Tiểu luận mạng không dây và di động kỹ thuật trải phổ trong hệ thống thông tin di động 3g

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TIỂU LUẬN MẠNG KHÔNG DÂY VÀ DI ĐỘNG KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G Sinh viên thực : NGUYỄN QUỐC PHONG Lớp : D14CNPM6 Mã SV : 19810310437 Giảng viên hướng dẫn : TS Hồ Mạnh Cường MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .1 PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THÔNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G WCDMA 1.1 SƠ LƯỢC VỀ SỰ PHÁT TRIỂN LÊN HỆ THỐNG 3G CỦA CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG .2 1.1.1 Hệ thống thông tin di động hệ 1G .2 1.1.2 Hệ thống di động hệ thứ (2G) 1.1.3 Hệ thống di động hệ thứ 1.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG 3G UMTS W-CDMA 1.2.1 Cấu trúc hệ thống 1.2.1.1 Thiết bị người dùng (UE) 1.2.1.2 Mạng truy nhập radio mặt đất UTRAN 1.2.1.3 Mạng lõi CN 10 1.2.1.4 Các mạng .11 1.2.1.5 Mạng truyền dẫn 11 1.2.1.6 Phân lớp hệ thống W- CDMA 11 1.2.2 Các kênh W-CDMA .13 1.2.2.1 Kênh truyền tải 13 1.2.2.2 Các kênh vật lý 15 1.2.2.3 Sự xếp kênh truyền tải lên kênh vật lý .17 1.3 SO SÁNH HỆ THỐNG GSM VÀ 3G UMTS W- CDMA 18 PHẦN : KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRONG HỆ THỐNG CDMA 19 2.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾN .19 2.1.1 Đa truy nhập chia theo thời gian TDMA 19 2.1.2 Phương thức đa truy nhập chia theo tần số FDMA .19 2.1.3 Phương thức đa truy nhập phân chia tần số trực giao FDMA .20 2.1.4 Phương thức đa truy nhập chia theo mã CDMA 20 2.2 LÝ THUYẾT TRẢI PHỔ 21 2.3 CÁC HỆ THỐNG TRẢI PHỔ .23 2.3.1 Hệ thống trải phổ trực tiếp DS/SS 23 2.3.2 Hệ thống trải phổ nhảy tần (FH/SS) 35 2.3.2.1 Hệ thống nhảy tần nhanh FFH 36 2.3.2.2 Hệ thống nhảy tần chậm SFH 37 2.3.3 Hệ thống trải phổ nhảy thời gian (TH/SS) 37 2.3.4 Các hệ thống lai ghép 38 2.4 MÃ TRẢI PHỔ 39 2.4.1 Chuỗi mã giả ngẫu nhiên .39 2.4.2 Mã Gold 46 2.4.3 Chuỗi mã trải phổ Walsh-Hardamard 47 2.5 ĐỒNG BỘ MÃ TRONG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN TRẢI PHỔ 48 PHẦN 3: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRONG HỆ THỐNG WCDMA .50 3.1 QUÁ TRÌNH TRẢI PHỔ VÀ ĐIỀU CHẾ CHO CÁC KÊNH VẬT LÝ 50 1.1 Các mã định kênh 50 3.1.2 Ngẫu nhiên hóa .51 3.1.2.1 Các loại mã ngẫu nhiên hoá cho đường lên 52 3.1.2.2 Các loại mã ngẫu nhiên hóa cho đường xuống .52 3.2 TRẢI PHỔ VÀ ĐIỀU CHẾ CHO KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN 53 3.2.1 Trải phổ cho kênh vật lý riêng đường lên (DPCCH/DPDCH) 54 3.2.2 Trải phổ cho kênh PCPCH, PRACH 55 3.3 TRẢI PHỔ VÀ ĐIỀU CHẾ CHO KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG XUỐNG 57 3.3.1Các mã trải phổ đường xuống 57 3.3.2 Sơ đồ trải phổ điều chế đường xuống .57 3.3.3 Ghép kênh đa mã đường xuống 58 KẾT LUẬN .60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng 1.1 2.1 2.2 2.3 Tên bảng So sánh thông