tìm hiểu và mô phỏng mã hóa kênh ở hệ thống cdma2000-1x

www.themegallery.com
LOGO
TÌM HIỂU VÀ MÔ PHỎNG MÃ
HÓA KÊNH Ở HỆ THỐNG
CDMA2000-1X.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Kim Khánh
Lớp: Đ07VTA1
Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Đức Chí
www.themegallery.
com

Nội Dung Tìm Hiểu Chính:
1. Lời nói đầu
2. Tổng quan về hệ thống thông tin di động CDMA2000-1x
3.Mã hóa kênh&phát hiện,hiệu chỉnh lỗi bit CDMA2000-1x
4.Mô phỏng kỹ thuật mã hóa kênh ở CDMA2000-1x
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di Động
CDMA2000-1x
1.
1.
Giới Thiệu Chung Về Các Phương Pháp
Đa Truy Cập Trong Thông Tin Di Động
CDMA2000-1x.
2.
2.
Quá Trình Phát Triển Lên Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.
3.

3.
Kiến Trúc Tổng Quan Hệ Thống Thông
Tin Di Động CDMA2000-1x.
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di
Động CDMA2000-1x
1.Các phương pháp
đa truy cập
-FDMA: các users được gán
cho các băng tần cụ thể hay nói
cách khác là mỗi user được cấp
một đoạn tần số nhỏ và được
gọi là một kênh.
-TDMA: thời gian làm việc
của tài nguyên thông tin chia
làm nhiều khung.Mỗi khung
chia làm nhiều khe và ứng với
mỗi khe cho phép một user làm
việc.
-CDMA: các users đa truy cập
cấp phát trong cùng thời gian và
cùng tần số và được mã hóa bởi
các mã gán cho mỗi users là
duy nhất.
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di

Động CDMA2000-1x

Hiện nay có hai tiêu chuẩn đã được chấp thuận cho IMT-2000 đó là WCDMA và CDMA2000. WCDMA được phát triển lên từ GSM, trong khi CDMA2000
được phát triển lên từ IS-95.
[Image information in product]
● Title Image – www.themegallery.com
● Note to customers: This image has been licensed to be used within this PowerPoint template only.
You may not extract the image for any other use.
2. Quá Trình Phát Triển Lên Hệ Thống CDMA2000-1x.
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di
Động CDMA2000-1x
CDMA2000-1x
CDMA2000-Mx
IS-95BIS-95A
1995 1999 2000
2002
2. Quá Trình Phát Triển Lên Hệ Thống CDMA2000-1x.
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di
Động CDMA2000-1x
Dung lượng tăng
CDMA2000-1x
1X-EV-DO (1X chỉ cải tiến giành cho dữ liệu)
1X-EV-DV ( 1X cải tiến cho cả dữ liệu và thoại).
Xử lý data 144kbps

Cải thiện thoại
Kênh nhắn
tin nhanh
Điều khiển công suất
và liên kết coherent
Nâng cao kỹ thuật
Trong MAC&RLP
2. Quá Trình Phát Triển Lên Hệ Thống CDMA2000-1x.
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di
Động CDMA2000-1x
CDMA2000-1X
CDMA2000-1x EV-DV:
-đưa ra hệ thống thoại tương
thích với chế độ thoại của
CDMA 2000 1X,cho phép dùng
chung kênh (giống 1X-EV-DO)
cho các dịch vụ dữ liệu.
-
việc phân bổ tài nguyên động
cho người sử dụng dựa trên tải
đưa ra.
-
khung ngắn (1.25-5 ms), phân
tập nhiều user.Cấp phát động về
công suất và điều khiển công
suất(vòng kín/vòng hở). Thiết
lập cuộc gọi nhanh.

CDMA2000-1x EV-DO:
-
cải thiện dung lượng thoại của
IS-95B,hỗ trợ khả năng truyền
số liệu ở tốc độ đỉnh lên tới
307,2Kbps nhưng mới chỉ cho
phép tốc độ số liệu đỉnh lên tới
153,6kbps.
- nguyên lý cơ bản của hệ thống
này là chia các dịch vụ thoại và
dịch vụ số liệu tốc độ cao vào
các sóng mang khác nhau.
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di
Động CDMA2000-1x
3.Kiến Trúc Tổng Quát Hệ Thống Thống Thông Tin
Di Động CDMA2000-1x:
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di
Động CDMA2000-1x
Mạng lõi
chuyển mạch kênh
3.Kiến Trúc Tổng Quát Hệ Thống Thống Thông Tin Di Động CDMA2000-1x:
-CCN là mạng cung cấp dịch
vụ thoại đang tồn tại và để
giao tiếp với các mạng như

