Giáo trình công nghệ CDMA: Tổng quan về hệ thống điện thoại di động tổ ong doc

Giáo trình cơng nghệ CDMA Tổng quan hệ thống điện thoại di động tổ ong CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA TƯÍNG QUAN VÏÌ HÏÅ THƯËNG ÀIÏÅN THOẨI DI ÀƯÅNG TƯÍ ONG 1.1 Tưíng quan Toân bưå vng phc v ca hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång tưí ong àûúåc chia thânh nhiïìu vng phc v nhỗ, gổi lâ cấc ư, mưỵi cố mưåt trẩm gưëc ph trấch vâ àûúåc àiïìu khiïín búãi tưíng àâi cho thụ bao cố thïí vêỵn trị àûúåc cåc gổi mưåt cấch liïn tc di chuín giûäa cấc Hịnh 1.1 àûa mưåt mẩng àiïån thoẩi di àưång tưí ong bao gưìm cấc trẩm gưëc (BS) Mưåt vng phc v ca mưåt BS àûúåc gổi lâ vâ nhiïìu àûúåc kïët húåp lẩi thânh vng phc v ca hïå thưëng Trong hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång tưí ong thị têìn sưë mâ cấc di àưång sûã dng lâ khưng cưë àõnh úã mưåt kïnh nâo àố mâ kïnh àâm thoẩi àûúåc xấc àõnh nhúâ kïnh bấo hiïåu vâ di àưång àûúåc àưìng bưå vïì têìn sưë mưåt cấch tûå àưång Vị vêåy cấc kïì nïn sûã dng têìn sưë khấc côn cấc úã cấch xa hún lâ mưåt khoẫng cấch nhêët àõnh cố thïí tấi sûã dng cng mưåt têìn sưë àố Àïí cho phếp cấc di àưång cố thïí trị cåc gổi liïn tc di chuín giûäa cấc thị tưíng àâi sệ àiïìu khiïín cấc kïnh bấo hiïåu hóåc kïnh lûu lûúång theo sûå di chuín ca di àưång àïí chuín àưíi têìn sưë ca di àưång àố thânh mưåt têìn sưë thđch húåp mưåt cấch tûå àưång Hiïåu quẫ sûã dng têìn sưë ca hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång tùng lïn vị cấc kïnh RF giûäa cấc BS kïì cố thïí àûúåc àõnh võ mưåt cấch cố hiïåu quẫ nhúâ viïåc tấi sûã dng têìn sưë vâ àố dung lûúång thụ bao àûúåc phc v sệ tùng lïn CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA Hònh 1.1: Hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång 1.2 Cêëu hịnh hïå thưëng Hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång tưí ong bao gưìm cấc àiïån thoẩi di àưång trïn tư (hay xấch tay), BS vâ MSC (trung têm chuín mẩch àiïån thoẩi di àưång) Mấy àiïån thoẩi di àưång bao gưìm cấc bưå thu/phất RF, anten vâ bưå àiïìu khiïín; BS bao gưìm cấc bưå thu/phất RF àïí kïët nưëi di àưång vúái MSC, anten, bưå àiïìu khiïín, àêìu cëi sưë liïåu vâ ngìn MSC sûã l cấc cåc gổi ài vâ àïën tûâ mưỵi BS vâ cung cêëp chûác nùng àiïìu khiïín trung têm cho hoẩt àưång ca têët cẫ cấc BS mưåt cấch hiïåu quẫ vâ àïí truy nhêåp vâo tưíng àâi ca mẩng àiïån thoẩi cưng cưång Chng bao gưìm bưå phêån àiïìu khiïín, bưå phêån kïët nưëi cåc gổi, cấc thiïët bõ ngoẩi vi vâ cung cêëp chûác nùng thu nhêåp söë liïåu cûúác àöëi vúái cấc cåi gổi àậ hoân thânh Cấc di àưång, BS vâ MSC àûúåc liïn kïët vúái thưng qua cấc àûúâng kïët nưëi thoẩi vâ sưë liïåu Mưỵi di àưång sûã dng mưåt cùåp kïnh thu/phất RF Vị cấc kïnh lûu lûúång khưng cưë àõnh úã mưåt kïnh RF nâo mâ thay àưíi thânh cấc têìn sưë RF khấc ph thåc vâo sûå di chuín ca di àưång sët quấ trịnh cåc gổi nïn cåc gổi cố thïí àûúåc thiïët lêåp qua bêët cûá mưåt kïnh nâo àậ àûúåc xấc àõnh vng àố Cng tûâ nhûäng quan àiïím vïì hïå thưëng àiïån thoẩi di ửồng maõ thờởy rựỗng tờởt caó caỏc kùnh aọ àûúåc xấc CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA àõnh àïìu cố thïí bêån àậ àûúåc kïët nưëi mưåt cấch àưìng thúâi vúái cấc di àưång Bưå phêån àiïìu khiïín ca MSC, lâ trấi tim ca hïå thưëng tưí ong, sệ àiïìu khiïín, sùỉp àùåt vâ quẫn l toân bưå hïå thưëng Tưíng àâi tưí ong kïët nưëi cấc àûúâng àâm thoẩi àïí thiïët lêåp cåc gổi giûäa cấc thụ bao di àưång vúái hóåc cấc thụ bao cưë àõnh vúái cấc thụ bao di àưång vâ trao àưíi cấc thưng tin bấo hiïåu àa dẩng qua àûúâng sưë liïåu giûäa MSC vâ BS Cấc thưng tin thoẩi vâ bấo hiïåu giûäa di àưång vâ BS àûúåc truìn ài qua kïnh RF, cấc àûúâng kïët nưëi thoẩi vâ sưë liïåu cưë àõnh àûúåc sûã dng àïí truìn cấc thưng tin thoẩi vâ bấo hiïåu giûäa BS vâ MSC 1.3 Sûå phất triïín ca hïå thưëng tưí ong Hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång thûúng mẩi àêìu tiïn àûúåc àûa vâo ấp dng sûã dng bùng têìn 150 MHz tẩi Saint Louis - M vâo nùm 1946 vúái khoẫng cấch kïnh lâ 60 KHz vâ sưë lûúång kïnh bõ hẩn chïë chó àïën Àố lâ hïå thưëng bấn song cưng vâ vị thïë mâ ngûúâi àâm thoẩi bïn khưng thïí nối àûúåc ngûúâi àâm thoẩi bïn nây àang nối vâ viïåc kïët nưëi lâ nhên cưng nhúâ àiïån thoẩi viïn Sau àố, nhúâ mưåt sưë cẫi tiïën mâ hïå thưëng IMTS MJ bao gưìm 11 kïnh úã bùng têìn 150 MHz vâ hïå thưëng ITMS MK bao gưìm 12 kïnh úã bùng têìn 450 MHz àậ àûúåc sûã dng vâo nùm 1969 Àố lâ hïå thưëng song cưng vâ mưåt BS cố thïí phc v cho mưåt vng bấn kđnh rưång túái 80 Km 1.3.1 AMPS (Dõch v àiïån thoẩi di àưång tiïn tiïën) AMPS lâ mưåt hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång tưí ong AT & T vâ Motorola - M àïì xët sûã dng vâo nùm 1982 Àïí sûã dng hiïåu quẫ hún ngìn têìn sưë cố giúái hẩn nïn vng phc v rưång ca nố àûúåc phên chia thânh cấc nhỗ vâ dõch v cung cêëp sûã dng mưåt CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA têìn sưë nhêët àõnh vúái mưåt cưng sët nhỗ àïí cho phếp cấc BS úã cấch xa mưåt khoẫng cấch nhêët àõnh cố thïí tấi sûã dng cng mưåt têìn sưë àố mưåt cấch àưìng thúâi Sau àố, ngûúâi ta coi vng phc v tûúng ûáng nhû mưåt hịnh lc giấc àïí lâm àún giẫn hoấ viïåc thiïët kïë vâ tđnh toấn l thuët vïì mẩng àiïån thoẩi di àưång Tấi sûã dng têìn sưë liïn quan àïën viïåc àõnh võ cấc BS àïí tấi sûã dng cấc têìn sưë chđnh xấc, khưng phẫi sûã dng cng mưåt têìn sưë giûäa cấc BS kïì mâ chó sûã dng lẩi úã mửồt khoaóng caỏch nhờởt ừnh hoựồc xa hỳn nhựỗm laõm giẫm giao thoa giûäa cấc kïnh giưëng Hịnh 1.2 àûa cấc mêỵu tấi sûã dng têìn sưë khấc Hịnh 1.2 Mêỵu tấi sûã dng têìn sưë Trïn hịnh 1.2 ta thêëy cấc cm mêỵu tấi sûã dng têìn sưë ca cấc BS vúái têët cẫ cấc bùng têìn cố thïí, sưë lûúång cấc cm àố àûúåc gổi lâ ëu tưë tấi sûã dng têìn sưë (K) Hịnh 1.3: Bp sống ca anten àõnh hûúáng CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA Trong trûúâng húåp nây thị hiïåu quẫ tấi sûã dng têìn sưë tùng lïn nïëu mưåt anten àõnh hûúáng àûúåc sûã dng tẩi BS vị giao thoa têìn sưë chó ẫnh hûúãng àïën cấc BS sûã dng cng mưåt kïnh anten phất xẩ àõnh hûúáng vâ vị vêåy mâ giao thoa ca cấc kïnh chđnh tùng (thưng thûúâng sûã dng vng ph sống 120o) Khi xët hiïån trẩng thấi chuín vng thị tđn hiïåu àậ àûúåc kïët nưëi vúái BS cố khẫ nùng thu nhêån tđn hiïåu tưët Trong trẩng thấi chuín vng thị kïnh bõ ngùỉt mưåt khoẫng thúâi gian ngùỉn (150 ms) vâ chuín vng sệ bõ trị hoận hóåc bõ cẫn trúã trûúâng húåp khưng cố kïnh múái Dõch v chuín vng ngoâi hïå thưëng thưng thûúâng cố thïí àûúåc cung cêëp mưåt vng phc v khấc, mưåt hïå thưëng khấc àiïìu khiïín mâ thụ bao nối àïën khưng àùng k 1) So sấnh giûäa cấc hïå thưëng analog Bẫng 1.1 àûa cấc so sấnh vïì tham sưë cuãa hïå thöëng thöng duång TSCS/ETAC NMT900 S Tham söë AMPS NMT450 Bùng Tx 8000 MHz 9000 MHz 9000 MHz 450-470 MHz Khoẫng cấch kïnh 30 KHz 25 KHz 25/1,25 KHz 25/20 KHz Khoẫng cấch song cưng 45 MHz 45 MHz 45 MHz 10 MHz Caác kïnh 832 920* 1000 (1999) 180/225 Loẩi àiïìu chïë FM FM FM FM Àưå lïåch àónh 12 KHz 9,5 KHz 4,7 KHz 4,7 KHz Thiïët bõ nến dận 2:1 Syllabic 2:1 Syllabic 2:1 Syllabic Khưng Kïë hoẩch 4, 7, 12 