Thông tin di động đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với những ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực thông tin, dịch vụ và trong đời sống hàng ngày. 3G là một bước đột phá của ngành di động, bởi vì nó cung cấp băng thông rộng hơn cho người sử dụng. Điều đó có nghĩa sẽ có các dịch vụ mới và nhiều thuận tiện hơn trong dịch vụ thoại và sử dụng các ứng dụng dữ liệu như truyền thông hữu ích như điện thoại truyền hình, định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao, Truyền thông di động ngày nay đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống.
Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động là một trong những khâu quan trọng của hệ thống, hạn chế được ảnh hưởng của hiệu ứng gần xa đến chất lượng dịch vụ thoại, dung lượng của hệ thống và khả năng chống lại fading vốn là đặc trưng của môi trường di động. Điều khiển công suất cho các hệ thống vô tuyến tế bào đã được nghiên cứu tương đối chi tiết trong một số công trình. Đối với các hệ thống băng hẹp, các sơ đồ điều khiển công suất đã gợi mở cho nhiều nghiên cứu tiếp theo cho hệ thống băng rộng.
Xuất phát từ tầm quan trọng đó em chọn đề tài “ Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 UMTS”. Đồ án gồm 4 chương có những nội dung chính sau:
Chương 1: “Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 UMTS” sẽ giới thiệu tổng quan các vấn đề cơ bản về công nghệ WCDMA, cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UMTS, sơ lược về những dịch vụ và ứng dụng trong hệ thống này trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba.
Chương 2: “Kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS” sẽ trình bày về ý nghĩa và phân loại các kỹ thuật điều khiển công suất. Từ đó đi sâu vào phân tích các kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS.
Chương 3: “Các thuật toán điều khiển công suất” nhằm nghiên cứu các mô hình điều khiển công suất để tối ưu hoạt động của mạng.Qua đó đánh giá được ưu nhược điểm của từng phương pháp
Chương 4: “Kết quả tính toán và mô phỏng” dựa trên quỹ đường truyền để tính toán các thông số của hai phương pháp điều khiển công suất. Mô phỏng đã đưa ra cái nhìn trực quan thông qua chương trình mô phỏng sử dụng ngôn ngữ Visual Basic.
Trong thời gian làm đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức còn hạn chế, thời gian nghiên cứu đề tài có hạn nên đồ án còn nhiều sai sót . Em rất mong nhận được sự phê bình, các ý kiến đóng góp chân thành của các thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đở tận tình của thầy Nguyễn Đỗ Dũng cùng các thầy cô trong khoa kỹ thuât-công nghệ để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
110 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1596 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 UMTS, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC HÌNH VẼ
DANH MỤC BẢNG BIỂU
LỜI NÓI ĐẦU
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
STT
Từ viết tắt
Từ đầy đủ
Tiếng Việt
1
3G
Third Generation Cellular
Hệ thống thông tin di độngthế hệ thứ ba
2
3 GPP
Third Generation Patnership Project
Dự án hợp tác thế hệ 3
3
AC
Admission Cotrol
Điều khiển cho phép
4
AGC
Authomatic Gain Control
Mạch điều khiển độ tăng ích tự động
tự động
5
AI
Acquistion Indicator
Chỉ thị bắt
6
AICH
Acquistion Indication Channel
Kênh chỉ thị bắt
7
A-P
Access Preamble
Tiền tố
8
ATM
Asynchoronous Transfer Mode
Kiểu truyền di bộ
9
AS
Access Slot
Khe truy nhập
10
BER
Bit Error Rate
Tỷ số bit lỗi
11
BCH
Broadcast Channel
Kênh quảng bá
12
BMC
Broadcast/Multicast Control
Điều khiển quảng bá / đa phương phương
13
BS
Base Station
Trạm gốc
14
BSC
Base Station Controller
Bộ điều khiển trạm gốc
15
BTS
Base Transceiver Station
Trạm thu phát gốc
16
CDMA
Code Division Multiple Access
Đa truy cập phân chia theo mã
17
CD-P
Collision Detection Preamble
Tiền tố phát hiện tranh chấp
18
CN
Core Network
Mạng lõi
19
CPCH
Common Packet Channel
Kênh gói chung đường lên
20
CPICH
Common Pilot Channel
Kênh hoa tiêu chung
21
DC
Delicated Control
Điều khiển riêng
22
DCH
Delicated Channel
Kênh riêng
23
DL
Down Link
Hướng xuống
24
DS-CDMA