PSTN, PLMN và ISDN, được
cấu hình để cung cấp những
dịch vụ bổ sung và dịch vụ
mạng cho thuê bao di động.
-MSC cho tổng đài hệ thống,
HLR cho dịch vụ thuê bao di
động, AuC cho việc mã hoá
nhận thực, SMSC/VMS/FMS
cho dịch vụ trên tin nhắn
ngắn, thoại, fax và thư, IWF
cho dịch vụ dữ liệu chuyển
mạch kênh.
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di
Động CDMA2000-1x
Mạng lõi
chuyển mạch gói
3.Kiến Trúc Tổng Quát Hệ Thống Thống Thông Tin Di Động CDMA2000-1x:
-PCN (Packet Core Network)
là một thành phần mạng cung
cấp dịch vụ gói bằng cách liên
kết với PSPDN và mạng
internet.
-Mạng lõi chuyển mạch gói
(PCN) được cấu hình với
PDSN, bộ modem cho truy
nhập mạng gói, AAA cho việc
nhận thực và tính cước của

mạng gói, HA cho chức năng
IP di động, và router cho truy
nhập mạng internet ngoài.

www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di
Động CDMA2000-1x
Mạng truy
nhập vô tuyến
3.Kiến Trúc Tổng Quát Hệ Thống Thống Thông Tin Di Động CDMA2000-1x:
-RAN (Radio Acess
Network) được cấu hình với
những thành tố mạng để
cung cấp tín hiệu và những
cuộc gọi vô tuyến, vốn là
những yếu tố của dịch vụ
mạng thông tin di động, và
nó cũng cung cấp PCN
(Packet Core Network).
-được cấu hình với BTS cho
kết nối cuộc gọi vô tuyến
của những thuê bao di động
và BSC để điều khiển BTS.

www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di Động

CDMA2000-1x

Các Hình Thức Cấu Trúc Mạng CDMA2000-1x:
Cấu hình mạng phân phối.
3.Kiến Trúc Tổng Quát Hệ Thống Thống Thông Tin Di Động CDMA2000-1x:
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di Động
CDMA2000-1x

Các Hình Thức Cấu Trúc Mạng CDMA2000-1x:
Cấu hình mạng theo vùng.
3.Kiến Trúc Tổng Quát Hệ Thống Thống Thông Tin Di Động CDMA2000-1x:
www.themegallery.
com

Chương I: Tổng Quan Về Hệ Thống Thông Tin Di Động
CDMA2000-1x

Các Hình Thức Cấu Trúc Mạng CDMA2000-1x:
Cấu hình mạng tập trung.
3.Kiến Trúc Tổng Quát Hệ Thống Thống Thông Tin Di Động CDMA2000-1x:
www.themegallery.
com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống Thông
Tin Di Động CDMA2000-1x.
1.
1.

Tìm Hiểu Các Kênh Vật Lý,Logic Trong
CDMA2000-1x.
2.
2.
Cấu Trúc Các Kênh CDMA2000-1x
Đường Xuống.
3.
3.
Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.
www.themegallery.
com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.

Độ rộng băng tần cho mỗi kênh là vào khoảng 1.23MHz. Băng tần cho
CDMA2000-1x là nằm trong khoảng 824,04MHz-893,97MHz.

Kênh 1: 869,425MHz-870,635MHz/đường xuống và 824,517MHz-
825,645MHz/đường lên => 870,030MHz và 825.03 là các tần số trung tâm.
1. Tìm Hiểu Các Kênh Vật Lý,Logic Trong CDMA2000-1x
www.themegallery.
com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.
CDMA2000-1x
Kênh tìm gọiKênh logic
Kênh đồng bộ
Kênh thâm nhập

Kênh lưu lượng
Kênh hoa tiêu
1. Tìm Hiểu Các Kênh Vật Lý,Logic Trong CDMA2000-1x
www.themegallery.
com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.

Kênh hoa tiêu F-PICH : phát quảng bá ô/đoạn ô, được sử dụng để đánh giá công suất
để bắt đầu và chuyển giao.

Kênh đồng bộ F-SYNC : thông tin đồng bộ và vị trí kênh tìm gọi.

Kênh tìm gọi F-PCH : phát quảng bá tìm gọi và các bản tin từ BS đến MS.

Kênh cơ bản F-FCH : tiếng, số liệu, điều khiển.
2. Cấu Trúc Các Kênh CDMA2000-1x Đường Xuống.
www.themegallery.
com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.

