Giải thuật tạo mã định kênh cho WCDMA

Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
MỤC LỤC
MỤC LỤC A
DANH MỤC HÌNH VẼ B
DANH MỤC BẢNG BIỂU C
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT E
LỜI NÓI ĐẦU L
Chương 1 N
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG W-CDMA N
1.1. MỞ ĐẦU N
1.2. SỰ TIẾN HÓA LÊN 3G N
1.3. IMT-2000 VÀ CẤU TRÚC BĂNG TẦN HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG W-CDMA. .R
1.4. CẤU TRÚC HỆ THỐNG CỦA W-CDMA Z
1.5. CÁC MÔ HÌNH KIẾN TRÚC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG W-CDMA FF
1.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 JJ
Chương 2 KK
LỚP VẬT LÝ CỦA W-CDMA KK
2.2.CÁC KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN LL
2.3.CÁC KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG XUỐNG UU
2.4.ĐẶC ĐIỂM LỚP VẬT LÝ CỦA W-CDMA KKK
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 MMM
Chương 3 MMM
GIẢI THUẬT TẠO MÃ ĐỊNH KÊNH CHO W-CDMA MMM
3.1.MỞ ĐẦU NNN
3.2.CÁC MÃ ĐỊNH KÊNH PPP
3.3.ĐIỀU CHẾ VÀ TRẢI PHỔ KÊNH ĐƯỜNG LÊN SSS
3.4.MÃ TRẢI PHỔ ĐƯỜNG LÊN TTT
3.5.CÁC MÃ NGẪU NHIÊN ĐƯỜNG LÊN YYY
3.6.ĐIỀU CHẾ VÀ TRẢI PHỔ KÊNH ĐƯỜNG XUỐNG DDDD
3.8.MÃ NGẪU NGHIÊN HÓA ĐƯỜNG XUỐNG GGGG
3.9.MÃ CỦA KÊNH SCH JJJJ

3.12.MÃ HÓA KÊNH LLLL
3.11.GIẢI THUẬT TẠO MÃ ĐỊNH KÊNH OVSF MMMM
4.12.KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 QQQQ
KẾT LUẬN RRRR
TÀI LIỆU THAM KHẢO SSSS
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 A
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
DANH MỤC HÌNH VẼ
MỤC LỤC A
DANH MỤC HÌNH VẼ B
DANH MỤC BẢNG BIỂU C
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT E
LỜI NÓI ĐẦU L
Chương 1 N
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG W-CDMA N
1.1. MỞ ĐẦU N
1.2. SỰ TIẾN HÓA LÊN 3G N
1.3. IMT-2000 VÀ CẤU TRÚC BĂNG TẦN HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG W-CDMA. .R
1.4. CẤU TRÚC HỆ THỐNG CỦA W-CDMA Z
1.5. CÁC MÔ HÌNH KIẾN TRÚC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG W-CDMA FF
1.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 JJ
Chương 2 KK
LỚP VẬT LÝ CỦA W-CDMA KK
2.2.CÁC KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN LL
2.3.CÁC KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG XUỐNG UU
2.4.ĐẶC ĐIỂM LỚP VẬT LÝ CỦA W-CDMA KKK
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 MMM
Chương 3 MMM
GIẢI THUẬT TẠO MÃ ĐỊNH KÊNH CHO W-CDMA MMM
3.1.MỞ ĐẦU NNN

