MỤC LỤC

PHẦN 1: TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ BA 3

1.1/Mở đầu 3

1.2/Lộ trình phát triển từ hệ thống thông tin di động thế hệ hai GSM lên mạng thông tin di động thế hệ 3 W-CDMA 3

1.2.1/ HSCSD: Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao. 3

1.2.2/ Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS 3

1.2.3/ EDGE 3

1.3/ Yêu cầu đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3 3

1.4/ Tổng quan công nghệ W-CDMA trong hệ thống UMTS 3

1.4.1/Nguyên lý CDMA 3

1.4.2/ Một số đặc trưng của lớp vật lý trong hệ thống WCDMA. 3

1.5/ Kiến trúc của mạng thông tin di động 3G 3

1.5.1/ Kiến trúc chung của mạng thông tin di động 3G 3

1.5.2/ Cấu trúc mạng 3G –WCDMA 3

1.5.3/ Mô hình tham khảo các mạng W-CDMA 3

1.6/ Các kênh cơ bản của W-CDMA 3

1.6.1/ Kênh logic 3

1.6.2/ Kênh truyền tải 3

1.6.3/ Kênh vật lý 3

1.7/ Điều khiển công suất 3

1.7.1/ Giới thiệu chung 3

1.7.2/ Điều khiển công suất vòng mở (Open-loop power control) 3

1.7.2/ Điều khiển công suất vòng kín. 3

1.7.3/ Điều khiển công suất vòng bên ngoài 3

PHẦN 2: THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI 3G 3

2.1/ Sơ đồ tổng quát máy phát và máy thu WCDMA 3

2.2/ Phân tập phát:3

2.2.1/ Phân tập vòng hở 3

2.2.2/ Phân tập vòng kín 3

2.3/ Các thông số của máy thu và máy phát vô tuyến của UE 3

2.4/ Mã hoá tiếng ở các hệ thống thông tin di động cdma 3

2.4.1/ Bộ mã hoá tốc độ biến đổi nâng cao EVRC 3

2.4.2/ Bộ mã hoá và giải mã đa tốc độ thích ứng AMR 3

2.4.3/ Codec đa tốc độ thích ứng băng rộng AMR WB22 3

2.5/ Bộ triệt nhiễu 3

2.5.1/ Bộ triệt nhiễu đa tầng 3

2.5.2/ Bộ triệt nhiễu đa tầng ước tính kênh lặp 3

2.6/ Ăng ten thông minh 3

2.6.1/ Phân tập dàn ăng ten thích ứng 3

2.6.2/ Cấu hình của khối thu CAAAD 3

PHẦN 1: TỔNG QUAN MẠNG THẾ HỆ BA

1.1/Mở đầu

Ngày nay, thông tin di động đã trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh nhất và phục vụ con người hữu hiệu nhất. Để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng và dịch vụ ngày càng nâng cao, thông tin di động càng không ngừng được cải tiến. Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3 IMT-2000 được đề xuất, trong đó có hai hệ thống W-CDMA và CDMA 2000 đã được ITU chấp thuận và sẽ được đưa vào hoạt động trong những năm đầu của thế kỷ XXI với các ưu điểm :

• Tốc độ truy nhập cao.

• Linh hoạt

• Tương thích với các hệ thống thông tin di động hiện có.

CDMA2000 sẽ là sự phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ hai sử dụng công nghệ CDMA: IS-95.

W-CDMA sẽ là sự phát triển tiếp theo của các hệ thống di động thế hệ 2 sử dụng công nghệ TDMA như: GSM, PDC, IS-136. Nó là sự phát triển của GSM để cung cấp các khả năng cho thế hệ 3. W-CDMA sử dụng công nghệ DS-CDMA băng rộng và mạng lõi được phát triển được phát triển từ GSM và GPRS. W-CDMA có hai giải pháp cho giao diện vô tuyến:

• Ghép song công phân chia theo tần số FDD.

• Ghép song công phân chia theo thời gian TDD.

Cả hai giải pháp này đều sử dụng phương pháp trải phổ chuổi trực tiếp ( DS-CDMA). Giải pháp thứ nhất được triển khai rộng rãi hơn, còn giải pháp thứ 2 được triển khai ở các ô nhỏ ( micro cell và pico cell).

Giải pháp FDD sử dụng hai băng tần 5 MHz với hai sóng mang phân cách nhau 190 MHz: Đường lên có băng tần nằm trong dãy phổ từ 1920 MHz đến 1980 MHz. Đường xuống có băng tần nằm trong dãy phổ từ 2110 MHz đến 2170 MHz.

