Cấu trúc máy thu RAKE cho WCDMA

MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC HÌNH VẼ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU v
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT v
LỜI NÓI ĐẦU xiv
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG WCDMA 1
1.1.MỞ ĐẦU 1
1.2. Sự tiến hoá lên 3G 1
1.3. IMT-2000 và cấu trúc băng tần hoạt động của hệ thống WCDMA 5
1.3.1. IMT-2000 5
1.3.2. Cấu trúc băng tần hoạt động của hệ thống WCDMA 12
1.4. Cấu trúc hệ thống của WCDMA 13
1.4.1. WCDMA: Giao diện vô tuyến cho UMTS 13
1.4.2. Cấu trúc hệ thống của WCDMA 15
1.5. Các mô hình kiến trúc của các hệ thống thông tin di động WCDMA 19
1.6. Kết luận 22
CHƯƠNG II LỚP VẬT LÝ CỦA WCDMA 23
2.1. MỞ ĐẦU 23
2.2 CÁC KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN 24
2.2.1 Cấu trúc kênh vật lý đường lên 24
2.2.2 Hoạt động của kênh vật lý đường lên 25
2.2.2.1 Kênh vật lý số liệu riêng (DPDCH) đường lên 25
2.2.2.2 Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên PRACH 28
2.2.2.3 Kênh vật lý gói chung đường lên, PCPCH 31
2.3 CÁC KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG XUỐNG 32
2.3.1 Cấu trúc kênh vật lý đường xuống 32
2.3.2 Hoạt động của kênh vật lý đường xuống 33
2.3.2.1 Kênh vật lý dành riêng (DPCH) đường xuống 33
2.3.2.2 Kênh DPCCH đường xuống cho CPCH 35
2.3.2.3 Kênh CPICH đường xuống 35
2.3.2.4 Các kênh vật lý điều khiển chung đường xuống (CCPCH) 37
2.3.2.5 Kênh PDSCH đường xuống 41
2.3.2.6 Kênh chỉ thị tìm gọi (PICH) 42
2.3.2.7 Kênh đồng bộ (SCH) 44
2.3.2.8 Kênh chỉ thị bắt (AICH) 44
2.4. Kết luận 46
CHƯƠNG III CẤU TRÚC MÁY THU RAKE CHO WCDMA 47
3.1. Mở đầu 47
3.2. Máy thu Rake 48
Phân tích quá trình xử lý mô phỏng đường lên 50
3.2.1. Trạm di động mong muốn (Desired MS) 54
3.2.2. Nhiễu đa truy nhập MAI 54
3.2.3. Tạp âm cộng 55
3.2.4. Định dạng xung 57
3.2.5. BER 58
3.3. Chương trình mô phỏng 58
3.3.1. Cấu trúc chương trình mô phỏng 58
3.3.2. Mô tả chương trình mô phỏng đường lên 61
3.4. Kết quả mô phỏng 70
3.5. Kết luận 72
KẾT LUẬN 73
Tài liệu tham khảo 74


THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT


3GPP 3rd Generation Partnership Project Đề án của các đối tác thế hệ ba
3GPP2 3rd Generation Partnership Project 2 Đề án thứ hai của các đối tác thế hệ ba
AAL2 ATM Adaptation Layer type 2 Lớp thích ứng ATM kiểu 2
ACTS Advanced Communication Technologies and Services Các dịch vụ và công nghệ truyền thông tiên tiến
AI Acquisition Indication Chỉ thị bắt
AICH Acquisition Indication Channel Kênh chỉ thị bắt
AM Amplitude Modulation Điều biên
AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến
ANSI American National Standards Institute Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ
ARIB Association of Radio Industried and Business Liên hiệp kinh doanh và công nghệ vô tuyến
AS Access Slot Khe truy nhập
ATDMA Advanced TDMA Mobile Access Truy nhập di động TDMA tiên tiến
ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng bộ
AuC Authenticication Center Trung tâm nhận thực
AWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm Gauss trắng cộng
B
BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá
BER Bit Error Rate Tỉ lệ lỗi bít
BG Border Gateway Cổng biên
BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa chuyển pha hai trạng thái
BS Base Station Trạm gốc
BSS Base Station System Hệ thống trạm gốc
BTFD Blind Transport Format Detection Phát hiện khuôn dạng truyền tải mù
BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc
C
CCPCH Common Control Physical Channel Kênh vật lý điều khiển chung
CCTrCH Coded Composite Transport Channel Kênh truyền tải đa hợp được mã hóa
CD/CA-ICH Collision Detection / Channel Assignment Channel Kênh chỉ thị phát hiện xung đột / ấn định kênh
CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã
CN Core Network Mạng Lõi
CODIT Code Division Testbed Phòng thí nghiệm phân chia theo mã
CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung
CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung
CRC Cyclic Redundance Check Kiểm tra dư vòng
CS Circuit Switching Chuyển mạch kênh
CSCF Call Session Control Function Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi
CSICH CPCH Status Indication Channel Kênh chỉ thị trạng thái CPCH
D
DCA Dynamic Channel Allocation Phân bổ kênh động
DCH Dedicated Channel Kênh riêng
DPCCH Dedicated Physical Control Channel Kênh điều khiển vật lý riêng
DPCH Dedicated Physical Channel Kênh vật lý riêng
DPDCH Dedicated Physical Data Channel Kênh vật lý số liệu riêng
DS-CDMA Direct Sequence- Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã-chuỗi trực tiếp
DSCH Dowlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống
E
EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution Tốc độ số liệu gói tăng cường để phát triển GSM
EGSM Extended Global System for Mobile Communications Hệ thống thông tin di động toàn cầu mở rộng
EIR Equipment Identity Register Bộ ghi nhận dạng thiết bị
ETSI European Telecommunication Standard Institute Viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu
EVRC Enhanced Variable Rate Coder Bộ mã hóa tốc độ thay đổi tăng cường
F
FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuống
FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số
FER Frame Error Rate Tỉ lệ lỗi khung
FM Frequency Modulation Điều tần
FRAMES Future Radio Wideband Multiple Access System Hệ thống đa truy nhập vô tuyến băng rộng mới
G
GGSN Gateway GPRS Support Node Điểm hỗ trợ GPRS cổng
GMLC Gateway Mobile Location Center Trung tâm định vị di động cổng
GMM GPRS Mobility Management Quản lý di động GPRS
GMSC Gateway Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động cổng
GPRS General Packet Radio Service/ General Packet Radio System Dịch vụ vô tuyến gói chung/ Hệ thống vô tuyến gói chung
GSM Global System for Mobile Communications Hệ thống thông tin di động toàn cầu
GTP GPRS Tunnelling Protocol Giao thức đường hầm GPRS
GUI Graphic User Interface Giao diện đồ họa người sử dụng
H
HLR Home Location Visiter Bộ ghi định vị thường trú
HSS Home Subscriber Server Server thuê bao tại nhà
I
IMEI International Mobile Equipment Identity Nhận dạng thuê bao di động quốc tế
IMS IP Multimedia Subsystem Hệ thống con đa phương tiện IP
IMT- 2000 International Mobile Telecomunications Viễn thông di động quốc tế
IP Internet Protocol Giao thức Internet
ISDN Intergrated Services Digital Network Mạng số liên kết dịch vụ
ITU International Telecommunication Union Liên minh Viễn thông quốc tế
IWF Interworking Function Chức năng tương tác
L
LMSI Local Mobile Station Identity Nhận dạng trạm di động nội hạt
LMU Location Managerment Unit Đơn vị quản lý định vị
M
MAI Multiple Access Interference Nhiễu đa truy nhập
ME Mobile Equipment Thiết bị di động
MGW Media Gateway Cổng phương tiện
MRC Maximal Ratio Combining Bộ kết hợp tỉ số cực đại
MRF Multimedia Resource Function Chức năng tài nguyên đa phương tiện
MS Mobile Station Trạm di động
MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động
MSRN Mobile Subscriber Roaming Number Số chuyển vùng thuê bao di động
N
NEC National Electrical Code Mã điện quốc gia
O
ODMA Opportunity Driven Multiple Access Đa truy nhập theo cơ hội
OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiplex Access Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao
OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor Hệ số trải phổ khả biến trực giao
