Download miễn phí Đồ án WCDMA – công nghệ và ứng dụng
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU. 1
CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN 3
1.1. Lịch sử phát triển của thông tin di động 3
1.1.1. Các hệ thống thông tin di động tổ ong thế hệ thứ nhất 3
1.1.2. Các hệ thống thông tin di động tổ ong thế hệ thứ hai 4
1.1.3. Các hệ thống thông tin di động tổ ong thế hệ thứ ba 6
1.1.4. Hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo 7
1.2. Các yêu cầu cho thông tin di động 3G (hay UMTS) 8
1.2.1. UMTS là gì ? 8
1.2.2. Các yêu cầu cho 3G 9
1.3. Ưu điểm của công nghệ WCDMA so với GSM 12
1.4. Phân bổ tần số cho IMT - 2000 10
CHƯƠNG 2 : CÔNG NGHỆ WCDMA 15
2.1. Giới thiệu về hệ thống WCDMA 15
2.2. Quá trình phát triển từ GSM lên UMTS WCDMA 16
2.2.1. Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao HSCSD .14
2.2.2. Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS 15
2.2.3. Số liệu tốc độ cao GSM (EDGE) .17
2.3. Cấu trúc hệ thống WCDMA 21
2.3.1. Cấu trúc tổng quát hệ thống UMTS 21
2.3.2. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 23
2.3.2.1. Các khuyến nghị 23
2.3.2.2. Tổng quát 23
2.3.2.3. Cấu trúc mạng truy nhập UTRAN 25
2.3.3. Mạng lõi CN 27
2.3.4. Thiết bị người sử dụng UE 28
2.3.5. Giao diện mở 28
2.3.6. Mạng truyền dẫn 29
2.4. Nguyên tắc phân lớp trong hệ thống WCDMA 30
2.4.1. Nguyên tắc phân lớp trong hệ thống WCDMA 30
2.4.2. Lớp vật lý trong WCDMA 31
2.5. Các kênh trong WCDMA 32
2.5.1. Các kênh truyền tải 32
2.5.1.1. Kênh truyền tải riêng 32
2.5.1.2. Kênh truyền tải chung 33
2.5.1.3. Sắp xếp các kênh truyền tải lên các kênh vật lý 35
2.5.2. Các kênh vật lý 36
2.5.2.1. Các kênh vật lý đường lên 36
2.5.2.2. Các kênh vật lý đường xuống 42
2.5.3. Các kênh logic 47
2.6. Điều chế và ngẫu nhiên hoá trong WCDMA 49
2.6.1. Định kênh và ngẫu nhiên hoá các kênh vật lý 49
2.6.1.1. Các mã định kênh 49
2.6.1.2. Mã ngẫu nhiên hoá 50
2.6.2. Định kênh và trải phổ kênh vật lý đường lên 51
2.6.2.1. Các kênh vật lý riêng đường lên (DPCCH/DPDCH) 51
2.6.2.2. Kênh PCPCH 53
2.6.2.3. Kênh PRACH 53
2.6.3. Ngẫu nhiên hoá kênh vật lý đường lên 54
2.6.3.1. Mã ngẫu nhiên hoá cho DPCCH/DPDCH 56
2.6.3.2. Mã ngẫu nhiên hoá cho PRACH 56
2.6.3.3. Mã ngẫu nhiên hoá cho PCPCH 57
2.6.4. Điều chế đường lên 58
2.6.5. Định kênh và trải phổ kênh vật lý đường xuống 58
2.6.5.1. Định kênh và trải phổ kênh vật lý đường xuống 58
2.6.5.2. Định kênh và trải phổ cho kênh SCH 59
2.6.6. Ngẫu nhiên hoá kênh vật lý đường xuống 60
2.6.7. Sơ đồ khối tổng quát trải phổ và điều chế kênh vật lý đường xuống 61
2.6.8. Mã hoá kênh và dồn kênh dịch vụ 62
2.6.8.1. Mã hoá kênh và ghép xen cho các dịch vụ người sử dụng 62
2.6.8.2. Dồn kênh dịch vụ 63
2.6.8.3. Biến đổi tốc độ bit 64
2.7. Điều khiển công suất và chuyển giao trong WCDMA 65
2.7.1. Bắt đồng bộ mạng 65
2.7.2. Điều khiển công suất 65