3.2.CÁC MÃ ĐỊNH KÊNH PPP
3.3.ĐIỀU CHẾ VÀ TRẢI PHỔ KÊNH ĐƯỜNG LÊN SSS
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 B
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
3.4.MÃ TRẢI PHỔ ĐƯỜNG LÊN TTT
3.5.CÁC MÃ NGẪU NHIÊN ĐƯỜNG LÊN YYY
3.6.ĐIỀU CHẾ VÀ TRẢI PHỔ KÊNH ĐƯỜNG XUỐNG DDDD
3.8.MÃ NGẪU NGHIÊN HÓA ĐƯỜNG XUỐNG GGGG
3.9.MÃ CỦA KÊNH SCH JJJJ
3.12.MÃ HÓA KÊNH LLLL
3.11.GIẢI THUẬT TẠO MÃ ĐỊNH KÊNH OVSF MMMM
4.12.KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 QQQQ
KẾT LUẬN RRRR
TÀI LIỆU THAM KHẢO SSSS
DANH MỤC BẢNG BIỂU
MỤC LỤC A
DANH MỤC HÌNH VẼ B
DANH MỤC BẢNG BIỂU C
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT E
LỜI NÓI ĐẦU L
Chương 1 N
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG W-CDMA N
1.1. MỞ ĐẦU N
1.2. SỰ TIẾN HÓA LÊN 3G N
1.3. IMT-2000 VÀ CẤU TRÚC BĂNG TẦN HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG W-CDMA. .R
1.4. CẤU TRÚC HỆ THỐNG CỦA W-CDMA Z
1.5. CÁC MÔ HÌNH KIẾN TRÚC CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG W-CDMA FF
1.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 JJ
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 C
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục

Chương 2 KK
LỚP VẬT LÝ CỦA W-CDMA KK
2.2.CÁC KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN LL
2.3.CÁC KÊNH VẬT LÝ ĐƯỜNG XUỐNG UU
2.4.ĐẶC ĐIỂM LỚP VẬT LÝ CỦA W-CDMA KKK
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 MMM
Chương 3 MMM
GIẢI THUẬT TẠO MÃ ĐỊNH KÊNH CHO W-CDMA MMM
3.1.MỞ ĐẦU NNN
3.2.CÁC MÃ ĐỊNH KÊNH PPP
3.3.ĐIỀU CHẾ VÀ TRẢI PHỔ KÊNH ĐƯỜNG LÊN SSS
3.4.MÃ TRẢI PHỔ ĐƯỜNG LÊN TTT
3.5.CÁC MÃ NGẪU NHIÊN ĐƯỜNG LÊN YYY
3.6.ĐIỀU CHẾ VÀ TRẢI PHỔ KÊNH ĐƯỜNG XUỐNG DDDD
3.8.MÃ NGẪU NGHIÊN HÓA ĐƯỜNG XUỐNG GGGG
3.9.MÃ CỦA KÊNH SCH JJJJ
3.12.MÃ HÓA KÊNH LLLL
3.11.GIẢI THUẬT TẠO MÃ ĐỊNH KÊNH OVSF MMMM
4.12.KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 QQQQ
KẾT LUẬN RRRR
TÀI LIỆU THAM KHẢO SSSS
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 D
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT
A
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
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 E
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
BS Base Station Trạm gốc
BSS Base Station System Hệ thống trạm gốc
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
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 F
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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
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
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 G
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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
Telecomunications
Viễn thông di động quốc tế
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
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 H
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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
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
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 I
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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
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
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 J
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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
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 thông
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

Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 K
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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
LỜI NÓI ĐẦU
ó thể khẳng định rằng, xu thế và nhu cầu tất yếu của xã hội loài người hiện tại
& tương lai là thông tin, trao đổi thông tin, là lĩnh vực tiên phong, điều kiện
tiên quyết, điều kiện cần và cũng là cơ hội để mỗi quốc gia, mỗi dân tộc thu hẹp
khoảng cách phát triển, tránh nguy cơ lạc hậu, tăng năng lực cạnh tranh… Hẹp hơn đối
với các doanh nghiệp, cách ngành công nghiệp, các nhà đầu tư có cơ hội nâng cao năng
lực cạnh tranh, cơ hội tìm kiếm đầu tư mở rộng sản xuất kinh doanh hay nói cách khác
xu thế và nhu cầu tất yếu của xã hội loài người hiện tại & tương lai là thông tin, trao đổi
tin… Sự khẳng định này đang được minh chứng một cách nhanh chóng thông qua các
chương trình như chính phủ điện tử, thương mại điện tử v.v… Bởi lẽ tính hiệu quả của nó
đã và đang được khẳng định trong mọi lĩnh vực kinh doanh & đời sống xã hội. Trong xã
C
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 L
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
hội thông tin đó, nổi bật nhất là thông tin vô tuyến mà đặc biệt là thông tin di động do
tính linh hoạt, mềm dẻo, di động, tiện lợi… của nó. Như vậy, nhu cầu tất yếu về sử dụng
hệ thống thông tin di vô tuyến và đang được gia tăng điều này đồng nghĩa với nhu cầu sự
chiếm dụng tài nguyên vô tuyến gia tăng, hay nói cách khác tồn tại mâu thuẫn lớn giữa
nhu cầu chiếm dụng tài nguyên & tài nguyên vốn có của thông tin vô tuyến. Do đặc điểm
vốn có của truyền dẫn vô tuyến là: tài nguyên hạn chế, chất lượng phụ thuộc nhiều vào
môi trường địa hình, thời tiết… dẫn đến làm hạn chế việc triển khai đáp ứng nhu cầu của

xã hội. Trước mâu thuẫn này, đặt ra bài toán lớn cho các nhà khoa học và các ngành
công nghiệp có liên quan phải giải quyết. Chẳng hạn khi nói về vấn đề tài nguyên vô
tuyến, lịch sử phát triển đã cho thấy chúng được giải quyết bằng các giải pháp kỹ thuật,
công nghệ như: FDMA, TDMA, SDMA, CDMA, sự kết hợp giữa chúng, ở đó đã tìm mọi
cách để khai thác triệt để tài nguyên ở dạng thời gian, tần số, không gian, mã. Nói vấn
đề giải quyết ở đây được hiểu là sự khám phá tài nguyên vốn có, tìm các giải pháp để
khắc phục đối phó nhược điểm chứ không phải là cải tạo hay tạo ra tài nguyên mới.
hận 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 Ks
Nguyễn Viết Đảm. Đồ án tốt nghiệp được chọn sao cho có tầm nhìn tổng quan song cũng
khá chi tiết về hệ thống thông tin di động cụ thể là:
N
GIẢI THUẬT TẠO MÃ ĐỊNH KÊNH CHO W-CDMA
Từ quan điểm chức năng và hệ thống, đồ án được tổ chức và trình bày trong ba
chương sau:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống W-CDMA
Chương sẽ 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, giao diện vô tuyến của UMTS, lộ trình phát
triển, mô hình kiến trúc của hệ thống thông tin di động thế hệ ba
Chương 2: Lớp vật lý của W-CDMA
Để tiến đến thực hiện mô phỏng giải thuật tạo mã định kênh cho hệ thống
WCDMA, chương hai tập trung trình bày các lớp vật lý hệ thống WCDMA. Vì
thế, sẽ trình bày các lớp vật lý WCDMA với cấu trúc kênh vật lý và hoạt động
của các kênh vật lý đường xuống và đường lên
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 M
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục

Chương 3: Giải thuật tạo mã định kênh cho W-CDMA
Đây là phần trọng tâm của đồ án. Trên cơ sở nghiên cứu các kênh vật lý ở,
chương 2. Chương ba sẽ trình bày về: các mã định kên , điều chế, trải phổ và
các mã ngẫu nhiên hóa của hệ thống W-CDMA
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
SV: Khoutnanxay Khamsingsavath
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG W-CDMA
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 W-CDMA, 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 W-CDMA.
1.2. SỰ TIẾN HÓA 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
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 N
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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
Hình 1.1. Sự tiến hoá lên 3G
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)
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 O
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
 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 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 Các yêu cầu về tốc độ số liệu của 3G
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 P
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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.
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 W-CDMA 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
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 Q
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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 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 W-CDMA, cũng giống với đề xuất W-CDMA FDD
của Châu Âu. TTA ở Hàn Quốc có hai đề xuất một tương tự như kế hoạch W-CDMA 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 W-
CDMA

