bichcau_kyngo18
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
PHẦN 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................. 12
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG 4G LTE [1,3,4] ......................... 12
1.1. Giới thiệu về công nghệ 4GPP LTE [2, tr.2-7]......................... 12
1.1.1. Một số thuộc tính quan trọng của LTE................................ 12
1.1.2. Băng thông truyền dẫn........................................................ 13
1.1.3. Chương trình đa truy nhâp.................................................. 13
1.2. Kênh lớp vật lý. ..................................................................... 13
1.3. Điều chế và mã hoá.................................................................. 14
1.4. Cấu trúc frame đường xuống ................................................... 15
1.4.1. Cấu trúc khe đường xuống.................................................. 16
1.4.2. Frame đường lên và cấu trúc khe đường lên ....................... 17
1.5. So sánh LTE với HSPA và WiMAX [4] .................................. 18
1.6. Kết luận ................................................................................... 20
Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ SỐ [1, tr.5-16] ............. 21
2.1. Lý do sử dụng điều chế số ....................................................... 21
2.2. Các đặc điểm tín hiệu có thể được sửa đổi. .............................. 21
2.3. Định dạng I/Q.......................................................................... 22
2.4. Điều chế dịch pha: ................................................................... 22
2.4.1. Điều chế dịch pha nhị phân BPSK...................................... 22
2.4.2. Điều chế dịch pha cầu phương............................................ 23
2.5. Điều chế khoá dịch biên:.......................................................... 23
2.6. Điều chế biên độ cầu phương................................................... 24
Chương 3. PHƯƠNG PHÁP GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO TẦN
SỐ TRỰC GIAO OFDM [7,8]......................................................................... 26
4
3.1. Giới thiệu .................................................................................... 26
3.2. Lịch sử của OFDM [7] .............................................................. 27
3.3. Điều chế đa sóng mang [8] ....................................................... 28
3.3.1. Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao........................... 30
3.3. Các vấn đề liên quan đến OFDM................................................ 31
3.3.1. Khoảng bảo vệ...................................................................... 31
3.3.2. Sóng mang con rỗng ............................................................ 33
3.3.3. Sự phân chia giải băng. ....................................................... 33
3.3.4. Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình .................... 35
3.4. Kiến trúc máy thu phát OFDM ................................................... 37
Chương 4. CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG TRUYỀN ...................................... 41
4.1. Nhiễu trắng.............................................................................. 41
4.1.1. Giới thiệu................................................................................. 41
4.1.2. Mô hình toán học cho mô phỏng kênh truyền AWGN ......... 41
4.2. Rayleigh fading........................................................................ 43
4.2.1. Giới thiệu............................................................................ 43
4.2.2. Fading vùng rộng và fading vùng hẹp...................................... 44
4.2.3. Mô hình toán học của kênh rayleigh fading. ............................ 48
PHẦN 2. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG........................................................ 52
Chương 5. MỘT SỐ KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI, KÊT
LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO .......................................... 52
5.1. Mô phỏng sơ đồ điều chế BPSK .............................................. 52
Để thực hiện các mô phỏng trong luận văn này tác giả đã sử dụng công
cụ mô phỏng là ngôn ngữ lập trình Matlab, bởi nó là một ngôn ngữ linh hoạt
và nó có nhiều hàm và chức năng phù hợp với yêu cầu của bài toán đặt ra... 52
5.2. Mô phỏng sơ đồ điều chế QPSK.............................................. 53
5.3. Mô phỏng sơ đồ điều chế QAM............................................... 54
5.4. Kết quả mô phỏng chất lượng truyền dẫn đường xuống của hệ
thống di động 4G LTE.................................................................................. 55
5.5. Kết luận ................................................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................... 61
MỞ ĐẦU
Ngày nay lĩnh vực thông tin di dộng đang đứng trước những yêu cầu ngày
càng cao về chất lượng dịch vụ và tốc độ truy nhâp. Thế giới đã chứng kiến
những bước phát triển của công nghệ này thông qua việc phát triển các thế hệ
mạng di động trên toàn cầu.
