powerpoint wcdma

HỌC ViỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH ViỄN THÔNGKHOA ViỄN THÔNG I

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ : VÔ TUYẾN TRUYỀN THÔNG

ĐỀ TÀI :CẤU TRÚC KÊNH VẬT LÝ TRONG MẠNG WCDMA-UMTS

Giáo Viên Hướng Dẫn : Phạm Thúy Hiền

Nhóm Sinh Viên Thực Hiện : Nguyễn Hữu Tuân

Kiều Minh Tiến

Đỗ Văn Khương

Lớp : L11CQVT06-10B

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ

BA WCDMA-UMTS

CHƯƠNG 2

KÊNH VẬT LÝ TRONG WCDMA

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ BA WCDMA-UMTS

1.1 KIẾN TRÚC CHUNG MỘT HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G1.1.1 Công nghệ WCDMA Một số đặc điểm của WCDMA:• Là hệ thống đa truy nhập phân chia theo mã trải phổ trực tiếp, có tốc độ

bit cao (lên đến 2 Mbps)• Tốc độ chip 3,84 Mcps với độ rộng sóng mang 5 Mhz, do đó hỗ trợ tốc độ

dữ liệu cao đem lại nhiều lợi ích như độ lợi đa phân tập.• Hỗ trợ tốc độ người sử dụng thay đổi liên tục. Mỗi người sử dụng được

cung cấp một khung, trong khung đó tốc độ dữ liệu giữ cố định nhưng tốc độ có thể thay đổi từ khung này đến khung khác.

• Hỗ trợ hai mô hình vô tuyến FDD và TDD. Trong mô hình FDD sóng mang 5 Mhz sử dụng cho đường lên và đường xuống, còn trong mô hình TDD sóng mang 5 Mhz chia sẻ theo thời gian giữa đường lên và đường xuống.

• WCDMA hỗ trợ hoạt động không đồng bộ của các trạm gốc, do đó dễ dàng phát triển các trạm gốc vừa và nhỏ.


1.1.2 Tổng Quan Hệ Thống UMTS

UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). UMTS được xem là hệ thống kế thừa của hệ thống GSM, nhằm đáp ứng các yêu cầu phát triển của các dịch vụ di động và ứng dụng internet với tốc độ truyền dẫn lên tới 2 Mbps và cũng cấp một tiêu chuẩn chuyển vùng toàn cầu

• Hình 1.1. Các phổ tần dùng trong UMTS

5 85

1900 1920 1980 2010 2025 2170 22002110 MHz

20 60 30 3060

UMTS TDD UMTS FDD

UMTS Satellite


• 1.1.3 Kiến Trúc Chung Của Một Mạng WCDMA

Hình 1.2. Kiến trúc tổng quát của một mạng 3G sử dụng công nghệ WCDMA


1.1.4 Các Loại Lưu Lượng Và Dịch Vụ Được Mạng 3G WCDMA Hỗ Trợ

• Vùng 1: Vùng trong nhà, ô pico, Rb ≤ 2 Mbps

• Vùng 2: Vùng thành phố, ô micro, Rb ≤ 384 Kbps

• Vùng 3: Vùng ngoại ô, ô macro, Rb ≤ 144 Kbps

• Vùng 4: Toàn cầu, Rb = 12,2 Kbps

Hình 1.3. Vùng phủ sóng của UMTS

Hình 1.3. Vùng phủ sóng của UMTS


1.2 CHUẨN 3G CHO VIỆT NAM VÀ ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA WCDA• Chuẩn 3G mà Bộ Thông tin và Truyền thông Việt Nam đã cấp phép là

chính là WCDMA ở băng tần 2100 MHz• Ưu điểm:

- Hỗ trợ nhiều mức tốc độ khác nhau: 144Kbps khi di chuyển nhanh, 384Kbps khi đi bộ (ngoài trời) và cao nhất là 2Mbps khi không di chuyển (trong nhà)

- Sự linh hoạt của lớp vậtlý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau, đặc biệt là các dịch vụ tốc độ bít thấp vàtrung bình

- Tốc độ cao lên tới 2Mbps• Nhược:

Không cấp phép trong băng tần TDD với phát thu liên tục, công nghệ W-CDMA không tạo điều kiện cho các kỹ thuật chốngnhiễu ở các phương tiện làm việc như máy điện thoại không dây


1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Chương này giới thiệu một số đặc tính cơ bản nhất của hệ thống thông tin di động thế hệ 3. Các hệ thống thông tin thế hệ 3 chủ yếu dựa trên tiêu chuẩn IMT-2000 với cáccông nghệ CDMA, Hệ thống thông tin di động thứ 3 WCDMA có khả năng hỗ trợ các dịch vụ băng rộng như truy cập Internet tốc độ cao, xemphim, nghe nhạc với chất lượng không thua kém kết nối trong mạng có dây.

CHƯƠNG 2 :KÊNH VẬT LÝ TRONG WCDMA

Các kênh vật lý Các kênh đường lên Trải phổ và điều chế đường lên Các kênh đường xuống Trải phổ và điều chế cho đường xuống


Các kênh vật lý


Các kênh đường lên Cấu trúc kênh DPCH và DPCCH

- Kênh vật lý đường lên sử dụng ghép mã I-Q cho số liệu người dùng và thông tin điều khiển lớp vật lý. Truyền dẫn đường lên có thể gồm một hay nhiều kênh DPDCH với hệ số trải phổ thay đổi và một kênh DPCCH duy nhất với hệ số trải phổ cố định- Cấu trúc khung vô tuyến cho DPDCH/DPCCH


Cấu trúc kênh PRACH và kênh PCPCH PRACH: Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý

- Quá trình truy nhập ngẫu nhiên

- Cấu trúc phát truy nhập ngẫu nhiên


UE thông báo độ dài bản tin cho mạng bằng các chữ ký riêng hoặc các khe truy nhập.Các lớp cao hơn sẽ qui định chữ ký và khe thời gian truy nhập nào được sử dụng cho độ dài bản tin nào

- Cấu trúc khung vô tuyến phần bản tin của RACH


Kênh gói chung vật lý (PCPCH):

Kênh gói chung vật lý (PCPCH) được sử dụng để mang CPCH và đây là sự mở rộng của RACH.Sự khác biệt chủ yếu truyền số liệu ở RACH là kênh này có thể dành trước nhiều khung, và có sử dụng điều khiển công suất.CPCH đi cặp với DPCCH đường xuống để cung cấp thông tin điều khiển công suất nhanh.

- Thủ tục truy nhập gói CPCH


Trải phổ và điều chế đường lên Trải phổ và điều chế kênh riêng đường lên


Chùm tín hiệu với đối với mã I/Q sử dụng ngẫu nhiên hóa phức

Các mã ngẫu nhiên hóa phức được tạo ra bằng cách quay pha giữa các chip trong một chu kỳ ký hiệu trong giới hạn 900. Bằng cách này hiệu suất của bộ khuếch đại (liên quan đến tỷ số công suất đỉnh trên công suất trung bình) trong UE hầu như không đổi không phụ thụ thuộc vào tỷ số giữa DPDCH và DPCCH.


Trải phổ và điều chế kênh chung đường lên

Phần điều khiển của bản tin PRACH được trải phổ bằng mã định kênh Cc=Cch,256,m, trong đó m=16.s+15 và s (0s15) là chữ ký tiền tố và phần số liệu được trải phổ bằng mã định kênh Cd=Cch,SF,m, trong đó SF (có giá trị từ 32 đến 256) là hệ số trải phổ sử dụng cho phần số liệu và m=SF.s/16.Phần bản tin PRACH luôn luôn được trải phổ bằng mã ngẫu nhiên hóa dài. Độ dài của mã ngẫu nhiên hóa được sử dụng cho phần bản tin là 10ms.


Các Kênh Đường Xuống

1,Kênh vật lý riêng đường xuống

2,Các kênh vật lý chung đường xuốngKênh hoa tiêu chung ( CPICH )Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp( P-CCPCH )Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp( S-CCPCH )Kênh đồng bộ (SCH)Kênh vật lý dùng chung đường xuống( PDSCH )Kênh chỉ thị tìm bắt ( AICH )Kênh chỉ thị tìm gọi ( PICH )


1,Kênh riêng đường xuống(DPCH) Kênh riêng đường xuống (DCH) được phát

trên kênh vật lý riêng đường xuống. Chỉ có một kiểu kênh vật lý đường xuống. Kênh vật lý riêng đường xuống (DPCH đường xuống).

Trong một kênh DPCH đường xuống, số liệu riêng được tạo ra bởi lớp hai và các lớp trên, nghĩa là kênh truyền tải riêng (DCH) được ghép kênh theo thời gian với thông tin điều khiển được tạo ra ở lớp một (các bit hoa tiêu, các lệnh điều khiển công suất phát TPC và một TFCI tùy chọn).

DPCH đường xuống có thể được coi như là ghép kênh theo thời gian của hai kênh DPDCH và DPCCH như đường lên. UTRAN sẽ quyết định có phát TFCI hay không và nếu được quyết định thì tất cả các UE phải hỗ trợ việc sử dụng TFCI ở đường xuống.


2, Các kênh vật lý chung đường xuống

A, Kênh hoa tiêu chung (CPICH) CIPCH là kênh vật lý đường xuống có

tốc độ cố định (30 kbps, SF = 256) để mang chuỗi bit/ký hiệu được định nghĩa trước.

Trường hợp phân tập phát (vòng kín hay phân hở, CPICH sẽ được phát ở cả hai anten với cùng mã định kênh ngẫu nhiên hóa).


B,Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp (P-CCPCH)

P-CCPCH là các kênh vật lý đường xuống tốc độ cố định (30 kbps, SF = 256) được sử dụng để mang BCH.

Cấu trúc khung của P-CCPCH . Cấu trúc khung này khác với DPCH đường xuống ở chỗ không có lệnh TPC, TFCI và các bit hoa tiêu. P-CCPCH không được phát trong 256 chip đầu của từng khe. Trong khoảng thời gian này SCH sơ cấp và thứ cấp được phát.


C,Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp (S-CCPCH)

S-CCPCH được sử dụng để mang thông tin FACH và PCH.

Có hai kiểu S-CCPCH: Kiểu có TFCI và kiểu không có TFCI. UTRAN xác định có phát TFCI hay không, nếu có các UE phải hỗ trợ việc sử dụng TFCI. Tập các tốc độ cũng giống như đối với DPCH đường xuống.


D,Kênh đồng bộ (SCH) Kênh đồng bộ (SCH) là tín hiệu đường

xuống được sử dụng để tìm ô. SCH gồm hai kênh con: SCH sơ cấp và thứ

cấp. Các khung 10 ms của SCH sơ cấp và thứ cấp được chia thành 15 khe, mỗi khe dài 2560 chip.

SCH sơ cấp gồm một mã được điều chế 256 chip, mã đồng bộ sơ cấp PSC (Primary Synchronization) ký hiệu cp. PSC như nhau trong mọi ô hệ thống.

SCH thứ cấp gồm phát lặp 15 chuỗi các mã được điều chế có độ dài 256 chip. Các mã đồng bộ thứ cấp (SSC) được phát đồng thời với SCH sơ cấp. SSC được ký hiệu cs

i,k, trong đó i = 1, 2, .., 64 là con số của nhóm mã dài 256. Chuỗi này ở SCH là thứ cấp chỉ thị mã ngẫu nhiên đường xuống của ô thuộc nhóm mã này.


D,Kênh vật lý dùng chung đường xuống (PDSCH)

Kênh vật lý dùng chung đường xuống (PDSCH) được sử dụng để mang kênh dùng chung đường xuống. Kênh này được nhiều người sử dụng dùng chung trên cơ sở ghép kênh mã. Vì DSCH luôn liên kết với DCH nên PDSCH luôn liên kết với DPCH. Cấu trúc khung vô tuyến và khe thời gian của PDSCH

Có hai phương pháp báo hiệu để thông báo cho UE về việc có số liệu cần giải mã trên DSCH: Hoặc bằng trường TFCI hoặc bằng báo hiệu lớp cao.

Truyền dẫn PDSCH liên hết với PPCH là trường hợp đặc biệt của phát đa mã. PDSCH và DPCH không nhất thiết phải có cùng hệ số trải phổ, đối với PDSCH PDSCH hệ số trải phổ có thể thay đổi theo khung. Thông tin điều khiển lớp 1 liên quan được phát trên phần DPCCH và DPCH liên kết, PDSCH không chứa thông tin lớp vật lý.


E, Kênh chỉ thị bắt (AICH) Kênh chỉ thị bắt (AICH: Acquisition indicator

Channel) là một kênh vật lý được sử dụng để mang các chỉ thị bắt.

Chỉ thị bắt AIs tương ứng với chữ ký s trên kênh PRACH hoặc PCPCH. Lưu ý rằng đối với PCPCH, AICH hoăc tương ứng tiền tố truy nhập hoặc tiền tố CD. AICH tương ứng tiền tố truy nhập là AP-AICH còn AICH tương ứng tiền tố CD là CD-AICH. AP-AICH và CD-AICH sử dụng các mã định kênh khác nhau.

Cấu trúc của AICH, AICH gồm một chuỗi lặp của 15 khe truy nhập liên tiếp (AS: Time Slot), mỗi khe dài 40 bit. Mỗi khe gồm hai phần: Phần chỉ thị bắt (AI) gồm 32 ký hiệu giá trị thực a0 ,…, a31 và một phần không sử dụng gồm 8 ký hiệu giá trị thực a32,…, a39.Kênh có hệ số trải phổ bằng 256.


F,Kênh chỉ thị tìm gọi (PICH) Kênh chỉ thị tìm gọi (PICH) là kênh vật

lý tốc độ cố định (SF = 256) được sử dụng để mang các chỉ thị tìm gọi (PI) luôn liên kết với S-CCPCH mà ở đó kênh PCH được sắp xếp lên.

Một khung PICH dài 10 ms chứa 300 bit (b0, b1,…, b299). Trong số đó, 288 bit (b0, b1,…, b287) được sử dụng để mang các chỉ thị tìm gọi và 12 bit còn lại (b288, b289,…, b299) không được định nghĩa.


Trải phổ và điều chế cho đường xuống

powerpoint wcdma

Documents