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.
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 R
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
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 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
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)
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 S
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
 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)
 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 W-CDMA 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 W-
CDMA 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.
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 T
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục

Ngoài W-CDMA, 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.
Hình 1.3. Phổ tần và các giao diện vô tuyến cung cấp cho các dịch vụ 3G
Hình 1.3. Phổ tần và các giao diện vô tuyến cung cấp cho các dịch vụ 3G
Hình 1.4 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.
Bảng 1.2 Sự phân bổ tần số quanh vùng 2GHz
Đường lên Đường xuống Tổng
GSM1800 1710 - 1785 1805 - 1880
2 × 75 MHz
UMTS-FDD 1920 – 1980 2110 – 2170
2 × 60 MHz
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 U
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục

UMTS-TDD 1900 – 1920 2010 – 2025 20 + 15 MHz
Americas PCS 1850 - 1910 1930 - 1990
2 × 60 MHz
Ở Nhật Bản và Hàn Quốc, cũng như ở các nước còn lại của Châu Á, dải tần WARC-
92 sẽ được tạo ra để có thể dùng cho IMT-2000. Nhật Bản đã triển khai hệ thống thế hệ
hai là PDC, còn ở Hàn Quốc, sử dụng hệ thống thế hệ hai là IS-95 cho cả khai thác tổ ong
lẫn PCS. Ấn định phổ PCS ở Hàn Quốc khác với ấn định phổ PCS ở Mỹ, vì thế Hàn
Quốc có thể sử dụng toàn bộ phổ tần quy định của IMT-2000. Ở Nhật Bản, một phần phổ
tần TDD IMT-2000 đã được sử dụng cho PHS, hệ thống điện thoại không dây (cordless).
Ở Trung Quốc, phổ tần dành trước cho PCS hoặc WLL (Mạch vòng vô tuyến nội
hạt) sử dụng một phần phổ tần của IMT-2000, mặc dù chúng chưa được ấn định cho bất
cứ nhà khai thác nào. Tuỳ thuộc vào quyết định về phân định tần số, sẽ có đến 2 × 60
MHz của phổ tần IMT-2000 được sử dụng cho WCDMA FDD ở Trung Quốc. Phổ tần
TDD cũng sẽ được sử dụng ở Trung Quốc.
Ở Mỹ vẫn chưa có phổ tần mới nào dùng cho các hệ thống thế hệ ba. Cho nên các
dịch vụ thế hệ ba có thể được thực thi trong phổ tần PCS đang tồn tại. Đối với dải tần
PCS ở Mỹ, tất cả các thế hệ ba thay thế có thể được xem xét là: EDGE, WCDMA,
cdma2000.
EDGE có thể được triển khai trong các tần số GSM900 và GSM1800 hiện đang
được sử dụng. Những tần số GSM này không được sử dụng ở Hàn Quốc và Nhật Bản.
Băng tần tổng dùng cho hoạt động GSM900 là 2 × 25 MHz cộng với EGSM 2 × 10 MHz,
và cho hoạt động GSM1800 là 2 × 75 MHz. EGSM là sự mở rộng của dải tần GSM900.
Dải tần GSM tổng không được sử dụng ở tất cả các nước đang sử dụng hệ thống GSM.
Đăng kí IMT-2000 đầu tiên được cấp ở Phần Lan vào tháng 3 năm 1999, và sau đó
là Tây Ban Nha năm 2000 và không có cuộc bán đấu giá nào thực hiện ở Phần Lan hay ở
Tây Ban Nha. Và sau đó Thuỵ Điển cũng nhận được sự cho phép mà không phải đấu giá
vào năm 2000. Tuy nhiên ở các nước khác, như Anh, Đức, Italy, một cuộc đấu giá tương
tự như cho phổ tần PCS ở Mỹ đã được tiến hành.
Một số ví dụ về đăng kí UMTS được cho thấy ở bảng 1.3 ở Nhật Bản và Châu Âu.
Số luợng các nhà khai thác UMTS ở mỗi nước là từ 3 đến 6.

