Công nghệ w CDMA và giải pháp nâng cấp từ mạng GSM lên w CDMA

Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, lời em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo Khoa Khoa Học Công Nghệ Trường Đại học Phan Châu Trinh, người dạy dỗ, trang bị cho em kíến thức bổ ích bốn năm học vừa qua Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Phạm Văn Tuấn, người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt thời gian làm đồ án Nhân dịp em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè, người thân cổ vũ, động viên tiếp thêm cho em nghị lực để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn ! Hội An, ngày tháng 05 năm 2012 Sinh viên thực Lê Thị Phương Thảo SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan : Những nội dung luận văn em thực hướng dẫn trực tiếp thầy TS Phạm Văn Tuấn Mọi tham khảo dùng luận văn trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian, địa điểm công bố Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, Em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Sinh viên: Lê Thị Phương Thảo SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA MỞ ĐẦU Giới thiệu bối cảnh đề tài Cùng với phát triển ngành công nghệ điện tử, tin học công nghệ thông tin di động năm qua phát triển mạnh mẽ cung cấp loại hình dịch vụ đa dạng đáp ứng nhu cầu ngày cao người sử dụng Kể từ đời thông tin di động phát triển qua nhiều hệ đánh dấu bước ngoặc lớn công nghệ Trong kỷ 21, giới chứng kiến bùng nổ nhu cầu truyền thông không dây số lượng, chất lượng loại hình dịch vụ Tuy nhiên, theo đánh giá cơng nghệ truyền thơng khơng dây thời q chậm khơng đáp ứng yêu cầu dịch vụ đặc biệt dịch vụ truyền số liệu đa phương tiện Điều đòi hỏi nhà khai thác phải có công nghệ truyền thông không dây nhanh tốt Để đáp ứng yêu cầu người ta tiến hành nghiên cứu hệ thống thông tin di động hệ ba Công nghệ truyền thông không dây hệ ba liên quan đến cải tiến thực lĩnh vực truyền thông không dây cho điện thoại liệu thông qua chuẩn chuẩn Công nghệ nâng cao chất lượng thoại, dịch vụ liệu hỗ trợ truyền thông đa phương tiện đến thiết bị không dây Hệ thống W-CDMA phát triển hệ thống thông tin di động hệ hai sử dụng công nghệ TDMA GSM, PDC, IS-136 W-CDMA sử dụng công nghệ CDMA cho hệ thống thơng tin di động tồn giới, thực tiêu chuẩn hóa giao diện vơ tuyến cơng nghệ truyền thơng khơng dây Trước đó, mạng thông tin di động Việt Nam sử dụng công nghệ GSM, nhiên mạng GSM không đáp ứng yêu cầu dịch vụ đòi hỏi chất lượng dịch vụ ngày cao người sử dụng Do việc nghiên cứu triển khai mạng thông tin di động hệ ba W-CDMA điều tất yếu Xuất phát từ suy nghĩ nên em định chọn đề tài: " Công nghệ WCDMA giải pháp nâng cấp mạng GSM lên W-CDMA" SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Mục đích ý nghĩa Đề tài với mục đích nghiên cứu tìm hiểu đưa giải pháp quy hoạch thiết kế chi tiết hệ thống vô tuyến W-CDMA thực tế với Đề tài tổng quan truy nhập vô tuyến W-CDMA phương pháp nâng cấp lên mạng W-CDMA từ mạng GSM , lý thuyết quy hoạch hệ thống truy nhập WCDMA kỹ thuật thiết kế vùng phủ sóng, thiết kế lưu lượng ứng dụng cụ thể mơ hình quy hoạch vào Nhiệm vụ thực đề tài Trong tương lai gần mạng 4G dựa hai công nghệ LTE ( tiền 4G) OFDM sẻ ứng dụng rộng rãi, việc nâng cấp mạng có sẵn W-CDMA hồn tồn có thể, sẻ hướng phát triển đắn đề tài Hướng phát triển tóm tắt chương 4.1 Hướng phát triển Trong tương lai gần mạng 4G dựa hai công nghệ LTE ( tiền 4G) OFDM sẻ ứng dụng rộng rãi, việc nâng cấp mạng có sẵn W-CDMA hồn tồn có thể, sẻ hướng phát triển đắn đề tài 4.2 Tóm tắt chương Nội dung đồ án gồm chương : Chương Tổng quan thơng tin di động Chương trình bày tổng quan q trình phát triển hệ thống thơng tin di động cần thiết việc xây dựng hệ thống thông tin di động hệ ba Chương Giới thiệu GSM W-CDMA Trình bày kiến trúc mạng GSM , giới thiệu công nghệ thông tin di động hệ WCDMA kỹ thuật GSM,W-CDMA Chương Giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Các giải pháp kỹ thuật nâng cấp mạng GPRS & EDGE lên W-CDMA.Giới thiệu dịch vụ vơ tuyến gói chung (GPRS) dịch vụ vơ tuyến gói chung nâng cao (EDGE) Các giải pháp kỹ thuật bước tiến triển từ GSM sang GPRS hiệu đạt Chương Mô hệ thống thông tin trải phổ SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THƠNG TIN DI ĐỘNG 1.1.Lịch sử phát triển Thơng tin di động đời vào cuối năm 1940, hệ thống thơng tin di động điều vận Đến thông tin di động trải qua nhiều hệ Thế hệ thứ hệ thông tin di động tương tự sử dụng công nghệ truy cập phân chia theo tần số (FDMA) Tiếp theo hệ hai hệ hệ triển khai số quốc gia giới Q trình phát triển hệ thống thơng tin di động giới thể hình (1.1), cho thấy phát triển hệ thống điện thoại tổ ong (CMTS : Cellular Mobile Telephone System) nhắn tin (PS : Paging System) tiến tới hệ thống chung toàn cầu tương lai Các hệ thống hình hệ thống điển hình SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Năm 81 90 Năm Mỹ 81 90 AMPS Mỹ CMTS CMTS Châu Âu NMT45 NMT45 Nhật NTT Nhật NTT IS-54B NAMP ETAC SS IS-54B TACS K GSM ETAC he S #i NMT900 GSM Kh NMT900 e CT-2 #1 CT-2 PS POCSAG TDMDP DCH IS-136 DPCCH IS-95 IS-136 CDMAK IS-95 he #14 NAMP S AMPS TACS 2000 NTT Mới Hoa tiêu JTACS PCN DEC PCN DKhe #0 2000 U M CDMA T S I M T 0 I EC PDC PDC NJTAC S PHS P P L M T S TFCI PHS JTACS Tkh NJTAC ERMES Số FBI = S e liệ 25 Cuộc gọi gói FLEX 1.2.Thơng tin di động hệ haiTCP ERMES u 60 Ndatin di động S POCSAG chi hệFLEX Hình 1.1 Quá trình phát triển thống thông Thông tin di động hệNhai hệ thống thông tin di động số Sự đời p,bit pilot giới ta 10 tin di động tương tự bước phát triển thông tin di động số thay cho thông bit N 2kTFCI lớn, việc thống bit đưa dịch vụ với chất lượng 90 số hóa giúp cho hệbit cao, dung lượng lớn mà giá thành (kvà kích thước giảm Sự khác 2000 NFBI=bit cấu hình hệ thống số hệ0 thống tương tự phương pháp truyền dẫn tiếng … 81 bit nói thủ tục xâm nhập TrongNcác TPC 6)hệ thống số, tín hiệu thoại điều chế xung Năm mã thành PCM 64kbps Tuy nhiên truyền dẫn vô tuyến với tốc độ, kênh thoại chiếm độ rộng băng tần lớn hệ thống tương tự - nghĩa việc sử n di động giớiNTT dụng băng tần hiệu ĐểMới cải thiện hiệu sử dụng băng tần tiếng nói nén xuống 10kbps mà không ảnh hưởng đến chất lượng nhờ sử dụng điều chế QPSK SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Một số ưu mà công nghệ 2G 2.5G đạt : - Cải thiện dịch vụ liên quan đến truyền số liệu nén số liệu người sử dụng, số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD), dịch vụ vô tuyến gói đa (GPRS) - Cải thiện kỹ thuật liên quan đến dịch vụ thoại codec tiếng tồn tốc cải tiến, codec đa tốc độ thích ứng khai thác tự đầu cuối codec tiếng - Bổ sung dịch vụ : chuyển hướng gọi, hiển thị tên chủ gọi, chuyển giao gọi… - Cải thiện dịch vụ tin ngắn móc nối SMS, mở rộng bảng chữ cái, mở rộng tương tác SMS… - Tăng cường cơng nghệ SIM, dịch vụ tính cước