Tìm hiểu và so sánh tdma fdma

KỸ THUẬT TRUYỀN SỐ LIỆU Đề tài 03: Tìm hiểu & So sánh TDMA , FDMA Sự kết hợp phương thức vào mạng điện thoại GSM Sinh viên thực hiện: Lớp : NGUYỄN ĐỨC HIỀN NGUYỄN THỊ XUÂN HẠNH TRẦN DUY THÁI NGUYỄN TUÂN PHAN VĂN TUẤN HUỲNH VĂN VŨ NGUYỄN THÀNH TRUNG D16TMT GIỚI THIỆU TDMA,FDMA -Nguyên lý đa truy nhập(Multiple Access): Sử dụng lặp tần số cho nguồn phát khoảng cách đủ lớn không gian để chúng không gây nhiễu cho Phương pháp thường gọi phương pháp tái sử dụng tần số +Khoảng cách cần thiết để nguồn phát tần số không gây nhiễu cho gọi khoảng cách tái sử dụng tần số - TDMA (Time Division Multiple Access ) : công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian, thời gian làm việc tài nguyên thông tin chia làm nhiều khung, khung chia làm nhiều khe, khe cho phép user làm việc - Kỹ thuật TDMA cấp phát kênh bội tần số hệ truyền vô tuyến, hệ điện thoại di động hay hệ truyền thông vệ tinh dùng chủ yếu hệ điện thoại di động, cho phép nhiều người dùng truy cập tần số radio hệ di động cũ Mỗi người dùng có rãnh thời gian kênh rãnh cố định người dùng suốt gọi Ngay thiết bị khơng có để truyền, rãnh thời gian để dành GIỚI THIỆU CHUNG TDMA,FDMA - FDMA (Frequency Division Multiple Access ) : công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số, Công nghệ FDMA sử dụng lần hệ thống thông tin tương tự Trong kỹ thuật ,băng tần tổng phân chia thành nhiều băng tần nhỏ Mỗi thuê bao MS phép truyền liên tục theo thời gian băng tần nhỏ cấp phát cho MS ,do khơng bị trùng Mỗi băng tần bao gồm băng tần tối thiểu cho việc truyền liệu hai dãi tần phòng vệ hai bên để chống nhiễu xuyên kênh - Đặc điểm FDMA thuê bao MS cấp phát kênh đôi liên lạc suốt thời gian thông tuyến Nhiễu giao thoa tần số kênh lân cận đáng kể Trạm gốc BS phải có thu phát riêng làm việc với thuê bao MS hệ thống di động thời gian làm việc tài nguyên thông tin chia làm nhiều khung, khung chia làm nhiều khe, khe cho phép user làm việc NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TDMA , FDMA TDMA: - Các máy đầu cuối vô tuyến phát không liên tục thời gian TB Sự truyền dẫn gọi cụm Sự phát cụm đưa vào cấu trúc thời gian dài gọi chu kỳ khung, tất máy đầu cuối vô tuyến phải phát theo cấu trúc Mỗi sóng mang thể cụm chiếm toàn độ rộng kênh vơ tuyến mang tần số sóng mang fi NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TDMA -Quá trình hoạt động: +Tạo cụm: Máy phát trạm gốc nhận thông tin dạng luồng số hai liên tục có tốc độ bit Rb từ giao tiếp người sử dụng Thông tin phải lưu giữ nhớ đệm ghép thêm thông tin điều khiển bổ sung để tạo thành cụm bao gồm thông tin người sử dụng thông tin điều khiển bổ sung +Thu cụm: Bộ phát từ xác định mối tương quan chuỗi bit đầu phát bit máy thu, chuỗi có độ dài từ mẫu từ lưu giữ nhớ tương quan Chỉ có chuỗi thu tạo đỉnh tương quan lớn ngưỡng giữ lại từ +Đồng bộ: Ở TDMA vấn đề đồng quan trọng Đồng cho phép xác định vị trí cụm cần lấy máy thu hay cần phát máy phát tương ứng NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TDMA • Có phương pháp TDMA: + TDMA/FDD : tín hiệu đa truy nhập theo thời gian phát từ máy đầu cuối đến trạm gốc, đường xuống (từ trạm gốc đến máy đầu cuối) tín hiệu ghép kênh theo thời gian phát từ trạm gốc cho máy đầu cuối + TDMA/TDD : hai đường lên đường xuống sử dụng chung tần số, nhiên để phân chia đường phát đường thu khe thời gian phát thu phát khỏang thời gian khác NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA FDMA FDMA: - Trong phương pháp đa truy nhập độ rộng băng tần cấp phát cho hệ thống B Mhz chia thành n băng tần