vosac_daisu
New Member
Download miễn phí Công nghệ W-CDMA và qui hoạch mạng W-CDMA
Thông tin di động số đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với những ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thông tin, trong dịch vụ và trong cuộc sống hằng ngày. Các kĩ thuật không ngừng được hoàn thiện đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Công nghệ điện thoại di động phổ biến nhất thế giới GSM đang gặp nhiều cản trở và sẽ sớm bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến hơn, hỗ trợ tối đa các dịch vụ như Internet, truyền hình .
Hệ thống viễn thông di động thế hệ hai là GSM và IS 95. Những công nghệ này ban đầu được thiết kế để truyền tải giọng nói và nhắn tin. Để tận dụng được chức năng của hệ thống 2G khi chuyển hướng sang 3G cần thiết có một giải pháp trung chuyển. Các nhà khai thác mạng GSM có thể bắt đầu chuyển từ GSM sang 3G bằng cách nâng cấp hệ thống mạng lên GPRS (Dịch vụ vô tuyến chuyển mạch gói), tiếp theo là EDGE (tiêu chuẩn 3G trên băng tần GSM và hỗ trợ dữ liệu lên tới 384kbit) và UMTS (công nghệ băng thông hẹp GSM sử dụng truyền dẫn CDMA), và WCDMA.
3G là một bước đột phá của ngành di động, bởi vì nó cung cấp băng thông rộng hơn cho người sử dụng. Điều đó có nghĩa sẽ có các dịch vụ mới và nhiều thuận tiện hơn trong dịch vụ thoại và sử dụng các ứng dụng dữ liệu như truyền thông hữu ích như điện thoại truyền hình, định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao, Truyền thông di động ngày nay đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống. Việc vẫn có thể giữ liên lạc với mọi người trong khi di chuyển đã làm thay đổi cuộc sống riêng tư và công việc của chúng ta.
Thế giới đang có 2 hệ thống 3G được chuẩn hóa song song tồn tại, một dựa trên công nghệ CDMA còn gọi là CDMA 2000, chuẩn còn lại do dự án 3rd Generation Partnership Project (3GPP) thực hiện. 3GPP đang xem xét tiêu chuẩn UTRA - UMTS Terrestrial Radio Access TS. Tiêu chuẩn này có 2 sơ đồ truy nhập vô tuyến. Một trong số đó được gọi là CDMA băng thông rộng (WCDMA).
“Ngày 10/3/2005, Bộ BCVT đã tiến hành nghiệm thu đề tài xây dựng tiêu chuẩn thiết bị đầu cuối thông tin di động WCDMA (UTRA-FDD) mã số 49-04-KTKT-TC dành cho công nghệ 3G. Theo đánh giá của các thành viên phản biện, việc xây dựng và hoàn thành công trình là một việc làm cần thiết, có ý nghĩa và đặc biệt là độ khả thi trong giai đoạn hiện nay, khi nhu cầu phát triển lên 3G là một xu hướng tất yếu ở Việt Nam, nhất là các nhà di động mạng GSM” (Theo báo điện tử VietNamNet).
Xuất phát từ ý tưởng muốn tìm hiểu công nghệ W-CDMA và mạng W-CDMA em đã thực hiện đồ án: “Công nghệ W-CDMA và qui hoạch mạng W-CDMA”.
Đồ án này em trình bày 5 chương, với nội dung chính là chương3, chương 4, chương 5, gồm có :
Chương 1 : Tổng quan về thông tin di động,
Chương 2 : Giới thiệu hệ thống thông tin di động GSM,
Chương 3 : Công nghệ di động thế hệ ba W-CDMA,
Chương 4 : Các giải pháp kỷ thuật trong W-CDMA,
Chương 5 : Quy hoạch mạng W-CDMA.
MỤC LỤC
Các từ viết tắt 4
Mở đầu 11
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ.
1.1. Giới thiệu 13
1.2. Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 1 14
1.3. Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 2 15
1.3.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA 15
1.3.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA 16
1.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba. 17
1.5 Kết luận chương 18
Chương 2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM.
2.1. Giới thiệu lịch sử phát triển 19
2.2. Cấu trúc mạng GSM 20
2.2.1. Trạm di động 21
2.2.2. Hệ thống con trạm gốc. 22
2.2.3. Hệ thống mạng con 22
2.2.4 Đa truy cập trong GSM. 23
2.2.5 Các thủ tục thông tin 24
2.2.5.1 Đăng nhập thiết bị vào mạng 24
2.2.5.2 Chuyển vùng 25
2.2.5.3 Thực hiện cuộc gọi 25
2.2.5.3.1 Cuộc gọi từ thiết bị di động vào điện thoại cố định 25
2.2.5.3.2 Cuộc gọi từ điện thoại cố định đến thiết bị di động 26
2.2.5.3.3 Cuộc gọi từ thiết bị di động đến thiết bị di động 27
2.2.5.3.4 Kết thúc cuộc gọi. 27
2.3 Sự phát triển mạng GSM lên 3G 28
2.3.1 Hệ thống GSM sẽ được nâng cấp từng bước lên thế hệ ba. 28
2.3.2 Các giải pháp nâng cấp 28
2.4 Kết luận chương. 30
Chương 3 CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ BA W-CDMA.
