Tài liệu BÁO CÁO TỐT NGHIỆP: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA – CDMA2000 pdf

TRƯỜNG …………………. KHOA…………………  BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề tài: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA – CDMA2000 1 MỤC LỤC H TH NG THÔNG TIN DI NG TH H TH BA – CDMA2000.Ệ Ố ĐỘ Ế Ệ Ứ 2 Ch ng 1ươ 2 T NG QUAN V H TH NG THÔNG TIN DI NG TH H TH BA.Ổ Ề Ệ Ố ĐỘ Ế Ệ Ứ 2 Yêu c u chung i v i h th ng thông tin di ng th h th ba.ầ đố ớ ệ ố độ ế ệ ứ 2 Ch ng 3ươ 71 BÁO HI U TRONG L P 2.Ệ Ớ 71 3.1 Mô hình khái ni m v l p con LAC.ệ ề ớ 71 Ch ng 5ươ 167 M T S TR NG H P BÁO HI U.Ộ Ố ƯỜ Ợ Ệ 167 5.1 M u.ở đầ 167 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA – CDMA2000. Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA. Yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba. Sự phát triển nhanh chóng của các dịch vụ số liệu mà IP đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghiệp viễn thông di động, Thông tin di động thế hệ thứ hai mặc dù sử dụng công nghệ số nhưng vì là hệ thống băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng được các dịch vụ mới này. Trong bối cảnh đó ITU đã đưa ra đề án tiêu chuẩn hoá hệ thống thông tin di động thế hệ ba với tên gọi là IMT-2000. IMT-2000 đã mở rộng ra đáng kể khả năng cung cấp dịch vụ cho phép sử dụng nhiều phương tiện thông tin. Mục đích của IMT-2000 là đưa ra nhiều khả năng mới nhưng đồng thời đảm bảo sự phát triển liên tục của thông tin di động thế hệ thứ hai (2G) vào những năm 2000. Thông tin di động thế hệ thứ ba (3G) xây dựng trên cơ sở IMT-2000 đã được đưa vào phục vụ từ năm 2001. Các hệ thống 3G sẽ cung cấp rất nhiều dịch vụ viễn thông bao gồm : tiếng, số liệu tốc độ bit thấp và bit cao, đa phương tiện, video cho người sử dụng làm việc cả ở công cộng lẫn tư nhân … 2 Tiêu chí chung để xây dựng IMT-2000 như sau: − 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 hình loại thông tin vô tuyến:  Tích hợp các mạng thông tin hữu tuyến và vô tuyến.  Tương tác cho mọi loại dịch vụ viễn thông. − Sử dụng các môi trường khai thác khác nhau:  Trong công sở.  Ngoài đường.  Trên xe.  Vệ tinh. − Có thể hỗ trợ các dịch vụ như : Môi trường gia đình ảo (VHE:Virtual Home Environment) trên cơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạng toàn cầu. − Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch kênh và số liệu chuyển mạch gói. − Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện. 3 Môi trường hoạt động của IMT – 2000 được chia thành bốn vùng với tốc độ bit R phục vụ như sau:  Vùng 1:trong nhà, ô pico, R b ≤2Mbps.  Vùng 2: thành phố, ô micro, R b ≤384Mbps.  Vùng 3: ngoại ô, ô macro, R b ≤144Mbps.  Vùng 4: toàn cầu, R b =9,6Mbps. Có thể tổng kết các dịch vụ do IMT-2000 cung cấp ở bảng 1.1 . Bảng 1.1 Phân loại các dịch vụ ở IMT – 2000 Kiểu Phân loại Dịch vụ chi tiết Dịch vụ di động Dịch vụ di động Di động đầu cuối/di động cá nhân/di động dịch vụ Dịch vụ thông tin định vị Theo dõi di động/theo dõi di động thông minh Dịch vụ âm thanh - Dịch vụ âm thanh chất lượng cao(16-64 kbit/s) - Dịch vụ truyền thanh AM(32-64 kbit/s). - Dịch vụ truyền thanh AM(64-384 kbit/s) 4 Dịch vụ số liệu - Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình. - Dịch vụ số liệu tốc độ tương đối cao(144 kbit/s-2 Mbit/s). - Dịch vụ số liệu tốc độ cao(≥2 Mbit/s) Dịch vụ đa phương tiện - Dịch vụ Video(384 kbit/s) - Dịch vụ ảnh động(384 kbit/s-2 Mbit/s). - Dịch vụ ảnh động thời gian thực(≥2 Mbit/s) Dịch vụ Internet Dịch vụ Internet đơn giản Dịch vụ truy nhập Web(384 kbit/s-2Mbit/s) Dịch vụ Internet thời gian thực Dịch vụ Internet(384 kbit/s-2 Mbit/s) Dịch vụ internet đa phương tiện Dịch vụ Website đa phương tiện thời gian thực (≥2Mbit/s) Hiện nay hai tiêu chuẩn đã được chấp thuận cho IMT-2000 là:  W-CDMA được xây dựng trên cơ sở cộng tác của Châu Âu và Nhật Bản.  