Truyen song trong TTDD

1
1
Môn h c:ọ
Môn h c:ọ




Thông tin di đ ngộ
Thông tin di đ ngộ


( Mobile Communications )
( Mobile Communications )



Gi ng viên: Đ Tr ng Tu nả ỗ ọ ấ
Gi ng viên: Đ Tr ng Tu nả ỗ ọ ấ


B môn: K thu t Thông tin ộ ỹ ậ
B môn: K thu t Thông tin ộ ỹ ậ


 !"
 !"
2
2
ξ
ξ

3.
3.
Truy n ề
Truy n ề
sóng trong
sóng trong
thông tin
thông tin
di đ ngộ
di đ ngộ
3
3
#$%&'(&)*+',+-!"./01
*122333$*'-$-$-2
-
4567*89:; 
-
<':=.>7?
$@A,B9-C8>-",B9DB,B! E:
4
4
Khái ni m kênh vô tuy nệ ế
Khái ni m kênh vô tuy nệ ế
Các thu t ng ti ng Anhậ ữ ế
Các thu t ng ti ng Anhậ ữ ế
●
Mobile Radio Channel
Mobile Radio Channel
●
Wireless Channel

Wireless Channel
●
Radio Frequency Channel - RFC
Radio Frequency Channel - RFC
F1D(G,6H
IJ18>D(G
5
5
Các ph ng th c truy n tin song công ươ ứ ề
Các ph ng th c truy n tin song công ươ ứ ề
gi a MS và BSữ
gi a MS và BSữ
●
Phân chia theo t n sầ ố
Phân chia theo t n sầ ố
FDD: Frequency Division Duplex
FDD: Frequency Division Duplex
●
Phân chia theo th i gianờ
Phân chia theo th i gianờ
TDD: Time Division Duplex
TDD: Time Division Duplex
6
6
Truy n song công phân chia theo t n s - FDDề ầ ố
Truy n song công phân chia theo t n s - FDDề ầ ố
●
FDD: Frequency Division Duplex
FDD: Frequency Division Duplex
Base Station

B
Mobile
Station
M
Forward Channel
Reverse Channel
Hướng xuống: Downlink ~ Hướng thuận:Forward Channel
Hướng lên: Uplink ~ hướng ngược : Reverse Channel
Phương thức FDD sử dụng kênh tần số ở hai băng tần
khác nhau để mang thông tin theo hai hướng.
7
7
Truy n song công phân chia theo th i gian - TDDề ờ
Truy n song công phân chia theo th i gian - TDDề ờ
●
TDD: Time Division Duplex
TDD: Time Division Duplex
Base Station
B
Mobile
Station
M
Phương thức TDD sử dụng cùng một kênh tần số để mang
thông tin theo hai hướng tại các khe thời gian luân phiên.
M B M B M B
8
8
Băng t n c a h th ngầ ủ ệ ố
Băng t n c a h th ngầ ủ ệ ố
●

M i h th ng thông tin di đ ng đ c c p phát ỗ ệ ố ộ ượ ấ
M i h th ng thông tin di đ ng đ c c p phát ỗ ệ ố ộ ượ ấ
m t ho c nhi u băng t n xác đ nh.ộ ặ ề ầ ị
m t ho c nhi u băng t n xác đ nh.ộ ặ ề ầ ị
●
Trong m i băng t n, các kênh vô tuy n c a h ỗ ầ ế ủ ệ
Trong m i băng t n, các kênh vô tuy n c a h ỗ ầ ế ủ ệ
th ng s đ c n đ nh.ố ẽ ượ ấ ị
th ng s đ c n đ nh.ố ẽ ượ ấ ị
●
Ví d : Băng t n GSM 900 đ c c p phát làụ ầ ượ ấ
Ví d : Băng t n GSM 900 đ c c p phát làụ ầ ượ ấ
-
UL: 890 MHz – 915 MHz
UL: 890 MHz – 915 MHz
-
DL: 935 MHz – 960 MHz
DL: 935 MHz – 960 MHz
*
*
H th ng GSM s d ng ph ng th c truy n ệ ố ử ụ ươ ứ ề
H th ng GSM s d ng ph ng th c truy n ệ ố ử ụ ươ ứ ề
song công nào
song công nào
?
?
9
9
B c sóng c a m t s d i t nướ ủ ộ ố ả ầ
B c sóng c a m t s d i t nướ ủ ộ ố ả ầ

