Luận Văn Điều khiển công suất trong hệ thống CDMA

MỞ ĐẦU


Khả năng liên lạc thông tin với những người đang di động đã tiến triển
mạnh mẽ kể từ khi Guglielm Marrconi lần đầu tiên chứng minh khả năng sóng
radio có thể liên lạc liên tục với các con tàu đang chạy trên eo biển Anh, đó là vào
năm 1897. Kể từ khi đó các phương pháp truyền thông không dây mới và các dịch
vụ đã được con người đón nhận trên toàn thế giới. Đặc biệt trong những năm qua
ngành truyền thông vô tuyến di động đã tăng trưởng một cách đáng kể cho phép
chế tạo các thiết bị cầm tay nhỏ hơn, rẻ hơn, độ tin cậy cao hơn.
Trên nền tảng có sẵn kết hợp với sự tiến bộ nhanh chóng về khoa học kỹ
thuật đã tạo điều kiện thuận lợi cho thông tin di động phát triển với tốc độ chóng
mặt. Bắt đầu với hệ điện thoại tương tự, ngày nay thông tin di động đã phát triển
lên đến thế hệ thứ ba và thế hệ thứ tư cũng đang được nghiên cứu. Nhưng những
tính năng ưu việt mà thế hệ ba này có thể đem lại làm cho người ta hoàn toàn thỏa
mãn để đi sâu nghiên cứu và khai thác hết được tất cả những tính năng có thể có
này.
Kênh truyền trong thông tin di động là kênh vô tuyến. Nó chịu nhiều ảnh
hưởng của môi trường truyền dẫn, của địa hình, Vì thế nên bị suy hao rất lớn.
Đây là nhược điểm lớn của thông tin di động, có thể khắc phục bằng cách: sử
dụng lại tần số, điều khiển công suất, kỹ thuật xóa bỏ nhiễu sóng, Các phương
pháp trên đã và đang được nghiên cứu và tỏ ra được tính ưu việt của chúng. Dựa
trên những đánh giá đó, khóa luận đi vào nghiên cứu một phương pháp điều khiển
công suất hiệu quả dựa trên việc đánh giá tỉ số SIR thu được.
Hy vọng khóa luận có thể giúp người đọc nắm được phần nào những kiến
thức cơ bản về hệ thống thông tin di động thế hệ ba cũng như nhận thấy được sự
cần thiết của việc điều khiển công suất trong hệ thống nhằm đem lại nhiều lợi ích
thiết thực.

MỤC LỤC
Thuật ngữ viết tắt
Mở đầu . .1
CHƯƠNG 1. KHÁI QUÁT CHUNG . .8
1.1 lịch sử phát triển thông tin di động .8
1.2 Những đặc thù cơ bản của thông tin di động .1 0
1.3 Một số tính năng đạt được trong hệ thống thế hệ thứ hai và ba .10
CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ BA (CDMA) 12
2.1 Đặc điểm của hệ CDMA 12
2.1.1 Vùng phủ sóng của CDMA 14
2.1.2 Cấu trúc của kênh CDMA 14
2.1.3 Xử lý cuộc gọi .18
2.1.3.1 Xử lý cuộc gọi tại máy di động . .18
2.1.3.2 Xử lý cuộc gọi trạm cơ sở 19
2.2 Trải phổ trong hệ thống thông tin di động CDMA 20
2.2.1 Các hệ thống thông tin trải phổ .20
2.2.2 Mã giả tạp âm . .22
2.2.2.1 Chuỗi m . .22
2.2.2.2 Các thuộc tính của chuỗi m . .28
2.2.3 Các chuỗi Gold 29
2.2.4 Các chuỗi Kasami 31
2.2.5 Các hàm trực giao 32
2.2.6 Các hệ thống DSSS-BPSK 33
2.2.6.1 Máy phát DSSS-BPSK 33
2.2.6.2 Máy thu DSSS-BPSK 35
2.2.6.3 Mật độ phổ công suất (PSD) . .36
2.2.6.4 Độ lợi xử lý Gp .38
2.2.7 Các hệ thống DSSS-QPSK .38
2.2.7.1 Điều chế .38
2.2.7.2 Giải điều chế 39
2.2.8 Hiệu năng của hệ thống DSSS 40
2.2.8.1 Ảnh hưởng của tạp âm trắng và nhiễu gây nghẽn .40
2.2.8.2 Ảnh hưởng của nhiễu và truyền đa tia .42
2.3 Các kỹ thuật xử lý số và truyền dẫn ở hệ thống thông tin di động thế hệ ba .45
2.3.1 Sơ đồ khối của một thiết bị thu phát vô tuyến số .45
2.3.1.1 Sơ đồ khối chung .45
2.3.1.2 Sơ đồ khối của máy thu/phát . .46
2.3.2 Máy thu RAKE 47
2.3.3 Điều khiển công suất .49
CHƯƠNG 3. ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG CDMA .50
3.1 Tại sao phải điều khiển công suất .50
3.2 Điều khiển công suất vòng hở (OPC) . 50
3.3 Điều khiển công suất vòng kín .51
3.4 Một vài phương pháp điều khiển công suất cho mô hình cụ thể 54
3.5 Phương pháp ngẫu nhiên làm tối thiểu phương sai [12 56
3.5.1 Giới thiệu phương pháp . 56
3.5.2 Nội dung phương pháp và một số kết quả mô phỏng .57
3.5.3 Mở rộng kết quả và phân tích . .63
3.5.4 Kết luận và thảo luận .64
Kết luận chung . 60
Tài liệu tham khảo
Phụ lục – Mã nguồn các chương trình