Bài giảng Thông tin di động - Hà Duy Hưng (Phần 3)
Các kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến
Đa truy cập phân chia tần số FDMA (Frequency Division Multiple Access)
Thuê bao được phân bởi tần số
Đa truy cập phân chia thời gian TDMA (Time Division Multiple Access)
Thuê bao được phân chia bằng thời gian và tần số.
Đa truy cập phân chia mã CDMA (Code Division Multiple Access)
Thuê bao được phân chia bằng mã.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Thông tin di động - Hà Duy Hưng (Phần 3)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Thông tin di động - Hà Duy Hưng (Phần 3)
7. Kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến
Trạm di động
Trạm gốc
Trạm di động
Trạm di động
Trạm di động
Hướng xuống
Hướng lên
1
Các kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến
Đa truy cập phân chia tần số FDMA (Frequency Division Multiple Access)
Thuê bao được phân bởi tần số
Đa truy cập phân chia thời gian TDMA (Time Division Multiple Access)
Thuê bao được phân chia bằng thời gian và tần số .
Đa truy cập phân chia mã CDMA (Code Division Multiple Access)
Thuê bao được phân chia bằng mã .
2
Kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến FDMA
A
A
B
B
C
C
Frequency
Time
f
2
f
1
f
0
3
Kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến TDMA
C
B
A
C
B
A
C
B
A
C
B
A
C
A
B
Time
f
0
Frequency
4
Kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến CDMA
Sender
Receiver
Code A
A
Code B
B
A
B
A
B
C
B
C
A
Code A
A
B
C
Time
Frequency
B
C
B
A
Base-band Spectrum
Radio Spectrum
spread spectrum
5
Các kỹ thuật đa truy nhập vô tuyến
FDMA
TDMA
CDMA
time
time
time
power
power
power
frequency
frequency
frequency
6
Đặc điểm của kỹ thuật FDMA
Ưu Điểm :
Đơn giản
Hiện tượng ISI bé -> không cần bộ cân bằng (equalizer)
Không cần đồng bộ mạng
Đồng bộ khung và khôi phục định thời bit dễ
Không cần bộ mã hóa thọai (Voice Coder)
Khuyết Điểm :
Cần một khỏang băng bảo vệ (guard band)
Khó mật mã
Không hiệu quả khi không có thọai truyền
Dung lượng thấp ( sử dụng băng tần không hiệu quả )
7
Đặc điểm của kỹ thuật TDMA
Ưu Điểm :
Chia sẽ tần số cho N người dùng bằng sắp xếp thời gian
Tốc độ bit thay đổi được
Nhiễu giữa các người dùng giảm
MS được điều khiển , đo đạt
Khuyết Điểm :
Hiện tượng ISI --> cần bộ cân bằng
Đồng bộ mạng và khôi phục định thời bit
Nhiều thông tin mào đầu và phần cứng phức tạp
Dung lượng hạn chế do băng tần và khe thời gian
8
Đặc điểm của kỹ thuật CDMA
Ưu Điểm :
Dễ mật mã thông qua chuổi mã giả ngẫu nhiên PN (Pseudo Noise sequence) dùng kỹ thuật trải phổ
Dung lượng lớn và mền
Chuyển giao mền
Công suất phát thấp
Hiệu quả sử dụng tần số cao ( hệ số sử dụng lại tần số 1)
Chất lượng tốt
Dễ dàng định vị thuê bao
Nhiều lọai hình dịch vụ
Khuyết Điểm :
Vấn đề điểu khiển công suất MS và BTS phức tập
Vấn đề đồng bộ chuổi PN phức tạp ( đồng bộ thô và tinh chỉnh )
9
Cấu trúc cơ bản của một hệ thống CDMA
Mã Hóa
Thọai
Mã Hóa
Kênh
Ghép Xen
Trải Phổ
Điều Chế
Số
Đa Truy
Cập
Máy Phát
Dạng Sóng (Wave Form)
Dòng Bit (Bit Stream)
Hướng Lên
10
Cấu trúc cơ bản của một hệ thống CDMA
Giải Mã
Hóa Thọai
Giải Mã
Hóa Kênh
Giải
Ghép Xen
Dồn Phổ
Giải Điều
Chế Số
Đa Truy
Cập
Máy Thu
Dạng Sóng (Wave Form)
Dòng Bit (Bit Stream)
Hướng Xuống
11
Các kỹ thuật trải phổ (SS - Spread Spectrum) dùng trong hệ thống CDMA
Trải phổ chuổi trực tiếp DS/SS (Direct Sequence - SS)
Phổ tín hiệu được trải bằng cách nhân trực tiếp với chuổi PN có tốc độ chip cao
Trải phổ nhảy tần FH/SS (Frequency Hopping - SS)
Phổ tính hiệu được trải bằng cách nhảy tần trên một tập tần số nhảy . ( cách nhảy được xác định bằng chuồi PN)
Trải phổ nhảy thời gian TH/SS (Time Hopping - SS)
Phổ tín hiệu được trải bằng cách một khối dữ liệu được nén và truyền gián đọan trong một hoặc vài khe thời gian (time slot) trong một khung (frame). Mô hình nhảy thời gian được xác định bằng chuổi PN
12
Cơ sở tóan học : Hàm tương quan (Correlation Function) và mật độ phổ công suất (Power Spectral Density)
Tín hiệu xác định :
Tín hiệu năng lượng :
Tín hiệu công suất :
Hàm tự tương quan tín hiệu công suất :
Hàm tự tương quan tín hiệu tuần hoàn :
13
Tín hiệu xác định ( tt ) :
Mật độ phổ công suất :
Suy ra :
Công suất trung bình :
Tự tương quan của tín hiệu năng lượng :
Năng lượng trung bình :
14
Tín Hiệu ngẫu nhiên :
Giá trị trung bình của một tín hiệu :
Hàm tự tương quan của tín hiệu ngẫu nhiên :
Hàm mật độ phổ công suất :
Hàm tự tương quan :
Công suất trung bình :
15
Tín hiệu nhị phân :
16
Hàm tự tương quan và mật độ phổ công suất :
17
Chuổi giả ngẫu nhiên :
18
Tự tương quan và tương quan chéo :
Cross-Correlation
between Code A and Code B = 5/16
Self-Correlation
for each code is 1.
one data bit duration
Spreading Code A
1
0
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
one data bit duration
Spreading Code A
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
Spreading Code A
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Spreading Code B
1
0
0
1
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
19
Hàm tự tương quan của chuổi giả ngẫu nhiên PN:
20
Trải phổ chuổi trực tiếp DS/SS BPSK máy phát :
21
Trải phổ chuổi trực tiếp DS/SS BPSK máy thu:
W(t)=Ab(t- )c 2 (t- )sin(2 f c t+ ’) =Ab(t - )sin(2 f c t+ ’)
22
Mật độ phổ công suất của tín hiệu : tin tức , chuổi PN và DS/SS-BPSK
23
CDMA 1 người gởi
24
CDMA 2 người gởi
25
Vấn đề gần xa trong DS-CDMA
Dồn phổ
Dồn phổ
Điều khiển công suất
MS
MS
MS
MS
Node B
Node B
TPC là cần thiết
Cực tiểu
công suất phát
Tăng dung lượng
Hệ thống
26
Điều khiển công suất
( ( (
②
①
Open Loop Power Control
Closed Loop Power Control
estimating path loss
calculating transmission power
transmit
measuring received power
transmit
receive
decide transmission power
transmit
measuring received power
power control command
about 1000 times per second
①
②
27
Điều khiển công suất
28
Trải phổ nhảy tần FH/SS máy phát , máy thu
29
Trải phổ nhảy tần FH/SS máy phát , máy thu
Cơng suất
Tần số nhảy
Cơng suất
Thời gian
Tần số
Tấn số
+ Trải phổ nhảy tần FH/SS nhanh
+ Trải phổ nhảy tần chậm
30
Giản đồ nhảy tần cho trải phổ nhảy tần nhanh
31
Giản đồ nhảy tần cho trải phổ nhảy tần chậm
32
Trải phổ nhảy thời gian TH/SS
33
So sánh giữa các kỹ thuật trải phổ
34
Chuổi PN trong kỹ thuạt trải phổ
Chuổi thanh ghi dịch
+ Cĩ chu kỳ xác định
+ Cĩ tính chất giống tính chất của chuổi ngẫu nhiên ( tương quan chéo và xác suất xuất hiện bit 1 và bit 0)
35
Chuổi PN trong kỹ thuạt trải phổ
Chuổi thanh ghi dịch tốc độ cao
+ Chuổi M ( chuổi thanh ghi dịch cĩ chiều dài cực đại – Maximal Length Shift Register Sequence) thanh ghi dịch hồi tiếp đa thức tạo chuổi
36
+ Đa thức tạo chuổi là đa thức nguyên thủy
m = 3 1011 1101
m = 4 10011 11001
m = 5 100101 101001 101111 110111 111011 111101
m = 6 1000011 1011011 1100001 1100111 1101101 1110011
37
+ Tính chất :
- Cĩ chu kỳ chực đại = 2 m -1
- Đặc tính dịch
- Số bit 1 lớn hơn số bit 0 là 1
- Tổng 2 chuổi M là mốt chuổi M
- Dịch và cộng chuổi M vừa dịch là một chuổi M
- Hàm tự tương quan ( giống hình đã khảo sát )
- Tính RUN ( chiều dài 1 = ½ tổng các khỏang chạy , chiều dài 2 = ¼ tổng các khỏang chạy , vd : 111100010011010 )
- Cĩ duy nhất một chuổi đặc tính C i = C 2i
38
+ Chuổi Gold ( cặp chuổi M mong muốn – tương quan chéo 3 giá trị )
+ Chuổi Kasami ( chuổi chia nhỏ của chuổi M và chuổi M cĩ chu kỳ bé hơn Kasami )
+ Chuổi Walsh
39
Hệ thống WCDMA
- Chế độ song cơng FDD và TDD
Dải tần họat động
- Trong chế độ TDD
WCDMA/FDD
Up link
WCDMA/FDD
down link
WCDMA/TDD
WCDMA/TDD
1920
1900
1980
2010
2025
2110
2170
Tần số , Mhz
40
- Chế độ FDD/TDD
UTRAN
UE
CN
Uu
Iu
- Cấu trúc WCDMA
WCDMA hổ trợ Multi-Code ( dữ liệu tốc độ cao ) và VSF (Variable Spreading Factor) f c = SF* f b
41
USIM
ME
Node B
Node B
Node B
Node B
RNC
RNC
MSC/ VLR
GMSC
SGSN
GGSN
HLR
PLMN, PSTN, ISDN, etc.
Internet
Uu
Iu
UE
UTRAN
CN
External Networks
Cu
Iur
Iub
-USIM (U MTS Subscriber Identity Module)
-ME : Mobile Equipment
-RNC : Radio Network Controller
-Cu, Uu , Iub , Iur , Iu are interface specifications
-UE: User Equipment
-CN: Core Network
-UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Access Network
- Các thành phần trong WCDMA
42
- Cấu trúc triển khai
43
Phy
Lower layers
RLC
RLC
MAC
UE
Base station
RNC
MAC
Lower layers
Phy
Kênh logic Logical channels
Kênh vật lý Physical channels
Kênh truyền tải Transport channels
:
:
WCDMA
- Các kênh trong WCDMA
44
- Các kênh trong WCDMA
+ Kênh luận lý (Logic Channel) :
Kênh Logic định nghĩa loại dữ liệu được truyền đi .
+ Kênh truyền tải (Transport Channel) :
Các kênh truyền tải mang các thơng số , những đặc tính cần thiết để truyền tải các thơng tin dữ liệu qua mạng . Các kênh truyền tải được hình thành từ việc sắp xếp các kênh logic.
+ Kênh vật lý ( Physical Channel) :
Các kênh truyền tải được xử lý tiếp theo bằng cách ghép vào các kênh vật lý . Kênh vật lý được quản lý và xử lý tại lớp vật lý . Việc xử lý ở đây thực hiện những kỹ thuật biến đổi cần thiết nhằm tương thích đặc tính truyền dẫn vơ tuyến và đảm bảo chất lượng tín hiệu cao nhất
45
Kênh truyền tải : mang các thơng số , những đặc tính cần thiết để truyền tải các thơng tin dữ liệu qua mạng .
Mỗi kênh truyền tải chứa một mã chỉ thị định dạng truyền tải TFI (Transport Format Indicator). TFI được sử dụng để phối hợp làm việc giữa lớp MAC và lớp vật lý . Lớp vật lý sẽ ghép đa hợp nhiều kênh truyền tải với nhau để tạo thành một kênh truyền tải mã hĩa hổn hợp CCTrCh (Coded Composite Transport Channel). Các thơng tin TFI sẽ được lớp vật lý ghép lại tạo thành tổ hợp mã định dạng kênh truyền tải TFCI (Transport Format Combination Indicator) và gởi kèm trong kênh CCTrCh . Tổ hợp mã TFCI được truyền đi trong kênh điều khiển vật lý để thơng báo với đầu thu kênh truyền tải nào đang được nhận , tới đây TFCI sẽ được giải mã và tạo ra các TFI tương ứng để gởi lên lớp trên
Cĩ hai lọai kênh truyền tải :
46
Kênh truyền tải dành riêng DCH (Dedicated Transport Channel) mang thơng tin điều khiển cho riêng 1 MS với mạng (DCH – UL, DCH – DL)
Kênh truyền tải dùng chung CCH (Common Transport Channel) dùng chung cho tất cả các MS, cĩ các kênh sau:
+ Kênh quảng bá BCH (Broadcast Channel) mang thơng tin hệ thống , cell, ↓
+ Kênh truy nhập gọi đi FACH (Forward Access Channel) mang thơng tin điều khiển đến UE cho biết để định vị trong Cell. Việc gởi kênh này được thực hiện sau khi BS nhận được bản tin truy nhập ngẫu nhiên , ↓
+ Kênh tìm gọi PCH (Paging Channel) mang các dữ liệu cần thiết cho các thủ tục nhắn tin, đĩ là khi hệ thống muốn kết nối liên lạc với UE. ↓
+ Kênh truy nhập ngẫu nhiên RACH (Random Access Channel) mang thơng tin điều khiển từ UE, như yêu cầu thiết lập một kết nối . ↑
+ Kênh dữ liệu gĩi chung hướng lên CPCH (Uplink Common Packet Channel) CPCH là một kênh mở rộng của RACH được sử dụng để truyền dữ liệu user dạng gĩi trên hướng lên . Đi cặp với kênh này , ở hướng xuống dữ liệu gĩi được truyền trên kênh FACH. ↑
+ Kênh chia sẽ hướng xuống DSCH (Downlink Shared Channel) mang các thơng tin dữ liệu hoặc thơng tin điều khiển của user; nĩ cĩ thể được chia sẽ bởi nhiều user. ↓
47
Kênh vật lý hướng lên và hướng xuống
48
Kênh vật lý hướng lên
+ Kênh vật lý gĩi chung hướng lên PCPCH (Physical Common Packet Channel) : mang thơng tin chung , phân phát thơng tin gĩi từ UE đến trạm gốc Node B.
+ Kênh vật lý số liệu dành riêng DPDCH (Dedicated Physical Data Channel) : mang thơng tin dữ liệu từ user.
+ Kênh vật lý điều khiển dành riêng DPCCH (Dedicated Physical Control Channel) : mang các thơng tin điều khiển bao gồm thơng tin điều khiển cơng suất , thơng tin về tốc độ ,... Chỉ cĩ một kênh DPCCH hướng lên trên một kết nối vơ tuyến .
+ Kênh vật lý truy xuất ngẫu nhiên PRACH (Physical Random Access Channel) : được sử dụng ở hướng lên mang thơng tin truy xuất mạng . Trong một vài trường hợp dùng phát thơng tin số liệu gĩi .
49
Kênh vật lý hướng xuống
+ Kênh hoa tiêu chung CPICH (Common Pilot Channel) : cĩ tốc độ cố định 30 kbps, mang chuỗi dữ liệu mẫu đã được định nghĩa trước , ứng dụng trong đo đạc và chuyển giao .
+ Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp P_CCPCH (Primary Common Control Physical Channel) : mang kênh truyền tải quảng bá BCH.
+ Kênh đồng bộ SCH (Synchronization Channel) : được sử dụng cho thủ tục đồng bộ mạng . Sử dụng khi thực hiện thủ tục định vị và đồng bộ mạng .
+ Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp S_CCPCH (Secondary Common Control Physical Channel) : mang thơng tin điều khiển chỉ thị tìm gọi PICH và kênh truy xuất gọi đi FACH.
+ Kênh vật lý dành riêng hướng xuống DPCH : gồm DPDCH và DPCCH mang thơng tin truyền tải riêng như kênh DPCH hướng lên .
+ Kênh chỉ thị tìm gọi PICH (Paging Indication Channel) : được phát định kì trước khi cĩ bản tin tìm gọi nhắc nhở UE sẽ cĩ bản tin tìm gọi .
+ Kênh vật lý chia sẻ hướng xuống PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) : mang thơng tin liên quan đến kênh dành riêng hướng xuống .
+ Kênh chỉ thị trạng thái kênh vật lý chung CSICH (CPCH Status Indication Channel) mang thơng tin trạng thái dữ liệu gĩi .
50
Sắp xếp các kênh truyền tải vào kênh vật lý
51
Source Encoder
Voice Signal
CRC Encoder
Convolutional
Encoder
Block
Intreleaver
Sympol
Repetition
C d.ch
DPDCH
Spreading
b 1
b 2
DPCCH
*j
I+jQ
C S
Scrambling
PRACH
b 3
Add complex
Filter
Pulse_shape
Filter
Pulse_shape
0 +1
1 - 1
Cos(at )
0 +1
1 - 1
Sin(at)
TX
QPSK Modulation
- Xử lý tín hiệu phát
52
- Các bước xử lý ở máy phát
+ Mã hố nguồn (Source Encoder) : gồm hai quá trình số hố và nén tín hiệu thoại . Số hố là quá trình biến đổi tiếng nĩi dạng tương tự về dạng tín hiệu số phù hợp với các xử lý số tiếp theo trong hệ thống . Nén tín hiệu số nhằm làm giảm tốc độ tín hiệu , mục đích tối ưu hiệu quả đường tuyền .
+ Mã hố CRC (CRC Encoder) : thực hiện thêm vào một số bít kiểm tra CRC mục đích phát hiện lỗi xảy ra .
+ Mã hố xoắn ( Convolutional Encoder) : chức năng sửa lỗi khối bản tin.
+ Ghép xen ( Interleaver ) : thực hiện hốn đổi vị trí các bít trong bản tin. Chức năng bộ ghép xen là phân tán các bít lỗi , tăng hiệu quả khơi phục và sửa lỗi ở hướng thu.
53
- Các bước xử lý ở máy phát
+ Phối hợp tốc độ (Symbol Repetition) : thực hiện lặp hoặc tách bỏ bít để tất cả các kênh sử dụng đều được xử lý cùng tốc độ . Đối với tín hiệu thoại thì phối hợp tốc độ ở đây gồm việc lặp các mẫu bít để đạt được tốc độ truyền dẫn giống nhau cho tất cả các kênh thoại .
Trải phổ (Spreading) : thực hiện trải rộng phổ tín hiệu bằng các mã trực giao . Các mã trực giao sử dụng cho hướng lên giúp phân biệt các kênh khác nhau của một thuê bao.
Ngẫu nhiên hố (Scrambling) : thực hiện nhân chuỗi xung tín hiệu sau trải phổ với chuỗi mã ngẫu nhiên hố . Mục đích của quá trình này là sửa dạng tín hiệu phân bố tập trung hơn tránh tình trạng phổ vạch dẫn đến mạch vịng khố pha quyết định sai , khơi phục nhằm sĩng mạng .
Điều chế (Modulation) : biến đổi tín hiệu mang thơng tin vào sĩng mang hình sin cho phù hợp với đường truyền vơ tuyến .
54
- Ma trận Hadamard
Kênh C ch,sf,i ch : channel; sf : hệ số trải phổ ; i : là chỉ số của mã ứng với một hệ số trải phổ tương ứng ; { i = (0 , (sf-1)); k = 0..7; sf = 2 m ; m = 2..8.
55
- Đặc điểm cây mã OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor)
+ Các mã trên cùng một mức thì cĩ cùng hệ số trải phổ , ứng với mỗi mức , các mã trực giao nhau từng đơi một .
+ Mã đầu tiên trong bất kì một hệ số trải phổ nào cũng đều bằng 1.
+ Hai mã trên hai mức khác nhau cĩ thể trực giao nhau nếu như mã này khơng là nằm trên nhánh con của mã kia và ngược lại . Chẳng hạn , trên cây mã như hình thì C ch,2,0 và C ch,2,1 là trực giao nhau ( cùng mức ). C ch,2,0 và C ch,4,0 hoặc C ch,4,1 là khơng trực giao nhau vì C ch,2,0 là mã trên nhánh mẹ của hai mã kia ...