số hệ thống W-CDMA CDMA2000 Kết trạng thái đầu tạo mã với theo xung đồng hồ Bảng trạng thái ghi dịch tốc độ cao Kết trạng thái tạo chuỗi cách lấy mẫu Trang 41 42 46 Recommandé pour toi Analysis of the two signals Cong nghe thong tin Aucun Chapter 16 - By code đỏ Cong nghe thong tin Aucun Include - aaaa Cong nghe thong tin Suite du document ci-dessous Aucun Transport - enggglan Cong nghe thong tin Aucun DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình Tên hình Tran g 1.1 Tiến trình phát triển lên 3G hệ thống thơng tin di động 1.2 Sơ đồ cấu trúc tổng quát hệ thống 3G UMTS W-CDMA 1.3 Cấu trúc mạng UTRAN 1.4 Sơ đồ phân lớp hệ thống 12 1.5 Cấu trúc kênh vật lý UTRA/IMT-2000 13 1.6 Sắp xếp kênh truyền tải lên kênh vật lý 18 2.1 Phương pháp đa truy nhập phân chia theo thời gian 19 2.2 Phương thức đa truy nhập phân chia theo tần số 19 2.3 Phương pháp đa truy nhập phân chia tần số trực giao 20 2.4 Phương thức đa truy nhập phân chia theo mã 20 2.5 Băng thơng tín hiệu 21 2.6 Sơ đồ tổng qt hệ thống trải phổ SS 21 2.7 Sơ đồ máy phát DSSS- BPSK 23 2.8 Dạng sóng DS/SS- BPSK 24 2.9 Sơ đồ máy thu DSSS- BPSK 25 2.10 Dạng sóng tín hiệu máy thu DSSS- BPSK 26 2.11 Mật độ phổ cơng suất tín hiệu 28 2.12 Sơ đồ khối máy phát hệ thống DS/SS- QPSK 29 2.13 Dạng sóng điều chế DS/SS- QPSK cho nhánh I Q 31 2.14 Sơ đồ khối máy thu DS/SS- QPSK 32 2.15 Trải phổ nhảy tần 35 2.16 Sơ đồ khối hệ thống trải phổ nhảy tần 35 2.17 Hệ thống nhảy tần nhanh 36 2.18 Hệ thống nhảy tần chậm 38 2.19 Đồ thị trải phổ nhảy thời gian 37 2.20 Sơ đồ khối hệ thống trải phổ TH/SS 38 2.21 Mạch ghi dịch tạo chuỗi PN 39 2.22 Bộ tạo mã với đa thức 40 2.23 Mạch ghi tốc độ cao 41 2.24 Mạch ghi tốc độ cao 42 2.25 Hàm tự tương quan cho chuỗi m 45 2.26 Hàm tự tương quan cho chuỗi PN 45 2.27 Sơ đồ tạo chuỗi lấy mẫu 46 2.28 Sơ đồ khối chức máy thu DS/SS 48 3.1 Quá trình trải phổ ngẫu nhiên hóa 50 3.2 Cấu trúc mã định kênh 51 3.3 Các mã ngẫu nhiên hóa sơ cấp thứ cấp 53 3.4 Ghép kênh theo mã I/Q kết hợp ngẫu nhiên hóa phức 55 3.5 Trải phổ ghép kênh vật lý DPDCH DPCCH 56 3.6 Sơ đồ trải phổ phần tin kênh vật lý PRACH PCPCH 57 3.7 Sơ đồ tổng trải phổ cho kênh vật lý đường xuống 58 3.8 Sơ đồ ghép kênh đa mã cho đường xuống 60 MỞ ĐẦU Trong phát triển công nghệ thông tin nay, song song với thành tựu công nghệ thông tin, điện tử, tin học, phát triển mạnh mẽ lĩnh vực thông tin di động, giữ vai trò quan trọng hoạt động đời sống, kinh tế, văn hóa xã hội Từ hệ thống thuộc hệ thứ 1G, kỹ thuật tương tự, phát triển lên hệ thứ với hệ thống thông tin số, cải thiện tốc độ dung lượng hệ thống, bật hai công nghệ GSM CDMA với thành tựu đáng kể Thế hệ thứ phát triển nhu cầu cần thiết trao đổi số liệu tốc độ cao, đa loại hình dịch vụ với chất lượng tốt Theo tiêu chuẩn tổ chức Liên minh viễn thông quốc tế, hệ thống GSM phát triển lên hệ thống 3G W-CDMA, hệ thống CDMA phát triển thành CDMA- 2000 Ở Việt