Tổng quan về hệ thống WCDMA và Cấu trúc máy thu Rake cho WCDMA.
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.84 MB, 92 trang )
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục lục
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC HÌNH VẼ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU v
Bảng 1.1 Các yêu cầu về tốc độ số liệu của
3G 3 v
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT vi
LỜI NÓI ĐẦU xiv
CHƯƠNG I 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG WCDMA 1
Hình 1.1. Sự tiến hoá lên 3G 2
!"#$%&'($)*+,$ /01
1
Hình 1.2. Mô hình mạng IMT-2000 6
Hình 1.3. Phổ tần và các giao diện vô tuyến cung cấp cho các dịch vụ 3G 8
Hình 1.4. Phân bổ phổ tần cho hệ thống 3G ở Châu Âu và ở Mỹ 11
. !"#$%&'($)*+,$ /0
Hình 1.5. Cấu trúc băng tần hoạt động cho các đầu cuối di động 13
2. !+,$)* /0
2 /034*54+67
Hình1.6. Định nghĩa kiến trúc giao diện và khả năng tương tác 14
Hình 1.7. Giao diện vô tuyến định nghĩa cho IMT-2000 15
Hình 1.8. SDOs thực hiện chuẩn hoá giao diện vô tuuyến 15
2. !+,$)* /01
Hình 1.9. Các phần tử của mạng PLMN 18
1.869:4 !)*+,$6$54'($ /0;
Hình 1.10. Kế hoạch hoạt động tiêu chuẩn hoá và thương mại cho WCDMA 19
Hình 1.11. Release 99 21
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 i
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục lục
Hình 1.12. Release 4 22
Hình 1.13. Release 5 (All IP) 22
<=>
CHƯƠNG II 23
LỚP VẬT LÝ CỦA WCDMA 23
.?.=@ABCDEFGHAE@A2
. !:>I'JK$2
Hình 2.1. Tổng kết các kênh vật lý đường lên 24
B&'($)*:>I'JK$1
=>IL,4+ 4$M/N/.BO'JK$1
Hình 2.3. Cấu trúc khung vô tuyến cho DPDCH/DPCCH 26
=>I 7>P$Q4NR0.BS
Hình 2.4. Số thứ tự các khe truy nhập RACH và 29
khoảng cách giữa chúng 29
Hình 2.5. Cấu trúc phát truy nhập ngẫu nhiên 30
Hình 2.6. Cáu trúc khung vô tuyến phần bản tin của RACH 31
=>I$T4$'JK$UN.N.B
Hình 2.7. Cấu trúc phát truy nhập ngẫu nhiên CPCH 32
.?.=@ABCDEFGHAVWA
. !:>I'JK$X,$
Hình 2.8. Tổng kết các kiểu kênh vật lý đường xuống 33
B&'($)*:>I'JK$X,$
=>I5 4$M/N.BO'JK$X,$
Hình 2.9. Cấu trúc khung cho DPCH đường xuống 34
DPDCH, DPCCH, TFCI có thể xem ở phần thuật ngữ viết tắt 34
Hình 2.10. Truyền dẫn đa mã cho DPCH đường xuống 35
=/N B'JK$X,$.N.B<
=.N.B'JK$X,$<
Hình 2.11. Cấu trúc khung cho kênh hoa tiêu chung 37
2.:>I'4Y:4Z$'JK$X,$M N.BOS
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 ii
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục lục
Hình 2.13. Cấu trúc khung cho kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp P-CCPCH 40
Hình 2.14. Cấu trúc khung cho S-CCPCH 41
1=N/.B'JK$X,$2
Hình 2.15. Cấu trúc khung cho PDSCH 42
<=[\]8$^4MN.BO2
Hình 2.16. Cấu trúc kênh chỉ thị tìm gọi (PICH) 44
Hình 2.17. Cấu trúc khung kênh PICH cho trường hợp 18 PI 45
_='`$"(M.BO21
S=[\"aM0.BO21
Hình 2.19. Sơ đồ tạo khung AICH 47
2=>2_
CHƯƠNG III 47
CẤU TRÚC MÁY THU RAKE CHO WCDMA 47
b'%2_
Hình 3.1. Mô hình mô phỏng kênh đường lên cho WCDMA 48
7R*:c2S
Hình 3.2. Máy thu Rake 49
Hình 3.3. Giải ngẫu nhiên hoá 49
Hình 3.4. Giải trải phổ 50
Ndef 9XgI86Ph$'JK$1
Hình 3.5. Máy phát 50
Hình 3.6. Tín hiệu vào/ra của kênh vô tuyến 51
Hình 3.7. Giải ngẫu nhiên hoá ở một nhánh máy thu Rake 51
Hình 3.8. Giải trải phổ ở một nhánh máy thu Rake 53
&854'($8$8,M/cL4 c5O12
Hình 3.9. Trạm di động mong muốn 54
A4i'* 7>P012
&Pd8($11
Hình 3.10a. Chip 55
Hình 3.11b. Phổ tạp âm 55
2\5&$X$1_
Hình 3.12. Định dạng xung và tạp âm Gaussian 57
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 iii
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Mục lục
1jkR1S
.Jl$ 986Ph$1S
. !Jl$ 986Ph$1S
Hình 3.13. Cấu trúc mã chương trình mô phỏng 60
Hình 3.14. Cấu trúc mã chương trình mô phỏng tổng thể kênh đường lên và đường
xuống 61
6mJl$ 986Ph$'JK$<
Hình 3.15. Giao diện đầu tiên của chương trình mô phỏng WCDMA 62
Hình 3.16. Menu thiết lập thông số mô phỏng kênh đường lên WCDMA 62
Hình 3.17. Hộp thoại xuất hiện khi giá trị không nguyên cho độ dài xung 63
Hình 3.18. Hộp thoại xuất hiện khi giá trị số nguyên lẻ được nhập cho độ dài xung. .64
Hình 3.20. Hộp thoại xuất hiện khi hệ số trải phổ vượt quá 4, và thiết lập từ 2 đến 6
kênh DPDCH 65
Hình 3.21. Thanh trạng thái thể hiện tiến trình mô phỏng 66
2=fm86Ph$_
1=>_
KẾT LUẬN 73
73
Tài liệu tham khảo 74
Tài liệu tiếng Việt: 74
1.TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động thế hệ 3”, Trung Tâm thông Tin
Bưu Điện, Nhà xuất bản Bưu Điện, 2001 74
2.TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động thế hệ 3”, Giáo trình, Học viện
CN BCVT, 2004 74
3.Ths. Nguyễn Viết Đảm, “Mô phỏng hệ thống viễn thông và ứng dụng Matlab”, Nhà
xuất bản Bưu Điện, 2007 74
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 iv
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Danh mục hình vẽ
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỤC LỤC i
DANH MỤC HÌNH VẼ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU v
Bảng 1.1 Các yêu cầu về tốc độ số liệu của
3G 3 v
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT vi
LỜI NÓI ĐẦU xiv
CHƯƠNG I 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG WCDMA 1
Hình 1.1. Sự tiến hoá lên 3G 2
Hình 1.2. Mô hình mạng IMT-2000 6
Hình 1.3. Phổ tần và các giao diện vô tuyến cung cấp cho các dịch vụ 3G 8
Hình 1.4. Phân bổ phổ tần cho hệ thống 3G ở Châu Âu và ở Mỹ 11
Hình 1.5. Cấu trúc băng tần hoạt động cho các đầu cuối di động 13
Hình1.6. Định nghĩa kiến trúc giao diện và khả năng tương tác 14
Hình 1.7. Giao diện vô tuyến định nghĩa cho IMT-2000 15
Hình 1.8. SDOs thực hiện chuẩn hoá giao diện vô tuuyến 15
Hình 1.9. Các phần tử của mạng PLMN 18
Hình 1.10. Kế hoạch hoạt động tiêu chuẩn hoá và thương mại cho WCDMA 19
Hình 1.11. Release 99 21
Hình 1.12. Release 4 22
Hình 1.13. Release 5 (All IP) 22
CHƯƠNG II 23
LỚP VẬT LÝ CỦA WCDMA 23
Hình 2.1. Tổng kết các kênh vật lý đường lên 24
Hình 2.3. Cấu trúc khung vô tuyến cho DPDCH/DPCCH 26
Hình 2.4. Số thứ tự các khe truy nhập RACH và 29
khoảng cách giữa chúng 29
Hình 2.5. Cấu trúc phát truy nhập ngẫu nhiên 30
Hình 2.6. Cáu trúc khung vô tuyến phần bản tin của RACH 31
Hình 2.7. Cấu trúc phát truy nhập ngẫu nhiên CPCH 32
Hình 2.8. Tổng kết các kiểu kênh vật lý đường xuống 33
Hình 2.9. Cấu trúc khung cho DPCH đường xuống 34
DPDCH, DPCCH, TFCI có thể xem ở phần thuật ngữ viết tắt 34
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 iii
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Danh mục hình vẽ
Hình 2.10. Truyền dẫn đa mã cho DPCH đường xuống 35
Hình 2.11. Cấu trúc khung cho kênh hoa tiêu chung 37
Hình 2.13. Cấu trúc khung cho kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp P-CCPCH 40
Hình 2.14. Cấu trúc khung cho S-CCPCH 41
Hình 2.15. Cấu trúc khung cho PDSCH 42
Hình 2.16. Cấu trúc kênh chỉ thị tìm gọi (PICH) 44
Hình 2.17. Cấu trúc khung kênh PICH cho trường hợp 18 PI 45
Hình 2.19. Sơ đồ tạo khung AICH 47
CHƯƠNG III 47
CẤU TRÚC MÁY THU RAKE CHO WCDMA 47
Hình 3.1. Mô hình mô phỏng kênh đường lên cho WCDMA 48
Hình 3.2. Máy thu Rake 49
Hình 3.3. Giải ngẫu nhiên hoá 49
Hình 3.4. Giải trải phổ 50
Hình 3.5. Máy phát 50
Hình 3.6. Tín hiệu vào/ra của kênh vô tuyến 51
Hình 3.7. Giải ngẫu nhiên hoá ở một nhánh máy thu Rake 51
Hình 3.8. Giải trải phổ ở một nhánh máy thu Rake 53
Hình 3.9. Trạm di động mong muốn 54
Hình 3.10a. Chip 55
Hình 3.11b. Phổ tạp âm 55
Hình 3.12. Định dạng xung và tạp âm Gaussian 57
Hình 3.13. Cấu trúc mã chương trình mô phỏng 60
Hình 3.14. Cấu trúc mã chương trình mô phỏng tổng thể kênh đường lên và đường
xuống 61
Hình 3.15. Giao diện đầu tiên của chương trình mô phỏng WCDMA 62
Hình 3.16. Menu thiết lập thông số mô phỏng kênh đường lên WCDMA 62
Hình 3.17. Hộp thoại xuất hiện khi giá trị không nguyên cho độ dài xung 63
Hình 3.18. Hộp thoại xuất hiện khi giá trị số nguyên lẻ được nhập cho độ dài xung. .64
Hình 3.20. Hộp thoại xuất hiện khi hệ số trải phổ vượt quá 4, và thiết lập từ 2 đến 6
kênh DPDCH 65
Hình 3.21. Thanh trạng thái thể hiện tiến trình mô phỏng 66
KẾT LUẬN 73
73
Tài liệu tham khảo 74
Tài liệu tiếng Việt: 74
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 iv
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Danh mục hình vẽ
1.TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động thế hệ 3”, Trung Tâm thông Tin
Bưu Điện, Nhà xuất bản Bưu Điện, 2001 74
2.TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động thế hệ 3”, Giáo trình, Học viện
CN BCVT, 2004 74
3.Ths. Nguyễn Viết Đảm, “Mô phỏng hệ thống viễn thông và ứng dụng Matlab”, Nhà
xuất bản Bưu Điện, 2007 74
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 v
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Danh mục bảng biểu
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng
Bảng
1.1
1.1
Các yêu cầu về tốc độ số liệu của 3G 3
Các yêu cầu về tốc độ số liệu của 3G 3
Bảng
Bảng
1.2
1.2
Sự phân bổ tần số quanh vùng 2GHz 9
Sự phân bổ tần số quanh vùng 2GHz 9
Bảng
Bảng
1.3 Ví dụ đăng kí UMTS 10
1.3 Ví dụ đăng kí UMTS 10
Bảng
Bảng
1.4 Phân bổ tần số mới cho các dịch vụ thế ba 11
1.4 Phân bổ tần số mới cho các dịch vụ thế ba 11
Bảng
Bảng
1.5 Các IMT-2000 11
1.5 Các IMT-2000 11
Bảng 2.1 Các trường của DPDCH đường lên 26
Bảng
Bảng
2.2 Các trường của DPCH và DPCCH đường xuống cho tin dẫn bản tin
2.2 Các trường của DPCH và DPCCH đường xuống cho tin dẫn bản tin
CPCH 35
CPCH 35
Bảng
Bảng
2.3 Các trường của PDSCH 42
2.3 Các trường của PDSCH 42
Bảng 3.1 Bảng giá trị trọng số ứng với giá trị biên độ 65
Bảng 3.2 Tổng số cấu hình mô phỏng kênh đường lên 66
Bảng
Bảng
3.3 Sự tương ứng giữa các giá trị trọng số và biên độ 68
3.3 Sự tương ứng giữa các giá trị trọng số và biên độ 68
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 v
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Thuật ngữ và từ viết tắt
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
3GPP 3
rd
Generation Partnership
Project
Đề án của các đối tác thế hệ ba
3GPP2 3
rd
Generation Partnership
Project 2
Đề án thứ hai của các đối tác thế hệ ba
AAL2 ATM Adaptation Layer type 2 Lớp thích ứng ATM kiểu 2
ACTS Advanced Communication
Technologies and Services
Các dịch vụ và công nghệ truyền thông
tiên tiến
AI Acquisition Indication Chỉ thị bắt
AICH Acquisition Indication Channel Kênh chỉ thị bắt
AM Amplitude Modulation Điều biên
AMPS Advanced Mobile Phone
System
Hệ thống điện thoại di động tiên tiến
ANSI American National Standards
Institute
Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ
ARIB Association of Radio Industried
and Business
Liên hiệp kinh doanh và công nghệ vô
tuyến
AS Access Slot Khe truy nhập
ATDMA Advanced TDMA Mobile
Access
Truy nhập di động TDMA tiên tiến
ATM Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền không đồng bộ
AuC Authenticication Center Trung tâm nhận thực
AWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm Gauss trắng cộng
B
BCH Broadcast Channel Kênh quảng bá
BER Bit Error Rate Tỉ lệ lỗi bít
BG Border Gateway Cổng biên
BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa chuyển pha hai trạng thái
BS Base Station Trạm gốc
BSS Base Station System Hệ thống trạm gốc
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 vi
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Thuật ngữ và từ viết tắt
BTFD Blind Transport Format
Detection
Phát hiện khuôn dạng truyền tải mù
BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc
C
CCPCH Common Control Physical
Channel
Kênh vật lý điều khiển chung
CCTrCH Coded Composite Transport
Channel
Kênh truyền tải đa hợp được mã hóa
CD/CA-ICH Collision Detection / Channel
Assignment Channel
Kênh chỉ thị phát hiện xung đột / ấn định
kênh
CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã
CN Core Network Mạng Lõi
CODIT Code Division Testbed Phòng thí nghiệm phân chia theo mã
CPCH Common Packet Channel Kênh gói chung
CPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung
CRC Cyclic Redundance Check Kiểm tra dư vòng
CS Circuit Switching Chuyển mạch kênh
CSCF Call Session Control Function Chức năng điều khiển phiên cuộc gọi
CSICH CPCH Status Indication
Channel
Kênh chỉ thị trạng thái CPCH
D
DCA Dynamic Channel Allocation Phân bổ kênh động
DCH Dedicated Channel Kênh riêng
DPCCH Dedicated Physical Control
Channel
Kênh điều khiển vật lý riêng
DPCH Dedicated Physical Channel Kênh vật lý riêng
DPDCH Dedicated Physical Data
Channel
Kênh vật lý số liệu riêng
DS-CDMA Direct Sequence- Code
Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã-chuỗi
trực tiếp
DSCH Dowlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống
E
EDGE Enhanced Data Rates for GSM
Evolution
Tốc độ số liệu gói tăng cường để phát
triển GSM
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 vii
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Thuật ngữ và từ viết tắt
EGSM Extended Global System for
Mobile Communications
Hệ thống thông tin di động toàn cầu mở
rộng
EIR Equipment Identity Register Bộ ghi nhận dạng thiết bị
ETSI European Telecommunication
Standard Institute
Viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu
EVRC Enhanced Variable Rate Coder Bộ mã hóa tốc độ thay đổi tăng cường
F
FACH Forward Access Channel Kênh truy nhập đường xuống
FDD Frequency Division Duplex Ghép song công phân chia theo tần số
FER Frame Error Rate Tỉ lệ lỗi khung
FM Frequency Modulation Điều tần
FRAMES Future Radio Wideband
Multiple Access System
Hệ thống đa truy nhập vô tuyến băng rộng
mới
G
GGSN Gateway GPRS Support Node Điểm hỗ trợ GPRS cổng
GMLC Gateway Mobile Location
Center
Trung tâm định vị di động cổng
GMM GPRS Mobility Management Quản lý di động GPRS
GMSC Gateway Mobile Services
Switching Center
Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di
động cổng
GPRS General Packet Radio Service/
General Packet Radio System
Dịch vụ vô tuyến gói chung/ Hệ thống vô
tuyến gói chung
GSM Global System for Mobile
Communications
Hệ thống thông tin di động toàn cầu
GTP GPRS Tunnelling Protocol Giao thức đường hầm GPRS
GUI Graphic User Interface Giao diện đồ họa người sử dụng
H
HLR Home Location Visiter Bộ ghi định vị thường trú
HSS Home Subscriber Server Server thuê bao tại nhà
I
IMEI International Mobile
Equipment Identity
Nhận dạng thuê bao di động quốc tế
IMS IP Multimedia Subsystem Hệ thống con đa phương tiện IP
IMT- 2000 International Mobile Viễn thông di động quốc tế
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 viii
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Thuật ngữ và từ viết tắt
Telecomunications
IP Internet Protocol Giao thức Internet
ISDN Intergrated Services Digital
Network
Mạng số liên kết dịch vụ
ITU International
Telecommunication Union
Liên minh Viễn thông quốc tế
IWF Interworking Function Chức năng tương tác
L
LMSI Local Mobile Station Identity Nhận dạng trạm di động nội hạt
LMU Location Managerment Unit Đơn vị quản lý định vị
M
MAI Multiple Access Interference Nhiễu đa truy nhập
ME Mobile Equipment Thiết bị di động
MGW Media Gateway Cổng phương tiện
MRC Maximal Ratio Combining Bộ kết hợp tỉ số cực đại
MRF Multimedia Resource Function Chức năng tài nguyên đa phương tiện
MS Mobile Station Trạm di động
MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch di động
MSRN Mobile Subscriber Roaming
Number
Số chuyển vùng thuê bao di động
N
NEC National Electrical Code Mã điện quốc gia
O
ODMA Opportunity Driven Multiple
Access
Đa truy nhập theo cơ hội
OFDMA Orthogonal Frequency Division
Multiplex Access
Đa truy nhập phân chia theo tần số trực
giao
OVSF Orthogonal Variable Spreading
Factor
Hệ số trải phổ khả biến trực giao
P
PCCPCH Primary Common Control
Physical Channel
Kênh vật lý điều khiển sơ cấp
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 ix
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Thuật ngữ và từ viết tắt
PCH Paging Channel Kênh tìm gọi
PCPCH Physical Common Packet
Channel
Kênh vật lý gói chung
PCS Personal Communications
Service
Dịch vụ thông tin cá nhân
PDN Packet Data Network Mạng số liệu gói
PDP Packet Data Protocol Giao thức số liệu gói
PDSCH Physical Dowlink Shared
Channel
Kênh vật lý chia sẻ đường xuống
PI Paging Indication Chỉ thị tìm gọi
PICH Paging Indication Channel Kênh chỉ thị tìm gọi
PLMN Public Land Mobile Network Mạng di động công cộng mặt đất
PRACH Physical Random Access
Channel
Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên
PS Packet Switching Chuyển mạch gói
PSC Primary SCH/ Primary
Synchronization Code
Kênh đồng bộ sơ cấp / Mã đồng bộ sơ cấp
PSTN Public Switching Telephone
Network
Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
PTMSI Packet Temporary Mobile
Subscriber Identity
Nhận dạng thuê bao di động gói tạm thời
Q
QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khoá dịch pha cầu phương
R
RACE I Research of Advanced
Communication Technologies
in Europe
Nghiên cứu các công nghệ truyền thông
tiên tiến ở Châu Âu
RACH Random Access Channel
Kênh truy nhập ngẫu nhiên
RAKE
Máy thu rake
RAN Radio Access Network
Mạng truy nhập vô tuyến
RITT Research Institute of
Telecommunications
transmission
Viện nghiên cứu truyền dẫn viễn thông
RNC Radio Network Controller
Bộ điều khiển mạng vô tuyến
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 x
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Thuật ngữ và từ viết tắt
S
SCCC Serial Concatenated
Convolutional Code
Mã xoắn ràng buộc theo thứ tự
SCCPCH Secondary Common Control
Physical Channel
Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp
SCF Service control Function Chức năng điều khiển dịch vụ
SCH Synchronous Channel Kênh đồng bộ
SF Spreading Factor Hệ số trải phổ
SFN System Frame Number Số khung hệ thống
SGSN Serving GPRS Support Node Node hỗ trợ dịch vụ GPRS
SIM Subscriber Identity Module Mô đun nhận dạng thuê bao
SIP Session Initiation Protocol Giao thức khởi tạo phiên
SM Session Management Quản lý phiên
SMS Short Message Service Dịch vụ bản tin ngắn
SNR Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên tạp âm
SSC Secondary SCH / Secondary
Synchronous Code
Kênh đồng bộ thứ cấp / Mã đồng bộ thứ
cấp
STD Selection Transmit Diversity Phân tập phát lựa chọn
STTD Space Time Transmit Diversity Phân tập phát không gian- thời gian
T
TA Terminal Adapter Bộ thích ứng đầu cuối
TACS Total Acces Communication
System
Hệ thống thông tin truy nhập toàn bộ
TCH Traffic Channel Kênh lưu lượng
TD-CDMA Time Division- Code Division
Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã- phân
chia theo thời gian
TDD Time Division Duplex Ghép song công phân chia theo thời gian
TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian
TE Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối
TFCI Transport Format Combination
Indicator
Chỉ thị tổ hợp khuôn dạng truyền tải
TFI Transport Format Indicator Chỉ thị khuôn dạng truyền tải
TIA Telecommunications Industry
Associations
Liên hiệp công nghệ Viễn thông
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 xi
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Thuật ngữ và từ viết tắt
TPC Transmit Power Control Điều khiển công suất phát
TSTD Time Switched Transmission
Diversity
Phân tập phát chuyển mạch thời gian
TTA Telecommunications
Technology Association
Liên hiệp công nghệ Viễn thong
U
UE User Equipment Thiết bị người sử dụng
UICC UMTS Integrated Circuit Card Card tích hợp UMTS
UMTS Universal Mobile Telephone
System
Hệ thống viễn thông di động toàn cầu
UPC Universal Personal
Communications
Viễn thông cá nhân phổ biến
UTRA UMTS Terrestrial Radio
Access
Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS
UTRAN UMTS Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến UMTS
V
VHE Virtual Home Environment Các phương tiện tại nhà ảo
VLR Visitor Location Register Bộ ghi định vị tạm trú
W
WCDMA Wideband Code Division
Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng
W-TDMA Wideband Time Division
Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 xii
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Lời nói đầu
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, thông tin di động đã trở thành một nghành công nghệp viễn thông
phát triển nhanh nhất và phục vụ nhu cầu trao đổi thông tin của con người hữu hiệu
nhất. Để đáp ứng nhu cầu về chất lượng và dịch vụ ngày càng cao, thông tin di động
không ngừng được cải tiến. Cụ thể, do xu hướng hiện nay nhu cầu của con người
không chỉ truyền thoại mà còn truyền hình ảnh và lưu lượng đa phương tiện, điện
thoại có hình, Internet tốc độ cao mà hệ thống thế hệ hai (2G) tuy là công nghệ số
nhưng có băng thông hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không
thể đáp ứng được các dịch vụ này. Vì thế, sự ra đời và phát triển mạnh mẽ hệ thống
thông tin di động thế hệ thứ ba là điều tất yếu. Hiện nay có hai hệ thống tiêu chuẩn
hóa: một chuẩn dựa trên hệ thống CDMA băng hẹp IS-95 được gọi là cdma2000.
Chuẩn còn lại là sự kết hợp của tiêu chuẩn Nhật Bản và Châu Âu do Đề án đối tác
thế hệ thứ ba (3GPP) đưa ra là WCDMA. Để hiểu rõ hơn về hệ thống thông tin di
động thế hệ ba mà đặc biệt là hệ thống WCDMA
Dữ liệu được truyền trên cơ sở dạng khung (Frame by Frame) qua một kênh thay
đổi theo thời gian. Tín hiệu truyền bị sửa sai đi bởi nhiễu đa người sử dụng. Tín hiệu
bị lệch lạc hơn nữa bởi AWGN tại đầu vào máy thu Rake. Kết hợp phân tập Rake đơn
giản được sử dụng tại máy thu. Trong đồ án này em cũng đi sâu vào việc mô phỏng tỉ
lệ lỗi bít (BER) ở đường xuốngcho các kênh khác nhau. Chương trình mô phỏng là
công cụ hữu ích cho việc thiết kế và thực thi của hệ thống.
Nhận thức rõ về sự phát triển của khoa học kỹ thuật, sự tiên phong của lĩnh
vực viễn, ảnh hưởng của nó lên các mặt của đời sống xã hội nói chung đặc biệt đối
với thông tin vô tuyến. Từ kiến thức lĩnh hội được từ Học viện Công nghệ Bưu chính
Viễn thông, trong công tác chuyên môn nghiệp vụ, các lập luận tóm tắt ở trên, trên cơ
sở tính khả thi đặc biệt dưới sự hướng dẫn định hướng của thầy giáo hướng dẫn Ths.
Nguyễn Viết Đảm.
Đồ án được trình bày gồm ba chương sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống WCDMA
Trong chương này trình bày sự cần thiết ra đời hệ thống thế hệ ba, các hoạt
động chuẩn hóa hệ thống thông tin di động thế hệ ba, phân bổ giao diện vô tuyến và
phổ tần cho hệ thống thế hệ ba với các phát hành từ Realease 99, Realease 4 , giao
diện vô tuyến của UMTS, lộ trình phát triển, mô hình kiến trúc của WCDMA.
Chương 2: Lớp vật lý của WCDMA
Chương 2, đồ án đã tập trung trình bày khá chi tiết về cấu trúc lớp vật lý của
WCDMA, đặc biệt là cấu trúc kênh đường lên,đường xuống (ở lớp vật lý) cùng với
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 xiv
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Lời nói đầu
các kỹ thuật liên quan như: cấu trúc khung của các loại kênh đường lên DPDCH,
DPCCH, PRACH, PCPCH, hoạt động chi tiết của chúng
Chương 3: Cấu trúc máy thu RAKE cho WCDMA
Từ những vấn đề đã nghiên cứu chi tiết ở các chương trên, chương III miêu tả chi
tiết về cấu trúc máy thu Rake, mô hình mô phỏng,và từ đó đưa ra các kết quả mô
phỏng và những phân tích đánh giá chúng. Số liệu được truyền đi trên cơ sở khung
nối khung qua một kênh đa đường thay đổi theo thời gian. Máy thu thiết kế máy thu
RAKE kết hợp phân tập thu. Nhiễu đa truy nhập MAI được xét đến. Mô hình không
bao gồm mã hóa sửa lỗi, phân tập ăng-ten. Tuy nhiên, mô hình cho phép nâng cấp,
mở rộng, cập nhật các kỹ thuật này.
Chường này đã thực thi chương trình mô phỏng tín hiệu theo đặc điểm lớp vật lý
của hệ thống WCDMA (IMT-2000). Số liệu được truyền dẫn dựa theo từng khung qua
một kênh biến đổi theo thời gian. Tín hiệu truyền đi bị sửa đổi sai bởi nhiễu đa truy
nhập (MAI). Tín hiệu thêm nữa cũng bị sửa đổi sai bởi AWGN ở phía trước của máy
thu. Máy thu RAKE phân tập kết hợp đơn giản được sử dụng ở phía thu
Được sự quan tâm giúp đỡ và chỉ bảo tận tình trong nghiên cứu và cung cấp
tài liệu của thầy giáo Ths Nguyễn Viết Đảm và ý kiến đóng góp của các thầy cô giáo
trong bộ môn vô tuyến cùng với sự nỗ lực của bản thân, đồ án được hoàn thành với
nội dung được giao ở mức độ và phạm vi nhất định. Tuy nhiên do trình độ và thời
gian có hạn, đồ án chắc chắn không chắn khỏi những sai sót, kính mong các thầy cô
giáo và các bạn đọc đóng góp kiến chỉnh sửa và hướng phát triển tiếp theo để đồ án
hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths. Nguyễn Viết Đảm, các thầy cô giáo
trong bộ môn vô tuyến và các bạn đã giúp đỡ tận tình trong thời gian học tập và làm
đồ án.
Hà nội, ngày… tháng …năm 2010
Người làm đồ án
Sinh viên:Ammaline Khaosaoth
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 xv
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương I Tổng quan về hệ thống WCDMA
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG WCDMA
1.1.MỞ ĐẦU
Mục đích của chương là có được cái nhìn tổng quan về quá trình phát triển
của các hệ thống thông tin di động cũng như các hoạt động để chuẩn hoá hệ thống
3G, các giao diện UMTS, cấu trúc hệ thống WCDMA, các mô hình kiến trúc của các
hệ thống thông tin di động 3G với các phát hành từ Realease 99, Realease 4 và quan
trọng là cấu trúc băng tần hoạt động của hệ thống WCDMA.
1.2. Sự tiến hoá lên 3G
Mục tiêu của hệ thống truyền thông di động thế hệ sau là: cung cấp liên tục các
dịch vụ truyền thông băng rộng, và đa dạng các loại hình dịch vụ, chất lượng dịch vụ.
Dịch vụ cho thế hệ sau bao gồm các dịch vụ như truyền số liệu tốc độ cao, dịch vụ lưu
lượng video, đa phương tiện cũng như dịch vụ thoại truyền thống. Các hệ thống thế hệ
một được thiết kế để mang lưu lượng dịch vụ thoại. Tiếp sau nó là các hệ thống tổ ong
thế hệ hai. Các hệ thống thế hệ ba đánh dấu sự biến đổi quan trọng, cả trong ứng dụng
và lưu lượng từ các chuẩn thế hệ hai. Trong khi các hệ thống di động số hiện tại được
tối ưu cho truyền thoại, thì truyền thông 3G được định hướng cho lưu lượng thoại đa
phương tiện. Hình 1.1 cho thấy sự tiến hoá lên các hệ thống tổ ong thế hệ ba:
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 1
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương I Tổng quan về hệ thống WCDMA
Hình 1.1. Sự tiến hoá lên 3G
Hệ thống tổ ong thế hệ đầu tiên
Hệ thống tổ ong thế hệ đầu tiên (1G) được phát triển vào những năm cuối thập
niên 70, sử dụng kỹ thuật điều chế tương tự (FM). Hệ thống điện thoại di động tiên
tiến (AMPS) là hệ thống điển hình cho các hệ thống thế hệ đầu tiên. AMPS được phát
triển bởi Bell Telephone System. Nó sử dụng kỹ thuật FM cho truyền dẫn thoại và báo
hiệu số cho thông tin điều khiển. Các hệ thống thế hệ đầu tiên khác bao gồm:
AMPS băng hẹp (NAMPS)
Toàn bộ các hệ thống phương tiện truy nhập (TACS)
Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu (NMT-900)
Tất cả các hệ thống tổ ong thế hệ đầu tiên đều sử dụng kỹ thuật Đa truy nhập phân
chia theo tần số (FDMA), trong đó mỗi kênh được gán cho một cặp tần số duy nhất
trong một cụm của tế bào.
Hệ thống tổ ong thế hệ hai (2G)
Sự phát triển nhanh chóng về số lượng người dùng và sự không thích hợp của các
hệ thống thế hệ đầu tiên là lý do chính của sự tiến triển lên các hệ thống tổ ong thế hệ
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 2
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương I Tổng quan về hệ thống WCDMA
hai (2G). Các hệ thống thế hệ thứ hai có ưu điểm về kĩ thuật nén và mã hoá trong công
nghệ số. Tất cả hệ thống thế hệ hai sử dụng kỹ thuật điều chế số. Kỹ thuật đa truy
nhập như đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA, đa truy nhập phân chia theo
mã CDMA đều được sử dụng cùng với FDMA trong các hệ thống thế hệ hai. Hệ
thống thông tin di động thế hệ thứ hai gồm:
Hệ thống tổ ong số của Mỹ (USDC) chuẩn IS-54 và IS-136
Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM)
Hệ thống số tổ ong Thái Bình Dương (PDC)
cdmaOne
Thông tin di động thế hệ hai mặc dù sử dụng công nghệ số nhưng vì là hệ thống
băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh, nên không thể đáp ứng
được các dịch vụ mới. Chính vì vậy, ITU đã đưa ra đề án để tiêu chuẩn cho hệ thống
thông tin di động thế hệ ba.
Hệ thống tổ ong thế hệ ba (3G)
Hệ thống tổ ong thế hệ thứ ba đang được thiết kế để hỗ trợ các dịch vụ băng rộng
như: dịch vụ truy nhập Internet tốc độ cao, video và truyền dẫn ảnh chất lượng cao với
cùng chất lượng như các mạng đã có trước. Yêu cầu nữa của hệ thống tổ ong thế hệ
tiếp theo là:
Chất lượng thoại có thể so sánh với mạng thoại chuyển mạch công cộng (PSTN)
Hỗ trợ tốc độ số liệu cao. Bảng sau cho thấy tốc độ số liệu yêu cầu của các hệ
thống 3G
Bảng 1.1
Bảng 1.1
Các yêu cầu về tốc độ số liệu của 3G
Các yêu cầu về tốc độ số liệu của 3G
Nhu cầu di động Tốc độ số liệu tối thiểu
Xe cộ 144 Kbps
Trong nhà ra ngoài trời và người đi bộ 384 Kbps
Trong văn phòng 2 Mbps
Hỗ trợ cả dịch vụ chuyển mạch gói và dịch vụ chuyển mạch kênh.
Sử dụng hiệu quả hơn phổ tần vô tuyến khả dụng.
Hỗ trợ tính đa dạng về chủng loại các thiết bị di động.
Tương thích với các mạng trước đó và đưa ra một cách mềm dẻo kỹ thuật và các
dịch vụ truyền thông Internet mới: Băng tần cho đường xuống rộng hơn nhiều so
với đường lên.
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 3
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương I Tổng quan về hệ thống WCDMA
Các nỗ lực nghiên cứu đã và đang được tiến hành hơn một thập kỷ qua để đưa khả
năng đa phương tiện vào trong truyền thông di động. Các cơ quan tiêu chuẩn khác
nhau và các cơ quan chủ quản đang thử kết hợp các đề xuất đa dạng khác nhau cho
các hệ thống tổ ong thế hệ thứ ba.
Các hoạt động quốc tế để xây dựng tiêu chuẩn hệ thống thông tin di động thế hệ ba
được tập trung ở những vùng chính sau:
√ Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu (ETSI) - Nhóm di động đặc biệt (SMG) - ở
Châu Âu
√ Viện nghiên cứu truyền dẫn viễn thông (RITT) ở Trung Quốc
√ Hiệp hội công nghiệp và thương mại vô tuyến (ARIB) và uỷ ban công nghệ viễn
thông (TTC) ở Nhật Bản
√ Hiệp hội công nghệ viễn thông (TTA) ở Hàn Quốc
√ Hiệp hội công nghiệp viễn thông (TIA) và T1P1 ở Bắc Mỹ
Các hệ thống thông tin di động thế hệ hai gồm:
GSM,
IS-136, IS-95 và PDC. Trong
quá trình thiết kế các hệ thống thông tin di động thế hệ ba, các hệ thống thế hệ hai đã
được các cơ quan tiêu chuẩn hóa của từng vùng xem xét để đưa ra các đề xuất tương
thích. Kết quả là, hai loại mạng lõi thế hệ ba được chuẩn hoá: một được dựa trên báo
hiệu GSM MAP và một được dựa trên báo hiệu IS-41. Mạng lõi đầu tiên đang được
tiêu chuẩn hoá bởi Dự án cộng tác thế hệ ba (3GPP), và mạng lõi thứ hai đang được
tiêu chuẩn hoá bởi Dự án cộng tác thế hệ ba số 2 (3GPP2). Nói chung, 3GPP cố gắng
hoà hợp và chuẩn hoá giống với các đề xuất được đưa ra bởi ETSI, ARIB, TCC, TIA,
và T1P1. Truy nhập vô tuyến của hệ thống 3GPP được dựa trên công nghệ WCDMA
và mạng lõi là sự phát triển từ mạng lõi GSM, được dựa trên MAP (thủ tục truy nhập
môi trường). Nói một cách khác, 3GPP2 kết hợp và chuẩn hoá các đề xuất 3G được
đưa ra bởi TIA và TTA. Truy nhập vô tuyến của hệ thống 3GPP2 được dựa trên
cdma2000 và mạng lõi là sự phát triển từ mạng lõi của IS-41. Bên cạnh đó, các nhà
khai thác quốc tế đã khởi đầu quá trình hoà hợp giữa 3GPP và 3GPP2 trong bối cảnh
tiến trình của ITU-R, mà mục tiêu là đạt được kết quả ở kỹ thuật phối hợp mang tính
toàn cầu.
Trong phần tiếp theo, đồ án sẽ tập trung vào hệ thống 3G được tiêu chuẩn hoá bởi
3GPP, được định nghĩa là Hệ thống thông tin di động toàn cầu (UMTS). UMTS đã
được tiêu chuẩn hoá trong một số phát hành, bắt đầu từ phát hành 1999 (R99) và đến
phát hành 4 (Rel-4), phát hành 5 (Rel-5), phát hành 6 (Rel-6) v.v. Các đặc điểm của
mỗi phát hành riêng này sẽ được xem xét ở phần sau. UMTS vẫn liên tục được phát
triển và những thông tin mới nhất về các phát hành riêng biệt có thể tìm thấy trên
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 4
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương I Tổng quan về hệ thống WCDMA
trang web chính thức của 3GPP, www.3gpp. org. Đặc biệt, mỗi năm có một phiên bản
bị thay thế. R99 bị thay tháng 3 năm 2000, Rel-4 là tháng 3 năm 2001, Rel-5 là tháng
3 năm 2002 và Rel-6 đang là tiêu chuẩn hiện thời. Trước khi đi vào chi tiết của
UMTS, đồ án trình bày về các đề xuất cho 3G mà được phát triển trong bối cảnh của
chương trình IMT-2000.
Quá trình tiêu chuẩn hoá trong ETSI bắt đầu vào cuối năm 1996. Nhóm đặc trách
về di động của ETSI đã quyết định kế hoạch truy nhập vô tuyến sẽ được dựa trên
CDMA băng rộng (WCDMA) trong băng tần đôi (FDD), và trên CDMA phân chia
theo thời gian (TD-CDMA) không dùng băng tần đôi (TDD). Truy nhập vô tuyến này
được gọi là Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRA), đầu tiên nó được ấn định ở
phổ tần 2 x 5 MHz. ETSI đã đệ trình đề xuất UTRA đến ITU-R trong bối cảnh tiêu chí
chung của IMT-2000.
Các đề xuất IMT-2000 từ các cơ quan chuẩn hoá khác cũng được đưa ra để xem
xét. Trung Quốc đưa ra đề xuất TD-SCDMA cho ITU-R được dựa trên kỹ thuật TD-
CDMA đồng bộ cho TDD và các ứng dụng mạch vòng vô tuyến. Cơ quan tiêu chuẩn
hoá của Nhật Bản ARIB thì đề ra hệ thống WCDMA, cũng giống với đề xuất
WCDMA FDD của Châu Âu. TTA ở Hàn Quốc có hai đề xuất một tương tự như kế
hoạch WCDMA của ARIB và một tương tự như phương pháp cdma2000 của TIA. Ở
Mỹ TIA cũng đưa ra một số đề xuất: UWC-136 (một phiên bản phát triển của IS-136),
cdma2000 (phiên bản phát triển từ IS-95), và một hệ thống WCDMA được gọi là
WIMS. T1P1 cung cấp hệ thống WCDMA-NA tương tự UTRA FDD. WCDMA-NA
và WIMS WCDMA được hợp nhất vào băng tần gói CDMA (WP-CDMA) và tất cả
những kĩ thuật này đều được trình lên ITU-R để xem xét.
1.3. IMT-2000 và cấu trúc băng tần hoạt động của hệ thống WCDMA
1.3.1. IMT-2000
Thông tin di động thế hệ hai mặc dù sử dụng công nghệ số nhưng vì là hệ thống
băng hẹp và được xây dựng trên cơ chế chuyển mạch kênh nên không thể đáp ứng
được các dịch vụ mới này. Trong bối cảnh đó ITU đã đưa ra đề án phát triển hệ thống
thông tin di động thế hệ ba.
Công việc phát triển hệ thống di động thế hệ ba bắt đầu khi hội nghị quản lý vô
tuyến thế giới (WARC) của ITU (Liên minh viễn thông thế giới) tổ chức hội nghị vào
năm 1999, định ra tần số quanh dải 2GHz sẵn có để sử dụng cho các hệ thống thế hệ
ba, cả ở mặt đất và vệ tinh. Trong ITU các hệ thống thế hệ ba này được gọi là viễn
thông di động quốc tế 2000 (IMT-2000). Trong khung IMT-2000, một số giao diện vô
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 5
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương I Tổng quan về hệ thống WCDMA
tuyến khác nhau được định nghĩa cho hệ thống thế hệ thứ ba, được dựa trên công nghệ
CDMA hay công nghệ TDMA. Hiện nay hai tiêu chuẩn đã được chấp thuận cho IMT-
2000 là: W-CDMA được xây dựng từ 3GPP, cdma2000 được xây dựng từ 3GPP2.
Mô hình tổng quát của mạng IMT-2000 được cho ở hình 1.2.
TE: Thiết bị đầu cuối
UI: Giao diện người sử dụng
Hình 1.2. Mô hình mạng IMT-2000
Các dạng thiết bị đầu cuối bao gồm:
Máy điện thoại cầm tay:
Tiếng: 8/16/32 kbit/s
Số liệu (Chẳng hạn PCM CIA)
Truyền dẫn số liệu bằng mô-đem tiếng cho các tốc độ: 1,2 kbit/s,
2,4 kbit/s, 4,8 kbit/s, 9,6 kbit/s, 19,2 kbit/s, 28,8 kbit/s
Truyền dẫn số liệu số, chuyển mạch cho các tốc độ: 64k bit/s, 128
kbit/s, đầu cuối video thấp hơn 2 Mbit/s
Ảnh tĩnh (đầu cuối cho PSTN)
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 6
Mạng lõi
1.Điều khiển
cuộc gọi
2.Điều khiển
chuyển mạch
dịch vụ
3.Điều khiển tài
nguyên quy định
4.Quản lý dịch
vụ
5.Quản lý vị trí
6.Quản lý nhận
thực
Mạng truy nhập
1.Phát sung bad
thong tin truy
nhập hệ thống
2.Phát và thu vô
tuyến
3.Điều khiển
truy nhập vô
tuyến
TE di
động
TE di
động
TE di
động
TE di
động
UIM
UIM
Vùng thiết bị đầu cuối
Vùng mạng truy nhập
Vùng mạng lõi
Vùng các dịch vụ ứng dụng
Các dịch vụ ứng
dụng
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương I Tổng quan về hệ thống WCDMA
Hình ảnh di động: được phân loại theo các cấp bậc chất lượng (32/64/128
kbit/s)
Thoại có hình chất lượng cao với tốc độ không thấp hơn 128 kbit/s
Thiết bị đầu cuối giống máy thu hình
Đầu cuối kết hợp máy thu hình và máy tính
Máy thu hình cầm tay có khả năng thu được MPEG
Thiết bị đầu cuối số liệu gói
PC có cửa thông tin cho phép:
Điện thoại thấy hình
Văn bản, hình ảnh , truy nhập cơ sở dữ liệu, video
Đầu cuối PDA
PDA tốc độ thấp
PDA tốc độ cao hoặc trung bình
PDA kết hợp với sách điện tử bỏ túi
Máy nhắn tin hai chiều
Sách điện tử bỏ túi có khả năng thông tin
Mục tiêu đầu tiên của đề án tiêu chuẩn hoá hệ thống thông tin di động thế hệ ba là
giao diện vô tuyến đơn chung toàn cầu IMT-2000. Ở các hệ thống thế hệ thứ ba: giao
diện vô tuyến WCDMA được sử dụng ở cả châu Âu và châu Á, bao gồm Nhật Bản và
Hàn Quốc, sử dụng các tần số mà WARC-92 đã ấn định cho hệ thống IMT-2000 thế
hệ thứ ba trong vùng 2GHz. Tuy nhiên, ở Bắc Mỹ phổ tần đó đã được đấu giá cho các
nhà khai thác đang sử dụng các hệ thống thế hệ hai và không có phổ tần mới dùng cho
IMT-2000. Do đó các dịch vụ thế hệ ba phải được thực hiện trong băng tần đang tồn
tại, và WCDMA cũng có thể được triển khai trong băng tần đang tồn tại ở Bắc Mỹ.
Phổ tần IMT-2000 toàn cầu không sẵn sàng ở tất cả các nước mà tuân theo phân bổ
phổ tần PCS của Mỹ. Còn ở một số nước Châu Mỹ LaTinh, như Brazil, kế hoạch phân
bố phổ tần tuân theo phân bố của Châu Âu tại 2GHz.
Ngoài WCDMA, các giao diện vô tuyến khác có thể được sử dụng để cung cấp các
dịch vụ thế hệ ba là EDGE và cdma2000. EDGE (Các tốc độ dữ liệu tiên tiến cho tiến
triển GSM ) có thể cung cấp các dịch vụ thế hệ ba với tốc độ bit lên đến 500 kpbs
trong khoảng cách sóng mang GSM 200KHz. EDGE bao gồm các đặc tính tiên tiến
mà không có trong GSM để cải thiện hiệu quả sử dụng phổ tần và để cung cấp các
dịch vụ mới. cdma2000 có thể được sử dụng như một giải pháp nâng cấp cho các hệ
thống IS-95 đang hoạt động.
Các khu vực địa lý với các tần số mà các giao diện vô tuyến khác nhau này được
sử dụng như được cho thấy trong hình 1.2. Trong mỗi khu vực có một số ngoại trừ, ở
nội bộ một số nơi các kỹ thuật đa truy nhập đang sẵn sàng được triển khai.
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 7
Đồ án tốt nghiệp Đại Học Chương I Tổng quan về hệ thống WCDMA
Hình 1.3. Phổ tần và các giao diện vô tuyến cung cấp cho các dịch vụ 3G
Hình 1.3 và bảng 1.2 cho thấy phân bổ tần số ở Châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc và
Mỹ. Ở châu Âu và hầu hết Châu Á, dải tần số IMT-2000 (hay WARC-92) 2 x 60 MHz
(1920-1980 MHz cộng với 2110-2170 MHz) sẽ được dùng cho WCDMA FDD. Tuy
nhiên phổ tần TDD lại thay đổi khác nhau ở các nước: ở Châu Âu độ rộng băng tần 25
MHz sẽ dành cho TDD được đăng ký sử dụng trong dải tần 1900-1920 MHz và 2020-
2025 MHz. Phần còn lại được sử dụng cho các ứng dụng TDD không đăng ký (SPA:
Các ứng dụng tự cấp) trong dải tần 2010-2020 MHz. Các hệ thống FDD sử dụng các
dải tần khác nhau cho đường lên và cho đường xuống, được phân cách bởi khoảng
cách song công, trong khi các hệ thống song công sử dụng cùng tần số cho cả đường
lên và đường xuống.
Ammaline Khaosaoth-Lớp D06VT2 8
