNS IP-. EPC LTE

Cisco Systems.

MME, SGW PGW

Cisco ASR 5000 PCS3, 3.4 4.1.

Cisco ASR 5000 PCS3

.

, ,

.


42/114

42

Cisco ASR 5000 PCS3

. Cisco ASR 5000 PCS3

250 .

Cisco ASR 5000 PCS3:

,

;

;

;

;

99,9999%; 2 .;

4.1 - "Cisco Systems"

"isco ASR 5000 PCS3"


43/114

43

;

;

; ;

;

. Cisco ASR 5000 PCS3

4.2.

4.2 Cisco ASR 5000 PCS3

Cisco ASR 5000 PCS3

In-line Services:


44/114

44

DPI ,

;

; : ,

, ;

URL ;

NAT/Firewall.

Cisco ASR 5000 PCS3:

: 320/; : 4 .; : 10/100/1000 Ethernet, 10 / Ethernet,

OLC/CLC Line Cards (ATM, POS, Frame Relay); : DC 4060 ; (): 63,2344,4560,95 ; : 139,25 ; : 800 ; Cisco ASR 5000 PCS3

42 RU.

4.2 eNode Band LTE

eNB LTE

Nokia Siemens Networks, Huawei Ericsson.

2011


45/114

45

eNB LTE -

Nokia Siemens Networks .

eNB LTE

, , .

TRX

.

, ,

Nokia Siemens Networks.

Flexi Multiradio.

,

Flexi Multiradio

. eNB

,

.

Flexi Multiradio

,

,

.

.

Flexi Multiradio

200

.

Flexi Multiradio

:

.

Flexi Multiradio 4.3.


46/114

46

4.4. : Flexi RF Module Triple 90 W.

.

Flexi Multiradio

, ,

, , .

240 ;

80 .

60 .

GSM, 3G, LTE LTE+.

4.3 - "Flexi Multiradio" Nokia Siemens Networks

4.4 - "Flexi RF Module Triple 90 W"


47/114

47

eNB Flexi Multiradio:

, 25%;

1 GEthernet;

;

; ,

;

; 20% ; ,

;

, .

Flexi RF ModuleTriple 90 W:

, , , , ,

;

: 700, 800, 850, 900, 1800, 1900, 1700/2100,2100, 2300 2600 ;

: 6+6+6 GSM, 4+4+4 WCDMA,1+1+1 LTE 20 ;

: ;

: 133447560 ; 19;

: 25 ;


48/114

48

: 25 ; : - 35 55 (

, .

);

: 40,5 57 , 184276 ;

: 790 ; : 180 60

(RRH);

: IP 65.

4.3

220 . 220

()

.

-

, ,

, ()

.

-

, . -

48

Cisco ME 3600 X 24CX, .

. 48


49/114

49

220 Flxi Multiradio

().

, ().

4.5.

4.5 -


50/114

50

,

.

4.3.1

(),

(DC)

() (0,8 0,9).

4.1.

4.1

, .

,

/DC

Flexi Multiradio ()3 790

Cisco ME 3600 X 24CX

()

1 228 DC

:

= DC/0,8 (4.1)

= 228/0,8 = 285 ().

,

, :

= + (4.2)


51/114

51

= 790 + 285 = 1075 ().

IH :

IH= /U, (4.3)

U , U= 220 .

IH= 1075/220 = 4,8 ().

4.3.2

. ,

.

,

.

.

,

.

(On Line).

. ,


52/114

52

-

.

(C),

20

0

:

.,

20008,010

Ct

tIC

Q

PP

, (4.4)

C - ;

PI - ();

Pt - ;

Q - ;

C0

20 - ;

008,0 - .

(Ip) :

Ip = IH= 4,8 (4.5)

Q 4.2.

4.2

Pt ,. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Q 1 0,97 0,94 0,91 0,89 0,83 0,8 0,75 0,61 0,51

4 , Q = 0,8.

(C):

76,4

2025008,018,0

48,4

C ().


53/114

53

4.3

,

.

UPStation GTX Liebert

9 1050 .

4.3 -

UPStation GXT PW9120 ULTimate

-

Liebert Invensys Powercom

,

1,0; 3,0 0,7;

1,0;

1,5

2,0; 3,0 0,7; 1,0; 1,5;

2,0; 3,0

0,7; 1,0;

1,5; 2,0;

3,0

,

220 -

27%,+25%

220

27%

220 -

20%,+27%

220 -

27%,+25%

220 -

27%,+25%

,

220 3% 220

3%

220 3% 220 3% 220 2%

0,95 0,95 0,95 0,97 0,98

0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

GTX21500RT230

4.4.


