Luận Văn Các giải pháp kỹ thuật sử dụng trong WCDMA –HSDPA (+ mô phỏng)

MỤC LỤC
Mục lục I
Danh sánh hình vẽ V
Danh sánh bảng biểu . VIII
Tóm tắt đồ án tốt nghiệp(tiếng Việt) IX
Tóm tắt đồ án tốt nghiệp(tiếng Anh) XI
Thuật ngữ viết tắt . XIII
Lời mở đầu 1
Chương 1: Sự phát triển của các hệ thống thông tin di động . 3
1.1 Giới thiệu chung 3
1.2 Hệ thống thông tin di động thế hệ I 4
1.3 Hệ thống thông tin di động thế hệ II . 6
1.3.1 Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA . 6
1.3.2 Đa truy cập phân chia theo mã CDMA 8
1.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ III 10
1.5 Kết luận chương 1 . 14
Chương2:Công nghệ di động thế hệ 3 WCDMA . 15
2.1 Giới thiệu công nghệ WCDMA . 15
2.2 Cấu trúc mạng WCDMA 18
2.2.1 Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN . 21
2.2.1.1 Đặc trưng của UTRAN . 22
2.2.1.2 Bộ điều khiển mạng vô tuyến UTRAN . 22
2.2.1.3 NodeB 23
2.2.2 Giao diện vô tuyến 23
2.2.2.1 Giao diện UTRAN-CN, Iu . 24
2.2.2.2 Giao diện RNC – RNC, IUr 25
2.2.2.3 Giao diện RNC – Node B, IUb . 26
2.3 Kết luận chương 2: . 26
Chương 3: Các giải pháp kỹ thuật trong WCDMA . 27
3.1 Giới thiệu 27
3.2 Mã hóa 27
3.2.1 Mã vòng hay mã phát hiện lỗi 27
3.2.2 Mã xoắn . 29
3.2.3 Mã Turbo . 30
3.3 Kỹ thuật trải phổ . 30
3.3.1 Giới thiệu . 30
3.3.2 Nguyên lý trải phổ trực tiếp DSSS . 31
3.3.3 Mã trải phổ và quá trình đồng bộ mã trải phổ . 33
3.3.3.1 Trải phổ và ngẫu nhiên hóa 33
3.3.3.2 Đồng bộ mã trải phổ . 39
3.4 Truy nhập gói trong WCDMA . 41
3.4.1 Tổng quan về truy nhập gói trong W-CDMA 41
3.4.2 Các phương pháp lập biểu gói 42
3.4.2.1 Lập biểu phân chia theo thời gian . 42
3.4.2.2 Lập biểu phân chia theo mã 43
3.5 Tìm nhận ô . 43
3.5.1 Phương pháp tìm nhận ô theo ba bước 45
3.5.2 Tìm nhận ô lân cận trong thời gian thông tin ở chế độ tích cực 45
3.5.3 Tìm nhận ô lân cận trong chế độ rỗi . 46
3.6 Phân tập đa đường . 47
3.6.1 Kỹ thuật thu RAKE 50
3.7 Cấu trúc phân kênh của WCDMA 51
3.7.1 Kênh vật lý 52
3.7.1.1 Kênh vật lý riêng đường lên 52
3.7.1.2 Kênh vật lý chung đường lên . 55
3.7.1.3 Kênh vật lý riêng đường xuống (DPCH) . 59
3.7.2 Kênh truyền tải . 64
3.7.2.1 Kênh truyền tải riêng 64
3.7.2.2 Kênh truyền tải chung . 64
3.7.2.3 Sắp xếp kênh truyền tải lên kênh vật lý . 66
3.8 Kỹ thuật chuyển giao . 67
3.8.1 Mục đích của chuyển giao 67
3.8.2 Chuyển giao mềm . 67
3.8.3 Chuyển giao mềm hơn . 69
3.8.4 Chuyển giao mềm-mềm hơn . 70
3.8.5 Chuyển giao cứng 71
3.8.6 Trình tự của chuyển giao . 73
3.9 Điều khiển công suất 75
3.9.1 Điều chỉnh công suất đường lên 75
3.9.1.1.Thăm dò truy nhập . 75
3.9.1.2 Vòng điều khiển mở 76
3.9.1.3 Vòng điều khiển khép kín 77
3.9.1.4 Quá trình thực hiện vòng điều khiển mở và
vòng điều khiển khép kín 80
3.9.2 Điều chỉnh công suất trên đường truyền xuống 82
3.9.3 Phương pháp điều khiển công suất theo bước động DSSPC 82
3.9.3.1 Khái niệm và lợi ích của Độ dự trữ, cửa sổ công suất 82
3.9.3.2 Sự hoạt động của mạng 85
3.9.3.3 Sự hoạt động của UE . 86
3.9.4Phương pháp điều khiển công suất phân tán DPC . 89
3.9.4.1 Mô hình hệ thống . 89
3.9.4.2 Thuật toán điều khiển công suất phân tán 90
3.10 Kết luận chương3 . 91
Chương 4: Mô phỏng quá trình chuyển giao và thủ tục thực hiện cuộc gọi trong WCDMA 92
4.1 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình VB 6.0 . 92
4.2 Các module 92
4.3 Kết luận chương 4 . 97
Chương 5: Công nghệ HSDPA 98
5.1 Giới thiệu về HSDPA 98
5.2 Những cải tiến quan trọng của HSDPA so với WCDMA . 100
5.3 Nguyên lý hoạt động của HSDPA . 102
5.4 Cấu trúc HSDPA 104
5.4.1 Mô hình giao thức HSDPA . 104
5.4.2 Cấu trúc kênh . 105
5.4.2.1 Kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao: HS-PDSCH . 105
5.4.2.2 Kênh điều khiển vật lý tốc độ cao: HS-DPCCH 109
5.5 Các kỹ thuật sử dụng trong HSDPA 111
5.5.1 Điều chế và Mã hoá thích ứng-Kỹ thuật truyền dẫn đa mã 111
5.5.2 Kỹ thuật H- ARQ 113
5.6 Kết luận chương 5 : 116
Kết luận . 117
Tài liệu tham khảo 119
Phụ lục

LỜI MỞ ĐẦU
---o0–&—0o---
hông tin di động 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. Máy di động ngày nay đã trở thành một vật dụng không thể thiếu với mỗi người, nó đáp ứng những nhu cầu liên lạc của người dùng.
Tuy nhiên nhu cầu con người luôn luôn được nâng cao và công nghệ di động phổ biến nhất hiện giờ là GSM không đáp ứng được những nhu cầu mới như nhu cầu truy cập thông tin với tốc độ cao và đặc biệt nhu cầu sử dụng các ứng dụng đa phương tiện như: Điện hoại thấy hình, Video trực tuyến, E-mail, World wide web . đòi hỏi tốc độ truyền số liệu phải cao và băng thông lớn. Vì thế công nghệ 3G ra đời như một bước đột phá công nghệ di dộng, nó cung cấp băng thông rộng hơn cho mỗi người sử dụng qua đó đáp ứng được những nhu cầu mới của người sử dụng.
Hiện nay công nghệ 3G đang được ứng dụng một cách mạnh mẽ ở các nước trên thế giới và đặc biệt cũng đang được triển khai và ứng dụng ở nước ta. Các công ty viễn thông sẽ đươc triển khai công nghệ 3G trên băng tần 1900-2100 MHz dựa trên công nghệ WCDMA.
Công nghệ WCDMA tuy nâng cao được tốc độ cũng như dung lượng đường truyền nhưng nó vẫn còn một số hạn chế không tận dụng các ưu thế của dữ liệu gói vốn rất phổ biến đối với đường trục hữu tuyến. Thiết kế dịch vụ 2Mbps hiện nay là không hiệu quả và cũng chưa đáp ứng được nhu cầu sử dụng dịch vụ số liệu vì thế công nghệ HSDPA đã ra đời dựa trên nền tảng là công nghệ WCDMA nâng lên 14.4 Mbps.
Xuất phát từ ý tưởng tìm hiểu về các công nghệ sử dụng trong WCDMA và HSDPA và đặc biệt được sự hướng dẫn và giúp đỡ nhiệt tình của cô Đặng Thị Từ Mỹ em đã hoàn thành đồ án với đề tài :
“Các giải pháp kỹ thuật sử dụng trong WCDMA –HSDPA”
Đồ án này em xin trình bày 5 chương :
· Chương 1: Sự phát triển của các hệ thống thông tin di động
· Chương 2: Công nghệ di động thế hệ 3 WCDMA​
· Chương3:Các giải pháp kỹ thuật trong WCDMA​
· Chương 4: Mô phỏng quá trình chuyển giao và thủ tục thực hiện cuộc gọi trong WCDMA​
· Chương 5: Công nghệ HSDPA​
Trong đồ án này em có viết một phần mềm được viết bằng ngôn ngữ Visual Basic 6.0 , được em trình bày ở chương 4. Phần mềm này sẽ mô phỏng cấu trúc mạng, quá trình chuyển giao mềm và quá trình thực hiện cuộc gọi được sử dụng trong WCDMA đồng thời đưa ra con đường tiến lên 3G.
Trong quá trình làm đồ án khó tránh khỏi sai sót, em rất mong sự chỉ dẫn của các thầy cô giáo và sự góp ý của các bạn để đồ án được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ những người đã giúp đỡ em trong thời gian qua. Xin cảm ơn cô Đặng Thị Từ Mỹ đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Em xin chân thành cảm ơn!
Quy Nhơn, ngày tháng năm 2010