Nghiên cứu công nghệ truy nhập gói đường lên tốc độ cao-HSUPA

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHIÊN CƢ́U CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP GÓI ĐƢỜNG LÊN TỐC ĐỘ CAO-HSUPA NGUYỄN THỊ THU TRÀ Thái Nguyên, 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGHIÊN CƢ́U CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP GÓI ĐƢỜNG LÊN TỐC ĐỘ CAO-HSUPA Ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60 52 70 Học viên: Nguyễn Thị Thu Trà Ngƣời HD khoa học: PGS.TS Đỗ Xuân Tiến Thái Nguyên, 2011 iii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Học viên: Nguyễn Thị Thu Trà Lớp: Cao học - K12 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Xuân Tiến Ngày giao đề tài: 10 tháng 10 năm 2010 Ngày hoàn thành: 10 tháng 10 năm 2011 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN PGS.TS Đỗ Xuân Tiến Nguyễn Thị Thu Trà BAN GIÁM HIỆU KHOA SAU ĐẠI HỌC Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố một công trình khác (trừ phần tham khảo nêu rõ Luận văn) Tác giả Nguyễn Thị Thu Trà Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn v LỜI CẢM ƠN Tác gi ả xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Đỗ Xuân Tiến, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến trình viết hoàn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lòng biết ơn Thầy giáo, Khoa Sau đại học Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành Luận văn Do lực thân hạn chế nên Luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Nguyễn Thị Thu Trà Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn vi MỤC LỤC Trang Thuyết minh luận văn thạc sỹ kỹ thuật i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục các thuật ngữ viết tắt vii Danh mục các bảng biểu xii Danh mục các hình vẽ xiii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ý nghĩa đề tài Đối tượng, phương pháp, nội dung nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Lộ trì nh phát triển các hệ thống thông tin di động 1.1.2 Lịch trình phát triển mạng 3G WCDMA 1.1.3 Kiến trúc mạng WCDMA-R99 1.2 Giao diện vô tuyến mạng WCDMA-R99 1.2.1 Kiến trúc giao thức của giao diện vô tuyến 1.2.2 Các kỹ thuật chính ở giao diện vô tuyến 11 1.2.2.1 Các loại kênh WCDMA-R99 11 1.2.2.1.1 Kênh logic 11 1.2.2.1.2 Kênh truyền tải 12 1.2.2.1.3 Kênh vật lý 13 1.2.2.2 Trải phổ điều chế 13 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn vii 1.2.2.2.1 Trải phổ 13 1.2.2.2.2 Điều chế 17 1.2.2.3 Máy thu RAKE 17 1.2.2.4 Điều khiển công suất nhanh 17 1.2.2.5 Chuyển giao mềm 19 Chƣơng CÁC ĐẶC ĐIỂM TỔNG QUAN VỀ HSPA 2.1 Tổng quan về HSPA 20 2.1.1 Chuẩn hóa HSPA 3GPP 20 2.1.2 Thay đổi của HSPA so với R99 21 2.2 HSDPA 23 2.2.1 Truyền dẫn kênh chia sẻ 23 2.2.2 Lập lị ch phụ thuộc kênh 25 2.2.3 Điều khiển tốc độ điều chế bậc cao 27 2.2.4 HARQ với kết hợp mềm 27 2.2.5 Kiến trúc HSDPA 29 2.3 HSUPA 32 2.3.1 Kênh dành riêng tăng cường E-DCH 34 2.3.2 MAC-e xử lý lớp vật lý 39 2.3.3 Lập lị ch 42 2.3.4 HARQ với kết hợp mềm 44 2.3.5 Kiến trúc HSUPA 45 Chƣơng NGHIÊN CƢ́U CHI TIẾT VỀ HSUPA 3.1 ARQ LAI: Xử lý lớp vật lý 49 3.2 ARQ lai: Hoạt động giao thức 51 3.3 Giảm mào đầu đường lên (DTX) 52 3.4 Sắp xếp với HSUPA 54 3.5 Kênh liệu vật lý dành riêng E-DPDCH 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn viii 3.6 Kênh điều khiển vật lý dành riêng E-DPCCH 60 3.7 Kênh chỉ thị HARQ (E-HICH) 62 3.8 Kênh cho