3.1 . Giới thiệu công nghệ W-CDMA 32
3.2 . Cấu trúc mạng W-CDMA 34
3.2.1 Mạng truy nhập vô tuyến 36
3.2.1.1 Đặc trưng của UTRAN 37
3.2.1.2 Bộ điều khiển mạng vô tuyến UTRAN 37
3.2.1.3 Node B 38
3.2.2 Giao diện vô tuyến 38
3.2.2.1. Giao diện UTRAN – CN, IU 39
3.2.2.2. Giao diện RNC – RNC, IUr 40
3.2.2.3. Giao diện RNC – Node B, IUb 41
3.3 Kết luận chương 41
Chương 4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT TRONG W-CDMA.
4.1 Giới thiệu . 43
4.2 Mã hóa 43
4.2.1 Mã vòng 43
4.2.2 Mã xoắn 45
4.2.3. Mã Turbo 45
4.3 Điều chế BIT/SK và QPSK 45
4.3.1 Điều chế BIT/SK 45
4.3.2 Điều chế QPSK 45
4.4 Trải phổ trong W-CDMA 48
4.4.1 Giới thiệu 48
4.4.2 Nguyên lý trải phổ DSSS 50
4.4.3 Mã trải phổ 51
4.4.4 Các hàm trực giao 53
4.5 Cấu trúc phân kênh của WCDMA 53
4.5.1 Kênh vật lý 54
4.5.1.1 Kênh vật lý riêng đường lên 54
4.5.1.2 Kênh vật lý chung đường lên 56
4.5.1.3 Kênh vật lý riêng đường xuống (DPCH) 60
4.5.1.4 Kênh vật lý chung đường xuống 60
4.5.2. Kênh truyền tải 65
4.5.2.1 Kênh truyền tải riêng 65
4.5.2.2. Kênh truyền tải chung 65
4.5.2.3 Sắp xếp kênh truyền tải lên kênh vật lý 67
4.6 Truy nhập gói trong W-CDMA 67
4.6.1 Tổng quan về truy nhập gói trong W-CDMA 68
4.6.2. Lưu lượng số liệu gói 68
4.6.3 Các phương pháp lập biểu gói 69
4.6.3.1 Lập biểu phân chia theo thời gian 69
4.6.3.2. Lập biểu phân chia theo mã 70
4.7. Kết luận chương 70
Chương 5 QUY HOẠCH MẠNG W-CDMA.
5.1 Giới thiệu 71
5.2 Tính suy hao đường truyền cho phép 72
5.3. Xác định kích thước ô 73
5.3.1. Mô hình Hata – Okumura 73
5.3.2. Mô hình Walfsch – Ikegami 74
5.4. Tính toán dung lượng và vùng phủ 76
5.5 Chương trình mô phỏng và tính toán 78
5.5.1 Lưu đồ tính toán. 79
5.5.2 Kết quả chương trình. 80
5.6. Kết luận chương. 82
Kết luận 83
Tài liệu tham khảo 84
Phụ lục 85
Tóm tắt nội dung tài liệu:.
- Khởi tạo và báo cáo các đặc thù ô, node B, kết nối vô tuyến.
- Xử lý các kênh riêng và kênh chung.
- Xử lý kết hợp chuyển giao.
- Quản lý sự cố kết nối vô tuyến.
3.3 Kết luận chương .
Chương này đã giới thiệu được công nghệ W-CDMA , cấu trúc mạng W-CDMA , mạng truy nhập vô tuyến UTRAN và giao diện vô tuyến .
Theo báo điện tử Vietnamnet (bài viết ngày 11/3/2005) thì ngày 10/3/2005 vừa qua, Bộ Bưu Chính Viễn Thông đã tiến hành nghiệm thu đề tài xây dựng tiêu chuẩn thiết bị đầu cuối thông tin di động WCDMA (UTRA-FDD) mã số 49-04-KTKT-TC dành cho công nghệ 3G.
Theo đánh giá của các thành viên phản biện, việc xây dựng và hoàn thành công trình là một việc làm cần thiết, có ý nghĩa và đặc biệt là độ khả thi trong giai đoạn hiện nay, khi nhu cầu phát triển lên 3G là một xu hướng tất yếu ở Việt Nam, nhất là các nhà di động mạng GSM.
