hoa_tigon139
New Member
Download miễn phí Đồ án Chuyển giao, điều khiển công suất trong mạng thông tin di động WCDMA
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG BIỂU
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 2
1.1. Lịch sử phát triển 2
1.1.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 2
1.1.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ 2 2
1.1.2.1. Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA .2
1.1.2.2. Đa truy cập phân chia theo mã CDMA.3
1.1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 4
1.1.4. Hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo 5
1.2. Lộ trình phát triển từ mạng GSM lên WCDMA 6
1.2.1. GSM 7
1.2.2. GPRS 9
1.2.3. EDGE 11
1.2.4. WCDMA 11
1.3. Kết luận chương 15
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDM 16
2.1. Khái quát 16
2.2. Cấu trúc mạng thông tin di động WCDMA 16
2.3. Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến (UTRAN) 19
2.3.1. Bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC) 20
2.3.2. NODE B (Trạm gốc) 21
2.4. Giao diên vô tuyến 21
2.4.1. Giao diện UTRAN – CN, IU 21
2.4.2. Giao diện RNC – RNC, IUr 23
2.4.3. Giao diện RNC – Node B, IUb 23
2.5. Khái quát các giải pháp kĩ thuật trong mạng WCDMA 24
2.5.1. Sóng mang 25
2.5.2. Kênh logic 25
2.5.3. Kênh vật lý 25
2.5.4. Sự trải phổ 29
2.5.5. Gói dữ liệu 30
2.5.6. Chuyển giao 31
2.6. Kết luận chương 31
CHƯƠNG 3:CHUYỂN GIAO TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA 33
3.1. Khái quát về chuyển giao trong các hệ thống thông tin di động 33
3.2. Các loại chuyển giao trong mạng thông tin di động WCDMA 33
3.3. Các trường hợp chuyển giao 35
3.4. Trình tự của chuyển giao 35
3.5. Các mục đích của chuyển giao 37
3.6. Chuyển giao cứng 39
3.7. Chuyển giao mềm trong cùng tần số 39
3.7.1. Chuyển giao mềm 39
3.7.2. Lợi ích của chuyển giao mềm 40
3.7.3. Nguyên lý chuyển giao mềm 40
3.7.4. Các thuật toán của chuyển giao mềm 43
3.7.5. Các đặc điểm của chuyển giao mềm 45
3.7.6. Tổng phí của chuyển giao mềm 46
3.7.7. Độ lợi dung lượng mạng của chuyển giao mềm 48
3.8. Đo đạc chuyển giao 49
3.9. Chuyển giao giữa các tấn số trong WCDMA 52
3.6. Chuyển giao giữa các hệ thông WCDMA và GSM 53
3.7. Thiết lập vá kêt thúc chuyển giao mềm 55
3.7.1. Thiết lập chuyển giao mềm 55
3.7.2. Kết thúc chuyển giao mềm 57
3.8. Kết luận chương 57
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA 59
4.1. Ý nghĩa của điều khiển công suất 59
4.2. Phân loại điều khiển công suất 61
4.3. Điều khiển công suất cho đường lên và đường xuống 62
4.3.1. Điều khiển công suất cho đường lên 62
4.3.1.1. Khái quát 62
4.3.1.2. Điều khiển công suất vòng hở 62
4.3.1.3. Điều khiển công suất vòng kín 69
4.3.1.4. Điều khiển công suất vòng ngoài 73
4.3.1.5. Điều khiển công suất vòng trong 78
4.3.2. Điều khiển công suất đương xuống 79
4.3.2.1. Khái quát 79
4.3.2.2. Điều khiển công suất đường xuống 79
4.4. Kết luận chương 87
KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tín hiệu của thuê bao được truyền dẫn số.
Liên lạc song công mỗi hướng thuộc các dải tần liên lạc khác nhau, trong đó một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ trạm gốc đến các máy di động và một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ máy di động đến trạm gốc. Việc phân chia tần như vậy cho phép các máy thu và máy phát có thể hoạt động cùng một lúc mà không sợ can nhiễu nhau.