đa dạng Hỗ trợ dịch vụ mạng thông minh CAMEL, tương tác với hệ thống vệ tinh định tuyến 1.3.Thông tin di động hệ ba 3G, công nghệ truyền thông không dây hệ ba Công nghệ liên quan đến cải tiến thực lĩnh vực truyền thông không dây cho điện thoại liệu thông qua chuẩn chuẩn Mục tiêu trước mắt tăng tốc độ bit truyền từ 9.5Kbps lên 2Mbps Theo đánh giá cơng nghệ truyền thơng khơng dây thời chậm Trong số lượng thiết bị cầm tay thiết kế để truy cập Internet gia tăng, yêu cầu đặt phải có cơng nghệ truyền thông không dây nhanh tốt Công nghệ nâng cao chất lượng thoại, dịch vụ liệu hỗ trợ việc gửi nội dung video multimedia đến thiết bị cầm tay điện thoại thông minh Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng dịch vụ thông tin di động, từ đầu năm đầu thập kỹ 90 người ta tiến hành nghiên cứu hoạch định hệ thống thông tin di động hệ ba ITU-R tiến hành cơng tác tiêu chuẩn hóa cho hệ thống thơng tin di động tồn cầu IMT-2000 Nó cung cấp nhiều loại hình dịch vụ bao gồm dịch vụ thoại số liệu tốc độ cao, video truyền Tốc độ cực đại người sử dụng lên đến 2Mbps Người ta tiến hành SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA nghiên cứu hệ thống vô tuyến hệ thứ tư có tốc độ lên đến 32Mbps Hệ thống thơng tin di động hệ ba xây dựng sở IMT – 2000 với tiêu chí sau : - Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2GHz với đường lên có dải tần 18852025MHz đường xuống có dải tần 2110-2200MHz - Là hệ thống thơng tin di động tồn cầu cho loại hình thơng tin vơ tuyến, tích hợp mạng thơng tin hữu tuyến vô tuyến, đồng thời tương tác với loại dịch vụ viễn thông - Hệ thống thông tin di động 3G sử dụng môi trường khai thác khác - Có thể hỗ trợ dịch vụ : Môi trường thông tin nhà ảo (VHE – Vitual Home Environment) sở mạng thông minh, di động cá nhân chuyển mạch toàn cầu; Đảm bảo chuyển mạng quốc tế; Đảm bảo dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho thoại, số liệu chuyển mạch theo kênh số liệu chuyển mạch theo gói - Dể dàng hỗ trợ dich vụ xuất Các hệ thống thông tin di động hệ hai phát triển thông dụng : GSM, cdmaOne (IS-95), TDMA (IS-136), PDC Trong trình thiết kế hệ thống thông tin di động hệ ba, hệ thống hệ hai quan chuẩn hóa vùng xem xét để đưa đề xuất tương thích CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ GSM VÀ W-CDMA SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA 2.1.GSM 2.1.1.Lịch sử phát triển Năm 1982, CEPT (Hiệp hội bưu viễn thơng châu Âu) bắt đầu đưa chuẩn viễn thông kỹ thuật số châu Âu băng tần 900MHz, tên GSM (Global System for Mobile communication – hệ thống thông tin di động tồn cầu) Năm 1986, CEPT lập nhiều phòng thử nghiệm Paris để lựa chọn công nghệ truyền phát Cuối kỹ thuật đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) đa truy cập phân chia theo tần số lựa chọn (FDMA) Hai kỹ thuật kết hợp để tạo nên công nghệ phát cho GSM Các nhà khai thác 12 nước châu Âu ký ghi nhớ Memorandum of Understanding (MoU) tâm giới thiệu GSM vào năm 1991 Cho đến mạng thông tin di động GSM hệ thống sử dụng phổ biến giới Hiện mạng GSM hoạt động ba băng tần 900, 1800, 1900MHz Chuẩn GSM 900MHz gọi phiên P-GSM (Primary-GSM) Để tăng dung lượng băng tần dần mở sang 1800MHz 1900MHz gọi phiên mở rộng (E-GSM) 2.1.2 Đặc điểm GSM thiết kế độc lập với hệ thống nên hoàn toàn không phụ thuộc vào phần cứng, mà tập trung vào chức ngôn ngữ giao tiếp hệ thống - GSM với tiêu chuẩn thơng số tồn Châu Âu mới, giải hạn