2.7.3. Chuyển giao 67
2.7.3.1. Chuyển giao cùng một tần số (Intra-frequency Handover) 69
2.7.3.2. Chuyển giao giữa hai tần số 70
2.8. Thiết lập cuộc gọi trong hệ thống WCDMA 71
2.9. Giải pháp chuyển giao giữa mạng 3G và 2G 73
2.9.1. Chuyển giao trên kết nối chuyển mạch kênh (CS) 74
2.9.1.1. Ưu điểm 75
2.9.1.2. Chuyển giao từ mạng WCDMA sang GSM 75
2.9.1.3. Chuyển giao từ mạng GSM sang WCDMA 76
2.9.2. Chuyển giao trên kết nối chuyển mạch gói (PS) 78
2.9.2.1. Ưu điểm 78
2.9.2.2. Lựa chọn lại cell giữa mạng WCDMA và GSM 78
2.9.2.3. Yêu cầu thay đổi cell từ cell WCDMA sang cell GSM 80
CHƯƠNG 3 : HƯỚNG TRIỂN KHAI 3G TẠI VIỆT NAM 81
3.1. Cơ sở hạ tầng hiện có 81
3.1.1. Phân hệ điều khiển trạm gốc BSS 82
3.1.2. Phân hệ điều khiển chuyển mạch NSS 82
3.1.3. Phân hệ khai thác và bảo dưỡng mạng NMS 83
3.1.4. Phân hệ máy con MS 83
3.2. Phương án khả thi chuyển đổi lên 3G 83
3.2.1. Phân tích các phương án chuyển đổi 83
3.2.2. Phương án khả thi: chuyển đổi từ GSM 84
3.2.2.1.Sự chuyển đổi về kỹ thuật 84
3.2.2.2. Sự chuyển đổi về dịch vụ 85
3.2.2.3. Sự chuyển đổi về mạng 85
3.2.3. Lộ trình công nghệ và các bước triển khai cụ thể theo mỗi giai đoạn 86
3.2.4. Các giải pháp nâng cấp lên GPRS cho mạng GSM Việt Nam 88
3.2.4.1. Giải pháp của hãng Alcatel (Pháp) 91
3.2.4.2. Giải pháp của hãng Ericson (Thụy Điển) 91
3.2.4.3. Giải pháp của hãng Motorola (Mỹ) 92
3.2.4.4. Giải pháp của hãng Siemen (Đức) 93
3.2.5. Mạng WCDMA - Bước phát triển tất yếu của mạng viễn thông Việt Nam 94
3.2.6. Tình hình triển khai 3G của các mạng viễn thông Việt Nam 96
KẾT LUẬN 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO 100
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-24-do_an_wcdma_cong_nghe_va_ung_dung.mZe2a1L44A.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-4804/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:
t lý được sử dụng để mang các chỉ thị bắt. Chỉ thị bắt AIs tương ứng với chữ ký s ở kênh PRACH hay PCPCH. Hình 2.20 minh hoạ cấu trúc của AICH. AICH gồm một chuỗi lặp của 15 khe thâm nhập liên tiếp AS (Access Slot), mỗi khe dài 40 bit và gồm 2 phần: phần chỉ thị bắt (AI) gồm 32 ký hiệu giá trị thực a0,..,a31 và một phần không sử dụng gồm 8 ký hiệu giá trị thực a32,..,a39. Kênh có SF=256.
Hình 2.20. Cấu trúc khung vô tuyến cho AICH
Các ký hiệu giá trị thực a0,..,a31 được xác định như sau:
Trong đó AIs nhận các giá trị +1, -1 và 0 là chỉ thị bắt tương ứng với chữ ký s và chuỗi bs,0,.., bs,31 được cho theo bảng.
Kênh chỉ thị tìm gọi (PICH)
Kênh PICH có tốc độ cố định (SF=256) được sử dụng để mang các chỉ thị tìm gọi (PI). PICH luôn liên kết với S-CCPCH mà ở đó kênh PCH được sắp xếp lên. Một khung PICH dài 10 ms chứa 300 bit (b0, b1,..,b299). Trong đó, 288 bit (b0, b1,..,b287) được sử dụng để mang các PI và các bit còn lại (b288, b289,...,b299) không được định nghĩa.
