Việc nghiên cứu kỹ thuật tế bào Cell đợc tiến hành vào trớc năm 1940 nhng cho đến khoảng năm 1979 , một công ty điện thoại di động Bắc Âu mới nghiên cứu chế tạo thành công một hệ thống tế bào đầu tiên .Dịch vụ này đợc đa vào Thụy Điển , NaUy , Đan Mạch và Phần Lan do các công ty cung ứng 6 nớc cung cấp thiết bị . Đến năm 1992 ủy ban thông tin liên bang Mỹ (FCC) mới cấp giấy phép kinh doanh cho 2 công ty viễn thông hàng đầu cho phép họ sử dụng tiêu chuẩn AMPS đã đợc chấp nhận rộng rãi hiện nay .
Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin Lêi nãi đầu Sự phát triển công nghệ thông tin di động Kĩ thuật thông tin vô tuyến hệ thø ViƯc nghiªn cøu kü tht tÕ bμo Cell đợc tiến hnh vo trớc năm 1940 nhng khoảng năm 1979 , công ty điện thoại di động Bắc Âu nghiên cứu chế tạo thnh công hệ thống tế bo Dịch vụ ny đợc đa vo Thụy Điển , NaUy , Đan Mạch v Phần Lan công ty cung ứng nớc cung cấp thiết bị Đến năm 1992 ủy ban thông tin liên bang Mỹ (FCC) cấp giấy phÐp kinh doanh cho c«ng ty viƠn th«ng hμng đầu cho phép họ sử dụng tiêu chuẩn AMPS đà ®−ỵc chÊp nhËn réng r·i hiƯn Sau ®ã bớc phát triển kĩ thuật tế bo tăng nhanh , nhiều nớc chất nhận tiêu chuẩn NMT hc AMPS Thùc tÕ chøng tá AMPS lμ kÜ thuật tơng tự hệ suất sắc Nhìn t góc độ thị trờng , giải ®−ỵc vÊn ®Ị quan träng - ®ã lμ sù phủ sóng Nó lm cho điện thoại di động từ không đến có khiến cho nhân loại đà thực đợc nhảy vọt chất , từ nhu cầu điện thoại cố định sang nhu cầu điện thoại di động , v phủ sóng từ thnh thị tới nông thôn , phủ sóng đợc hầu hết quốc gia v khu vực ton quốc Nó đà đợc sư dơng réng r·i ë trªn 70 qc gia trªn thÕ giíi Kü tht th«ng tin v« tun thÕ hƯ thø Tõ thËp kØ 80 ®Õn thËp kû 90 , kü tht t−¬ng tù chun sang kü tht sè , sù ph¸t triĨn cđa kü tht tÕ bμo mạnh mẽ Trong giai đoạn ny , điện thoại cố định đà nhanh chóng dùng máy chuyển mạch số thay cho phần lớn máy chuyển mạch tơng tự đà có Các công ty thông tin di động đẩy mạch sử dụng kỹ thuật số v mở rộng dịch vụ Ví dụ : Cung cấp hộp th thoại , nâng cao chất lợng chuyền tín hiệu , cải tiến tính an ton thông tin , nâng cao hiệu suất phục vụ đơn nguyên tín hiệu Cùng với cải tiến phục vụ , số lợng tiêu thụ điện thoại tế bo bắt đầu tăng mạnh nhng đồng thời nhu cầu cạnh tranh thị trờng với , số nh kinh doanh viên thông đua đa kỹ thuật không dung hợp Chính nhân tố thị trờng nh đà dẫn đến việc xuất kỹ thuật v tiêu chuẩn khác Hiện tợng ny ®· thóc ®Èy viƯc thμnh lËp đy ban tiªu chn Viễn thông Châu Âu (ETSI) Tôn quan ny l thẩm tra loại kỹ thuật không dung hợp đồng thời xuất nhằm tăng cờng khả nh kinh doanh viễn thông phát huy đầy đủ hiệu ích kinh tế quy mô v cung cấp mặt chung Tổ chức ny đà yêu cầu ton Châu Âu dùng tiêu chuẩn , l hệ thống GSM (Hệ thống thông tin di động ton cầu) , dựa kĩ thuật TDMA Chính phủ 16 nớc thnh viên Liên minh Châu Âu đà thông qua tiêu chuẩn ny Ngun Duy H−ng - Líp K6C Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Th«ng Tin Đi đôi với phát triển không ngừng kỹ thuật hệ thứ , điện thoại di động đà thực nối mạng khắp giới Đầu tiên giai đoạn hệ thứ hai đà đợc phát triển ton diện.Nó cung cấp dịch vụ cao cấp , đặc điểm l tăng cờng diện tích phủ sóng có công kênh tần số 900MHz/1800MHz , công điện thoại đờng di v truyền số liệu tốc độ cao.Các nh kĩ thuật cố gắng hon thnh dịch vụ sau: dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao, mạng lới chuyên dùng ảo , tăng cờng biên dịch mà ton diện Đại diện l W-CDMA (CDMA băng rộng) với chất lợng truyền tơng đơng với ISDN , tốc độ truyền dẫn mạng Internet đạt 385Kbps độ truyền dẫn phòng v hệ thống cố định đạt 2Mbps v có đủ khả để đáp ứng dịch vụ thoại Hiện công ty viễn thông lớn Nhật Bản NNT Docomo đà lắp đặt kỹ thuật W-CDMA phổ tần số 5MHz Họ đà mời 10 nh sản xuất thiết bị viễn thông tham gia thiết bị hệ thống tế bo đợc số hóa hon ton , dễ dng thông qua băng tần 5MHz để thực dịch vụ chuyển mạch gói v truyền số liệu tốc độ cao Kỹ thuật thông tin vô tuyến hệ Khắc phục nhợc điểm hệ trớc nh : Dung lợng có hạn , khó bảo mật,không thực chuyển mạch ton cầu , không đáp ứng đợc yêu cầu thông tin đa phơng tiện , kỹ thuật thông tin vô tuyến hệ ba đợc xây dựng dựa tảng hệ thống v có khả tơng thích với hệ thứ hai, có khả hỗ trợ dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao, khả kết nối Internet , bảo mật thông tin mạng cục Ngy 5/11/1999 Hội nghị lần thứ 18 nhóm nghiên cứu Kỹ thuật vô tuyến ITUR-R GT8/1 đà thông qua kiến nghị "quy phạm giao diện vô tuyến IMT-2000" Kỹ thuật thông tin vô tuyến hệ thứ không đa tới cho nh khai thác có khả đáp ứng nhu cầu dịch vụ có độ phức tạp cao tinh vi m cung cấp giải pháp linh hoạt , tối u hóa doanh thu phát sinh từ loại dịch vụ có tính hẫp dẫn cao , đa lại hội kinh doanh.Cho đến , tiêu chuẩn thông tin di động hệ thứ ba (3G) v đợc triển khai v ứng dụng rộng rÃi tập đon viễn thông khác giới , với u nỉi bËt , thÕ hƯ thø ba cđa c«ng nghƯ vô tuyến thông tin di động phát triển nhanh chóng nh hệ thống di động trớc vμ Internet Nguyễn Duy Hng - Lớp K6C Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin Chơng I: Công nghệ CDMA2000 1.1 Tỉng quan vỊ CDMA2000 Kh¸i niƯm CDMA ThÕ kỷ 21 đợc xem nh kỷ nguyên thông tin kỹ thuật số với dòng bit dịch chuyển ton cầu, kết nối ton giới V ngời đà phải thừa lệ thuộc vo giới ®a trun th«ng kü tht sè (Multimedia) kú diƯu nμy Truyền thông di động không nằm ngoi vòng kết nối với hng loạt công nghệ tiên tiến tham gia phơc vơ loμi ng−êi HiƯn cã h¬n 50 quốc gia giới triển khai ứng dụng công nghệ CDMA với 100 mạng Lịch sử phát triển CDMA đợc bắt đầu đời lý thuyết truyền thông trải phổ thập niên 50.Với hng loạt u điểm kèm , truyền thông trải phổ đợc ứng dụng thông tin quân Hoa Kỳ năm sau đó.