Nhận xét:
Từ kết quả mô phỏng ở trên ta thấy, khi không có nhiễu đa đường thì tỷ lệ lỗi BER rất tốt, đảm bảo lỗi ber chép khi truyền qua kênh AWGN còn với kênh fading đa đường nhiễu BER kém hơn khi EbN0 nhỏ hơn 1dB, lỗi BER chỉ đạt xấp xỉ là 10-3
Xét kênh DTCH với tốc độ truyền dẫn trên kênh là 12,2kbps, với bộ mã kênh là bộ mã chập có tốc độ bộ mã hóa 1/3, số bit truyền là 1,218e+6
Các thông số Kênh đa đường trường hợp 1
Kênh đa đường trường hợp 4
Kênh đa đường trường hợp 5
Số lượng nhánh 2 2 2
Độ trễ tương đối của tín hiệu
nhận (s)
[0 976e-9] [0 976e-9] [0 976e-9] Công suất trung
bình của tín hiệu nhận (dB)
[0 -10] [0 0] [0 -10]
Tốc độ đầu cuối
(Km/h) 3 3 50
Tổng số lỗi bit 1,059e+4 955 295
Tỷ lệ lỗi BER 8,684e-3 7,829e-4 2,2419e-4
Một số kết quả mô phỏng:
Tỷ lệ lỗi BER trong trường hợp kênh fading trường hợp 4:
- Tỷ lệ lỗi bit
Dạng phổ công suất tín hiệu sau khi trải phổ:
Tỷ lệ lỗi BER trong trường hợp kênh fading trường hợp 5:
- Tỷ lệ lỗi bit
- Phổ công suất của tín hiệu sau khi trải phổ
e. Một số kết quả mô phỏng khi thay đổi thông số bộ kênh truyền với SNR = 0 dB
Xét kênh DTCH với tốc độ truyền dẫn trên kênh là 12,2kbps, với bộ mã kênh là bộ mã chập có tốc độ bộ mã hóa 1/3, số bit truyền là 6,098e5
Các thông số Kênh đa đường trường hợp 1
Kênh đa đường trường hợp 4
Số lượng nhánh 2 2
Độ trễ tương đối của tín hiệu
nhận (s) [0 976e-9] [0 976e-9]
Công suất trung bình của tín
hiệu nhận (dB) [0 -10] [0 0]
Tốc độ đầu cuối (Km/h) 3 3
Tổng số lỗi bit 1113 211
Tỷ lệ lỗi BER 1,825e-3 3,46e-4
Nhận xét:
Kênh truyền vô tuyến ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng truyền dẫn và dung lượng. Trong đó đa đường và dịch tần Doppler (do máy thu chuyển động), và công suất trung bình của tín hiệu nhận là các yếu tố điển hình. Các yếu tố này dẫn đến thay đổi nhanh cường độ tín hiệu và gây nhiễu giao thoa giữa các ký hiệu và làm cho xác suất lỗi lớn.
Trong trường hợp kênh đa đường trường hợp 1 và kênh đa đường trường hợp 4 là hai mô hình kênh đa đường và dịch tần Doppler. Kênh đa đường trường hợp 1 và 4 đều có tốc độ di chuyển của máy thu là 3km/h, với cùng 2 nhánh thu phân tập, nhưng với máy công suất trung bình của tín hiệu nhận được ở kênh đa đường trường hợp 4 tốt hơn so với trường hợp 1 ta thấy kênh đa đường trường hợp 4 chất lượng tốt hơn kênh đa đường trường hợp 1 do đó xác suất lỗi BER thấp hơn. Và trong trường hợp chất lượng kênh truyền khác nhau thì kết quả thu được cũng khác nhau. Trong 2 trường hợp kênh truyền -3dB và 0dB ta thấy chất lượng kênh tốt lỗi ber tốt hơn trong trường hợp fading trường hợp 1 giảm từ 8.486
3.3. Kết luận chương:
Trong chương đã nghiên cứu được vấn đề như sau:
Trình bày được mã Turbo. Mô phỏng và đánh giá hiệu năng mã Turbo khi truyền qua kênh AWGN với số lần lặp thay đổi và độ dài từ mã thay đổi.
Trình bày được sơ đồ truyền dẫn trên kênh dữ liệu dành riêng từ BS tới UE, phân tích được sơ đồ chức năng của từng khối trong quá trình truyền tin.
Kết quả phần tín hiệu trải phổ trong miền thời gian, kết quả tín hiệu trong miền tần số.
