Download miễn phí Đồ án Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba UMTS W-CDMA
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 6
1.1.Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động 6
1.2.Các cách đa truy nhập 8
1.3 Hệ thống thông tin tổ ong Cellular. 10
1.4 Sự phát triển của hệ thống thông tin cellular. 15
CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ VÀ CÔNG NGHỆ CDMA 17
2.1 Kỹ thuật trải phổ 17
2.1.1. Khái niệm trải phổ 17
2.1.2. Các ưu điểm của kỹ thuật trải phổ so với truyền dẫn băng hẹp 18
2.1.3. Cơ sở kỹ thuật trải phổ 20
2.1.4. Các hệ thống thông tin trải phổ 21
2.1.4.1 Hệ thống trải phổ trực tiếp (DS/SS) 21
2.1.4.2 Hệ thống trải phổ nhảy tần (FH/SS) 23
2.1.4.3 Hệ thống trải phổ nhảy thời gian (TH/SS) 25
2.1.4.4 Hệ thống lai (Hybrid) 26
2.2. Tổng quan công nghệ CDMA 26
2.2.1. Khái niệm CDMA 26
2.2.2. Các đặc tính của CDMA 27
CHƯƠNG 3:HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ BA UMTS W-CDMA 35
3.1. Khái quát về hệ thống W-CDMA 35
3.1.1Các thông số chính của WCDMA 37
3.1.3 Điều khiển công suất trong WCDMA 42
3.1.4 Sóng mang 44
3.1.5 Đa tốc độ 44
3.1.6 Gói dữ liệu 44
3.2. Cấu trúc và chức năng các phần tử trong hệ mạng W-CDMA UMTS 45
3.2.1. Cấu trúc tổng quát của hệ thống 45
3.2.2. Chức năng của các phần tử trong hệ thống 47
3.2.3. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 47
3.2.3.1. Những yêu cầu: 47
3.2.3.2. Đặc tính mạng UTRAN 48
3.2.3.3. Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 50
3.2.4. Mạng lõi 51
3.2.5. Thiết bị người dùng UE 53
3.3. Các giao diện của W-CDMA UMTS 53
3.3.1. Giao diện Iu 53
3.3.2. Giao diện Iub 53
3.3.3. Giao diện Iur 54
3.4. Mạng truyền dẫn 54
3.5. Kiến trúc phân lớp W-CDMA 55
3.5.1. Nguyên tắc phân lớp trong hệ thống W-CDMA 55
3.5.2. Lớp vật lý trong W-CDMA 56
3.6. Cấu trúc kênh trong W-CDMA 57
3.6.1. Các kênh logic 57
3.6.2. Các kênh truyền tải 58
3.6.2.1. Các kênh truyền tải riêng(DCH-Dedicate Channel) 58
3.6.2.2. Các kênh truyền tải chung 58
3.6.3.1. Các kênh vật lý đường lên 62
3.6.3.2. Các kênh vật lý đường xuống 65
3.6.3.3. Định kênh và ngẫu nhiên hóa trong các kênh vật lý 73
3.7. Kỹ thuật vô tuyến 75
3.7.1. Vấn đề điều khiển công suất 75
3.7.2. Vấn đề chuyển vùng 78
3.7.3. Máy thu RAKE 81
3.8 Những ưu điểm của công nghệ W-CDMA so với GSM 82
CHƯƠNG 4 : NHỮNG KIẾN NGHỊ TRIỂN KHAI W-CDMA TẠI VIỆT NAM 83
4.1. Cơ sở hạ tầng mạng thông tin di động số ở nước ta 83
4.2. Cơ sở triển khai mạng thông tin di động thế hệ thứ 3 tại Việt Nam 86
4.3. Vấn đề liên kết các hệ thống. 87
4.4. Những xu hướng triển khai khác nhau về W-CDMA 88
KẾT LUẬN CHUNG 92
BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO 97
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-26-do_an_he_thong_thong_tin_di_dong_the_he_thu_ba_umt.m4y33TbeM4.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-5088/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
băng rộng thay đổi theo cấu trúc của tín hiệu, được minh họa trên hình 3.4. Bộ thu tương quan thực hiện tương quan mã đã biết của tín hiệu với các tín hiệu thu được, bao gồm một vài tín hiệu băng rộng (thu được từ các thuê bao hay các kênh khác) cùng với nhiễu thông thường ( nhiễu từ các hệ thống vô tuyến khác), và tạp âm (tạp âm gây ra do nhiệt). Tín hiệu khi ra khỏi bộ thu tương quan là một hàm tương quan tự động của tín hiệu mong muốn. Khi xuất hiện tạp âm và nhiễu, lập tức nó tương quan chéo với tất cả các tín hiệu khác. Do vậy trải phổ cần có tính tương quan tốt để có thể phân biệt được tín hiệu mong muốn và các tín hiệu khác, nghĩa là:
Hàm tương quan có một điểm nhọn cho dịch pha 0.
Giá trị của hàm tương quan tự động càng nhỏ càng tốt đối với tất cả các dịch pha ngoài.
Giá trị của hàm tương quan chéo đối với tất cả các dịch pha là nhỏ nhất.
Nửa trên hình 3.4 biểu diễn tín hiệu thu mong muốn, trong trường hợp đồng bộ lý tưởng giữa đầu phát và đầu thu. Sau đó bộ thu tương quan sẽ tổng hợp kết quả của phép nhân giữa dữ liệu và mã cho mỗi một thuê bao. Nửa dưới hình 3.4 cho thấy tác động của quá trình trải phổ tới các tín hiệu băng rộng của thuê bao khác đã được trải phổ bằng các mã trải phổ khác, và khi tín hiệu đã trải phổ bằng mã trải phổ khác được nén lại với cùng một mã của tín hiệu.
Hình 3.4 Nguyên lý bộ thu tương quan trong CDMA
Chúng ta thấy công suất trung bình của các tín hiệu này mà ở đây ta coi là nhiễu với tín hiệu mong muốn giao động gần 0. Như trên hình 3.1.4 có thể nhận thấy biên độ trung bình của tín hiệu có ích tăng theo độ lợi xử lý SF có liên qua tới nhiễu cho UE từ các hệ thống khác, có nghĩa là đặc trưng tương quan của UE mong muốn sẽ tăng bởi SF. Tác dụng của độ lợi xử lý SF sẽ có tác dụng đến mọi hệ thống trải phổ. SF tạo cho hệ thống CDMA có khả năng chống nhiễu tốt hơn, nhờ vậy trong CDMA có thể sử dụng lại tần số trong một miền có kích thước địa lý nhỏ. Lấy ví dụ cho WCDMA, cho dịch vụ thoại có tốc độ yêu cầu 12.2 Kbps thì độ lợi xử lý của dịch vụ thoại trong WCDMA là 10log(3.84e6/12.2e3) = 25 dB. Tại đầu thu sau khi được nén phổ tín hiệu thu được phải lớn hơn tín hiệu nhiễu cùng tạp âm một vài dB, thường là 5 dB, như vậy yêu cầu C/I bằng -20dB, nói một cách khác công suất của tín hiệu mong muốn có thể nhỏ hơn công suất tổng cộng của nhiễu 20dB, mà bộ thu WCDMA vẫn có khả năng nhận biết được hiệu, để so sánh thì yêu cầu này của hệ thống GSM là C/I từ 9-12 dB. Do tín hiệu băng rộng yêu cầu nhỏ hơn tạp âm và nhiễu, do vậy để nhận biết được các tín hiệu trải phổ nếu không biết được mã trải phổ là vô cùng khó. Cũng chính vì lý do này mà hệ thống trải phổ đầu tiên được phát minh trong quân đội.
Chúng ta cần lưu ý một điều là đối với tất cả các kênh chúng ta đều có hệ số trải phổ hay độ lợi xử lý cao khi tốc độ dữ liệu nhỏ và ngược lại. Như nếu tốc độ dữ liệu là 2 Mbps, thì hệ số trải phổ SF sẽ nhỏ hơn 2 ( SF = 3.84 Mcps/2 Mbps = 1.92 tương đương với 2.8 dB).
Trong WCDMA cả trạm gốc và UE đề sử dụng bộ thu tương quan nói trên. Nhưng do hiện tượng tín hiệu đa đường, thông thường phía thu của hệ thống CDMA không phải chỉ bao gồm bộ thu tương qua, mà gồm nhiều bộ thu tương quan được kết hợp lại với nhau để xử lý tín hiệu thu đa đường với các độ trễ khác nhau để tổng hợp chúng thành tín hiệu có ích với mức thu cao nhất.
3.1.3 Điều khiển công suất trong WCDMA
Điều khiển công suất chặt chẽ và nhanh là một yêu cầu hàng đầu trong công nghệ WCDMA.Theo tiêu chuẩn của WCDMA thì điều khiển công suất thực hiện cả đường lên và xuống đặc biệt đối với đuờng lên.Trong WCDMA các máy di động sử dụng chung một tần số cho việc thu và phát tín hiệu trên toàn bộ ô.Các tần số hay còn gọi là các kênh được phân biệt với nhau tại trạm gốc nhờ mã trải phổ của chúng khác nhau do vậy nếu không có điều khiển công suất một cách thích hợp thì 1 điện thoại di động phát 1 công suất quá lớn sẽ dẫn tới giảm hiệu năng dịch vụ và lưu lượng của toàn bộ ô do hiệu ứng gần xa tức là các máy mobile phải được điều khiển công suất phát sao cho công suất thu của chúng tại trạm gốc không phụ thuộc vào khoảng cách giữa chung với trạm gốc. Ngoài ra điều khiển công suất thích hợp sẽ làm giảm nhiễu giữa các mobile với nhau.
Trong hệ thống thông tin di động CDMA người ta sử dụng phương pháp sau để điều khiển công suất:
Điều khiển công suất vòng hở (open-loop power control).
Điều khiển công suất vòng kín (close-loop power control) bao gồm điều khiển công suất vòng trong và ngoài.
Điều khiển công suất vòng hở thực hiện nhằm đánh giá một cách tổng quát về suy hao đường truyền từ trạm gốc đến thuê bao. Dựa trên công suất thu được trên kênh hoa tiêu (pilot channel). Kênh hoa tiêu là kênh phát quảng bá trên toàn bộ cell với công suất không thay đổi. Nếu tín hiệu của kênh hoa tiêu này thu được tại thuê bao là mạnh thì suy hoa đường truyền là nhỏ và ngược lại. Nhựoc điểm của phương pháp này là do điều kiện truyền sóng ở đường lên và xuống khác nhau nhất là do hiên tuợng phading nhanh nên sự đánh giá này không chính xác. Trong hệ thống WCDMA phương pháp này chỉ được dùng để thiết lập công suất gần đúng khi thuê bao truy nhập mạng lần đầu.
Trong phương pháp điều khiển vòng kín thì trạm gốc thường xuyên đánh giá tỉ số tín hiệu trên can nhiễu thu được(SIR:Signal to interference Ration) và so sánh nó với tỷ số SIR đã đặt trước ký hiệu là SIR a. Nếu tỷ số thu được lớn hơn SIRa thì trạm gốc yêu cầu phát với công suất nhỏ hơn còn trong trường hợp ngược lại trạm gốc sẽ yêu cầu MS tăng công suất phát. Chu kỳ này được thực hiện 1500 lần trong 1 giây. Tốc độ này đảm bảo cao hơn mọi sự thay đổi suy hao đường truyền và thậm chí còn nhanh hơn phadinh nhanh khi MS chuyển động với tốc độ thấp.
Điều khiển công suất vòng kín trên cũng được áp dụng cho điều khiển công suất phát của trạm di động đường xuống(điều khiển công suất vòng trong).
Tuy hiệu ứng đường xa không xuất hiện trên đường xuống do tín hiệu đều xuất phát từ trạm di động đến các mobile trong ô. Nhưng điều khiển công suất đường xuống sẽ tạo được mức dự trữ công suất cho các mobile chuyển động tại biên giới các ô khi chúng chịu ảnh hưởng nhiễu từ các ô khác tăng lên.
Điều khiển công suất vòng ngoài (outer loop power control) được dùng để hiệu chỉnh giá trị SIR tại trạm gốc cho phù hợp với yêu cầu của từng đường truyền vô tuyến để đảm bảo rằng chất lượng đường truyền vô tuyến là như nhau trong mọi trường hợp.
3.1.4 Sóng mang
Hình 3.5 minh họa nhà khai thác có tài nguyên tần số 15 MHz được chia thành 3 dải. Khoảng phòng vệ giữa các dải nội bộ nhỏ hơn giữa các nhà khai thác. Đo lường và chuyển giao giữa các dải tần số được WCDMA ứng dụng.
Hình 3.5 Tần số hoạt động của WCDMA
3.1.5 Đa tốc độ
Nhiều dịch vụ được tích hợp trên một kênh DPDCH. Việc tích hợp trên có thể được thực hiện cả t...