Đến thập niên 80 , CDMA đợc phép thơng mại hóa v thức đề xuất Qualcomm , công ty hng đầu công nghệ truyền thông CDMA viết đầy đủ lμ Code Division Multiple Access nghÜa lμ ®a truy nhËp (đa ngời dùng) phân chia theo mÃ.GSM phân phối tần số thnh kênh nhỏ chia xẻ thời gian kênh cho ngời sử dụng.Trong thuê bao mạng di động CDMA chia sẻ giải tần chung Mọi khách hng nói đồng thời v tín hiệu đợc phát dải tần số Các kênh thuê bao đợc tách biệt cách sử dụng ngẫu nhiên Các tín hiệu nhiều thuê bao đợc tách biệt cách sử dụng mà ngẫu nhiên Các tín hiệu nhiều thuê bao khác đợc mà hóa mà ngẫu nhiên khác , sau đợc trộn lẫn v phát giải tần chung v đợc phục hồi thiết bị thuê bao (máy điện thoại di động) với mà ngẫu nhiên tơng ứng áp dụng lý thuyết truyền thông trải phổ , CDMA đa hng loạt u điểm m nhiều công nghệ khác cha thể đạt đợc Việt Nam sử dụng hệ thống thông tin di động ton cầu GSM dựa công nghệ TDMA Mạng sử dụng chuẩn GSM chiếm gần 50% số ngời dùng điện thoại di động ton cầu.TDMA ngoi chuẩn GSM có chuẩn khác , đợc sử dụng chủ yếu Mỹ latinh , Canada, Đông á, Đông Âu Còn công nghệ CDMA đợc sử dụng nhiều Mỹ , Hn Quốc Công nghệ đa truy nhập phân chia theo thêi gian TDMA lμ c«ng nghƯ trun th«ng kü thuËt sè , cho phÐp mét sè ng−êi dïng truy nhập vo kênh tần số m không bị kẹt cách định vị rÃnh thời gian cho ngời dùng kênh Công nghệ ny đòi hỏi vốn đầu t ban đầu so với công nghệ CDMA Còn công nghệ đa truy nhập phân chia theo mà CDMA l công nghệ trải phổ cho phép nhiều tần số đợc sử dụng ®ång thêi ; m· hãa tõng gãi tÝn hiÖu sè b»ng m· khãa nhÊt vμ gưi ®i Bé nhận CDMA biết nhận v giải mà Công nghệ ny có tính bảo mật cao TDMA Theo chuyên gia CNTT Việt Nam xét góc độ bảo mật thông tin , CDMA có khả u viƯt cao h¬n Ngun Duy H−ng - Líp K6C §å án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin Nhê hÖ thèng kích hoạt thoại , hiệu suất tái sử dụng tần số trải phổ cao v điều khiển lợng , nên cho phép quản lý số lợng thuê bao cao gấp 5-20 lần so với công nghệ GSM áp dơng kü tht m· hãa míi , CDMA n©ng chÊt lợng thoại lên ngang với hệ thống điện thoại hữu tuyến.Đối với điện thoại di động , để đảm bảo tính di động , trạm phát phải đợc đặt rải rác khắp nơi Mỗi trạm phủ sóng vùng định v chịu trách nhiệm với thuê bao vùng Với CDMA vùng chuyển giao , thuê bao liên lạc với trạm thu phát lúc, gọi không bị ngắt quÃng , lm giảm ®¸ng kĨ x¸c st rít cc gäi Mét −u điểm khác CDMA l nhờ sử dụng thuật toán điều khiển nhanh v xác , thuê bao phát mức công suất vừa đủ để đảm bảo chất lợng tín hiệu , giúp tăng tuổi thọ PIN , thời gian chờ v đm thoại Máy điện thoại di động CDMA sử dụng PIN nhỏ , nên trọng lợng máy nhẹ, kÝch th−íc gän vμ dƠ sư dơng Trong th«ng tin di động , thuê bao di động di chuyển khắp nơi với nhiều tốc độ khác nhau, tín hiệu phát bị sụt giảm cách ngẫu nhiên Để bù cho sụt giảm ny , hệ thống phải điều khiển cho thuê bao tăng mức công suất phát Các hệ thống analog v GSM có khả điều khiển chậm v đơn giản , thuê bao thay đổi mức công suất đủ nhanh, phát công suất cao vi dB so với mức cần thiết.Tuy nhiên để sử dụng mạng điện thoại di động CDMA , ngời dùng phải trang bị đầu cuối phù hợp với công nghệ mạng Chi phí cho thiết bị đầu cuối CDMA khoảng 200USD - 1000USD tùy công máy , tơng lai giảm giá thấp hơn.Trong vấn đề bảo mật CDMA cung cấp chế độ bảo mật cao nhờ sử dụng tín hiệu trải băng phổ rộng.Các tín hiệu băng rộng khó bị rò xuất mức nhiễu , ngời có ý định nghe trộm nghe đợc tín hiệu vô nghĩa Ngoi với tốc độ truyền nhanh công nghệ có , nh cung cấp dÞch vơ cã thĨ triĨn khai nhiỊu t chän dÞch vụ nh thoại , thoại v liệu , Fax, Internet Kh«ng chØ øng dơng hƯ thèng th«ng tin di động , CDMA thích hợp sử dụng việc cung cấp dịch vụ điện thoại vô tuyến cố định với chất lợng ngang với hệ thống hữu tun , nhê ¸p dơng kü tht m· hãa míi Đặc biệt hệ thống ny triển khai v mở rộng nhanh v chi phí thấp hệ thống hữu tuyến khác đòi hỏi trạm thu phát Tuy nhiên máy điện thoại sư dơng chn GSM hiƯn kh«ng thĨ sư dơng chuẩn CDMA Nếu tiếp tụchát triển GSM hệ thống thông tin di động ny phát triển lên WTDMA đáp ứng đợc nhu cầu truy cập di động loại thông tin từ mạng Internet với tốc độ cao thay cho tèc ®é 9.600bit/s nh− hiƯn vμ so với tốc độ 144000bit/s CDMA Công nghệ truyền dÉn v« tuyÕn CDMA 2000 (RTT :Radio Tranmision Technology) lμ giao diện vô tuyến băng rộng sử dụng công nghệ CDMA để đáp ứng nhu cầu hệ thống thông tin v« tun thÕ hƯ thø ba(3G) HƯ thèng thông tin 3G đợc dựa IMT - 2000 (Thông tin di ®éng quèc tÕ 2000) cho phÐp cung cÊp nhiều dịch vụ viễn thông bao gồm thoại , liƯu tèc ®é thÊp vμ cao , MultiMedia vμ Video cho máy di động Hệ thống CDMA2000 cho phép tơng thÝch víi hƯ thèng Ngun Duy H−ng - Líp K6C §å án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin CDMAone(IS-95) chØ c¸c hƯ thèng truy cËp kh¸c AMPS(FDMA),D-AMPS (TDMA) vμ CDMA Trong hệ thống AMPS ngời sử dụng đợc phân chia theo tần số , hệ thống D-AMPS phân chia theo thêi gian vμ tÇn sè , CDMA phân chia theo mà Các yêu cầu kỹ thuật sở CDMA 2000 tạo nên tiêu chuẩn tơng thích hệ thống thông tin di động tổ ong CDMA 800MHz v hệ thống thông tin cá nhân (PCS) CDMA 1,8 đến 2,0 GHz Các yêu cầu ny cho phép trạm di động nhận đợc dịch vụ hệ thống tổ ong hay PCS