54/114

54

4.4 - GTX2

1500RT230

GXT21500RX230

1050

() 87547430

23,2

:

100% - 90 % 70% - 30%

176 . /280 .

139 . /280 .

4070 ;

:

280/220/230/240 .

50 60

:

//

, ,

4/12 /7,2

5 95%

100%

0 +40

4.3.3

.

4.5.


55/114

55

4.5

,

IH,

1 . 1050 4,8

2 300 1,4

3 300 1,4

4 400 1,8

I :

I= IH1 + IH2 + IH3 + IH4 (4.6)

I= 4,8+1,4+1,4+1,8 = 9,4 ().

, 50 .

1,25

, :

I= IH 1,25 (4.7)

I.1 = 4,8 1,25 = 3,25 ()

I.2 = 1,4 1,25 = 1,75 ()

I.3 = 1,4 1,25 = 1,75 ()

I.4 = 1,8 1,25 = 2,25 ()

,

, 4.6.


56/114

56

4.6

1 47 29 1 8

2 47 29 1 23 47 29 1 2

4 47 29 1 3

4.4

.

4

100 (

= 100 ,

).

50505 5 .

,

.

4.8 R:

)4

4lg

2

12(lg366,0

.

lt

lt

d

l

lR

, (4.8)

. -

, ;

l d - , ;


57/114

57

t (

), .

:

. , (4.9)

- (

=1,8);

1801008,1. .

0,7 . ,

:

T = (l/2) + t, (4.10)

T= (5/2) + 0,7 = 3,2

(4.8) R

( l 5 ; d= 0,05 ):

94,32)52,3452,34lg

21

05,052(lg

5180366,0

R

4.11 :

B

B R

Rn

, (4.11)


58/114

58

B ( B =0,85);

R -

(

R = 4 ).

:

1085,04

94,32

Bn

(

5 ) :

,)1( nl B (4.12)

455)110( l ().

, , :

tb

l

lR

2. 2

lg366,0

, (4.13)

. -

(), ;

l , ;

b , (b=0,02 );

t , .

(4.14)

:


59/114

59

C '

. , (4.14)

'C - ('

C =4,5).

4501005,4. ().

()

:

13,207,002,0

)45(2lg

45

450366,0

2

R ().

,

:

B

RnR

RRR

(4.15)

R ();

R ();

n ();

- (0,85).

- (0,80).

,

:

3,385,013,20108,094,32

94,3213,20

R ().


60/114

60

,

: ,

. R R (3,3 < 4 ),

.


61/114

61

5 LTE

[1, 2, 6, 7, 14, 16, 18, 20]

LTE .

OFDM,

.

LTE

, ,

eNB .

.

, ,

. 791 862

.

FDD.

5.1

().

()

,

.

5.1.


62/114

62

:

: 20 ; FDD = 10/10 (DL/UL); eNB TRX,

TRX = 40 (46 ); DL MIMO 22;

UE USB-, 4 33 ;

DL/UL: 100%/100%. :

(5.1)

P. ;

S. ;

G. - , G.:

DL = 18 , UL = 0 ;

L. ,L.: DL = 0,3 ;

,= 12 ;

5.1 -


63/114

63

M .

; 70%.

M: DL = 6,4 ; UL = 2,8 ;G . -

,

,

. G= 1,7 .

P. :

(5.2)

. - ..

(DL) LTE ,

1,4 20 . 5

TRX 20 (43 ), 5 40

(46 )..: DL = 46 , UL = 33 .

DL:

P. = 46 + 18 - 0,3 = 63,7 (),

UL:

.= 33 ().

S. :

(5.3)

. - , .: DL = -174,4 ,UL = -104,4 ;


64/114

64

. - / .

. Enhanced Pedestrian A5.

.: DL = -0,24 ; UL = 0,61 ;

L - ,L: DL = 7 , UL = 2,5 ;

DL:

S. = -174,4 + (-0,24) + 7 = -167,64 (),

UL:

S. = -104,4 + 0,61 + 2,5 = -101,29 ().

(5.2) (5.3),

:

DL:

L= 63,7(-167,64)126,48,71,7 = 205,94 (),

UL:

L= 33(-101,29) + 180,4126,48,7 + 1,7 = 126,5 ().

, DL UL

,

. , ,

.

Okumura Hata.

, .

Okumura Hata

:

(5.4)


65/114

65

:

(5.5)

fc 150 1500 ;

ht ( eNB) 30 300 ;

hr ( )

1 10 ;

d 1 20 ;

A(hr)

, .

:

fc= 800 ; ht= 72 ; hr= 3 . A(hr)

:

(5.6)

(5.4) (5.5) , , d 9 .

SeNB :

(5.7)


66/114

66

5.2 -

eNB

-

, ,

,

,

.

,

eNB .

.

. ,

,

. eNB 5.2.

eNB,

7 . , ,

eNB :

40 ;

72 ; TRX 3 (

);

20 (10 10 );

MIMO 42;


67/114

67

: - 102,9 /, - 54,87 /.

. 791-862 , 71 .

eNB 20 . ,

3 20 ,

.

5.1.

5.1 - LTE .. eNB

,

1

1.1

1.2

1.3

0

120

240

9

9

9

1

2

3

2

2.1

2.2

2.3

0

120

240

9

9

9

1

2

3

3

3.1

3.2

3.3

0

120

240

9

9

9

1

2

3

4

4.1

4.2

4.3

0

120

240

9

9

9

1

2

3

5

5.1

5.25.3

0

120240

9

99

1

23

6

6.1

6.26.3

0

120240

9

99

1

32

7

7.1

7.27.3

0

120240

9

99

1

32

LTE ,

,


68/114

68

, :

, ,

.

6

LTE [7, 17, 18, 19]

, ,

LTE .. 7 .

eNB

158 /, LTE .. 1,106 /.

,

Flaxi Multiradio

Nokia Siemens Network.

Cisco ME 3600 X 24 CX

Gigabit Ethernet 1000 BASE-LX (IEEE 802.3z).

Cisco ME 3600 X 24 CX 3

. Cisco ME 3600 X 24 CX

.

Cisco ME 3600 X 24 CX

Cisco 7603 OSR,

.

Cisco ME 3600 X 24 CX Cisco 7603 OSR


69/114

69

Gigabit Ethernet

1000 BASE-LX (IEEE 802.3z).

EPC LTE,

Cisco ASR 5000 PCS3 . .

. Cisco

7603 OSR Cisco ASR 5000 PCS3


70/114

70

eNB 1.

eNB 2.

eNB 5.

eNB 3

. .eNB 4

.eNB 6

.

eNB 7.

CiscoME 3600 CiscoME 3600CiscoME 3600

E-UTRAN

Cisco 7603 OSR. ..

Cisco ASR 5000

. .EPC LTE

2G, 3G Internet ISDN

3GPP

1000 BASE-LX 1000 BASE-LX 1000 BASE-LX

1000 BASE-LX 1000 BASE-LX 1000 BASE-LX

10 GBASE-ER

6.1- LTE .


71/114

71

10 Gigabit Ethernet

10 BASE-ER (IEEE 802.3ae). EPC LTE ,

, ,

:2G, 3G, -3GPP, Intrnet, ISDN, IMT.

Ethernet,

:

1000 BASE-LX , ;

5

60 . 1 /;

10 GBASE-ER , ; 50 .

10 /.

IP-.

LTE

6.1.


72/114

72

7 [8, 13]

7.1 ,

,

,

,

.

- ,

.

, ,

: , .

.

- -

. - ,

(, ..), -

..

; 100

500 /.

, /.

2 :

1. (0 - 3 ). ,

( , ,

, ),

- , ,


73/114

73

, / , ,

.

2. ( 3 300 ). - .

(, ), (-,

, , ,

), (

, ), ( ,

, ), ( , ,

, ).

, -

, (50 - 1 ) ,

(-),

- ( , .).

,

, (, ),

.

.

, .

- .. .

,

, .

-

. ,

, -

.


74/114

74

.

, .

.

( -

, . )

.

- , , ,

, .

, ,

, -.

, .

, ,

, . ,

,

:

1. . , , ,

, , ,

.

2. .

(, .).

3. . ,

,


75/114

75

, ,

.

,

( ), - .

,

, ,

.

, - ,

, , ( ,

. .).

.

,

, .

, ,

12.3.002-75 (. .

).

-

,

8 /.

,

.

, ,

.


76/114

76

7.2

:1. . ,

.

, ..

.

.

2. . , , .

,

.

-

-

, ..

.

3. .