con, băng tần ấn định cho kênh riêng có độ rộng băng tần B/n MHz.Trong kênh cấp phát tần số cố định - Để đảm bảo FDMA tốt tần số phải phân chia quy hoạch thống toàn giới NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA FDMA • Có phương pháp FDMA: + FDMA/FDD(ghép song công theo tần số) : băng tần dành cho hệ thống chia thành hai nửa: nửa thấp (Lower Half Band) nửa cao (Upper Half Band) Trong nửa băng tần người ta bố trí tần số cho kênh Mỗi kênh bao gồm cặp tần số: tần số băng tần thấp tần số băng tần cao để đảm bảo thu phát song công + TDMA/TDD(ghép song công theo thời gian) : máy thu máy phát sử dụng chung tần số (nhưng phân chia theo thời gian) băng tần kênh chọn tần số băng tần.Kênh vô tuyến giưã trạm gốc máy đầu cuối sử dụng tần số fi cho phát thu NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA FDMA Nhiểu giao thoa lân cân: -Ta thấy độ rộng kênh bị chiếm dụng số sóng mang tần số khác Máy thu máy vô tuyến đầu cuối phải lọc sóng mang tương ứng với chúng, việc lọc thực dễ dàng phổ sóng mang phân cách với băng tần bảo vệ rộng -Tuy nhiên việc sử dụng băng tần bảo vệ rộng dẫn đến việc sử dụng không hịêu độ rộng băng tần kênh Vì phải thực dung hịa kỹ thuật tiết kiệm phổ tần Dù có chọn giải pháp dung hịa phần cơng suất sóng mang lân cận với sóng mang cho trước bị thu máy thu điều hưởng đến tần số sóng mang cho trước nói Điều dẫn đến nhiễu giao thoa gọi nhiễu kênh lân cận (ACI: Adjacent Channel Interference) SO SÁNH TDMA & FDMA SO SÁNH TDMA & FDMA TDMA Ưu điểm: FDMA Hiệu việc sử dụng tần số cao có Khơng cần đồng thể sử dụng lại tần số Dung lượng tương đối Việc chuyển kênh dễ dàng linh hoạt Nhược điểm: Cần đồng Độ bảo mật chưa cao - Băng tần giới hạn số kênh bị hạn chế - Tốn - Nhiễu giao thoa kênh lân cận, đồng thời tránh khỏi loại nhiễu khác nhiễu xuyên âm bị ảnh hưởng tạp âm dây truyền tải thường làm dây trần SO SÁNH TDMA & FDMA - FDMA: yêu cầu gọi kênh đa vô tuyến định - TDMA: kênh vơ tuyến chia lại theo khe thời gian tuần hoàn yêu cầu gọi định khe kênh vơ tuyến sử dụng SO SÁNH TDMA & FDMA - TDMA FDMA: Để tạo tần số kênh băng hẹp góc phải sử dụng tổng hợp - TDMA: trạm di động cần phải có chức phát thu tín hiệu theo khe thời gian gán khơng có chứa chức đa phân chia SỰ KẾT HỢP TDMA & FDMA TRONG MẠNG ĐIỆN THOẠI GSM GSM(Global System for Mobile Communication) Mạng GSM chia thành 04 phần : -Mobile Station : trạm Mobile để liên kết với thuê bao -Base Station Subsystem : điều khiển liên kết Radio với Mobile Station -Network Switching Subsystem : thành phần có dịch vụ Mobile Trung tâm chuyển mạch (Switching Center) để thực để kết nối gọi Mobile thiết bị cố định Mobile người sử dụng , mục đích phần để theo dõi quản lí gọi -Operation Support Subsystem : phần thiết lập giám sát toàn mạng SỰ KẾT HỢP TDMA & FDMA TRONG MẠNG ĐIỆN THOẠI GSM Tại phải kết hợp TDMA FDMA GSM? - Do dải phổ Radio hạn chế số thiết bị GSM có số lượng vơ lớn nên phải phân chia giải thông cách hợp lí Phương pháp lựa chọn GSM kết hợp FDMA TDMA - FDMA chia tần số băng thông 25MHz thành 124 tần số sóng mang sóng có dải thơng 200KHz Mỗi Base Station có nhiều tần số sóng mang - Trong TDMA sóng mang phân chia theo thời gian thành 08 khe thời gian Mỗi khe thời gian sử dụng để truyền từ Mobile khe khác dùng để nhận Do chúng phân chia thời gian nên thiết bị Mobile không nhận truyền thời gian nên số thuê bao cell tăng, số sóng mang cần thiết phải tăng phải kết hợp thêm phương pháp FDMA - Nghĩa người ta chia băng tần cấp phép thành băng tần hẹp Trên băng tần hẹp máy di động sử dụng khoảng thời gian định KẾT THÚC