N chỉ thị tìm gọi {PI0, .., PIN-1} (N=18, 36, 72 hay 144) được phát ở từng khung PICH. PI được tính toán ở lớp cao hơn cho từng UE và được sắp xếp vào chỉ thi tìm gọi PIp, trong đó: p được tính từ các lớp cao hơn, số khung hệ thống (SFN) của khung vô tuyến P-CCPCH khi xảy ra khung vô tuyến PICH và số các chỉ thị tìm gọi trên khung (N):
p = (PI + [((18 ´(SFN+[SFN/8] + [SFN/64] + [SFN/512])) mod 144)´N/144])mod N
Các kênh logic
Thông tin được truyền từ lớp MAC đến lớp vật lý thông qua các kênh truyền tải. Tuy nhiên các thông tin này có thể bắt đầu cao hơn trong ngăn xếp của giao thức, trong trường hợp này thì thông tin được truyền từ lớp RLC tới lớp MAC thông qua các kênh logic. Các kênh logic được sắp xếp lên các kênh truyền tải và các kênh truyền tải lần lượt được sắp xếp vào các kênh vật lý.
RLC giao tiếp với MAC thông qua một số kênh logic. MAC sắp xếp các kênh logic này vào kênh truyền tải như được mô tả. Các kênh logic liên quan đến thông tin đang được truyền, trong khi đó kênh truyền tải liên quan rất nhiều đến cách thức mà thông tin được truyền. Có hai nhóm kênh logic: nhóm các kênh điều khiển và nhóm các kênh lưu lượng.
Kênh điều khiển quảng bá (BCCH) được sử dụng ở đường xuống để truyền thông tin hệ thống. Kênh điều khiển tìm gọi (PCCH) được sử dụng để tìm gọi một MS trong một hay nhiều ô. Kênh điều khiển chung (CCCH) được các thiết bị đầu cuối sử dụng ở đường lên khi chúng muốn thâm nhập vào mạng mà không có bất cứ kết nối nào với mạng. Kênh điều khiển riêng (DCCH) được sử dụng ở cả đường lên và đường xuống để gửi thông tin điều khiển. W-CDMA cũng định nghĩa kênh điều khiển kênh dùng chung nhưng kênh này chỉ được sử dụng trong chế độ TDD.
Kênh lưu lượng riêng (DTCH) là kênh điểm đến điểm được dùng riêng cho một UE để truyền số liệu của người sử dụng. Các kênh DTCH có thể được sử dụng cho cả đường lên và đường xuống. Kênh lưu lượng chung là kênh không hướng điểm đến đa điểm để truyền thông tin người sử dụng đến mọi UE hay chỉ một UE. Kênh CTCH chỉ có ở đường xuống.
Hình 2.21. Sắp xếp giữa các kênh logic và các kênh truyền tải
Có rất nhiều cách để sắp xếp giữa các kênh logic và các kênh truyền tải. Việc sắp xếp này phụ thuộc vào một loạt tiêu chuẩn như: loại thông tin được gửi, thông tin phải được gửi đến các UE hay không và UE có một kết nối được thiết lập với mạng hay chưa. Có thể sắp xếp giữa các kênh truyền tải và các kênh vật lý cho chế độ FDD như được chỉ ra trong hình 2.21.
Điều chế và ngẫu nhiên hoá trong WCDMA
Hình 2.22. Quan hệ giữa trải phổ điều chế và ngẫu nhiên
Định kênh và ngẫu nhiên hoá các kênh vật lý
Sự khác nhau giữa trải trải phổ điều chế và ngẫu nhiên hoá là: trải phổ được thực hiện bằng một mã độc lập với dữ liệu nhằm tăng độ rộng băng tần của tín hiệu phát và chống nhiễu, còn quá trình ngẫu nhiên hoá được sử dụng để phân biệt các UE và các trạm cơ sở BS. Ở W-CDMA, quá trình trải phổ được thực hiện bằng các mã định kênh và quá trình ngẫu nhiên hoá được thực hiện bằng các mã ngẫu nhiên hoá. Ngẫu nhiên hoá được thực hiện sau khi trải phổ nên độ rộng băng tần của tín hiệu không thay đổi nhưng cho phép phân biệt các tín hiệu từ các nguồn khác nhau. Tốc độ chip của W-CDMA là 3,84 Mcps.