Nam, mạng di động phát triển nhanh với nhiều nhà mạng lớn Mobifone, Vinafone,Viettel, EVN-Tellecom…góp phần tạo nên đa dạng dịch vụ mobile cho người sử dụng Đa số hệ thống GSM, mà phát triển lên 3G hệ thống 3G UMTS sở công nghệ đa truy nhập theo mã băng rộng W- CDMA Từ dẫn chứng u thích tìm hiểu, em chọn đề tài tiểu luận: “Kỹ thuật trải phổ ứng dụng kỹ thuật trải phổ hệ thống thông tin 3G” Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo ThS TS Hồ Mạnh Cường, người tận tình hướng dẫn em thực tiểu luận Trong thời gian tương đối ngắn mà lượng kiến thức rộng, hiểu biết hạn chế nên nội dung khơng tránh khỏi thiếu sót, em muốn nhận đóng góp ý kiến từ thầy cô bạn để tiểu luận em tốt PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THÔNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G WCDMA 2.4.2 Mã Gold Các chuỗi PN có thuộc tính trực giao tốt chuỗi m gọi chuỗi Gold Tập n chuỗi Gold rút từ cặp chuỗi m có độ dài cách cộng modul chuỗi m thứ với phiên dịch vòng chuỗi m thứ hai Tập hợp chuỗi Gold là: ) Trong dịch vịng trái chuỗi y khoảng j chip Kết hợp với hai chuỗi m ta họ N+ mã Gold - Hàm tự tương quan chuỗi Gold: ) - Hàm tương quan chéo chuỗi Gold: ) Với ) Để tính giá trị tương quan, bit chuyển thành +1 bit chuyển thành –1 Giá trị tương quan lớn tập hợp chuỗi Gold Rmax = t(m) Tỷ số tiến tới theo hàm mũ m tiến tới vô hạn cho thấy chuỗi Gold dài thực chuỗi trải phổ tốt 2.4.3 Chuỗi mã trải phổ Walsh-Hardamard Hàm Walsh xây dựng từ ma trận Hadamard (ma trận vng N×N đặc biệt) Trong hàng tồn hàng cịn lại có tỉ lệ số số Hàm Walsh khối dài Trong ma trận, tổ hợp mã hàng hàm trực giao xây dựng từ ma trận Hardamard: ; ;; ; Trong đảo số Khi dùng mã hiệu suất sử dụng băng tần cao trải phổ mã tạo ghi dịch 51 Ví dụ ma trận H4 tạo thành mã walsh với chiều dài chip gồm có mã sau: = [0 0 0]; = [0 1]; = [0 1]; = [0 1 0] Các mã mã trực giao nhau, cộng modul mã kết thu số bit số bit 2.5 ĐỒNG BỘ MÃ TRONG CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN TRẢI PHỔ Để tách tín hiệu tin tức cách xác từ tín hiệu trải phổ thu máy thu phải thực đồng chuỗi PN tạo với chuỗi PN thu Điều đồng nghĩa với việc phải xác định pha tín hiệu PN thu Quá trình gồm bước: bắt bám Giai đoạn bắt: máy thu thực đồng tín hiệu PN nội với tín hiệu thu đoạn (khoảng chip) Giai đoạn bám: máy thu điều chỉnh pha tín hiệu PN nội hiệu số pha tín hiệu Hình 2.28: Sơ đồ khối chức máy thu DS/SS Giả sử chuỗi thu: r(t)= s(t)+ n(t) với s(t) tín hiệu trải phổ, n(t) tạp âm Tín hiệu đầu vào máy thu đưa qua lọc băng để loại bỏ tần số nằm ngồi dải tần thu, sau tín hiệu trải phổ đưa vào bắt mã PN, bám mã PN, khơi phục sóng mang/bám giải trải phổ/giải điểu chế 52 Bộ bắt tín hiệu PN có chức tạo tín hiệu c(t+ τ) với ; phải tìm pha cho pha có tương quan với dãy PN thu cao Sau xác định pha nằm khoảng bám tín hiệu PN điều chỉnh hiệu số pha tín hiệu PN mạch hồi tiếp Tín hiệu sóng mang tách từ tín hiệu thu nhờ khơi phục sóng mang Cuối tín hiệu PN sóng mang đưa vào khối giải trải phổ/giải điều chế để khôi phục lại tin ban đầu PHẦN 3: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TRẢI PHỔ TRONG HỆ THỐNG W-CDMA 53 3.1 QUÁ TRÌNH TRẢI PHỔ VÀ ĐIỀU CHẾ CHO CÁC KÊNH VẬT LÝ Trải phổ áp dụng cho kênh vật lý, trình gồm bước: + Bước 1: Định kênh nhằm để thực chức nhận dạng kênh, ký hiệu số liệu biến đổi thành số chip làm tăng bề rộng phổ tín hiệu Tỷ số tốc độ chip tốc độ ký hiệu (số chip ký hiệu) gọi hệ số trải phổ (SF: Spreading Factor) + Bước 2: Ngẫu nhiên hóa có chức nhận dạng tín hiệu phát, tín hiệu sau trải phổ trộn với mã ngẫu nhiên hóa Hình 3.1: Q trình trải phổ ngẫu nhiên hóa 1.1 Các mã định kênh Việc trải phổ tín hiệu hệ thống W-CDMA thực nhờ mã trực giao, xây dựng dựa vào mã trải phổ khả biến trực giao OVSF Đặc điểm sử dụng loại mã có hệ số trải phổ thay đổi, bảo đảm mã trải phổ với độ dài khác trực giao Các mã định kênh lựa chọn từ mã OVSF, ký hiệu mã là: với kênh ch; SF hệ số trải phổ SF; Đặc điểm mã OVSF: - Trong mức, mã trực giao theo cặp, có hệ số trải phổ - Xét hệ trải phổ bất kỳ, mã - Để mã trực giao (ở nhánh khác nhau) nhánh hai mã phải khơng chứa mã cịn lại Dùng hệ số trải phổ khả biến kết nối, sử dụng mã định kênh cách thích hợp cho phép thực nén phổ với hệ số trải phổ nhỏ nhất, chọn lựa mã nhánh theo thị mã có hệ số trải phổ nhỏ Các mã định kênh dùng truyển dẫn nhiều hạn chế 54 Mỗi kênh vật lý dùng mã khơng có kênh vật lý khác phát mà dùng chung mã nhánh dưới; hay cần phải dùng hệ số trải phổ lớn hơn, xây dựng mã trải phổ dự định RNC quản lý mã trực giao đường xuống trạm gốc Hình 3.2: Cấu trúc mã định kênh Việc kết hợp BS UE khác sử dụng tài nguyên mã không cần thiết Các BS khác UE khác dùng mã độc lập 3.1.2 Ngẫu nhiên hóa Quá trình ngẫu nhiên hóa q trình bổ sung để phân biệt UE BS, khơng làm thay đổi độ rộng băng tần tín hiệu lại dùng để phân biệt tín hiệu khác từ nhiều nguồn Quá trình thực cách nhân mã ngẫu nhiên với dãy liệu trải phổ có tốc độ chip xác định mã định kênh, nên tốc độ không thay đổi ngẫu nhiên hóa 3.1.2.1 Các loại mã ngẫu nhiên hố cho đường lên 55 Các mã ngẫu nhiên hóa tuyến lên sử dụng mã ngắn mã dài, loại mã bao gồm hàng triệu mã nên việc quy hoạch cho mã đường lên không cần thiết + Mã ngắn chọn lựa từ họ mã S(2) mở rộng, có độ dài 256 chip, áp dụng dùng máy thu có loại bỏ nhiễu tách đa tín hiệu người dùng, giúp dễ dàng thực cấu trúc máy thu tiên tiến Mã ngẫu nhiên hóa giá trị phức xây dựng nhờ việc kết hợp hai mã + Mã dài mã Gold, độ dài dài 24-1, chia thành khung 10ms, gồm 384000 chip, tốc độ 3,84Mc/s, ứng dụng BS dùng máy thu RAKE, dùng để nhận dạng UE Mã ngẫu nhiên hóa giá trị phức tạo mã kết hợp với phiên trễ 3.1.2.2 Các loại mã ngẫu nhiên hóa cho đường xuống Đường xuống sử dụng mã Gold giống mã dài đường lên, không dùng mã ngắn, chu kỳ mã cắt ngắn Làm trễ hai