Giảm số máy thu phát ở BTS.
Giảm nhiễu giao thoa.
Hệ thống TDMA điển hình là hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile - GSM).
Máy điện thoại di động kỹ thuật số TDMA phức tạp hơn kỹ thuật FDMA. Hệ thống xử lý số đối với tín hiệu trong MS tương tự có khả năng xử lý không quá 106 lệnh trong một giây, còn trong MS số TDMA phải có khả năng xử lý hơn 50x106 lệnh trên giây.
1.1.2.2. Đa truy cập phân chia theo mã CDMA
Thông tin di động CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi, mà không sợ gây nhiễu lẫn nhau. Những người sử dụng nói trên được phân biệt với nhau nhờ dùng một mã đặc trưng không trùng với bất kỳ ai. Kênh vô tuyến CDMA được dùng lại mỗi ô (cell) trong toàn mạng, và những kênh này cũng được phân biệt nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên (Pseudo Noise - PN).
Đặc điểm:
Dải tần tín hiệu rộng hàng MHz.
Sử dụng kỹ thuật trải phổ phức tạp.
Kỹ thuật trải phổ cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ trường hiệu quả hơn FDMA, TDMA.
Việc các thuê bao MS trong ô dùng chung tần số khiến cho thiết bị truyền dẫn vô tuyến đơn giản, việc thay đổi kế hoạch tần số không còn vấn đề, chuyển giao trở thành mềm, điều khiển dung lượng ô rất linh hoạt.
1.1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3
Hệ thống thông tin di động chuyển từ thế hệ 2 sang thế hệ 3 qua một giai đoạn trung gian là thế hệ 2,5 sử dụng công nghệ TDMA trong đó kết hợp nhiều khe hay nhiều tần số hay sử dụng công nghệ CDMA trong đó có thể chồng lên phổ tần của thế hệ hai nếu không sử dụng phổ tần mới, bao gồm các mạng đã được đưa vào sử dụng như: GPRS, EDGE và CDMA2000-1x. Ở thế hệ thứ 3 này các hệ thống thông tin di động có xu thế hoà nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả năng phục vụ ở tốc độ bit lên đến 2 Mbit/s. Để phân biệt với các hệ thống thông tin di động băng hẹp hiện nay, các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 gọi là các hệ thống thông tin di động băng rộng.
Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3 IMT-2000 đã được đề xuất, trong đó 2 hệ thống W-CDMA và CDMA2000 đã được ITU chấp thuận và đưa vào hoạt động trong những năm đầu của những thập kỷ 2000. Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này cho phép thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di động thế hệ 3.
- WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là sự nâng cấp của các hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng công nghệ TDMA như: GSM, IS-136.
- CDMA2000 là sự nâng cấp của hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng công nghệ CDMA: IS-95.
Yêu cầu đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3:
Thông tin di động thế hệ thứ 3 xây dựng trên cơ sở IMT-2000 được đưa vào phục vụ từ năm 2001. Mục đích của IMT-2000 là đưa ra nhiều khả năng mới nhưng đồng thời bảo đảm sự phát triển liên tục của thông tin di động thế hệ 2.
Tốc độ của thế hệ thứ ba được xác định như sau:
384 Kb/s đối với vùng phủ sóng rộng.
2 Mb/s đối với vùng phủ sóng địa phương.
Các tiêu chí chung để xây dựng hệ thống thông tin di động thế hệ ba (3G):
Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz như sau:
• Đường lên : 1885-2025 MHz.
• Đường xuống : 2110-2200 MHz.
Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến:
Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến.
Tương tác với mọi loại dịch vụ viễn thông.
Sử dụng các môi trường khai thác khác nhau như:
Trong công sở.
Ngoài đường.
Trên xe, vệ tinh.
Có thể hỗ trợ các dịch vụ như:
Môi trường thông tin nhà ảo (VHE: Virtual Home Environment) trên cơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạng toàn cầu.
Đảm bảo chuyển mạng quốc tế.
Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho thoại, số liệu chuyển mạch theo kênh và số liệu chuyển mạch theo gói.
Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.
1.1.4. Hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo
Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 sang thế hệ 4 qua giai đoạn trung gian là thế hệ 3,5 có tên là mạng truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSDPA. Thế hệ 4 là công nghệ truyền thông không dây thứ tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 cho đến 1.5 Gb/. Công nghệ 4G được hiểu là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây. Các nghiên cứu đầu tiên
b. Giới hạn biến động điều khiển công suất
Tại sườn của vùng hội tụ, UE có thể đạt tới công suất phát lớn nhất của nó. Trong trường hợp BLER thu được có thể cao hơn mong muốn, nếu chúng ta áp dụng trực tiếp các thuật toán đã nêu, thì SIR mục tiêu ở đường xuống sẽ tăng. Việc tăng SIR mục tiêu không cải thiện chất lượng đường xuống nếu như nút B đã chỉ gửi các lệnh tăng công suất tới UE. Trong trường hợp hợp đó Eb/N0 mục tiêu có thể cao quá mức cần thiết. Khi UE trở về gần với nút B hơn, chất lượng của kết nối đường lên cao quá mức cần thiết trước khi vòng ngoài hạ thấp Eb/N0 mục tiêu trở về giá trị tối ưu. Trong ví dụ này, các dịch vụ thoại đa tốc độ thích nghi (AMR) có chèn 20ms được minh hoạ sử dụng các thuật toán điều khiển công suất đã nêu. Trong đó sử dụng BLER mục tiêu là 1% và kích cỡ bậc là 0.5dB. Với độ biến động công suất lớn nhất, một lỗi phải xuất hiện trong 2 giây để cung cấp BLER là 1% với khoảng ghép chèn là 20ms. Công suất phát lớn nhất của UE là 125mW, tức là 21dBm.
Vấn đề tương tự có thể xuất hiện nếu UE đạt tới công suất phát nhỏ nhất. Trong trường hợp đó, Eb/N0 mục tiêu sẽ trở thành thấp quá mức cần thiết. Các vấn đề giống nhau có thể xuất hiện trên đường xuống nếu công suất của kết nối đường xuống đang sử dụng là giá trị nhỏ nhất hay lớn nhất.
Các vấn đề ở vòng ngoài từ sự biến động điều khiển công suất có thể tránh được bằng cách thiết lập một giới hạn nghiêm ngặt cho Eb/N0 mục tiêu hay bởi các thuật toán điều khiển công suất vòng ngoài thông minh. Những thuật toán đó sẽ tăng Eb/N0 mục tiêu nếu việc tăng BLER đó không cải thiện chất lượng.
c. Cải thiện chất lượng báo hiệu điều khiển công suất
Chất lượng báo hiệu điều khiển công suất có thể được cải thiện bằng cách thiết lập một công suất cao hơn cho các kênh điều khiển vật lý riêng (DPCCH) so với mức công suất của kênh dữ liệu vật lý riêng (DPDCH) trên đường xuống nếu như UE đang trong trạng thái chuyển giao mềm. Độ chênh lệch công suất giữa hai kênh này có thể khác cho các cho các loại kênh DPCCH khác nhau như: các bit điều khiển công suất, các bit pilot và TFCI.
Độ giảm công suất phát UE thông thường có thể đạt được tới 0,5dB với sự chênh lệch công suất này. Độ giảm này có thể đạt được do chất lượng của báo hiệu điều khiển công suất được cải thiện.
d. Các dịch vụ chất lượng cao
Dịch vụ chất lượng cao với BLER rất thấp (<10-3) được yêu cầu hỗ trợ bởi các mạng thế hệ 3. Lỗi trong các dịch vụ này thường không đáng kể. Nếu BLER yêu cầu = 10-3 và độ rộng chèn là 40ms, một lỗi xuất hiện trong 40s(=40/10-3 ms). Nếu chất lượng thu được tính toán dựa trên các lỗi phát hiện được bởi các bit CRC, sự điều chỉnh Eb/N0 mục tiêu rất chậm và sự hội tụ của Eb/N0 mục tiêu đến giá trị tối ưu rất lâu. Vì thế, đối với các dịch vụ chất lượng cao, thông tin độ tin cậy khung mềm đem lại nhiều ưu điểm. Thông tin mềm có thể nhận được từ mọi khung dù là chúng không có lỗi.