Cdma2000 do Mỹ xây dựng. 5 Bảng 1.2 so sánh các thông số giao diện vô tuyến ở hai tiêu chuẩn này. Ký hiệu:  OCQPSK (HPSK): Orthogonal Complex Quadrature Phase Shift Keying (Hybrid PSK) - khoá dịch pha cầu phương pha trực giao phức (PSK lai).  CS-ACELP: Conjugate Structure-Algebraic Code Excited Linear Prediction- Dự báo tuyến tính kích thích theo mã đại số - cấu trúc liên hợp.  EVRC: Enhanced Variable Rate Coder - Bộ mã hoá tốc độ thay đổi cải tiến. Bảng 1.2 các thông số giao diện vô tuyến của W-CDMA và cdma2000. W-CDMA CDMA2000 Sơ đồ đa truy nhập DS-CDMA băng rộng CDMA đa sóng mang Độ rộng băng tần 5/10/15/20 1,25/5/10/15/20 MHz (Hệ thống CDMA2000 1X đang được triển khai ở Hàng Quốc 6 sử dụng băng tần 1700 MHz) Tốc độ chip (µchip) 1,28/3,84/7,68/11,52/15,36. 1,2288/3,6864/11,0592/14,7456 Độ dài khung 10 5/20 ms Đồng bộ giữa các BTS Dị bộ / đồng bộ Đồng bộ Điều chế đường lên/đường xuống QPSK/BPSK QPSK/BPSK Trải phổ đường lên/đường xuống QPSK/OCQPSK(HPSK) QPSK/OCQPSK(HPSK)_khóa dịch pha cầu phương trực giao phức. Vocoder CS-ACELP/(AMR) EVRC(Bộ mã hóa tốc độ thay đổi cải tiến), QCELP (13 kbit/s) Tổ chức tiêu chuẩn 3GPP/ETSI/ARIB 3GPP2/TIA/TTA/ARIB Mô hình tổng quát của mạng IMT – 2000 dược cho ở hình 1.1 7 8 Mạng lõi Các dịch vụ ứng dụng Vùng thiết bị đầu cuối TE di động TE di động TE di động TE di động UI UI -Phát quảng bá thông tin truy nhập hệ thống -Phát và thu vô tuyến -Điều khiển truy nhập vô tuyến Mạng lõi -Điều khiển cuộc gọi -Điều khiển chuyển mạch dịch vụ -Điều khiển tài nguyên quy định -Quản lý dịch vụ -Quản lý vị trí -Quản lý nhận thực Vùng mạng truy nhập Vùng các dịch vụ Ký hiệu: TE: Thiết bị đầu cuối. UI: giao diện người sử dụng Hình 1.1 Mô hình mạng IMT – 2000 Các dạng máy đầu cuối bao gồm: − Thoại cầm tay:  Tiếng: 8/16/32Kbps.  Cửa số liệu (chẳng hạn PCMCIA) Truyền dẫn số liệu bằng modem tiếng cho các tốc độ: 1,2kbps, 2,4kbps, 4,8kbps, 9,6kbps, 19,2kbps, 28,8kbps. Truyền dẫn số liệu số chuyển mạch theo mạch cho các tốc độ: 64kbps, 128kbps, đầu cuối video thấp hơn 2Mbps. − Ảnh tĩnh (đầu cuối cho PSTN) − Hình ảnh sách tay: được phân theo các cấp chất lượng (32/64/128kbps) 9 − Thoại có hình chất lượng cao với tốc độ không thấp hơn 128kbps. − Đầu cuối giống như máy thu hình:  Đầu cuối kết hợp máy thu hình và máy tính.  Máy thu hình cầm tay có khả năng thu được MPEG. − Đầu cuối số liệu gói  PC vở ghi có cửa thông tin cho phép: Điện thoại thấy hình. Văn bản, hình ảnh, truy nhập cơ sở dữ liệu video. − Đầu cuối PDA  PDA tốc độ thấp.  PDA tốc độ trung bình hoặc cao.  PDA kết hợp với sách điện tử bỏ túi. − Máy nhắn tin hai chiều. − Sách điện tử bỏ túi có khả năng thông tin. 10 [...]... thế hệ bavà quá trình phát triển của các nền tảng này đến nền tảng của thế hệ thứ ba Để tiến tới thế hệ ba có thể thế hệ hai phải trải qua một giai đoạn trung gian , giai đoạn này gọi là thế hệ 2,5 Bảng 1.3 Tổng kết một số nét chính của các nền tảng công nghệ thông tin di động từ thế hệ một đến thế hệ ba Hình 1.12 Tổng kết quá trình phát triển của các nền tảng hệ thống thông tin di động từ thế hệ một... phát triển từ hệ thống thông tin di động GSM thế hệ hai sang W – CDMA thế hệ ba Để đảm bảo đáp ứng được các dịch vụ mới về truyền thông máy tính và hình ảnh, đồng thời đảm bảo tính kinh tế, hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai sẽ được chuyển đổi từng bước sang thế hệ ba Có thể tổng uát các giai đoạn này ở hình 1.8 20 GSM HSCSD GPRS EDGE W-CDMA HSCSD:High Speed Circuit Switched Data _ Số liệu chuyển... 