ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Lê Đình Hưng MƠ HÌNH LỚP VẬT LÝ CDMA2000 KÊNH XUỐNG KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Ngành: Viễn Thông HÀ NỘI - 2005 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ Lê Đình Hưng MƠ HÌNH LỚP VẬT LÝ CDMA2000 KÊNH XUỐNG KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Ngành: Viễn Thơng Cán hướng dẫn: TS Trịnh Anh Vũ Cán đồng hướng dẫn: ThS Hà Nam Trung HÀ NỘI-2005 Mô hình lớp vật lý CDMA2000-kênh xuống MỤC LỤC Tóm tắt nội dung iv Mở đầu CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ (3G)3 1.1 Lịch sử phát triển thông tin di động số yêu cầu hệ thống 3G 1.1.1 Lịch sử phát triển 1.1.2 Những yêu cầu hệ thống 3G 1.2 CDMA IS-95 (CDMA One) nâng cấp lên 3G 1.2.1 CDMA IS-95B 1.2.2 CDMA2000 1X EV-DO,EV-DV 10 1.3 Giới thiệu CDMA2000 11 1.3.1 Cấu trúc mạng 11 1.3.2 Chức phần tử mạng: 12 1.3.3 Thủ tục truyền liệu gói mạng CDMA2000 15 1.4 Các kĩ thuật sử dụng hệ thống 3G 16 1.4.1 Giới thiệu CDMA 16 1.4.2 DS- CDMA 17 1.4.3 MC –CDMA 18 CHƯƠNG II : MƠ HÌNH LỚP VẬT LÝ CDMA2000- KÊNH XUỐNG 23 2.1 Q trình mã hố điều chế cho kênh lưu lượng 23 2.1.1 Mã hoá CRC 23 2.1.2 Mã xoắn 23 i Mơ hình lớp vật lý CDMA2000-kênh xuống 2.1.3 Lặp kí hiệu mã 25 2.1.5 Đan xen khối CDMA2000: 26 2.2 Kĩ thuật điều chế trải phổ 27 2.2.1 Kĩ thuật điều chế 27 2.2.2 Kĩ thuật trải phổ trực tiếp sử dụng phương pháp điều chế QPSK 29 2.3 Mã giả tạp âm mã Walsh 32 2.3.1 Tìm hiểu dãy mã PN: 32 2.2.3 Mã Walsh 33 2.4 Các kênh CDMA2000 33 2.4.1 Lớp vật lý 33 2.4.2 Quy ước đặt tên kênh 36 2.4.3 Các kênh vật lý liên kết đường xuống 37 2.5 MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐƯỜNG XUỐNG 48 2.5.1 Truyền dẫn đơn đa sóng mang 48 2.5.2 Phân tập phát 49 2.5.3 Điều chế trực giao 50 2.5.4 Điều khiển công suất 50 2.5.5 Điều chế trải phổ 51 2.5.6 Các đặc tính quan trọng đường xuống 51 CHƯƠNG III SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CDMA2000-1xRTT VÀ KẾT QUẢ CHẠY THỬ NGHIỆM 53 3.1 Khối phát chuỗi liệu 53 3.2 Khối mã hoá 53 3.2.1 Khối Chèn mã vòng CRC 54 ii Mô hình lớp vật lý CDMA2000-kênh xuống 3.2.2 Khối chèn bit đuôi 54 3.2.3 Khối mã xoắn 55 3.2.4 Khối lặp 55 3.2.6 Khối ghép xen 56 3.3 Khối phát 57 3.3.1 Khối xáo trộn mã dài ghép bit điều khiển công suất 57 3.3.2 Khối trải phổ 58 3.4 Khối kênh truyền 59 3.4.1 Khối đa đường Fading 59 3.4.2 Khối Cộng tạp âm trắng 60 3.5 Khối thu 61 3.5.1 Khối lọc 61 3.5.2 Bộ thu Rake: 62 3.5.3 Khối ánh xạ tín hiệu 62 3.5.4 Khối giải xáo trộn tách bit điều khiển công suất 63 3.6 Khối giải mã 63 3.6.2 Khối giải đục lỗ 64 3.6.3 Khối giải lặp 64 3.6.5 Khối tách bit chèn đuôi 65 3.6.6 Khối tách bit mã CRC 65 3.7 Các khối khác 65 3.7.1 Khối tính tốn thị lỗi 65 3.7.2 Khối định cứng 66 3.8 kết mô kênh truyền 66 iii Mơ hình lớp vật lý CDMA2000-kênh xuống Danh mục từ viết tắt 1G Hệ thống thông tin di động thế hệ First Generation 1X-EV-DO CDMA 2000 1x Evolution Hệ thống CDMA 2000 1x nâng cấp 1X-EV-DV CDMA 2000 1x Data and Hệ thống CDMA2000 2G Second Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ 3G Third Generation Hệ thống thông tin di động thế hệ AMC Adaptive Modulation Coding Mã hố điều chế thích nghi AMPS Advanced Mobile Phone Dịch vụ điện thoại di động tiên AAA Authorisation, Authentication Nhận thực, trao quyền and Accounting toán Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp lại tự động ARQ Association ATDPICH Auxiliary Transmision Diversity Kênh hoa tiêu phân tập phát B-ISDN Broacast ISDN ISDN băng rộng BPSK Binary Phase Shift Keying Khoá dịch pha nhị phân BSC Base Station Controler Bộ điều khiển trạm gốc BTS Base Tranceiver Station Trạm vô tuyến gốc CDMA Code Division Multi Accsess Đa truy Cập theo Mã CPCH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung CRC Cyclic Redundancy Check Mã kiểm tra dư thừa D-AMPS Digital AMPS AMPS số dẫn DHCP Dynamic Host Configuration Giao thức cấu hình động Protocol Máy chủ DPDCH Dedicated Phisycal Data Channel Kênh vật lý liệu dành iv Mơ hình lớp vật lý CDMA2000-kênh xuống DPLICF Phisical Layer Dependent Convergence Function Chức hội tụ phụ Thuộc lớp vật lý DS-CDMA Direct Sequence Spread CDMA chuỗi trực tiếp DS-SS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp F-BCH Forward Broacast Channel F-CACH Common Assignment Channel Kênh ấn định chung F-CCCH Common Control Channel F-CPCCH Common Power Control Channel Kênh điều khiển công suất Kênh quảng bá Kênh điều khiển chung F-DAPICH Dedicated Auxixiliary Pilot Kênh hoa tiêu phụ dành F-DCCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển dành riêng FDD Frequency Division Duplex Song công phân chia theo tần số FDMA Frequency Division Multi Access Đa truy cập theo tần số FER Frame Error Rate Tỉ lệ lỗi khung F-FCH Forward Fundamental Channel Kênh đường xuống FH-CDMA Frequency Hopping CDMA CDMA trải phổ nhảy tần F-PCH Forward Paging Channel Kênh nhắn tin đường xuống F-PICH Forward Pilot Channel Kênh hoa tiêu đường xuống F-QPCH Forward Quick Paging Channel Kênh nhắn tin nhanh đường F-SCH Forward Supplemental Channel Kênh bổ xung đường xuống F-SYNC Forward Sync Channel Kênh đồng đường xuống F-TDPICH Transmision Diversity Pilot Kênh hoa tiêu phân tập phát Channel GSM Global System for Mobile Hệ thống thông tin di động toàn cầu HA Home Agent Trạm chủ thường trú IMT-2000 International Mobile Tiêu chuẩn viễn thông di động quốc tế v Mơ hình lớp vật lý CDMA2000-kênh xuống IP Internet Protocol Giao thức internet IS-95 North American Version Một phiên CDMA Bắc Mĩ ISDN Intergrated Service Digital Mạng số liệu đa dịch vụ Network ITU International Liên đoàn viễn thông Quốc tế LAC Location Area Code Mã định vị MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập trung gian MC Multi Carrier Đa sóng mang MC-CDMA Multi Carrier CDMA CDMA đa sóng mang MC-SS Multi Carrier Spread Spectrum Trải phổ đa sóng mang MS Mobile Station Máy di động MSC Mobile Switching Centre Trung tâm chuyển mạch di động MUD Multi-User Detection Multiplexing Phát nhiều người sử dụng số trực giao NMT Nordic Mobile