Chương 4
CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT TRONG W-CDMA
Giới thiệu .
Trong chương này chúng ta sẽ tìm hiểu các kỹ thuật trong WCDMA, các kỹ thuật mã hóa, điều chế, nguyên lí trải phổ, cấu trúc phân kênh và kỹ thuật truy nhập gói trong WCDMA.
Mã hóa
4.2.1 Mã vòng
Mã khối là bộ mã hóa chia dòng thông tin thành những khối tin (message) có k bit. Mỗi tin được biểu diễn bằng một khối k thành phần nhị phân u = (u1,u2,..,un), u được gọi là vector thông tin. Có tổng cộng 2k vector thông tin khác nhau. Bộ mã hóa sẽ chuyển vector thông tin u thành một bộ n thành phần v = (v1,v2,...,vn) được gọi là từ mã. Như vậy ứng với 2k vector thông tin sẽ có 2k từ mã khác nhau. Tập hợp 2k từ mã có chiều dài n được gọi là một mã khối (n,k). Tỉ số R = k/n được gọi là tỉ số mã, R chính là số bit thông tin đưa vào bộ giải mã trên số bit được truyền. Do n bit ra chỉ phụ thuộc vào k bit thông tin vào, bộ giải mã không cần nhớ và có thể được thực hiện bằng mạch logic tổ hợp. Mã vòng là một tập con của mã khối tuyến tính.
Mã vòng là phương pháp mã hóa cho phép kiểm tra độ dư vòng (CRC – Cyclic Redundance Check) và chỉ thị chất lượng khung ở các khung bản tin.
Mã hóa mã vòng (n,k) dạng hệ thống gồm ba bước :
(1). Nhân đa thức thông tin u(x) với xn-k.
(2). Chia xn-k.u(x) cho đa thức sinh g(x), ta được phần dư b(x).
(3). Hình thành từ mã b(x) + xn-k
Tất cả ba bước này được thực hiện bằng mạch chia với thanh ghi dịch (n-k) tầng có hàm hồi tiếp tương ứng với đa thức sinh g(x).
Sơ đồ mạch mã hóa vòng :
G1
G1
G1
G1
b1
b1
b1
b1
+
+
+
+
b0
b0
b0
b0
+
+
+
+
b2
b2
b2
b2
+
+
+
+
G2
G2
G2
G2
Gn-k-1
Gn-k-1
Gn-k-1
Gn-k-1
+
+
+
+
bn-k-1
bn-k-1
bn-k-1
bn-k-1
Thông tin xn+k.u(x)
Thông tin xn+k.u(x)
Thông tin xn+k.u(x)
Thông tin xn+k.u(x)
Các số kiểm tra chẵn lẻ
Các số kiểm tra chẵn lẻ
Các số kiểm tra chẵn lẻ
Các số kiểm tra chẵn lẻ
+
+
+
+
Một khâu của thanh ghi dịch
Một khâu của thanh ghi dịch
Một khâu của thanh ghi dịch
Một khâu của thanh ghi dịch
Cổng XOR
Cổng XOR
Cổng XOR
Cổng XOR
Mối liên kết
g = 1 : Có liên kết
g = 0 : Không liên kết
g
g
g
g
Hình 4.1. Mạch mã hóa vòng với đa thức sinh
g(x) = 1 + g1x + g2x2 + ...+ gn-k-1xn-k-1 + xn-k
Cổng
Cổng
Cổng
Cổng
Nguyên lý hoạt động :
Bước 1 : Cổng đóng cho thông tin qua mạch, k chữ số thông tin u0, u1,...,un-k được dịch vào mạch từ thiết bị đầu cuối để nhân trước u(x) với xn-k. Ngay sau khi thông tin được đưa vào mạch thì n-k chữ số còn lại trong thanh ghi là những con số kiểm tra chẵn lẻ.
Bước 2 : Cắt đứt đường hồi tiếp bằng cách điều khiển cho các cổng gi hở (không cho thông tin qua).
Bước 3 : Dịch các con số kiểm tra chẵn lẻ và đưa ra đường truyền. Các chữ số kiểm tra này kết hợp với k chữ số thông tin tạo thành vector mã.
Mã xoắn
Mã xoắn (Convolutional Code) (n,k,m) cũng có n đầu ra, k đầu vào như mã khối (n,k) nhưng n đầu ra của mã xoắn phụ thuộc không chỉ vào k đầu vào tại thời gian đó mà còn phụ thuộc vào m khối bản tin trước đó. Mã xoắn (n,k,m) được xây dựng bởi mạch dãy. Mạch này dùng thanh ghi dịch m bit làm bộ nhớ, các đầu ra của các phần tử nhớ được cộng với nhau theo quy luật nhất định để tạo nên chuổi mã, sau đó các chuổi này được ghép xen với nhau để tạo nên chuổi mã đầu ra.
