Đồ án tổng quan về công nghệ di động thế hệ ba WCDMA

MỤC LỤC Các từ viết tắt 4 Mở đầu 11 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ. 1.1. Giới thiệu 13 1.2. Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 1 14 1.3. Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 2 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 thế hệ ba 17 1.5 Kết luận chương 18 Chương 2 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 con trạm gốc 22 2.2.3. Hệ thống mạng con 22 2.2.4 Đa truy cập trong 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 hiện cuộc gọi 25 2.2.5.3.1 Cuộc gọi từ thiết bị di động vào điện thoại cố định 25 Trang 1 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 cuộc gọi 27 2.3 Sự phát triển mạng GSM lên 3G 28 2.3.1 Hệ thống GSM sẽ được nâng cấp từng bước lên thế hệ ba 28 2.3.2 Các giải pháp nâng cấp 28 2.4 Kết luận chương 30 Chương 3 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 của 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, I U 39 3.2.2.2. Giao diện RNC – RNC, I Ur 40 3.2.2.3. Giao diện RNC – Node B, I Ub 41 3.3 Kết luận chương 41 Chương 4 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 2 4.2.3. Mã Turbo 45 4.3 Điều chế BIT/SK và QPSK 45 4.3.1 Điều chế BIT/SK 45 4.3.2 Điều chế QPSK 45 4.4 Trải phổ trong 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 của 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 trong W-CDMA 67 4.6.1 Tổng quan về truy nhập gói trong 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 3 4.6.3.2. Lập biểu phân chia theo mã 70 4.7. Kết luận chương 70 Chương 5 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 ô 73 5.3.1. Mô hình Hata – Okumura 73 5.3.2. Mô hình Walfsch – Ikegami 74 5.4. Tính toán dung lượng và vùng phủ 76 5.5 Chương trình mô phỏng và tính toán 78 5.5.1 Lưu đồ tính toán 79 5.5.2 Kết quả chương trình 80 5.6. Kết luận chương 82 Kết luận 83 Tài liệu tham khảo 84 Phụ lục 85 Trang 4 Các từ viết tắt Bảng tra cứu từ viết tắt Bảng tra cứu từ viết tắt ACCH Associated Control Channels Kênh điều khiển liên kết. AI Acquisition Indicator Chỉ thị bắt. AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến. ARQ Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động. AS Access Stratum Tầng truy nhập. BCCH Broadcast Control Channel Kênh quảng bá điều khiển. BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá. BER Bit Error Ratio Tỷ số bit lỗi. BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc. BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc. BTS Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến thu phát gốc. BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân. CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung. CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập chia theo mã. Trang 5 Các từ viết tắt C/I Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang trên 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 của 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. DPDCH Dedicated Physical Data Chanel Kênh số liệu vật lý riêng. DTCH Dedicated Traffic Chanel Kênh lưu lượng riêng. DTE Data Terminal Equipment Trang 6 Các từ viết tắt 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 Khoá điều chế dịch tần. GOS Grade Of Service Cấp độ phục vụ. GSM Global System for Mobile Communication Thông tin di động toàn cầu Trang 7 Các từ viết tắt GPS Global Position System Hệ thống định vị toàn cầu. GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vô 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 của Mỹ (do AT&T đề xuất). IS-136 Interim Standard 136 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến của Mỹ (AT&T). IS-95A Interim Standard 95A Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến của Mỹ (Qualcomm) ISDN Integrated Servive Digital Network Mạng số đa dịch vụ. ITU-R International Mobile Telecommunication Union Radio Sector Liên minh viễn thông quốc tế - bộ phận vô tuyến. IWF InterWorking Function Chức năng tương tác mạng LAC Link Access Control Điều khiển truy nhập liên kết. Trang 8 Các từ viết tắt 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 bản 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 cơ hội. OM Operation and Management Khai thác và bảo dưỡng. PAGCH Paging and Access Kênh chấp nhận truy cập và nhắn tin. PCCC Parallel Concatenated Convolutional Code Mã xoắn móc nối song song. PCCH Paging Contrlo Chanel Kênh điều khiển tìm gọi. Trang 9 Các từ viết tắt 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 bộ. 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 và liên kết. TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng. TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian TDD Time Division Duplex Trang 10 [...]