Thời đại v tuyến đê bắt đầu từ câch đđy hơn 100 năm với sự phât minh ra mây điện bâo radio của Gudlielmo Marconi vă cng nghệ khng dđy hiện nay đang được thiết lập với sự phât triển nhanh chng đê đưa chng ta văo một thế kỷ mới vă một kỷ nguyín mới. Sự tiến bộ nhanh chng trong kỹ thuật v tuyến đang tạo ra nhiều dịch vụ mới vă cải tiến với giâ cả thấp hơn, dẫn đến sự gia tăng trong việc sử dụng khoảng khng gian thời gian vă số lượng câc thuí bao. Câc xu hướng năy đang tiếp tục tăng trong những năm tới.
Mục tiíu của hệ thống thng tin thế hệ mới lă cung cấp nhiều loại hnh dịch vụ thng tin cho mọi người văo mọi lc, mọi nơi. Câc dịch vụ được cung cấp cho thuí bao điện thoại di động thế hệ mới như truyền dữ liệu tốc độ cao, video vă multimeadia cũng như dịch vụ thoại. Cng nghệ thoả mên được những yíu cầu năy vă lăm cho câc dịch vụ đ được sử dụng rộng rêi được gọi lă hệ thống di động thế hệ thứ 3 (3G). Hệ thống thế hệ thứ 3 đâp ứng đâng kể phần thiếu hụt câc tiíu chuẩn thế hệ 2 hiện c, cả về loại hnh ứng dụng vă dung lượng. Hệ thống di động số hiện tại được thiết kế tối ưu cho thng tin thoại, trong khi đ hệ thống 3G ch trọng đến khả năng truyền thng đa phương tiện. Hệ thống 3G điển hnh hiện nay lă cdma2000 vă WCDMA. WCDMA lă phương thức đa truy cập phđn chia theo mê băng rộng.
Trong hệ thống WCDMA, hệ số tâi sử dụng tần số lă 1, nín khi số thuí bao tăng lín đồng nghĩa với nhiễu giao thoa đồng kính tăng lín lăm ảnh hưởng đến dung lượng của hệ thống. V thế trong mạng WCDMA phải c nhiều kỹ thuật xử lý tn hiệu nhằm lăm giảm ảnh hưởng của nhiễu. Câc kỹ thuật đ gọi lă kỹ thuật phđn tập tn hiệu. Trong đồ ân năy sẽ tm hiểu về kỹ thuật phđn tập Khng gian - Thời gian trong hệ thống mạng WCDMA với mục đch phđn tập lăm giảm ảnh hưởng của nhiễu giao thoa vă nhiễu fading lín tn hiệu thng qua việc lăm tăng tỷ số tn hiệu trín nhiễu ở đầu ra của mảng anten .
Nội dung đồ ân gồm 3 chương :
- Chương 1:Trnh băy ưu nhược điểm của hệ thống WCDMA vă hướng giải quyết cho những nhược điểm.
- Chương 2:Trnh băy khâi niệm phđn tập khng gian - thời gian. Phđn tập anten bằng bộ thu Beamformer-Rake.
- Chương 3: Trnh băy câc kỹ thuật xử lý phđn tập khng gian bằng bộ thu Beamformer. Câc kỹ thuật xử lý bao gồm MSNR, MSINR vă MMSE.
38 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1610 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Mạng truyền thông di động và tế bào, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐH KHTN
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THNG
------------------------o0o---------------------------
Đồ Ân Mn Học
Mạng Truyền Thng Di Động Vă Tế Băo
GVGD : Thầy Trương Tấn Quang
SVTH: Nguyễn Văn Liím 0620031
Nguyễn Kim Long 0620034
Nguyễn Thanh T 0620111
Nguyễn Hữu Phước 0620055
Học k 1
Năm học 2009-2010
GIỚI THIỆU ĐỀ TĂI
Thời đại v tuyến đê bắt đầu từ câch đđy hơn 100 năm với sự phât minh ra mây điện bâo radio của Gudlielmo Marconi vă cng nghệ khng dđy hiện nay đang được thiết lập với sự phât triển nhanh chng đê đưa chng ta văo một thế kỷ mới vă một kỷ nguyín mới. Sự tiến bộ nhanh chng trong kỹ thuật v tuyến đang tạo ra nhiều dịch vụ mới vă cải tiến với giâ cả thấp hơn, dẫn đến sự gia tăng trong việc sử dụng khoảng khng gian thời gian vă số lượng câc thuí bao. Câc xu hướng năy đang tiếp tục tăng trong những năm tới.