Bảng 1.3 Ví dụ đăng kí UMTS
Quốc gia Số lượng Số sóng mang FDD
(2 × 5 MHz)
Cho mỗi nhà khai thác
Số sóng mang TDD
(1 × 5 MHz)
Cho mỗi nhà khai thác
Phần Lan 4 3 1
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 V
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
Nhật 3 3 0
Tây Ban Nha 4 3 1
Anh 5 2-3 0-1
Đức 6 2 0-1
Hà Lan 5 2-3 0-1
Italy 5 2 1
Nhiều tần số hơn được định nghĩa cho IMT-2000 ngoài băng tần WARC-92 được nói
ở trên. Với ITU-R WRC-2000, tháng 5 năm 2000 các dải tần sau cũng được định nghĩa
cho IMT-2000:
 1710 - 1885 MHz.
 2500 - 2690 MHz.
 806 - 960 MHz.
Một trong số dải tần trên, đặc biệt dải tần dưới 2 GHz, đã được sử dụng một phần
trong các hệ thống như GSM, nên phổ tần mới ở Châu Âu cho IMT-2000 sẽ là 2500 –
2690 MHz.
Hình 1.4. Phân bổ phổ tần cho hệ thống 3G ở Châu Âu và ở Mỹ
Hình 1.4. Phân bổ phổ tần cho hệ thống 3G ở Châu Âu và ở Mỹ
Ở Mỹ, phổ tần 1,7/2,1GHz sẽ sớm được đưa vào sử dụng và FCC đã phát hành các
quy tắc cho sự hoạt động trên băng tần đã được định nghĩa đó, mặt nạ phổ tần và các chi
tiết kỹ thuật cần thiết khác cho sự phát triển thiết bị để bắt đầu triển khai. Phổ tần đó có

thể được sử dụng một cách hiệu quả cho truyền tải các dịch vụ thế hệ ba với W-CDMA.
Dải tần 1,7GHz có thể được sử dụng cho đường lên FDD cùng với bản cải tiến GSM1800
và dải tần 2,1GHz được sử dụng cho W-CDMA đường xuống sẽ cùng chung với dải
WCRA-92 cải tiến. Hình 1.4 và bảng 1.4 cho thấy phổ tần cơ bản phân bổ cho các dịch
vụ thế hệ ba. 3GPP cũng vừa mới đây định ra các yêu cầu thực hiện W-CDMA cho dải
tần 800 MHz ở Mỹ và ở Nhật Bản.
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 W
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
Bảng 1.4 Phân bổ tần số mới cho các dịch vụ thế ba
Đường lên Đường xuống Băng thông
Dải tần mới ở Mỹ 1710 - 1770 2110 - 2170
2 × 60 MHz
IMT-2000 mới 2500 - 2690 190 MHz
Uỷ ban truyền thông liên bang (FCC) chi phối hết phổ tần 2 × 45 MHz trong 1710 -
1755 và 2110 -2155. Quy trình đấu giá đã được tổ chức sau đó nhưng các yêu cầu của
W-CDMA đã được hoàn thành vào tháng 3 năm 2004 cho dải tần này.
Bảng 1.5 tổng kết các giao diện không gian, giao diện mạng của ITU và các cơ quan tiêu
chuẩn
Bảng 1.5 Các IMT-2000
Cdma2000 ARIB/DOCOM
O
UMTS UWC-136
Hệ thống 2G IS-
95/cdmaOne
PDC GSM IS-136
Giao diện vô
tuyến 3G
Cdma2000 W-CDMA UTRA (W-
CDMA/TD-
CDMA)

