Bctn tham khao

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCMKHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP

Đề tài: TÌM HIỂU VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG DS CDMA

GVHD: Nguyễn Ngô LâmSVTH : Lê Thị Kim Ngân

• I. Cơ sở thông tin di động

• II. Hệ thống thông tin di động DS CDMA

• III. Tiến trình phát triển từ 2G lên 3G

• IV. Cấu trúc mạng WCDMA

• V. Cấu trúc mạng CDMA 2000

• VI. Mô phỏng và kết quả mô phỏng

• VII. Kết luận

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

• Các kỹ thuật đa truy nhập

• So sánh các kỹ thuật đa truy nhập

• Nguyên lý trải phổ

• Các phương pháp trải phổ

• Phương pháp trải phổ trực tiếp

CƠ SỞ THÔNG TIN DI ĐỘNG

Các kỹ thuật đa truy nhập

CƠ SỞ THÔNG TIN DI ĐỘNG (tt)

So sánh các kỹ thuật đa truy nhập


FDMA TDMA CDMA

Ưu điểm

•Đơn giản, dễ thực hiện. •Không cần đồng bộ user. •Tín hiệu truyền liên tục, ít trễ.

•Hiệu quả cao. •Linh hoạt trong việc thay đổi kênh. •Không nhiễu xuyên kênh.

•Chịu được nhiễu và méo •Bảo mật tiếng nói cao.•Mật độ phổ công suất thấp.

Nhược điểm

•Thiếu linh hoạt.•Hiệu quả sử dụng băng tần thấp.•Dễ bị nhiễu xuyên kênh.•Chi phí trạm gốc quá cao.

•Phần cứng phức tạp.•Công suất phát trạm mặt đất cao. Cần đồng bộ khe và khung.

•Mã hóa và giải mã phức tạp.•Xử lý phần cứng phức tạp.•Đồng bộ mã PN khó.

Nguyên lý trải phổ



Các phương pháp trải phổ

• Phương pháp trải phổ trực tiếp

• Phương pháp trải phổ nhảy tần

• Phương pháp trải phổ nhảy thời gian

• Phương pháp kết hợp giữa trải phổ trực tiếp và trải phổ nhảy tần


Phương pháp trải phổ trực tiếp

Điều chế

Dữ liệu vào b(t)

Trả

i phổ

Chuổi PN

t

f

E

E

f

c(t)

b(t)*c(t)


Phương pháp giải trải phổGiả sử chúng ta biết được mã chuỗi PN của bộ phát

Tín hiệu nhận

Tín hiệu sau khi giải trải phổ

Chuỗi PN

Tách sóng

E

f

E

f

T

HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG DS.CDMA

• Các chuỗi PN

• Hệ thống DS CDMA sử dụng BPSK

• Mô hình hệ thống DS CDMA dùng cho nhiều user

• Ảnh hưởng của nhiễu và fading Rayleigh

HỆ THỐNG TTDĐ DS.CDMA (tt)

Các chuỗi PN• Chuỗi m

S1S1 S2S2 S3S3 Sm-1Sm-1 SmSm

G0 G1 G2 G3 Gm-1 Gm

out

x0 x1 x2 x3 xm-1 xm

• Đa thức sinh: G(x) = gmxm + gm-1xm-1 + g1x1 + g0


Các chuỗi PN• Đặc tính tương quan chéo của chuỗi m

• Đa thức sinh: G(x) = x5 + x2 + 1

-60 -40 -20 0 20 40 60

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1Autocorrelation of a m-sequence with length124

time offset

Auto

correlation function


Các chuỗi PN• Chuỗi Gold

G(u,v) = {u, v, u ⊕ v, u ⊕ Tv, u ⊕ T2v, ….,u ⊕T (m+1) v}

với T là chu kỳ của thanh ghi dịch

• Trong đó, chỉ có N + 2 chuỗi chu kỳ N có tính tương

quan chéo tốt tại một trong 3 giá trị: -t(m), -1, t(m)-2

với m lẻ

t(m) =

m chẵn

++

+

+

2/)2(

2/)1(

21

21n

n


Sơ đồ khối hệ thống DS-SS/BPSK

s(t) =A* b(t)*c(t)*cos(2πfct + φ) s’(t) =A* b(t-td)*c(t-td)*cos(2πfct + φ’)+n(t)

b’(t) = ±AT/2


Khối phát hệ thống DS-SS/BPSK gồm k user

s’(t) = ∑Ak*bk(t)*ck (t)*cos(2Пfct+Ф) + n(t)

s(t)

b1(t)

c1(t)

b2(t)

c2(t)

bk(t)

ck(t)

.

.

.

+ +

Nhiễu

Điều chế BPSK

Điều chế BPSK

Điều chế BPSK

Điều chế BPSK

Điều chế BPSK

Điều chế BPSK

s’(t)


Khối thu hệ thống DS-SS/BPSK gồm k user

yk = Ak*bk+

b1’(t)

b2’(t)

bk’(t)

So sánhSo

sánh t =iT c1(t)

t =iT c2(t)

t =iT ck(t)

. . .

. . .

. . .

. . .

s’(t)

fc

fc

fc

So sánh

So sánh

Tíchphân

Tích phân

Tích phân

y1

y2

yk

∑≠

K

kjjjbA

∫T

jk dttctc0

)()(∑≠

K

kjjjbA ∫+

T

k dttntc0

)()(


Ảnh hưởng của nhiễu và fading

. Ảnh hưởng của nhiễu Gaussian

. Ảnh hưởng của fading Rayleigh

. Ảnh hưởng của nhiễu MAI

TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ 2G LÊN 3G

Mạng GSM

TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ 2G LÊN 3G

Mạng EDGE

Quản lý mạng

CẤU TRÚC MẠNG WCDMA

• Mô hình khái niệm

• Cấu trúc quản lý tài nguyên

• Cấu trúc dịch vụ

• Mô hình cấu trúc

• Các kênh mạng


Mô hình cấu trúc


Cấu trúc kênh• Các kênh logic

– Nhóm kênh điều khiển– Nhóm kênh lưu lượng

• Các kênh truyền dẫn– Nhóm kênh truyền dẫn chung– Nhóm kênh truyền dẫn dành riêng

• Các kênh vật lý– Nhóm kênh vật lý đường lên– Nhóm kênh vật lý đường xuống

CẤU TRÚC MẠNG CDMA 2000

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

BSC

BSC

SMC-SCSMC-SC HLRHLR

MSC

Mạng điện thoại công cộng

… ……… ……

Bộ định tuyến

Tường lửa

PDSN

AAA

Máy chủ thường trú

… ……… ……


Internet

Mạng dữ liệu công cộng/riêng

MSC

BTS

BSC

… ……… ……


CẤU TRÚC MẠNG CDMA 2000 (tt)

Lớp báohiệu kênh

IS-95

Lớp báo hiệulớp cao

CDMA-2000

Lớp báohiệu lớpcao khác

Dịch vụsố liệu

gói

Các dịchvụ tiếng

Dịch vụsố liệumạch

Lớp 2báo hiệu

IS-95

Lớp 2 báohiệu CDMA

2000

Lớp 2báo hiệu

khác

Lớp 2 số liệu gói

Lớp 2 rỗng Lớp 2 sốliệu kênh

PLICF cho trường hợp MAC1PLICF cho trường hợp MAC2(chẳng hạn: dịch vụ số liệu gói

hoặc kênh)

PLICF đặc thù cho trường hợp MAC1

PLICF đặc thù cho trường hợp MAC1

Lớp con QoS và ghép kênh PLICF

Lớp vật lý CDMA-2000

Các lớp cao

Các lớp cao

OSI(3-7)

Lớp 2 OSI

Các lớp

đoạn nối

MAC

Lớp 1 OSI lớp vật lý

Cấu trúc các lớp của CDMA 2000


Các kênh lớp vật lý

Trạm gốc

Thuê bao di động

Hoa tiêu bổ trợ riêng (F-DAPICH)

Kênh ấn định chung (F-CACH)

Hoa tiêu (F-PICH)

Tìm gọi (F-PCH)

Đồng bộ (F-SYNC)

Cơ sở (F-FCH)

Bổ xung (F-SCH)

Tìm gọi nhanh (F-QPCH)

Mã bổ xung (F-SCCH)

Quảng bá (F-BCH)

Điều khiển CS chung (F-CPCCH)

Hoa tiêu phân tập phát (F-TDPICH)

Hoa tiêu PTphát bổ trợ(F-ATDPICH)

Điều khiển chung (F-CCCH)

Điều khiển riêng (F-DCCH)

Trạm gốc

Thuê bao di động

Hoa tiêu (F-PICH)

Cơ sở (R-FCH)

Bổ xung (R-SCH)

Mã bổ xung (R-SCCH)

Điều khiển chung (R-CCCH)

Truy nhập (R-ACH)

Điều khiển riêng (R-DCCH)

Truy nhập mở rộng (R-EACH)


Các kênh đường xuống Kênh CDMA đường

xuống đối với tốc độ trải phổ 1 và 3 (SR1 và SR3)

Kênh CDMA đường xuống đối với tốc độ trải phổ 1 và 3 (SR1 và SR3)

Kênh ấnđịnh chungKênh ấn

định chungKênh điều khiển công suất chungKênh điều khiển công suất chung

Kênh hoa tiêu

Kênh hoa tiêu

Kênh điều khiển chungKênh điều

khiển chungKênh

đồng bộKênh

đồng bộKênh lưu

lượngKênh lưu

lượngKênh

quảng báKênh

quảng báKênh tìm gọi SR1

Kênh tìm gọi SR1

Kênh tìm gọi nhanhKênh tìm gọi nhanh

Kênh hoa tiêu đường xuốngKênh hoa tiêu đường xuống

Kênh hoa tiêu phân tập phátKênh hoa tiêu phân tập phát

Kênh hoa tiêu phụ

Kênh hoa tiêu phụ

Kênh hoa tiêu phân tập phát phụ

Kênh hoa tiêu phân tập phát phụ

0-1 kênh điều khiển dành riêng

0-1 kênh điều khiển dành riêng

0-1kênh cơ bản

0-1kênh cơ bản

Kênh con điều khiển công suấtKênh con điều khiển công suất

0-7 các kênh mã bổ sung (RC1,2)




KẾT QUẢ MÔ PHỎNG

Lưu đồ chương trìnhBắt đầu

Tạo chuổi mcho user i

ChọnNo

Trải phổYes

Tạo chuổi Goldcho user i

Tạo tín hiệu vàocho user i

Tạo sóng mang

Điều chế BPSK cho useri

Cộng các user


Lưu đồ chương trình (tt)

Tách sóng

Vẽ đường BER Vẽ nhiễu MAI

Kết thúc

Giải trải phổ

Giải điều chếKênh truyền - Không nhiễu - Có nhiễu Gaussian - Nhiễu Gaussian và Rayleigh fadinh


Giao diện gui 1


Giao diện gui 2


Trải phổ cho uesr 1


Phổ của t/h trải phổ cho uesr 1


Điều chế BPSK cho user 1


Phổ của t/h điều chế BPSK cho user 1


Tín hiệu tổng hợp quakênh truyền có nhiễu Gauusian


Tín hiệu tổng hợp qua kênh truyềncó nhiễu Gauusian và fadinh Rayleigh

KẾT QUẢ MÔ PHỎNGTín hiệu sau giải điều chế BPSK và giải trải

phổ


Tín hiệu sau giải trải phổ và tách sóng


Ảnh hưởng của nhiễu MAI


Vẽ đường BER của tín hiệu

KẾT LUẬN

• Kết luận

• Định hướng phát triển

Documents

Bctn tham khao