... thuê bao của mình để có được sự trung thành của khách hàng Trang 33 Công nghệ di động thế hệ ba W-CDMA Chương3 CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ BA W-CDMA 3.1 Giới thiệu công nghệ W-CDMA Chương này sẽ giới thiệu về công nghệ W-CDMA, cấu trúc mạng W-CDMA, mạng truy nhập vô tuyến UTRAN, các giao di n vô tuyến và đặc trưng riêng của chúng, ta sẽ có cái nhìn tổng quan về mạng W-CDMA 3G WCDMA (Wideband Code Division... hệ thống thông tin di dộng thế hệ 2 ưu điểm hơn thế hệ 1 về cả dung lượng và các dịch vụ được cung cấp 1.3 Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 2 Cùng với sự phát triển nhanh chóng của thuê bao cả về số lượng và chất lượng, hệ thống thông tin di động thế hệ 2 được đưa ra để đáp ứng kịp thời số lượng lớn các thuê bao di động dựa trên công nghệ số Tất cả hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng điều... nhà di động mạng GSM” (Theo báo điện tử VietNamNet) Xuất phát từ ý tưởng muốn tìm hiểu công nghệ W-CDMA và mạng WCDMA em đã thực hiện đồ án: Công nghệ W-CDMA và qui hoạch mạng WCDMA Đồ án này em trình bày 5 chương, với nội dung chính là chương3, chương 4, chương 5, gồm có : Chương 1 : Tổng quan về thông tin di động, Chương 2 : Giới thiệu hệ thống thông tin di động GSM, Chương 3 : Công nghệ di động thế. .. 2007 Người thực hiện Trang 13 Tổng quan về thông tin di động số Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ 1.1 Giới thiệu Ra đời đầu tiên vào cuối năm 1940, đến nay thông tin di động đã trải qua nhiều thế hệ .Thế hệ không dây thứ 1 là thế hệ thông tin tương tự sử dụng công nghệ đa truy cập phân chia phân chia theo tần số (FDMA) .Thế hệ thứ 2 sử dụng kỹ thuật số với công nghệ đa truy cập phân chia theo thời... (PS : Paging System) tiến tới một hệ thống chung toàn cầu trong tương lai Hình 1.1 thể hiện một mạng điện thoại di động tổ ong bao gồm các trạm gốc(BTS) Trang 14 Tổng quan về thông tin di động số Hình 1.1: Hệ thống điện thoại di động 1.2 Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 1 Phương pháp đơn giản nhất về truy nhập kênh là đa truy nhập phân chia tần số Hệ thống di động thế hệ 1 sử dụng phương pháp đa truy... trợ các dich vụ mới xuất hiện Các hệ thống thông tin di động thế hệ hai phát triển thông dụng nhất hiện nay là : GSM, cdmaOne (IS-95), TDMA (IS-136), PDC Trong quá trình thiết kế hệ thống thông tin di động thế hệ ba, các hệ thống thế hệ hai được cơ quan chuẩn hóa của từng vùng xem xét để đưa ra các đề xuất tương ứng thích hợp với mỗi vùng 1.5 Kết luận chương Chương này đã giới thiệu tổng quan về quá... làm việc khác nhau Hệ thống thông tin di động thế hệ ba W-CDMA có thể cung cấp các dịch vụ với tốc độ bit lên đến 2MBit/s Bao gồm nhiều kiểu truyền dẫn như truyền dẫn đối xứng và không đối xứng, thông tin điểm đến điểm và thông tin đa điểm Với khả năng đó, các hệ thống thông tin di động thế hệ ba có thể cung cấp dể dàng các dịch Trang 34 Công nghệ di động thế hệ ba W-CDMA vụ mới như : điện thoại thấy... được công nghệ truyền thông không dây nhanh hơn và chất lượng hơn Công nghệ này sẽ nâng cao chất lượng thoại, và dịch vụ dữ liệu sẽ hỗ trợ việc gửi nội dung video và multimedia đến các thiết bị cầm tay và điện thoại di động Các hệ thống thông tin di động số hiện nay đang ở giai đoạn chuyển từ thế hệ 2.5G sang thế hệ 3 (3 - Generation) Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và các dịch vụ thông tin di động, ... bị truyền dẫn vô tuyến đơn giản, việc thay đổi kế hoạch tần số không còn vấn đề, chuyển giao trở thành mềm, điều khiển dung lượng cell rất linh hoạt 1.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba Công nghệ thông tin di động số thế hệ ba Công nghệ này liên quan đến những cải tiến đang được thực hiện trong lĩnh vực truyền thông không dây cho điện thoại và dữ liệu thông qua bất kỳ chuẩn nào trong những chuẩn... cũng đang tiến hành nghiên cứu các hệ thống vô tuyến thế hệ thứ tư có tốc độ lên đến 32Mbps Hệ thống thông tin di động thế hệ ba được xây dựng trên cơ sở IMT – 2000 với các tiêu chí sau : Trang 18 Tổng quan về thông tin di động số - Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz với đường lên có dải tần 18852025MHz và đường xuống có dải tần 2110-2200MHz - Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình . Trang 13 Tổng quan về thông tin di động số Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG SỐ 1.1 Giới thiệu. Ra đời đầu tiên vào cuối năm 1940, đến nay thông tin di động đã trải qua nhiều thế hệ .Thế hệ không. thuê bao cả về số lượng và chất lượng, hệ thống thông tin di động thế hệ 2 được đưa ra để đáp ứng kịp thời số lượng lớn các thuê bao di động dựa trên công nghệ số . Tất cả hệ thống thông tin di động. điều khiển dung lượng cell rất linh hoạt. 1.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ ba. Công nghệ thông tin di động số thế hệ ba. Công nghệ này liên quan đến những cải tiến đang được thực hiện trong