chế dung lượng Thực chất dung lượng tăng – lần nhờ việc sử dụng tần số tốt kỹ thuật ô nhỏ, số thuê bao phục vụ tăng lên - Lưu động hồn tồn tự động, người sử dụng dịch vụ đem máy di động sử dụng nước khác Hệ thống tự động cập nhật thơng tin vị trí Người sử dụng gọi nhận gọi đến mà người gọi khơng biết vị trí Ngồi tính lưu động quốc tế, tiêu chuẩn GSM cung cấp số tính thơng tin tốc độ cao, faxcimile dịch vụ thông báo ngắn Các máy điện thoại di động ngày nhỏ tiêu thụ công suất hệ SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA trước chúng - Tiêu chuẩn GSM thiết kế để kết hợp với ISDN tương thích với mơi trường di động Nhờ tương tác hai tiêu chuẩn đảm bảo - Ở GSM việc đăng ký thuê bao ghi module nhận dạng thuê bao SIM (Subscribe Identity Module) Card thuê bao sử dụng với máy Hệ thống kiểm tra đăng ký thuê bao card không bị lấy cắp Quá trình tự động thực thủ tục nhận thực thông qua trung tâm nhận thực - Tính bảo mật tăng cường nhờ việc sử dụng mã số để ngăn chặn hoàn toàn việc nghe trộm vô tuyến Ở nước điều kiện tương đối tốt, chất lượng tiếng GSM ngang với hệ thống tương tự Tuy nhiên, điều kiện xấu tín hiệu yếu hay nhiễu giao thoa nặng, GSM có chất lượng vượt trội 2.1.3.Kiến trúc hệ thống GSM 2.1.3.1.Kiến trúc mạng Hệ thống GSM chia thành hệ thống trạm gốc BSS (Base Station Subsystem) hệ thống chuyển mạch NSS (Network and Switching Subsystem) Mỗi hệ thống nói chứa số khối chức năng, thực tất chức hệ thống Các khối chức thực thiết bị phần cứng khác SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 10 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Hình 3.3 Cấu trúc hệ thống cdma 2000 1x EV DO Xa 1xEV-DV, 3xRTT kênh 3,75MHz phổ 5MHz - 1,25 MHz lại dùng cho dải tần bảo vệ Có số kịch hoạt động cho phổ 10MHz, 15MHz, 20 MHz Hình so sánh kích thước kênh tốc độ chip UMTS CDMA 1x 3x Hình 3.4 Băng thơng tốc độ chip UMTS cdma 1x, 3xRTT SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 43 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA KẾT LUẬN Rõ ràng có khơng tới hệ thống vô tuyến di động 3G Và rõ ràng IMT-2000 đông đảo chấp nhận Tuy nhiên, tính khơng tương thích cơng nghệ 3G, việc thiếu phổ tần, thiếu ứng dụng thiết bị 3G đặt số vấn đề cần giải Từ quan điểm công nghệ, WCDMA cdma2000 sử dụng kỹ thuật trải phổ rộng Tuy nhiên, chúng có cấu trúc kênh, mã chip, tốc độ chip thủ tục đồng hoá khác Cần có thời gian để hài hồ trở ngại công nghệ Để giải vấn đề phổ toàn cầu tốn nhiều thời gian Cuối cùng, cần có nhiều dịch vụ để thu hút khách hàng Chúng ta thấy phổ biến email tin nhắn PDA điện thoại di động Giờ cần loạt ứng dụng đa phương tiện đòi hỏi phải có tốc độ liệu 3G Hình 3.5 Cấu trúc hệ thống GPRS Bước cải tiến GSM thành Tốc độ liệu nâng cao cho phát triển GSM hay toàn cầu (EDGE), tăng tốc độ liệu lên tới 384kbit/s với khe thời gian Thay 14,4kbit/s cho khe thời gian, EDGE đạt tới 48kbit/s cho khe SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 44 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA thời gian ý tưởng EDGE sử dụng phương pháp điều chế gọi 8PSK EDGE phương thức nâng cấp hấp dẫn mạng GSM u cầu phần mềm nâng cấp trạm gốc Nó khơng thay hay nói tồn với phương pháp điều chế khóa dịch tối thiểu Gaussian (GMSK), sử dụng GSM, nên thuê bao tiếp tục sử dụng máy di động cũ khơng cần cung cấp chất lượng dịch vụ tốt Xét khía cạnh kỹ thuật, cần giữ lại GMSK cũ 8PSK có hiệu vùng hẹp, với vùng rộng cần