Giải pháp TDD sử dụng băng tần nằm trong dãy từ 1900 MHz đến 1920 MHz và từ 2010 đến 2020 MHz. Trong TDD, đường lên và đường xuống sử dụng chung một dãy tần.

Hình 1.1 Dãy tần hoạt động của FDD và TDD

Hình 1.2 Chế độ hoạt động của FDD và TDD

Giao diện W-CDMA được chia thành hai loại: Mạng đồng bộ và mạng dị bộ.

• Trong mạng đồng bộ, tất cả các trạm gốc đồng bộ thời gian với nhau. Điều này tạo ra một giao diện vô tuyến hiệu quả hơn, nhưng nó đòi hỏi nhiều thiết bị phần cứng đắt tiền trong trạm gốc.

• Trong mạng dị bộ, các trạm gốc không đồng bộ thời gian với nhau. Đặc tính vượt trội của loại mạng này là điều khiển công suất nhanh trong cả đường hướng lên và hướng xuống. Nó có khả năng thay đổi tốc độ truyền theo bit và những tham số dịch vụ trên một khung cơ bản bằng cách thay đổi sự lan truyền.

W-CDMA sử dụng rất nhiều kiến trúc của mạng GSM và GPRS cho mạng của mình. Kiến trúc mạng lõi 3GPP phát hành 1999 dựa trên mạng lõi của GSM/GPRS. Do vậy không cần phải xây dựng một kiến trúc mạng hoàn toàn mới, chỉ cần nâng cấp các phần tử của mạng hiện có như: MSC, HLR, GGSN, SGSN…để có thể hổ trợ đồng thời W-CDMA và GSM.

1.2/Lộ trình phát triển từ hệ thống thông tin di động thế hệ hai GSM lên mạng thông tin di động thế hệ 3 W-CDMA

Giai đoạn đầu của quá trình phát triển GSM là phải đảm bảo dịch vụ số liệu tốt hơn. Tồn tại hai chế độ dịch vụ số liệu:

 Chuyển mạch kênh CS.

 Chuyển mạch gói PS.

Các dịch vụ số liệu chế độ chuyển mạch kênh đảm bảo:

 Dịch vụ bản tin ngắn SMS.

 Số liệu dị bộ đo tốc độ 14,4 Kbit/s.

 Fax băng tiếng cho tốc độ 14,4 kbit/s.

Các dịch vụ số liệu chuyển mạch gói đảm bảo:

 Chứa cả chế độ dịch vụ kênh.

 Dịch vụ Internet, e-mail…..

Để thực hiện kết nối vào mạng IP, ở giai đoạn này có thể sử dụng giao thức ứng dụng vô tuyến WAP.

Giai đoạn tiếp theo để tăng tốc độ số liệu có thể sử dụng công nghệ số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao ( HSCSD), dịch vụ gói vô tuyến chung ( GPRS) và tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM ( EDGE). Bước trung gian này được gọi là thế hệ 2,5 G.

Để đáp ứng được các dịch vụ mới đồng thời đảm bảo được tính kinh tế, hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sẽ từng bước được chuyển sang hệ thống thông tin di động thế hệ ba. Lộ trình phát triển được tóm tắt như sơ đồ dưới đây:

Hình 1.3 Lộ trình phát triển từ GSM lên mạng 3G W-CDMA

Trong đó:

 HSCSD: Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao.

 GPRS: Dịch vụ vô tuyến gói chung.

 EDGE: Tốc độ số liệu tăng cường để phát triển GSM.

1.2.1/ HSCSD: Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao.

Hình 1.4 Hệ thống HSCSD

Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao ( HSCSD ) là một dịch vụ cho phép tăng tốc độ dịch vụ số liệu chuyển mạch kênh hiện nay 9,6 kbit/s ( hay cải tiến 14,4 kbit/s) của GSM. Để tăng tốc độ số liệu, người sử dụng có thể được cấp phát nhiều khe thời gian hơn.

Có thể kết hợp linh hoạt từ 1 đến 8 khe thời gian để đạt được tốc độ số liệu cực đại là 64 Kbit/s cho một người sử dụng. Giao diện vô tuyến của HSCSD thậm chí còn hỗ trợ tốc độ lên đến 8x14,4 kbit/s.

Hầu hết các chức năng của dịch vụ số liệu hiện nay được đặt ở IWF của tồng đài MSC và ở chức năng thích ứng đầu cuối TAF của MS. Dịch vụ HSCSD sử dụng tính năng này. Kênh tốc độ cao chứa một số kênh con ở giao diện vô tuyến. Các kênh con này được kết hợp lại thành một luồng số ở IWF và TAF.