Mục tiíu của hệ thống thng tin thế hệ mới lă cung cấp nhiều loại hnh dịch vụ thng tin cho mọi người văo mọi lc, mọi nơi. Câc dịch vụ được cung cấp cho thuí bao điện thoại di động thế hệ mới như truyền dữ liệu tốc độ cao, video vă multimeadia cũng như dịch vụ thoại. Cng nghệ thoả mên được những yíu cầu năy vă lăm cho câc dịch vụ đ được sử dụng rộng rêi được gọi lă hệ thống di động thế hệ thứ 3 (3G). Hệ thống thế hệ thứ 3 đâp ứng đâng kể phần thiếu hụt câc tiíu chuẩn thế hệ 2 hiện c, cả về loại hnh ứng dụng vă dung lượng. Hệ thống di động số hiện tại được thiết kế tối ưu cho thng tin thoại, trong khi đ hệ thống 3G ch trọng đến khả năng truyền thng đa phương tiện. Hệ thống 3G điển hnh hiện nay lă cdma2000 vă WCDMA. WCDMA lă phương thức đa truy cập phđn chia theo mê băng rộng.
Trong hệ thống WCDMA, hệ số tâi sử dụng tần số lă 1, nín khi số thuí bao tăng lín đồng nghĩa với nhiễu giao thoa đồng kính tăng lín lăm ảnh hưởng đến dung lượng của hệ thống. V thế trong mạng WCDMA phải c nhiều kỹ thuật xử lý tn hiệu nhằm lăm giảm ảnh hưởng của nhiễu. Câc kỹ thuật đ gọi lă kỹ thuật phđn tập tn hiệu. Trong đồ ân năy sẽ tm hiểu về kỹ thuật phđn tập Khng gian - Thời gian trong hệ thống mạng WCDMA với mục đch phđn tập lăm giảm ảnh hưởng của nhiễu giao thoa vă nhiễu fading lín tn hiệu thng qua việc lăm tăng tỷ số tn hiệu trín nhiễu ở đầu ra của mảng anten .
Nội dung đồ ân gồm 3 chương :
- Chương 1:Trnh băy ưu nhược điểm của hệ thống WCDMA vă hướng giải quyết cho những nhược điểm.
- Chương 2:Trnh băy khâi niệm phđn tập khng gian - thời gian. Phđn tập anten bằng bộ thu Beamformer-Rake.
- Chương 3: Trnh băy câc kỹ thuật xử lý phđn tập khng gian bằng bộ thu Beamformer. Câc kỹ thuật xử lý bao gồm MSNR, MSINR vă MMSE.