e. Đa dịch vụ
Một trong các yêu cầu cơ bản của UMTS là có thể ghép một số các dịch vụ trên một kết nối vật lý đơn. Khi tất cả các dịch vụ có cùng một hoạt động điều khiển công suất chung, thì sẽ có duy nhất mục tiêu chung cho điều khiển công suất nhanh. Thông số này phải được chọn theo dịch vụ có yêu cầu mục tiêu cao nhất. Như vậy nếu việc kết hợp được các tốc độ khác nhau áp dụng trên lớp 1 để cung cấp các chất lượng khác nhau, thì không có sự khác nhau lớn giữa các mục tiêu yêu cầu. Mô hình đa dịch vụ được chỉ ra trong hình 4.14.
Hình 4.14: Điều khiển công suất cho nhiều dịch vụ trên một kết nối vật lý.
4.4. Kết luận chương
Đối với điều khiển công suất, rõ ràng các thuật toán điều khiển công suất cũng phức tạp hơn tinh vi hơn để khắc phục hiệu ứng gần-xa. Trong 3 loại điều khiển công suất, điều khiển công suất vòng hở cần thiết trong suốt quá trình thiết lập kết nối, điều khiển công suất vòng kín (điều khiển công suất nhanh) giúp khắc phục hiệu ứng phadinh nhanh trên kênh giao diện vô tuyến. Trong WCDMA, điều khiển công suất nhanh được thực hiện trên cả đường lên và đường xuống tại tần số 1.5KHz trong khi hệ thống IS-95 chỉ thực hiện điều khiển công suất nhanh trên đường lên tại tần số 800Hz, còn ở GSM chỉ tồn tại điều khiển công suất chậm. cách thứ 3 của điều khiển công suất là điều khiển công suất vòng ngoài giúp thiết lập các giá trị mục tiêu của điều khiển công suất nhanh. Các vấn đề cụ thể cũng như lợi ích của điều khiển công suất cũng được trình bày kỹ trong chương này.
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Mạng thông tin di động WCDMA (3G) lần đầu tiên đang được đưa vào triển khai ở Việt Nam là một bước phát triển lớn, nó làm tăng tốc độ truy cập mạng, hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ Internet di động đa phương tiện với chất lượng được nâng cao đáp ứng được nhu cầu cho đa số người sử dụng. Vì vậy, việc nghiên cứu, vận hành và khai thác công nghệ WCDMA là hết sức cần thiết cho các nhà cung cấp dịch vụ.
Đồ án đã trình bày được khái quát quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động, trong đó đi sâu tìm hiểu lộ trình phát triển của mạng thông tin di động từ GSM lên WCDMA. Tìm hiểu kỹ về cấu trúc của mạng thông tin di động WCDMA.