4, 7, 12 7, 9, 12 Àiïìu chïë kïnh àiïìu khiïín FSK FSK FFSK FFSK Àưå lïåch kïnh àiïìu khiïín KHz 6,4 KHz 3,5 KHz 3,5 KHz CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA Maä kïnh àiïìu khiïín Mancheste Manchester r NRZ NRZ Dung lûúång kïnh àiïìu khiïín 77000 62000 13000 13000 Tưëc àưå truìn dêỵn 10 Kb/s Kb/s 1,2 Kb/s 1,2 Kb/s Bđ mêåt thoẩi Cố thïí Cố thïí Khưng Khưng Cố Cố Bõ giúái hẩn Dõch v chuín vng ngoâi Cố hïå thưëng Bẫng 1.1: So sấnh cấc tham sưë ca cấc hïå thưëng tưí ong 1.3.2 TDMA 1) Tưíng quan Trong thưng tin TDMA thị nhiïìu ngûúâi sûã dng mưåt sống mang vâ trc thúâi gian àûúåc chia thânh nhiïìu khoẫng thúâi gian nhỗ àïí giânh cho nhiïìu ngûúâi sûã dng cho khưng cố sûå chưìng chếo TDMA àûúåc chia thânh TDMA bùng rưång vâ TDMA bùng hểp M vâ Nhêåt sûã dng TDMA bùng hểp côn Chêu Êu sûã dng TDMA bùng rưång nhûng cẫ hïå thưëng nây àïìu cố thïí àûúåc coi nhû lâ sûå tưí húåp ca FDMA vâ TDMA vị ngûúâi sûã dng thûåc tïë dng cấc kïnh àûúåc êën àõnh cẫ vïì têìn sưë vâ cấc khe thúâi gian bùng têìn Hịnh 1.4: Phưí TDMA 2) Loẩi hïå thưëng TDMA Bùỉc M Loẩi hïå thưëng TDMA Bùỉc M sûã dng bùng têìn (869 - 894) MHz vâ (824 - 849) MHz giưëng nhû hïå thưëng AMPS Khoẫng cấch sống mang lâ 30 KHz vâ mưỵi kïnh têìn sưë àûúåc chia thânh khe thúâi gian CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA Hïå thưëng AMPS hiïån tẩi cố khẫ nùng chuín vng vúái cêëu trc khung vâ cêëu trc khe thúâi gian àûúåc chó trïn hịnh 1.5 vâ hịnh 1.6 Hïå thưëng nây mậ hoấ tđn hiïåu thoẩi theo mậ VSELP (dûå àoấn tưíng vectú tuën tđnh tưìn tẩi), àiïìu chïë /4 DQPSK vâ hoẩt àưång theo kiïíu cùåp àưi thụ bao vúái mưåt nûãa tưëc àưå trïn mưåt kïnh Hịnh 1.5: Cêëu trc khung a) Dẩng khe thúâi gian tûâ di àưång àïën trẩm gưëc b) Dẩng khe thúâi gian tûâ trẩm gưëc túái di àưång Vúái : 324 bit = 162 kyá hiïåu = 40/6 ms = 6,67 ms G - thúâi gian guard R - thúâi gian ramp SACCH - kïnh àiïìu khiïín liïn kïët chêåm CDVCC - mậ xấc minh mâu sưë àậ mậ CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA Hịnh 1.6: Dẩng khe thúâi gian 3) GSM (Group Special Mobile) GSM laâ möåt hïå thöëng thöng tin söë cuãa Chêu Êu tûúng thđch vúái hïå thưëng bấo hiïåu sưë Chng sûã duång hïå thöëng TDMA vúái cêëu truác khe thúâi gian cho tẩo nïn àûúåc sûå linh hoẩt truìn thoẩi, sưë liïåu vâ thưng tin àiïìu khiïín Hïå thưëng GSM sûã dng bùng têìn (890 - 915) MHz àïí truìn dêỵn tđn hiïåu tûâ di àưång àïën BS vâ bùng têìn (935 - 960) MHz àïí truìn dêỵn tđn hiïåu tûâ BS àïën di àưång Hịnh 1.7 mư tẫ cêëu trc khung ca hïå thưëng GSM Hịnh 1.7: Cêëu truác khung CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 1.3.3 CDMA 1) Tưíng quan L thuët vïì CDMA àậ àûúåc xêy dûång tûâ nhûäng nùm 1950 vâ àûúåc ấp dng thưng tin quên sûå tûâ nhûäng nùm 1960 Cuâng vúái sûå phaát triïín ca cưng nghïå bấn dêỵn vâ l thuët thưng tin nhûäng nùm 1980, CDMA àậ àûúåc thûúng mẩi hoấ tûâ phûúng phấp thu GPS vâ Ommi-TRACS, phûúng phấp nây cng àậ àûúåc àïì xët hïå thưëng tưí ong ca Qualcomm - M vâo nùm 1990 Trong thưng tin CDMA thị nhiïìu ngûúâi sûã dng chung thúâi gian vâ têìn sưë, mậ PN (tẩp êm giẫ ngêỵu nhiïn) vúái sûå tûúng quan cheáo thêëp àûúåc êën àõnh cho mưỵi ngûúâi sûã dng Ngûúâi sûã dng truìn tđn hiïåu nhúâ trẫi phưí tđn hiïåu truìn cố sûã dng mậ PN àậ êën àõnh Àêìu thu tẩo mưåt dậy giẫ ngêỵu nhiïn nhû úã àêìu phất vâ khưi phc lẩi tđn hiïåu dûå àõnh nhúâ viïåc trẫi phưí ngûúåc cấc tđn hiïåu àưìng bưå thu àûúåc 2) Th tc phất/thu tđn hiïåu (1) Tđn hiïåu sưë liïåu thoẩi (9,6 Kb/s) phđa phất àûúåc mậ hoấ, lùåp, chên vâ àûúåc nhên vúái