MỤC LỤC
Chương 1: Tổng Quan Hệ Thống W-CDMA 5
Giới thiệu chung 5
1.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 5
1.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ 2 6
1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 7
1.4. Lộ trnh phât triển hệ thống di động thế hệ 2 (GSM) lín (WCDMA) 7
1.5. Tổng quan mạng WCDMA 8
1.5.1. Câc thng số chnh của mạng WCDMA 10
1.5.2. Những đặc điểm then chốt của mạng WCDMA 11
1.5.3. Ảnh hưởng của nhiễu trong hệ thống WCDMA 11
1.5.4. Tính đa dạng phđn tập trong hệ thống WCDMA 12
Kết luận chương 14
Chương 2: Khái Niệm Phđn Tập Khng Gian-Thời Gian 15
2.1 Giới thiệu 15
2.2 Anten Mảng 15
2.2.1 Mảng Anten dêy 16
2.3 Kỹ thuật Beamformer 18
2.3.1 V dụ đơn giản của bộ Beamformer trong mảng ULA 19
2.4 Nguyín tắc lấy mẫu trong xử lý khng gian 21
2.5 Lợi ch của phđn tập khng gian 22
2.6 Phđn tập thời gian- Bộ thu Rake trong CDMA 22
2.6.1 Câc kỹ thuật tổ hợp tn hiệu 23
2.6.1.1 Bộ tổ hợp chọn lọc (SC) 23
2.6.1.2 Bộ tổ hợp tỉ số tối đa (MRC) 24
2.6.1.3 Bộ tổ hợp cùng độ lợi (EGC) 24
2.7 Bộ thu Beamformer_Rake 24
Kết luận chương 25
Chương 3: Các Kỹ Thuật Beamforming 26
3.1 Giới Thiệu 26
3.2 MSNR Beamforming 26
3.2.1 Kỹ Thuật MSNR 26
3.2.2 Phương Thức cải tiến SE cho Beamforming 28
3.2.3 Pha Tn Hiệu Trong Eigen-Beamforming 29
3.3. Kỹ thuật MSINR Beamforming 30
3.3.1 Cực đại tỷ số tn hiệu trín nhiễu(SINR) 31
3.3.2 Xác định giâ trị cực đại của tỷ số tn hiệu trín nhiễu (MSINR) 32
3.4 Kỹ thuật MMSE Beamforming 33
3.5 So sânh 2 kỹ thuật MSINR và MMSE trong trường hợp đơn giản 34
Kết luận chương 36
CHƯƠNG 1
HỆ THỐNG MẠNG DI ĐỘNG WCDMA
Giới thiệu chung
Trong những năm gần đây, công nghệ khng dđy lă chủ đề được nhiều chuyín gia quan tđm trong lĩnh vực mây tnh vă truyền thng. Trong thời gian năy cng nghệ này được rất nhiều người sử dụng và đê trải qua rất nhiều thay đổi. Quâ trnh thay đổi thể hiện qua câc thế hệ:
Thế hệ khng dđy thứ nhất lă thế hệ thông tin tương tự sử dụng cng nghệ đa truy cập phđn chia theo tần số (FDMA).
Thế hệ thứ 2 sử dụng kỹ thuật số với cng nghệ đa truy cập phđn chia theo thời gian (TDMA) vă phđn chia theo mê (CDMA).
Thế hệ thứ 3 ra đời đánh giá sự nhêy vọt nhanh chng về cả dung lượng vă ứng dụng so với câc thế hệ trước đó, và có khả năng cung cấp câc dịch vụ đa phơng tiện gi.
1.1 Hệ thống thông tin di động thế hệ 1
Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 chỉ hổ trợ câc dịch vụ thoại tương tự vă sử dụng kỹ thuật điều chế tương tự để mang dữ liệu thoại của mỗi người, vă sử dụng phương pháp đa truy cập phđn chia theo tần số (FDMA). Với FDMA, khách hàng được cấp phât một kính trong tập hợp c trật tự câc kính trong lĩnh vực tần số. Sơ đồ bâo hiệu của hệ thống FDMA khâ phức tạp, khi MS bật nguồn để hoạt động th n d sng tm đến kênh điều khiển dănh riíng cho n. Nhờ kính năy, MS nhận được dữ liệu bâo hiệu gồm câc lệnh về kính tần số dành riêng cho lưu lượng người dng . Trong trường hợp số thuí bao nhiều hơn số lượng kính tần số c thể, th một số người bị chặn lại không được truy cập.
Phổ tần số quy định cho liín lạc di động được chia thănh 2N dải tần số kế tiếp, và được câch nhau bởi một dải tần số phng vệ . Mỗi dải tần số được gân cho một kính liín lạc. N dải kế tiếp dănh riíng cho liín lạc hướng lín, sau một dải tần phđn câch lă N dải kế tiếp dănh riíng cho liín lạc hướng xuống.
Đặc điểm :
Mỗi MS được cấp phât một đôi kênh liên lạc trong suốt thời gian thng tuyến.
Nhiễu giao thoa do câc kính lđn cận là đáng kể.
BTS phải c bộ thu phât riíng lăm việc với mỗi MS.
Hệ thống FDMA điển hnh lă hệ thống điện thoại di động AMPS (Advanced Mobile Phone System). Hệ thống di động năy sử dụng phương pháp đa truy cập đơn giản. Tuy nhiín, hệ thống khng thoả mên nhu cầu ngày càng tăng của người dng về cả dung lượng vă tốc độ. V thế, hệ thống di động thứ 2 ra đời được cải thiện về cả dung lượng vă tốc độ.
1.2 Hệ thống thông tin di động thế hệ 2
Với sự phât triển nhanh chng của thuí bao, hệ thống thông tin di động thế hệ 2 được đưa ra để đáp ứng kịp thời số lượng lớn các thuê bao di động dựa trín cng nghệ số.
Tất cả hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng phương pháp điều chế số vă sử dụng 2 phương pháp đa truy cập :
Đa truy cập phđn chia theo thời gian TDMA.
Đa truy cập phđn chia theo mê CDMA.
Đa truy cập phđn chia theo thời gian TDMA:
Phổ quy định cho liín lạc di động được chia thănh câc dải tần liín lạc, mỗi dải tần liín lạc này được dng cho N kính liín lạc, mỗi kính liín lạc lă một khe thời gian trong chu k một khung. Câc thuí bao khâc nhau dng chung kính nhờ căi xen khe thời gian, mỗi thuê bao được cấp phât cho một khe thời gian trong cấu trc khung.
Đặc điểm:
Tn hiệu của thuê bao được truyền dẫn số .
Liín lạc song cng mỗi hướng thuộc câc dải tần liín lạc khác nhau, trong đó một băng tần được sử dụng để truyền tn hiệu từ trạm gốc đến các máy di động vă một băng tần được sử dụng để truyền tn hiệu từ máy di động đến trạm gốc. Việc phđn chia tần số như vậy cho phĩp câc mây thu vă mây phât c thể hoạt động cng một lc mă khng c sự can nhiễu lẩn nhau.
Giảm số mây thu ở BTS.
Giảm nhiểu giao thoa.
Hệ thống TDMA điển hnh lă hệ thống di động toăn cầu GSM. Máy di động kỹ thuật số TDMA phức tạp hơn FDMA. Hệ thống xử lý số đối với tn hiệu trong MS tương tự c khả năng xử lý khng quâ 106 lệnh trong 1 giđy, cn trong MS số TDMA phải c khả năng xử lý 50.106 lệnh trong 1 giđy.
Đa truy cập phđn chia theo mê CDMA:
Trong thông tin di động CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nín nhiều người sử dụng c thể chiếm cng kính v tuyến đồng thời tiến hănh câc cuộc gọi mă khng sợ gđy nhiễu lẫn nhau. Những người sử dụng nói trên được phđn biệt với nhau nhờ mê trải phổ giả ngẫu nhiên PN, được cấp phât khâc nhau cho mỗi người sử dụng.
Đặc điểm
Dải tần tn hiệu rộng .
Sử dụng kỹ thuật trải phổ phức tạp.
Kỹ thuật trải phổ cho phĩp tn hiệu v tuyến sử dụng có cường độ trường rất nhỏ vă chống fading hiệu quả hơn TDMA và FDMA.
Việc câc thuí bao trong cng cell dng chung tần số khiến cho thiết bị truyền dẫn đơn giản vă việc thay đổi , chuyển giao, điều khiển dung lượng cell thực hiện rất linh hoạt .
1.3 Hệ thống thông tin di động thế hệ 3:
Để đáp ứng kịp thời câc dịch vụ ngày càng phong phú và đa dạng của người sử dụng, từ đầu thập niên 90 người ta đưa ra hệ thống thông tin di động tổ ong thế hệ thứ 3. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 với tín gọi ITM-2000 đưa ra các muc tiêu chính sau:
Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo câc dịch vụ băng rộng như truy cập Internet nhanh hoặc câc dịch vụ đa phương tiện.
Linh hoạt để đảm bảo câc dịch vụ mới như đánh số cá nhân và điện thoại vệ tinh. Các tính năng này sẽ cho phĩp mở rộng đáng kể tầm phủ sng của câc hệ thống thông tin di động.
Tương thích với câc hệ thống thông tin di động hiện có để đảm bảo sự phât triển liín tục của thông tin di động.
3G hứa hẹn tốc độ truyền dẫn lín tới 2.05 Mbps cho người dùng tĩnh , 384 Kbps cho người dng di chuyển chậm và 128 Kbps cho người dng trín moto. Cng nghệ 3G dng sng mang 5MHz chứ khng phải là sóng mang 200KHz như của CDMA nên 3G nhanh hơn rất nhiều so với cng nghệ 2G vă 2,5G. Nhiều tiíu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3 ITM-2000 đê được đề xuất, trong đó 2 hệ thống WCDMA vă cdma-2000 đê được ITU chấp thuận và đang được âp dụng trong những năm gần đây. Các hệ thống này đều sử dụng cng nghệ CDMA, điều năy cho phĩp thực hiện tiíu chuẩn toăn thế giới cho giao diện thng tin v tuyến.
Hnh 1.1. Câc giải phâp nđng cấp hệ thống 2G lín 3G
1.4 Lộ trnh phât triển từ hệ thống thông tin di động thế hệ 2 (GSM) lín WCDMA
Để đảm bảo ứng dụng được câc dịch vụ mới về truyền thng mây tnh vă hnh ảnh đồng thời đảm bảo tnh kinh tế , hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sẽ được chuyển đổi sang thế hệ 3. Quâ trnh đó được tổng quât trín hnh 1.1.
Lộ trnh phât triển từ GSM lên WCDMA như sau:
GSM
WCDMA
HSCSD
GPRS
Hnh 1.2 Lộ trnh phât triển từ GSM lín WCDMA
Ký hiệu:
GSM: Global System for Mobile Communication: Hệ thống thông tin di động toăn cầu.
HSCSD: Hight Speed Circuit Switched Data: Số liệu chuyển mạch kính tốc độ cao.
GPRS: General Packet Radio Services: Dịch vụ gi v tuyến chung.
WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access: Đa truy cập phđn chia theo mê băng rộng.
1.5 Tổng quan về mạng WCDMA
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access: Đa truy cập phđn chia theo mê băng rộng) lă một trong những hệ thống thông tin di động thế hệ 3, sử dụng cng nghệ CDMA. Cng nghệ CDMA ( Code Division Multiple Access: Đa truy cập phđn chia theo mê), lă một cng nghệ khng dđy, số sử dụng kỹ thuật trải phổ để phđn tần tn hiệu v tuyến trong một dêi tần số rộng. Trong cng nghệ CDMA, nhiều người sử dụng chung một thời gian vă tần số. Mê PN (giả ngẫu nhiín) với sự tương quan chéo thấp, được ấn định cho mỗi người sử dụng. Người sử dụng truyền tn hiệu nhờ trải phổ tn hiệu truyền c sử dụng mê PN đê ấn định. Đầu thu tạo ra một dêy PN như đầu phât vă khi phục lại tn hiệu dự định nhờ việc trải phổ ngược câc tn hiệu đồng bộ thu được. Cũng giống như TDMA, WCDMA là một trong nhiều cng nghệ chủ đạo để mạng thông tin di động hoạt động. Nó cũng được biết như là một giao diện v tuyến hay cng nghệ đa truy xuất. WCDMA lă một giao diện v tuyến phức tạp vă tiín tiến trong lĩnh vực thông tin di động. WCDMA c 2 chế độ khâc nhau lă FDD vă TDD. Khả năng làm việc được ở cả hai chế độ FDD vă TDD cho phĩp sử dụng hiệu quả phổ tần được cấp phât ở câc vng khâc nhau.
FDD (Frequency Division Duplex): là phương pháp ghép song công trong đó truyền dẫn đường lên và đường xuống sử dụng hai tần số riíng biệt. Ở FDD đường lên và đường xuống sử dụng hai băng tần khâc nhau. Hệ thống được phđn bố một cặp băng tần riíng biệt
TDD (Time Division Duplex): là phương pháp ghép song công trong đó đường lên và đường xuống được thực hiện trín cng một tần số bằng câch sử dụng những khe thời gian luđn phiín. Ở TDD câc khe thời gian trong câc kính vật lý được chia thănh hai phần : phần phât vă phần thu. Thông tin đường xuống và đường lên được truyền dẫn luđn phiín.
1900 1920 1980 2020 2025 2110 2170 (MHz)
TDD
RX/TX
FDD
Uplink
TDD
RX/TX
FDD
Downlink
f
5MHz
Đường lín
Đường xuống
Đường lín
Đường xuống
Khoảng Bảo vệ
5MHz
t
t
f
FDD
TDD
Hnh 1.3 Phđn bố tần số FDD vă TDD
Khả năng làm việc của cả hai chế độ FDD vă TDD cho phĩp sử dụng hiệu quả phổ tần được cấp phât ở câc vng khâc nhau.
Ba thng số cơ bản của mạng WCDMA:
Lớp truy nhập: được tạo ra bởi câc trạm gốc (node B) vă câc bộ điều khiển mạng v tuyến khâc nhau để phân tích và điều khiển lưu lượng v tuyến.
Mạng li c hai vai tr chnh :
Giải quyết việc định hướng hay định tuyến đến nơi mà cuộc gọi hoặc số liệu gửi đến. Phương tiện cơ bản lă sử dụng hệ thống chuyển mạch để định tuyến thng tin qua một số mây chủ khâc nhau xung quanh mạng.
Lă một mạng đường trục vă giải quyết câc chức năng kỹ thuật, khả năng truy nhập thuận tiện tới mạng số liệu gi khâc, cung cấp một giao diện với Internet vă phđn loại thông tin tính cước vă bảo mật.
Lớp dịch vụ điều khiển các ưu tiên, các đặc tnh vă khả năng truy nhập cơ bản của thuí bao tới câc dịch vụ nâng cao đê lăm cho 3G c một vị tr tuyệt vời.
1.5.1 Câc thng số chnh của W-CDMA
WCDMA lă một phương pháp đa truy xuất v tuyến phđn chia theo mê trải phổ trực tiếp dải rộng, nghĩa lă câc bit thng tin của các user được trải đều ra trín một dải thng rộng bằng việc nhđn dữ liệu của user với câc mê ngẫu nhiín (gọi lă chip) nhận được trải phổ trong WCDMA.
Tốc độ chip 3.84Mcps được sử dụng cho ghĩp dải thng sng mang xấp xỉ tới 5MHz. Dải thng sng mang của WCDMA rộng như thế gắn liền với tốc độ dữ liệu của uesr cao vă cn c hiệu quả nđng cao khả năng phân tập tần số. Câc nhă quản lý mạng c thể tăng dung lượng nhờ dải thng của sng mang lă 5MHz. Khoảng câch câc sng mang c thể chọn trín những khoảng 200KHz giữa khoảng 4.4 đến 5MHz tuỳ thuộc văo nhiễu giữa câc sng mang.
WCDMA cung cấp tốc độ khả biến cho câc user rất cao, hiểu theo câch khâc chnh lă dải thng theo yíu cầu cũng được cung cấp. Mỗi user được cung cấp một khung giđy c chu kỳ 10ms trong khi tốc độ dữ liệu vẫn giữ nguyên không đổi. Tuy nhiên dung lượng dữ liệu c thể thay đổi từ khung này đến khung khâc.
WCDMA cung cấp hai chế độ hoạt động cơ bản lă FDD vă TDD. Trong FDD câc khoảng tần số sóng mang 5MHz được sử dụng cho sóng mang hướng lên và hướng xuống riíng rẽ, trong khi đó TDD chỉ c một khoảng 5MHz được dng cho cả hướng lên và hướng xuống.
WCDMA cung cấp hoạt động bất đồng bộ cho câc trạm gốc và do đó không giống như hệ thống đồng bộ IS-95 CDMA, n khng cần thời gian chuẩn trín toăn cầu GPS.
WCDMA dng tâch sng kết hợp cho hướng lên và hướng xuống nhờ câc ký hiệu hoa tiíu hay kính hoa tiíu chung, dẫn tới tăng dung lượng vă vng phủ sng .
WCDMA được thiết kế để phât triển nđng cấp cho chuẩn GSM v vậy c thể chuyển giao giữa mạng GSM vă mạng WCDMA.
Phương thức đa truy xuất .
DS-CDMA.
Phương pháp ghép song công.
FDD/TDD.
Đồng bộ trạm gốc.
Hoạt động bất đồng bộ.
Tốc độ chip.
3.84Mcps.
Độ dăi khung .
10ms.
Ghĩp dịch vụ.
Đa dịch vụ với yíu cầu chất lượng dịch vụ khác nhau được ghĩp trín một kết nối.
Đa tốc độ.
Hệ số trải phổ khả biến và đa mê.
Tâch sng.
Tâch sng kết hợp nhờ sử dụng kính hoa tiíu.
1.5.2 Những đặc điểm then chốt của WCDMA
Giao diện v tuyến trên cơ sở CDMA băng rộng tạo cơ hội thiết kế hệ thống c những đặc tính đáp ứng nhu cầu của thế hệ thứ 3. Những đặc điểm chủ yếu trong hệ thống WCDMA lă :
Cải thiện những hệ thống thế hệ thứ 2 bao gồm: cải thiện dung lượng, cải thiện vng phủ sng, bao gồm cả khả năng di chuyển những dịch vụ thế hệ thứ 2 sang thế hệ thứ 3.
Tnh linh hoạt cao của dịch vụ bao gồm: C câc dịch vụ tốc độ bit cực đại trín 2 Mb/s vă câc dịch vụ ghĩp song song trín một kết nối.
Thực hiện truy nhập gi hiệu quả vă tin cậy.
Tnh linh hoạt cao của vận hănh bao gồm: Hỗ trợ hoạt động không đồng bộ giữa câc trạm gốc nín triển khai thuận lợi trong nhiều môi trường. Hỗ trợ một câch c hiệu quả dạng hoạt động khâc chẳng hạn cấu trc c bậc. Sử dụng kỷ thuật tiến bộ như phối hợp anten dàn và tách người dng. M hnh TDD được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong môi trường khng kết hợp.
Cải thiện dung lượng: Độ rộng băng tần lớn của WCDMA làm tăng hiệu suất vốn c trín câc hệ thống tế bào trước đó do nó làm giảm fading của tn hiệu v tuyến. Ta biết rằng WCDMA sử dụng điều chế kết hợp ở đường lên, đây là tính năng không thể thực hiện được ở trong câc hệ thống CDMA tế bào. Điều khiển cng suất chắc chắn ở đường xuống sẽ c hiệu suất hoăn hảo, đặc biệt ở môi trường trong nhà và môi trường ngoăi trời c tốc độ thấp.
Nói chung, đối với dịch vụ thoại, sự cải thiện năy lă một bước tiến v đây là một trong hai yếu tố làm tăng dung lượng cell của WCDMA.
1.5.3 Ảnh hưởng của nhiễu lín hệ thống WCDMA
Trong kính thng tin v tuyến lý tưởng, tn hiệu thu được chỉ bao gồm một tn hiệu đến trực tiếp. Song, trong thực tế điều đó là không thể xảy ra, tn hiệu sẽ bị thay đổi trong suốt quâ trnh truyền, tn hiệu thu được sẽ lă sự kết hợp câc thănh phần khâc nhau: tn hiệu suy giảm, khc xạ, nhiễu xạ của câc tn hiệu khâc…WCDMA lă hệ thống di động v tuyến nín sẽ bị ảnh hưởng bởi điều đó. Sau đây là mô hnh của hai loại nhiễu chính, đó là nhiễu fadinh nhiều tia vă nhiễu giao thoa.
Hnh 1.4 Câc tn hiệu đa đường
Hnh 1.5 Câc tn hiệu nhiễu giao thoa
Để lăm giảm câc ảnh hưởng của câc loại nhiễu trín, trong WCDMA c nhiều kỹ thuật xử lý đó lă: mê hoâ kính, điều chế, trải phổ, phđn tập…Trong đồ ân năy ta sẽ đi nghiên cứu câc kỹ thuật phđn tập tn hiệu.
1.5.4 Tính đa dạng phđn tập trong WCDMA
Trong hệ thống điều chế băng hẹp như điều chế FM tương tự ,sử dụng trong hệ thống thông tin di động tổ ong đầu tiín th tnh đa đường tạo nín fading nghiím trọng. Tnh nghiím trọng của đa đường fading được giảm đi trong điều chế CDMA băng rộng ,v câc tn hiệu qua các đường khác nhau được thu nhận một cách độc lập .Nhưng hiện tượng đa đường xảy ra một câch liín tục trong hệ thống này do fading đa đường khng thể loại trừ hoàn toàn được v với câc hiện tượng fading xảy ra một câch liín tục đó th bộ điều chế khng thể xử l tn hiệu thu một cách độc lập được. Phđn tập lă một hnh thức tốt để lăm giảm fading,c 3 loại phđn tập lă theo tần số ,theo thời gian vă theo khoảng câch .Phđn tập theo thời gian đạt được nhờ sử dụng việc chỉn văo mê sữa sai .Phđn tập theo thời gian c thể được âp dụng cho tất cả câc hệ thống c tốc độ mê truyền dẫn cao mă thủ tục sửa sai yíu cầu. Hệ thống CDMA băng rộng ưứngduụngviệc phđn tập theo tần số nhờ việc mở rộng khả năng báo hiệu trong một băng tần rộng vă fading liín hợp với tần số thường c ảnh hưởng đến băng tần bâo hiệu(200-300kHz). Nhưng với một băng tần rộng th fading t ảnh hưởng đến tn hiệu hơn .Phân tập theo khoảng cách hay đường truyền thường đạt được theo 3 phương pháp sau:
-Thiết lập nhiều đường bâo hiệu(chuyển vng mềm) để kết nối máy di động với 2 hoặc nhiều trạm gốc BTS.
-Sử dụng môi trường đa đường qua chức năng trải phổ giống như bộ thu quĩt thu nhận vă tổ hợp câc tn hiệu phât với câc tn hiệu phât khâc trễ thời gian.
-Đặt nhiều anten tại BS (anten mảng).
Phđn tập theo khoảng câch c thể dễ dàng được âp dụng đối với hệ thống TDMA vă FDMA. Phđn tập theo thời gian c thể được âp dụng cho tất cả câc hệ thống số c tốc độ mê truyền dẩn cao mă thủ tục sữa sai yíu cầu. Phđn tập theo tần số c thể dể dàng được âp dụng cho hệ thống CDMA.
Bộ điều khiển đa đường tâch dạng sng nhờ sử dụng bộ tương quan song song. Máy di động sử dụng 3 bộ tương quan ,BTS sử dụng 4 bộ tương quan. Máy thu có bộ tương quan song song gọi lă mây thu quét (Rake), nó xác định tn hiệu thu theo mỗi đườ