Luận Văn Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba UMTS W-CDMA

LỜI NÓI ĐẦU

Thế kỉ 21 được coi là thế kỉ của tri thức do đó nhu cầu và trao đổi và xử lý thông tin ngày càng lớn. Trong những năm đầu của thế kỉ mới chúng ta được chứng kiến bước phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin mà điển hình ngày càng có nhiều công nghệ mới để truyền dữ liệu có hiệu quả. Tại Việt Nam cũng đang có một cuộc cách mạng chuyển từ thế hệ 2G sang 3G trong lĩnh vực thông tin di động để bắt kịp với sự phát triển của thế giới.
Hiện nay, mạng thông tin di động của Việt Nam đang sử dụng công nghệ GSM và CDMA băng thông hẹp, các công nghệ này trở nên lạc hậu và quá tải trước là trước các yêu cầu về dịch vụ mới như truyền số liệu tốc độ cao, xem tivi trên điện thoại di động, truy cập WAP, internet và nhiều dịch vụ giá trị gia tăng khác. Vì vậy sự thay thế của các công nghệ thế hệ 3G như WCDMA và CDMA-EVDO là điều tất yếu. Thực tế phần lớn các thuê bao tại Việt Nam đang sử dụng mạng GSM mà WCDMA là bước phát triển tiếp của GSM nên em chọn đề tài “Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba UMTS W-CDMA” cho nội dung nghiên cứu đồ án của mình nhằm góp thêm hiểu biết cho những người quan tâm và tìm hiểu công nghệ mới này.
Mặc dù em đã cố gắng nhiều nhưng do trình độ và thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được những góp ý, phê bình và hướng dẫn từ thầy cô bạn bè.
Trong quá trình thực hiện đồ án em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ và hỗ trợ từ thầy hướng dẫn :Ths.Vương Hoàng Nam. Thầy đã luôn tận tình chỉ bảo và đưa ra những đánh giá, những lời khuyên thiết thực giúp em có thể hoàn thành tốt đồ án của mình. Em xin trân trọng cảm ơn thầy.

Em cũng xin cảm ơn sự hướng dẫn, giúp đỡ của các Thầy cô trong khoa Điện tử Viễn thông và bạn bè những người đã giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp.

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Nội dung chính cùa bản đồ án này nhằm giới thiệu một cách tổng quan về hệ thống W-CDMA theo tiêu chuẩn của Châu Âu. Trong chương đầu của đồ án là tổng quan về sự phát triển của hệ thống thông tin chủ yếu giới thiệu những mốc lịch sử đáng chú ý và những hệ thống điển hình của hệ thống thông tin qua các thời kì. Chương thứ hai đề cập chủ yếu đến công nghệ CDMA là nền tảng của W-CDMA gồm có các đặc tính điển hình của CDMA và kĩ thuật trải phổ là phương thức truy nhập mới quyết định sự ưu việt của hệ thống CDMA so với các hệ thống trước đó. Trong chương ba hệ thống W-CDMA được giới thiệu như là một công nghệ mới cho thế hệ 3G tại Việt Nam. Chương bốn là một số đề xuất về việc triển khai W-CDMA tại Việt Nam mang tính khả thi.
Nội dung của đồ án này gồm 4 chương:
Chương 1 Tổng quan về mạng thông tin di động.
Chương 2 Kỹ thuật trải phổ và công nghệ CDMA.
Chương 3 Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 WCDMA.
Chương 4 Những kiến nghị triển khai WCDMA tại Việt Nam












MỤC LỤC


CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 6
1.1.Lịch sử phát triển của mạng thông tin di động 6
1.2.Các phương thức đa truy nhập 8
1.3 Hệ thống thông tin tổ ong Cellular. 10
1.4 Sự phát triển của hệ thống thông tin cellular. 15
CHƯƠNG 2 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ VÀ CÔNG NGHỆ CDMA 17
2.1 Kỹ thuật trải phổ 17
2.1.1. Khái niệm trải phổ 17
2.1.2. Các ưu điểm của kỹ thuật trải phổ so với truyền dẫn băng hẹp 18
2.1.3. Cơ sở kỹ thuật trải phổ 20
2.1.4. Các hệ thống thông tin trải phổ 21
2.1.4.1 Hệ thống trải phổ trực tiếp (DS/SS) 21
2.1.4.2 Hệ thống trải phổ nhảy tần (FH/SS) 23
2.1.4.3 Hệ thống trải phổ nhảy thời gian (TH/SS) 25
2.1.4.4 Hệ thống lai (Hybrid) 26
2.2. Tổng quan công nghệ CDMA 26
2.2.1. Khái niệm CDMA 26
2.2.2. Các đặc tính của CDMA 27
CHƯƠNG 3:HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ BA UMTS W-CDMA 35
3.1. Khái quát về hệ thống W-CDMA 35
3.1.1Các thông số chính của WCDMA 37
3.1.3 Điều khiển công suất trong WCDMA 42
3.1.4 Sóng mang 44
3.1.5 Đa tốc độ 44
3.1.6 Gói dữ liệu 44
3.2. Cấu trúc và chức năng các phần tử trong hệ mạng W-CDMA UMTS 45
3.2.1. Cấu trúc tổng quát của hệ thống 45
3.2.2. Chức năng của các phần tử trong hệ thống 47
3.2.3. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 47
3.2.3.1. Những yêu cầu: 47
3.2.3.2. Đặc tính mạng UTRAN 48
3.2.3.3. Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến UTRAN 50
3.2.4. Mạng lõi 51
3.2.5. Thiết bị người dùng UE 53
3.3. Các giao diện của W-CDMA UMTS 53
3.3.1. Giao diện Iu 53
3.3.2. Giao diện Iub 53
3.3.3. Giao diện Iur 54
3.4. Mạng truyền dẫn 54
3.5. Kiến trúc phân lớp W-CDMA 55
3.5.1. Nguyên tắc phân lớp trong hệ thống W-CDMA 55
3.5.2. Lớp vật lý trong W-CDMA 56
3.6. Cấu trúc kênh trong W-CDMA 57
3.6.1. Các kênh logic 57
3.6.2. Các kênh truyền tải 58
3.6.2.1. Các kênh truyền tải riêng(DCH-Dedicate Channel) 58
3.6.2.2. Các kênh truyền tải chung 58
3.6.3.1. Các kênh vật lý đường lên 62
3.6.3.2. Các kênh vật lý đường xuống 65
3.6.3.3. Định kênh và ngẫu nhiên hóa trong các kênh vật lý 73
3.7. Kỹ thuật vô tuyến 75
3.7.1. Vấn đề điều khiển công suất 75
3.7.2. Vấn đề chuyển vùng 78
3.7.3. Máy thu RAKE 81
3.8 Những ưu điểm của công nghệ W-CDMA so với GSM 82
CHƯƠNG 4 : NHỮNG KIẾN NGHỊ TRIỂN KHAI W-CDMA TẠI VIỆT NAM 83
4.1. Cơ sở hạ tầng mạng thông tin di động số ở nước ta 83
4.2. Cơ sở triển khai mạng thông tin di động thế hệ thứ 3 tại Việt Nam 86
4.3. Vấn đề liên kết các hệ thống. 87
4.4. Những xu hướng triển khai khác nhau về W-CDMA 88
KẾT LUẬN CHUNG 92
BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO 97