,

(

).

.

:

, ,

.


77/114

77

,

,

. , ( ).

7.3

,

. ,

,

.

()

()

,

,

08.05.96. ( 2.24/2.1.8.055-96),

-

02.02.96., 4.3.045-96

,

02.02.96., 4.3.046-96 ( ).

( ), ,

- .


78/114

78

- () ,

. -

2

() , 10/2 (

3.4 12.2.4/2.1.8.055-96).

-

, .

() ,

, 10/2

( 3.4 2.2.4/2.1. 8.055-96).

,

.

-

.

- .

Flexi

Multiradio Nokia Siemens Network.

7.4 -

Flexi Multiradio Nokia

Siemens Network 7.1.


79/114

79

7.1 eNB Flexi Multiradio

1

2 791862

3

-

() 63,7

4 18

5

6

72

7

:

60

2,5

4.3.045-96.

.

() 7.1:

22

77,3

E , (7.1)

(/.) - ,

7.2:

FFKR

G

30 (7.2)

- - , ;

G -

, ;

- - l

l

;


80/114

80

R -

;

F() - ;

F() - ;

- ,

( = 0,150,4; ..

= 0,3).

- ().

, 7.2 7.3:

FFKR

G

30 (7.3)

7.4:

2277,3

30 FFK

R

G

(7.4)

F()= 1,

.

F() = 1,

.

()

10/2, , (7.5)

,

:

FFK

GR

77,3

30 (7.5)


81/114

81

-

(10/2).

,

:

R 3,25113.0

10

101077,3

7,631880

1

2

Flexi Multiradio

(10/2) R=25,3.

:

72 - 25,3 .

- .

- :

: 25,3 .

, , .

,

.

.

.

.


82/114

82

8 [8]

8.1 -

Flaxi Multiradio Nokia Siemens Network,

Cisco Systems,

,

.

12-03-01 .

1.

,

- .

. ,

.

.

, 12.2.007.0-75 (.

. .)

,

42

110 , .

-

42 .

.

.

-

45-007-96.


83/114

83

8.2 -

, 80-90 .

,

. , , ,

,

. ,

( - ) 18 ,

,

.

, 5

, ,

, ,

, .

, ,

.

(, ),

1/3 .

- :

42 ; ; , , ;

;

12 /, ;


84/114

84

, ;

; ; . -

,

. ,

.

-

(, ).

, .

,

- .

.

. ,

.

! .

8.3

.

, ,

(,

).


85/114


86/114

86

:

.

: ,

, ;

;

,

, , , ,

.

:

, , .

8.5

,

,

.

.

().

,

.


87/114


88/114

88

,

. .

.

,

- ,

,

.

,

, .

,

,

.

.

,

,

, .

, ..

.


89/114

89

9

-

LTE.

LTE ..

,

. . ,

,

.

- :

; ; ; , ; .

9.1 LTE

.. ,

.

..

: .

LTE . (

9.1) :


90/114

90

, , , . ..;

, , , . .;

- :;

Cisco 7603 OSR - ;

Cisco ASR 5000 PCS3 . , EPC LTE

;

: . ( ),

. ( ), .

( ).

9.1.1

:

; ; - (); .

LTE

.


91/114

91

.

() :

= (+ )

L, (9.1)

1 , = 45000 .;

1 , = 300000 .;

L ,L= 31 .

= (45000+300000)

31 = 10695000 (.).

9.1.

9.1

,

-

18%,.

18%, .

Flexi RF Module Triple

90W, Nokia Siemens

Network

5 450000 2250000

Cisco ME 3600X 24CX 5 177000 885000

Cisco 7603 OSR 1 465000 465000

Cisco

ASR 5000 PCS3

1 1650000 1650000

5250000 0,5% 26250

4% 210000

- 1% 52500

18% 945000

1233750

eNB 2 1800000 3600000

eNB,

2 103000 206000


92/114

92

Liebert GXT2-1500 RT230 5 28000 140000

15 674 10110

- Hitachi Luxury

RAS/RAC-0,8 LH1/LH2

2 18000 36000

Timit W4CT 1104D 1500W 2 2350 4700

3996810 0,5% 19984

4% 159872

- 1% 39968

15% 599520

819344 11299990

10% 1129990

10695000

Nokia Internet Modem RD3 2500 1500 3750000

26874894

.

.

(1530%).

0,5%, 4%,

- 1% .

10%

.

= 26874894 .