GMSK Nếu EDGE sử dụng với GPRS kết hợp gọi GPRS nâng cấp (EGPRS), kết hợp EDGE HSCSD gọi ECSD SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 45 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA CHƯƠNG MÔ PHỎNG HỆ THỐNG THÔNG TIN TRẢI PHỔ TRONG W-CDMA 4.1.Giới thiệu chương Trong phần ta khảo sát hệ thống SSSA (Spread Spectrum Simulation Application) ứng dụng tương tác cho phép người sử dụng lựa chọn tín hiệu âm đầu vào (đã ghi trước) xem xử lý, truyền nhận mô trải phổ chuỗi trực tiếp trải phổ nhảy tần Nó thiết kế để cung cấp cho người sử dụng tổng quan hệ thống trải phổ DSSS, FHSS cách mô tả thành phần hệ thống nói chung Và qua đó, kỹ thuật trải phổ (DSSS FHSS) ta kết hợp với phương pháp điều chế tín hiệu, đồ án sử dụng phương pháp điều chế QPSK, BPSK FSK với tín hiệu đầu vào tín hiệu tín hiệu có nhiễu (ở đồ án đề cập đến nhiễu nhiệt) Từ ta đánh giá nhận xét kỹ thuật trải phổ kết hợp với kiểu điều chế Chương trình bày vấn đề sau:  Sơ đồ khối tổng quát  Giao diện hệ thống ứng dụng trải phổ  Kết qua chương trình mơ phỏng, nhận xét đánh giá SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 46 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA 4.2.Sơ đồ khối tổng qt Hình 4.1 Sơ đồ khối mơ hệ thống thông tin trải phổ Khối Microphone : để thâu file âm mở file âm có sẵn, sau kích continue để tiếp tục Hình 4.2 khối microphone Khối spread : Trong khối này, tạo ma trận hadamard có kích cỡ phù hợp chọn ngẫu nhiên hàng để tạo mã walsh Sau đó, mở rộng nhân với tín hiệu đầu vào để tạo tín hiệu trải phổ Ngồi ra, khối cho phép hiển thị dạng sóng tín hiệu vào tín hiệu trải phổ, hiển thị (có thể thay đổi) hệ số trải phổ, mã walsh Trong phần mô này, ta xem xét hai kỹ thuật trải phổ DSSS DS/FH SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 47 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Hình 4.3 khối spread Khối ADC : Trong khối ADC này,8000 mẫu voice data nhân 2-bit mã walsh tạo thành 16000 mẫu đầu vào ADC Sau đó, nén theo Mu-law compression algorithm tạo 16000 mẫu tín hiệu nén.Tiếp theo chuyển thành 16000 mẫu nén chuẩn,rồi lượng tử thành 16000 giá trị lượng tử nhân với bit cần cho giá trị lượng tử cộng thêm 16000 mẫu liệu lưỡng cực (+1,-1) Kết quả, 80000 bit thông tin nhị phân Hình 4.4 khối ADC SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 48 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Khối modulation : Thực điều chế hiển thị dạng sóng tín hiệu Tại thời điểm mơ phỏng, tín hiệu đầu vào biểu diễn liệu nhị phân bit nhị phân điều chế phương pháp điều chế số mô cụ thể Trong mô đồ án đề cập xem xét phương pháp điều chế số QPSK, BPSK FSK Hình 4.5 khối modulation Khối SRRC filter #1 (square root raised cosine filter): Đây khối cuối bên phát thành phần cấu trúc lọc tầng (đầu lọc đầu vào lọc kia,thành phần thứ hai lọc bên thu) Dữ liệu nhị phân tín hiệu biểu diễn sóng mang hình sin Ở hiển thị bit tín hiệu đầu vào SRRC filter dùng hệ thống trải phổ thực giới để chắn không phát rộng mức ưu tiên cần thiết Hình 4.6 Khối SRRC filter #1 SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 49 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Khối SRRC filter #2 (square root raised cosine filter): Đây khối bên nhận Nó sửa lại biên độ tín hiệu thay đổi lọc phát Hình 4.7 Khối SRRC filter #2 Khối demodulation : thực giải kiểu điều chế bên phát hiển thị dạng sóng tín hiệu Hình 4.8 Khối demodulation Khối DAC : Dữ liệu số nhị phân vào khối DAC chuyển thành liệu lượng tử, sau chuyển thành dạng số nguyên, cho qua Mu-law expansion để giải nén Kết ta tín hiệu tương tự SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 50 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Hình 4.9 Khối DAC Khối despread : Đây khối cuối bên nhận, thực giải trải phổ hiển thị dạng sóng Hình 4.10 Khối despread Khối speaker : hiển thị dạng sóng nghe âm tín hiệu đầu vào đầu (có thể lưu âm nhận được) Hình 4.11 Khối speaker SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 51 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA 4.4.Tiến trình mơ kết 4.4.1.Tiến trình mơ Để chạy mơ phỏng, ta đánh lệnh ‘sssa(800)’ sổ command matlab Lệnh gọi file sssa.m tạo giao diện tương tác Tiếp tục, ta kích vào khối microphone để tạo hộp thoại cho phép ta thâu file audio, mở file audio thâu sẵn Nếu chọn file audio có sẵn sau chọn ta nghe thử, kích nút continue để tiếp tục Khi kích continue chương trình tiếp tục gọi file spread.m để thực trải phổ Ở cuối file này, gọi file adc.m để tiếp tục thực chuyển đổi tương tự sang số Cứ vậy, khối trước thực xong gọi khối sau để khối sau tiếp tục xử lý mơ hồn thành Ở phần mô ta mô hệ thống trường hợp tín hiệu vào kênh truyền khơng có nhiễu.Và thay đổi thành phần hệ thống để có cấu hình mô sau: DSSS-BPSK,DSSS-QPSK,DS/FHBPSK,DS/FH-QPSK,DS/FH-FSK noise_power = [1.1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.01] ; u = re_noise; trans_carrier_filtered = trans_carrier_filtered + + sqrt(noise_power(1,u))*randn(length(trans_carrier_filtered),1); 4.4.2.Kết mơ Tín hiệu vào kênh truyền khơng nhiễu Khi thực mơ với tín hiệu kênh truyền khơng nhiễu kết ta thu cho dù phương pháp trải phổ kiểu điều chế tín hiệu ta thu khả quan, chất lượng âm rõ Và phần mô ta đánh giá sơ bộ, cảm tính âm hình ảnh dạng sóng tín hiệu vào tín hiệu tất cấu hình mơ Kết ta thấy, cấu hình cho chất lượng tốt cấu hình DS/FH-FSK SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 52 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Hình 4.12 Dạng sóng tín hiệu vào mô HTTT trải phổ KẾT LUẬN Trước bùng nổ nhu cầu truyền thông không dây số lượng, chất lượng loại hình dịch vụ, cơng nghệ GSM phát triển để hỗ trợ đáp ứng Tuy nhiên, tốc độ mạng GSM thời q chậm khơng đáp ứng được, điều đòi hỏi nhà khai thác phải có cơng nghệ truyền thơng khơng dây nhanh tốt Việc sử dụng hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao (HSCSD) nâng tốc độ liệu mạng GSM lên đến 57.6KBps, nhiên cơng nghệ chưa đáp ứng thích đáng yêu cầu mặt kỹ SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 53 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA thuật Giải pháp GPRS, EDGE mạng GSM sau nâng cấp lên W-CDMA giải pháp khả thi thích hợp với nước phát triển nước ta tận dụng sở hạ tầng mạng GSM đồng thời tiến lên 3G Dịch vụ vơ tuyến gói chung GPRS tạo tốc độ cao chủ yếu nhờ vào kết hợp khe thời gian, nhiên kỹ thuật dựa phương thức điều chế GMSK nên hạn chế tốc độ truyền Giải pháp dịch vụ vơ tuyến gói chung nâng cao EDGE khắc phục hạn chế cách thay phương thức điều chế GMSK 8PSK, điều giúp nâng cao tốc độ mạng GPRS lên đến lần Khó khăn chủ yếu liên quan đến kỹ thuật vô tuyến máy đầu cuối việc thay đổi kỹ thuật điều chế Tuy nhiên EDGE hoạt động dựa trên sở chuyển mạch kênh chuyển mạch gói hạn chế tốc độ 384KBps nên khó khăn việc ứng dụng dịch vụ đòi hỏi việc chuyển mạch linh