P
PCCPCH Primary Common Control Physical Channel Kênh vật lý điều khiển sơ cấp
PCH Paging Channel Kênh tìm gọi
PCPCH Physical Common Packet Channel Kênh vật lý gói chung
PCS Personal Communications Service Dịch vụ thông tin cá nhân
PDN Packet Data Network Mạng số liệu gói
PDP Packet Data Protocol Giao thức số liệu gói
PDSCH Physical Dowlink Shared Channel Kênh vật lý chia sẻ đường xuống
PI Paging Indication Chỉ thị tìm gọi
PICH Paging Indication Channel Kênh chỉ thị tìm gọi
PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động công cộng mặt đất
PRACH Physical Random Access Channel Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên
PS Packet Switching Chuyển mạch gói
PSC Primary SCH/ Primary Synchronization Code Kênh đồng bộ sơ cấp / Mã đồng bộ sơ cấp
PSTN Public Switching Telephone Network Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
PTMSI Packet Temporary Mobile Subscriber Identity Nhận dạng thuê bao di động gói tạm thời
Q
QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khoá dịch pha cầu phương
R
RACE I Research of Advanced Communication Technologies in Europe Nghiên cứu các công nghệ truyền thông tiên tiến ở Châu Âu
RACH Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên
RAKE Máy thu rake
RAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến
RITT Research Institute of Telecommunications transmission Viện nghiên cứu truyền dẫn viễn thông
RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến

S
SCCC Serial Concatenated Convolutional Code Mã xoắn ràng buộc theo thứ tự
SCCPCH Secondary Common Control Physical Channel Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp
SCF Service control Function Chức năng điều khiển dịch vụ
SCH Synchronous Channel Kênh đồng bộ
SF Spreading Factor Hệ số trải phổ
SFN System Frame Number Số khung hệ thống
SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ dịch vụ GPRS
SIM Subscriber Identity Module Mô đun nhận dạng thuê bao
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên
SM Session Management Quản lý phiên
SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn
SNR Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên tạp âm
SSC Secondary SCH / Secondary Synchronous Code Kênh đồng bộ thứ cấp / Mã đồng bộ thứ cấp
STD Selection Transmit Diversity Phân tập phát lựa chọn
STTD Space Time Transmit Diversity Phân tập phát không gian- thời gian
T
TA Terminal Adapter Bộ thích ứng đầu cuối
TACS Total Acces Communication System Hệ thống thông tin truy nhập toàn bộ
TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng
TD-CDMA Time Division- Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã- phân chia theo thời gian
TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian
TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian
TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối
TFCI Transport Format Combination Indicator Chỉ thị tổ hợp khuôn dạng truyền tải
TFI Transport Format Indicator Chỉ thị khuôn dạng truyền tải
TIA Telecommunications Industry Associations Liên hiệp công nghệ Viễn thông
TPC Transmit Power Control Điều khiển công suất phát
TSTD Time Switched Transmission Diversity Phân tập phát chuyển mạch thời gian
TTA Telecommunications Technology Association Liên hiệp công nghệ Viễn thong
U
UE User Equipment Thiết bị người sử dụng
UICC UMTS Integrated Circuit Card Card tích hợp UMTS
UMTS Universal Mobile Telephone System Hệ thống viễn thông di động toàn cầu
UPC Universal Personal Communications Viễn thông cá nhân phổ biến
UTRA UMTS Terrestrial Radio Access Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS
UTRAN UMTS Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến UMTS
V
VHE Virtual Home Environment Các phương tiện tại nhà ảo
VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vị tạm trú
W
WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng
W-TDMA Wideband Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, thông tin di động đã trở thành một nghành công nghệp viễn thông phát triển nhanh nhất và phục vụ nhu cầu trao đổi thông tin của con người hữu hiệu nhất. Để đáp ứng nhu cầu về chất lượng và dịch vụ ngày càng cao, thông tin di động không ngừng được cải tiến. Cụ thể, do xu hướng hiện nay nhu cầu của con người không chỉ truyền thoại mà còn truyền hình ảnh và lưu lượng đa phương tiện, điện thoại có hình, Internet tốc độ cao ..mà hệ thống thế hệ hai (2G) tuy là công nghệ số nhưng có băng thông hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng được các dịch vụ này. Vì thế, sự ra đời và phát triển mạnh mẽ hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba là điều tất yếu. Hiện nay có hai hệ thống tiêu chuẩn hóa: một chuẩn dựa trên hệ thống CDMA băng hẹp IS-95 được gọi là cdma2000. Chuẩn còn lại là sự kết hợp của tiêu chuẩn Nhật Bản và Châu Âu do Đề án đối tác thế hệ thứ ba (3GPP) đưa ra là WCDMA. Để hiểu rõ hơn về hệ thống thông tin di động thế hệ ba mà đặc biệt là hệ thống WCDMA
Dữ liệu được truyền trên cơ sở dạng khung (Frame by Frame) qua một kênh thay đổi theo thời gian. Tín hiệu truyền bị sửa sai đi bởi nhiễu đa người sử dụng. Tín hiệu bị lệch lạc hơn nữa bởi AWGN tại đầu vào máy thu Rake. Kết hợp phân tập Rake đơn giản được sử dụng tại máy thu. Trong đồ án này em cũng đi sâu vào việc mô phỏng tỉ lệ lỗi bít (BER) ở đường xuốngcho các kênh khác nhau. Chương trình mô phỏng là công cụ hữu ích cho việc thiết kế và thực thi của hệ thống.
Nhận thức rõ về sự phát triển của khoa học kỹ thuật, sự tiên phong của lĩnh vực viễn, ảnh hưởng của nó lên các mặt của đời sống xã hội nói chung đặc biệt đối với thông tin vô tuyến. Từ kiến thức lĩnh hội được từ Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, trong công tác chuyên môn nghiệp vụ, các lập luận tóm tắt ở trên, trên cơ sở tính khả thi đặc biệt dưới sự hướng dẫn định hướng của thầy giáo hướng dẫn Ths. Nguyễn Viết Đảm.
Đồ án được trình bày gồm ba chương sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống WCDMA
Trong chương này trình bày sự cần thiết ra đời hệ thống thế hệ ba, các hoạt động chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thế hệ ba, phân bổ giao diện vô tuyến và phổ tần cho hệ thống thế hệ ba với các phát hành từ Realease 99, Realease 4..., giao diện vô tuyến của UMTS, lộ trình phát triển, mô hình kiến trúc của WCDMA.
Chương 2: Lớp vật lý của WCDMA
Chương 2, đồ án đã tập trung trình bày khá chi tiết về cấu trúc lớp vật lý của WCDMA, đặc biệt là cấu trúc kênh đường lên,đường xuống (ở lớp vật lý) cùng với các kỹ thuật liên quan như: cấu trúc khung của các loại kênh đường lên DPDCH, DPCCH, PRACH, PCPCH, hoạt động chi tiết của chúng
Chương 3: Cấu trúc máy thu RAKE cho WCDMA
Từ những vấn đề đã nghiên cứu chi tiết ở các chương trên, chương III miêu tả chi tiết về cấu trúc máy thu Rake, mô hình mô phỏng,và từ đó đưa ra các kết quả mô phỏng và những phân tích đánh giá chúng. Số liệu được truyền đi trên cơ sở khung nối khung qua một kênh đa đường thay đổi theo thời gian. Máy thu thiết kế máy thu RAKE kết hợp phân tập thu. Nhiễu đa truy nhập MAI được xét đến. Mô hình không bao gồm mã hóa sửa lỗi, phân tập ăng-ten. Tuy nhiên, mô hình cho phép nâng cấp, mở rộng, cập nhật các kỹ thuật này.
Chường này 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..

Click to expand...

Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải: