Nghiên cứu ứng dụng công nghệ wcdma trong thông tin di động

MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng MẠNG THÔNG TIN 1.1 Tổng quan thông tin di động 1.1.2 Sự phát triển mạng thông tin số 1.1.3 Các phƣơng pháp truy nhập mạng thông tin số 1.2 Giới thiệu công nghệ CDMA 1.2.1 Thủ tục thu/phát tin hiệu 1.2.2 Các đặc tính CDMA 1.2.3 Bảo mật gọi 13 1.2.4 Chuyển giao CDMA 13 1.2.5 Tách tín hiệu thoại 14 1.2.6 Tái sử dụng tần số vùng phủ sóng 14 1.2.7 Gía trị Eb/No thấp chống lỗi Eb/No 15 1.2.8 Dung lƣợng mềm 15 1.2.9 Bƣớc tiến công nghệ CDMA băng rộng 16 1.2.10 Các công nghệ giao diện vô tuyến 3G WCDMA 17 Chƣơng KỸ THUẬT TRẢI PHỔ 19 2.1 Giới thiệu kỹ thuật trải phổ 19 2.2 Hệ thống trải phổ trực tiếp DS/SS 19 2.2.1 Các hệ thống DS/SS-BPSK 20 2.2.2 Các hệ thống DS/SS-QPSK 24 2.3 Hệ thống nhẩy tần (FH/SS) 27 2.3.1 Các hệ thống FH/SS nhanh 28 2.3.2 Hệ thống FH/SS nhanh 34 2.4 Hệ thống nhảy thời gian (TH/SS) 36 2.5 Đồng mã hệ thống thông tin trải phổ 37 Chƣơng ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CDMA TRONG 40 THÔNG TIN DI ĐỘNG 40 3.1 Điều khiển công suất 40 3.1.1 Điều khiển mạch vòng hở kênh hƣớng lên 46 3.1.2 Điều khiển công suất mạch vịng kín kênh hƣớng lên 47 3.1.3 Điều khiển công suất kênh hƣớng xuống 49 3.2 Dung lƣợng 50 3.2.1 Dung lƣợng cƣc đƣờng truyền hƣớng xuống 52 3.2.3 Tích cực thoại 56 3.2.4 Can nhiễu 57 3.2.5 Tăng ích dải quạt hố 57 3.2.6 Phân tích tắc nghẽn 58 3.2.7 Phân tích tắc nghẽn mềm CDMA 59 3.3 Chuyển giao 63 3.3.1 Chuyển giao mềm mềm 65 -1- 3.3.2 Chuyển giao cứng 67 3.4 Đặc tính điều chế chuyển kênh 68 3.4.1 Tín hiệu kênh CDMA hƣớng lên 68 3.4.2 Kênh truy nhập kênh lƣu lƣợng hƣớng lên 74 3.4.3 Tín hiệu kênh CDMA hƣớng xuống 77 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 BẢNG VIẾT TẮT CÁC TỪ TIẾNG ANH…………………………………84 CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN………………………………………… 86 CÁC BẢNG BIỂU TRONG ĐỒ ÁN……………………………………….88 -2- MỞ ĐẦU Cùng với phát triển nghành công nghệ nhƣ điện tử, tin học, công nghệ viễn thông năm vừa qua phát triển mạnh mẽ cung cấp ngày nhiều loại hình dịch vụ đa dạng, an tồn, chất lƣợng cao đáp ứng ngày tốt yêu cầu khách hàng Thế kỷ 21 chứng kiến bùng nổ thơng tin vơ tuyến tin tức di động đóng vai trị quan trọng Nhu cầu thông tin ngày tăng số lƣợng, chất lƣợng loại hình dịch vụ, điều thúc đẩy giới phải tìm kiếm phƣơng thức thông tin Và công nghệ CDMA trở thành mục tiêu hƣớng tới lĩnh vực thông tin di động giới Hiện nay, mạng thông tin di động Việt Nam sử dụng công nghệ GSM, nhiên tƣơng lai mạng thông tin không đáp ứng đƣợc nhu cầu thơng tin di động, việc nghiên cứu triển khai mạng thông tin di động CDMA điều tất yếu Xuất phát từ suy nghĩ nhƣ nên em định chọn đề tài: " Công nghệ CDMA ứng dụng công nghệ CDMA thông tin di động" Nội dung đồ án gồm có chƣơng Chƣơng I Tổng quan mạng thông tin di động công nghệ CDMA Chƣơng III Kỹ thuật trải phổ Chƣơng III Ứng dụng thông tin di động thông tin di động Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, em cố gắng nhiều nhƣng trình độ có hạn nên khơng thể tránh khỏi sai sót, em mong nhận đƣợc phê bình, hƣớng dẫn giúp đỡ Thầy cô, bạn bè Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình PGS.TS Ngyễn Hoa Lƣ , Thầy cô khoa ĐTVT Trƣờng Đại học Vinh giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Vinh, ngày 24 tháng năm 2011 Sinh viên thực LÊ VĂN HOÀNG -3- Chương TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG VÀ CÔNG NGHỆ CDMA 1.1 Tổng quan thông tin di động Toàn vùng phục vụ hệ thống điện thoại di động Cellular đƣợc chia thành nhiều vùng phục vụ nhỏ, có dạng tổ ong hình lục giác Trong cell có trạm gốc BTS ( Base Transceiver Station ) BTS liên lạc vô tuyến với tất máy thuê bao di động MS ( Mobile Station) có mặt cell MS di động cell phải đƣợc chuyển giao để làm việc với BTS liền kề mà vùng phủ sóng mà khơng làm gián đoạn gọi Hình 1.1 đƣa mạng điện thoại di động tổ ong bao gồm trạm gốc (BTS) Vùng phục vụ BTS đƣợc gọi cell nhiều cell đƣợc kết hợp lại thành vùng phục vụ hệ thống PSTN mạng điện thoại Công cộng Trung tâm chuyển mạch di động I Trung tâm chuyển mạch I Hình 1.1 Hệ thống điện thoại di động -4- HỆ THỐNG CHUYỂN MẠCH ISDN PSPDN CSPDN OSS BSS PSTN PLMN MS HỆ THỐNG TRẠM GỐC Kết nối gọi truyền dẫn tin tức Hình 1.2 Cấu trúc mạng thông tin số Hệ thống khai thác vùng định vị Do yêu cầu quản lý nhiều mặt MS mạng di động Cellular dẫn đến sở liệu lớn Bộ ghi định vị thƣờng trú HLR chứa thông tin thuê bao nhƣ dịch bảo dƣỡng OSS không thuộc thành phần mạng thơng tin di động nhƣng liên quan chặt chẽ với mạng trạm di động MS thuộc ngƣời sử dụng Trong BSS có điều khiển trạm gốc BSC điều khiển nhóm BTS chức nhƣ chuyển giao điều khiển công suất Trong SS, trung tâm chuyển mạch PLMN, gọi tắt tổng đài di động MSC phục vụ nhiều BSC hình thành cấp quản lý vùng lãnh thổ gọi vùng phục vụ MSC bao gồm nhiều vụ mà thuê bao lựa chọn thơng số nhận thực Vị trí thời MS đƣợc cập nhật qua ghi định vị tam trú VLR đƣợc chuyển đến HLR Trung tâm nhận thực AUC có chức cung cấp cho HLR thơng số nhận thực khoá mật mã Mỗi MSC có VLR Khi MS di động vào vùng phục vụ MSC VLR yêu cầu HLR cung cấp số liệu MS đồng thời VLR thơng báo cho HLR biết -5- MS nói vùng phục vụ VLR có đầy đủ thông tin để thiết lập gọi theo yêu cầu ngƣời sử dụng Một MSC đặc biệt (gọi MSC cổng) đƣợc PLMN giao cho chức kết nối PLMN với mạng cố định 1.1.1 Sự phát triển mạng thông tin số Hệ thống điện thoại di động thƣơng mại đƣợc đƣa vào dùng sử dụng băng tần 150 MHz Saint Louis - Mỹ vào năm 1946 với khoảng cách kênh 60 KHz số lƣợng kênh bị hạn chế đến Năm 1948, hệ thống điện thoại di động hoàn toàn tự động đời Richmond Indiana Từ năm sáu mƣơi kênh thông tin di động có dải thơng tần số 30 kHz với kỹ thuật FM băng tần 450MHz đƣa hiệu suất sử dụng phổ tần lên gấp lần so với cuối chiến II Quan niệm Cellular đời từ cuối năm bốn mƣơi với Bell Thay cho mô hình phát quảng bá với cơng suất lớn ăng ten cao cell có diện tích bé có máy phát BTS công suất nhỏ Khi cell cách khoảng cách đủ xa sử dụng lại tần số Từ năm bảy mƣơi, hệ thống Cellular kỹ thuật tƣơng tự đời, tần số điều chế 850MHz, FM Tƣơng ứng sản phẩm thƣơng mại AMPS đời năm 1983 Đến đầu năm chín mƣơi loạt hệ thống đời nhƣ TACS, NMTS, NAMTS, Tuy nhiên, nhu cầu phát triển hệ thống cũ không đáp ứng đƣợc u cầu ngày tăng thơng tin di động hệ thứ hai đời sử dụng kỹ thuật số với ƣu điểm vƣợt trội Hệ thống thông tin di động Cellular hệ thứ hai có tiêu chuẩn chính: GSM, IS-5, JDC Thế hệ ba năm sau thập kỷ chín mƣơi kỹ thuật số với CDMA TDMA cải tiến -6- 1.1.2 Các phương pháp truy nhập mạng thông tin số Ở giao diện vô tuyến MS BTS liên lạc với sóng vơ tuyến Do tài nguyên tần số có hạn mà số lƣợng th bao lại khơng ngừng tăng lên nên ngồi việc sử dụng lại tần số, cell số kênh tần số đƣợc dùng chung theo kiểu trung kế Hệ thống trung kế vô tuyến hệ thống vô tuyến có số kênh sẵn sàng phục vụ số ngƣời dùng Xử lí trung kế cho phép tất ngƣời dùng sử dụng chung cách trật tự số kênh có hạn biết xác suất thuê bao lúc cần kênh thấp Phƣơng thức để sử dụng chung kênh gọi đa truy nhập Hiện nay, ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp truy cập kênh vật lý: + FDMA: Đa truy cập phân chia theo tần số Phục vụ gọi theo kênh tần số khác + TDMA: Đa truy cập phân chia theo thời gian Phục vụ gọi theo khe thời gian khác + CDMA: Đa truy cập phân chia theo mã Phục vụ gọi theo chuỗi mã khác + PDMA: Đa truy cập phân chia theo cực tính Phục vụ gọi theo phân cực khác sóng vơ tuyến + SDMA: Đa truy cập phân chia theo không gian Phục vụ gọi theo các anten định hƣớng búp sóng hẹp 1.2 Giới thiệu cơng nghệ CDMA Lý thuyết CDMA đƣợc xây dựng từ năm 1950 đƣợc áp dụng thông tin quân từ năm 1960 Cùng với phát triển công nghệ bán dẫn lý thuyết thông tin năm 1980, CDMA đƣợc thƣơng mại hoá từ phƣơng pháp thu GPS Ommi-TRACS, phƣơng -7- pháp đƣợc đề xuất hệ thống tổ ong Qualcomm - Mỹ vào năm 1990 CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ nên nhiều ngƣời sử dụng chiếm kênh vơ tuyến đồng thời tiến hành gọi Những ngƣời sử dụng nói đƣợc phân biệt lẫn nhờ dùng mã đặc trƣng khơng trùng với Kênh vơ tuyến đƣợc dùng lại cell toàn mạng, kênh đƣợc phân biệt nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên Một kênh CDMA rộng 1,23 MHz với hai dải biên phòng vệ 0,27 MHz, tổng cộng 1,77 MHz CDMA dùng mã trải phổ có tốc độ cắt (chip rate) 1,2288 MHz Dòng liệu gốc đƣợc mã hoá điều chế tốc độ cắt Tốc độ tốc độ mã đầu (mã trải phổ giả ngẫu nhiên, PN Pseudonoise: giả tạp âm) máy phát PN Một cắt phần liệu mã hóa qua cổng XOR Để nén phổ trở lại liệu gốc máy thu phải dùng mã trải phổ PN xác nhƣ tín hiệu đƣợc xử lý máy phát Nếu mã PN máy thu khác không đồng với mã PN tƣơng ứng máy phát tin tức khơng thể thu nhận đƣợc Trong CDMA trải phổ tín hiệu phân bố lƣợng tín hiệu vào dải tần rộng phổ tín hiệu gốc phía thu, phổ tín hiệu lại đƣợc nén trở lại phổ tín hiệu gốc 1.2.1 Thủ tục thu/phát tin hiệu 1/ Tín hiệu số liệu thoại (9,6 Kb/s) phía phát đƣợc mã hố, lặp, chèn đƣợc nhân với sóng mang f o mã PN tốc độ 1,2288 Mb/s (9,6 Kb/s x 128) 2/ Tín hiệu đƣợc điều chế qua lọc băng thơng có độ rộng băng 1,25 MHZ sau phát qua anten 3/ đầu thu, sóng mang mã PN tín hiệu thu đƣợc từ anten đƣợc đƣa đến tƣơng quan qua lọc băng thông độ rộng băng 1,25 MHz số -8- liệu thoại mong muốn đƣợc tách để tái tạo lại số liệu thoại nhờ sử dụng tách chèn giải mã Hình 1.3: Sơ đồ phát/thu CDMA 10KHz 1.25 MHz 1.25 MHz Phổ băng tần rộng 10KHz Bộ tƣơng quan Tách chèn giải mã Sóng mang Sóng mang Tạp âm nén Giao thoa Tạp âm khác Tạp âm ngƣời dùng khác 1.2.2 Các đặc tính CDMA a.Tính đa dang phân tập Trong hệ thống điều chế băng hẹp nhƣ điều chế FM analog sử dụng hệ thống điện thoại tổ ong hệ tính đa đƣờng tạo nên nhiều fading nghiêm trọng.Tính nghiêm trọng vấn đề fading đa đƣờng đƣợc giảm điều chế CDMA băng rộng tín hiệu qua đƣờng khác đƣợc thu nhận cách độc lập Fading đa đƣờng loại trừ hồn tồn đƣợc với tƣợng fading đa đƣờng xảy liên tục giải điều chế khơng thể xử lý tín hiệu thu cách độc lập đƣợc Phân tập hình thức tốt để làm giảm fading, có loại phân tập theo thời gian, theo tần số theo khoảng cách -9- * Phân tập theo thời gian đạt đƣợc nhờ sử dụng việc chèn mã sửa sai * Hệ thống CDMA băng rộng ứng dụng phân tập theo tần số nhờ việc mở rộng khả báo hiệu băng tần rộng fading liên hợp với tần số thƣờng có ảnh hƣởng đến băng tần báo hiệu (200 -300) KHz * Phân tập theo khoảng cách hay theo đƣờng truyền đạt đƣợc theo phƣơng pháp sau: + Thiết lập nhiều đƣờng báo hiệu (chuyển vùng mềm) để kết nối máy di động đồng thời với nhiều BS + Sử dụng môi trƣờng đa đƣờng qua chức trải phổ giống nhƣ thu quét thu nhận tổ hợp tín hiệu phát với tín hiệu phát khác trễ thời gian + Đặt nhiều anten BS Hai cặp anten thu BS, thu đa đƣờng kết nối với nhiều BS (chuyển vùng mềm) Các loại phân tập để nâng cao hoạt động hệ thống CDMA đƣợc hình 1.2 đƣợc tóm tắt nhƣ sau: Mật độ công suất thu đƣợc Phân tập theo thời gian Phân tập theo tần số Phântập tập theo theo Phân khoảngcách cách khoảng Hình 1.4 Các trình phân tập CDMA Phân tập anten dễ dàng áp dụng hệ thống FDMA TDMA Phân tập theo thời gian đƣợc áp dụng cho tất hệ thống số có tốc độ mã truyền dẫn cao với thủ tục sửa sai yêu cầu - 10 - Chuỗi PN dẫn đƣờng đƣợc lặp lại 26.66 ms ( 215/1228800 s ) Nó đƣợc lặp lại xác 75 lần giây Kênh hƣớng lên I Q CDMA đƣợc đối chiếu với điều chế QPSK bù nhƣ hình 4.20 Kênh Q Kênh I Hình 3.12 Trải phổ trực giao kênh CDMA hƣớng lên 3.4.2 Kênh truy nhập