Đánh dấu sự phát triển, đầu tiên cần nói đến sự ra đời công nghệ 2G,
đặc trưng cơ bản của hệ thống này là dựa trên công nghệ chuyển mạch kỹ thuật
số với phương pháp truy nhập TDMA và CDMA, làm cho dung lượng của hệ
thống tăng so với thế hệ trước nó, và hệ thống này còn có khả năng hỗ trợ các
dịch vụ số liệu. Điển hình của thế hệ này là các mạng như D-AMPS (IS-136) ở
Mỹ sử dụng công nghệ TDMA, hay như mạng CdmaOne (IS-95) ở Mỹ và Hàn
Quốc sử dụng cách truy nhập CDMA, hay như mạng GSM đã được
triển khai rộng rãi tại châu Âu và nó sử dụng cả hai phương pháp truy nhập
TDMA và cả FDMA
Tiếp sau thế hệ thứ hai là thế hệ thứ 3 đã và đang được triển khai rộng rãi
trên toàn thế giới, cho phép truyền dữ liệu cả thoại và ngoài thoại như tải dữ
liệu, gửi emai, hình ảnh…, ở thế hệ mạng này cung cấp cả hai thệ thống là
chuyển mạch giói và chuyển mạch kênh, 3G được đặc trưng bởi khả năng truyền
thông gói tốc độ cao nhằm triển khai các dịch vụ đa phương tiện, có nhiều công
nghệ di động 3G và tất cả đều dựa trên CDMA, bao gồm UMTS sử dụng kỹ
thuật truy nhập gói tốc độ cao HSPA, CDMA200 và TD-SCDMA
Với yêu cầu ngày càng tăng về số lượng và chất lượng dịch vụ của hệ
thống mạng di động, thì giải pháp là phải nghiên cứu và phát triển các hệ thống
mạng có khả năng đáp dứng yêu cầu này của người sử dụng, Để đảm bảo khả
năng cạnh tranh của hệ thống 3G trong tương lai, một tiến hoá dài hạn (LTE)
3GPP đã được chấp nhận bởi Release 8 của chuẩn 3GPP. Các đặc điểm của
LTE cung cấp một khuôn khổ cho việc tăng khả năng, nâng cao hiệu quả quang
phổ, cải thiện vùng phủ sóng và giảm độ trễ so với việc triển khai HSPA hiện
nay. Ngoài ra, truyền tải với nhiều ăng ten đầu vào và nhiều ăng ten đầu ra
(MIMO) sẽ được hỗ trợ cho thông lượng lớn, cũng như nâng cao năng lực hoặc
phạm vi hoạt động của hệ thống.
Hiện nay chuẩn 4G LTE là hệ thống đang được các nhà khoa học nghiên
cứu và sắp được các nhà cung cấp triển khai, tuy nhiên để triển khai được hệ
thống LTE trên thực tế, thì nó phải trải qua nhiều mức độ đánh giá thử nghiệm
với chi phí hết sức tốn kém. Vì thế mà việc xây dựng mô phỏng hệ thống này là
hết sức cần thiết bởi nó làm giảm thiểu chi phí, hơn nữa để phục vụ cho việc học
tập và nghiên cứu thì việc xây dựng các bộ mô phỏng để chứng minh các kết
quả nghiên cứu lý thuyết là hết sức cần thiết. Vì vậy đề tài “Đánh giá chất lượng
truyền dẫn trong hệ thống di động 4G LTE” là đề tài có ý nghĩa thực tiễn và có
giá trị về khoa học.
53
5.2. Mô phỏng sơ đồ điều chế QPSK
Một tín hiệu QPSK được tạo nên bởi hai tín hiệu BPSK nghĩa là mỗi
chu kỳ sóng mang sẽ mang hai bit tín hiệu. Tín hiệu điều chế là tổng của hai
sóng mang trực giao với nhau tương ứng với hai kênh của tín hiệu, một kênh
tạo nên bởi hàm cosfct được gọi là tín hiệu pha hay còn gọi là kênh I, kênh
còn lại được tạo nên bởi hàm sinfct được gọi là tín hiệu vuông góc
(quadrature-phase) hay còn gọi là kênh Q.
Để mô phỏng tín hiệu điều chế QPSK chúng ta sẽ tạo ra chuổi bít gồm
10 bit, đầu tiên ta thực hiện tách chuổi đầu vào này thành hai kênh tương ứng
là kênh I và kênh Q và thực hiện điều chế lần lượt từng kênh với sóng mang
có tần số fc = 2 và biên độ bằng 1, tín hiệu mô phỏng là tổng của hai tín hiệu
kênh I và kênh Q, các tín hiệu này sẽ lệch pha nhau một góc 90o tương ứng
với các cặp bít (0 0), (0 1), (1 0) và (1 1).
