Phần này đồ án trình bày kết quả mô phỏng đường lên cho hệ thống WCDMA ở điều kiện kênh khác nhau. Kết quả mô phỏng bao gồm tỷ lệ BER/Tỷ lệ lỗi khung (FER) theo Eb/N0 , và BER với số lượng nhiễu thay đổi.
Hình 3.22 cho thấy đường cong BER theo Eb/N0 với số lượng các người dùng gây
nhiễu khác nhau. Hệ số trải phổ ở kênh số liệu là 32. Các kênh mô phỏng là kênh trong nhà và kênh ngoài trời A cho xe cộ. Độ phân giải chương trình mô phỏng là 5 mẫu trên chip. Giả sử các tín hiệu thu được từ tất cả người dùng ở trạm gốc có công suất như nhau, hay điều khiển công suất là hoàn hảo.
Hình 3.22. Khảo sát BER theo Eb/N0 ở WCDMA đường lên cho kênh trong nhà. (Hệ số trải phổ của người dùng là 32. Số lượng nguồn gây nhiễu từ 0 đến 12)
Hình 3.23. Khảo sát BER theo Eb/N0 ở WCDMA đường lên cho kênh xe cộ A ngoài trời. (Hệ số trải phổ của người dùng là 32. Số lượng nguồn gây nhiễu từ 0
đến 12)
Ta có thể thấy rằng hệ thống bị giới hạn về nhiễu khi số lượng người dùng gây nhiễu tăng lên (Khi số nguồn nhiễu tăng thì BER giảm theo SNR, nó thể hiện rõ tính hợp lý của chương trình mô phỏng)s. Điều này được mong đợi ở bất kỳ hệ thống truyền thông nào sử dụng CDMA cho kỹ thuật đa truy nhập.
Hình 3.24. Khảo sát BER theo số nguồn nhiễu ở WCDMA đường lên cho kênh trong nhà (Eb/N0 = 12 dB)
Hình 3.25. BER theo số nguồn nhiễu ở đường lên WCDMA cho kênh xe cộ ngoài trời A (Eb/N0 = 12 dB)
Ta có thể quan sát từ các hình này để thấy rằng khi tải trọng của hệ thống đạt đươch 50%, thì tỷ lệ BER đạt đến 10% và tỷ lệ này rõ ràng là không được chấp nhận. Tuy nhiên khi dùng mã sửa lỗi và kỹ thuật phân tập ăng-ten, thì cải thiện được tỷ lệ BER.
3.5. Kết luận
Trên đây đã thực thi chương trình mô phỏng tín hiệu theo đặc điểm lớp vật lý của hệ thống WCDMA (IMT-2000). Số liệu được truyền dẫn dựa theo từng khung qua một kênh biến đổi theo thời gian. Tín hiệu truyền đi bị sửa đổi sai bởi nhiễu đa truy nhập (MAI). Tín hiệu thêm nữa cũng bị sửa đổi sai bởi AWGN ở phía trước của máy thu. Máy thu RAKE phân tập kết hợp đơn giản được sử dụng ở phía thu..
Bộ mô phỏng đã phát triển có thể trở thành một công cụ có giá trị để nghiên cứu hiệu năng của hệ thống WCDMA dưới nhiều điều kiện khác nhau. Ví dụ như bộ mô phỏng có thể được sử dụng để nghiên cứu kỹ thuật phân tập ăng-ten ở phía thu. Bộ mô phỏng rất mềm dẻo và nó có thể dễ dàng tạo ra các sửa đổi cần thiết để hợp thành mô hình kênh thống kê phức đuợc dựa trên đo kiểm và nghiên cứu hiệu năng của WCDMA dưới điều kiện kênh di động thực tế.
KẾT LUẬN
Được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo ThS. Nguyễn Viết Đảm và nỗ lực của bản
thân, trong khuôn khổ đồ án này, em đã trình bày những vấn đề chủ yếu về tổng quan về
hệ thống WCDMA lớp vật lý của WCDMA và Cấu trúc máy thu Rake cho WCDMA.
Hiện nay, hệ thống WCDMA vẫn là một vấn đề rộng và tương đối mới vì trên thực
tế hệ thống này c đang triển khai ở Việt Nam. Mong rằng trong một tương lai không xa nữa WCDMA sẽ sớm được triển khai ở Việt Nam rộng rãi . Trên thế giới việc nghiên cứu các thế hệ tiếp theo 3G cũng đã được thực hiện. Ở một số quốc gia họ tuyên bố có thể triển khai lên 4G hay xa hơn nữa. Nên ở Việt Nam thậm chí có thể bỏ qua triển khai 3G, tuy nhiên việc nghiên cứu hệ thống này có một ý nghĩa quan trọng, then chốt
Bộ mô phỏng sử dụng một máy thu Rake đơn giản để tận dụng lợi ích từ phân tập thời gian. Thuộc tính không gian của môi trường đa đường có thể là nguồn tài nguyên khác của phân tập. Ăng-ten thích ứng được sử dụng ở phía thu để tận dụng ưu điểm của hệ số phân tập. Bộ mô phỏng có thể được sử dụng để nghiên cứu hệ số phân tập của các thuật toán phân tập khác nhau. Máy thu Rake kết hợp không gian-thời gian hay máy thu Rake 2-D đã đuợc đưa ra để kết hợp kỹ thuật phân tập không gian và thời gian ở máy thu. Bộ mô phỏng đã sửa đổi sao cho một số lượng lớn các khung được truyền thay vì chỉ truyền một khung ở một thời điểm.
Để hoàn thiện được đồ án, em đã nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các
thầy cô, gia đình và bạn bè, đặc biệt là của thầy giáo THS.Nguyễn Viết Đảm.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày.... tháng... năm 2010
Sinh viên thực hiện
Ammaline Khaosaoth
Tài liệu tham khảo
Tài liệu tiếng Việt:
1.TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động thế hệ 3”, Trung Tâm thông Tin Bưu Điện, Nhà xuất bản Bưu Điện, 2001.
2.TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động thế hệ 3”, Giáo trình, Học viện CN BCVT, 2004.
3.Ths. Nguyễn Viết Đảm, “Mô phỏng hệ thống viễn thông và ứng dụng Matlab”, Nhà xuất bản Bưu Điện, 2007.
Tài liệu tiếng Anh:
1.Harri Holma and Antti Toskala, “WCDMA For UMTS- Radio Access For Third Generation Mobile Communications”, Third Edition, John Wiley & Sons, 2004. 2. “WCDMAsim- The WCDMA Simulat or User’s Manual”, Virginia Polytechnic