Kết quả mô phỏng lỗi BER khi sử dụng bộ mã chập khi truyền dữ liệu từ BS tới UE ở đường xuống với cùng thông số của kênh truyền.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau một thời gian tìm hiểu, nghiên cứu với sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo PGS-TS. Đinh Thế Cường, cùng với sự cố gắng nỗ lực của bản thân, luận văn đã hoàn thành đúng thời gian quy định và đạt được mục tiêu nghiên cứu đã đề ra với những nội dung sau:
Luận văn đã trình bày được những vấn đề cơ bản về hệ thống W-CDMA, các vấn đề lớp vật lý W-CDMA cụ thể nghiên cứu sâu về lớp vật lý UMTS, mã Turbo và mô phỏng hiệu năng mã Turbo và mô phỏng đánh giá hiệu năng lớp vật lý dựa trên mã chặp sử dụng điều chế QPSK qua kênh AWGN và qua kênh fading đa đường. Áp dụng mã Turbo để đánh giá lớp vật lý trong UMTS. Tôi đã cố gắng tập hợp những kiến thức có được từ sự hướng dẫn của giáo viên, từ các nguồn tài liệu được cung cấp một cách ngắn gọn đầy đủ nhất. Nhưng do hạn chế về thời gian và khả năng của bản thân, nên luận văn không tránh khỏi những sai sót. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô cùng các bạn quan tâm đến vấn đề này để luận văn thêm hoàn thiện.
Đề tài cũng gợi mở nhiều hướng phát triển và tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu về sự thay đổi của hàm lỗi BER trong W-CDMA trong các trường hợp:
- So sánh sự thay đổi của lỗi BER ở đường lên trong W-CDMA.
- So sánh sự thay đổi của lỗi BER khi thay đổi tốc độ dữ liệu phát, và thay đổi các hệ số trải phổ.
- Áp dụng mô phỏng mã Turbo trong một số hệ thống thông tin vô tuyến khác Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS-TS. Đinh Thế Cường và các thầy cô trong Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà nội đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng (2001), Giáo trình Thông tin di động, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, NXB Bưu điện.
[2] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng (2006), Lý thuyết trải phổ và đa truy nhập vô
tuyến, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông.
[3] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng (1999), Lý thuyết trải phổ và ứng dụng, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, NXB Bưu điện, 1999.
[4] KS Nguyễn Văn Thuận, Bài giảng hệ thống thông tin di động W-CDMA, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
[5] PGS – TS Trịnh Anh Vũ (2006), Giáo trình Thông tin di động, Trường Đại học Công nghệ - ĐHQGHN, NXB Đại học Quốc gia Hà nội, 2006
Tiếng Anh
[6] A. J. Veterbi Addison Wesley (1995), Principles of spread spectrum communications
[7] Davinder S Saini and Sunil V Bhooshan (2005), Assignment and
Reassignment Schemes for OVSF Codesin WCDMA, (173215), pp. 497-501.
[8] Keiji Tachikawa, W-CDMA Mobile Communications System, Japan. [9] John Wiley and Sons Ltd (Sep 2004), WCDMA for UMTS Radio Access for Third Generation Mobile Communications.
[10] John G. Proakis Masoud Salehi (2002), Contemporary Communication Systems Using Matlab.
[11] L. Hanzo, S. Blogh, and S. Ni (2009) 3G, HSPA and FDD versus TDD Networking
[12] Matlab 7.0
[13] Shailendra Mishra and D.S.Chauhan (2009) Performance Analysis of Turbo coded HSDPA systems
PHỤ LỤC
% The simulation of Turbo Code
% The Convolutional Encoder is of rate 1/2 RSC
% The simulation is conducted by the simulink model turboCode.mdl % Last modified Sept. 24, 2011
clear all % RSC encoders % k = 3; g1 = 7; g2 = 5; % 4state k = 4; g1 = 15; g2 = 13; % 8state, 3GPP, LTE % interleavers %load wcdma256.mat; %load wcdma512.mat; %load wcdma2048.mat; %load wcdma4096.mat; load umts320.mat;
sys_int = int ; clear int;
dataLen = length(sys_int); % The Information Block Length % Simulation setup
opts = simset('SrcWorkspace','Current','DstWorkspace','Current'); numIter = 10; % The number of iterations
ter = 6e8; % The maximum nunber of generated bits % SNR
codeRate = 1/3;
EbNoVec = [0.:0.25:3]; % Simulation SNR range
BERVec = zeros(numIter,length(EbNoVec)); % BER (output of simulation) % Iteration in SNR
for n=1:length(EbNoVec)
EbN0dB=EbNoVec(n)
noiseVar=1/(2*(codeRate)*(10.^(EbN0dB/10))); % Noise Variance
if EbN0dB <= .75 ter = 1e+5; elseif EbN0dB <= 1.25 ter = 1e+6; elseif EbN0dB <= 1.75 ter = 1e+7; elseif EbN0dB <= 2.5 ter = 1e+8; else ter = 1e+9; end
sim('turboCode',5e+9,opts);
BERVec(:,n)= ber_bicm(numIter,1); semilogy(EbNoVec(1:n),BERVec(numIter,1:n),'-bx') drawnow hold on semilogy(EbNoVec(1:n),BERVec(numIter-2,1:n),'-bo') drawnow semilogy(EbNoVec(1:n),BERVec(numIter-4,1:n),'-bs') drawnow semilogy(EbNoVec(1:n),BERVec(numIter-6,1:n),'-b+') drawnow end