chế tạo theo tiêu chuẩn CDMA 2000 Hệ thống CDMA 2000 hỗ trợ tốc độ liệu (cả chuyển mạch kênh v chuyển mạch gói) theo chuẩn TIA IS-95B từ 9,6Kbps đến lớn 2Mbps - Kích thớc kênh hệ thống CDMA2000 l 1,3,6,9,12 x 1,25MHz - Hỗ trợ công nghệ Anten tiên tiến - Kích cỡ ô (chất lợng hệ thống CDMA2000 cho phép tăng vùng phủ sóng nh khai thác giảm số trạm ) - Tốc độ bit cao nên hỗ trợ tất kích cỡ kênh - Hệ thống CDMA2000 hỗ trợ dịch vụ nh truyền số liệu kênh tốc độ cao ,B- ISDN Hệ thống CDMA2000 hoạt động hiệu v kinh tế nhiều môi trờng nh : - Outdoor Megacell (Bán kính lớn 35km) - Outdoor Macrocell (Bán kính từ đến 35km) - Indoor/Outdoor Microcell (B¸n kÝnh tíi 1km) - Indoor/Outdoor Picrocell (B¸n kÝnh nhá h¬n 50m) HƯ thèng CDMA2000 cã thĨ triĨn khai môi trờng : - Indoor/ Outdoor - Mạch vòng không dây (WLL) - Môi trờng di động - Môi trờng hỗn hợp Indoor/Outdoor v di động CDMA 2000 bảo đảm cấu trúc phân lớp phép liên kết hai líp d−íi cđa RTT vμo c¸c hƯ thèng sư dụng tiêu chuẩn mạng (chẳng hạn dịch vụ báo hiệu ITU -T định nghĩa) Hệ thống CDMA2000 hỗ trợ dịch vụ mạng thông minh (WIN) v dịch vụ đợc ITU tổ chức chuẩn hóa quốc tế khác đề xuất , cho phép n©ng cÊp tõ hƯ thèng 2G TIA IS-95B hiƯn cã bao gồm: - TIA IS - 95B: Đặc tính kỹ thuật máy di động v giao diện vô tuyến - IS -707 :Dịch vụ số liệu (gói , không ®ång bé, Fax) - IS -127 :Codec tiÕng tèc ®é thay đổi tăng cờng (EVRC) 8,5Kbps - IS - 733 :Codec tiÕng 13Kbps - IS - 637 : DÞch vụ tin ngắn (SMS) - IS - 638 : Kích hoạt MS đờng vô tuyến v lập cấu hình - IS - 97 v IS - 98 (Các quy định chất lợng tối thiểu) - Cấu trúc kênh TIA IS - 95B NguyÔn Duy Hng - Lớp K6C Đồ án tốt nghiệp Khoa §iƯn Tư - Th«ng Tin - Më réng trªn cÊu tróc kªnh TIA IS - 95B, lớp ghép v báo lỗi để hỗ trợ tốc độ cao, truyền kênh chung(kênh dẫn ®−êng , ®ång bé, nh¾n tin ) - IS - 634A : Không có thay đổi đáng kể đợc mong đợi CDMA2000 cấu trúc phân lớp CDMA2000 tích hợp cấu trúc thnh phần IS - 634A - TIA IS - 41D: Không có thay đổi đáng kể cần thiết CDMA2000, cấu trúc phân lớp CDMA2000 yêu cầu khả dễ dng tích hợp với dịch vụ mạng vô tuyến thông minh Yêu cầu giao diện không gian 3G v giao diện mạng IMT - 2000 đợc tóm tắt bảng sau : Hệ thống 2G Giao diện vô tuyến 2G Giao diện mạng 3G Tiêu chuẩn CDMA_2000 IS-95/ CDMAOne ARBI/DOCOMO UMTS UWC - 136 PDC GSM IS-136 CDMA_2000 W-CDMA UTRA (WCDMA,TDCDMA) IS136+/136HS/136 +HS ANSI-41 GSM MAP GSM MAP ANSI-41 TIA TR-45 ARIB ETSI TIA TR-45 Bảng 1.1 : Các khuyến nghị IMT - 2000 Trong : - UMTS (Universal Mobile Communication Sestem) :HƯ thèng th«ng tin di động ton cầu - UWC(Universal Wireless Communication):Thông tin vô tuyến ton cầu - PDC (Pacifis Digital Cellular): Mạng tế bo số Thái Bình Dơng Ngun Duy H−ng - Líp K6C Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin - HS (High Speed) : Tèc ®é cao - Truy nhËp vô tuyến mặt đất UMTS - ARIB (Association of Radio Industries and Business): HiƯp héi c«ng nghiƯp vμ kinh doanh vô tuyến Sự khác biệt hệ thống CDMA2000 v hệ thống W-CDMA đợc thể bảng dới đây: CDMA_2000 W-CDMA Tiêu chuẩn mạng ABSI-41 GSM MAP 4,096Mchipps(DOCOMO) Tốc độ chip 3,6864Mchípp 3,84Mchipps(UMTS) Đồng BS có Không/Có (Tùy chọn) Độ di khung 20ms 10ms Trải phổ nhiều sóng Không mang Mà hóa thoại Kiểu Thấp(vì chia sẻ kênh Cao(Vì không chia sẻ kênh dẫn Phần mo đầu dẫn đờng) đờng) Bảng 1.2:Sự khác biệt CDMA_2000 v W-CDMA 1.1.1 Nguyên lý trải phổ Nguyên lý lý thuyết thông tin trải phổ l không phân phát ti nguyên nh tần số hay thời gian cho ngời sử dụng , điều khiển công suất truyền ngời dùng ny xuống mức nhỏ m đảm bảo tỷ số tín hiệu tạp âm cho trớc theo mức độ chất lợng yêu cầu Mỗi ngời sử dụng dùng tín hiệu giả ngẫu nhiên băng rộng ton tần số suốt thời gian cần thiết.Nh ngời dùng tạo nhiễu ảnh hởng tới tất ngời sử dụng Tín hiệu nhiễu cộng thêm ny lm giảm bớt dung lợng nhng khả cấp phát thời gian v băng thông l không giới hạn nên dung lợng có đợc lớn đáng kể so với hệ thống thông thờng.Ước lợng sơ tuyến hớng lên hệ thống trải phổ có đợc thông số sau: Giả sử : - Mỗi ngời sử dụng sóng mang tạp âm phân bố Gauss băng rộng - Dạng sóng ny đợc lu giữ máy phát v máy thu , việc điều chế v giải điều chế l phép nhân đơn giản băng tần gốc, đợc đồng vị trí - Công suất phát ngời sử dụng đợc điều khiển cho tất tín hiệu đợc thu trạm gốc với mức công suất Thì: Nếu công suất tín hiệu thu ngời l Ps(W) tạp âm không đáng kể công suất giao thoa tổng cộng I đa đến giải điều chế ngời l : I = (k u − 1) PS (1.1) Ngun Duy H−ng - Líp K6C Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin Trong ®ã : ku : lμ tæng sè ng−êi dïng cã lợng nhau.Bây giả sử giải điều chế ngời dùng chống đợc tạp âm phân bố Gauss mức lợng bit mật độ tạp âm Eb/I0 (Thông số ny l đặc tính giá trị Modem số Nó thay đổi 3dB v 9dB tùy vo khả thực viƯc sư dơng m· hãa sưa sai , c¸c hiƯn tợng ny lm suy yếu kênh nh Fading v dĩ nhiên có điều kiện tốc độ lỗi) Gäi W(Hz) lμ bỊ réng phỉ cđa sãng mang t¹p âm băng rộng đà trải phổ.Vì mật độ phổ chúng đợc giả sử l đồng ton băng thông ny nên mật độ lợng phổ tạp âm thu đợc giải điều chế ng−êi dïng lμ: I0 = I W (1.2) T−¬ng tù , lợng bit tín hiệu thu đợc l công suất tín hiệu thu chia cho tốc độ liệu gốc R (Đơn vị bit/s) PS Eb = R (1.3) Kết hợp từ (1.1) đến (1.3) cho ta số ngời dùng đồng thời tồn Cell cô lập ku liên quan đến hệ số trải rộng E W v yêu cầu b R I0 giải điều chế : W ku − = = R Eb Ps I0 (1.4) Hệ thống CDMA thực tế đạt đợc tăng ích GV nhờ điều khiển động theo