kênh lưu lượng hướng lên a/ Kênh truy nhập 96 bit 20ms Các bít cuối 88 BIT Các bit thơng tin Các bit cuối Hình 3.13 Cấu trúc khung kênh truy nhập + Thời gian hàng - Khung kênh truy nhập bắt đầu thời gian hệ thống bội số nguyên lần 20 ms + Tốc độ điều chế -cố định 4800 b/s - 74 - + Kênh CDMA hƣớng lên bao gồm 32 kênh truy nhập từ tới 31, kênh đƣợc hỗ trợ kênh nhắn tin Mỗi kênh truy nhập liên quan tới kênh nhắn tin kênh CDMA hƣớng xuống Cấu trúc kênh CDMA xuống đƣợc mô tả phần sau: b/ Kênh lưu lượng hướng lên + Kênh lƣu lƣợng hƣớng lên đƣợc truyền theo tốc độ thay đổi 9600, 4800, 2400, 1200 b/s Tất khung đƣợc truyền liên tiếp với khung dài 20 ms cấu trúc khung đƣợc trình bày hình 3.14 Các bít thơng tin F F T 20ms Hình 3.14 Cấu trúc kênh lƣu l ƣợng hƣớng xuống Trong hình 3.14, phần bit thơng tin (I), thị chất lƣợng khung (F) phần bit cuối (T) đƣợc qui định cấu hình nhƣ bảng 4.5 phù hợp với tốc độ truyền dẫn Bảng 3.5 Cấu hình bit khung kênh lƣu lƣợng hƣớng lên Biểu thức sau biểu thức tạo bit thị chất lƣợng khung g(x) = x12 + x11 + x10 + x9 + x8 + x4 + x + (trƣờng hợp 9600 b/s) (4.44) - 75 - g(x) = x8 + x7 + x4 + x3 + x + (trƣờng hợp 4800 b/s) (3.35) Khởi tạo kênh lƣu lƣợng hƣớng lên Đƣợc sử dụng để chiếm dụng kênh lƣu lƣợng lên trạm gốc Khởi tạo khung với 192 bit tốc độ 9600 b/s Kênh lƣu lƣợng hƣớng lên rỗng Đây hoạt động để giữ hàm đa thức sử dụng dịch vụ lựa chọn chƣa sử dụng Số liệu kênh lƣu lƣợng rỗng có cấu hình khung mƣời sáu số liên tiếp theo sau tám số tốc độ 1200 bit/s Bit thông tin chuẩn thời gian Phần bit thông tin (172 bit) đƣợc sử dụng để cung cấp dung lƣợng truyền cho lƣu lƣợng sơ cấp báo hiệu lƣu lƣợng thứ cấp Lƣu lƣợng báo hiệu đƣợc truyền thông qua số liệu"trắng chùm", lƣu lƣợng báo hiệu dùng chung khung với lƣu lƣợng sơ cấp MM: mode trộn,kiểu ghép kênh TM :mode lƣu lƣợng ST : Lƣu lƣợng thứ cấp,lƣu lƣợng thứ cấp TT : Loại lƣu lƣợng PT : Lƣu lƣợng sơ cấp Hình 3.15 Phần bit thông tin cho lƣu l ƣợng sơ cấp thứ cấp Cấu trúc bit năm bit thông tin khác mơ tả hình 3.23 đƣợc sử dụng cho máy di động Chuẩn thời gian đƣợc thiết lập máy di động Thời gian tạo thiết bị đa luồng tới sớm đƣợc sử dụng cho trình giải điều chế Chuẩn thời gian đƣợc coi kênh lƣu lƣợng xuống đƣợc sử dụng nhƣ thời gian truyền kênh lƣu lƣợng lên Chuẩn thời gian đƣợc coi nhƣ kênh nhắn tin đƣợc sử dụng nhƣ thời gian truyền cho truy nhập - 76 - 3.4.3 Tín hiệu kênh CDMA hướng xuống Kênh hƣớng xuống ghép phân chia theo mã bao gồm kênh mã nhƣ tín hiệu dẫn đƣờng, tín hiệu kênh truy nhập ghép phân chia theo mã đồng xuống (Sync), kênh nhắn tin (1-7), kênh lƣu lƣợng xuống Mỗi kênh số đƣợc thực trực giao 64 hàm mã hố Walsh sau đƣợc triển khai thành cặp trực giao chuỗi PN tốc độ chip khơng đổi 1.2288 mega mã/giây Hình 4.11 cho thấy ví dụ việc truyền kênh CDMA hƣớng xuống từ trạm gốc Mỗi kênh lƣu lƣợng bao gồm số liệu lƣu lƣợng