Direct Sequence Code Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã dãy trực tiếp
25
DSCH
Downlink Shared Channel
Kênh đường xuống dùng chung
26
DSSPC
Dynamic step-size power control
Điều khiển công suất theo bước động
27
DPCCH
Delicated Physical Control Channel
Kênh điều khiển vật lý
28
DPDCH
Delicated Physical Data Channel
Kênh số liệu vật lý riêng
E
29
ETSI
European Telecommunications Standard Institute
Học viện viễn thông châu âu
30
EDGE
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
Công nghệ web trên di động nâng cấp từ GPRS
31
FACH
Forward Access Channel
Kênh truy nhập đường xuống
32
FBI
Frame Error Rate
Tỷ số khung lỗi
33
FER
PIN Unlock Key
Khoá mở PIN
34
FDD
Fequency Division Duplex
Ghép song công phân chia theo tần số
35
RSCP
Receive Signal Code Power
Công suất mã tín hiệu thu được
36
GC
General Control
Điều khiển chung
37
GGSN
Gateway GPRS Support Node
Node dịch vụ GPRS
38
GPRS
General Packet Radio Service
Dịch vụ chuyển mạch gói vô tuyến
39
GoS
Grade of Service
Cấp độ phục vụ
40
GSM
Global System of Mobile Communication
Hệ thống thông tin di động toàn cầu
41
HC
Handover Control
Điều khiển chuyển giao
42
HDLA
History Data Logic Analyzer
Bộ phân tích dữ liệu gốc
43
HLR
Home Location Register
Thanh ghi định vị thường trú
44
IMT-2000
International Mobile Telecommunication
Tiêu chuẩn viễn thông di động toàn cầu 2000
45
ISDN
Integated Service Digital Network
Mạng số tích hợp đa dịch vụ
46
ITU
International Telecomunication Union
Liên minh viễn thông quốc tế
47
LC
Load Control
Điều khiển tải
48
MAC
Medium Access Control
Điều khiển truy nhập môi trường
49
ME
Mobility Management
Quản lý di động
50
MSC
Mobile Services Switching Center
Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động
51
Nt
Notification
Thông báo
52
OFDM
Orthogonal Frequency Division Multiple
Đa phân chia theo tần số trực giao
53
OSS
Operation Support System
Hệ thống hỗ trợ hoạt động
54
PC
Power Control
Điều khiển công suất
55
PCH
Paging Channel
Kênh tìm gọi
56
PCPCH
Physical Common Packet Channel
Kênh gói chung vật lý
57
PDCP
Packet Data Convergence Protocol
Giao thức hội tụ số liệu gói
58
PDSCH
Physical Downlink Shared Channel
Kênh vật lý chung đường xuống
59
PICH
Paging Indication Channel
Kênh chỉ thị tìm gọi
60
PLMN
Public Land Mobile Network
Mạng di động mặt đất công cộng
61
PRACH
Physical Random Access Channel
Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý
62
PSH
Packet Scheduler
Lập biểu gói
63
PSTN
Public Switch Telephone Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
64
P-CCPCH
Primary Common Control Physical channel
Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp
65
QI
Quality Indicator
Chỉ số chất lượng
66
QoS
Quality of Service
Chất lượng dịch vụ
67
RACH
Random Access Channel
Kênh truy nhập ngẫu nhiên
68
RAN
Random Access Network
Mạng truy nhập vô tuyến
69
RAT
Radio Access Technology
Kỹ thuật truy nhập vô tuyến
70
RLC
Radio Link Control
Điều khiển kết nối vô tuyến
71
RNC
Radio Network Controler
Bộ điều khiển mạng vô tuyến
72
RRC
Radio Resource Control
Điều khiển tài nguyên vô tuyến
73
RRM
Radio Resouce Management
Quản lí tài nguyên vô tuyến
74
RRU
Radio Resouce Utilization
Quản lí tài nguyên vô tuyến
75
S-CCPCH
Secondary Common Control Physical Channel
Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp
76
SCH
Synchronization Channel
Kênh đồng bộ
77
SGSN
Serving GPRS Support Node
Node hỗ trợ chuyển mạch gói
78
SIM
Subscriber Indentity Module
Mô đun nhận dạng thuê bao
79
SIR
Signal to Interference Ratio
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
80
SF
Spreading Fator
Hệ số trải phổ
81
SHO
Soft Hand Over
Chuyển giao mềm
82
SNR
Signal Noise Ratio
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
83
TCP
Transit Control Power
Điều khiển công suất phát
84
TDD
Time Division Duplex
Ghép song công phân chia theo thời gian
85
TFCI
Transport Format Combination Indicator
Chỉ thị kết hợp khuôn dạng truyền tải
86
TPC
Transmit Power Command
Lệnh công suất phát
87
UE
User Equipment
Thiết bị người sử dụng
88
UL
Up link
Đường lên
89
UMTS
Universal Mobile Telecommunication System
Hệ thống viễn thông di động toàn cầu
90
USIM
UMTS Subscriber Indentity Module
Module nhận dạng thuê bao UMTS
91
UTRAN
UMTS Terrestrial Radio Access
Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS
92
VHE
Virtual Home Enviroment
Môi trường gia đình ảo
93
VLR
Vistor Location Register
Thanh ghi định vị tạm trú
94
WCDMA
Wideband Code Division Multiple Access
Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G 16
Hình 1.2 Lịch trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP 16
Hình 1.3. Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP 17
Hình 1.4 Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba 19
Hinh 1.5 Các phổ tần dùng cho hệ thống UMTS 21
Hình 1.6 Cấu trúc cell UMTS 28
Hình 1.7 Cấu trúc của hệ thống UMTS 29
Hình 1.8 Kiến Trúc UTRAN 32
Hình 2.1 Công suất thu từ 2 thuê bao tại trạm gốc 40
Hình 2.2 Phân loại kỹ thuật điều khiển công suất 41
Hình 2.3 Truyền sóng đa đường 44
Bảng 2.1 Giá trị Eb/N0 yêu cầu trong trường hợp có và không có điều khiển công suất nhanh 45
Bảng 2.2 Công suất phát tương đối yêu cầu trong trường hợp có và không có điều khiển công suất nhanh 46
Hình 2.4 Công suất phát và thu trong 2 nhánh (công suất khoảng hở trung bình 0dB,- 10dB).Kênh phading Rayleigh tại 3km/h 46
Hình 2.5 Công suất phát và thu trên 3 nhánh (công suất khoảng hở như nhau). Kênh phading Rayleigh tại tốc độ 3km. 48
Hình 2.6 Công suất tăng trong kênh phading với điều khiển công suất nhanh 48
Hình 2.7 Trôi công suất đường xuống trong chuyển giao mềm 50
Hình 2.8 Kiểm tra độ tin cậy của điều khiển công suất đường lên tại UE trong chuyển giao mềm 51
Hình 2.9 Điều khiển công suất vòng kín bù trừ phading nhanh 54
Hình 2.10 Điều khiển công suất vòng ngoài 55
Hình 2.11 Nguyên lý điều khiển công suất vòng kín 58
Hình 2.12 Các thủ tục điều khiển công suất vòng trong và vòng ngoài 59
Hình 2.13 UL PC vòng trong khi chuyển giao mềm 61
Hình 2.14 Dịch công suất (PO) để cải thiện chất lượng báo hiệu đường xuống 62
Hình 2.15 Dải động điều khiển công suất đường xuống 63
Hình 2.16 DL PC vòng trong khi DHO (SHO) 64
Hình 2.17 Kiến trúc logic chức năng UL PC vòng ngoài 65
Hình 2.18 Hệ thống anten tuyến tính 70
Hình 2.19 Hệ thống chuyển mạch búp sóng 71
Hình 2.20 Hệ thống anten tương thích 72
Hình 2.21 Sơ đồ khối của anten thích nghi dưới dạng tổng quát 73
Hình 3.1 Eb/N0 mục tiêu trong kênh ITU Pedestrian A, bộ mã hoá/giải mã thoại AMR, BLER mục tiêu 1%, bậc 0,5dB, tốc độ 3km/h. 79
Hình 3.2 Độ dự trữ SIR đối với các loại dịch vụ khác nhau 80
Hình 3.3 Lưu đồ thuật toán điều khiển công suất theo bước động DSSPC 81
Hình 3.4 Mô hình chung của DSSPC đối với điều khiển công suất đường lên 84
Hình 3.6 Nhiễu hướng lên 91
Hình 3.7 Nhiễu hướng xuống 91
Hình 3.3 Các loại nhiễu trong hệ thống 95
Hình 3.8 Quá trình thiết lập cuộc gọi 96
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng biểu
Tên bảng biểu
Trang
1.1
Các lớp Q0S của hệ thống UMTS
12
1.2
Bảng tóm tắt các thông số chính của WCDMA
22
1.3
Các điểm khác nhau cơ bản giữa WCDMA và CDMA2000
23
2.1
Giá trị Eb/N0 yêu cầu trong trường hợp có và không có
điều khiển công suất nhanh
30
2.2
Công suất phát yêu cầu trong trường hợp có và không có điều khiển công suất nhanh
31
2.3
Các mức tăng công suất được minh họa trên kênh ITU pedestrian A đa đường với phân tập anten
34
3.1
Bảng tra cứu ứng dụng của DSSPC
69
4.1
Quỹ đường truyền tham khảo cho dịch vụ thoại 12,2Kbps
84
4.2
Quỹ đường truyền tham khảo cho dịch vụ số liệu thời gian thực 144Kbps
84
4.3
Quỹ đường truyền tham khảo cho dịch vụ Phi thoại 384 Kbps
85
LỜI NÓI ĐẦU
----------@----------
Thông tin di động đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với những ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực thông tin, dịch vụ và trong đời sống hàng ngày. 3G là một bước đột phá của ngành di động, bởi vì nó cung cấp băng thông rộng hơn cho người sử dụng. Điều đó có nghĩa sẽ có các dịch vụ mới và nhiều thuận tiện hơn trong dịch vụ thoại và sử dụng các ứng dụng dữ liệu như truyền thông hữu ích như điện thoại truyền hình, định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao,… Truyền thông di động ngày nay đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống.
Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động là một trong những khâu quan trọng của hệ thống, hạn chế được ảnh hưởng của hiệu ứng gần xa đến chất lượng dịch vụ thoại, dung lượng của hệ thống và khả năng chống lại fading vốn là đặc trưng của môi trường di động. Điều khiển công suất cho các hệ thống vô tuyến tế bào đã được nghiên cứu tương đối chi tiết trong một số công trình. Đối với các hệ thống băng hẹp, các sơ đồ điều khiển công suất đã gợi mở cho nhiều nghiên cứu tiếp theo cho hệ thống băng rộng.
Xuất phát từ tầm quan trọng đó em chọn đề tài “ Điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 UMTS”. Đồ án gồm 4 chương có những nội dung chính sau:
Chương 1: “Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 UMTS” sẽ giới thiệu tổng quan các vấn đề cơ bản về công nghệ WCDMA, cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UMTS, sơ lược về những dịch vụ và ứng dụng trong hệ thống này trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba.
Chương 2: “Kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS” sẽ trình bày về ý nghĩa và phân loại các kỹ thuật điều khiển công suất. Từ đó đi sâu vào phân tích các kỹ thuật điều khiển công suất trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS.
Chương 3: “Các thuật toán điều khiển công suất” nhằm nghiên cứu các mô hình điều khiển công suất để tối ưu hoạt động của mạng.Qua đó đánh giá được ưu nhược điểm của từng phương pháp
Chương 4: “Kết quả tính toán và mô phỏng” dựa trên quỹ đường truyền để tính toán các thông số của hai phương pháp điều khiển công suất. Mô phỏng đã đưa ra cái nhìn trực quan thông qua chương trình mô phỏng sử dụng ngôn ngữ Visual Basic.
Trong thời gian làm đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức còn hạn chế, thời gian nghiên cứu đề tài có hạn nên đồ án còn nhiều sai sót . Em rất mong nhận được sự phê bình, các ý kiến đóng góp chân thành của các thầy cô và các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đở tận tình của thầy Nguyễn Đỗ Dũng cùng các thầy cô trong khoa kỹ thuât-công nghệ để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này.
Quy Nhơn, Ngày........tháng.........năm 2009
Sinh viên thực hiện
Đặng Vũ Thái
CHƯƠNG I
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3 UMTS
1.1. LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG
Sự phát triển nhanh chóng của dịch vụ số liệu IP đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghệ thông tin di động. Thông tin di động thế hệ 2 mặc dù sử dụng công nghệ số nhưng là hệ thống băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng đuợc dịch vụ mới này. Trước bối cảnh đó hiệp hội viễn thông quốc tế đã đưa ra đề án tiêu chuẩn hoá để xây dựng hệ thống thông tin thế hệ thứ ba với tên gọi IMT-2000 thông qua dự án 3GPP (Thir Generation Partnership Project). Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba được ra đời từ dự án 3GPP được gọi là hệ thống thông tin di đông UMTS/WCDMA.
Trong chương này sẽ trình bày tổng quan về hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba và bộ phận quan trọng của nó là UMTS.