Đặc biệt, đồ án tập trung nghiên cứu về vấn đề chuyển giao mềm và điều khiển công suất trong mạng thông tin di động WCDMA. Trong đó, đã trình bày được các loại chuyển giao như: Chuyển giao bên trong hệ thống, chuyển giao giữa các hệ thống, chuyển giao cứng, chuyển giao mềm và chuyển giao mềm hơn. Các loại điều khiển công suất như: điều khiển công suất vòng hở, điều khiển công suất vòng kín, điều khiển công suất vòng ngoài, điều khiển công suất vòng trong,…
Tuy nhiên, đây là một đề tài tương đối rộng, ở Việt Nam mạng thông tin di động WCDMA (3G) đang được triển khai và đưa vào sử dụng. Do đó, việc khai thác các dịch vụ chất lượng cao đáp ứng yêu cầu của khách hàng là vấn đề cần được quan tâm và nghiên cứu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG BIỂU
LỜI NÓI ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 2
1.1. Lịch sử phát triển 2
1.1.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 2
1.1.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ 2 2
1.1.2.1. Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA .2
1.1.2.2. Đa truy cập phân chia theo mã CDMA.3
1.1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 4
1.1.4. Hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo 5
1.2. Lộ trình phát triển từ mạng GSM lên WCDMA 6
1.2.1. GSM 7
1.2.2. GPRS 9
1.2.3. EDGE 11
1.2.4. WCDMA 11
1.3. Kết luận chương 15
CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDM 16
2.1. Khái quát 16
2.2. Cấu trúc mạng thông tin di động WCDMA 16
2.3. Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến (UTRAN) 19
2.3.1. Bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC) 20
2.3.2. NODE B (Trạm gốc) 21
2.4. Giao diên vô tuyến 21
2.4.1. Giao diện UTRAN – CN, IU 21
2.4.2. Giao diện RNC – RNC, IUr 23
2.4.3. Giao diện RNC – Node B, IUb 23
2.5. Khái quát các giải pháp kĩ thuật trong mạng WCDMA 24
2.5.1. Sóng mang 25
2.5.2. Kênh logic 25
2.5.3. Kênh vật lý 25
2.5.4. Sự trải phổ 29
2.5.5. Gói dữ liệu 30
2.5.6. Chuyển giao 31
2.6. Kết luận chương 31
CHƯƠNG 3:CHUYỂN GIAO TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA 33
3.1. Khái quát về chuyển giao trong các hệ thống thông tin di động 33
3.2. Các loại chuyển giao trong mạng thông tin di động WCDMA 33
3.3. Các trường hợp chuyển giao 35
3.4. Trình tự của chuyển giao 35
3.5. Các mục đích của chuyển giao 37
3.6. Chuyển giao cứng 39
3.7. Chuyển giao mềm trong cùng tần số 39
3.7.1. Chuyển giao mềm 39
3.7.2. Lợi ích của chuyển giao mềm 40
3.7.3. Nguyên lý chuyển giao mềm 40
3.7.4. Các thuật toán của chuyển giao mềm 43
3.7.5. Các đặc điểm của chuyển giao mềm 45
3.7.6. Tổng phí của chuyển giao mềm 46
3.7.7. Độ lợi dung lượng mạng của chuyển giao mềm 48
3.8. Đo đạc chuyển giao 49
3.9. Chuyển giao giữa các tấn số trong WCDMA 52
3.6. Chuyển giao giữa các hệ thông WCDMA và GSM 53
3.7. Thiết lập vá kêt thúc chuyển giao mềm 55
3.7.1. Thiết lập chuyển giao mềm 55
3.7.2. Kết thúc chuyển giao mềm 57
3.8. Kết luận chương 57
CHƯƠNG 4 : ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG WCDMA 59
4.1. Ý nghĩa của điều khiển công suất 59
4.2. Phân loại điều khiển công suất 61
4.3. Điều khiển công suất cho đường lên và đường xuống 62
4.3.1. Điều khiển công suất cho đường lên 62
4.3.1.1. Khái quát 62
4.3.1.2. Điều khiển công suất vòng hở 62
4.3.1.3. Điều khiển công suất vòng kín 69
4.3.1.4. Điều khiển công suất vòng ngoài 73
4.3.1.5. Điều khiển công suất vòng trong 78
4.3.2. Điều khiển công suất đương xuống 79
4.3.2.1. Khái quát 79
4.3.2.2. Điều khiển công suất đường xuống 79
4.4. Kết luận chương 87
KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tín hiệu của thuê bao được truyền dẫn số.
Liên lạc song công mỗi hướng thuộc các dải tần liên lạc khác nhau, trong đó một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ trạm gốc đến các máy di động và một băng tần được sử dụng để truyền tín hiệu từ máy di động đến trạm gốc. Việc phân chia tần như vậy cho phép các máy thu và máy phát có thể hoạt động cùng một lúc mà không sợ can nhiễu nhau.
Giảm số máy thu phát ở BTS.
