Báo Cáo Mạng Truyền Thông Di Động Và Tế Bào

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Thời đại vô tuyến đã bắt đầu từ cách đây hơn 100 năm với sự phát minh ra máy điện báo radio của Gudlielmo Marconi và công nghệ không dây hiện nay đang được thiết lập với sự phát triển nhanh chóng đã đưa chúng ta vào một thế kỷ mới và một kỷ nguyên mới. Sự tiến bộ nhanh chóng trong kỹ thuật vô tuyến đang tạo ra nhiều dịch vụ mới và cải tiến với giá cả thấp hơn, dẫn đến sự gia tăng trong việc sử dụng khoảng không gian thời gian và số lượng các thuê bao. Các xu hướng này đang tiếp tục tăng trong những năm tới.
Mục tiêu của hệ thống thông tin thế hệ mới là cung cấp nhiều loại hình dịch vụ thông tin cho mọi người vào mọi lúc, mọi nơi. Các dịch vụ được cung cấp cho thuê bao điện thoại di động thế hệ mới như truyền dữ liệu tốc độ cao, video và multimeadia cũng như dịch vụ thoại. Công nghệ thoả mãn được những yêu cầu này và làm cho các dịch vụ đó được sử dụng rộng rãi được gọi là hệ thống di động thế hệ thứ 3 (3G). Hệ thống thế hệ thứ 3 đáp ứng đáng kể phần thiếu hụt các tiêu chuẩn thế hệ 2 hiện có, cả về loại hình ứng dụng và dung lượng. Hệ thống di động số hiện tại được thiết kế tối ưu cho thông tin thoại, trong khi đó hệ thống 3G chú trọng đến khả năng truyền thông đa phương tiện. Hệ thống 3G điển hình hiện nay là cdma2000 và WCDMA. WCDMA là phương thức đa truy cập phân chia theo mã băng rộng.
Trong hệ thống WCDMA, hệ số tái sử dụng tần số là 1, nên khi số thuê bao tăng lên đồng nghĩa với nhiễu giao thoa đồng kênh tăng lên làm ảnh hưởng đến dung lượng của hệ thống. Vì thế trong mạng WCDMA phải có nhiều kỹ thuật xử lý tín hiệu nhằm làm giảm ảnh hưởng của nhiễu. Các kỹ thuật đó gọi là kỹ thuật phân tập tín hiệu. Trong đồ án này sẽ tìm hiểu về kỹ thuật phân tập Không gian - Thời gian trong hệ thống mạng WCDMA với mục đích phân tập làm giảm ảnh hưởng của nhiễu giao thoa và nhiễu fading lên tín hiệu thông qua việc làm tăng tỷ số tín hiệu trên nhiễu ở đầu ra của mảng anten .
Nội dung đồ án gồm 3 chương :
- Chương 1:Trình bày ưu nhược điểm của hệ thống WCDMA và hướng giải quyết cho những nhược điểm.
- Chương 2:Trình bày khái niệm phân tập không gian - thời gian. Phân tập anten bằng bộ thu Beamformer-Rake.
- Chương 3: Trình bày các kỹ thuật xử lý phân tập không gian bằng bộ thu Beamformer. Các kỹ thuật xử lý bao gồm MSNR, MSINR và MMSE.

MỤC LỤC
Chương 1: Tổng quan hệ Thống W-CDMA 5
Giới thiệu chung 5
1.1. Hệ thống thông tin di động thế hệ 1 5
1.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ 2 6
1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 7
1.4. Lộ trình phát triển hệ thống di động thế hệ 2 (GSM) lên (WCDMA) 7
1.5. Tổng quan mạng WCDMA 8
1.5.1. Các thông số chính của mạng WCDMA 10
1.5.2. Những đặc điểm then chốt của mạng WCDMA 11
1.5.3. Ảnh hưởng của nhiễu trong hệ thống WCDMA 11
1.5.4. Tính đa dạng phân tập trong hệ thống WCDMA 12
Kết luận chương 14
Chương 2: Khái Niệm Phân Tập Không Gian-Thời Gian 15
2.1 Giới thiệu 15
2.2 Anten Mảng 15
2.2.1 Mảng Anten dãy 16
2.3 Kỹ thuật Beamformer 18
2.3.1 Ví dụ đơn giản của bộ Beamformer trong mảng ULA 19
2.4 Nguyên tắc lấy mẫu trong xử lý không gian 21
2.5 Lợi ích của phân tập không gian 22
2.6 Phân tập thời gian- Bộ thu Rake trong CDMA 22
2.6.1 Các kỹ thuật tổ hợp tín hiệu 23
2.6.1.1 Bộ tổ hợp chọn lọc (SC) 23
2.6.1.2 Bộ tổ hợp tỉ số tối đa (MRC) 24
2.6.1.3 Bộ tổ hợp cùng độ lợi (EGC) 24
2.7 Bộ thu Beamformer_Rake 24
Kết luận chương 25
Chương 3: Các Kỹ Thuật Beamforming 26
3.1 Giới Thiệu 26
3.2 MSNR Beamforming 26
3.2.1 Kỹ Thuật MSNR 26
3.2.2 Phương Thức cải tiến SE cho Beamforming 28
3.2.3 Pha Tín Hiệu Trong Eigen-Beamforming 29
3.3. Kỹ thuật MSINR Beamforming 30
3.3.1 Cực đại tỷ số tín hiệu trên nhiễu(SINR) 31
3.3.2 Xác định giá trị cực đại của tỷ số tín hiệu trên nhiễu (MSINR) 32
3.4 Kỹ thuật MMSE Beamforming 33
3.5 So sánh 2 kỹ thuật MSINR và MMSE trong trường hợp đơn giản 34
Kết luận chương 36