Kênh truy nhập và kênh lưu lượng hướng lên sau khi được cộng các bit chỉ thị chất lượng khung và các bit đuôi mã hóa được đưa vào bộ mã hóa xoắn. Hệ thống WCDMA sử dụng một hệ thống mã hóa xoắn khác trên đường truyền lên (máy di động tới trạm gốc). Vì máy di động có 1 công suất phát hạn chế nên đôi khi đường truyền lên có thể là đường truyền bị giới hạn. Do vậy, một mã xoắn hiệu suất cao hơn có tỷ lệ 1/3 và độ dài giới hạn K=9 được sử dụng. Trong trường hợp này 3 bít được tạo ra đối với mỗi bit đầu vào và tốc độ đầu ra gấp 3 lần tốc độ đầu vào.
Đa thức sinh cho 3 bít đầu ra là: g1(x) = x8+x7+x6+ x5+x3+x2+1 g2(x) = x8+x7+x4+x3+x+1 g3(x) = x8+x5+x2+x+1 C¸c ký hiÖu m∙ (§Çu ra) C¸c bit th«ng tin (§Çu vµo) g0 g1 g2 c0 c1 c2
Hình 3.14 Mã hóa xoắn trong hệ thống WCDMA (đường truyền lên)
Các bit của kênh truy nhập là 88 bit trên khung 20ms do đó nó có tốc độ là 4,4 kbit/s sau đó khung bản tin kênh truy nhập được cộng 8 bit đuôi chính là các bit mã hóa khối thêm vào được tốc độ mã hóa là 4,8 kbit/s. Sau khi sắp xếp thành khung bản tin chúng được đưa vào bộ mã hóa xoắn tốc độ 1/3. Để tăng tốc độ truyền và phù hợp với kênh truyền dẫn tín hiệu sau khi được mã hóa xoắn được nhóm thành các ký hiệu (symbol) có tốc độ là 14,4 ks/s.
Với kênh lưu lượng đường lên tương tự như kênh lưu lượng đường xuống chỉ khác ở chỗ kênh lưu lượng đường lên sử dụng mã xoắn có tốc độ 1/3 thay vì tốc độ 1/2 như ở trong kênh lưu lượng đường xuống vì vậy tốc độ ra của bộ mã hóa xoắn ở đây lần lượt là các tốc độ 28,8 ks/s hoặc 14,4 ks/s hoặc 7,2 ks/s hoặc 3,6 ks/s.
Mã xoắn tốc độ R=1/3 có chất lượng tốt hơn nhiều so với mã xoắn tốc độ 1/2, tại BER=10-3 thì tốc độ mã hóa R=1/3 tăng ích mã hóa cỡ 0,6dB so với mã R=1/2.
Nhận xét
Qua các quá trình khảo sát cũng như mô phỏng ta thấy hệ thống thông tin di động thế hệ 3 WCDMA trong trường hợp không sử dụng mã thì rất tồi tệ, còn trong trường hợp sử dụng mã thì chất lượng tăng lên rõ rệt. Vì vậy việc mã hóa kênh trong thông tin di động thế hệ 3 là rất quan trọng, đặc biệt khi tốc độ dữ liệu tăng cao. Lí do của việc sử dụng mã hóa “kép” (sử dụng cả mã khối và mã xoắn cho một khối thông tin) vì ta muốn sửa lỗi nếu có thể (mã hóa xoắn) và sau đó có thể nhận biết được (mã hóa khối) xem liệu thông tin nhận được có bị hỏng đến mức không dùng được hay không.
KẾT LUẬN
Hệ thống thông tin di động WCDMA đang phát triển mạnh mẽ với công nghệ kỹ thuật hiện đại và tiên tiến, đảm bảo tốc độ truyền dữ liệu cao để có thể cung cấp các dịch vụ băng rộng như: Thoại có hình, internet tốc độ cao, truyền dữ liệu với dung lượng và tốc độ lớn…cụ thể tùy theo tốc độ di chuyển và phạm vi hoạt động.
Vấn đề bảo mật thông tin và truyền tin tin cậy luôn là vấn đề quan trọng cùng đồng hành với sự phát triển của các mạng thông tin di động, sự cạnh tranh của các mạng di động luôn đặt mục tiêu đảm bảo chất lượng thông tin lên hàng đầu chỉ có như vậy mới thu hút được người sử dụng.
Do thời gian hạn chế và kiến thức bản thân có hạn nên đồ án không tránh khỏi có những sai sót. Em rất mong các thầy, cô và các bạn sinh viên quan tâm đến đề tài đóng góp ý kiến để đề tài hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn đặc biệt là thầy giáo Th.S Bùi Đình Thịnh đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Pts. Nguyễn Quốc Bình, “Tổng quan về thông tin di động – hệ thống điện thoại di động GSM”.