kênh phụ điều khiển nguồn máy di động a/ Kênh CDMA hướng xuống Cấu trúc kênh dẫn đƣờng, kênh đồng bộ, kênh nhắn tin, kênh lƣu lƣợng hƣớng xuống đƣợc trình bày hình 4.24 Trong hình này, hai phần điều chế triển khai trực giao đƣợc trình bày dƣới dạng biểu đồ tốc độ số liệu đầu vào nhƣ sau: Kênh dẫn đƣờng gửi toàn '0' với tốc độ 19.2 kb/s Kênh đồng hoạt động với tần số không đổi 1200 b/s Kênh nhắn tin hỗ trợ cho tốc độ số liệu cố định 9600, 4800, 2400 b/s Kênh lƣu lƣợng hƣớng xuống hỗ trợ cho hoạt động với tốc độ số liệu khác nhƣ 9600, 4800, 2400, 1200 b/s b/ Điều chế Điều chế kênh o dẫn đƣờng không thực việc sửa lỗi trƣớc truyền Kênh nhận bit triển khai thành 64 bit mã Walsh Tốc độ số liệu từ 19,2 kb/s nâng lên thành 1.2288 Mc/s Các biến số điều chế kênh đồng bộ, kênh nhắn tin, kênh lƣu lƣợng hƣớng xuống đƣợc trình bày tƣơng ứng bảng 3.6, 3.7 Kênh đồng bộ, kênh nhắn tin, kênh lƣu - 77 - Hình 3.16 Cấu trúc kênh CDMA hƣớng xuống lƣợng hƣớng xuống đƣợc mã hoá trƣớc truyền Tốc độ mã hoá chồng nửa chiều dài nén ghi - 78 - Bảng 3.6 Các tham số điều chế kênh đồng * Lặp lại ký hiệu mã ký hiệu điều chế c/ Lặp ký hiệu mã Việc lặp cho kênh nhắn tin kênh lƣu lƣợng hƣớng xuống phụ thuộc tốc độ số liệu kênh Tốc độ số liệu thấp yêu cầu số lần lặp nhiều để tạo tốc độ ký hiệu điều chế 19,2 kb/s Mỗi ký hiệu mã hoá đƣợc lặp lại hai lần cho kênh đồng tốc độ ký hiệu điều chế 4800 ký hiệu/giây Số liệu 4800 ký hiệu/giây đƣợc điều chế hàm mã hoá Walsh W32, việc nhân bốn lần Nhƣ vậy, ký hiệu thành x 64= 256 mã/giây d/ Chèn khối Mục đích sử dụng chèn khối để tránh lỗi bùng nổ chuyển số liệu môi trƣờng pha đinh nhiều luồng e/ Đổi tần số liệu Đổi tần số liệu đạt đƣợc việc cộng modul ký hiệu đầu chèn với giá trị nhị phân chip PN mã hoá dài (242-1) Mặt nạ mã dài dành cho mục đích bí mật Thêm vào đó, sau chuyển qua hai giảm 10, tốc độ - 79 - số liệu mã hoá dài giảm xuống 800 Hz qua điều khiển thời gian MUX Các mạch đƣợc mơ tả hình 3.16 Tốc độ số liệu (bit/s) Tham số 9600 Đơn vị 4800 Tốc độ chip PN 1.2288 1.2288 Mc/s Tốc độ mã hoá 1/2 1/2 Bit/ký hiệu mã Lặp mã Ký hiệu điều chế/ký hiệu mã tốc độ ký hiệu điều 19,200 19,200 Ký hiệu/giây chế Chip PN/ký hiệu điều 64 64 Chip PN/ký hiệu điều chế 256 Chip PN/bit chế Chip PN/bit 128 Hình 3.16 Ngẫu nhiên hố định thời - 80 - f/ Kênh phụ điều khiển nguồn Kênh gửi bit '0' để thị cho máy di động tăng mức công suất trung bình tốc độ bit (ví dụ 800 b/s) 1.25 ms gửi bit '1' để giảm mức cơng suất cho phép có 16 điểm bắt đầu Mỗi vị trí tƣơng ứng với 16 ký hiệu điều chế sơ cấp Hình 4.26 thị giá trị lấy mẫu ngẫu nhiên vị trí bit điều khiển công suất Kênh lƣu lƣợng lên gửi ký hiệu Walsh 1.25 ms Trạm gốc đo chiều dài tín hiệu đổi chiều dài đo đƣợc thành bit điều khiển công suất, truyền nhƣ bit nhị phân (mức tới 15) việc đổi tần bit 23, 22, 21 20 Trong hình 4.26, giá trị bit 23, 22,21, 20 1011(2) (số thập phân 11) Điểm bắt đầu bit điều khiển nguồn thứ 11 1.25 ms khe thời gian thứ g/ Trải phổ trực giao Mỗi kênh mã kênh xuống truyền 64 hàm Walsh tốc độ chip không đổi 1.2288 Mc/s để thực kênh trực giao kênh ghép kênh truy nhập Kênh lƣu lƣợng hƣớng lên Kênh lƣu lƣợng hƣỡng xuống 1.25=24 mã điều chế Hình 3.17 Ngẫu nhiên hố vị trí bit điều khiển công suất - 81 - KẾT LUẬN Ngày công nghệ CDMA đƣợc ứng dụng rộng rãi sống có cơng nghệ dựa vào mà phát triển Do cơng nghệ CDMA đƣợc coi sở cho nhƣng công nghệ đời Trong thơng tin di động bên cạnh CDMA cịn có nhƣng cơng nghệ khác nhƣng đặc điểm bật khơng cơng nghệ có đƣợc Trong tƣơng lai cơng nghệ CDMA đƣợc phát triển ứng dụng rộng rãi thông tin di động - 82 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn mạng thơng tin di động số.Vũ Đức Thọ , nhà xuất giáo dục,1998 Lý thuyết ứng dụng trải phổ Học viện cơng nghệ bƣu viễn thông , 1999 3.Công nghệ ATM CDMA.LGIC, 1996 Tính tốn mạng thơng tin di động số cellular.Vũ Đức Thọ , nhà xuất giáo dục,1998 5.Thông tin di động, tập 1,2.Nguyễn Phạm Anh Dũng ,nhà xuất khoa học giáo dục,Hà Nội,1997 6.CDMA one CDMA 2000 Nhà xuát bƣu điện Hà Nội ,1997 - 83 - BẢNG TRA CỨU CÁC TỪ VIẾT TẮT AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại tiên tiến ARQ Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động ACCH Associated Control Channels Kênh điều khiển liên kết BCCH Broadcast Control Channel Kênh quảng bá điều khiển BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến gốc BHCA Busy Hour Call Attempts Gọi bận BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá C/I Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang nhiễu CCITT International Telegraph and Uỷ ban quốc tế điện thoại CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển trung tâm CODEC Code and DECode Mã hoá giải mã CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập chia theo mã DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển danh riêng DCE Data Communication Equipment Thiết bị truyền số liệu DTX Discontinuous Transmission Truyền phát gián đoạn DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối số liệu ETS European Telecommunications Tiêu chuẩn viễn thông châu Standard Âu European Telecommunications Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Standards Institute Âu ETSI FDMA Frequence Division FSK GSM Access Frequency Shift Keying Global System for Mobile Multiple Đa truy cập phân chia theo Khoá điều chế dịch tần Thơng tin di động tồn cầu Communication GOS Grade Of Service Cấp độ phục vụ GPS Global Position System Hệ thống định vị toàn cầu - 84 - IMSI International Mobile Subscriber Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế Identity ISDN Integrated Servive Digital Network Mạng số đa dịch vụ ITU International Telecommunication Liên đồn viễn thơng quốc Union tế MS Mobile Station Trạm di động MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động PAGCH Paging and Access Kênh chấp nhận truy cập nhắn tin PCH Paging Channel Kênh nhắn tin PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng thoại công cộng chuyển mạch RACH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên SACCH Slow Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết SCH Synchronization Channel Kênh đồng SDCCH Stand alone Dedicated Control Kênh điều khiển dành riêng TACH Traffic and Associated Channel Kênh lƣu lƣợng liên kết TCH Traffic Channel Kênh lƣu lƣợng TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TMN Telephone Management Network Mạng quản lý viễn thông UTC Universal Coordinated Time Thời gian hợp tác quốc tế - 85 - CÁC HÌNH VẼ TRONG ĐỒ ÁN H 1.1 Hệ thống điện thoại di động H 1.2 Cấu trúc mạng thông tin số H 1.3 Sơ đồ thu/phát CDMA H 1.4 Các trình phân tập CDMA H 1.5 IMT-2000 H 2.1 Sơ đồ khối máy phát DS/SS-BPSK H 2.2 Sơ đồ khối máy thu DS/SS-BPSK H 2.3 Mật độ phổ công suất H 2.4 Các dạng sống hệ thống DS/SS-QPSK H 2.5 Sơ đồ khối máy thu DS/SS-QPSK H 2.6 Biểu đồ tần số cho hệ thống FH điều chế FSK H 2.7 Sơ đồ cho hệ thống FH/SS H 2.8 Biểu đồ tần số cho hệ thống FH nhanh với điều chế M-FSK H 2.9 Biểu đồ tần số cho hệ thống FH chậm điều chế PSK số hai H 2.10 Hệ thống TH đơn giản H 2.11 Sơ đồ khối chức may thu DS/SS H 2.12 Sơ đồ khối chức máy thu DS/SS H 3.1 Điều khiển công suất CDMA H 3.2 Tác dụng điều khiển công suất kênh hƣớng lên H 3.3 Ảnh hƣởng tần số dung lƣợng H 3.4 Tích cực thoại H 3.5 Ảnh hƣởng nhiễu dung lƣợng H 3.6 Tăng ích giải quạt hố - 86 - H 3.7 So sánh vùng chuyển phần mềm chuyển phần cứng H 3.8 Bắt đầu chuyển giao mềm H 3.9 Qúa trình chuyển kênh CDMA hƣớng lên H 3.10 Mã hoá xoẵn H 3.11 Khung CDMA hƣớng lên H 3.12 Trải phổ giao kênh CDMA hƣớng lên H 3.13 Cấu trúc kênh truy nhập H 3.14 Cấu trúc kênh lƣu lƣợng hƣớng xuống H 3.15 Phần bit thông tin lƣu lƣợng sơ cấp thứ cấp H 3.16 Cấu trúc kênh CDMA hƣớng xuống H 3.17 Ngẫu nhiên hoá định thời - 87 - HỆ THỐNG BẢNG BIỂU B 3.1 Các tham số điều chỉnh kênh lƣu lƣợng hƣớng lên B 3.2 Các tham số điều chỉnh kênh truy nhập B 3.3 Cấu hình bit kênh lƣu lƣợng hƣớng lên B 3.4 Các tham số điều chỉnh kênh đồng B 3.5 Đổi tần số liệu - 88 - ... thơng tin di động, việc nghiên cứu triển khai mạng thông tin di động CDMA điều tất yếu Xuất phát từ suy nghĩ nhƣ nên em định chọn đề tài: " Công nghệ CDMA ứng dụng công nghệ CDMA thông tin di động" ... gồm có chƣơng Chƣơng I Tổng quan mạng thông tin di động công nghệ CDMA Chƣơng III Kỹ thuật trải phổ Chƣơng III Ứng dụng thông tin di động thông tin di động Trong trình làm đồ án tốt nghiệp, em... thơng tin Và cơng nghệ CDMA trở thành mục tiêu hƣớng tới lĩnh vực thông tin di động giới Hiện nay, mạng thông tin di động Việt Nam sử dụng công nghệ GSM, nhiên tƣơng lai mạng thông tin không đáp ứng