IS-
136+/136-
IS/136+HS
Giao diện
mạng 3G
ANSI-41 nâng
cấp
MAP GSM nâng
cấp
MAP GSM
nâng cấp
ANSI-41
nâng cấp
Các cơ quan
tiêu chuẩn
TIA TR-45
(được CDG
hỗ trợ)
ARIB ETSI TIA TR-45
(được
UWCC hỗ
trợ)
1.3.2. Cấu trúc băng tần hoạt động của hệ thống W-CDMA
Hệ thống vô tuyến W-CDMA hoạt động ở băng tần 1920-1980MHz (băng tần A)
cho đường lên (từ máy di động đến trạm gốc) và băng tần 2110-2170MHz (băng tần A’)
cho đường xuống (từ trạm gốc đến máy di động). Đây là những băng tần cơ bản của
IMT-2000. Hai băng tần này đều nằm ở dải tần của thế giới 230MHz, được định nghĩa
bởi hội nghị quản lí vô tuyến thế giới của ITU (WARC-92) cho chuẩn thế giới gọi là Hệ
thống điện thoại di động công cộng mặt đất tương lai (FPLMTS) - đặt tên lại là Viễn
thông di động quốc tế 2000 (IMT-2000) vào giữa năm 1995. FPLMTS là hệ thống di

động vô tuyến số tương thích trên thế giới sẽ thực hiện thống nhất các hệ thống khác
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 X
Đồ án tốt nghiệp Đại học Mục lục
nhau ví dụ như các hệ thống tìm gọi (paging),cordless, và hệ thống tổ ong, cũng như hệ
thống vệ tinh quỹ đạo trái đất tầm thấp (LEO), vào hạ tầng cơ sở vô tuyến chung mềm
dẻo.
W-CDMA là một hệ thống song công phân chia theo tần số (FDD). FDD cho phép
truyền thông hai chiều đồng thời bằng cách sử dụng hai kênh tần số riêng rẽ. Khoảng
cách về tần số giữa kênh phát và kênh thu là 190MHz. Băng tần thấp hơn (A) mang thông
tin từ máy đầu cuối di động đến trạm gốc. Băng tần cao hơn (A’) mang thông tin từ trạm
gốc đến đầu cuối di động. Lưu lượng từ đầu cuối di động đến trạm gốc được gọi là đường
lên, và lưu lượng từ trạm gốc đến đầu cuối di động được gọi là đường xuống.
Cả băng tần A và A’ đều có độ rộng là 60MHz. Chúng được chia thành 12 kênh tần
số. Mỗi kênh tần số có độ rộng là 5MHz. Hai kênh khác nhau 190MHz được gọi là đôi
kênh song công (hay khoảng cách song công là 190MHz). Đôi kênh song công cho phép
truyền thông hai đường đồng thời. Hình 1.5 cho thấy cấu trúc của băng tần hoạt động cho
các đầu cuối di động. Mười hai đôi kênh song công cho phép đa truy nhập phân chia theo
tần số (FDMA). FDMA cho phép số lượng các kênh truyền thông hai chiều có thể được
quản lý một cách đồng thời bằng cách gán mỗi cuộc truyền thông cho một đôi kênh song
công khác nhau. Cấu trúc băng tần hoạt động này tạo ra mười hai kênh trong định nghĩa
của FDMA. Tuy nhiên, khả năng ghép kênh ở W-CDMA không phải là từ FDMA. Nó
xuất phát từ phương pháp đa truy nhập theo mã (CDMA). Fukasawa đã cho thấy rằng lưu
lượng kênh 5MHz của W-CDMA là 82. Nó gấp 3,4 lần lưu lượng của hệ thống tổ ong
tương tự hiện tại (AMPS).
Hình 1.5. Cấu trúc băng tần hoạt động cho các đầu cuối di động
Hình 1.5. Cấu trúc băng tần hoạt động cho các đầu cuối di động
Khoutnanxay Khamsingsavath_Lớp D06VT1 Y