Đồ án tốt nghiệp “Công nghệ W-CDMA và qui hoạch mạng W-CDMA”

MỤC LỤC Các từ viết tắt Mở đầu 11 Chương TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ 1.1 Giới thiệu .13 1.2 Hệ thống thông tin di dộng hệ 14 1.3 Hệ thống thông tin di dộng hệ .15 1.3.1 Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA .15 1.3.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA .16 1.4 Hệ thống thông tin di động hệ ba 17 1.5 Kết luận chương 18 Chương GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 2.1 Giới thiệu lịch sử phát triển 19 2.2 Cấu trúc mạng GSM .20 2.2.1 Trạm di động .21 2.2.2 Hệ thống trạm gốc 22 2.2.3 Hệ thống mạng 22 2.2.4 Đa truy cập GSM .23 2.2.5 Các thủ tục thông tin .24 2.2.5.1 Đăng nhập thiết bị vào mạng 24 2.2.5.2 Chuyển vùng 25 2.2.5.3 Thực gọi 25 2.2.5.3.1 Cuộc gọi từ thiết bị di động vào điện thoại cố định .25 Trang 2.2.5.3.2 Cuộc gọi từ điện thoại cố định đến thiết bị di động .26 2.2.5.3.3 Cuộc gọi từ thiết bị di động đến thiết bị di động 27 2.2.5.3.4 Kết thúc gọi .27 2.3 Sự phát triển mạng GSM lên 3G 28 2.3.1 Hệ thống GSM nâng cấp bước lên hệ ba 28 2.3.2 Các giải pháp nâng cấp 28 2.4 Kết luận chương 30 Chương CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ BA W-CDMA 3.1 Giới thiệu công nghệ W-CDMA 32 3.2 Cấu trúc mạng W-CDMA 34 3.2.1 Mạng truy nhập vô tuyến 36 3.2.1.1 Đặc trưng UTRAN 37 3.2.1.2 Bộ điều khiển mạng vô tuyến UTRAN 37 3.2.1.3 Node B 38 3.2.2 Giao diện vô tuyến 38 3.2.2.1 Giao diện UTRAN – CN, IU 39 3.2.2.2 Giao diện RNC – RNC, IUr .40 3.2.2.3 Giao diện RNC – Node B, IUb 41 3.3 Kết luận chương 41 Chương CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT TRONG W-CDMA 4.1 Giới thiệu .43 4.2 Mã hóa 43 4.2.1 Mã vòng .43 4.2.2 Mã xoắn 45 Trang 4.2.3 Mã Turbo 45 4.3 Điều chế BIT/SK QPSK 45 4.3.1 Điều chế BIT/SK .45 4.3.2 Điều chế QPSK 45 4.4 Trải phổ W-CDMA 48 4.4.1 Giới thiệu 48 4.4.2 Nguyên lý trải phổ DSSS 50 4.4.3 Mã trải phổ .51 4.4.4 Các hàm trực giao 53 4.5 Cấu trúc phân kênh WCDMA .53 4.5.1 Kênh vật lý 54 4.5.1.1 Kênh vật lý riêng đường lên 54 4.5.1.2 Kênh vật lý chung đường lên 56 4.5.1.3 Kênh vật lý riêng đường xuống (DPCH) 60 4.5.1.4 Kênh vật lý chung đường xuống .60 4.5.2 Kênh truyền tải 65 4.5.2.1 Kênh truyền tải riêng 65 4.5.2.2 Kênh truyền tải chung 65 4.5.2.3 Sắp xếp kênh truyền tải lên kênh vật lý 67 4.6 Truy nhập gói W-CDMA 67 4.6.1 Tổng quan truy nhập gói W-CDMA .68 4.6.2 Lưu lượng số liệu gói .68 4.6.3 Các phương pháp lập biểu gói 69 4.6.3.1 Lập biểu phân chia theo thời gian 69 Trang 4.6.3.2 Lập biểu phân chia theo mã 70 4.7 Kết luận chương .70 Chương QUY HOẠCH MẠNG W-CDMA 5.1 Giới thiệu 71 5.2 Tính suy hao đường truyền cho phép 72 5.3 Xác định kích thước 73 5.3.1 Mơ hình Hata – Okumura .73 5.3.2 Mơ hình Walfsch – Ikegami .74 5.4 Tính tốn dung lượng vùng phủ 76 5.5 Chương trình mơ tính tốn 78 5.5.1 Lưu đồ tính tốn 79 5.5.2 Kết chương trình 80 5.6 Kết luận chương 82 Kết luận 83 Tài liệu tham khảo 84 Phụ lục 85 Trang Các từ viết tắt Trang Các từ viết tắt Khóa dịch pha nhị phân CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập chia theo mã C/I Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang nhiễu CCCH Common Control Chanel Kênh điều khiển chung CCPCH Common Control Physical Chanel Kênh vật lý điều khiển chung CPCC Common Power Control Chanel Kênh điều khiển công suất chung CPCH Common Packet Chanel Kênh gói chung CPICH Common Pilot Chanel Kênh hoa tiêu chung CR Chip Rate Tốc độ chip (tương đương với tốc độ trải phổ kênh) CS Circuit Switch Chuyển mạch kênh DCA Dynamic Chanel Allocation Phân bổ kênh động DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng DPCCH Dedicated Physical Control Chanel Kênh điều khiển vật lý riêng DPCH Dedicated Physical Chanel Kênh vật lý riêng Trang Các từ viết tắt DPDCH Dedicated Physical Data Chanel Kênh số liệu vật lý riêng DTCH Dedicated Traffic Chanel Kênh lưu lượng riêng DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối số liệu DSCH Downlink Shared Chanel Kênh dùng chung đường xuống EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution Tăng tốc độ truyền dẫn… ETSI European Telecommunications Standards Institute Viện Tiêu chuẩn viễn thông châu Âu FACCH Fast Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết nhanh FACH Forward Access Chanel Kênh truy nhập đường xuống FAUSCH Fast Uplink Signalling Chanel Kênh báo hiệu đường lên nhanh FCCCH Forward Common Control Chanel Kênh điều khiển chung đường xuống FCCH Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số FDD Frequency Division Duplex Ghép kênh song công phân chia theo tần số FDMA Frequence Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số FDCCH Forward Dedicated Control Chanel Kênh điều khiển riêng đường xuống FSK Frequency Shift Keying Trang Các từ viết tắt Khoá điều chế dịch tần GOS Grade Of Service Cấp độ phục vụ GSM Global System for Mobile Communication Thơng tin di động tồn cầu GPS Global Position System Hệ thống định vị toàn cầu GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vơ tuyến gói chung Handover Chuyển giao HH Hard Handoff Chuyển giao cứng HSCSD Hight Speed Circuit Switched Data Hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao IMT-2000 International Mobile Telecommunication Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu IMSI International Mobile Subscriber Identity Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế IP Internet Protocol Giao thức Internet IS-54 Interim Standard 54 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA Mỹ (do AT&T đề xuất) IS-136 Interim Standard 136 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến Mỹ (AT&T) IS-95A Interim Standard 95A Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến Mỹ (Qualcomm) ISDN Integrated Servive Digital Network Mạng số đa dịch vụ ITU-R International Mobile Telecommunication Union Radio Sector Trang Các từ viết tắt Liên minh viễn thông quốc tế - phận vô tuyến IWF InterWorking Function Chức tương tác mạng LAC Link Access Control Điều khiển truy nhập liên kết LAI Location Area Indentify Nhận dạng vùng vị trí LLC Logical Link Control Điều khiển liên kết logic LR Location Registration Đăng ký vị trí ME Mobile Equipment Thiết bị di động MS Mobile Station Trạm di động MTP Message Transfer Part Phần truyền tin MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động NAS Non-Access Stratum Tầng không truy nhập Node B Là nút logic kết cuối giao diện IuB với RNC NSS Network and Switching Subsystem Hệ thống chuyển mạch ODMA Opportunity Driven Multiplex Access Đa truy cập theo hội OM Operation and Management Khai thác bảo dưỡng PAGCH Paging and Access Trang Các từ viết tắt Kênh chấp nhận truy cập nhắn tin PCCC Parallel Concatenated Convolutional Code Mã xoắn móc nối song song PCCH Paging Contrlo Chanel Kênh điều khiển tìm gọi PCH Paging Channel Kênh nhắn tin PCPCH Physical Common Packet Chanel Kênh gói chung vật lý PCS Personal Communication Services Dịch vụ thông tin cá nhân PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch thoại công cộng BPSK Binary Phase Shift Keying RACH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến SCH Synchronization Channel Kênh đồng SDCCH Stand alone Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng SDMA Space Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo không gian TACH Traffic and Associated Channel Lênh lưu lượng liên kết Trang 10