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.

ppt 92 trang phuongnguyen 8440
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)

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:

  • pptbai_giang_thong_tin_di_dong_ha_duy_hung_phan_3.ppt