tích cực thoại v tăng ích GA nhờ vo Anten định hớng hình quạt Giả thiết búp sóng Anten định hớng có góc më lμ 1200 , giao thao sÏ cßn b»ng 1/3 so với Anten vô hớng Tuy nhiên hình quạt Anten có phần biên phủ nhau.Nên giao thao có lín h¬n Ýt , GA = 2,4 - 2,55 Thống kê cho biết thoại tích cực 35% thêi gian = 2,67 vμ giao thoa tæng céng tõ sè ng−êi sư dơng cc gäi , t−¬ng øng GV = 0,35 c¸c Cell kh¸c xÊp xØ giao thoa g©y bëi ku - ng−êi sư dơng Cell cho tr−íc f+1 = 1,6 víi f = Giao thoa tõ c¸c Cell kh¸c Giao thoa tõ c¸c Cell cho trc Ngun Duy H−ng - Líp K6C Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin W W G G k u ≈ R V A ≈ R Eb + f Eb I0 I0 Dạng sóng tín hiệu số (bit/s) Cao tần Băng tần gốc Sóng mang hình Sin Sóng mang tạp âm băng rộng Dạng sóng tín hiệu số Băng tần gốc Cao tần Giải điều chế Bộ lọc Sóng mang hình Sin Sóng mang tạp âm băng rộng Hình 1.1 : Điều chế /Giải điều chế kĩ thuật trải phổ Giả thiết điều chế / giải điều chế số lm việc hon hảo , An ten phân tập kém, dùng mà sửa sai máy thu phân tập nhiều đờng (máy thu Rake) với Eb = 6dB chất lợng liên l¹c tháa m·n ng−êi dïng ta cã: I0 ku ≈ W R Ku :Sè ng−êi sư dơng Cell hay dung l−ỵng cđa Cell W: BỊ réng phỉ sãng mang đà trải phổ R : Tốc độ liệu gèc VÝ dô : Ngun Duy H−ng - Líp K6C Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin w = 1.250.000Hz ; R = 9,600Hz ; Eb = 7dB ; GV = 2,67 ; GA = 2,55 ; f = 0,65 I0 ku = W I GV G A ≈ 122 R.E b (1 + f ) Theo b¶ng Erlang B , dung l−ỵng cđa Cell lμ 122 ng−êi sử dung liên lạc đồng thời tơng ứng với 117,8 Erlang 1.1.2 Các hệ thống thông tin trải phổ Các hệ thống trải phổ không theo nguyên tắc phân chia kênh nh hệ thống thông tin vô tuyến cũ Trong hệ thống ny thay dùng kênh băng hẹp để truyền thông , thông tin nhiều ngời sử dụng đợc truyền đồng thời kênh Giao thao (Interference) hệ thống đợc tạo để giúp cho việc thông tin , số lợng thuê bao nhờ không giới hạn Tuy nhiên cng có nhiều thuê bao thêm vo hệ thống chất lợng thông tin cng giảm Các hệ thống thông tin trải phổ đà xuất nhiều thập niên v đợc sử dụng kỹ thuật quân sù bëi hƯ thèng nμy cã tÝnh chèng nhiƠu vμ tÝnh b¶o mËt cao Hai hƯ thèng tr¶i phỉ phỉ biến l :Trải phổ nhảy tần FH-SS (Frequence Hopping Spread Spectrum) v trải phổ chuỗi trực tiếp DS-SS (Direct Spread Spectrum System) 1.1.2.1 - Trải phổ nhảy tần FH-SS Nguyên tắc hệ thống nhảy tần l phân tin thnh nhiều khối có kích thớc cố định v khối đợc phát tần số khác Chuỗi nhảy tần (tức l thứ tự chọn lựa tần số để phát phần tin) đà đợc biết trớc truyền tin máy phát vμ m¸y thu M¸y ph¸t sÏ ph¸t khèi tin tần số riêng sau nhảy tới tần số khác để phát khối v tiếp tục nh hết tin Muốn nhận đợc tin máy thu phải nhảy tần nh máy phát Để tránh tợng giao thoa ngời sử dụng , máy phát có chuỗi nhảy tần riêng Hệ thống trải phỉ nμy cã thĨ ¸p dơng hƯ thèng di động tế bo Phổ vô tuyến đợc chia thnh tần số vô tuyến l phần chuỗi nhảy Trong hệ thống tế bo có nhiều máy di động thông tin với trạm gốc Mỗi máy có chuỗi nhảy tần riêng nên muốn liên lạc phát tin dới dạng khối tần số riêng tơng ứng với chuỗi nhảy tần.Hiện tợng nhiƠu g©y chđ u Fading Rayleigh vμ Fading đa đờng truyền theo tần số Do hay lỗi tin xảy khối tin phía thu khối tin đợc thu nhập v xếp thứ tự thnh tin ban đầu Những khối bị lỗi hay bị dễ dng sửa chữa phơng pháp hiệu chỉnh lỗi FEC (Forward Error Correction) NguyÔn Duy Hng - Lớp K6C 10 Đồ án tốt nghiệp Khoa §iƯn Tư - Th«ng Tin 4- C¸c tham sè cho chun giao sai lệch Khiên không chuyển giao đợc theo mong muốn 5- Hệ số FER đặt thấp giao thoa lớn hớng Reverse Link 6- Giá trị định thời gian Call- Drop cho khung lỗi BTS v MS khác Khả BTS cha thiết lập mức FER cho BTS thu nhận cao nhng MS lại thấp Điều ny khiến MS không gửi lại tin điều chỉnh công suất PMRS m BTS tự động thiết lập đếm khung lỗi v tuyên bố cắt gọi FER cho hớng Forward Link 7- Tình trạng ngẽn mạng phân hệ cao hơn, BSS v MSC Khả phục vụ yêu cầu chuyển giao tổng số yêu cầu phục vụ nói chung Cửa sổ tìm kiếm hẹp nên khó khăn tìm Pilot hay thời gian tìm kiếm lâu Nếu cửa sổ tìm kiếm rộng thu nhận đợc nhiều PN lân cận v trờng hợp lập kế hoạch chuẩn, phát nhiỊu PN nh− thÕ BSS cịng kh«ng chÊp nhËn cho chuyển giao 8- Trong trờng hợp hai vấn đề chuyển giao v điều khiển công suấttốt Giá trị Tx- Adjust cùc kú quan träng c¸c bμi to¸n kiĨm tra trạng thái Nếu giá trị ny không đổi thời gian gọi kết thúc chắn mạch vòng điều khiển công suất có vấn đề (đờng Reverse Link) Khả Forward Link nên giải điều chế đợc Dới l giải thuật chơng trình phân tích Begin Ec/Io,Tx,Rx =101 &Tx-Adjust CËp nhËt c¸c tham sè hƯ FER Reverse & SRCH_WIN A BSS&MSC Systemimbalan ce & Giao thoa hay Digital Gain Tham sè chuyÓn END Ngun Duy H−ng - Líp K6C 83 §å án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin 2.4.3 Chơng trình phân tích RF Thực chất đợc kết hợp trình phân tích Call-Drop v trình phân tích lỗi FER Điều kiện phân tích - Chuyển giao thực tốt v điều khiển công suất không tốt Đây thực chất l bi toán FER Các trờng hợp xảy ra: 1- Xung đột với chuyển giao (tốc độ điều khiển công suất chậm công suất phân bổ cho kênh lu lợng thấp) hay cửa sổ tìm kiếm hẹp nên thời gian tìm kiếm lâu v× vËy qua vïng chun giao th× rít cc gọi Dấu hiệu l liên tục có tin yêu cầu điều chỉnh công suất nhng lại cha có tin thông báo yêu cầu chuyển giao 2- Tham số giao diện vô tuyến (xuất hiện tợng che chắn) 3- Hệ số FER có đặt chuẩn không Nếu không tót xảy tợng Call - Drop không mong muốn 4- Giao thoa lớn dặt kích thớc cửa sổ rộng nên suất nhiều tin yêu cầu điều chỉnh lại công suất 5- Digital Gain không phù hợp nên đờng từ BTS xuống không đủu công suất phân bổ cho kênh lu lợng BTS tuyên bố cắt liên lạc 6- Mất cân phủ sóng đờng truyền BTS không thu nhận đợc tin điều khiển cho hớng xuống tù BTS MS tuyên bố cắt liên lạc 7- Cửa sổ tìm kiếm v tham số chuyển giao đặt cao hay thấp dẫn đến không chuyển giao kịp Cơ sở ph©n Ý h Tham sè giao diƯn Õ Tham sè hÖ thèng Nguyễn Duy Hng - Lớp K6C 84 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin Begin Ec/Io,Tx,Rx =101 &Tx-Adjust Che chắn Imbalan ce Digita l Gain HAND-OFF FER Lỗi diện tích vùng chuyển giao hay 001 Lỗi FER Tham số chuyển i END Chơng trình phân tích RF Dấu hiệu cđa vÊn ®Ị xung ®ét víi chun giao lμ Ec/Io thấp, Rx tốt chứng tỏ gần với vùng mở v Tx không tốt Trạng thái 001 2.3.4 Chơng trình phân tích chuyển giao Điều khiển công suất tốt - Chuyển giao không tốt Đây l vấn đề liên quan tới : - Mạch điều khiển công suất hớng lên - Vấn đề xoay quanh chuyển giao Các vấn ®Ị: - Xung ®ét víi chun giao (tèc ®é điều khiển công suất chậm công suất phân bổ cho kênh lu lợng thấp) Ngun Duy H−ng - Líp K6C 85 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Th«ng Tin - Mất cân đờng truyền Vì BTS không nhận đợc thông tin yêu cầu chuyển giao cđa MS - Tham sè hƯ thèng cho ®iỊu khiển công suất - Trong trình chuyển giao cần thiết thời gian khoảng 400ms để hon thnh Tuy nhiên thuê bao di chuyển với tốc độ nhanh m mạch vòng điều khiển công suất hoạt động chậm phân bố lợng không đủ lại gây lỗi FER - Các tham số liên quan đến chuyển giao Các tham số ny cần đợc thiết lập thay đổi theo vùng đặc thù theo diƯn tÝch vïng chun giao - Vïng chun giao hẹp (không kịp chuyển giao đà qua tốc độ di chuyển thuê bao nhanh) - Tham số quy định mức FER hệ thống Khi mức FER ny đợc đặt không chuẩn xác , hệ liên lạc tuyên bố hệ thống sau thời gian định quy định IS-2000 Tuy nhiên thời gian thiết lập đồng hồ, hệ thèng vÉn thùc hiƯn chun giao KÕt ln nμy chØ phụ thuộc phần hớng lên từ MS - Cửa sổ tìm kiếm hẹp hay rộng ®Þnh ®Õn møc ®é giao thoa cđa hƯ thèng vμ gây nhiễu lớn BTS Vẫn gây FER trình chuyển giao - Giải thuật phân bổ ti nguyên trình chuyển giao hệ thống 10 - Pilot đợc tìm thấy không nằm danh sách chuyển giao (Neighbour lít) hay thời gian tìm kiếm chậm để chuyển giao danh sách Pilot chuyển giao nhièu gây chậm trễ 11 - Thiếu ti nguyên để phân bổ cho chuyển giao trờng hợp tải vùng phục vụ hay nhiều BTS ( Vấn đề ny quy định mức −u tiªn vỊ sè cc gäi vμ sè cc chun giao trạm hay Sector) 12 - Các tham số liên quan đến chuyển giao Các tham số ny cần đợc thiết lập thay đổi theo vùng ®Ỉc thï theo diƯn tÝch vïng chun giao NguyÔn Duy H−ng - Lớp K6C 86 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Th«ng Tin Dới l lu đồ chơng trình phân tích Begin XÊu Ec/Io,Tx,Rx &Tx-Adjust? Tèt Imbalan ce XÊu HAND-OFF FER Tốt Lỗi diện tích vùng chuyển giao hay 001 Lỗi FER Tham sè chun i Neighbo ur List END Ch−¬ng trình phân tích chuyển giao 2.4.5 Chơng trình quy hoạch Điều kiện chơng trình: Cả hai chơng trình theo dõi điều khiển công suất v chơng trình chuyển giao thông báo l hoạt động tồi - Xung đột với chuyển giao (tốc đôh điều khiển công suất chậm công suất phân bổ kênh lu lợng thấp) - Tham số giao diện vô tuyến (xuất hiện tợng che chắn khiến cho thuê bao liên lạc đợc với BTS v mÊt hÖ thèng) Nguyễn Duy Hng - Lớp K6C 87 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin - MÊt c©n b»ng đờng truyền Vì BTS không nhận đợc thông tin yêu cầu chuyển giao MS - Tham số hệ thống cho điều khiển công suất - Các tham số liên quan đến chuyển giao Các tham số ny cần đợc thiết lập thay đổi theo vùng đặc thï theo diƯn tÝch vïng chun giao - Vïng chun giao hẹp (không kịp chuyển giao đà qua tốc độ hoạt động thuê bao nhanh) - Tham số quy định mức FER hệ thống Khi mức FER ny đợc đặt không chuẩn xác hệ liên lạc tuyên bố hệ thống sau thời gian định quy định IS-2000 Tuy nhiên thời gian thiết lập đồng hồ hệ thống vÉn thiÕt lËp chun giao - Cưa sỉ t×m kiÕm hẹp hay rộng định đến mức đọ giao thoa cđa hƯ thèng vμ g©y nhiƠu lín BTS Vẫn gây FER trình chuyển giao - Tham số hệ thống cho điều khiển công suất - Các tham số liên quan đến chuyển giao Các tham số ny cần đợc thiết lập thay đổi theo vùng đặc thù theo diện tích vùng chuyển giao - Giải thuật phân bổ ti nguyên trình chuyển giao hệ thống - Chất lợng đờng truyền hớng lên v hớng xuống thấp nên hai đầu thời gian tìm kiếm chậm để chuyển giao danh sách Pilot chuyển giao nhiều gây chậm trễ - Thiếu ti nguyên để phân bổ cho chuyển giao trờng hợp tải vïng phơc vơ cđa mét hay nhiỊu BTS (VÊn đề ny quy định mức u tiên số gäi vμ sè cc chun giao mét tr¹m hay Sector) - Giá trị Digital Gain không hợp lý Trong trình kiểm ta hệ thống : MS đóng vai trò quan trọng , để có bi toán phân tích hệ thống sâu sắc cần thiết nắm vững lý thuết chế độ PACA MS Nh phân tích hệ thống cần phải tỉnh táo xét đoán với thiết bị đầu cuối MS PACA (Priority and Channel Assignment): phÐp qu¶n lý truy nhập u tiên v phân bổ ti nguyên (Kênh truy nhập) Tại hớng lên từ BTS đến MS ngời ta sử dụng mà Walsh để phân biệt kênh logic v có ba kênh logic từ hớng xuống ngời ta không sử dụng kênh logic no m sử dụng hm ny để cải thiện khả nhận biết v tách bit thông tin Ngun Duy H−ng - Líp K6C 88 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin Begin XÊu Ec/Io,Tx,Rx &Tx-Adjust? Imbalan ce Tèt Che ch¾n Digita l Gain Xấu