Mã Turbo
Mã hóa Turbo chỉ được sử dụng trong các hệ thống thông tin di động thế hệ ba khi hoạt động ở tốc độ bit cao với yêu cầu tỉ số lỗi bit BER nằm trong khoảng 10-3 đến 10-6. Bộ mã hóa turbo thực chất là bộ mã xoắn móc nối song song PCCC (Parallel Concatenated Convolutional Code) với các bộ mã hóa thành phần 8 trạng thái được sử dụng.
Điều chế BIT/SK và QPSK
4.3.1 Điều chế BIT/SK
Trong một hệ thống điều chế BIT/SK (BPSK – Binary Phase Shift Keying) cặp tín hiệu s1(t) và s2(t) được sử dụng để biểu diễn các giá trị nhị phân. Ta có
(4.1)
Trong đó :
Tb : Độ rộng băng thông.
Eb : Năng lượng của một bit.
: Góc pha thay đổi theo tín hiệu điều chế, là góc pha ban đầu.
Một cặp sóng sin đối pha 1800 như trên gọi là một cặp tín hiệu đối cực.
Hình 4.2. Sơ đồ nguyên lý điều chế BPSK
Luồng số cơ hai
Rb = 1/Tb
Si(t)
NRZ
Luồng số tốc độ bit Rb được đưa qua bộ chuyển đổi về tín hiệu NRZ (0®1, 1®-1), sau đó nhân với sóng mang để được tín hiệu điều chế BIT/SK.
Chọn một tín hiệu là cơ sở là trực chuẩn:
(4.2)
Ta có :
(4.3)
Khoảng cách giữa hai tín hiệu :
0
Hình 4.3 – Khoảng cách giữa hai tín hiệu BPSK
Xác suất lỗi trong BPSK:
(4.4)
Với :
Eb là năng lượng của bit .
N0 mật độ xác suất nhiễu trắng.
Điều chế QPSK
Tín hiệu điều chế QPSK có dạng:
(4.5)
Trong đó
Eb : Năng lượng một bit.
Tb : Thời gian một bit.
E = 2Eb : Năng lượng tín hiệu phát đi trên một ký hiệu.
T = 2Tb : Thời gian của một ký hiệu.
fc : Tần số sóng mang, : góc pha ban đầu.
i = 1, 2, 3, 4.
Biến đổi lượng giác ta có phương trình dạng tương đương như sau :
(4.6)
Nếu ta chọn Q1và Q2 là các hàm năng lượng cơ sở trực giao chuẩn :
(4.7)
Ta có thể biểu diễn tín hiệu điều chế QPSK bằng bốn điểm trong không gian tín hiệu với các toạ độ xác định như sau :
(4.8)
Quan hệ của cặp bit điều chế và tọa độ của các điểm tín hiệu điều chế QPSK trong không gian tín hiệu thể hiện ở bảng sau :
Cặp bit vào
0 £ t £ T
Pha của tín hiệu QPSK
Điểm tín hiệu
Si
Toạ độ các điểm tín hiệu
Q1
Q2
00
p/4
S1
+
+
01
3p/4
S2
+
-
11
5p/4
S3
-
-
10
7p/4
S4
-
+
Xác suất lỗi trong QPSK:
Ta thấy xác suất lỗi của BPSK và QPSK là như nhau. Tuy nhiên, với QPSK thì hiệu suất băng thông gấp 2 lần BPSK. Băng thông của QPSK xấp xỉ bằng Rb.
Trải phổ trong W-CDMA
Giới thiệu
Tín hiệu sau trải phổ chiếm một độ rộng băng truyền dẫn lớn hơn gấp nhiều lần độ rộng băng tối thiểu cần thiết để truyền thông tin đi. Sự trải phổ được thực hiện bởi tín hiệu trải phổ được gọi là mã trải phổ, mã trải phổ này độc lập với dữ liệu.Tại phía thu, việc nén phổ (khôi phục lại thông tin ban đầu) được thực hiện bởi sự tương quan giữa tín hiệu thu được với bản sao đồng bộ của mã trải phổ sử dụng ở phía phát.
Trong các hệ thống thông tin việc sử dụng hiệu quả băng tần là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Các hệ thống được thiết kế sao cho độ rộng băng tần càng nhỏ càng tốt. Trong W-CDMA để tăng tốc độ...
Link down miễn phí cho ae
Các file đính kèm theo tài liệu này:
-
Công nghệ W-CDMA và qui hoạch mạng W-CDMA.doc
-
Chuong trinh mo phong.rar
-
main.swf
-
ocx.rar
-
Pictures.rar
You must be registered for see links
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