F-FCH trong CDMA2000-1x:chức năng chính yếu của F-FCH là mang user
data. Ngoài ra, mục đích chính là: truyền lưu lượng thoại, tốc độ lưu lượng
thấp, truyền các bit điều khiển công suất để điều khiển công suất đường lên.
2. Cấu Trúc Các Kênh CDMA2000-1x Đường Xuống.
www.themegallery.
com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.

Một trong các nhiệm vụ của mã hoá kênh là để kiểm soát lỗi: phát
hiện lỗi và sửa lỗi.

Ở các hệ thống thông tin di động CDMA2000-1x người ta sử dụng
các dạng mã hóa kênh khác nhau: mã khối tuyến tính (Linear Block
Code), mã chập (Convolutional Code) và mã Turbo.

Các mã khối được sử dụng để phát hiện lỗi còn các mã hoá chập
được sử dụng để sửa lỗi.
3. Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.
www.themegallery.
com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.

Mã khối tuyến tính trong hệ thống thông tin di động CDMA2000-1x
là dùng mã vòng CRC (Cyclic Redundance Check) để tính kiểm tra
dư vòng hay để chị thị chất lượng khung ở các khung bản tin.

Trong hệ thống thông tin di động CDMA2000 các đa thức sau được
tạo mã để tính toán CRC:g(x) = x12 + x11 + x10 + x9 +x8 + x4 +x
+1.Đa thức tạo mã này được sử dụng cho kênh lưu lượng đường
xuống tốc độ 9600bps có 12 bit chỉ thị chất lượng khung.
3. Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.
www.themegallery.

com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.

Khởi đầu tất cả các phần tử flip-flop của thanh ghi được đặt vào 0,
các chuyển mạch CM1 và CM2 được đặt vào vị trí dưới và lần lượt
các bit của khối thông tin 20ms được dịch vào thanh ghi để tính toán
các bit chỉ thị chất lượng khung và đồng thời đưa ra ngoài bộ mã hóa
khối tuyến tính. Sau đó các khóa chuyển mạch CM1 và CM2 được
chuyển lên vị trí trên để dịch các bit chỉ thị chất lượng ra ngoài.

Trong Demo trên dữ liệu được đưa từ khối mã hoá CRC sang với các
khung có số bit184/ khung, sau đó nó được chèn thêm 8 bít
zero/khung vào vị trí cuối để thành khung có số bít là 192 bit/khung
sau đó tín hiệu được tiếp tục đưa sang bộ mã chập. Dữ liệu đưa vào là
các khung loại khác nhau, nhưng các khung này đều được chèn thêm
8 bit đuôi.
3. Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.
www.themegallery.
com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.

Mỗi bộ mã chập gồm một thanh ghi dịch tạo thành từ các phần tử
nhớ, các đầu ra của các phần tử nhớ được cộng với nhau theo một quy
luật nhất định để tạo nên các chuỗi mã, sau đó các chuỗi này được
ghép xen với nhau để tạo nên chuỗi mã đầu ra, các bộ mã chập được
sử dụng ở CDMA 2000-1x: bộ mã chập r=1/2,K=9, g0=[753], g1=[ 561]

,Bộ mã chập r=1/3, K=9, g0=[557], g1=[663], g2=[711] ,Bộ mã chập
r=1/4,K=9, g0=[765], g1=[671],g2=[513], g3=[473].
3. Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.
www.themegallery.
com

Chương II: Kỹ Thuật Mã Hóa Kênh Trong Hệ Thống
Thông Tin Di Động CDMA2000-1x.

Khối mã chập làm thay đổi tốc độ của dòng dữ liệu, với hệ số mã
k/n tốc độ dòng dữ liệu mới sẽ bằng nghịch đảo hệ số mã nhân với
dòng dữ liệu trước đó. Khối này dùng mã hoá dữ liệu và chống lỗi,
dữ liệu vào được lưu giữ trong bộ đệm có độ dài xác định. Lối ra là
một tổ hợp của dữ liệu vào và các dữ liệu trong bộ đệm.

Sơ đồ của bộ mã hóa chập trong trường hợp này như sau: tốc độ bit
của luồng số đầu ra của bộ mã hóa chập sẽ tăng gấp đôi do tỷ lệ mã
của bộ mã hóa chập là là r =1/2, K = 9, g0 = [753] và g1 = [561].Vì
vậy, nếu đầu vào bộ mã hóa chập tốc độ là 9.6ksps thì đầu ra sẽ đạt
được tốc độ là 19.2ksps (kilo ký hiệu trên giây).
3. Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.