nhanh I Q tạo chuỗi ngẫu nhiên giá trị phức Mã ngẫu nhiên hóa cho đường xuống chọn từ tạo mã ngẫu nhiên, gồm có 218-1= 262143 chuỗi mã đánh số từ đến 262142 Các chuỗi mã ngẫu nhiên ký hiệu Sdl,n cấu trúc từ đoạn chuỗi Gold Trên thực tế để tăng tốc q trình tìm ơ, dùng 8192 mã số 262143 chuỗi mã cắt ngắn lấy đoạn đầu 38400 chip để phù hợp với chu kỳ khung 10 ms Trên hình 3.3, có mã với n= 0…8191 dùng Các mã chia thành 512 tập mã Mỗi tập có 16 mã (i= 0…15) gồm mã sơ cấp 15 mã thứ cấp Mỗi nhóm mã gồm tập (i= 0…7) với 8x16 mã tạo 64 nhóm (j= 0…63) 56 Hình 3.3: Các mã ngẫu nhiên hóa sơ cấp thứ cấp Q trình tìm kiếm q trình tìm kiếm mã ngẫu nhiên hóa sơ cấp dùng để nhận dạng ô Được thực theo bước: - Tìm P- SCH (kênh đồng sơ cấp) nhằm tạo lập đồng khe đồng ký hiệu - Tìm S- SCH (kênh đồng thứ cấp) nhằm tạo lập đồng khung nhóm mã - Tìm mã ngẫu nhiên hóa nhận dạng 3.2 TRẢI PHỔ VÀ ĐIỀU CHẾ CHO KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN Truyền dẫn đường lên không liên tục hay phương thức DTX (phát gián đoạn) mà thiết bị đầu cuối gần với thiết bị phát âm xảy can nhiễu Tại khoảng chu kỳ im lặng, kênh phát tín hiệu mang thông tin bảo dưỡng kênh truyền điều khiển cơng suất có tốc độ lệnh 1,5 KHz mà không phát thông tin khác Trên đường lên, phát ghép theo thời gian thông tin hoa tiêu ký hiệu điều khiển công suất tốc độ gây nhiễu âm băng tần thoại phải ghép theo mã I/Q (hay điều chế QPSK song kênh) Trong đó, thành phần ánh xạ lên thành phần I (đồng pha) Q (vuông pha) Phương pháp kết hợp với q trình ngẫu nhiên hố phức hình 3.4 57 Hình 3.4: Ghép kênh theo mã I/Q kết hợp ngẫu nhiên hoá phức Đậy phương pháp trải phổ phức, trải phổ chuỗi liệu sử dụng hai mã ngẫu nhiên hóa từ mã PN thực kênh I Q Khi truyền dẫn song kênh, kênh DPCCH DPDCH trở thành truyền dẫn đa mã, làm tăng tỉ số công suất đỉnh công suất trung bình Phương pháp trải phổ giúp giữ cho hiệu suất khuếch đại công suất không đổi truyền dẫn dùng điều chế QPSK cân 3.2.1 Trải phổ cho kênh vật lý riêng đường lên (DPCCH/DPDCH) Một luồng DPCCH tối đa luồng DPDCH song song giá trị thực trải phổ phát đồng thời DPCCH trải phổ mã Cc=Cch,256,0 Kênh DPDCH trải phổ sử dụng mã định kênh c d,n, 1≤n≤6 Chuỗi bit kênh DPDCH DPCCH chuỗi số 2, chuyển đổi từ chuỗi số thực (+1 thành -1 thành 1) Khi có kênh DPDCH phát đi, DPDCH trải phổ mã Cd,1=Cch,SF,k, k=SF/4 Hay hệ số trải phổ SF=128 k=32 Khi có nhiều DPDCH phát, tất DPDCH có hệ số trải phổ (tốc độ bit kênh: 960 kb/s) DPDCHn trải phổ mã Cd,n=Cch,4,k, với k=1 n{1,2}, k=3 n{3,4}, k=2 n{5,6} Tín hiệu trải phổ đánh trọng số hệ số khuếch đại nhằm bù trừ khác hệ số trải phổ số liệu, ký hiệu d cho DPDCH c cho DPCCH Các hệ số  SRNC tính tốn gửi đến UE q trình thiết lập đường truyền hay giai đoạn đặt lại cấu hình Các hệ số khuếch đại 58 nằm dải từ đến có số giá trị c d Sau luồng chip nhánh I Q cộng tạo giá trị phức ngẫu nhiên hóa mã ngẫu nhiên hóa phức (ký hiệu Sshort,n/Slong,n) Mã ngẫu nhiên hóa đồng với khung vô tuyến, tức mở đầu khung tương ứng với chip thứ Trải phổ ghép kênh vật lý DPDCH DPCCH đường lên sơ đồ tổng quát sau: Hình 3.5: Trải phổ ghép kênh vật lý DPDCH DPCCH đường lên 3.2.2 Trải phổ cho kênh PCPCH, PRACH Hai phần kênh: thành phần tiền tố thành phần tin - Phần tiền tố chứa mã giá trị phức, tạo nên từ mã ngẫu nhiên tiền tố Sr-pre,n(k) kết hợp với chữ ký tiền tố Csig,s theo biểu thức: với ) k= 0: chip phát -Chữ ký tiền tố Csig,s xác định bởi: với ) Chữ ký Ps(n), 0≤n≤15, thu từ tập hợp 16 mã Hadamard độ dài 16 Mã ngẫu nhiên hoá tiền tố xác định mã ngẫu nhiên hố dài: ) 59 Với chuỗi ngẫu nhiên hóa dài có phép cộng module theo vị trí bit đoạn 384000 chip chuỗi số m, tạo từ đa thức bậc 25: với i= 0,1,2,…,225- ) Quá trinh trải phổ phần tin sau: Hình 3.6: Sơ đồ trải phổ phần tin kênh vật lý PRACH PCPCH Bản tin hai kênh bao gồm hai thành phần: phần số liệu điều khiển Chuỗi bít giá trị thực ban đầu chuyển đổi thành chuỗi bit số Phần số liệu sử dụng mã định kênh cd để trải phổ, phần điều khiển dùng mã định kênh cc Tiếp đó, chuỗi chip giá trị thực đánh trọng số hệ số khuếch đại βd cho phần số liệu βc cho phần điều khiển Sau luồng chíp hai nhánh I Q chuyển thành luồng chip có giá trị phức Cuối thực ngẫu nhiên hố phức S r-msg,n Phần tin PRACH ln trải phổ mã ngẫu nhiên hóa dài Độ dài mã ngẫu nhiên hóa sử dụng cho phần tin 10ms Có tổng cộng 8192 mã ngẫu nhiên hóa Các mã ngẫu nhiên hóa đồng với khung 10ms tức khởi đầu khung phần tin tương ứng với vị trí chip mã ngẫu nhiên 60 3.3 TRẢI PHỔ VÀ ĐIỀU CHẾ CHO KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG XUỐNG 3.3.1Các mã trải phổ đường xuống Trên đường xuống, sử dụng mã định kênh đường lên (mã OVSF) Thường ô có mã, mã đặt mã ngẫu nhiên hóa để sử dụng chung cho nhiều người dùng Các mã định kênh dùng cho kênh P- CPICH P -CCPCH Cch,256,0 Cch,256,1 Các mã định kênh toàn kênh khác quy định RNC giới hạn SF=512 sử dụng chuyển giao phân tập Mã OVSF thay đổi theo khung kênh PDSCH Quy tắc thay đổi là: mã OVSF sử dụng cho kết nối hệ số trải phổ nhỏ mã từ nhánh cây, mã nhánh mã xác định hệ số trải phổ thấp Khi DSCH xếp lên nhiều PDSCH song song, quy tắc tương tự áp dụng, tất nhánh mã sử dụng mã tương ứng với SF nhỏ dùng cho ấn định SF 3.3.2 Sơ đồ trải phổ điều chế đường xuống Hình 3.7: Sơ đồ tổng quát trải phổ cho kênh vật lý đường xuống Ngoại trừ kênh SCH, cặp bit kênh biến đổi nối tiếp/song song tương ứng với ký hiệu điều chế, sau đưa lên nhánh I Q Sau nhánh I Q trải phổ mã định kênh C ch,SF,m đến 61 tốc độ 3,84Mc/s Tiếp theo chuỗi chip giá trị thực nhánh I Q ngẫu nhiên hóa mã ngẫu nhiên hóa giá trị phức Sdl,n để nhận dạng nguồn phát nút B Mã ngẫu nhiên hóa đồng với mã ngẫu nhiên hóa kênh P- CCPCH, chíp phức khung P- CCPCH nhân với chip mã ngẫu nhiên hóa Sau trải phổ, kênh vật lý đường xuống (trừ SCH) đánh trọng số hệ số Gi