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

Đồ án tốt nghiệp “Công nghệ W- CDMA và qui hoạch mạng W-CDMA” Trang 1 Trang 2 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 2.2.5.3.2 Cuộc gọi từ điện thoại cố định đến thiết bị di động 26 Trang 3 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 4.2.3. Mã Turbo 45 Trang 4 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 4.6.3.2. Lập biểu phân chia theo mã 70 Trang 5 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 6 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 7 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 8 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 9 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 10 [...]... di động mạng GSM” (Theo báo điện tử VietNamNet) Xuất phát từ ý tưởng muốn tìm hiểu công nghệ W-CDMA và mạng WCDMA chúng em đã thực hiện đồ án: “Công nghệ W-CDMA và qui hoạch mạng W-CDMA 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... nghệ di động thế hệ ba W-CDMA, Chương 4 : Các giải pháp kỷ thuật trong W-CDMA, Chương 5 : Quy hoạch mạng W-CDMA Trong quá trình làm đồ án khó tránh khỏi sai sót, em rất mong sự chỉ dẫn của các thầy cô giáo và sự góp ý của các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn Em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Thị Thanh Huyền và các thầy cô giáo đã giúp em hoàn thành đồ án này ! Vinh, ngày 6 tháng 6 năm 2007 Người thực... 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 diện vô tuyến và đặc trưng riêng của chúng, ta sẽ có cái nhìn tổng quan về mạng W-CDMA 3G WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - truy cập đa phân mã băng rộng) là công nghệ 3G hoạt động dựa trên CDMA và. .. động và tốc độ truyền dữ liệu lớn hơn Lúc này sẽ thực hiện nâng cấp EDGE lên W-CDMA và hoàn tất việc nâng cấp mạng GSM lên 3G 2.4 Kết luận chương Công nghệ điện thoại di động phổ biến nhất thế giới GSM đang gặp nhiều cản Trang 34 Giới thiệu hệ thống thông tin di động GSM trở và sẽ sớm được phát triển bằng những công nghệ tiên tiến hơn, hỗ trợ tối đa các dịch vụ như Internet, truyền hình Với công nghệ. .. 890-915 MHz và 935-960 MHz, hiện nay là 1.8GHz Một vài tiêu chuẩn chính được đề nghị cho hệ thống : • Chất lượng âm thoại chính thực sự tốt • Giá dịch vụ và thuê bao giảm • Hỗ trợ liên lạc di động quốc tế • Khả năng hỗ trợ thiết bị đầu cuối trao tay • Hỗ trợ các phương tiện thuận lợi và dịch vụ mới • Năng suất quang phổ • Khả năng tương thích ISDN Tiêu chuẩn được ban hành vào tháng giêng năm 1990 và những... chức năng khác, tạo nên hệ thống mạng con MSC cung cấp kết nối đến mạng cố định (như PSTN hoặc ISDN) Báo hiệu giữa các bộ phận chức năng trong hệ thống mạng con là hệ thống báo hiệu số 7 (SS7) sử dụng cho báo hiệu trung kế trong mạng ISDN và mở rộng sử dụng trong mạng công cộng hiện tại Trang 26 Giới thiệu hệ thống thông tin di động GSM Bộ ghi định vị thường trú (HLR) và bộ ghi định vị tạm trú (VLR)... thế trước khi kết nối, mạng phải thực hiện công việc xác định vị trí của thiết bị di động 1 Từ điện thoại cố định, số điện thoại di động được gửi đến mạng PSTN Mạng sẽ phân tích và nếu phát hiện ra từ khóa gọi mạng di động, mạng PSTN sẽ kết nối với trung tâm GMSC của nhà khai thác thích hợp 2 GMSC phân tích số điện thoại di động để tìm ra vị trí đăng ký gốc trong HLR của thiết bị và cách thức nối đến... video và khả năng chuyển mạch gói cho dịch vụ số liệu Ngoài ra nó còn hỗ trợ đường truyền vô tuyến không đối xứng để tăng hiệu suất sử dụng mạng (chẳng hạn như tốc độ bit cao ở đường xuống và tốc độ bit thấp ở đường lên) - Khả năng thích nghi tối đa với các loại mạng khác nhau để đảm bảo các dịch vụ mới như đánh số cá nhân toàn cầu và điện thoại vệ tinh Các tính năng này sẽ cho phép mở rộng đáng kể... lên GPRS và tiếp đến là EDGE nhằm tận dụng được cơ sở mạng GSM và có thời gian chuẩn bị để tiến lên hệ thống 3G W-CDMA Giải pháp thứ hai là một giải pháp có tính khả thi và tính kinh tế cao nên đây là giải pháp được ưa chuộng ở những nước đang phát triển như nước ta Hình 2.5 Các giải pháp nâng cấp hệ thống 2G lên 3G Giai đoạn đầu của quá trình nâng cấp mạng GSM là phải đảm bảo dịch vụ số liệu tốt hơn,... thiệu chương Chương này sẽ giới thiệu về sự hình thành và phát triển của hệ thống thông tin di động GSM, kiến trúc mạng GSM , phương pháp đa truy cập trong GSM , các thủ tục thông tin của thuê bao sử dụng trong mạng và sự cần thiết phải nâng cấp mạng GSM lên thế hệ 3G Lịch sử hình thành GSM bắt đầu từ một đề xuất vào năm 1982 của Nordic Telecom và Netherlands tại CEPT (Conference of European Post and . mạng GSM” (Theo báo điện tử VietNamNet). Xuất phát từ ý tưởng muốn tìm hiểu công nghệ W-CDMA và mạng W- CDMA chúng em đã thực hiện đồ án: “Công nghệ W-CDMA và qui hoạch mạng W-CDMA . Đồ án. Đồ án tốt nghiệp “Công nghệ W- CDMA và qui hoạch mạng W-CDMA Trang 1 Trang 2 MỤC LỤC Các từ viết tắt 4 Mở đầu 11 Chương. động GSM, Chương 3 : Công nghệ di động thế hệ ba W-CDMA, Chương 4 : Các giải pháp kỷ thuật trong W-CDMA, Chương 5 : Quy hoạch mạng W-CDMA. Trong quá trình làm đồ án khó tránh khỏi sai sót, em rất