[2] Pts. Nguyễn Quốc Bình, “Giáo trình thông tin di động”.
[3] Nguyễn Thúy Vân, “Lý thuyết mã”,nhà xuất bản khoa học kỹ thuật Hà Nội ,1999
[4] Nguyễn Tùng Hưng, Doãn Đình Thanh, Đinh Thế Cường, Phạm Văn Bính, “Tính toán chất lượng của mã xắn nhị phân”,Tạp chí kỹ thuật Học viện kỹ thuật Quân sự, 2003
[5] http//www.ebook.com.vn.
[6] Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động thế hệ 3” Nhà xuất bản bưu điện, 2001.
CÁC TỪ VIẾT TẮT
ARQ Automatic Repeat Request: Yêu cầu lặp lại tự động. AWGN Additive White Gaussian Noise: Kênh nhiễu Gauss trắng APPA Posterior Probability: Xác suất Posterior
BCH Broadcast Channel: Kênh quảng bá. BER Bit Error Ratio: Tỷ số bit lỗi.
BPSK Binary Phase Shift Keying: Khóa dịch pha nhị phân. CDMA Code Division Multiple Access: Đa truy cập chia theo mã. CN Core Network: Mạng lõi.
CR Chip Rate: Tốc độ chip.
CS Circuit Switch: Chuyển mạch kênh.
DTCH Dedicated Traffic Chanel: Kênh lưu lượng riêng. FACH Forward Access Chanel: Kênh truy nhập đường xuống. FER Frame Error Rate: Tỉ lệ lỗi khung.
FDD Frequency Division Duplex: Ghép kênh song công phân chia theo tần số.
FDMA Frequence Division Multiple Access: Đa truy cập phân chia theo tần số
GSM Global System for Mobile Communication: Thông tin di động toàn cầu
GPRS General Packet Radio Services: Dịch vụ vô tuyến gói chung. HLR Home Location Register: Thanh ghi định vị thường trú.
HSCSD Hight Speed Circuit Switched Data: Hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao.
I Interleaver: Bộ chèn.
IMT-2000 International Mobile Telecommunication: Tiêu chuẩn thông tin di động toàn cầu.
IMSI International Mobile Subscriber Identity: Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế.
ITU International Telecommunication Union: Hiệp hội viễn thông quốc tế.
ISDN Integrated Servive Digital Network: Mạng số đa dịch vụ. LLR Log likelihodd Ratio: Tỉ số tin cậy.
MAP Maximum A Posteriori: Xác suất lớn nhất của 1 bit nào đó được truyền dựa trên tín hiệu nhận được.
ML Maximum Likelihood: Khả năng xảy ra lớn nhất.
MSC/VLR Mobile Services Switching Center/Visitor Location Register): Tổng đài (MSC) và cơ sở dữ liệu (VLR)
MS Mobile Station: Trạm di động.
MSC Mobile Service Switching Center: Tổng đài di động.
NSS Network and Switching Subsystem: Hệ thống chuyển mạch PCCC Parallel Concatenated Convolutional Code: Mã tích chập kết
nối song song.
PiCH Pilot Channel: Kênh hoa tiêu.
PLMN Public Land Mobile Network: Mạng di động mặt đất công cộng.
PN Pseudo Noise: Tạp âm giả ngẫu nhiên.
PSTN Public Switched Telephone Network: Mạng chuyển mạch thoại công cộng.
RACH Random Access Channel: Kênh truy cập ngẫu nhiên. RRC Radio Resource Control: Điều khiển tài nguyên vô tuyến. RSC Recursive Systemtic Convolutional Code: Mã tích chập hệ
thống đệ quy.
SCCC Serial Concatenated Convolutional Code : Mã tích chập kết nối nối tiếp.
SCH Synchronization Channel: Kênh đồng bộ. TCH Traffic Channel: Kênh lưu lượng.
SNR Signal to Noise Ratio: Tỉ số tín hiệu / nhiễu.
SOVA Soft Viterbi Algorithm: Thuật toán Viterbi quyết định mềm. TDMA Time Division Multiple Access: Đa truy cập phân chia theo
thời gian
TDD Time Division Duplex: Ghép song công phân chia thời gian. UE User Equipment: Thiết bị người sử dụng
UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network: Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu.
UMTS Universal Mobile Telecommunnication System. VA Viterbi Algorithm: Thuật toán Viterbi.
WCDMA Wideband Code Division Multiplex Access: Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng.