Đồ án Quy hoạch và tối ưu mạng W-CDMA

Thông tin di động số đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với những ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thông tin, trong dịch vụ và trong cuộc sống hằng ngày. Các kĩ thuật không ngừng được hoàn thiện đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Công nghệ điện thoại di động phổ biến nhất thế giới GSM đang gặp nhiều cản trở và sẽ sớm bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến hơn, hỗ trợ tối đa các dịch vụ như Internet, truyền . W-CDMA 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 , 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, Xuất phát từ ý tưởng muốn tìm hiểu công nghệ W-CDMA và mạng W-CDMA em đã chọn đề tài: “ Quy hoạch và tối ưu mạng W-CDMA”làm đồ án tốt nghiệp. Nội dung đề tài chia làm 4 chương: Chương 1: Công nghệ WCDMA Chương này trình bày tổng quan về quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động trong tiến trình lên 3G. Cấu trúc mạng lõi, mạng truy nhập vô tuyến UTRAN trong WCDMA. Đồng thời trình bày, các thủ tục liên quan đến giao diện vô tuyến bao gồm điều khiển công suất và cấu trúc các kênh vô tuyến sử dụng trong mạng WCDMA. Chương 2: Quy hoạch mạng WCDMA Chương này trình bày quá trình quy hoạch mạng WCDMA bao gồm khởi tạo quy hoạch, quy hoạch chi tiết mạng, vận hành, các công thức tính toán, hai mô truyền dẫn Hata-Okumura và Walfisch-Ikegami là phương tiện cơ bản để tính suy hao đường truyền. Chương 3: Các giải pháp tối ưu mạng WCDMA Giới thiệu về thuật toán tối ưu. Đưa ra 2 giải pháp tối ưu là bài toán dự báo lưu lượng bằng phương pháp hồi quy để đưa ra các giải pháp tối ưu kịp thời và phân tập dàn anten thích ứng để tăng dung lượng mạng. Chương 4: Phần mô phỏng quy hoạch mạng WCDMA Trong phần này sẽ giới thiệu lưu đồ thuật toán mô phỏng - tính toán các bước quy hoạch mạng W-CDMA và cùng các cửa sổ giao diện chương trình mô phỏng viết bằng ngôn ngữ Visual Basic 6. Và cuối cùng là kết luận và hướng phát triển của đề tài. Trong quá trình làm đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức và tài liệu tham khảo hạn chế nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp và sự giúp đỡ của các Thầy, Cô. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Hồ Văn Phi khoa Kỹ thuật & Công nghệ đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật & Công nghệ đã giảng dạy và giúp đỡ cho em trong suốt thời gian học tập tai trường.

doc109 trang | Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1520 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Quy hoạch và tối ưu mạng W-CDMA, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: QUY HOẠCH VÀ TỐI ƯU MẠNG WCDMA Giáo viên hướng dẫn : ThS.Hồ Văn Phi Sinh viên thực hiện : NguyễnViệt Vương Lớp : ĐTVT - K28 Quy Nhơn, 6/2010 TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: QUY HOẠCH VÀ TỐI ƯU MẠNG WCDMA Giáo viên hướng dẫn : ThS.Hồ Văn Phi Sinh viên thực hiện : Nguyễn Việt Vương Lớp : ĐTVT - K28 Quy Nhơn, 6/2010 MỤC LỤC Trang BẢNG TRA CỨU CÁC TỪ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt 1G First Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 2G Second Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ 2 3G Third Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 ACCH Associated Control Channels Kênh điều khiển liên kết AI Acquisition Indicator Chỉ thị bắt AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di động tiên tiến ARQ Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động AS Access Stratum Tầng truy nhập BCCH Broadcast Control Channel Kênh quảng bá điều khiển BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá BER Bit Error Ratio Tỷ số bit lỗi BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc BSS Base Station Subsystem Phân hệ trạm gốc BTS Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến gốc BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân CCCH Common Control Channel Kênh điều khiển chung. CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập chia theo mã C/I Carrier to Interference ratio Tỷ số sóng mang trên nhiễu CCCH Common Control Chanel Kênh điều khiển chung CCPCH Common Control Physical Chanel Kênh vật lý điều khiển chung CLPC Closed Loop Power Control Điều khiển công suất vòng kín CN Core Network Mạng lõi CPCC Common Power Control Chanel Kênh điều khiển công suất chung CPCH Common Packet Chanel. Kênh gói chung CPICH Common Pilot Chanel Kênh hoa tiêu chung CR Chip Rate Tốc độ chip (tương đương với tốc độ trải phổ của kênh) CS Circuit Switch Chuyển mạch kênh DCA Dynamic Chanel Allocation Phân bổ kênh động DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng DPCCH Dedicated Physical Control Chanel Kênh điều khiển vật lý riêng DPCH Dedicated Physical Chanel Kênh vật lý riêng DPDCH Dedicated Physical Data Chanel Kênh số liệu vật lý riêng DTCH Dedicated Traffic Chanel Kênh lưu lượng riêng DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối số liệu DSCH Downlink Shared Chanel Kênh dùng chung đường xuống DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp EDGE Enhanced Data rate for GSM Evolution Tăng tốc độ truyền dẫn ETSI European Telecommunications Standards Institute Viện Tiêu chuẩn viễn thông châu Âu FACCH Fast Associated Control Channel Kênh điều khiển liên kết nhanh FACH Forward Access Chanel Kênh truy nhập đường xuống FAUSCH Fast Uplink Signalling Chanel Kênh báo hiệu đường lên nhanh FCCCH Forward Common Control Chanel Kênh điều khiển chung đường xuống FCCH Frequency Correction Channel Kênh hiệu chỉnh tần số 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 FDCCH Forward Dedicated Control Chanel Kênh điều khiển riêng đường xuống FSK Frequency Shift Keying Khoá điều chế dịch tần GOS Grade Of Service Cấp độ phục vụ. GSM Global System for Mobile Communication Thông tin di động toàn cầu GPS Global Position System Hệ thống định vị toàn cầu GPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vô tuyến gói chung Handover Chuyển giao HH Hard Handoff Chuyển giao cứng HSCSD Hight Speed Circuit Switched Data Hệ thống chuyển mạch kênh tốc độ cao 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 IS-54 Interim Standard 54 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA của Mỹ (do AT&T đề xuất) IS-136 Interim Standard 136 Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến của Mỹ (AT&T) IS-95A Interim Standard 95A Tiêu chuẩn thông tin di động TDMA cải tiến của Mỹ (Qualcomm) ISDN Integrated Servive Digital Network Mạng số đa dịch vụ ITU-R International Mobile Telecommunication Union Radio Sector Liên minh viễn thông quốc tế bộ phận vô tuyến IWF InterWorking Function Chức năng tương tác mạng LAC Link Access Control Điều khiển truy nhập liên kết LAI Location Area Indentify Nhận dạng vùng vị trí LLC Logical Link Control Điều khiển liên kết logic LR Location Registration Đăng ký vị trí MAI Multipe acess Interference Nhiễu đa truy cập ME Mobile Equipment Thiết bị di động MS Mobile Station Trạm di động MTP Message Transfer Part Phần truyền bản tin MSC Mobile Service Switching Center Tổng đài di động NAS Non-Access Stratum Tầng không truy nhập Node B Là nút logic kết cuối giao diện IuB với RNC NSS Network and Switching Subsystem Hệ thống chuyển mạch ODMA Opportunity Driven Multiplex Access Đa truy cập theo cơ hội OM Operation and Management Khai thác và bảo dưỡng PAGCH Paging and Access Kênh chấp nhận truy cập và nhắn tin PCCC Parallel Concatenated Convolutional Code Mã xoắn móc nối song song PCCH Paging Control Chanel Kênh điều khiển tìm gọi PCH Paging Channel Kênh nhắn tin PCPCH Physical Common Packet Chanel . Kênh gói chung vật lý PCS Personal Communication Services Dịch vụ thông tin cá nhân PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động mặt đất công cộng PSTN Public Switched Telephone Network Mạng chuyển mạch thoại công cộng QPSK Khóa dịch pha vuông góc RACH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên RLB Radio Link Budgets Quỹ năng lượng đường truyền RNC Radio Network Control Bộ điều khiển mạng vô tuyến RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến SCH Synchronization Channel Kênh đồng bộ SDCCH Stand alone Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng SDMA Space Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo không gian SNR Signal - to - Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên tạp âm SIR Signal - to - Interference Ratio Tỷ số tín hiệu trên xuyên nhiễu TACH Traffic and Associated Channel Lênh lưu lượng và liên kết TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng TDMA Time Division Multiple Acces Đa truy cập phân chia theo thời gian TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia thời gian UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất toàn cầu UMTS Universal Mobile Telecommunnication System Hệ thống viễn thông di động toàn cầu VA Voice Activity factor Hệ số tích cực thoại VBR Variable Bit Rate Tốc độ bít khả biến WCDMA Wideband Code Division Multiplex Access Đa truy cập phân chia theo mã băng rộng DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu Tên bảng Trang 1.1 Phân loại các dịch vụ ở IMT-2000. 9 1.2 Những điểm khác biệt chính giữa WCDMA và GSM. 11 2.1 Ví dụ tính toán năng lượng truyền sóng đường lên 53 2.2 Các giá trị K sử dụng cho tính toán vùng phủ sóng. 54 2.3 Ví dụ về dung lượng của một RNC. 57 2.4 So sánh tổn hao đường truyền từ mô hình Hata và Walfisch-Ikegami. 64 3.1 Số liệu thực tế. 71 3.2 Tính toán. 71 3.3 Tính giá trị thuê bao. 72 3.4 Số liệu thực tế 72 3.5 Tính toán 73 3.6 Tính giá trị dự báo 74 DANH MỤC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình vẽ Trang 1.1 Cấu trúc khung TDMA điển . 4 1.2 Giản đồ truy nhập theo mã. 5 1.3 Lộ trình phát triển từ 2G đến 3G. 7 1.4 Các khu vực dịch vụ của IMT-2000. 8 1.5 Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ ba. 13 1.6 Cấu trúc của UMTS. 14 1.7 Mô tổng quát các giao diện vô tuyến của UTRAN 17 1.8 Các loại kênh trong UTRAN. 20 1.9 Các kênh vật lý đường lên. 21 1.10 Các kênh vật lý đường xuống. 22 1.11 Kênh truyền tải đường lên và đường xuống. 24 1.12 Tín hiệu trải phổ. 25 1.13 Các cơ chế điều khiển công suất của WCDMA. 27 1.14 OLPC đường lên 28 1.15 Cơ chế điều khiển công suất CLPC. 28 1.16 Điều khiển công suất kết hợp với chuyển giao mềm. 29 2.1 Các bước thực hiện quy hoạch mạng. 41 2.2 Các tham số đầu vào và đầu ra trong quá trình định cỡ mạng WCDMA. 42 2.3 Lược đồ quá trình định cỡ mạng vô tuyến WCDMA. 43 2.4 Các thành phần nhiễu tại trạm gốc. 44 2.5 Các thành phần nhiễu tại thuê bao di động. 47 2.6 Tổng quan mô phỏng tĩnh. 58 2.7 Các thành phần của mô truyền sóng. 59 2.8 Các tham số trong mô Walfisch-Ikegami 61 3.1 Nguyên lý của phương pháp phân tập dàn anten thích nghi 76 3.2 Sơ đồ khối tổng quát hệ thống phân tập dàn anten thích nghi. 78 4.1 Lưu đồ thuật toán tổng quát. 81 4.2 Lưu đồ thuật toán chi tiết. 83 4.3 Chương trình chính. 84 4.4 Giao diện tính suy hao đường truyền. 85 4.5 Giao diện tính kích thước Cell. 86 4.6 Giao diện tính dung lượng kênh. 87 LỜI NÓI ĐẦU Thông tin di động số đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với những ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thông tin, trong dịch vụ và trong cuộc sống hằng ngày. Các kĩ thuật không ngừng được hoàn thiện đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Công nghệ điện thoại di động phổ biến nhất thế giới GSM đang gặp nhiều cản trở và sẽ sớm bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến hơn, hỗ trợ tối đa các dịch vụ như Internet, truyền ... W-CDMA 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 , 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,… Xuất phát từ ý tưởng muốn tìm hiểu công nghệ W-CDMA và mạng W-CDMA em đã chọn đề tài: “ Quy hoạch và tối ưu mạng W-CDMA”làm đồ án tốt nghiệp. Nội dung đề tài chia làm 4 chương: Chương 1: Công nghệ WCDMA Chương này trình bày tổng quan về quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động trong tiến trình lên 3G. Cấu trúc mạng lõi, mạng truy nhập vô tuyến UTRAN trong WCDMA. Đồng thời trình bày, các thủ tục liên quan đến giao diện vô tuyến bao gồm điều khiển công suất và cấu trúc các kênh vô tuyến sử dụng trong mạng WCDMA. Chương 2: Quy hoạch mạng WCDMA Chương này trình bày quá trình quy hoạch mạng WCDMA bao gồm khởi tạo quy hoạch, quy hoạch chi tiết mạng, vận hành, các công thức tính toán, hai mô truyền dẫn Hata-Okumura và Walfisch-Ikegami là phương tiện cơ bản để tính suy hao đường truyền. Chương 3: Các giải pháp tối ưu mạng WCDMA Giới thiệu về thuật toán tối ưu. Đưa ra 2 giải pháp tối ưu là bài toán dự báo lưu lượng bằng phương pháp hồi quy để đưa ra các giải pháp tối ưu kịp thời và phân tập dàn anten thích ứng để tăng dung lượng mạng. Chương 4: Phần mô phỏng quy hoạch mạng WCDMA Trong phần này sẽ giới thiệu lưu đồ thuật toán mô phỏng - tính toán các bước quy hoạch mạng W-CDMA và cùng các cửa sổ giao diện chương trình mô phỏng viết bằng ngôn ngữ Visual Basic 6. Và cuối cùng là kết luận và hướng phát triển của đề tài. Trong quá trình làm đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức và tài liệu tham khảo hạn chế nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp và sự giúp đỡ của các Thầy, Cô. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Hồ Văn Phi khoa Kỹ thuật & Công nghệ đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Em xin cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật & Công nghệ đã giảng dạy và giúp đỡ cho em trong suốt thời gian học tập tai trường. Quy Nhơn, ngày 10 tháng 6 năm 2010 Sinh viên Nguyễn Việt Vương CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ WCDMA Trong những năm gần đây, công nghệ không dây là chủ đề được nhiều chuyên gia quan tâm trong lĩnh vực công nghệ máy tính và truyền thông. Ban đầu sử dụng thế hệ thông tin tương tự (dùng công nghệ đa truy cập phân chia theo tần số). Phát triển lên hệ thống thông tin tương tự, các hệ thống thông tin số thế hệ 2G ra đời với mục tiêu hỗ trợ dịch vụ và truyền số liệu tốc độ thấp. Hệ thống thông tin 2G sử dụng công nghệ đa truy cập phân chia theo thời gian và phân chia theo mã. Cùng với thời gian, nhu cầu sử dụng dich vụ ngày càng tăng, hệ thống thông tin thế hệ 3G ra đời đáp ứng nhu cầu của con người về dịch vụ có tốc độ cao như: nhắn tin đa phương tiện, điện thoại thấy ,…Thế hệ 3G có tốc độ bit cao hơn, chất lượng gần với mạng cố định, đánh giá sự nhảy vọt nhanh chóng về cả dung lượng và ứng dụng so với các thế hệ trước đó. 1.1. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 Những hệ thống thông tin di động đầu tiên, nay được gọi là thế hệ thứ nhất (1G), sử dụng công nghệ analog gọi là đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh thoại trên sóng vô tuyến đến thuê bao điện thoại di động. Với FDMA, người dùng được cấp phát một kênh trong tập hợp có trật tự các kênh trong lĩnh vực tần số. Trong trường hợp nếu số thuê bao nhiều vượt trội so với các kênh tần số có thể, thì một số người bị chặn lại không được truy cập. Đặc điểm: Mỗi MS được cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến. Nhiễu giao thoa do tần số các kênh lân cận nhau là đáng kể. Trạm thu phát gốc BTS phải có bộ thu phát riêng làm việc với mỗi MS trong cellular. Hệ thống FDMA điển là hệ thống điện thoại di động tiên tiến AMPS. Hệ thống di động thế hệ 1 sử dụng phương pháp đa truy cập đơn giản. Tuy nhiên hệ thống không thỏa mãn nhu cầu ngày càng tăng của người dùng về cả dung lượng và tốc độ. Những hạn chế của hệ thống thông tin di động thế hệ 1: Phân bổ tần số rất hạn chế, dung lượng nhỏ. Tiếng ồn khó chịu và nhiễu xảy ra khi máy di động chuyển dịch trong môi trường fading đa tia. Không cho phép giảm đáng kể giá thành của thiết bị di động và cơ sở hạ tầng. Không đảm bảo tính bí mật của các cuộc gọi. Không tương thích giữa các hệ thống khác nhau, đặc biệt ở châu Âu, làm cho thuê bao không thể sử dụng được máy di động của mình ở các nước khác. Chất lượng thấp và vùng phủ sóng hẹp. Giải pháp duy nhất để loại bỏ các hạn chế trên là phải chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông tin số cho thông tin di động cùng với kỹ thuật đa truy cập mới ưu điểm hơn về cả dung lượng và các dịch vụ được cung cấp. Vì vậy đã xuất hiện hệ thống thông tin di động thế hệ 2. 1.1.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ 2 Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) đầu tiên trên thế giới được ra đời ở châu Âu và có tên gọi là GSM. Với sự phát triển nhanh chóng của thuê bao, hệ thống thông tin di động thế hệ 2 lúc đó đã đáp ứng kịp thời số lượng lớn các thuê bao di động dựa trên công nghệ số. Hệ thống 2G hấp dẫn hơn hệ thống 1G bởi vì ngoài dịch vụ thoại truyền thống, hệ thống này còn có khả năng cung cấp một số dịch vụ truyền dữ liệu và các dịch vụ bổ sung khác. Ở Việt Nam, hệ thống thông tin di động số GSM được đưa vào từ năm 1993, hiện nay đang được Công ty VMS và GPC khai thác rất hiệu quả với hai mạng thông tin di động số VinaPhone và MobiFone theo tiêu chuẩn GSM. Tất cả hệ thống thông tin di động thế hệ 2 đều sử dụng kỹ thuật điều chế số. Và chúng sử dụng 2 phương pháp đa truy cập: - Đa truy cập phân chia theo thời gian (Time Division Multiple Access - TDMA): phục vụ các cuộc gọi theo các khe thời gian khác nhau. - Đa truy cập phân chia theo mã (Code Division Multiple Access - CDMA): phục vụ các cuộc gọi theo các chuỗi mã khác nhau. 1.1.2.1. Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA Trong hệ thống TDMA phổ tần số quy định cho liên lạc di động được chia thành các dải tần liên lạc, mỗi dải tần liên lạc này được dùng chung cho N kênh liên lạc, mỗi kênh liên lạc là một khe thời gian (Time slot) trong chu kỳ một khung. Tin tức được tổ chức dưới dạng gói, mỗi gói có bit chỉ thị đầu gói, chỉ thị cuối gói, các bit đồng bộ và các bit dữ liệu. Không như hệ thống FDMA, hệ thống TDMA truyền dẫn dữ liệu không liên tục và chỉ sử dụng cho dữ liệu số và điều chế số. 1.1 chỉ ra cấu trúc khung điển của một khung TDMA. Mỗi khung bao gồm một số cụm lưu lượng, thời gian bảo vệ được chèn ở đầu mỗi cụm để chống chồng lặp. Cấu trúc khung là không cố định, nó có thể thay đổi để phù hợp với thông tin phát ở một tốc độ khác hoặc với sự thay đổi của lưu lượng. Hai phương pháp thay đổi cấu trúc khung là : thay đổi số lượng cụm với độ dài số liệu mỗi cụm không đổi hoặc thay đổi độ dài cụm với số lượng các cụm không đổi. Trong TDMA bit mở đầu chứa thông tin về địa chỉ và đồng bộ mà cả trạm gốc và MS dùng để nhận dạng. Các đặc điểm của TDMA: ….. Cụm lưu lượng GT : Thời gian bảo vệ PU : Phần mở đầu TD : Lưu lượng số liệu KHUNG TDMA GT PU TD 1.1: Cấu trúc khung TDMA điển . - TDMA có thể phân phát thông tin theo hai phương pháp là phân định trước và phân phát theo yêu cầu. Trong phương pháp phân định trước, việc phân phát các cụm được định trước hoặc phân phát theo thời gian. Ngược lại trong phương pháp phân định theo yêu cầu các mạch được tới đáp ứng khi có cuộc gọi yêu cầu, nhờ đó tăng được hiệu suất sử dụng mạch. - Trong TDMA các kênh được phân chia theo thời gian nên nhiễu giao thoa giữa các kênh kế cận giảm đáng kể. - TDMA sử dụng một kênh vô tuyến để ghép nhiều luồng thông tin thông qua việc phân chia theo thời gian nên cần phải có việc đồng bộ hóa việc truyền dẫn để tránh trùng lặp tín hiệu. Ngoài ra, vì số lượng kênh ghép tăng nên thời gian trễ do truyền dẫn nhiều đường không thể bỏ qua được, do đó sự đồng bộ phải tối ưu. 1.1.2.2. Đa truy cập phân chia theo mã CDMA Đối với hệ thống CDMA, tất cả người dùng sẽ sử dụng cùng lúc một băng tần. Tín hiệu truyền đi sẽ chiếm toàn bộ băng tần của hệ thống. Tuy nhiên, các tín hiệu của mỗi người dùng được phân biệt với nhau bởi các chuỗi mã. Thông tin di động CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ cho nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi, mà không sợ gây nhiễu lẫn nhau. Kênh vô tuyến CDMA được dùng lại mỗi cell trong toàn mạng, và những kênh này cũng được phân biệt nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên PN. tần số thời gian 1.2: Giản đồ truy nhập theo mã. Trong hệ thống CDMA, tín hiệu bản tin băng hẹp được nhân với tín hiệu băng thông rất rộng, gọi là tín hiệu phân tán. Tín hiệu phân tán là một chuỗi mã giả ngẫu nhiên mà tốc độ chip của nó rất lớn so với tốc độ dữ liệu. Tất cả các users trong một hệ thống CDMA dùng chung tần số sóng mang và có thể được phát đồng thời. Mỗi usr có một từ mã giả ngẫu nhiên riêng của nó và nó được xem là trực giao với các từ mã khác. Tại máy thu, sẽ có một từ mã đặc trưng được tạo ra để tách sóng tín hiệu có từ mã giả ngẫu nhiên tương quan với nó. Tất cả các mã khác được xem như là nhiễu. Để khôi phục lại tín hiệu thông tin, máy thu cần phải biết từ mã dùng ở máy phát. Mỗi thuê bao vận hành một cách độc lập mà không cần biết các thông tin của máy khác. Đặc điểm của CDMA : - Dải tần tín hiệu rộng hàng MHz. - Sử dụng kỹ thuật trải phổ phức tạp. - Kỹ thuật trải phổ cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ trường rất nhỏ và chống fading hiệu quả hơn FDMA, TDMA. - Việc các thuê bao MS trong cell dùng chung tần số khiến cho thiết bị truyền dẫn vô tuyến đơn giản, việc thay đổi kế hoạch tần số không còn vấn đề, chuyển giao trở thành mềm, điều khiển dung lượng cell rất linh hoạt. - Chất lượng thoại cao hơn, dung lượng hệ thống tăng đáng kể (có thể gấp từ 4 đến 6 lần hệ thống GSM), độ an toàn (tính bảo mật thông tin) cao hơn do sử dụng dãy mã ngẫu nhiên để trải phổ, kháng nhiễu tốt hơn, khả năng thu đa đường tốt hơn, chuyển vùng linh hoạt. Do hệ số tái sử dụng tần số là 1 nên không cần phải quan tâm đến vấn đề nhiễu đồng kênh. CDMA không có giới hạn rõ ràng về số người sử dụng như TDMA và FDMA. Còn ở TDMA và FDMA thì số người sử dụng là cố định, không thể tăng thêm khi tất cả các kênh bị chiếm. Hệ thống CDMA ra đời đã đáp ứng nhu cầu ngà
Tài liệu liên quan