động tốc độ truyền liệu lớn Lúc giải pháp đưa nâng cấp lên hệ thống WCDMA Việc nâng cấp hệ thống thông tin di động lên hệ ba đáp ứng yêu cầu Trong tương lai, mà công nghệ 3G không đáp ứng yêu cầu cơng nghệ thơng tin di động hệ tư giải pháp với tốc độ lên tới 34Mbps Điểm mấu chốt thông tin di động hệ tư thay đổi phương pháp đa truy cập kinh điển phương pháp đa truy cập cho hiệu suất cao phương pháp đa truy cập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA), đa truy cập phân chia theo hội (ODMA) Trong khn khổ đề tài em tìm hiểu tổng qt giải pháp nâng cấp mạng GSM lên W-CDMA Do có nhiều chuẩn nâng cấp nhiều giải pháp nâng cấp tập đồn viễn thơng khác nên đề tài đưa bước lộ trình nâng cấp kiến trúc hệ thống kỹ thuật vô tuyến số sở lý thuyết mà sâu vào giải pháp chi tiết SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 54 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] bưu Nguyễn Phạm Anh Dũng Thông tin di động hệ (2 tập).Nhà xuất điện, 2001 [2] LGIC - Tổng cục bưu điện.Thông tin di động (2 tập) [3] Vũ Đức Thọ.Thông tin di động số Cellular Nhà xuất giáo dục, 1997 [4] Trịnh Quốc Bảo, ”Công nghệ CDMA ứng dụng công nghệ CDMA thông tin di động” Nguyễn Văn Thuận,”Hệ thống thông tin di động WCDMA”, học viện [5] cơng nghệ bưu viễn thơng -2004 [6] Đỗ Quốc Trinh-Vũ Thanh Hải, “Kỹ thuật trải phổ ứng dụng”, học viện kỹ thuật quân sự-2006 [7] [8] Nguyễn Phạm Anh Dũng,”Bài giảng công nghệ 3G WCDMA UMTS” Nguyễn Quốc Bình-Nguyễn Huy Quân (dịch),”Các hệ thống thơng tin trình bày thơng qua sử dụng matlab”,học viện kỹ thuật quân sự-2003 SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 55 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài : Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp GSM lên W-CDMA Công nghệ W-CDMA hệ trở thành công nghệ tiên tiến tạo nhiều hội phát triển cho ngành viễn thông Trong bối cảnh hội nhập nước ta, việc nắm bắt triển khai công nghệ cần thiết Với đồ án này, em vào tìm hiểu công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên GPRS Đồ án thực nghiên cứu hoàn thành vấn đề lý thuyết sau: - Tìm hiểu trình phát triển hệ thống thông tin di động - Mô tả tổng quan mạng thông tin di động W-CDMA - Phân tích cấu trúc phần cứng mạng W-CDMA - Tìm hiểu thủ tục chuyển giao mềm điều khiển cơng suất WCDMA - Phân tích u cầu nguyên tắc thực quy hoạch mạng W-CDMA ứng với đặc trưng, cấu trúc địa lý vùng cụ thể - Phân tích giải pháp nâng cấp từ GSM lên GPRS Từ vấn đề trên, đồ án tiến hành đưa mơ hình lý thuyết công nghệ mạng W-CDMA,các biện pháp nâng cấp chạy mơ chương trình Visua Basic để xây dựng mơ hình giao diện rỏ phương nâng cấp từ GSM lên W-CDMA SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 56 Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA SV :Lê Thị Phương Thảo Lớp : 08DT trang 57 ... thiệu GSM W-CDMA Trình bày kiến trúc mạng GSM , giới thiệu công nghệ thông tin di động hệ WCDMA kỹ thuật GSM ,W-CDMA Chương Giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Các giải pháp kỹ thuật nâng cấp mạng. .. Thảo Lớp : 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA MỞ ĐẦU Giới thiệu bối cảnh đề tài Cùng với phát triển ngành công nghệ điện tử, tin học công nghệ thông tin di động... 08DT trang Công nghệ W-CDMA giải pháp nâng cấp từ GSM lên W-CDMA Mục đích ý nghĩa Đề tài với mục đích nghiên cứu tìm hiểu đưa giải pháp quy hoạch thiết kế chi tiết hệ thống vô tuyến W-CDMA thực