Chuổi đầu vào mô phỏng: 01 10 01 01 10. Ta có kết quả mô phỏng ở hình
5.2
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:
PHẦN 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................. 12
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG 4G LTE [1,3,4] ......................... 12
1.1. Giới thiệu về công nghệ 4GPP LTE [2, tr.2-7]......................... 12
1.1.1. Một số thuộc tính quan trọng của LTE................................ 12
1.1.2. Băng thông truyền dẫn........................................................ 13
1.1.3. Chương trình đa truy nhâp.................................................. 13
1.2. Kênh lớp vật lý. ..................................................................... 13
1.3. Điều chế và mã hoá.................................................................. 14
1.4. Cấu trúc frame đường xuống ................................................... 15
1.4.1. Cấu trúc khe đường xuống.................................................. 16
1.4.2. Frame đường lên và cấu trúc khe đường lên ....................... 17
1.5. So sánh LTE với HSPA và WiMAX [4] .................................. 18
1.6. Kết luận ................................................................................... 20
Chương 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ SỐ [1, tr.5-16] ............. 21
2.1. Lý do sử dụng điều chế số ....................................................... 21
2.2. Các đặc điểm tín hiệu có thể được sửa đổi. .............................. 21
2.3. Định dạng I/Q.......................................................................... 22
2.4. Điều chế dịch pha: ................................................................... 22
2.4.1. Điều chế dịch pha nhị phân BPSK...................................... 22
2.4.2. Điều chế dịch pha cầu phương............................................ 23
2.5. Điều chế khoá dịch biên:.......................................................... 23
2.6. Điều chế biên độ cầu phương................................................... 24
Chương 3. PHƯƠNG PHÁP GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO TẦN
SỐ TRỰC GIAO OFDM [7,8]......................................................................... 26
4
3.1. Giới thiệu .................................................................................... 26
3.2. Lịch sử của OFDM [7] .............................................................. 27
3.3. Điều chế đa sóng mang [8] ....................................................... 28
3.3.1. Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao........................... 30
3.3. Các vấn đề liên quan đến OFDM................................................ 31
3.3.1. Khoảng bảo vệ...................................................................... 31
3.3.2. Sóng mang con rỗng ............................................................ 33
3.3.3. Sự phân chia giải băng. ....................................................... 33
3.3.4. Tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình .................... 35
3.4. Kiến trúc máy thu phát OFDM ................................................... 37
Chương 4. CÁC YẾU TỐ ĐƯỜNG TRUYỀN ...................................... 41
4.1. Nhiễu trắng.............................................................................. 41
4.1.1. Giới thiệu................................................................................. 41
4.1.2. Mô hình toán học cho mô phỏng kênh truyền AWGN ......... 41
4.2. Rayleigh fading........................................................................ 43
4.2.1. Giới thiệu............................................................................ 43
4.2.2. Fading vùng rộng và fading vùng hẹp...................................... 44
4.2.3. Mô hình toán học của kênh rayleigh fading. ............................ 48
PHẦN 2. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG........................................................ 52
Chương 5. MỘT SỐ KẾT QUẢ THỰC HIỆN CỦA ĐỀ TÀI, KÊT
LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO .......................................... 52
5.1. Mô phỏng sơ đồ điều chế BPSK .............................................. 52
Để thực hiện các mô phỏng trong luận văn này tác giả đã sử dụng công
cụ mô phỏng là ngôn ngữ lập trình Matlab, bởi nó là một ngôn ngữ linh hoạt
và nó có nhiều hàm và chức năng phù hợp với yêu cầu của bài toán đặt ra... 52
5.2. Mô phỏng sơ đồ điều chế QPSK.............................................. 53
5.3. Mô phỏng sơ đồ điều chế QAM............................................... 54
5.4. Kết quả mô phỏng chất lượng truyền dẫn đường xuống của hệ
thống di động 4G LTE.................................................................................. 55
5.5. Kết luận ................................................................................... 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................... 61
MỞ ĐẦU
Ngày nay lĩnh vực thông tin di dộng đang đứng trước những yêu cầu ngày
càng cao về chất lượng dịch vụ và tốc độ truy nhâp. Thế giới đã chứng kiến
những bước phát triển của công nghệ này thông qua việc phát triển các thế hệ
mạng di động trên toàn cầu.
Đánh dấu sự phát triển, đầu tiên cần nói đến sự ra đời công nghệ 2G,
đặc trưng cơ bản của hệ thống này là dựa trên công nghệ chuyển mạch kỹ thuật
số với phương pháp truy nhập TDMA và CDMA, làm cho dung lượng của hệ
thống tăng so với thế hệ trước nó, và hệ thống này còn có khả năng hỗ trợ các
dịch vụ số liệu. Điển hình của thế hệ này là các mạng như D-AMPS (IS-136) ở
Mỹ sử dụng công nghệ TDMA, hay như mạng CdmaOne (IS-95) ở Mỹ và Hàn
Quốc sử dụng cách truy nhập CDMA, hay như mạng GSM đã được
triển khai rộng rãi tại châu Âu và nó sử dụng cả hai phương pháp truy nhập
TDMA và cả FDMA
Tiếp sau thế hệ thứ hai là thế hệ thứ 3 đã và đang được triển khai rộng rãi
trên toàn thế giới, cho phép truyền dữ liệu cả thoại và ngoài thoại như tải dữ
liệu, gửi emai, hình ảnh…, ở thế hệ mạng này cung cấp cả hai thệ thống là
chuyển mạch giói và chuyển mạch kênh, 3G được đặc trưng bởi khả năng truyền
thông gói tốc độ cao nhằm triển khai các dịch vụ đa phương tiện, có nhiều công
nghệ di động 3G và tất cả đều dựa trên CDMA, bao gồm UMTS sử dụng kỹ
thuật truy nhập gói tốc độ cao HSPA, CDMA200 và TD-SCDMA
Với yêu cầu ngày càng tăng về số lượng và chất lượng dịch vụ của hệ
thống mạng di động, thì giải pháp là phải nghiên cứu và phát triển các hệ thống
mạng có khả năng đáp dứng yêu cầu này của người sử dụng, Để đảm bảo khả
năng cạnh tranh của hệ thống 3G trong tương lai, một tiến hoá dài hạn (LTE)
3GPP đã được chấp nhận bởi Release 8 của chuẩn 3GPP. Các đặc điểm của
LTE cung cấp một khuôn khổ cho việc tăng khả năng, nâng cao hiệu quả quang
phổ, cải thiện vùng phủ sóng và giảm độ trễ so với việc triển khai HSPA hiện
nay. Ngoài ra, truyền tải với nhiều ăng ten đầu vào và nhiều ăng ten đầu ra
(MIMO) sẽ được hỗ trợ cho thông lượng lớn, cũng như nâng cao năng lực hoặc
phạm vi hoạt động của hệ thống.
Hiện nay chuẩn 4G LTE là hệ thống đang được các nhà khoa học nghiên
cứu và sắp được các nhà cung cấp triển khai, tuy nhiên để triển khai được hệ
thống LTE trên thực tế, thì nó phải trải qua nhiều mức độ đánh giá thử nghiệm
với chi phí hết sức tốn kém. Vì thế mà việc xây dựng mô phỏng hệ thống này là
hết sức cần thiết bởi nó làm giảm thiểu chi phí, hơn nữa để phục vụ cho việc học
tập và nghiên cứu thì việc xây dựng các bộ mô phỏng để chứng minh các kết
quả nghiên cứu lý thuyết là hết sức cần thiết. Vì vậy đề tài “Đánh giá chất lượng
truyền dẫn trong hệ thống di động 4G LTE” là đề tài có ý nghĩa thực tiễn và có
giá trị về khoa học.
53
5.2. Mô phỏng sơ đồ điều chế QPSK
Một tín hiệu QPSK được tạo nên bởi hai tín hiệu BPSK nghĩa là mỗi
chu kỳ sóng mang sẽ mang hai bit tín hiệu. Tín hiệu điều chế là tổng của hai
sóng mang trực giao với nhau tương ứng với hai kênh của tín hiệu, một kênh
tạo nên bởi hàm cosfct được gọi là tín hiệu pha hay còn gọi là kênh I, kênh
còn lại được tạo nên bởi hàm sinfct được gọi là tín hiệu vuông góc
(quadrature-phase) hay còn gọi là kênh Q.
Để mô phỏng tín hiệu điều chế QPSK chúng ta sẽ tạo ra chuổi bít gồm
10 bit, đầu tiên ta thực hiện tách chuổi đầu vào này thành hai kênh tương ứng
là kênh I và kênh Q và thực hiện điều chế lần lượt từng kênh với sóng mang
có tần số fc = 2 và biên độ bằng 1, tín hiệu mô phỏng là tổng của hai tín hiệu
kênh I và kênh Q, các tín hiệu này sẽ lệch pha nhau một góc 90o tương ứng
với các cặp bít (0 0), (0 1), (1 0) và (1 1).
Chuổi đầu vào mô phỏng: 01 10 01 01 10. Ta có kết quả mô phỏng ở hình
5.2
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: