Luận Văn Xử lý tín hiệu trong mạng WCDMA

Giới thiệu chung.

Hệ thống di động đa truy nhập theo mã băng rộng WCDMA 3G cung cấp các dịch vụ thoại và truyền số liệu tốc độ cao. WCDMA là một trong hai kỹ thuật đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về truy nhập vô tuyến của hệ thống thông tin di động chung UMTS.
Sơ đồ đơn giản của hệ thống WCDMA bao gồm các thiết bị di động khác nhau, còn gọi là các thiết bị người dùng UE, liên kết đến các trạm gốc - node B, và trung tâm chuyển mạch di động - MSC hay mạng định tuyến số liệu để kết nối đến các thiết bị di động khác, điện thoại cố định hay kết nối với mạng Internet thông qua một mạng trục - CN. Mạng trục CN cơ bản được chia thành hai hệ thống đó là hệ thống thoại (chuyển mạch mạch) và hệ thống số liệu (chuyển mạch gói).

MỤC LỤC

Lời cám ơn
Lời nói đầu
PHẦN 1: 1
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG ĐA TRUY NHẬP THEO MÃ BĂNG RỘNG WCDMA. 1
CHƯƠNG 1 2
TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG ĐỘNG WCDMA 2
1.1. Giới thiệu chung. 2
1.2. Đặc điểm hệ thống WCDMA. 3
1.2.1. Hệ thống WCDMA phân chia song công theo tần số - FDD WCDMA. 3
1.2.2. Hệ thống WCDMA phân chia song công theo thời gian - TDD WCDMA. 4
1.2.3. Các thông số kỹ thuật của hệ thống WCDMA. 5
1.3. Nâng cấp GSM lên WCDMA 9
CHƯƠNG 2 12
KIẾN TRÚC GIAO TIẾP VẬT LÝ 12
2.1. Kênh WCDMA. 14
2.1.1. Kênh logic. 16
2.1.2. Kênh chuyển tải. 17
2.1.3. Kênh vật lý. 18
2.1.3.1. Kênh vật lý đường lên 19
2.1.3.2. Kênh vật lý đường xuống 22
2.2. Thủ tục giao tiếp phát. 26
2.2.1. Phân tập. 26
2.2.2. Tìm cell. 27
2.2.3. Chuyển giao. 28
2.2.3.1. Chuyển giao mềm 29
2.2.3.2. Chuyển giao giữa WCDMA và GSM 30
2.2.3.3. Chuyển giao cứng 30
2.3. Điều khiển công suất. 31
CHƯƠNG 3 33
MẠNG WCDMA 33
3.1. kiến trúc mạng. 33
3.1.1. kiến trúc tổng quát 33
3.1.2. Mạng truy nhập vô tuyến UTRAN. 34
3.1.2.1. Trạm gốc (Node B) 34
3.1.2.2. Khối điều khiển mạng vô tuyến RNC 35
3.1.3. Mạng trục CN. 35
3.1.3.1. Trung tâm chuyển mạch di động MSC 35
3.1.3.2. MSC cổng (GMSC) 35
3.1.3.3. Nốt hỗ trợ phục vụ GPRS (SGSN) 35
3.1.3.4. Nốt hỗ trợ cổng GPRS (GGSN) 35
3.1.3.5. Bộ đang ký định vị thường trú HLR 35
3.1.3.6. Bộ đăng ký định vị tạm trú VLR 36
3.1.3.7. Bộ đăng ký nhận dạng thiết bị EIR 36
3.1.3.8. Trung tâm nhận thực AuC 36
3.1.3.9. Mạng trục IP 36
3.2. Đánh địa chỉ. 37
3.2.1. Trạm di động ISDN (MSISDN). 37
3.2.2. Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế (IMSI). 37
3.2.3. Số nhận dạng trạm di động quốc tế (IMEI). 37
3.2.4. Số nhận dạng tạm thời trạm di động (TMSI). 37
3.2.5. Địa chỉ IP 38
3.3. Hoạt động của mạng WCDMA. 38
3.3.1. Khởi tạo. 39
3.3.2. Trạng thái rỗi. 39
3.3.3. Điều khiển truy nhập và ấn định ban đầu 39
3.3.3.1. Nhận thực 40
3.3.3.2 Paging 40
3.3.4. Chế độ kết nối. 41
3.3.5. Thuật toán lập bảng danh mục gói. 41
3.3.6. Đăng ký. 41
PHẦN 2 43
XỬ LÝ TÍN HIỆU 43
CHƯƠNG 4 44
XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG MẠNG DI ĐỘNG WCDMA 44
4.1. Giới thiệu 44
4.2. Sơ đồ khối chung của một thiết bị thu phát vô tuyến số 44
4.3. Sơ đồ xử lý chung cho đường lên và đường xuống trong hệ thống thông tin di động WCDMA 46
4.4. Mã hoá tiếng 49
4.5. Mã hoá kiểm tra lỗi CRC và giải mã 54
4.6. Móc nối khối truyền tải và phân đoạn khối mã 57
4.6.1. Móc nối các khối truyền tải : 58
4.6.2. Phân đoạn khối mã : 58
4.7. Mã hoá sửa lỗi và giải mã 59
4.7.1. Mã hoá xoắn 59
4.7.2. Mã Turbo 61
4.7.2.1. Bộ mã hóa Turbo 62
4.7.2.2. Kết cuối ở mã Turbo 63
4.7.2.3. Đan xen bên trong mã Turbo 64
4.8. Ghép xen và giải ghép xen 65
4.9. Phối hợp tốc độ 68
4.10. Ghép theo mã tín hiệu I – Q và ngẫu nhiên hoá phức 69
4.10.1. Các mã ngẫu nhiên hoá. 70
4.10.1.1. Mã ngẫu nhiên đường lên 70
4.10.1.1.1.Mã ngẫu nhiên hóa dài đường lên 70
4.10.1.1.2. Mã ngẫu nhiên hóa ngắn đường lên 71
4.10.1.2. Mã ngẫu nhiên đường xuống 72
4.10.2. Ghép theo mã tín hiệu I – Q 73
4.10.3. Giải ngẫu nhiên hoá : 74
4.11. Trải phổ và điều chế 76
4.11.1. Trải phổ chuỗi trực tiếp DS-CDMA 76
4.11.1.1. Trải phổ kênh vật lý đường lên. 82
4.11.1.2. Trải phổ kênh vật lý đường xuống. 83
4.11.1.3. Giải trải phổ 84
4.11.2. Điều chế 84
4.11.2.1. Bộ lọc định dạng xung 85
4.11.2.2. Điều chế 86
4.11.3. Giải điều chế dữ liệu QPSK 89
4.11.3. Sơ đồ khối trải phổ và điều chế kênh vật lý đường lên 89
4.11.3.1. Các kênh vật lý riêng đường lên (DPCCH/DPDCH) 89
4.11.3.2. Kênh PRACH 91
4.11.3.3. Kênh PCPCH 93
4.11.4. Sơ đồ khối trải phổ và điều chế đường xuống. 94
4.11.5. Trải phổ và điều chế cho kênh đồng bộ. 96
CHƯƠNG 5 97
HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 97
5.1. Khả năng ứng dụng của đề tài 97
5.2. Hướng phát triển đề tài 97
MỤC LỤC 100
Tài liệu tham khảo