Telephone Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu NTT Nippon Telegraph and Hệ thống NTT phát triển of the CDMA standard OFDM Orthogonal Frequency Division OTD Orthogonal Transmit Diversity Phân tập phát trực giao PCS Personal Communications Hệ thống thông tin cá nhân PDC Pacific Digital Communication Hệ thống thông tin di động Nhật PDSN Packet Data Serving Node Nút dịch vụ liệu gói PCH Pilot Channel Kênh hoa tiêu PLDCF Physical Layer Independent Chức hội tụ phụ thuộc lớp PPP Point to Point Protocol Giao thức điểm đến điểm vi Ghép kênh phân chia tần Mơ hình lớp vật lý CDMA2000-kênh xuống PSTN Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển mạch công cộng QoS Quanlity of Service Chất lượng dịch vụ QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khoá dịch pha cầu phương RBP Radio Burst Protocol Giao thức cụm vơ tuyến RC Radio Configuration Cấu hình vơ tuyến RLAC Radio Link Access Control Điều khiển truy nhập liên kết RLP Radio Link Protocol Giao thức liên kết vô tuyến SMS Short Message Service Dịch vụ tin ngắn SR Spread Rate Tốc độ trải phổ SRBP ` Signalling Radio Burst Protocol Giao thức cụm vô tuyến báo SRLP Signalling Radio Link Protocol Giao thức liên kết vô tuyến báo hiệu TACS Total Access Communication Hệ thống thông tin truy nhập TCP Transmision Control Protocol Thủ tục điều khiển truyền TDD TDMA Time Division Duplex Time Division Multi Access Song công phân chia theo thời gian Đa truy nhập theo thời gian TH-CDMA Time Hopping CDMA CDMA nhảy thời gian TIA Telecommunications Industry Hiệp hội viễn thông công nghiệp UDP User Datagram Protocol Giao thức gói liệu người sử dụng UE User Equipment Thiết bị người sử dụng VLR Visitor Location Resister Thanh ghi định vị tạm trú vii Mơ hình lớp vật lý CDMA2000-kênh xuống Tóm tắt nội dung Nội dung khoá luận nghiên cứu tìm hiểu mơ hình lớp vật lý hệ thống thông tin di động CDMA2000- Kênh xuống, thực mô kết thu phần mềm Matlab Trong phần sở lý thuyết giới thiệu chung cơng nghệ CDMA q trình nâng cấp từ CDMA One lên CDMA 2000, mơ hình hệ thống thông tin di động CDMA2000 Cơ sở lý thuyết lớp vật lý với trình tổ chức bit thành khung biến đổi thành sóng để truyền, với thông số lý thuyết Trong phần thực nghiệm mơ phỏng, khố luận tìm hiểu nghiên cứu sơ đồ mô hệ thống CDMA2000 với thông số sơ đồ mô cho (mã kênh, mã CRC, ghép xen… ) đưa số kết thu tốc độ kênh đường xuống, nhằm đánh giá đường truyền CDMA2000 ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Lê Đình Hưng MƠ HÌNH LỚP VẬT LÝ CDMA2000 KÊNH XUỐNG KHỐ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Ngành: Viễn Thông Cán hướng...n hiệu kênh truyền điểm giống nhiễu tạp âm trắng đường truyền 68 Mơ hình lớp vật lý CDMA2000- kênh xuống Hình : Dữ liệu khối thu Hình : Tín hiệu khối thu Rake 69 Mơ hình lớp vật lý CDMA2000- kênh xuốn...m khảo khoá luận tìm hiểu mơ hình lớp vật lý CDMA2000- kênh xuống kết thu kết mơ matlab mà chưa có phương tiện để kiểm tra kết thực Tuy vậy, sau nghiên cứu tìm hiểu mơ hình lớp vật lý CDMA2000- kên