Đồ án tốt nghiệp- Đề tài : Chuyển giao mềm trong hệ thống WCDMA - gồm cả file bản Word và bản PowerPoint để thuyết trình lúc bảo vệ đồ án. Đây là đồ án chi tiết được đánh giá chất lượng rất cao,được biên soạn nghiên cứu từ các tài liệu chuyên ngành,...được chắt lọc từ các tài liệu công nghệ mới nhất.Đây là tài liệu thực sự bổ ích cho các bạn trẻ giúp các bạn sinh viên đạt kết quả cao khi bảo vệ đồ án của mình,trinh phục tương lai của mình..... Chúc các bạn thành công !
ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: Chuyển giao mềm trong hệ thống WCDMA MỤC LỤC 1 GVHD : NGUYỄN TRƯỜNG GIANG LỚP : ĐH ĐT 3A KHOA : ĐIỆN – ĐIỆN TỬ THÀNH VIÊN : NHÓM 13 1. PHẠM XUÂN TÂM 2. HOÀNG THỊ HƯƠNG 3. LÊ VĂN LANH Hà Nội – 01/2014 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 4 LỜI MỞ ĐẦU 8 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN W- CDMA 10 I. CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 10 1.Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 1 10 2. Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 2 11 3. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 11 4. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 4 12 II.TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ BA W- CDMA 13 1.Cấu trúc mạng W-CDMA 14 2. Điều chế trong W-CDMA 17 CHƯƠNG II : CHUYỂN GIAO TRONG HỆ THỐNG 3G WCDMA 19 I. TỔNG QUAN VỀ CHUYỂN GIAO TRONG MẠNG DI ĐỘNG19 1. Sự cần thiết của việc chuyển giao trong hệ thống thông tin di động 19 2. Các kiểu chuyển giao trong hệ thống 3G WCDMA 19 3. Các mục tiêu của chuyển giao: 21 4. Trình tự của chuyển giao 21 II/ CHUYỂN GIAO MỀM (SHO) 22 1. Nguyên lý của chuyển giao mềm 23 2. Đặc điểm của chuyển giao mềm 25 Có thể tóm tắt các đặc điểm chính của chuyển giao mềm như sau: 25 2 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CẤP ĐƯỜNG DẪN VÀ CẤP HỆ THỐNG 26 I. PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CẤP ĐƯỜNG DẪN 26 1. Phân tích nhiễu hướng xuống 26 1.1 Nhiễu intra-Cell và nhiễu inter-Cell 28 1.2 Những tác động của chuyển giao mềm đến nhiễu hướng xuống 29 II. PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CẤP HỆ THỐNG 30 1. Độ lợi chuyển giao mềm hướng xuống 30 1.2 Những tác động đối với độ lợi chuyển giao mềm 33 2. Sơ đồ chọn lựa và tái chọn lựa Cell 34 2.1 Nguyên lý cơ bản của các sơ đồ chọn lựa Cell (CS) khác nhau 34 2.2 Những tác động của các sơ đồ chọn lựa Cell khác nhau đến độ lợi SHO.36 3 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A THUẬT NGỮ VIẾT TẮT A AWGN Additive White Gaussian Noise - Nhiễu Gauss trắng cộng AMPS Advance Mobile Phone System - Hệ thống điện thoại di động tiên tiến B BER Bit Error Rate - Tỉ lệ lỗi bit BPSK Binary Phase Shift Keying - Khóa dịch pha nhị phân BCCH Broadcast Control Channel - Kênh quảng bá điều khiển BCH Broadcast Channel - Kênh quảng bá BS Base Station - Trạm gốc BSC Base Station Controller - Bộ điều khiển trạm gốc BTS Base Tranceiver Station - Trạm vô tuyến gốc C CCCH Common Control Channel - Kênh điều khiển chung CDMA Code Division Multiple Access - Đa truy cập phân chia theo mã CCPCH Common Control Physial Channel - Kênh vật lý điều khiển chung CPCC Common Power Control Channel - Kênh điều khiển công suất chung CPCH Common Packet Channel - Kênh gói chung CPICH Common Pilot Channel - Kênh hoa tiêu chung CN Core Network - Mạng lõi CS Circuit Switch - Chuyển mạch kênh CSICH CPCH Status Indication Channel - Kênh chỉ thị trạng thái cho CPCH C/I Carrier to Interference Ratio - Tỷ số sóng mang trên nhiễu CD/CA-ICH Collision Detection/Channel Assignment- Indication Channel Kênh chỉ thị phát hiện tranh chấp/ ấn định kênh D DCCH Dedicated Control Channel - Kênh điều khiển dành riêng DPCCH Dedicated Physical Control Channel - Kênh điều khiển vật lý riêng DPCH Dedicated Physical Channel - Kênh vật lý riêng DPC Distributed Power Control - Điều khiển công suất phân tán DPDCH Dedicated Physical Data Channel - Kênh số liệu vật lý riêng DL Down Link - Đường xuống 4 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A DTCH Dedicated Traffic Channel - Kênh lưu lượng riêng DSCH Downlink Share Channel - Kênh dùng chung đường xuống DSSPC Dynamic Step-Size Power Control Điều khiển công suất theo bước động DSSS Direct Sequence Spread Spectrum - Trải phổ chuỗi trực tiếp EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution Tốc độ bit tăng cường sử dụng cho nhánh tiến hoá GSM EIR Equipment Indentification Register - Thanh ghi nhận dạng thiết bị FACH Forward Access Channel - Kênh truy nhập đường xuống FCCCH Forward Common Control Channel Kênh điều khiển chung đường xuống FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum - Trải phổ nhảy tần FDD Frequency Division Duplexing Ghép kênh song công phân chia theo tần số FDMA Frequency Division Multiple Access - Đa truy cập phân chia theo tần số FDCCH Forward Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng đường xuống FOMA Freedom of Mobile Multimedia Access- Truy nhập đa phương tiện tự do GOS Grade Of Service - Cấp độ phục vụ GSM Global System for Mobile Communication Hệ thống thông tin di động toàn cầu GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung H HSCSD High Speed Circuit Switch Data Kỹ thuật truyền dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao I ICI Inter Channel Interference - Nhiễu xuyên kênh IMT-2000 Internation Mobile Telecommunications 2000 Tiêu chuẩn viễn thông di động quốc tế 5 E F G ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A ISDN Integrates Service Digital Network - Mạng số liệu đa dịch vụ IS-95 North Amarican version of the CDMA standard Một phiên bản CDMA ở Bắc Mỹ ISI Intersymbol Interference - Nhiễu xuyên ký tự L LA Location Area - Khu vực định vị LOS Line of Sight - Tuyến truyền dẫn thẳng M ME Mobile Equipment - Thiết bị di động MS Mobile Station - Trạm di động MSC Mobile Switch Center - Trung tâm chuyển mạch di động MAC Medium Access Control - Điều khiển truy nhập môi trường N NAS Non Access Statum - Tầng không truy nhập O OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OPC Open-loop Power Control - Điều khiển công suất vòng hở P PCCH Paging Control Channel - Kênh điều khiển tìm gọi PDCP Packet Data Convergence Protocol - Giao thức hội tụ số liệu gói PN Pseudo Noise - Nhiễu giả ngẫu nhiên PS Packet Switch - Chuyển mạch gói PLMN Public Land Mobile Network - Mạng di động công cộng mặt đất PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch thoại công cộng Q QAM Quadrature Amplitude Modulation- Điều biên cầu phương QoS Quality of Service - Chất lượng dịch vụ (Q)PSK (Quadrature) Phase-Shift Keying - Khóa dịch pha (vuông góc) R RACH Random Access Channel - Kênh truy cập ngẫu nhiên RRM Radio Resource Management - Quản lý tài nguyên vô tuyến RNC Radio Network Control - Bộ điều khiển mạng vô tuyến RLB Radio Link Budgets - Quỹ năng lượng đường truyền vô tuyến 6 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A RLC Radio Link Control - Điều khiển kết nối vô tuyến S SNR Signal to Noise Ratio - Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu SCH Synchronization Channel - Kênh đồng bộ SDCCH Stand alone Dedicated Control Channel - Kênh điều khiển dành riêng T TDMA Time Division Multiple Access - Đa truy cập phân chia theo thời gian TDD Time Division Duplexing - Ghép song công phân chia thời gian THSS Time Hopping Spread Spectrum - Trải phổ nhảy thời gian U UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network Mạng truy cập vô tuyến toàn cầu UMTS Universal Mobile Telecommunication System Hệ thống viễn thông di động toàn cầu UL Uplink - Đường lên V VLR Visitor Location Register - Bộ định vị tạm trú W WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng 7 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của các ngành công nghệ như điện tử , tin học,…công nghệ thông tin di động trong những năm qua đã phát triển rất mạnh mẽ cung cấp các loại hình dịch