sống mang f o vâ mậ PN úã tưëc àưå 1,2288 Mb/s (9,6 Kb/s x 128) (2) Tđn hiïåu àậ àûúåc àiïìu chïë ài qua mưåt bưå lổc bùng thưng cố àưå rưång bùng 1,25 MHZ sau àố phất xẩ qua anten (3) úã àêìu thu, sống mang vâ mậ PN ca tđn hiïåu thu àûúåc tûâ anten àûúåc àûa àïën bưå tûúng quan qua bưå lổc bùng thưng àưå rưång bùng 1,25 MHz vâ sưë liïåu thoẩi mong mën àûúåc tấch àïí tấi tẩo lẩi sưë liïåu thoẩi nhúâ sûã dng bưå tấch chên vâ giẫi mậ CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 97 PN trẫi phưí àûúåc cưë àõnh lâ 1.2288 Mega mậ/giêy Cấc tham sưë àiïìu chïë kïnh lûu lûúång vïì vâ cấc tham sưë àiïìu chïë kïnh truy nhêåp àûúåc liïåt kï tìn tûå bẫng 3-1 vâ 3-2 Cêëu trc kïnh CDMA hûúáng vïì Tham söë Töëc àöå söë liïåu (bit/s) 9600 4800 2400 Àún võ 1200 Töëc àöå xung PN 1.228 1.228 1.228 1.228 Mc/s 8 8 Tưëc àưå mậ 1/3 Chu k phất chiïëm 100% 50% Tưëc àưå k hiïåu maä 28,80 28,80 28,80 28,80 Kyá hiïåu/giêy 0 0 1/3 1/3 1/3 bit/kyá hiïåu maä 25% 12,5% % CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA Àiïìu chïë 6 6 K hiïåu mậ/àiïìu chïë Tưëc àưå k hiïåu àiïìu chïë 4800 4800 4800 4800 Kyá hiïåu/giêy Töëc àöå xung Walsh 98 307,2 307,2 307,2 307,2 kc/s 0 0 Thúâi gian kyá hiïåu àiïìu 208.3 208.3 208.3 208.3 us chïë 3 3 Xung PN/kyá hiïåu maä 42.67 42.67 42.67 42.67 Xung PN/k hiïåu mậ Xung PN/k hiïåu àiïìu 256 chïë 256 256 256 Xung PN/kyá hiïåu àiïìu chïë Xung PN/xung Walsh 4 Xung PN/xung Walsh Cấc tham sưë àiïìu chïë kïnh lûu lûúång hûúáng vïì Töëc àöå söë liïåu (bit/s) Tham söë Àún võ 4800 Tưëc àưå xung PN 1.2288 Mc/s Tưëc àưå mậ hoấ 1/3 bit/kyá hiïåu maä Lùåp kyá hiïåu maä Kyá hiïåu/k hiïåu mậ Chu k phất chiïëm 100.0 % Tưëc àưå k hiïåu mậ 28,800 K hiïåu/giêy Àiïìu chïë K hiïåu mậ/k hiïåu àiïìu chïë Tưëc àưå k hiïåu àiïìu chïë 4800 K hiïåu/giêy Tưëc àưå xung Walsh 307.20 kc/s Thúâi gian kyá hiïåu àiïìu 208.33 chïë us Xung PN/kyá hiïåu maä 42.67 Xung PN/kyá hiïåu maä Xung/kyá hiïåu àiïìu chïë 256 Xung/kyá hiïåu àiïìu chïë Xung PN/Xung Walsh Xung PN/Xung Walsh Cấc tham sưë àiïìu chïë kïnh truy nhêåp 1) Mậ hoấ cån Bưå mậ hoấ cån vúái chiïìu dâi bùỉt båc lâ k=9 vâ vêån tưëc 1/3 nhû àûúåc chó thõ tẩi àiïím B hịnh 3-12 CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 99 Cấc hâm tẩo mậ laâ g0 tûúng àûúng 557 (octal), g1 tûúng àûúng 663 (octal), vâ g2 tûúng àûúng 711 (octal) Tưëc àưå tẩo mậ lâ k hiïåu cho mưỵi bit sưë liïåu àûa túái bưå tẩo mậ Cấc k hiïåu mậ nây àûúåc phất àố k hiïåu mậ (c0) àûúåc mậ hoấ vúái hâm tẩo mậ g0 sệ àûúåc àûa trûúác, k hiïåu mậ (c1) àûúåc mậ hoấ vúái hâm tẩo mậ g1 sệ àûúåc àûa thûá hai, vâ k hiïåu mậ (c2) àûúåc mậ hoấ vúái hâm tẩo mậ g2 sệ àûúåc àûa cëi cng Trẩng thấi ca bưå mậ hoấ cån sau khúãi tẩo sệ cố trẩng thấi vúái têët cẫ cấc bit lâ K hiïåu mậ àêìu tiïn àûa sau khúãi tẩo sệ lâ k hiïåu mậ àûúåc mậ hoấ vúái hâm tẩo mậ g0 Mậ hoấ cån cêìn phẫi cố bưå cưng modul cho cấc nhấnh lûåa chổn ca chỵi sưë liïåu àûúåc trïỵ thúâi gian liïn tiïëp Chiïìu dâi ca àưå trïỵ chỵi sưë liïåu tûúng ûáng vúái k-1, úã àêy k lâ chiïìu dâi bùỉt båc ca mậ Hịnh 3-13 cho thêëy bưå mậ hoấ cho hïå mậ àûúåc giúái thiïåu mc nây K=9, Tưëc àưå 1/3 bưå mậ hoấ cån Tẩi àiïím B vâ C hịnh 3-12 thûåc hiïån cấc chûác nùng sau (1) Trong kïnh truy nhêåp, mưỵi k hiïåu mậ cố tưëc àưå sưë liïåu cưë àõnh lâ 4800 bit/s vâ mưỵi k hiïåu àûúåc lùåp lẩi mưåt lêìn (2) Trong kïnh lûu lûúång, töëc àöå söë liïåu lúán nhêët lâ 9600 kb/s Trong trûúâng húåp tưëc àưå sưë liïåu lâ 4800 kb/s thị mưỵi k hiïåu àûúåc lùåp lẩi mưåt lêìn Vúái tưëc àưå sưë liïåu 2400 kb/s thị mưỵi k hiïåu àûúåc