56
- Qui tắc chọn mã
+ Khơng phải tất cả các mã trên cây mã đều trực giao nhau . Để dễ dàng và chính xác cho việc giải trải phổ nhận dạng kênh người dùng thì các mã sử dụng cho các kênh khác nhau phải trực giao nhau . Do đĩ , một trạm di động khơng được sử dụng đồng thời tất cả các mã mà phải cĩ sự chọn lựa . Nhưng một người sử dụng cĩ thể dùng nhiều mã khác nhau cho các kênh khác nhau .
+ Qui tắc chọn lựa như sau: Khi một mã trên cây mã được sử dụng thì mã trên nhánh con của nĩ khơng được sử dụng cũng như các mã nằm trên đường từ mã đang sử dụng về đến gốc cây mã cũng khơng được sử dụng . Nĩi cách khác , một mã trên cây mã được chọn sử dụng nếu như khơng cĩ kênh vật lý nào đang sử dụng mã với hệ số trải phổ cao hơn hay thấp hơn trên cùng một đường về gốc cây mã .
57
- Xử lý tín hiệu hướng thu
Source Decoder
Voice Signal
CRC Decoder
Convolutional
Decoder
Intreleaver
Decoder
Puncturation
C d.ch
DPDCH
Despreading
b 1
DPCCH
S ’ = I+j Q
C S ’
Descrambling
Multiplexer
Comparation
Filter
Pulse_shape
Cos(at )
Sin(at)
RX
QPSK Demodulation
Comparation
Filter
Pulse_shape
Re{S ’ }
Im{S ’ }
C c.ch
58
- Các bước xử lý tín hiệu hướng thu
+ Giải điều chế (Demodulation) : khơi phục lại tín hiệu số từ tín hiệu đã điều chế thu được.
+ Giải ngẫu nhiên hĩa (Descrambling ): thực hiện việc giải mã ngẫu nhiên khơi phục dạng tín hiệu thực như sau trải phổ , nhận dạng mã dài cho mỗi thuê bao.
+ Giải trải phổ ( Despreading ) : nhận dạng các kênh của người sử dụng và đồng thời thực hiện nén phổ tín hiệu , khơi phục phổ tín hiệu gốc ban đầu .
+ Tách ( Puncturation ) : tách bỏ các bít được lặp lại ở hướng phát trả về chuỗi bít ban đầu .
+ Giải ghép xen ( Interleaver Decoder) : sắp xếp các bít theo qui luật ngược lại khi thực hiện ghép xen ở hướng phát .
+ Giải mã mã xoắn ( Convolutional Decoder) : thực hiện việc sửa lỗi xảy ra bằng thuật tốn giải mã riêng .
+ Giải mã CRC (CRC Decoding) : kiểm tra lại xem cịn lỗi hay khơng sau khi đã thực hiện sửa lỗi bằng mã xoắn .
+ Bộ giải mã nguồn (Source Decoding) : thực hiện giải nén tín hiệu và khơi phục tín hiệu thoại ban đầu bằng quá trình biến đổi tín hiệu số sang dạng tín hiệu tương tự đưa đến loa người dùng dạng âm thanh.
59
Hệ thống CDMA-2000
- Các giai đọan phát triển
CDMA 2000-1x CDMA 2000-1xEV(CDMA 2000-1x Evolution): CDMA 2000-1xEV-DO (Data Only) và CDMA 2000-1xEV-DV (Data and Voive ). Hiện nay CDMA 2000-1xEV đang ở trong giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm . CDMA 2000 – 3x
60
- Dải tần cho CDMA 2000
61
- Cấu trúc chung của hệ thống CDMA-2000
+ PDSN/FA Packet Data Service Node
+AAA Authentication Authorization Accounting
+ HA Home Agent
62
Chức năng của PDSN
+ Thiết lập , duy trì và kết thúc các kết nối theo giao thức điểm – điểm (PPP) đến MS.
+ Hỗ trợ cả hai dịch vụ gĩi IP đơn giản và di động .
+ Thiết lập , duy trì và kết thúc các liên kết logic ( các giao dịch session) đến mạng RAN thơng qua giao diện gĩi – vơ tuyến (RP).
+ Khởi động quá trình nhận thực , cấp phép và thanh tốn .
+ Nhận các thơng số về dịch vụ dữ liệu lưu trữ trong hệ thống .
+ Định tuyến các gĩi tin giữa mạng gĩi bên ngồi và MS.
63
Chức năng của Server AAA:
+ Nhận thực
+ Cấp phép
+ Tính cước cho các thuê bao sử dụng dịch vụ gĩi
Chức năng của HA:
+ Nhận thực thuê bao di động đối với dịch vụ Mobile IP.
+ Chuyển hướng các gĩi tin từ PDSN đến đúng vị trí của MS và ngược lại .
+ Thiết lập , duy trì và kết thúc các kết nối an tồn đến PDSN.
+ Nhận và lưu trữ thơng tin về vị trí của thuê bao từ AAA.
+ Gán cho thuê bao một địa chỉ IP cố định .
64
Các kênh vật lý được phân chia thành hai nhĩm lớn :
Các kênh vật lý dành riêng (F/R-DPHCH): bao gồm tập hợp các kênh vật lý điểm – điểm dùng để mang các thơng tin giữa trạm gốc và một trạm di động duy nhất
Các kênh vật lý dùng chung (F/R-CPHCH): là tập hợp tất cả các kênh vật lý mang các thơng tin dùng chung , được truy nhập chung theo cơ chế điểm - đa điểm giữa trạm gốc và nhiều trạm di động
- Kênh vật lý hướng xuống
65
Kênh vật lý hướng xuống
+ Kênh hoa tiêu đường xuống F-PICH (Forward Pilot Channel )
+ Kênh hoa tiêu phụ chung đường xuống (F-CAPICH)
+ Kênh hoa tiêu phụ riêng đường xuống (F-DAPICH)
+ Kênh đồng bộ đường xuống (F-SYNC)
+ Kênh tìm gọi đường xuống (F-PCH)
+ Kênh tìm gọi nhanh đường xuống (F-QPCH)
+ Kênh điều khiển chung đường xuống (F-CCCH)
+ Kênh điều khiển riêng đường xuống (F-DCCH)
+ Kênh quảng bá chung đường xuống (F-BCCH)
+ Kênh cơ sở đường xuống (F-FCH)
+ Kênh bổ sung đường xuống (F-SCH và F-SCCH)
+ Kênh chỉ định chung đường xuống (F-CACH)
+ Kênh điều khiển cơng suất chung đường xuống (F-CPCCH)
+ Các kênh hoa tiêu phân tập phát (F-TDPICH và F-ATDPICH)
66
- Kênh vật lý hướng lên
67
Kênh vật lý hướng lên
+ Kênh hoa tiêu đường lên (R-PICH)
+ Kênh truy nhập (R-ACH) và kênh điều khiển chung (R-CCCH)
+ Kênh truy nhập tăng cường (R-EACH)
+ Kênh điều khiển dành riêng đường lên (R-DCCH)
+ Kênh cơ sở đường lên (R-FCH)
+ Kênh bổ sung đường lên (R-SCH và R-SCCH)
68
- Xử lý tín hiệu trong CDMA-2000
+ Hướng xuống
69
- Xử lý tín hiệu trong CDMA-2000
+ Hướng lên
Add frame
quality
indicator
Add reserved/
encoder tail
bits
Convolutional /
Turbo encoder
Symbol
Repetition
Symbol
Puncture
Block
Interleaver
Channel
bits
Symbol
W
Add
reserved
bits/EIB
Data
Scrambling
Signal Point Mapping
0
à
+1
1
à
-1
Channel
Gain
Power Control
Subchannel
Multiplexing
PN complex
spreading
Baseband
Filter
BPSK
Modulation
Antenna
Orthogonal
Modulation/
Spreading
I & Q
mapping
70
- Các thơng số của 2 hệ thống WCDMA và CDMA 2000
71
- Các thơng số của 2 hệ thống WCDMA và CDMA 2000
72
10. Hệ thống PHS - iPAS
Hệ thống PHS – Personal Handyphone System ra đời 1989 ở nhật bản . Dựa trên tiêu chuẩn Coreless Phone ( truy cập mạng cố định ) và tính di động ( cellualar ) cĩ thể vài trăm m.