1.2 Lộ trình phát triển từ các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai đến thế hệ ba 1.2.1 Lịch trình nghiên cứu phát triển hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba Công trình nghiên cứu của các nước Châu Âu cho W-CDMA đã bắt đầu từ các đề án CDMT(Code Division Multiple Testbed – phòng thí nghiệm đa truy nhập theo mã) va FRAMES ( Future Radio Multiple Access Scheme – Sơ đồ đa truy nhập vô tuyến tương... thống thông tin di động từ thế hệ một đến thế hệ ba 27 Bảng 1.3 Tổng kết các thế hệ thông tin di động Thế hệ thông Hệ thống Dịch vụ chung Chú thích FDMA,tương tự tin di động Thế hệ 1 (1G) AMPS,TACS, NMT Tiếng thoại Thế hệ 2 (2G) GSM,IS-136,IS-95 Chủ yếu cho tiếng TDMA hoặc thoại, kết hợp với CDMA,số ,băng hẹp dịch vụ bản tin (8-13kbps) ngắn Thế hệ trung GPRS,EDGE ,cdma2000 Trước hết là tiếng TDMA(kết gian... di n vô tuyến 1.2.3.3 Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM(EDGE) Nói chung cấu trúc EDGE giống như GPRS, tuy nhiên ở đây sử dụng điều chế nhiều trạng thái hơn vì thế có thể đạt được tốc độ truyền số liệu cao hơn 1.2.4 Tổng kết quá trình phát triển của hệ thống thông tin di động đến thế hệ thứ ba Trong phần này ta sẽ tổng kết các nền tảng cong nghệ chính của thông tin di động thế hệ một đến thế. .. của thế hệ thứ ba không sử dụng phổ tần mới 28 TACS W-CDMA GSM (900) NMT (900) GPRS GSM(1800) GSM(1900) IS-136 (1900) IS-95 cdma (J-STD-008) (900) GPRS EDGE IS-136 TDMA (800) AMPS IS-95 cdma (800) SMR IDEN (800) 1G 2G Cdma2000 1x 2 ,5G Cdma2000 Nx 3G Hình 1.12 Tổng kết quá trình phát triển của các nền tảng thông tin di động từ thế hệ một đến thế hệ ba Chương 2 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA2000 2.1... liệu nhiều tần số), sử dụng 1x gói CDMA, hợp chồng lên phổ tần của thế hệ hai nếu không sử dụng phô’ tần mới,tăng cường truyền số liệu gói cho thế hệ hai Thế hệ 3(3G) Cdma2000, W-CDMA Các dịch vụ tiếng CDMA,CDMA và số liệu gói được hợp với thiết kế để truyền băng tiếng và số liệu đa 2Mbps), phương tiện kết TDMA, rộng (tới sử dụng Là chồng lấn lên thế hệ nền tảng thật sự thứ hai hiện có nếu của thế hệ. .. mang số liệu người sử dụng – đầu cuối: Các dịch vụ chuyển mọi dạng số liệu cho người sử dụng đầu cuối di động gồm: số liệu gói(IP chẳng hạn), các dịch vụ số liệu kênh(chẳng hạn các dịch vụ mô phỏng B-ISDN) và SMS Các dịch vụ gói phù hợp với số liệu gói nối thông và không nối thông theo tiêu chuẩn công nghiệp bao gồm các giao thức trên cơ sở IP(chẳng hạn TCP và UDP) và giao thức nối thông theo nối thông. .. bộ di động với công sở và xí nghiệp của họ Ngoài ra sự xuất hiện các tiềm năng to lớn để thúc đẩy các công nghệ cung cấp thông tin trực tiếp đến các thiết bị vô tuyến sẽ tạo ra các luồng lợi nhuận mới cho các nhà khai thác các hệ thống thông tin di động Mặc dù mạng cdmaOne (IS – 95) không phải là các mạng đầu tiên cung cấp truy nhập số liệu, nhưng đây là mạng được thiết kế duy nhất để truyền số liệu. .. (SRLP): Giao thức này đảm bảo tạo luồng dịch vụ tốt nhất cho thông tin báo hiệu tương tự như RLP nhưng tối ưu cho kênh báo hiệu riêng (dsch) − Giao thức cụm vô tuyến báo hiệu (SRPB): Giao thức này đảm bảo cơ chế để truyền các bản tin báo hiệu tương tự như RBP một cách lỗ lực nhất, nhưng tối ưu cho kênh báo hiệu chung (csch) và thông tin báo hiệu RLDCF bao gồm một chức năng điều khiển truy nhập liên kết vô . …………………. KHOA…………………  BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Đề tài: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA – CDMA2000 1 MỤC LỤC H TH NG THÔNG TIN DI NG TH H TH BA – CDMA2000. Ệ. P BÁO HI U.Ộ Ố ƯỜ Ợ Ệ 167 5.1 M u.ở đầ 167 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA – CDMA2000. Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