Hình 1.1 Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G
Hình 1.2 Lịch trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP
Hình 1.3. Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP
1.2. HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3 IMT-2000
Liên minh viễn thông quốc tế ITU (International Telecommunications Union) cũng đã thành lập một nhóm nghiên cứu để nghiên cứu các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3, nhóm nghiên cứu TG8/1. Nhóm nghiên cứu đã đặt tên cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 của mình là Hệ Thống Thông Tin Di Động Mặt Đất Tương Lai (FPLMTS-Future Public Lan Mobile Telecommucation System). Sau này, nhóm nghiên cứu đổi tên hệ thống thông tin của mình thành Hệ Thống Thông Tin Di Động Toàn Cầu cho năm 2000( IMT-2000: Internation Mobile Telecommunication for the year 2000). Với các tiêu chí chung sau đây:
- Sử dụng dải tần quy ước quốc tế là 2GHZ như sau :
+ Đường lên 1885-2025 MHZ
+ Đường xuống 2110 – 2200 MHZ
- Là hệ thống thông tin toàn cầu cho các loại hình thông tin vô tuyến :
+ Tích hợp các mạng thông tin vô tuyến và hữu tuyến
+ Tương tác cho mọi dịch vụ viễn thông
- Sử dụng các môi trường khai thác như :
+ Trong công sở
+ Ngoài đường
+ Trong xe
+ Vệ tinh
- Đảm bảo cho cá dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói .
- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện
- Cung cấp hai mô hình truyền dữ liệu đồng bộ và không đồng bộ
- Có khả năng chuyển vùng di động toàn cầu
- Có khả năng sử dụng giao thức Internet
- Hiệu quả sử dụng phổ tầng cao hơn các hệ thống đã có
- Môi trường hoạt động của IMT-2000 được chia thành bốn vùng với tốc độ bit Rb được phục vụ như sau :
+ Vùng 1 : Trong nhà , ô pico, RbG 2Mbps
+ Vùng 2 : Thành phố, ô micro, RbG 384 Mbps
+ Vùng 3 :Ngoại ô, ô Macro, RbG 144 Kbps
+ Vùng 4 :Toàn cầu,RbG 9,6 Kbps
1.3. CÔNG NGHỆ WCDMA
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - truy cập đa phân mã băng rộng) là công nghệ 3G hoạt động dựa trên CDMA và có khả năng hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện tốc độ cao như video, truy cập Internet, hội thảo hình... WCDMA nằm trong dải tần 1920 MHz -1980 MHz, 2110 MHz - 2170 MHz.
W-CDMA giúp tăng tốc độ truyền nhận dữ liệu cho hệ thống GSM bằng cách dùng kỹ thuật CDMA hoạt động ở băng tần rộng thay thế cho TDMA. Trong các công nghệ thông tin di động thế hệ ba thì W-CDMA nhận được sự ủng hộ lớn nhất nhờ vào tính linh hoạt của lớp vật lý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau đặc biệt là dịch vụ tốc độ bit thấp và trung bình.
W-CDMA có các tính năng cơ sở sau :
+ Hoạt động ở CDMA băng rộng với băng tần 5MHz.
+ Lớp vật lý mềm dẻo để tích hợp được tất cả thông tin trên một sóng mang.
+ Hệ số tái sử dụng tần số bằng 1.
+ Hỗ trợ phân tập phát và các cấu trúc thu tiên tiến.
Nhược điểm chính của W-CDMA là hệ thống không cấp phép trong băng TDD phát liên tục cũng như không tạo điều kiện cho các kỹ thuật chống nhiễu ở các môi trường làm việc khác nhau.
Hệ thống thông tin di động thế hệ ba W-CDMA có thể cung cấp các dịch vụ với tốc độ bit lên đến 2MBit/s. Bao gồm nhiều kiểu truyền dẫn như truyền dẫn đối xứng và không đối xứng, thông tin điểm đến điểm và thông tin đa điểm. Với khả năng đó, các hệ thống thông tin di động thế hệ ba có thể cung cấp dể dàng các dịch vụ mới như : điện thoại thấy hình, tải dữ liệu nhanh, ngoài ra nó còn cung cấp các dịch vụ đa phương tiện khác.
Hình 1.4 Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba
Các nhà khai thác có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ đối với khách hàng, từ các dịch vụ điện thoại khác nhau với nhiều dịch vụ bổ sung cũng như các dịch vụ không liên quan đến cuộc gọi như thư điện tử, FPT…
Công trình nghiên cứu của các nước châu Âu cho W-CDMA bắt đầu từ đề án CODIT (Code Division Multiplex Testbed : Phòng thí nghiệm đa truy cập theo mã) và FRAMES (Future Radio Multiplex Access Scheme : Kỹ thuật đa truy cập vô tuyến trong tương lai) từ đầu thập niên 90. Các dự án này đã tiến hành thử nghiệm các hệ thống W-CDMA để đánh giá chất lượng đường truyền.