HAND-OFF FER Tốt Lỗi diện tích vùng chuyển giao hay 001 Lỗi FER Tham số chuyển giao Neighbo ur List Tham số PWRContro END Chơng trình phân tích quy hoạch Cửa sổ tìm kiếm v giao thoa định đến chất lợng hệ thống Cửa sổ A định mức chuyển giao thnh công v giá trị nhiễu tơng ứng Nếu cửa sổ hẹp: Ta tìm kiếm đợc giá trị Pilot Tuy nhiên ta tận dụng đợc hiệu ứng đa đờng trạm liên lạc ny Dẫn tới lm giảm công suất thu v mức RX thấp Nếu cửa sổ đạt mức hợp lý ta vừa tận dụng đợc hiệu ứng đa đờng lại thu đợc Pilot trạm khác Điều ny cải thiện chất lợng hệ thống lên gấp lần Nếu cửa sổ rộng - ngoi Pilot cần thu ta thu Pilot trạm khác Trên nguyên tắc tổng hợp lại MS v gây xung đột liệu Vì lầm tởng l thông tin trạm khác hay thông tin đa đờng Ngun Duy H−ng - Líp K6C 89 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin 1- Mét vấn đề gặp phải l : quy hoạch mạng viến thông CDMA , vấn đề PN liền kề v PN đợc tái sử dụng hai trạm gần chắn gây tợng nhầm lẫn thuê bo đợc cđa tr¹m nμo vμ cø t−ëng lμ cđa chÝnh nã Nó cố giải điều chế hai tín hiệu ny v tất nhiên kết hợp hai tín hiệu ny lại dẫn đến xung đột liệu Các vấn đề tồn tại: Cần lồng nhiều vấn đề quản lý ti nguyên v vai trò BSC v MSC mạng để có phân tích triệt để Cần nêu bật vai trò phân tích tổng thể l phân tích trọng đến tham số đờng truyền nh đà đợc tận dụng để phân tích 2.5 Kiểm tra lại chơng trình phân tÝch 2.5.1 VÊn ®Ị xung ®ét : DÊu hiƯu nhËn dạng : EC thấp -Rx thay đổi thấp dới -15dB hay cao thị Rx I0 gần trạm khác v xa trạm phục vụ - Tx-Gain Adjust không Đối với lỗi nảy sinh Call- Drop luôn cần phải theo dõi trị số giao diện vô tuyến thời gian di Trong trờng hợp phân tích lỗi xảy , cần thiết phải nắm dấu hiệu tham số giao diện vô tuyến Giá trị Tx - Gain_Adjust thể mức điều tiết BTS cho MS để cải thiện hứong xuống từ MS lên BTS Giá trị ny lại đợc quy định theo tham số Ec/Io tham số ny có giá trị thấp hay cao BTS điều tiết tơng ứng Tuy nhiên giá trị ny lại phụ thuộc vo tham số giá trị Pilot đờng Reverse Do đó: Khi thuê bao ngoi vùng phục vụ đột ngột giá trị Tx- Gain_Adjust lên đợc cao Hơn tham số thiết lập cho kênh lu lợng không phù hợp không ảnh hởng tới giá trị ny Trong trờng hợp thuê bao bị giao thoa nhiều trờng hợp cân đờng truyền sóng rõ rng l tợng ny ảnh hởng lớn tới giá trị Ec/Io đờng truyền v MS bị thay đổi lớn 1- Vấn đề xung đột víi chun giao: DÊu hiƯu nhËn d¹ng : Ec/Io thÊp- Tx tồi , Rx tồi , Tx-Adjust không thay đổi Khi kết thúc MS nhanh chóng yêu cầu đồng với trạm 2- Khi đờng Forward & Reverse Link bị giao thoa nhiều Dấu hiệu nhận dạng l Ec/Io thấp , Tx , Tx-Adjust không thay đổi , møc c«ng st thu cã thĨ cao hay thÊp MS nhanh chóng yêu cầu đồng với trạm 3- Khả giao thoa đờng lên vè đờng xuống tồi Dấu hiệu nhận dạng tơng tự nh trờng hợp , nhiên giá trị Ec/Io thay đổi không liền mạch giảm thời gian ngắn lại tiếp tục tăng lên Cũng tơng tự nh vậy, giá trị Rx thăng giáng nh Ec/Io MS không tự hoạt động theo giá trị mức trạm bên cạnh phải hái xem hÖ thèng cã chÊp nhËn cho phÐp lμm việc với trạm hay không Khi cố giao diƯn v« tun thc vỊ vïng phơc NguyÔn Duy H−ng - Lớp K6C 90 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Th«ng Tin vụ trạm lm việc kết thúc tự động ăn theo trạm ny Điều ny giải thích cho tợng Rx thay đổi theo giá trị thăng giáng Ec/Io 4- Rớt gọi cân đờng truyền Dấu hiệu chung l Ec/Io b×nh th−êng , Tx tåi, Tx - Adjust tåi (không thay đổi trị số) , Rx bình thờng (vì lỗi đờng Forward Link nên MS tiếp tục thu nhận giá trị trạm phục vụ ®ã) 5- Ra khái vïng phñ sãng Long Term: DÊu hiệu nhận dạng rõ nét l tất tham số giao diện vô tuyến tồi giá trị Rx cao nhng giá trị Tx-Adjust không thay đổi cho hai trờng hợp Ec/Io tồi , Tx tồi, Rx ,Tx-Adjust không thay ®ỉi 6- Ra khái vïng phđ sãng thêi gian ngắn: Dấu hiệu nhận dạng tơng tự nh trờng hợp nhiên trờng hợp ny , thuê bao MS trở lại vùng phủ sóng giá trị Ec/Io v giá trị Rx thay đổi theo t−¬ng øng Ta cã thĨ dƠ dμng nhËn khác biệt so với trờng hợp xung đột vμ tr−êng hỵp giao thoa bëi dÊu hiƯu cđa møc Rx 7- Khi tham số đặt cho kênh lu lợng qu¸ kÐm : DÊu hiƯu nhËn diƯn Tx tåi Rx v Ec/Io giải lm việc đợc Mức Tx - Adjust đạt trung bình Ec/Io kênh Pilot DÊu hiƯu nhËn d¹ng Ec/Io tèt - Rx tèt , Tx tồi 2.5.2 Phần phân tích chuyển giao v dấu hiệu nhận dạng Giá trị cửa sổ tìm kiếm định đến mức tìm kiếm Pilot khác Việc rớt gọi cửa sổ tìm kiếm có khả Thứ l việc trộn nhầm với tín hiệu khác với độ lệch trùng hay gÇn kỊ , thø hai lμ cửa ổ tìm kiếm hẹp dẫn đến việc chuyển giao không tốt - Hay không phát đợc - Dấu hiệu nhận dạng chuyển giao lỗi: Rx tốt chứng tỏ gần vùng chuyển giao Tuy nhiên Ec/Io lại không tốt: Dự đoán mức Tx không tốt Nh vËy lμ 001 - Tr−êng hỵp kiĨm tra tham sè PSMM có thông báo đợc Pilot khỏe nhng tin HDM lại không chứa thị cho Pilot ny Vấn đề ny liên quan đến giải thuật phân bổ theo mức chuyển giao tổng số khả m trạm phục vụ Trên lý thuyết, trạm hay Sector cụ thể luôn u tiên đến số thuê bao nằm trạm v sau phục vụ số lợng định thuê bao thuộc diện chuyển giao Vì giá trị ny cao trạm từ chối việc chuyển giao - Tơng tự nh PSMM , nhng không thấy tin HDM Khi MS phát nhiều trạm liên quan đến vùng chuyển giao giải thuật chuyển giao không thực yêu cầu BTS Hay Pilot danh sách trạmhng xóm - Không phát thấy tin PSMM cửa sổ tìm kiếm N, R hẹp nên không phát đợc mức T-ADD cao >-12dB thời gian tìm kiếm MS chậm so với mức bình th−êng NguyÔn Duy Hng - Lớp K6C 91 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin 3.5.3 Phần phân tích lỗi FER v dấu hiệu nhận dạng ã Lỗi FER hớng Forward Link víi dÊu hiƯu Rx tèt, Ec/Io tèt Nh− l công suất kênh lu lợng thấp Lỗi điều khiển công suất cho hớng ny chậm ã Lỗi FER hớng Forward Link với dấu hiệu Ec/Io thấp kênh Pilot thấp Các khả cửa sổ tìm kiếm hẹp , nhiễu lớn đờng truyền hay khỏi vùng phủ sóng ã Lỗi FER đờng Reverse Link với dấu hiệu Ec/Io không tốt.Khi mức phát Tx cao, mức điều chỉnh Tx rÊt cao vμ møc Rx cịng rÊt tèt ®iỊu chứng tỏ MS gần trạm v Ec/Io tốt Khi hai giá trị ny tốt có nghĩa MS gần trạm lm việc Tuy nhiên phải ®iỊu chØnh nhiƠu cho ®−êng Reverse Link cã nghÜa lμ giao thoa lớn đờng ny Ec/Io tốt , Tx tåi , Rx tèt , Tx-Adjust tåi - Giao thoa - Mất cân đờng truyền - Giá trị Ec/Io thấp Nguyên nhân lỗi chuyển giao v vïng phđ sãng - VÉn ®iỊu chØnh nh− tr−êng hợp l c/Io tốt , Rx tốt Có khả MS không phát Khả mạch vòng điều khiển công suất có lỗi Khả cửa sổ tìm kiếm BTS tồi Sự khác biệt nhiễu giao thoa với nhiễu khác: Nhiẽu giao thoa đợc thể m mức thu tốt nhiên lại thể liên tục khả điều chỉnh liên tục Ch-ơng III : Triển vọng CDMA Việt Nam NguyÔn Duy Hng - Lớp K6C 92 Đồ án tốt nghiệp Khoa §iƯn Tư - Th«ng Tin 3.1 Các dịch vụ số CDMA_2000 Cã hai kiĨu dÞch vơ sè liƯu CDMA_2000: DÞch vụ số liệu gói v dịch vụ số liệu kênh tốc độ cao Dịch vụ số liệu gói v lớp MAC đợc thiết kế để phục vụ số lợng lớn MS sử dụng dịch vụ số liệu gói Nhiều dịch vụ số liệu gói thể rỗ mẫu lu lợng dạng cụm với ,ột khoảng thời gian di không tích cực Do dung lợng vô tuyến hạn chế , thiết bị BS hạn chế v công suất tiêu thụ MS hạn chế nên kênh riêng cho dịch vụ gói đợc phân bổ theo yêu cầu vμ gi¶i phãng sau kÕt thóc chu kú tích cực Giải phóng kênh riêng v tái thiết lập lại chúng dẫn đến thông tin báo hiệu bổ sung trình đm phán lại xảy BS v MS trớc trao đổi số liệu ngời sử dụng Thông tin bổ sung để tái thiết lập kênh riêng dẫn đến việc phải đồng RLP v báo hiệu bổ sung liên quan đến đm phán dịch vụ để kết nối lại dịch vụ gói MAC để tránh xảy bổ sung ny cách cho phép BS ghi nhớ thông tin trạng thái sau giai đoạn khởi đầu đợc thực Để đảm bảo thông tin bổ sung liên quan đến ấn định kênh riêng , dịch vụ gói cho phép trao đổi cụm ngắn số liệu ngời sử dụng có kênh riêng Chế độ ny phù hợp cho đăng ký IP di động, dịch vụ thông tin v định vị theo dõi vị trí nơi m khối lợng cần trao đổi nhỏ Các dịch vụ kênh đợc coi nh trờng hợp đặc biệt dịch vụ gói ý nghĩa kênh điều khiển v lu lợng riêng thờng đợc ấn định cho MS cho khoảng thời gian di phiên dịch vụ kênh Điều ny dẫn đến việc sử dụng dung lợng hiệu Tuy nhiên dịch vụ nhạy cảm trễ nh ứng dụng Video đòi hỏi kênh riêng suèt thêi gian gäi 3.2 CDMA lμ sù lùa chän ®Ĩ tiÕn tíi 3G ITU (International Telecommunication Union - Liªn minh viễn thông Quốc Tế) hình thnh nên khái niệm hệ thứ (3G) cho nỗ lực thống công nghệ thông tin di động ton cầu đà có trớc Các hệ thống 3G phải thỏa mÃn tiêu chuẩn khắt khe cho giới di động số nh: Hiệu suất băng tần, tính tơng thích ngợc với hệ thống hệ thứ 2; tốc độ truyền tối thiểu , cung cấp dịch vụ hỗ trợ CDMA_2000 1x l công nghệ thỏa mÃn tiêu chuẩn 3G CDMA đợc đánh giá cao với lợi truyền liệu v thoại Nó cung cấp dịch vụ víi chi phÝ thÊp, c«ng nghƯ an toμn vμ nhiỊu ứng dụng Điểm quan trọng l 3G cho phép vùng sâu vùng xa đợc tiếp cận với giới hon ton mẻ truyền thông thoại v liệu Các nớc Châu Âu đầu việc cấp giấy phép cho dịch vụ 3G Tuy nhiên triển khai thơng mại hệ thống 3G lại në ré ë mét khu vùc hoμn toμn kh¸c lμ Đông Nam v Châu Mỹ Năm 2000 , hệ thống 3G đợc triển khai Hn Quốc ; năm 2001 Braxin , Nhật Bản, Rumani ,Mỹ v nửa đầu năm 2002 l Canada, Chilê , Nhật Bản, Tây Ban Nha Nguyên nhân chậm trễ việc khai trơng dịch vụ thơng mại Châu Âu l hầu hết nh khai thác Châu Âu đà NguyÔn Duy H−ng - Lớp K6C 93 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tư - Th«ng Tin chọn công nghệ 3G cần đầu t vốn nhiều , đòi hỏi phổ tần v cha sẵn sng cho triển khai thơng mại Thêm nữa, việc chi phí tốn cho giấy phép phổ tần châu Âu kết hợp với suy thoái ton cầu viễn thông đà lm cho đầu t vo dịch vụ bị chậm lại.Trong nh khai thác Đông Nam v Châu Mỹ đà chọn công nghệ cho phép thực dịch vụ 3G trông khuôn khổ phổ tần có họ v cho phép sử dụng lại nhiều hạ tầng có Hiện có giao diện vô tuyến mặt đất IMT2000 nhng nh khai thác hớng quan tâm đến tiêu chuẩn CDMA Bằng chứng l tổng số dân nớc có triển khai CDMA2000 l 2,168 tỷ ngời nớc đà cấp phổ tần UMTS có 617 triệu dân (Nguồn CIA World Factboock 7/2000 vμ Ovum 6/2001) HiƯn t¹i , 18 dịch vụ thơng mại 3G có 17 dịch vụ sử dụng công nghệ CDMA2000 Cứ tháng số thuê bao CDMA2000 tăng thêm 2triệu , đến tháng 9/2002 ton cầu có 15 triệu thuê bao Hiện đà có 100 kiểu thiết bị cầm tay CDMA_2000 v 20 loại thiết bị CDMA khác Giá thiết bị cầm tay ny vo khoảng 58USD (khoảng 900.000 đồng Việt Nam) Thiết bị cầm tay UMTS nói đắt gấp lần Với giá thnh phải nhng thiết bị CDMA_2000 1x đạt tốc độ liệu đỉnh đến 15kbps tốc độ sử dụng hng ngy thờng khoảng 70-120kbps nhiên , nh khai thác mạng đà thực phơng pháp nén để cung cấp cho ngời sử dụng tốc độ tơng đơng với 400kbps thiết bị CDMA_2000 1x EV_DO đợc tung thị trờng cung cấp đợc tốc độ ®Ønh 2,4Mbps vμ c¸c tèc ®é 400-900 kbps cho kh¸ch hμng CDMA cho phÐp nhiỊu ng−êi sư dơng cïng mét tần số so với mạng GSM chuẩn mạng GPRS So với mạng di động , 3G CDMA lm tăng dung lợng mạng cách đáng kể, nh khai thác có khả hỗ trợ nhiều ngời sử dụng đồng thời cung cấp nhiều dịch vụ tinh vi Chi phí cho mạng phân phối lu lợng liệu sử dụng công nghệ 3G b»ng 1% so víi 2G vμ b»ng10% so víi GPRS Việc giảm chi phí ny có lợi cho ngời tiêu dùng , lm tăng việc sử dụng dịch vụ liệu Thực tế cho thấy loạt nhiều dịch vụ dnh riêng cho thuê bao 3G Nhất Bản v Hn Quốc đà giúp nh khai thác hởng đợc doanh thu trung bình tăng lên ngời sử dụng CDMA 3G giúp Việt Nam cung cấp dịch vụ vô tuyến tốt cho ngời tiêu dùng V điều quan trọng l 3G cho phép vùng sâu vùng xa đợc tiÕp cËn víi thÕ giíi hoμn toμn míi mỴ cđa truyền thông v liệu 4.3 CDMA_2000 1x CDMA_2000 1x - Giải pháp hiệu để tận dụng tần số Tần số đợc khai thác nh nguồn ti nguyên hữu hạn quốc gia Vì vậy, tính toán chiến lợc cho dự án triển khai thơng mại thông tin di động quốc gia đề cập đến điểm ny nh yếu tố hng đầu Công nghệ di động đợc công nhËn lμ thÕ hƯ thø (3G) CDMA_2000 1x ®· đợc chứng minh nh giải pháp hiệu cho yÕu tè nμy Nguyễn Duy Hng - Lớp K6C 94 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin Kü thuËt CDMA_2000 1x cho phép nhiều ngời đợc dùng chung băng tần số Khi ngời phân biệt với qua dÃy mà Thêm vo khả điều khiển công suất hợp lý cho phép dung lợng ngời dùng gia tăng đáng kể Các phân tích cho thấy CDMA_2000 1x có dung lợng gấp đến lần công nghệ GSM Theo so sánh chuyên gia quốc tế đơn vị băng thông 10MHz cïng mét ph¹m vi phđ sãng CDMA_2000 1x sÏ phơc vơ tèt tõ 245 ®Õn 343 cc gäi m¹ng GSM chØ phơc vơ tõ 40 - 60 gọi Cần phân biệt khái niệm dung lợng trờng hợp ny.Nó nghĩa l tổng số thue bao đợc phục vụ nh khai thác m l tổng số thuê bao thực gọi đơn vị thời gian Nh vậy, băng tần hữu hạn, CDMA_2000 1x cho phép tần số đợc khai thác cách hiệu CDMA_2000 1x - Hỗ trợ thoại v liệu tốc độ cao Đối với nh cung cấp dịch vụ chi phí cho việc triển khai cở sở hạ tầng mét hƯ thèng CDMA_2000 1x thÊp h¬n nhiỊu so víi triển khai hệ thống công nghệ khác Không vậy, với tốc độ phát triển công nghệ tích hợp vi mạch cự cao v nhu cầu ngời ứng dụng di động ngy cng tăng yêu cầu nâng cấp hệ thống l tránh khỏi , với CDMA_2000 1x vấn đề đợc giải đơn giản Chẳng m đến tiêu chuẩn hình thnh 3G tập chung công nghệ CDMA Đề cập đến khía cạnh phục vụ ngời dùng, CDMA 2000 1x đợc xem nh giải pháp vợt trội Với kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mà CDMA_2000 1x đảm bảo tính bảo mật cao cho chất lợng gọi Đặc biệt CDMA_2000 1x không cho phép giao tiếp qua tiếng nói m cung cấp khả truyền liệu với tốc độ cao lên đến 153,6kbit/s Bảng so sánh dới cho ta nhìn cụ thể tốc độ truyền CDMA_2000 1x v số hệ thống khác Thời gian đòi hỏi để tải tập tin âm dạng nén MP3 có độ di phút từ mạng dịch vụ thiết bị di động đợc thể qua bảng số liƯu sau: C«ng nghƯ GSM(C«ng nghƯ TDMA IS-95A(C«ng nghƯ CDMA) Di động hệ thứ 2,5 (2,5G) GPRS (Nâng cấp tõ GSM) CDMA IS-95B Di ®éng thÕ hƯ 3(3G) CDMA_2001 1x WCDMA (n©ng cÊp tõ GPRS) CDMA_2000 1x EV(HDR) ChÊt lợng gọi CDMA_2000 1x Tốc độ 9,6 Kbit/giây 14,4 Kbit/gi©y Thêi gian 41,7 28 40 Kbit/gi©y 64 Kbit/gi©y 10 6,3 625 Kbit/gi©y Mbit/gi©y 2,4 Mbit/gi©y 0,6 0,2 0,15 NguyÔn Duy H−ng - Lớp K6C 95 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Th«ng Tin Nhắc đến chất lợng gọi có khía cạnh đáng quan tâm CDMA_2000 1x - Thứ , CDMA_2000 1x øng dơng kü tht m· hãa tho¹i kü thuËt sè EVRC (bé m· hãa tèc ®é thay đổi tăng cờng) bit kết hợp với kỹ thuật sửa lỗi tín hiệu cho chất lợng tơng đơng chất lợng đờng truyền dây dẫn Thứ hai, khả rớt gọi CDMA_2000 1x thấp không xảy đặc tính chuyển giao mềm Chuyển giao mềm đợc hiểu nh sau: Chúng ta sử dụng điện thoại di chuyển từ vùng phục vụ trạm điều khiển thứ sang vùng phục vụ trạm thứ hai Đối với hệ thống khác CDMA , chuyển giao ny tạo tợng gọi bị ngắt quÃng hay rớt cc gäi nÕu sãng u C«ng nghƯ CDMA2000 1x cho phép hai trạm giữ gọi chuyển giao hon ton, trạm hon ton điều khiển đợc gọi , trạm cũ cắt điều khiển Với kỹ thuật ny , chuyển giao trạm điều khiển gọi đảm bảo liền mạch Kết luận Song hnh với luật thơng mại v hng loạt sách u đÃi mở cửa Nh Nớc đà đẩy nhanh tốc độ tăng trởng GDP tạo sức hút cho nhiều doanh nghiệp đầu t vo thị trờng Việt Nam Vấn đề cấp bách đặt l lm lm chủ đợc công nghệ trớc tiến hnh thiết kế c«ng NguyÔn Duy Hng - Lớp K6C 96 Đồ án tốt nghiệp Khoa Điện Tử - Thông Tin nghệ tơng lai Quản lý l khâu quan trọng kỹ quản lý mạng tốt nhiều đem lại hiệu kinh tế to lớn so với hoạt động đợc tiến hnh thực tiễn.Chính vậy, vấn đề đợc đề cập tới chủ yếu l quản lý mạng, quản lý công nghệ đợc triển khai CDMA Do ch−a cã nhiỊu kiÕn thøc thùc tiƠn cịng nh kinh nghiệm nên bi viết hạn chế quy mô v dừng lại việc xây dựng quy trình tổng thể vấn đề quản lý m¹ng CDMA t¹i giao diƯn RF Em rÊt mong nhËn đợc đóng góp thầy cô nh quan tâm đến nghiên cứu vấn đề quản lý mạng đợc hon chỉnh Em xin chân thnh cảm ơn hớng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Vũ Sơn đà nhiệt tình giúp đỡ em thêi gian võa qua Ngun Duy H−ng - Líp K6C 97 ... thoại di động CDMA sử dụng PIN nhỏ , nên trọng lợng máy nhẹ, kích thớc gọn v dễ sử dụng Trong thông tin di động , thuê bao di động di chuyển khắp nơi với nhiều tốc độ khác nhau, tín hiệu phát. .. MS thu nhận thông tin hệ thống từ kênh nhắn tin phát từ BTS để có thông tin cần thiết cho phiên truyền thông tơng lai MS đăng ký thông tin cho BTS thông qua kênh truy nhập v thực công đoạn cần... thu phát Tuy nhiên máy điện thoại sử dụng chn GSM hiƯn kh«ng thĨ sư dơng chn CDMA Nếu tiếp tụchát triển GSM hệ thống thông tin di động ny phát triển lên WTDMA đáp ứng đợc nhu cầu truy cập di động