lùåp lẩi lêìn liïn tc, vâ vúái tưëc àưå 1200 b/s lâ lêìn CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 100 2) Chên Nhû cho thêëy tẩi àiïím D hịnh 3-12, thåt toấn chên vúái kiïíu tưí chûác 32 hâng vâ 18 cưåt Trong trûúâng húåp tưëc àưå 9600 kb/s, bưå chên bao gưìm mưåt ma trêån 32x18 nhû bẫng 3-3 Tẩi tưëc àưå 9600 b/s, thûá tûå truìn theo thûá tûå hâng vâ theo hâng cho túái hïët hâng 32 Tẩi tưëc àưå 4800 b/s, viïåc truìn theo trêåt tûå mư tẫ nhû sau, trïn cú súã hâng nâo sệ àûúåc truìn Sưë thûá tûå hâng > Trong cưng thûác trïn, thûá tûå truyïìn nhû sau: J, J + 2, J+1, J+3 (3-8) Trong trûúâng húåp naây, J=1+4.i, i=0, 1, 2, (32/4-1) Tẩi tưëc àưå 2400 b/s, viïåc truìn theo trêåt tûå mư tẫ nhû sau, trïn cú súã hâng nâo sệ àûúåc truìn J, J+4, J+1, J+5, J+2, J+6, J+3, J+7 (3-9) Trong trûúâng húåp naây, J=1+8.i, i=0, 1, 2, (32/8-1) Tẩi tưëc àưå 1200 b/s J, J+8, J+1, J+9, J+2, J+10, J+3, J+11, J+4, J+12, J+5, J+13, J+6, J+14, J+7, J+15 (3-10) Trong trûúâng húåp naây, J=1+16.i, i=1, Trong trûúâng húåp kyá hiïåu maä cuãa kïnh truy nhêåp, cấc àûúâng ca bưå chên theo thûá tûå sau: J, J+16, J+8, J+24, J+4, J+20, J+12, J+28, J+2, J+8, J+10, J+26, J+6, J+22, J+14, J+30 Trong trûúâng húåp nây, J=1, (3-11) CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA Cưåt 101 Hâng 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 33 65 97 12 16 19 22 25 28 32 35 38 41 44 48 51 54 9 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 32 32 64 96 12 16 19 22 25 28 32 35 38 41 44 48 51 54 57 8 Thuêåt toấn chên 3) Àiïìu chïë trûåc giao ca kïnh hûúáng vïì Tẩi àiïím E hịnh 3-12, mẫng Walsh 64 bao gưìm 64 mậ vúái chiïìu dâi 64 bit cho mưỵi mậ Mưỵi mậ cố dẩng kiïíu trûåc giao vúái mưåt mậ khấc Mưỵi k hiïåu chó thõ mậ Walsh ca 64 xung àûúåc truìn Mưåt khung ca kïnh lûu lûúång hûúáng vïì lâ 20 ms àûúåc chia lâm 16 phêìn nhû nhau, chiïìu dâi khn dẩng ca 16 nhốm (0-15) àiïìu khiïín cưng sët nhû Khung kïnh CDMA hûúáng vïì Kïnh lûu lûúång vïì vâ kïnh truy nhêåp àûúåc múã rưång thânh mậ dâi theo thûá tûå truìn Mậ dâi cố chu k xung 242-1 vâ thoẫ mận tđnh tuën tđnh vâ hưìi qui xấc àõnh theo biïíu thûác sau: CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA P (x) = x42 + x35 + x33 + + 102 (3-12) Mưỵi xung PN mậ hoấ dâi àûúåc tẩo búãi ghi dõch 42 bit 4) Taåo chuâm sưë liïåu ngêỵu nhiïn Tẩi àiïím F hịnh 3-12, bưå tẩo sưë liïåu ngêỵu nhiïn tẩo nhûäng mêỵu mùåt nẩ bao gưìm vâ Mêỵu mùåt nẩ àûúåc xấc àõnh trïn cú súã tưëc àưå sưë liïåu ca khung vâ khưëi 14 bit àûúåc àûa tûâ mậ dâi 14 bit nây lâ 14 bit cëi cng ca mậ dâi àûúåc sûã dng cho mc àđch múã rưång 5) Trẫi phưí trûåc tiïëp Tẩi àiïím G hịnh 3-12, kïnh lûu lûúång hûúáng vïì vâ kïnh truy nhờồp laõ traói phửớ trỷồc tiùởp bựỗng maọ daõi trỷỳỏc truìn Quấ trịnh trẫi phưí bao gưìm chỵi ca bưå tẩo giẫ chm sưë liïåu ngêỵu nhiïn àûúåc cưång modul ca mậ dâi Mậ dâi cố chu k lâ 242-1 6) Trẫi phưí trûåc giao Chỵi àûúåc sûã dng trẫi phưí trûåc giao cng tûúng tûå nhû àiïím G hịnh 3-12 Dậy nây cố chu k 215 xung vâ àa thûác trẫi phưí cho kïnh I, vâ Q dêỵn àûúâng chỵi PN cố chu k 215-1 xung nhû dûúái àêy: P1(x) = x15 + x13 + x9 + x8 + x7 + x5 + x1 Pq (x) = x15 + x12 + x11 + x10 + x6 + x3 + x1 (3-13) (3-14) Chỵi PN dêỵn àûúâng àûúåc lùåp lẩi mưỵi 26.66 ms ( 215/1228800 s ) Nố àûúåc lùåp lẩi chđnh xấc lâ 75 lêìn mưỵi giêy Kïnh hûúáng vïì I vâ Q ca CDMA àûúåc àưëi chiïëu vúái àiïìu chïë QPSK b nhû hịnh 3-15 CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 103 Trẫi phưí trûåc giao kïnh CDMA hûúáng vïì 3.2.2 Kïnh truy nhêåp vâ kïnh lûu lûúång