Các mã định kênh
Các kết nối đường xuống trong một đoạn ô và kênh vật lý đường lên của một UE được phân biệt bằng các mã định kênh. Các mã định kênh ở đây chính là các mã trải phổ ở UTRA được xây dựng dựa trên cơ sở kỹ thuật hệ số trải phổ khả biến trực giao OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor). Kỹ thuật này cho phép thay đổi các hệ số trải phổ khác nhau và đảm bảo tính trực giao giữa các mã trải phổ có độ dài khác nhau. Các mã định kênh Cch,SF,k (ch là kênh, SF là hệ số trải phổ và 0£k£SF-1) lấy từ cây mã cho phép nén phổ theo hệ số trải phổ nhỏ nhất. Cách chọn mã định kênh từ nhánh được chỉ thị bởi mã có hệ số trải phổ nhỏ nhất. Một kênh vật lý có thể sử dụng một mã trong cây nếu không có kênh vật lý nào khác được phát đang sử dụng cùng cây mã đang sử dụng một mã ở nhánh dưới, nghĩa là sử dụng hệ số trải phổ cao hơn được tạo ra từ mã trải phổ dự định sử dụng. Cấu trúc cây của mã định kênh được mô tả ở hình 2.23.
Hình 2.23. Cấu trúc cây của mã định kênh
Các mã định kênh được tạo ra theo các biểu thức sau:
Cch,1,0 = (1)
[Cch,2,0] = [Cch,1,0 Cch,1,0] = (1,1)
[Cch,2,1] = [Cch,1,0 -Cch,1,0] = (1,-1)
[Cch,2(n+1),0] = [Cch,2(n),0 Cch,2(n),0]
[Cch,2(n+1),1] = [Cch,2(n),0 -Cch,2(n),0]
[Cch,2(n+1),2] = [Cch,2(n),1 Cch,2(n),1]
[Cch,2(n+1),3] = [Cch,2(n),1 - Cch,2(n),1],…
Mã ngẫu nhiên hoá
Mã ngẫu nhiên hoá được sử dụng để phân biệt các đường truyền dẫn từ các người sử dụng khác nhau. Để phân biệt các ô người ta sử dụng các mã ngẫu nhiên hoá sau đây:
* Chế độ FDD: các mã Gold với chu kỳ 10 ms (38400 chip ở 3,84 Mcps) được sử dụng với độ dài mã bằng 218-1 chip.
* Chế độ TDD: các mã ngẫu nhiên hoá có độ dài 16 chip được sử dụng.
Để phân biệt các UE thì các họ mã ngẫu nhiên hoá sau đây được sử dụng:
* Chế độ FDD: các mã Gold với chu kỳ 10 ms hay các mã S(2) có chu kỳ 256 chip.
* Chế độ TDD: các mã có chu kỳ 16 chip cùng với chuỗi chèn giữa có độ dài phụ thuộc môi trường.
Định kênh và trải phổ kênh vật lý đường lên
Các kênh vật lý riêng đường lên (DPCCH/DPDCH)
Hai kênh vật lý DPDCH và DPCCH được truyền dẫn song song (đa mã) và điều chế QPSK song kênh (hay ghép kênh theo mã I-Q). Các mã trải phổ định kênh được tạo ra góc quay giới hạn ở ±90o giữâ hai chip liên tiếp trong cùng một ký hiệu. Góc quay 180o chỉ xảy ra khi giữa hai ký hiệu liên tiếp. Phương pháp này làm giảm tỉ số giữa giá trị công suất đỉnh và giá trị công suất trung bình PAR (Peak to Average) của tín hiệu truyền so với truyền dẫn QPSK thông thường.
Hình 2.24. Ghép kênh mã I-Q cùng với ngẫu nhiên hoá phức
Hai kênh vật lý riêng đường lên không được ghép theo thời gian mà ghép theo mã I-Q vì chế độ phát đường lên có thể không liên tục (DTX- Discontinuous Transmissio...