riêng biệt Còn kênh SCH, kênh vật lý đặc biệt, kênh quan sát lớp bên trên; bao gồm kênh: SCH sơ cấp SCH thứ cấp Kênh SCH không bị ảnh hưởng mã ngẫu nhiên hóa đặc trưng cho cell mà thiết bị đầu cuối cần có chức tự đồng với ô chưa biết mã ngẫu nhiên cho kênh đường xuống SCH phát không điều chế mã; loại kênh SCH sơ cấp gồm từ mã 265 chip cho Sử dụng mã có độ dài ngắn (16 chip) để đạt hiệu cho phần cứng thiết bị đầu cuối Kênh SCH thứ cấp gồm chuỗi tương đương có điểm khác BS khác nhau, nên 16 chuỗi sử dụng dùng để tạo 64 từ mã độc lập cho việc nhận biết 64 nhóm mã mà BS trực thuộc P- SCH S- SCH giá trị phức đánh trọng số riêng hệ số Gp Gs Tất kênh đường xuống tổng hợp lại cộng phức Chuỗi nhận sau trải phổ ngẫu nhiên hóa điều chế QPSK 3.3.3 Ghép kênh đa mã đường xuống Có thể áp dụng phương pháp ghép kênh đa mã để tăng dung lượng kênh đường xuống Các kênh liệu giá trị thực chuyển đổi nối tiếp song song, sau nhánh kênh định kênh hệ số trải phổ C ch,SF,k với 1≤k≤N, N số kênh ghép Tiếp theo dãy liệu sau trải phổ nhánh thứ kênh đưa vào chân thứ tổng, tương tự vậy, ta có đầu thứ m (m 2) kênh i đưa vào đầu vào thứ i tổng ( với i từ đến N) Đầu cổng đưa lên nhánh I Q, sau 62 cộng để tạo chuỗi giá trị phức Cuối chuỗi tổng phức mã hóa ngẫu nhiên mã Sdl,n đưa điều chế QPSK để phát Hình 3.8: Sơ đồ ghép kênh đa mã cho đường xuống 63 KẾT LUẬN Qua trình tìm hiểu với hướng dẫn tận tình thầy giáo Hồ Mạnh Cường, em hoàn thiện tiểu luận theo nội dung yêu cầu đề tài thời gian quy định Trên nội dung kỹ thuật trải phổ ứng dụng kỹ thuật trải phổ hệ thống 3G W- CDMA Kỹ thuật trải phổ có khả ứng dụng lớn nhiều lĩnh vực, hệ thống thông tin nhiều lĩnh vực hàng hải, hàng khơng, vũ trụ, dân dụng nói chung, thơng tin di động nói riêng với nhiều ưu điểm trội Hiện hệ thống 3G W-CDMA phát triển mạnh giới Việt Nam với dịch vụ băng rộng chất lượng cao, tương lai phát triển lên hệ thống di động tiên tiến Để hiểu cách sâu sắc ứng dụng kỹ thuật trải phổ hệ thống cần phát triển đề tài sâu nghiên cứu chi tiết trình thực xử lý tín hiệu hệ thống Tuy nhiên thời gian có hạn khó khăn nguồn tài liệu nên em dừng lại việc khái quát kỹ thuật trải phổ trình điều chế tín hiệu hệ thống Em mong nhận ý kiến nhận xét góp ý từ thầy cô giáo bạn để đề tài hoàn thiện Cuối em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo ThS Hồ Mạnh Cường thầy cô Bộ môn Công Nghệ Thông giảng dạy giúp đỡ em hoàn thành tiểu luận 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Đức Thọ, Đỗ Trọng Tuấn, Vũ Thị Minh Tú, Phạm Cơng Hùng, Nguyễn Hồng Hải, Tạ Vũ Hằng, Nguyễn Văn Đức, Giáo trình Thơng tin di động, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2007 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Lý thuyết trải phổ đa truy nhập vô tuyến, Hà Nội, 2006 Nguyễn Phạm Anh Dũng, Lý thuyết trải phổ ứng dụng, Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng, 2000 Nguồn Internet 65