Theo các chuyên gia trong ngành viễn thông, đường tới 3G của GSM là WCDMA. Nhưng trên con đường đó, các nhà khai thác dịch vụ điện thoại di động phải trải qua giai đoạn 2,5G. Thế hệ 2,5G bao gồm những gì? Đó là: dữ liệu chuyển mạch gói tốc độ cao (HSCSD), dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS và Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
1.4. HỆ THỐNG UMTS
1.4.1. Tổng Quan
UMTS ( Universal Mobile Telefone System ) dựa trên công nghệ WCDMA là giải pháp tổng quát cho các nước sử dụng công nghệ di động GSM , UMTS do tổ chức 3GPP quản lý .3GPP cũng đồng thời chịu trách nhiệm về các chuẩn mạng di động như GSM , GPRS và EDGE.
UMTS đôi khi còn có tên là 3GSM, dùng để nhấn mạnh sự liên kết giữa 3G và chuẩn GSM . UMTS hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu đến 1920 Kbps (gần bằng 2Mbps như một số tài liệu công bố), mặc dù trong thực tế hiệu suất đạt được chỉ vào khoảng 384 Kbps. Tuy nhiên tốc độ này vẫn còn nhanh hơn nhiều so với chuẩn GSM (14,4 Kbps ) và HSCSD (14,4 kbps); và là sự lự chọn hoàn hảo đầu tiên cho giải pháp truy cập internet giá rẻ bằng thiết bị di động .
Hội nghị vô tuyến thế giới năm 1992 đã đưa ra các phổ tần số dung cho hệ thống UMTS
*1920- 1980 Mhz và 2110 -2170 Mhz dành cho các ứng dụng FDD (Frequency Division Duplex : ghép kênh theo tần số ) đường lên và đường xuống khoảng cách kênh là 5MHz.
*1900- 1902 MHz và 2010 -1025 MHz dành cho các ứng dụng TDD – TD/ CDMA ,khoảng cách các kênh là 5 MHz
*1980 MHz -2010 MHz và 2170MHz – 2200 MHz dành cho đường xuống và đường lên vệ tinh
Năm 1998 3GPP đã đưa ra tiêu chuẩn chính của UMTS
+ Dịch vụ
+ Mạng lõi
+ Mạng truy nhập vô tuyến
+ Thiết bị đầu cuối
Hinh 1.5 Các phổ tần dùng cho hệ thống UMTS
Hai phương thức song công được sử dụng trong kiến trúc WCDMA: Song công phân chia theo thời gian (TDD) và song công phân chia theo tần số (FDD). Phương pháp FDD cần hai băng tần cho đường lên và đường xuống. Phương thức TDD chỉ cần một băng tần. Thông thường phổ tần số được bán cho các nhà khai thác theo các dải có thể bằng 2x10MHz, hoặc 2x15MHz cho mỗi bộ điều khiển. Mặc dù có một số đặc điểm khác nhau nhưng cả hai phương thức đều có tổng hiệu suất gần giống nhau. Chế độ TDD không cho phép giữa máy di động và trạm gốc có trễ truyền lớn, bởi vì sẽ gây ra đụng độ giữa các khe thời gian thu và phát. Vì vậy mà chế độ IDD phù hợp với các môi trường có trễ truyền thấp, cho nên chế độ TDD vận hành ở các pico cell. Một ưu điểm của TDD là tốc độ dữ liệu đường lên và đường xuống có thể rất khác nhau, vì vậy mà phù hợp cho các ứng dụng có đặc tính bất đối xứng giữa đường lên và đường xuống , chẳng hạn như Web browsing. Trong quá trình hoạch định mạng, các ưu điểm và nhược điểm của hai phương pháp này có thể bù trừ.
1.4.2. Mối quan hệ và sự khác nhau giữa WCDMA và UMTS
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của thông tin di động trên thế giới,khi ngày càng nhiều nước quan tâm đến 3G và 3G cũng đã đưa vào khai thác thương mại ở rất nhiều nước (trên 70 quốc gia) như Hàn Quốc, Nhật Bản và cả ở Việt Nam… thì nhiều thuật ngữ về kỹ thật 3G cũng bắt đầu lưu hành. Các thuật ngữ viết tắt