●
GSM 900:
GSM 900:
●
T n s ~= 900 Mhz B c sóng ~= 33.3 cmầ ố ướ
T n s ~= 900 Mhz B c sóng ~= 33.3 cmầ ố ướ
●
DCS 1800
DCS 1800
●
T n s ~= 1.8 Ghzầ ố
T n s ~= 1.8 Ghzầ ố
B c sóng ~= 16.7 cm ướ
B c sóng ~= 16.7 cm ướ
●
PCS 1900
PCS 1900
●
T n s ~= 1.9 Ghzầ ố
T n s ~= 1.9 Ghzầ ố
B c sóng ~= 15.7 cm ướ
B c sóng ~= 15.7 cm ướ
●
Wi-fi, Bluetooth:
Wi-fi, Bluetooth:
●
T n s ~= 2.4Gz ầ ố
T n s ~= 2.4Gz ầ ố
B c sóng ~= 12.5cmướ
B c sóng ~= 12.5cmướ

λ = c / f
10
10
Quy
Quy
định cấp phát kênh trong hệ thống GSM
định cấp phát kênh trong hệ thống GSM
#


KF;
L@
M#N
#O
J
L@H=
#


P@
L@
#O
J
L@H
J
P@H=
J
P@H
KF;
P@

M#N
KF;
P@
MNQ
KF;
L@
MN +IRO
IJ
L@
QJ
L@H=
J
L@H
IJ
P@
QJ
P@H=
J
P@H
IJQO
IJQO
SD'S-
SD'S-
11
11
Quy
Quy
định băng tần GSM900
định băng tần GSM900
#



J
L@H=
QT#URO
#


P@
L@
J
L@H
QTRO
J
P@H=
QTRO
J
P@H
QTVURO
IJ
L@
QURO
IJ
P@
QURO
12
12
Băng tần EGSM
Băng tần EGSM
#



J
L@H=
QT#URO
#


P@
L@
J
L@H
QRO
J
P@H=
QTRO
J
P@H
QTURO
IJ
L@
QWRO
IJ
P@
QWRO
13
13
Băng tần DCS1800
Băng tần DCS1800
#



J
L@H=
Q#XURO
#


P@
L@
J
L@H
Q#X#RO
J
P@H=
Q#RO
J
P@H
Q#URO
IJ
L@
QWRO
IJ
P@
QWRO
14
14
Băng tần PCS1900
Băng tần PCS1900
#



J
L@H=
Q#T#RO
#


P@
L@
J
L@H
Q#URO
J
P@H=
Q#TTRO
J
P@H
Q#TVRO
IJ
L@
QWRO
IJ
P@
QWRO
15
15
Mô hình truy n sóng vô tuy nề ế
Mô hình truy n sóng vô tuy nề ế
16

16
Đ c tính truy n sóng - Propagation Characteristicsặ ề
Đ c tính truy n sóng - Propagation Characteristicsặ ề
●
Pha đinh ph m vi r ng ( Large-scale Fading )ạ ộ
Pha đinh ph m vi r ng ( Large-scale Fading )ạ ộ
●
Suy hao đ ng truy n - Path Loss ườ ề
Suy hao đ ng truy n - Path Loss ườ ề
●
Che khu t - Shadowing (due to obstructions)ấ
Che khu t - Shadowing (due to obstructions)ấ
●
Pha đinh ph m vi h p ( Small-scale Fading )ạ ẹ
Pha đinh ph m vi h p ( Small-scale Fading )ạ ẹ
●
Pha đinh nhi u đ ng - Multipath Fadingề ườ
Pha đinh nhi u đ ng - Multipath Fadingề ườ
17
17
Pha đinh - Fading
Pha đinh - Fading
●
Pha đinh ph m vi h p ( Small-scale Fading )ạ ẹ
Pha đinh ph m vi h p ( Small-scale Fading )ạ ẹ
●
Pha đinh nhanh ( Fast Fading)
Pha đinh nhanh ( Fast Fading)
-
-