9.1.2

()

.

.


93/114

93

.

,

: ; ; ; ; ; .

.

.

- . 9.2

.

9.2

, . , . /, .

25000 1 25000

20000 1 20000

15000 1 15000

- 13000 2 26000

() 5 86000

()

:


94/114

94

= N , (9.2)

, = 86000 .;N ,N = 12;

, = 1,25 (25%);

, = 1,15;

,

, = 1,04.

= 86000 12 1,25 1,15 1,04 = 1542840 (.).

()

30% :

C = 0,3 (9.3)

= 1542840

0,3 = 462852 (.)

.

()

:

= .i.i, (9.5)

.i

(.i );

.i ,

.i = 5%.

= 26874894 0,05 = 1343745 (.).


95/114

95

.

()

,

. :

= + , (9.6)

;

.

:

= 24 365 , (9.7)

, = 3,17.//;

, eNB= 1,075 .

= 3,17 24 365 1,075 = 29851,89 (.).

3,5%

:

= 0,035 (9.8)

= 26874894 0,035 = 904621 (.).

:

= 29851,89 + 940621 = 970472,89 (.).


96/114

96

.

:

. .= N, (9.9)

,= 300000 .

N ,N = 3.

. . = 300000

3 = 900000 (.). .

- , ,

, , ,

. :

= 0,4 (9.10)

= 0,4 1943978 = 777591 (.).

- -

() 1,5% .

9.3.

9.3

, .

() 1542840

()462852


97/114

97

() 1343745

() 959455

(.) 900000

() 777591

5924769

88872

6013640

, 6013640 .

9.1.3

LTE ,

. LTE

, ,

SMS, MMS, .

()

.

2011 2012 .

38% .

9.2

2009 . 2012 . ( ).


98/114


99/114

99

N.= 9310/4 = 2328 ().

USB-LTE 9.4. 9.4

,

./.

N., %

1 500 / 300 - 25 582

2 1 / 350 - 25 582

3 2 / 400 - 20 466

4 4 / 500 50 15 350

5 6 / 550 70 15 350

USB-LTE (D1) :

, (9.12)

Ti ;

Ni ,

.

D1 = [300585+350582+400466+500350+550350]12=10636800 (.)

USB-LTE (D2) :

D2 = N.(ZZ), (9.13)

Z USB-LTE ,Z= 2990 .;

Z USB-LTE ,Z= 1500 .


100/114

100

D2 = 2328 (29901500) = 3468720 (.).

, SMS, MMS

.

2012 . 48% . ,

.. 11760 .

2.3 , -

. , -

,

. .

.

LTE . : N.

= 11760/5 = 2352 .

9.5.

9.5

, .

1 0

1

1 = 0,6

1

2 = 0,3

1

3 = 0,3

1 SMS, MMS 4 = 2

1 5 = 3


101/114

101

,

20 SMS/MMS, 10 200 .

,

: 45% (90 ) , 45% (90 ) ,

10% .

(D3) :

D3

= [K190+K

290+K

320+K

420+K

510] N

.12 (9.14)

D3 = [0,690+0,390+0,320+220+310]235212=4431168 (.)

LTE .

:

D = D1+D2+D3 (9.15)

D= 10636800 + 3468720 + 4431168 = 18536688 (.).

9.1.4

.

,

.

,

, 100

. :


102/114


103/114

103

. 20%.

() :

= 0,2 (9.19)

= 125230480,2 12523048 = 10018439 (.).

:

= / , (9.20)

= 26874894/10018439 = 2,6 ().

2 6 .

(R) :

R = (/) 100% (9.21)

R = (10018439/26874894) 100% = 38%.

9.2 LTE

LTE

:

, ,

:.. .

- ..


104/114

104

LTE .

9.3.

9.2.1

LTE 9.1.1,

9.6.

9.6

,

-

18%,

.

18%, .

Flaxi RF Module

Triple 90W

2 450000 900000

Cisco ME 3600 X

24CX

2 177000 354000

1254000 0,5% 6270

4% 54160

- 1% 12540

18% 225720

298690

5 1800000 9000000

,

5 103000 515000

Liebert GXT2-1500 RT230 2 28000 56000

6 674 4044

- Hitachi Luxury

RAS/RAC0,8 LH1/LH2

5 18000 90000

Timit W4CT 1104

D1500W

5 2350 11750

9676794 0,5% 48383 4% 387071


105/114

105

- 1% 96767

15% 1451510

1983710 12213000

10% 1221300

() 6500000

() 20934494

(9.2 9.10),

9.7. .