hûúáng vïì 1) Kïnh truy nhêåp * Thúâi gian sùỉp hâng - Khung kïnh truy nhêåp bùỉt àêìu chó thúâi gian hïå thưëng lâ bưåi sưë ngun lêìn 20 ms * Tưëc àưå àiïìu chïë - cưë àõnh tẩi 4800 b/s * Kïnh CDMA hûúáng vïì bao gưìm 32 kïnh truy nhêåp tûâ tỳỏi 31, mửợi kùnh ỷỳồc hửợ trỳồ bựỗng mửồt kùnh nhùỉn tin Mưỵi kïnh truy nhêåp chó liïn quan túái mưåt kïnh nhùỉn tin ca kïnh CDMA hûúáng ài Cêëu trc ca kïnh CDMA ài àûúåc mư tẫ cấc phêìn sau: * Cêëu trc khung àûúåc mư tẫ hònh 3-16 Cêëu truác khung kïnh truy nhêåp 2) Kïnh lûu lûúång hûúáng vïì * Kïnh lûu lûúång hûúáng vïì àûúåc truìn theo tưëc àưå thay àưíi 9600, 4800, 2400, hóåc 1200 b/s * Têët cẫ cấc khung àûúåc truìn liïn tiïëp vúái mưỵi khung dâi 20 ms vâ cêëu trc ca khung àûúåc trịnh bây hịnh 3-17 CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 104 Cêëu truác khung kïnh lûu lûúång hûúáng vïì Trong hịnh 3-17, phêìn bit thưng tin (I), chó thõ chêët lûúång khung (F) vâ phêìn cấc bit cëi (T) àûúåc qui àõnh cêëu hịnh nhû bẫng 3-4 vâ ph húåp vúái tưëc àưå truìn dêỵn Tưëc truìn àưå Bit thưng tin Chó thõ chêët lûúångkhung Bit (I) (F) cuöëi 9600 b/s 172 bit 12 bit bit 4800 b/s 80 bit bit bit 2400 b/s 40 bit bit bit 1200 b/s 16 bit bit bit Baãng 3-4 Cêëu hịnh cấc bit khung kïnh lûu lûúång hûúáng vïì Biïíu thûác sau lâ biïíu thûác tẩo bit ca bưå chó thõ chêët lûúång khung g(x) = x12 + x11 + x10 + x9 + x8 + x4 + x + (trûúâng húåp 9600 b/s) (3-15) g(x) = x8 + x7 + x4 + x3 + x + (trûúâng húåp 4800 b/s) (3-16) (1) Khúãi taåo kïnh lûu lûúång hûúáng vïì Àûúåc sûã dng àïí chiïëm dng kïnh lûu lûúång vïì tẩi trẩm gưëc Khúãi tẩo lâ khung vúái 192 bit tẩi tưëc àưå 9600 b/s (2) Kïnh lûu lûúång hûúáng vïì rưỵng Àêy lâ hoẩt àưång àïí giûä haâm àa thûác sûã duång dõch vuå lûåa chổn vêỵn chûa sûã dng Sưë liïåu kïnh lûu lûúång rưỵng cố cêëu hịnh mưåt khung mûúâi sấu sưë liïn tiïëp vâ theo sau lâ sưë tẩi tưëc àưå 1200 bit/s CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 105 (3) Bit thöng tin vâ chín thúâi gian Phêìn bit thưng tin (172 bit) cố thïí àûúåc sûã dng àïí cung cêëp dung lûúång truìn cho lûu lûúång sú cêëp vâ bấo hiïåu hóåc lûu lûúång thûá cêëp Lûu lûúång bấo hiïåu àûúåc truìn thưng qua sưë liïåu"trùỉng vâ chm", vâ lûu lûúång baáo hiïåu duâng chung khung vúái lûu lûúång sú cêëp Cêëu trc bit ca nùm bit thưng tin khấc mư tẫ hịnh 318 àûúåc sûã dng cho di àưång Chín thúâi gian àûúåc thiïët lêåp tẩi di àưång Thúâi gian tẩo ca thiïët bõ àa lìng túái súám nhêët àûúåc sûã dng cho quấ trịnh giẫi àiïìu chïë Chín thúâi gian àûúåc coi bùỉt àêìu tûâ kïnh lûu lûúång ài àûúåc sûã duång nhû thúâi gian truìn ca kïnh lûu lûúång vïì Chín thúâi gian cng àûúåc coi nhû bùỉt àêìu tûâ kïnh nhùỉn tin àûúåc sûã duång nhû thúâi gian truyïìn cho truy nhêåp Phêìn bit thưng tin cho lûu lûúång sú cêëp vâ thûá cêëp 3.2.3 Tđn hiïåu kïnh CDMA hûúáng túái Kïnh hûúáng ài ghếp phên chia theo mậ bao gưìm cấc kïnh mậ nhû tđn hiïåu dêỵn àûúâng, tđn hiïåu kïnh truy nhêåp ghếp phên chia theo mậ àưìng bưå ài (Sync), kïnh nhùỉn tin (1-7), kïnh lûu lûúång ài Mưỵi kïnh sưë àố àûúåc thûåc hiïån trûåc giao búãi mưåt 64 hâm mậ hoấ Walsh vâ sau àố àûúåc triïín khai thânh cùåp trûåc giao ca chỵi PN tẩi tưëc àưå xung khưng àưíi lâ 1.2288 mega mậ/giêy Hịnh 3-6 cho thêëy vđ d ca viïåc truìn kïnh CDMA hûúáng ài tûâ trẩm gưëc Mưỵi kïnh lûu lûúång bao gưìm sưë liïåu lûu lûúång vâ kïnh ph àiïìu khiïín ngìn di àưång CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 106 1) Kïnh CDMA hûúáng ài Cêëu truác ca kïnh dêỵn àûúâng, kïnh àưìng bưå, kïnh nhùỉn tin, vâ kïnh lûu lûúång hûúáng ài àûúåc trịnh bây hịnh 3-19 Trong hịnh nây, hai phêìn ca àiïìu chïë vâ triïín khai trûåc giao àậ àûúåc trịnh bây dûúái dẩng biïíu àưì vâ tưëc àưå sưë liïåu ca àêìu vâo nhû sau: (1) Kïnh dêỵn àûúâng gûãi toân bưå '0' vúái tưëc àưå 19.2 kb/s (2) Kïnh àưìng bưå hoẩt àưång vúái têìn sưë khưng àưíi 1200 b/s (3) Kïnh nhùỉn tin hưỵ trúå cho tưëc àưå sưë liïåu cưë àõnh 9600, 4800, vâ 2400 b/s (4) Kïnh lûu lûúång hûúáng ài hưỵ trúå cho hoẩt àưång vúái cấc tưëc àưå sưë liïåu khấc nhû 9600, 4800, 2400, vâ 1200 b/s Cêëu trc kïnh CDMA hûúáng ài CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 107 2) Àiïìu chïë Àiïìu chïë cuãa kïnh dêỵn àûúâng khưng thûåc hiïån viïåc sûãa lưỵi trûúác truìn Kïnh nhêån tûâng bit vâ triïín khai nố thânh 64 bit mậ Walsh Tưëc àưå sưë liïåu tûâ 19,2 kb/s nêng lïn thânh 1.2288 Mc/s Cấc biïën sưë àiïìu chïë ca kïnh àưìng bưå, kïnh nhùỉn tin, kïnh lûu lûúång hûúáng ài àûúåc trịnh bây tûúng ûáng cấc bẫng 3-5, 3-6 vâ 3-7 Kïnh àưìng bưå, kïnh nhùỉn tin, vâ kïnh lûu lûúång hûúáng ài àûúåc mậ hoấ trỷỳỏc truyùỡn Tửởc ửồ cuóa maọ hoaỏ chửỡng bựỗng nûãa chiïìu dâi nến ca ghi Tưëc àưå (bit/s) Tham söë söë liïåu Àún võ 1200 Töëc àöå xung PN 1.2288 Mc/s Tưëc àưå mậ 1/2 bit/k hiïåu mậ Lùåp mậ K hiïåu àiïìu chïë/k hiïåu mậ* Tưëc àưå k hiïåu àiïìu chïë 4,800 K hiïåu/giêy Xung PN/kyá hiïåu àiïìu 256 chïë Xung PN/kyá hiïåu àiïìu chïë Xung PN/bit Xung PN/bit 1024 *Lùåp lẩi ca mưỵi k hiïåu mậ lâ k hiïåu àiïìu chïë Cấc tham sưë àiïìu chïë kïnh àưìng bưå Tham sưë Tưëc àöå (bit/s) söë liïåu Àún võ 9600 4800 Töëc àöå xung PN 1.2288 1.2288 Mc/s Tưëc àưå mậ hoấ 1/2 1/2 bit/kyá hiïåu maä Lùåp maä Kyá hiïåu àiïìu chïë/k hiïåu mậ * Tưëc àưå k hiïåu àiïìu chïë 19,200 19,200 Kyá hiïåu/giêy Xung PN/kyá hiïåu àiïìu 64 chïë 64 Xung PN/k hiïåu àiïìu chïë CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA Xung PN/bit 128 256 108 Xung PN/bit *Lùåp lẩi ca mưỵi k hiïåu mậ lâ k hiïåu àiïìu chïë Cấc tham sưë àiïìu chïë kïnh nhùỉn tin Tưëc àưå sưë liïåu (bit/s) Tham söë 9600 4800 2400 Àún võ 1200 Töëc àöå xung PN 1.228 1.228 1.228 1.228 Mc/s 8 8 Tưëc àưå mậ 1/2 1/2 1/2 /1/2 bit/kyá hiïåu maä Lùåp maä Kyá hiïåu àiïìu chïë/k hiïåu mậ* Tưëc àưå k hiïåu àiïìu chïë 19,20 19,20 19,20 19,20 Kyá hiïåu/giêy 0 0 Xung PN/kyá hiïåu àiïìu 64 chïë 64 64 64 Xung PN/kyá hiïåu àiïìu chïë Xung PN/bit 128 128 128 Xung PN/bit 128 *Lùåp lẩi ca mưỵi k hiïåu mậ lâ k hiïåu àiïìu chïë Cấc tham sưë àiïìu chïë kïnh lûu lûúång hûúáng ài 3) Lùåp kyá hiïåu mậ Viïåc lùåp cho kïnh nhùỉn tin vâ kïnh lûu lûúång hûúáng ài phuå thuöåc töëc àöå söë liïåu ca mưỵi kïnh Tưëc àưå sưë liïåu thêëp u cêìu sưë lêìn lùåp nhiïìu hún àïí tẩo tưëc àưå k hiïåu àiïìu chïë lâ 19,2 kb/s Mưỵi k hiïåu mậ hoấ àûúåc lùåp lẩi hai lêìn cho kïnh àưìng bưå vâ tưëc àưå k hiïåu àiïìu chïë lâ 4800 k hiïåu/giêy Sưë liïåu 4800 k hiïåu/giêy àûúåc àiïìu chïë bỳói haõm maọ hoaỏ Walsh W32, bựỗng viùồc nhờn bửởn lêìn Nhû vêåy, mưỵi k hiïåu thânh x 64 = 256 mậ/giêy 4) Chên khưëi Mc àđch ca sûã dng chên khưëi lâ àïí trấnh lưỵi bng nưí chuín sưë liïåu mưi trûúâng pha àinh nhiïìu lìng CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 109 5) Àưíi têìn sưë liïåu Àưíi têìn sửở liùồu aồt ỷỳồc bựỗng viùồc cửồng modul cuóa k hiïåu àêìu bưå chên vúái giấ trõ nhõ phên ca xung PN mậ hoấ dâi (242-1) Mùåt nẩ mậ dâi dânh cho mc àđch bđ mêåt Thïm vâo àố, sau chuín qua hai bưå giẫm 10, tưëc àưå sưë liïåu mậ hoấ dâi giẫm xëng 800 Hz vâ qua àiïìu khiïín thúâi gian MUX Cấc mẩch àûúåc mư tẫ hịnh 3-20 Chûác nùng bưå àưíi têìn sưë liïåu vâ biïíu àưì thúâi gian 6) Kïnh ph àiïìu khiïín ngìn Kïnh nây sệ gûãi bit '0' àïí chó thõ cho di àưång tùng mûác cưng sët trung bịnh tẩi mưåt tưëc àưå bit (vđ d 800 b/s) mưỵi 1.25 ms vâ gûãi bit '1' àïí giẫm mûác cưng sët úã àêy cho phếp cố 16 àiïím bùỉt àêìu Mưỵi võ trđ tûúng ûáng vúái mưåt 16 k hiïåu àiïìu chïë sú cêëp Hịnh 3-21 chó thõ giấ trõ lêëy mêỵu ngêỵu nhiïn ca võ trđ bit àiïìu khiïín cưng sët Kïnh lûu lûúång vïì gûãi mưåt k hiïåu Walsh tẩi 1.25 ms Trẩm gưëc chiïìu dâi ca tđn hiïåu vâ àưíi chiïìu dâi àûúåc thânh bit àiïìu khiïín cưng sët, vâ truìn nố nhû bit nhõ phên (mỷỏc tỳỏi 15) bựỗng viùồc ửới tờỡn bit 23, 22, 21 vâ 20 Trong hịnh 3-21, giấ trõ ca bit 23, 22, 21, 20 lâ 1011(2) (sưë thêåp phên lâ 11) Àiïím bùỉt àêìu ca bit àiïìu khiïín ngìn laâ thûá 11 1.25 ms cuãa khe thúâi gian thûá CÖNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 110 7) Trẫi phưí trûåc giao Mưỵi kïnh mậ kïnh ài truìn mưåt 64 hâm Walsh tẩi tưëc àưå xung khưng àưíi 1.2288 Mc/s àïí thûåc hiïån kïnh trûåc giao giûäa cấc kïnh ghếp kïnh truy nhêåp Ngêỵu nhiïn ca võ trđ cấc bit àiïìu khiïín cưng sët 3.2.4 B chỵi PN 1) Kïnh dêỵn àûúâng Kïnh dêỵn àûúâng àûúåc truìn búãi trẩm gưëc tẩi bêët k thúâi àiïím nâo hâm Walsh lâ W0 B chỵi PN dêỵn àûúâng sûã dng àïí phên biïåt cấc trẩm gưëc B thúâi gian àûúåc chónh lẩi hïå thưëng tưí ong CDMA 2) Kïnh àưìng bưå Kïnh àưìng bưå mậ hoấ chên, triïín khai, vâ àiïìu chïë trẫi phưí tđn hiïåu Kïnh àưìng bưå, mưåt kïnh dêỵn àûúâng cho trẩm gưëc hiïån thúâi, sûã dng cng kiïíu CƯNG Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA 111 3) Böå nhêån di àưång Trong di àưång, quấ trịnh giẫi àiïìu chïë thûåc hiïån b cú súã cho quấ trịnh xûã l àiïìu chïë ca trẩm gưëc Mấy di àưång cung cêëp đt nhêët phêìn tûã xûã l Ba sưë àố lâ cấc phêìn tûã bấm theo vâ giẫi àiïìu chïë àa lìng cho kïnh CDMA ài đt nhêët phẫi cố mưåt phêìn tûã cố khẫ nùng dng lâm phêìn tûã bấm theo quết chiïìu dâi tđn hiïåu àïí b chỵi dêỵn àûúâng vâ thûåc hiïån ûúác lûúång Chiïìu dâi tđn hiïåu dêỵn àûúâng sûã dng àïí lûåa chổn trẩm gưëc u cêìu úã trẩng thấi nghó vâ khúãi tẩo Ngoâi ra, chiïìu dâi tđn hiïåu dêỵn àûúâng dng àïí tịm kiïëm di àưång cố u cêìu chuín vng cåc gổi hóåc thiïët lêåp trẩm gưëc múái Thưng tin ca cåc gổi chuín vng àûúåc chuín túái trẩm gưëc qua kïnh bấo hiïåu vïì (Xem bẫng 3-8) Vïì mùåt ghếp kïnh, kïnh lûu lûúång ài vâ vïì lâ nhû Lûu lûúång Lûu lûúång Lûu lûúång Cấc loẩi sú cêëp bấo hiïåu thûá cêëp khung Kiïíu Kiïíu Kiïíu kïnh Tưëc àưå kïët lûu lûu truyïìn Bit/khung Bit/khung Bit/khung lûu húåp lûúång lûúång lûúång (bit/s) (MM) (TT) (TM) Cấc bit tẩo dẩng '0' - - 171 0 '1' '0' '00' 80 88 '1' '0' '01' 40 128 '1' '0' '10' 16 152 '1' '0' '11' 168 '1' '1' '00' 80 88 11 '1' '1' '01' 40 128 12 '1' '1' '10' 16 152 13 '1' '1' '11' 0 168 14 4800 - - - 80 0 2400 - - - 40 0 1200 - - - 16 0 9600 * * * * Bit thưng tin kïnh lûu lûúång ài vâ vïì cho gheáp kïnh ... tấch dẩng sống PN nhúâ sûã dng bưå tûúng quan song song Mấy di àưång sûã dng böå tûúng quan, BS sûã duång böå tûúng quan Mấy thu cố bưå tûúng quan song song gổi lâ thu quết, nố xấc àõnh tđn hiïåu... http://www.simpopdf.com Simpo PDFNGHÏÅ CDMA TƯÍNG QUAN VÏÌ HÏÅ THƯËNG ÀIÏÅN THOẨI DI ÀƯÅNG TƯÍ ONG 1.1 Tưíng quan Toân bưå vng phc v ca hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång tưí ong àûúåc chia thânh nhiïìu vng phc... cấc di àưång cố thïí trị cåc gổi liïn tc di chuín giûäa cấc thị tưíng àâi sệ àiïìu khiïín cấc kïnh bấo hiïåu hóåc kïnh lûu lûúång theo sûå di chuín ca di àưång àïí chuín àưíi têìn sưë ca di àưång