vụ đa dạng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng. Kể từ khi ra đời năm 1940 cho đến nay thông tin di động đã phát triển qua nhiều thế hệ và đã tiến một bước dài trên con đường công nghệ. Trong thế kỷ 21, thế giới đã chứng kiến sự bùng nổ về nhu cầu truyền thông không dây cả về số lượng, chất lượng và các loai hình dịch vụ. Tuy nhiên, theo đánh giá thì công nghệ truyền thông không dây hiện thời vẫn còn quá chậm và không đáp ứng được các yêu cầu về dịch vụ mới đặc biệt là các dịch vụ truyền số liệu đa phương tiện. Điều này đòi hỏi các nhà khai thác phải có được công nghệ truyền thông không dây nhanh hơn và tốt hơn. Để đáp ứng yêu cầu đó, ngay từ những năm đầu của thập kỷ 90 người ta đã tiến hành nghiên cứu, hoạch định hệ thống thông tin di động thế hệ ba. Có nhiều chuẩn thông tin di động thế hệ ba được đề xuất, trong đó chuẩn W-CDMA đã được ITU chấp thuận và hiện nay đang được triển khai ở một số khu vực. Hệ thống W-CDMA là sự phát triển tiếp theo của các hệ thống thông tin di động thế hệ hai sử dụng công nghệ TDMA như GSM, PDC, IS-136 Hiện nay, mạng thông tin di động của Việt Nam đang sử dụng công nghệ GSM, tuy nhiên mạng GSM không đáp ứng được các yêu cầu về dịch vụ mới cũng như đòi hỏi chất lượng dịch vụ ngày càng cao của người sử dụng. Do đó việc nghiên cứu và triển khai mạng thông tin di động thế hệ ba W-CDMA là một điều tất yếu. Một trong những khâu quan trọng chính là Vấn đề chuyển giao và điều khiển công suất nhằm hạn chế ảnh hưởng “Hiệu ứng gần - xa” đến chất lượng thoại, tăng dung lượng hệ thống, khả năng chống lại fading,… Xuất phát từ tầm 8 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A quan trọng đó nên nhóm em chọn đã đề tài “ Chuyển giao mềm trong hệ thống WCDMA”. Nội dung đồ án được chia làm 3 chương: Chương I : Tổng quan về hệ thống thông tin di động W-CDMA. Chương II : Chuyển giao trong hệ thống 3G W-CDMA. Chương III: Phân tích hiệu suất cấp đường dẫn và cấp hệ thống. 9 Hà Nội , ngày 20 tháng 1 năm 2014 Nhó m sinh viên thực hiện Phạm Xuân Tâm Hoàng Thị Hương Lê Văn Lanh Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Trường Giang ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN W-CDMA I. CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.Hệ thống thông tin di dộng thế hệ 1 Hệ thống di động thế hệ 1 chỉ hổ trợ các dịch vụ thoại tương tự và sử dụng kỹ thuật điều chế tương tự để mang dữ liệu thoại của mỗi người, và sử dụng phương pháp đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA) Đặc điểm: - Mỗi MS (Mobile Station- Trạm di động) được cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến. - Nhiễu giao thoa do tần số các kênh lân cận nhau là đáng kể. 10 Ph ổ Tần số Băng tần hệ thống Khoảng bảo vệ Kênh 1 Kênh 2 Kênh 3 Kênh N Người dùng 2 Người dùng 1 Người dùng 3 Người dùng 5 Người dùng 4 Thời gian Kênh 2 Tần số Kênh 1 Kênh 3 Thời gian Người dùng 1,4 Người dùng 2,5 Người dùng 3 Hình 1.1 Khái niệm về hệ thống FDMA: (a) Phổ tần của hệ thống FDMA; (b) Mô hình khởi đầu và duy trì cuộc gọi với 5 người dùng; (c) Phân bố kênh. Băng tần [...]... nghĩa là không tổn hao Chuyển giao cứng có thể đặt trong kiểu chuyển giao cùng tần số hoặc khác tần số Chuyển giao mềm ( SHO ) và chuyển giao mềm hơn ( Softer HO ) Chuyển giao mềm là chuyển giao giữa hai BS khác nhau, còn chuyển giao mềm hơn là chuyển giao giữa ít nhất 2 sector của cùng một BS Trong suốt quá trình chuyển giao mềm, MS giao tiếp một cách tức thì với hai (chuyển giao hai đường) hoặc nhiều... thuật này gọi là chuyển giao 2 Các kiểu chuyển giao trong hệ thống 3G WCDMA Có 4 kiểu chuyển giao khác nhau trong mạng di động WCDMA Đó là: Chuyển giao trong cùng một hệ thống ( Intra-system HO ) Chuyển giao trong cùng hệ thống có thể được chia thành chuyển giao cùng tần số và chuyển giao khác tần số Chuyển giao cùng tần số xuất hiện giữa các cell thuộc cùng sóng mang WCDMA Chuyển giao khác tần số... trình chuyển giao mềm được điều chỉnh II/ CHUYỂN GIAO MỀM (SHO) Chuyển giao mềm được giới thiệu bởi công nghệ CDMA So với tiêu chuẩn 22 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A chuyển giao cứng thì chuyển giao mềm có một số ưu điểm lợi thế hơn Tuy nhiên, nó cũng có những nhược điểm như sự phức tạp và sự tiêu thụ nguồn tài nguyên bổ sung 1 Nguyên lý của chuyển giao mềm UE phát đến và thu từ hai BS này đồng thời UE thu đồng... mềm Bằng cách so sánh dung lượng khi có chuyển giao mềm và khi không có chuyển giao mềm, ta có thể xác định được độ lợi xử lý của chuyển giao mềm như sau: 1.2 Những tác động đối với độ lợi chuyển giao mềm Trong phần trước, dẫn xuất của độ lợi chuyển giao mềm đã được mô tả Có một vài vấn đề tác động đến dung lượng hướng xuống được đưa ra trong bảng 33 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A III.1 Trong bảng, sự liên... thực hiện chuyển giao mềm trong mạng WCDMA: cùng với điều khiển công suất, chuyển giao mềm dùng để giảm nhiễu máy thu Có thể tóm tắt các đặc điểm chính của chuyển giao mềm như sau: Ưu điểm - Giảm hiện tượng “ping-pong”, từ đó dẫn tới giảm tổng phí và số lượng tải trên mạng báo hiệu - Truyền dẫn liên tục, không xảy ra gián đoạn suốt trong quá trình chuyển 25 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A giao mềm - Không... ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A Những tác động của chuyển giao mềm đến nhiễu hướng xuống So sánh 2 trường hợp thì ta thấy những tác động của chuyển giao mềm đến nhiễu hướng xuống là khá phức tạp II PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CẤP HỆ THỐNG 1 Độ lợi chuyển giao mềm hướng xuống Giới thiệu: Bằng cách so sánh giới hạn dung lượng hệ thống khi có hay không có chuyển giao mềm, người ta có thể thu được độ lợi của chuyển giao. .. hiện 21 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A chuyển giao hay không Các giải thuật chuyển giao khác nhau sẽ có các điều kiện kích hoạt khác nhau Trong giai đoạn thực hiện, quá trình chuyển giao được hoàn thành và các thông số liên quan cũng được thay đổi tuỳ theo các kiểu chuyển giao khác nhau Ví dụ: trong giai đoạn thực hiện của chuyển giao mềm, khi trạm di động vào hoặc rời bỏ trạng thái chuyển giao mềm thì một... một phần của hệ thống WCDMA với 1 topo mạng lý tưởng Trong hình, khu vực khoảng trắng là vùng không có chuyển giao mềm, còn khu vực có màu là vùng chuyển giao mềm Tất cả các trạm di động nằm trong vùng chuyển giao mềm sẽ truyền thông đồng thời với 2 hoặc nhiều trạm gốc Để hỗ trợ cho quá trình chuyển giao mềm, trạm di động phải nằm ở khu vực chồng lấp lên nhau của các trạm gốc trong tập tích cực Do... Điều này thường xảy ra sau khi xác định rõ tín hiệu từ một BS này lớn hơn đáng kể so với các BS khác Tại thời điểm chuyển tiếp của chuyển giao mềm di động liên lạc cùng lúc với tất cả các BS trong tập tích cực Sự khác biệt giữa chuyển giao cứng và mềm là chuyển giao cứng xảy ra trong một điểm thời gian trong khi chuyển giao mềm kết thúc sau một giai đoạn thời gian Ở đường lên, di động truyền tín hiệu... để truyền dẫn trong mỗi khung 18 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A CHƯƠNG II : CHUYỂN GIAO TRONG HỆ THỐNG 3G WCDMA I TỔNG QUAN VỀ CHUYỂN GIAO TRONG MẠNG DI ĐỘNG 1 Sự cần thiết của việc chuyển giao trong hệ thống thông tin di động Hệ thống thông tin di động WCDMA là hệ thống sử dụng trải phổ trực tiếp Cấu trúc mạng gồm tập hợp các cell có hình lục giác liên kết với nhau tạo thành một mạng tổ ong Trong mỗi cell . 33 2. Sơ đồ chọn lựa và tái chọn lựa Cell 34 2.1 Nguyên lý cơ bản của các sơ đồ chọn lựa Cell (CS) khác nhau 34 2.2 Những tác động của các sơ đồ chọn lựa Cell khác nhau đến độ lợi SHO.36 3 ĐỒ ÁN NHÓM. ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI: Chuyển giao mềm trong hệ thống WCDMA MỤC LỤC 1 . fading,… Xuất phát từ tầm 8 ĐỒ ÁN NHÓM 13 LỚP ĐHDT3A quan trọng đó nên nhóm em chọn đã đề tài “ Chuyển giao mềm trong hệ thống WCDMA”. Nội dung đồ án được chia làm 3 chương: Chương