phép tương đối E-DCH (E-RGCH) 65 3.9 Kênh cho phép tuyệt đối E-DCH (E-AGCH) 67 3.10 Tính toán với HSUPA 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ix DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 1G First Generation Thế hệ thứ 2G Second Generation Thế hệ thứ hai 3G Third Generation Thế hệ thứ ba 3GPP 3rd Generation Partnership Project Dự án đối tác hệ ba ACP Automate Cell Planning Công cụ quy hoạch cell tự động AFP Automatic Frequency Planning AMC Adaptive modulation and coding Công cụ quy hoạch tần số tự động Mã hóa điều chế thích ứng AMPS Advanced mobile phone service AuC Authentication Center Dịch vụ điện thoại di động cải tiến Trung tâm nhận thực BG Border Gatway Cổng biên giới BLER Block Error Ratio Tỷ số lỗi khối BPSK Binary phase-shift keying Khóa dịch pha nhị phân BTS Base transceiver station Trạm thu phát gốc CCTrCH Kênh truyền tải hỗn hợp mã hóa CDMA Coded Composite Transport Channel Code Division Multiple Access CN Core Network Đa truy nhập phân chia theo mã Mạng lõi CPICH Common pilot channel Kênh hoa tiêu dung chung CQI Channel Quanlity Information Thông tin chất lượng kênh CS Circuit Switch DCH Dedicated Channel Khối chức chuyển mạch kênh Kênh dành riêng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn x DNO Dynamic Network Optimization Tối ưu mạng động DPCCH E-AGCH Dedicated Physical Control CHannel E-DCH Absolute Grant Channel Kênh điều khiển vật lý dành riêng Kênh cho phép tuyệt đối E-DCH E-DCH Enhanced Dedicated Channel Kênh dành riêng tăng cường E-DPCCH E-DCH Dedicated Physical Control Channel E-DCH Dedicated Physical Data Channel E- DCH HARQ Indicator Channel E-DCH Relative Grant Channel Kênh điều khiển vật lý dành riêng E-DCH Kênh liệu vật lý dành riêng E-DCH Kênh thị HARQ E-DPDCH E-HICH E-RGCH EDGE EIR Enhanced Data Rates for GSM Evolution Equipment Identity Register Kênh cho phép tương đối EDCH Giải pháp tăng cường tốc độ liệu cho GSM Bộ ghi nhận dạng thiết bị Frequency Division Multiple Access File Transfer Protocol Công suất phát xạ đẳng hướng hiệu dụng Kênh vật lý dành riêng phân đoạn Ghép kênh song công phân chia theo tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số Giao thức truyền tập tin GGSN Gateway Mobile services Switching Center Gateway GPRS Support Node Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động cổng Nút hỗ trợ cổng GPRS GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói chung GSM Global System for Mobile Hệ thống thông tin di động toàn Communication cầu Hybrid Automatic Repeat reQuest Yêu cầu lặp tự động lai EIRP F-DPCH FDD FDMA FTP GMSC HARQ Effective Isotropic Radiated Power Fractional- Dedicated Physical Channel Frequency Division Duplex Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ...ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGHIÊN CƢ́U CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP GÓI ĐƢỜNG LÊN TỐC ĐỘ CAO-HSUPA Ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60 52... hướng hiệu dụng Kênh vật lý dành riêng phân đoạn Ghép kênh song công phân chia theo tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số Giao thức truy n tập tin GGSN Gateway Mobile services Switching Center... station Trạm thu phát gốc CCTrCH Kênh truy n tải hỗn hợp mã hóa CDMA Coded Composite Transport Channel Code Division Multiple Access CN Core Network Đa truy nhập phân chia theo mã Mạng lõi CPICH