Giảm nhiễu giao thoa.
Hệ thống TDMA điển hình là hệ thống thông tin di động toàn cầu (Global System for Mobile - GSM).
Máy điện thoại di động kỹ thuật số TDMA phức tạp hơn kỹ thuật FDMA. Hệ thống xử lý số đối với tín hiệu trong MS tương tự có khả năng xử lý không quá 106 lệnh trong một giây, còn trong MS số TDMA phải có khả năng xử lý hơn 50x106 lệnh trên giây.
1.1.2.2. Đa truy cập phân chia theo mã CDMA
Thông tin di động CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi, mà không sợ gây nhiễu lẫn nhau. Những người sử dụng nói trên được phân biệt với nhau nhờ dùng một mã đặc trưng không trùng với bất kỳ ai. Kênh vô tuyến CDMA được dùng lại mỗi ô (cell) trong toàn mạng, và những kênh này cũng được phân biệt nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên (Pseudo Noise - PN).
Đặc điểm:
Dải tần tín hiệu rộng hàng MHz.
Sử dụng kỹ thuật trải phổ phức tạp.
Kỹ thuật trải phổ cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ trường hiệu quả hơn FDMA, TDMA.
Việc các thuê bao MS trong ô dùng chung tần số khiến cho thiết bị truyền dẫn vô tuyến đơn giản, việc thay đổi kế hoạch tần số không còn vấn đề, chuyển giao trở thành mềm, điều khiển dung lượng ô rất linh hoạt.
1.1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3
Hệ thống thông tin di động chuyển từ thế hệ 2 sang thế hệ 3 qua một giai đoạn trung gian là thế hệ 2,5 sử dụng công nghệ TDMA trong đó kết hợp nhiều khe hay nhiều tần số hay sử dụng công nghệ CDMA trong đó có thể chồng lên phổ tần của thế hệ hai nếu không sử dụng phổ tần mới, bao gồm các mạng đã được đưa vào sử dụng như: GPRS, EDGE và CDMA2000-1x. Ở thế hệ thứ 3 này các hệ thống thông tin di động có xu thế hoà nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả năng phục vụ ở tốc độ bit lên đến 2 Mbit/s. Để phân biệt với các hệ thống thông tin di động băng hẹp hiện nay, các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 gọi là các hệ thống thông tin di động băng rộng.
Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3 IMT-2000 đã được đề xuất, trong đó 2 hệ thống W-CDMA và CDMA2000 đã được ITU chấp thuận và đưa vào hoạt động trong những năm đầu của những thập kỷ 2000. Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này cho phép thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di động thế hệ 3.
- WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là sự nâng cấp của các hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng công nghệ TDMA như: GSM, IS-136.
- CDMA2000 là sự nâng cấp của hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng công nghệ CDMA: IS-95.
Yêu cầu đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3:
Thông tin di động thế hệ thứ 3 xây dựng trên cơ sở IMT-2000 được đưa vào phục vụ từ năm 2001. Mục đích của IMT-2000 là đưa ra nhiều khả năng mới nhưng đồng thời bảo đảm sự phát triển liên tục của thông tin di động thế hệ 2.
Tốc độ của thế hệ thứ ba được xác định như sau:
384 Kb/s đối với vùng phủ sóng rộng.
2 Mb/s đối với vùng phủ sóng địa phương.
Các tiêu chí chung để xây dựng hệ thống thông tin di động thế hệ ba (3G):
Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz như sau:
• Đường lên : 1885-2025 MHz.
• Đường xuống : 2110-2200 MHz.
Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến:
Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến.
Tương tác với mọi loại dịch vụ viễn thông.
Sử dụng các môi trường khai thác khác nhau như:
Trong công sở.
Ngoài đường.
Trên xe, vệ tinh.
Có thể hỗ trợ các dịch vụ như:
Môi trường thông tin nhà ảo (VHE: Virtual Home Environment) trên cơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạng toàn cầu.
Đảm bảo chuyển mạng quốc tế.
Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho thoại, số liệu chuyển mạch theo kênh và số liệu chuyển mạch theo gói.
Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.
1.1.4. Hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo
Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 sang thế hệ 4 qua giai đoạn trung gian là thế hệ 3,5 có tên là mạng truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSDPA. Thế hệ 4 là công nghệ truyền thông không dây thứ tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 cho đến 1.5 Gb/. Công nghệ 4G được hiểu là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây. Các nghiên cứu đầu tiên
b. Giới hạn biến động điều khiển công suất
Tại sườn của vùng hội tụ, UE có thể đạt tới công suất phát lớn nhất của nó. Trong trường hợp BLER thu được có thể cao hơn mong muốn, nếu chúng ta áp dụng trực tiếp các thuật toán đã nêu, thì SIR mục tiêu ở đường xuống sẽ tăng. Việc tăng SIR mục tiêu không cải thiện chất lượng đường xuống nếu như nút B đã chỉ gửi các lệnh tăng công suất tới UE. Trong trường hợp hợp đó Eb/N0 mục tiêu có thể cao quá mức cần thiết. Khi UE trở về gần với nút B hơn, chất lượng của kết nối đường lên cao quá mức cần thiết trước khi vòng ngoài hạ thấp Eb/N0 mục tiêu trở về giá trị tối ưu. Trong ví dụ này, các dịch vụ thoại đa tốc độ thích nghi (AMR) có chèn 20ms được minh hoạ sử dụng các thuật toán điều khiển công suất đã nêu. Trong đó sử dụng BLER mục tiêu là 1% và kích cỡ bậc là 0.5dB. Với độ biến động công suất lớn nhất, một lỗi phải xuất hiện trong 2 giây để cung cấp BLER là 1% với khoảng ghép chèn là 20ms. Công suất phát lớn nhất của UE là 125mW, tức là 21dBm.
Vấn đề tương tự có thể xuất hiện nếu UE đạt tới công suất phát nhỏ nhất. Trong trường hợp đó, Eb/N0 mục tiêu sẽ trở thành thấp quá mức cần thiết. Các vấn đề giống nhau có thể xuất hiện trên đường xuống nếu công suất của kết nối đường xuống đang sử dụng là giá trị nhỏ nhất hay lớn nhất.
Các vấn đề ở vòng ngoài từ sự biến động điều khiển công suất có thể tránh được bằng cách thiết lập một giới hạn nghiêm ngặt cho Eb/N0 mục tiêu hay bởi các thuật toán điều khiển công suất vòng ngoài thông minh. Những thuật toán đó sẽ tăng Eb/N0 mục tiêu nếu việc tăng BLER đó không cải thiện chất lượng.
c. Cải thiện chất lượng báo hiệu điều khiển công suất
Chất lượng báo hiệu điều khiển công suất có thể được cải thiện bằng cách thiết lập một công suất cao hơn cho các kênh điều khiển vật lý riêng (DPCCH) so với mức công suất của kênh dữ liệu vật lý riêng (DPDCH) trên đường xuống nếu như UE đang trong trạng thái chuyển giao mềm. Độ chênh lệch công suất giữa hai kênh này có thể khác cho các cho các loại kênh DPCCH khác nhau như: các bit điều khiển công suất, các bit pilot và TFCI.
Độ giảm công suất phát UE thông thường có thể đạt được tới 0,5dB với sự chênh lệch công suất này. Độ giảm này có thể đạt được do chất lượng của báo hiệu điều khiển công suất được cải thiện.
d. Các dịch vụ chất lượng cao
Dịch vụ chất lượng cao với BLER rất thấp (<10-3) được yêu cầu hỗ trợ bởi các mạng thế hệ 3. Lỗi trong các dịch vụ này thường không đáng kể. Nếu BLER yêu cầu = 10-3 và độ rộng chèn là 40ms, một lỗi xuất hiện trong 40s(=40/10-3 ms). Nếu chất lượng thu được tính toán dựa trên các lỗi phát hiện được bởi các bit CRC, sự điều chỉnh Eb/N0 mục tiêu rất chậm và sự hội tụ của Eb/N0 mục tiêu đến giá trị tối ưu rất lâu. Vì thế, đối với các dịch vụ chất lượng cao, thông tin độ tin cậy khung mềm đem lại nhiều ưu điểm. Thông tin mềm có thể nhận được từ mọi khung dù là chúng không có lỗi.