Cấu trúc mạng PHS
ISDN
PSC
DB
DB
CS
CS
PSH Operator
ISDN/PSTN/
PLMN
PSC
DB
CS
CS
PSH Operator
PSC – PHS Swiching Center BSC ;
CS – Cell Station BTS; PS – Personal Station MS
73
Hệ thống iPAS – IP Based Personal Access System
OSS Operation & Support Subsystem
SAM Subscriber Application Management System
OBS Online Billing System
CSC Cell Station Controller
DB Database
VAS Value Added Server
TS Transaction Server (VSA/CSA Visited/Current Subscriber Address)
NMS Network Management Subsystem
RPC/CSC
AN Access Network device
74
+ C ĩ thể nâng cấp liên tục , linh hoạt , đáng tin cậy làm cho iPAS trở thành một hệ thống cĩ khả năng phục vụ cao , bảo vệ vốn đầu tư của khách hàng một cách hiệu quả .
+ H ỗ trợ truy cập vơ tuyến lẫn hữu tuyến .
+ C ung cấp giải pháp cho các dịch vụ liên quan đến mạng lưới khác trong tương lai .
+ H ỗ trợ mật độ thơng tin cao với các Micro cell và đặc tính phân phối kênh động .
75
Truy cập qua giao diện V5.2
Truy cập trên nền SS7
NIU Network Interface Unit
ATC Adaptive Traffic Controller
( Tận dụng mạng PSTN)
WAC WLL Access Controller
( Triển khai độc lập và giao tiếp với PSTN qua SS7)
76
Truy cập trên nền IP
77
Phân hệ OSS/SS
78
Chức năng của TS: Thực hiện logic chuyển mạch mềm thời gian thực , giống như bộ tiền xử lý của cơ sở dữ liệu , TS cung cấp các chức năng như xác nhận thời gian thực , cấp phép và giao tiếp tài khoản , quản lý và định vị thuê bao di động , xử lý và điều khiển cuộc gọi chuyển vùng / chuyển trạm , TS quản lý CSA và VSA để nắm vị trí mới nhất của thuê bao di động . TS sử dụng SNSP (Simple Network Signaling Protocol)
Các thành phần của TS:
+ Bộ thu nhận giao thức + Bộ xử lý giao thức
+ Bộ xử lý lỗi + Bộ quản lý CDR
+ Bộ quản lý nạp và định giá CDR + Bộ quản lý Cache + Bộ phận quản lý sự kiện + Loger ( ghi nhật ký )
79
Cấu hình OSS/SS
80
Đặc điểm OSS/SS
+ Hồn tồn dựa trên cơ sở Web
+ Hỗ trợ nhiều nền tảng phức tạp .
+ Cơ chế tạo ra dịch vụ linh hoạt .
+ Hỗ trợ cho các kế hoạch giá cả .
+ Hỗ trợ cho nền tảng nguồn tài nguyên hợp nhất .
+ Kế hoạch hỗ trợ định hướng khách hàng linh động
+ Hổ trợ tính tốn phân phối phức tạp .
81
Hệ thống quản lý mạng
+ Quản lý cấu hình .
+ Quản lý lỗi .
+ Quản lý hoạt động .
+ Quản lý trình trạng và điều khiển .
+ Quản lý hệ thống .
+ Quản lý lỗi thời gian thực cấu trúc liên kết .
82
Mơ hình quản lý tại TP HCM
83
Hệ thống quản lý SAM: quản lý việc đăng ký , quản lý số điện thoại , quản lý Nhân sự và quản lý Định thời CDR
84
Giao diện mạng
+ IF1 : Giao diện vơ tuyến chung PHS
+ IF2: Giao diện giữa mạng và CS cơng cộng
+ IF3: Giao diện mạng – mạng cho điều khiển cuộc gọi .
85
+ Giao diện mạng PSTN và GW
+ Giao diện mạng GW và RF
86
+ Giao diện mạng GW và AN
+ Giao diện mạng GW và TS ( chuyển mạch mền )
+ Giao diện mạng GW và NMS
87
+ Mạng báo hiệu
88
+ Mạng truyền dẫn thọai
89
Cấu trúc triển khai mạng iPAS
90
Sơ đồ kết nối E1 tại Tp . HCM
91
Sơ đồ kết nối báo hiệu SS7 tại Tp . HCM
92
File đính kèm:
bai_giang_thong_tin_di_dong_ha_duy_hung_phan_3.ppt