9.7

LTE .

, . () 1542840

()

462852

() 1071715

() 882038

() 61713

59391 () 4018835

(9.11 9.15),

9.8. ,

, ,

USB-LTE

6%; .

9.8

LTE

, . ,

.

USB-

LTE (D1)

N.2 = N. + (N. 0,06)

= 2328 + (2328 0,06)= = 246711845800


106/114

106

USB-LTE

Nokia Internet Modem

RD3 (D2)

N.2-N.=24672328 =

=139207110

, SMS,

MMS, (D3)

2352 4431168

16484078


107/114

107

9.9

(9.16 9.21) 9.9.

9.9 ,

LTE .. 5 2 .

1 2 3 4 5 6

5 5 5 5 5 5

(), .

26874894 - 20934494 - - -

(), .

26874894 26874894 47809388 47809388 47809388 47809388

(), .

6013640 6013640 4018835 4018835 4018835 4018835

(D), .

18536688 15068688 16484078 16276968 16276968 16276968

(D), .18536688 33605376 50089454 66366422 82643390 98920358

(),

.

12583048 9055048 12435243 12258133 12258133 12258133

(.), . 10018439 7244039 9948195 9806507 9806507 9806507

(.),

.

10018439 17262478 27210673 37017180 46823687 56630264

(), ./100 .33 19 24 24 24 24

(),

5 2

(R), %

38 27 47 45 45 45


108/114

108

, 9.4.

-

9.10.

9.10 - -

1 2 1. (USB/.), 2328/2352 2467/2352

2. , / 1,104 1,104

3. LTE, . 5 7

4. , . 26874894 20934494

5. , . 478093886. . 6013640 4018835

7. , . 98920358

8. , . 56630264

9. , . 25 24

10. , 5 2

11. , % 45

12. , 5 5

9.4 -

0

10000000

20000000

30000000

40000000

50000000

60000000

1 2 3 4 5 6

1


109/114

109

-

,

LTE

.


110/114

110

. LTE.

.

LTE .. . -

LTE . ,

.

. .

LTE

IP-, .

.

LTE, 3GPP Release 9.

1,104 /.

791 862 , FDD.

,

.

,

Cisco Systems LTE.

LTE

Ethernet.

.

.

: ,

.


111/114

111

LTE.

LTE

Cisco Systems,

Cisco ASR 5000 PCS3. Flexi Multiradio Nokia Siemens

Network, ,

- LTE.

,

: , ,

,

.

LTE

.

9 ,

157 2. -

.. .

,

25,3 . -

.

, 47809388 ,

9806505 , 40%.

.

5 2 .

,

,


112/114

112

.

.

. , ,

. LTE,

,

.

LTE

, ,

,

.


113/114

113

1. . ., . ., . . .- . . : , 2007.

2. . ., . ., . . WiMAX. 4G..: , 2009.

3. . . LTE : . .: - . -, 2011.

4. . ., . ., . . : . .: , 2010.

5. . UMTS. , , . .:, 2007.

6. . . . 1. , ,2008.

7. . ., . ., . . LTE: . .: -, 2010.

8. .., .. -

. - : - , 2002. 61 .

9. . . : .

.: - , 2006.

10. .. - - -

: - , 2002. 25 .

11. ., . , . .: , 2008.


114/114

114

12. 464-79, , ,

.

13.

45.162-2001. .

14. . LTE. , 2009.

15. Farooq Khan. LTE for 4G Mobile Broadband. Air Interface Technologiesand Perfomance.Cambridge University Press, 2009.

16. Harri Holma, Antti Toskala. LTE for UMTS. OFDMA and CS-FDMABased Radio Access.John Wiley Ltd, 2009.

17. Stefania Sesia. LTE. The UMTS Long Term Evilution. From Theory toPractice.John Wiley Ltd, 2009.

18. 3GPP TS 36 104: E-UTRA Base Station (BS) radio transmission andreception (Release 9). April 2011.

19. www.cisco.com Cisco Systems.

20. www.forum4g.ru 4G: WiMAX LTE.21. www.mforum.ru .
http://www.cisco.com/http://www.cisco.com/http://www.forum4g.ru/http://www.forum4g.ru/http://www.mforum.ru/http://www.mforum.ru/http://www.mforum.ru/http://www.forum4g.ru/http://www.cisco.com/

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