Pha đinh chậm ( Slow Fading)
Pha đinh chậm ( Slow Fading)
gây nên do hiệu ứng Doppler ( frequency dispersion )
gây nên do hiệu ứng Doppler ( frequency dispersion )
●
Pha đinh không lựa chọn tần số ( Flat Fading)
Pha đinh không lựa chọn tần số ( Flat Fading)
-
-
Pha đinh lựa
Pha đinh lựa
chọn tần số ( Frequency Selective Fading ), gây nên do hiện
chọn tần số ( Frequency Selective Fading ), gây nên do hiện
tượng trễ tín hiệu ( time dispersion - delay spread ).
tượng trễ tín hiệu ( time dispersion - delay spread ).
●
Pha đinh Rayleigh ( không tồn tại đường truyền LOS )
Pha đinh Rayleigh ( không tồn tại đường truyền LOS )
-
-
Pha đinh
Pha đinh
Rician ( tín hiệu thu bao hàm cả đường truyền LOS)
Rician ( tín hiệu thu bao hàm cả đường truyền LOS)
18
18
Pha đinh - Fading
Pha đinh - Fading
Là hiện tượng tín hiệu tại điểm thu thay đổi ngẫu
nhiên theo thời gian về cường độ, pha hoặc thành

phần tần số.
Pha đinh xảy ra do sự dịch chuyển tương đối tại một
khoảng cách xác định gây nên sự biến đổi đường
truyền giữa trạm gốc BS và trạm di động MS
19
19
Fading
Fading
Fading is caused by movement over distance to
produce variations in the overall path between the BS
and MS. In a received signal, the time variation of the
amplitude or the relative phase, or both, of one or
more of the frequency components of the signal is
known as fading.
Fading is caused by changes in the characteristics of
the propagation path with time
20
20
Đ c tính truy n sóng - Propagation Characteristicsặ ề
Đ c tính truy n sóng - Propagation Characteristicsặ ề
P
r
/P
t
d=vt
Very slow
Slow
Fast
P
r

P
t
d=vt
v
21
21
Pha đinh - Fading
Pha đinh - Fading
22
22
Pha đinh ph m vi r ngạ ộ
Pha đinh ph m vi r ngạ ộ
Các thuật ngữ tiếng Anh
Các thuật ngữ tiếng Anh
* Large-scale Fading * Long-term Fading
●
- Cường độ tín hiệu thu trung bình cục bộ giảm dần khi MS di
- Cường độ tín hiệu thu trung bình cục bộ giảm dần khi MS di
chuyển ra xa trạm gốc BS gây nên do suy hao đường truyền.
chuyển ra xa trạm gốc BS gây nên do suy hao đường truyền.
●
- Công suất thu trung bình cục bộ được tính toán thông qua việc
- Công suất thu trung bình cục bộ được tính toán thông qua việc
xác định mức trung bình tín hiệu đo đạc sau một khoảng cách di
xác định mức trung bình tín hiệu đo đạc sau một khoảng cách di
chuyển từ 5
chuyển từ 5
λ
λ
đến 40

đến 40
λ
λ
(GSM: 1,6 m
(GSM: 1,6 m
÷
÷
12 m).
12 m).
●
- Các mô hình tính toán suy hao đường truyền (large-scale
- Các mô hình tính toán suy hao đường truyền (large-scale
propagation models) cho phép ước đoán cường độ tín hiệu
propagation models) cho phép ước đoán cường độ tín hiệu
trung bình giữa BS và MS tại một khoảng cách xác định. Các mô
trung bình giữa BS và MS tại một khoảng cách xác định. Các mô
hình này có ý nghĩa trong việc tính toán thiết kế và quy hoạch
hình này có ý nghĩa trong việc tính toán thiết kế và quy hoạch
vùng phủ sóng.
vùng phủ sóng.
Các thuật ngữ tiếng Anh
Các thuật ngữ tiếng Anh
* Large-scale Fading * Long-term Fading
●
- Cường độ tín hiệu thu trung bình cục bộ giảm dần khi MS di
- Cường độ tín hiệu thu trung bình cục bộ giảm dần khi MS di
chuyển ra xa trạm gốc BS gây nên do suy hao đường truyền.
chuyển ra xa trạm gốc BS gây nên do suy hao đường truyền.
●
- Công suất thu trung bình cục bộ được tính toán thông qua việc

- Công suất thu trung bình cục bộ được tính toán thông qua việc
xác định mức trung bình tín hiệu đo đạc sau một khoảng cách di
xác định mức trung bình tín hiệu đo đạc sau một khoảng cách di
chuyển từ 5
chuyển từ 5
λ
λ
đến 40
đến 40
λ
λ
(GSM: 1,6 m
(GSM: 1,6 m
÷
÷
12 m).
12 m).
●
- Các mô hình tính toán suy hao đường truyền (large-scale
- Các mô hình tính toán suy hao đường truyền (large-scale
propagation models) cho phép ước đoán cường độ tín hiệu
propagation models) cho phép ước đoán cường độ tín hiệu
trung bình giữa BS và MS tại một khoảng cách xác định. Các mô
trung bình giữa BS và MS tại một khoảng cách xác định. Các mô
hình này có ý nghĩa trong việc tính toán thiết kế và quy hoạch
hình này có ý nghĩa trong việc tính toán thiết kế và quy hoạch
vùng phủ sóng.
vùng phủ sóng.
23
23

Pha đinh ph m vi h pạ ẹ
Pha đinh ph m vi h pạ ẹ
Các thuật ngữ tiếng Anh
Các thuật ngữ tiếng Anh
* Small-scale Fading * Short-term Fading
●
- Cường độ tín hiệu thu dao động nhanh khi MS dịch chuyển một
- Cường độ tín hiệu thu dao động nhanh khi MS dịch chuyển một
khoảng cách nhỏ.
khoảng cách nhỏ.
●
- Nguyên nhân gây pha đinh nhanh là do tín hiệu thu là tổng hợp
- Nguyên nhân gây pha đinh nhanh là do tín hiệu thu là tổng hợp
của nhiều thành phần đền từ nhiều hướng khác nhau với cường
của nhiều thành phần đền từ nhiều hướng khác nhau với cường
độ, pha hoặc tần số khác nhau, ngẫu nhiên theo thời gian.
độ, pha hoặc tần số khác nhau, ngẫu nhiên theo thời gian.
●
- Với pha đinh nhanh, công suất tín hiệu thu có thể biến thiên từ
- Với pha đinh nhanh, công suất tín hiệu thu có thể biến thiên từ
30 dB đến 40 dB khi MS dịch chuyển một khoảng
30 dB đến 40 dB khi MS dịch chuyển một khoảng
λ
λ
/n (a fraction
/n (a fraction
of the wavelength).
of the wavelength).
Các thuật ngữ tiếng Anh
Các thuật ngữ tiếng Anh

* Small-scale Fading * Short-term Fading
●
- Cường độ tín hiệu thu dao động nhanh khi MS dịch chuyển một
- Cường độ tín hiệu thu dao động nhanh khi MS dịch chuyển một
khoảng cách nhỏ.
khoảng cách nhỏ.
●
- Nguyên nhân gây pha đinh nhanh là do tín hiệu thu là tổng hợp
- Nguyên nhân gây pha đinh nhanh là do tín hiệu thu là tổng hợp
của nhiều thành phần đền từ nhiều hướng khác nhau với cường
của nhiều thành phần đền từ nhiều hướng khác nhau với cường
độ, pha hoặc tần số khác nhau, ngẫu nhiên theo thời gian.
độ, pha hoặc tần số khác nhau, ngẫu nhiên theo thời gian.
●
- Với pha đinh nhanh, công suất tín hiệu thu có thể biến thiên từ
- Với pha đinh nhanh, công suất tín hiệu thu có thể biến thiên từ
30 dB đến 40 dB khi MS dịch chuyển một khoảng
30 dB đến 40 dB khi MS dịch chuyển một khoảng
λ
λ
/n (a fraction
/n (a fraction
of the wavelength).
of the wavelength).
24
24
Mô hình không gian t do ự
Mô hình không gian t do ự
Free Space (LOS) Model
Free Space (LOS) Model

Y
4
Y
J

Q

K
F
;
M

N
RYZ
L
p
MZN = 32,5 + 20 log f (MHz) + 20 log d (km)
25
25
Ví d 1.ụ
Ví d 1.ụ
Trong 1 cell, 1 MS đang liên l c v i BTS t i t n s ạ ớ ạ ầ ố
Trong 1 cell, 1 MS đang liên l c v i BTS t i t n s ạ ớ ạ ầ ố
936 MHz. Hãy cho bi t:ế
936 MHz. Hãy cho bi t:ế
a. Suy hao đ ng truy n khi MS cách BTS 3 km.ườ ề
a. Suy hao đ ng truy n khi MS cách BTS 3 km.ườ ề
b. Gi s công su t BTS đang phát sóng là 20 W, ả ử ấ
b. Gi s công su t BTS đang phát sóng là 20 W, ả ử ấ
hãy cho bi t MS có liên l c đ c v i BTS đó ế ạ ượ ớ

hãy cho bi t MS có liên l c đ c v i BTS đó ế ạ ượ ớ
không khi đ nh y thu là -102 dBm ?ộ ạ
không khi đ nh y thu là -102 dBm ?ộ ạ