e. Đa dịch vụ
Một trong các yêu cầu cơ bản của UMTS là có thể ghép một số các dịch vụ trên một kết nối vật lý đơn. Khi tất cả các dịch vụ có cùng một hoạt động điều khiển công suất chung, thì sẽ có duy nhất mục tiêu chung cho điều khiển công suất nhanh. Thông số này phải được chọn theo dịch vụ có yêu cầu mục tiêu cao nhất. Như vậy nếu việc kết hợp được các tốc độ khác nhau áp dụng trên lớp 1 để cung cấp các chất lượng khác nhau, thì không có sự khác nhau lớn giữa các mục tiêu yêu cầu. Mô hình đa dịch vụ được chỉ ra trong hình 4.14.
Hình 4.14: Điều khiển công suất cho nhiều dịch vụ trên một kết nối vật lý.
4.4. Kết luận chương
Đối với điều khiển công suất, rõ ràng các thuật toán điều khiển công suất cũng phức tạp hơn tinh vi hơn để khắc phục hiệu ứng gần-xa. Trong 3 loại điều khiển công suất, điều khiển công suất vòng hở cần thiết trong suốt quá trình thiết lập kết nối, điều khiển công suất vòng kín (điều khiển công suất nhanh) giúp khắc phục hiệu ứng phadinh nhanh trên kênh giao diện vô tuyến. Trong WCDMA, điều khiển công suất nhanh được thực hiện trên cả đường lên và đường xuống tại tần số 1.5KHz trong khi hệ thống IS-95 chỉ thực hiện điều khiển công suất nhanh trên đường lên tại tần số 800Hz, còn ở GSM chỉ tồn tại điều khiển công suất chậm. cách thứ 3 của điều khiển công suất là điều khiển công suất vòng ngoài giúp thiết lập các giá trị mục tiêu của điều khiển công suất nhanh. Các vấn đề cụ thể cũng như lợi ích của điều khiển công suất cũng được trình bày kỹ trong chương này.
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Mạng thông tin di động WCDMA (3G) lần đầu tiên đang được đưa vào triển khai ở Việt Nam là một bước phát triển lớn, nó làm tăng tốc độ truy cập mạng, hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ Internet di động đa phương tiện với chất lượng được nâng cao đáp ứng được nhu cầu cho đa số người sử dụng. Vì vậy, việc nghiên cứu, vận hành và khai thác công nghệ WCDMA là hết sức cần thiết cho các nhà cung cấp dịch vụ.
Đồ án đã trình bày được khái quát quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động, trong đó đi sâu tìm hiểu lộ trình phát triển của mạng thông tin di động từ GSM lên WCDMA. Tìm hiểu kỹ về cấu trúc của mạng thông tin di động WCDMA.
Đặc biệt, đồ án tập trung nghiên cứu về vấn đề chuyển giao mềm và điều khiển công suất trong mạng thông tin di động WCDMA. Trong đó, đã trình bày được các loại chuyển giao như: Chuyển giao bên trong hệ thống, chuyển giao giữa các hệ thống, chuyển giao cứng, chuyển giao mềm và chuyển giao mềm hơn. Các loại điều khiển công suất như: điều khiển công suất vòng hở, điều khiển công suất vòng kín, điều khiển công suất vòng ngoài, điều khiển công suất vòng trong,…
Tuy nhiên, đây là một đề tài tương đối rộng, ở Việt Nam mạng thông tin di động WCDMA (3G) đang được triển khai và đưa vào sử dụng. Do đó, việc khai thác các dịch vụ chất lượng cao đáp ứng yêu cầu của khách hàng là vấn đề cần được quan tâm và nghiên cứu.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator:
)