Giao diện vô tuyến của hệ thống CDMA 2000

Giao diện vô tuyến hệ thống CDMA 2000 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Từ đời đến nay, mạng thông tin di động CDMA góp phần đáng kể việc thúc đẩy phát triển thị trường thông tin di động giới Tuy nhiên sau 10 năm phát triển mạng thông tin di động hệ bắt đầu bộc lộ hạn chế so với nhu cầu dịch vụ tốc độ cao băng thông rộng ngày tăng Bộ phận tiêu chuẩn ITU-R xây dựng tiêu chuẩn cho IMT-2000 cho thông tin di động hệ IMT-2000 chia thành nhóm sở TDMA CDMA Và CDMA2000 phận CDMA2000 trải phổ trực tiếp CDMA đa sóng mang CDMA công nghệ kiến thức lớn đòi hỏi phải có nhiều thời gian để nghiên cứu tìm hiểu Trong khoá luận đề cập đến mô hình lớp vật lý CDMA2000 Tập trung vào xử lí lớp vật lí,điều khiển tài nguyên vô tuyến, phân tập phát Khoá luận gồm chương:     Chương 1: Xử lí lớp vật lí hệ thống CDMA 2000 Chương 2: Điều khiển tài nguyên vô tuyến Chương 3: Phân tập phát Chương 4: Kết luận tài liệu tham khảo (Nguyễn Văn Dũng) (Vũ Tiến Dũng) (Vũ Tiến Dũng) Nhóm nỗ lực để hoàn thành tiểu luận tốt , tránh khỏi thiếu sót nội dung , hạn chế cách trình bày Nhóm mong nhận đóng góp thầy bạn để tiểu luận hoàn thiện Trân thành cảm ơn ! Page Giao diện vô tuyến hệ thống CDMA 2000 CHƯƠNG 1:XỬ LÍ LỚP VẬT LÝ Hình :Kiến trúc giao diện vô tuyến CDMA 2000 Page Giao diện vô tuyến hệ thống CDMA 2000 I GIỚI THIỆU LỚP VẬT LÝ Chức lớp vật lý truyền nhận bit thông tin ( ấn định qua khung ) qua môi trường vật lý Lớp vật lý có chức tạo mã dể sửa lỗi , phát bit mức khung ( khung lưu lượng , khung dò tìm, khung truy nhập, ) Ngoài việc tạo mã lớp vật lý phải chuyển đổi sóng mang thông tin thành bit tin tức ( điều chế ) truyền Ở lớp vật lý hệ thống CDMA 2000 gồm đường xuống (Forward Link ) va đường lên (Reverse Link )để đảm bảo truyền nhận thông tin trạm gốc di động Sơ đồ đa truy nhập MC CDMA (CDMA đa sóng mang) Độ rộng băng tần (MHz) 1,25/5/10/15/20 Tốc độ chip (Mcps) 1.2288/3.6864/7.2738/11.0592/14.7456 Độ dài khung 5/20ms Điều chế ĐX/ĐL QPSK/BPSK Trải phổ ĐX/ĐL QPSK/OCQPSK(HPSK) Đồng BTS Đồng Bảng 1: Các thông số kênh vật lý CDMA 2000 II CÁC KĨ THUẬT LỚP VẬT LÝ CỦAHỆ THỐNG CDMA 2000 MÃ HÓA KÊNH 1.1 MÃ HÓA CRC Mã khối mã phát hiệu chỉnh số giới hạn lỗi mà không cần phát lại Trong hệ thống thông tin di động CDMA dùng mã vòng CRC (Cyclic Redundance Page Giao diện vô tuyến hệ thống CDMA 2000 Check) để tính kiểm tra dư vòng hay để chị thị chất lượng khung khung tin Mã vòng tập mã khối tuyến tính, mã hoá đặc trưng tạo mã k bít thông tin vào mã hoá cho từ mã n bít, n-k bít thông tin kiểm tra CRC bổ xung vào k bit đầu vào mã hoá có tỉ lệ Rc=k/n mã từ mã rút từ hai đa thức: Là đa thức tạo mã g(D) bậc n-k đa thức tin a(D) D toán tử trễ Từ mã tính toán sau: D n−k • • Nhân đa thức tin a(D) với ( D)n −k Chia tích a nhận cho đa thức tạo mã để phần dư b(D) • Kết hợp phần dư với tích ta từ mã sau:c(D)=a(D) D n−k +b(D) Trong hệ thống thông tin di động CDMA2000 đa thức sau tạo mã để tính toán CRC là: gCRC ( D) = D + D + D + D + o gCRC ( D) = D + D + D + D + D + o (1.1) gCRC12 ( D) = D12 + D11 + D10 + D + D8 + D + D + o 1.2 MÃ XOẮN Dữ liêụ vào lưu giữ đệm có độ dài xác định Lối tổ hợp liệu vào liệu đệm, việc mã hoá tiến hành liên tục theo bước dịch dòng liệu mà không theo cụm mã khối Trong mã xoắn khối n bít mã tạo không phụ thuộc vào k bit tin đầu mà phụ thuộc vào bít tin khối trước Mã xoắn xác định thông số sau: • • Tỉ lệ mã r=k/n Độ dài hữu hạn K (phụ thuộc vào số phần tử nhớ ghi dịch tạo nên mã hoá) Page Giao diện vô tuyến hệ thống CDMA 2000 Mỗi mã xoắn gồm ghi dịch tạo thành từ phần tử nhớ, đầu phần tử nhớ cộng với theo quy luật định để tạo nên chuỗi mã, sau chuỗi ghép xen với để tạo nên chuỗi mã đầu ra, mã xoắn sử dụng CDMA 2000  Bộ mã xoắn r=1/2,K=9, g0=[753], g1=[ 561]  Bộ mã xoắn r=1/3, K=9, g0=[557], g1=[663], g2=[711]  Bộ mã xoắn r=1/4,K=9, g0=[765], g1=[671],g2=[513], g3=[473] (1.2) Bộ mã xoắn: Hình : Bộ mã hóa xoắn với tỷ lệ r=1/4 k=9 Hình sơ đồ mã xoắn (4,1,8) tương ứng với tỉ lệ mã hoá 1/4 độ dài hạn chế Các kết nối từ tầng FF đến cộng modul tương ứng xác định đa thức sinh Mỗi cộng có đa thức sinh tương ứng Trong đa thức sinh bit ‘0’ biểu thị kết nối, bit ‘1’ biểu thị có kết nối BỘ LẶP KÝ HIỆU Bộ lặp có nhiệm vụ cân tốc độ truyền cho kênh lưu lượng có tốc độ bit khác cách cho phép tận dụng khoảng trống khoảng dừng đàm thoại để làm giảm tốc độ liệu vào từ 9600 bps 1200bps khoảng thời gian trống Page Giao diện vô tuyến hệ thống CDMA 2000 Tốc độ liệu vào bps 9600 4800 2400 1200 14400 7200 3600 1800 Rate set Rate set Tốc độ lặp Tốc độ kí hiệu bps Đường xuống/ đường lên 19200/28800 19200/28800 19200/28800 19200/28800 28800/28800 28800/28800 28800/28800 28800/28800 Không lặp Lặp lần ( kí hiệu) Lặp lần (4 kí hiệu ) Lặp lần ( kí hiệu) Không lặp Lặp lần ( kí hiệu) Lặp lần (4 kí hiệu ) Lặp lần ( kí hiệu) Bảng : Bộ lặp ký hiệu BỘ ĐAN XEN KHỐI Bộ đan xen khối có chức làm rời rạc chuỗi kí hiệu làm cho chuỗi kí hiệu không liên tục với Do truyền kí hiệu đc cắt thành cụm riêng biệt đầu thu cụm đc sửa lỗi , tín hiệu thu có lỗi thấp Input Data 1,2,3,4,….,60 Ouput Data 1,13,25,37,…48,60 Data Input 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Data Output MÃ TRẢI PHỔ ĐỊNH KÊNH VÀ MÃ NGẪU NHIÊN NHẬN DẠNG NGUỒN PHÁT 4.1 TẠO MÃ WALSH Các hàm Walsh tạo ma trận cuông đặc biệt gọi ma trận Hahamard Các ma trận chứa hàng toàn số “0” hàng lại có số số “1 ” số số “0” Hàm Walsh cấu trúc có độ dài khối N= Page 2j ( j số nguyên dương ) Giao diện vô tuyến hệ thống CDMA 2000 Các tổ hợp mã hàng ma trận hàm trực giao xác đinh theo mà trận Hadamard sau :  HN H2N =   HN 0 0 H2 =  ÷ 0 1 H1 = HN  ÷ HN  (4.1) H 64 CDMA 2000 1x cấu hình RC1 RC2 sử dụng ma trận W0 đánh số từ Các mã W63 đến Đối với cấu hình lại CDMA 2000 1x sử dụng ma trận Wi Hadamard khác để tạo mã Walsh 1≤ i ≤ N N