Đang tải... (xem toàn văn)
Kỹ thuật đa anten trong công nghệ thông tin di động 3G+
HC VIN CễNG NGH BU CHNH VIN THễNGKHOA VIN THễNG 1-------***-------Đồ ántốt nghiệp đại học ti:K THUT A ANTEN TRONG THễNG TIN DI NG 3G+Giỏo viờn hng dn:TS.Nguyn Phm Anh DngSinh viờn thc hin :Bựi Th Thựy DngLp :D04VT1 H Ni, 11-2008 ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌCHọ và tên: Bùi Thị Thùy DươngLớp: D04VT1Khoá: 2004 – 2008Ngành học: Điện Tử - Viễn ThôngTên đề tài: KỸ THUẬT ĐA ANTEN TRONG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G+Nội dung đồ án:Nội dung của đồ án được chia thành ba phần chính như sau: Tổng quan về thông tin di động 3G+ Tổng quan về kỹ thuật đa anten Kỹ thuật đa anten trong HSPA+ và LTENgày giao đồ án:……/ ./2008Ngày nộp đồ án: ……/11/2008Ngày …. tháng 11 năm 2008Giáo viên hướng dẫnTS. Nguyễn Phạm Anh DũngHỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNGCỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc Lập - Tự Do - Hạnh PhúcKHOA VIỄN THÔNG 1-------***--------------***------- NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Điểm: (bằng chữ ……………… )Ngày tháng 11 năm 2007 Giáo viên hướng dẫnTS. Nguyễn Phạm Anh Dũng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………Điểm: (bằng chữ ……………… )Ngày tháng 11 năm 2008Giáo viên phản biện Đồ án tốt nghiệp Mục lụcMỤC LỤCMỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH VẼ iii DANH MỤC BẢNG BIỂU . iv THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iv LỜI NÓI ĐẦU . viii CHƯƠNG 1 10 TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G+ . 10 1.1. Mở đầu 10 1.2. Sự phát triển của thông tin di động . 10 1.3. Tổng quan HSPA+ 13 1.3.1. Khả năng của HSPA+ . 14 1.3.2. Đặc tính của HSPA+ . 14 1.3.2.1. MIMO . 15 1.3.1.2. Điều chế bậc cao HOM 15 1.3.1.3. Kết nối gói liên tục CPC 16 1.4. Tổng quan công nghệ LTE 18 1.4.1. Các mục tiêu yêu cầu của LTE . 19 1.4.1.1. Các khả năng của LTE . 19 1.4.1.2. Hiệu năng hệ thống 20 1.4.1.3. Các khía cạnh liên quan tới triển khai 22 1.4.1.4. Quản lí tài nguyên vô tuyến . 24 1.4.1.5. Các vấn đề về mức độ phức tạp . 24 1.5. Tổng kết . 25 CHƯƠNG 2 26 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ĐA ANTEN 26 2.1. Mở đầu 26 2.2. Cấu hình đa anten . 26 2.3. Lợi ích của kỹ thuật đa anten 27 2.4. Mô hình MIMO tổng quát . 27 2.5. Kênh SVD MIMO . 29 2.5.1. Mô hình kênh SVD MIMO . 29 2.5.2. Mô hình hệ thống SVD MIMO tối ưu . 33 2.6. Đa anten thu . 34 2.6.1. Mô hình kênh phân tập anten thu 34 2.6.2. Sơ đồ kết hợp chọn lọc SC . 35 2.6.3. Sơ đồ kết hợp tỷ lệ cực đại MRC 37 2.6.4. Kết hợp loại bỏ nhiễu IRC 39 2.7. Đa anten phát . 43 2.7.1. Phân tập phát 43 2.7.1.1. Sơ đồ Alamouti hai anten phát với một anten thu . 43 2.7.1.2. Sơ đồ Alamouti hai anten phát và Nr anten thu . 48 2.7.1.1. Phân tập trễ 51 2.7.1.2. Phân tập trễ vòng CDD 52 2.7.1.3. Phân tập bằng mã hóa không gian thời gian . 53 2.7.1.4. Phân tập dựa trên mã hóa không gian-tần số 54 Bùi Thị Thùy Dương-D04VT1i Đồ án tốt nghiệp Mục lục2.7.2. Tạo búp sóng phía phát . 55 2.8. Ghép kênh không gian 58 2.8.1. Nguyên lý cơ bản 58 2.8.2. Ghép kênh dựa trên tiền mã hóa 62 2.8.3. Xử lý bộ thu phi tuyến 64 2.9. Tổng kết . 65 CHƯƠNG 3 67 KỸ THUẬT ĐA ANTEN TRONG HSPA+ VÀ LTE 67 3.1. Mở đầu 67 3.2. Kỹ thuật đa anten trong HSPA+ . 67 3.1.1. Truyền dẫn HSDPA-MIMO . 68 3.1.2. Điều khiển tốc độ cho HSDPA-MIMO . 72 3.1.3. HARQ kết hợp mềm cho HSDPA-MIMO 73 3.1.4. Tín hiệu điều khiển cho HSDPA-MIMO 73 3.1.5. Hỗ trợ kênh điều khiển đường lên MIMO 76 3.1.6. Năng lực UE . 81 3.3. Kỹ thuật đa anten trong LTE 83 3.3.1.Phân tập phát sử dụng mã hóa khối không gian- tần số hai anten SFBC 84 3.3.2. Phân tập trễ vòng CDD . 85 3.3.2. Tạo búp sóng 85 3.3.3. Ghép kênh không gian 87 3.3.4. Tín hiệu hoa tiêu truyền dẫn đa anten đường xuống 89 3.4. Tổng kết 90 KẾT LUẬN . 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 92 Bùi Thị Thùy Dương-D04VT1ii Đồ án tốt nghiệp Danh mục hình vẽDANH MỤC HÌNH VẼHình 3.6.Ví dụ về báo cáo PCI/CQI loại A và B cho UE có cấu hình MIMO .80Bùi Thị Thùy Dương-D04VT1iii Đồ án tốt nghiệp Danh mục bảng biểuDANH MỤC BẢNG BIỂUHình 3.6.Ví dụ về báo cáo PCI/CQI loại A và B cho UE có cấu hình MIMO .80THUẬT NGỮ VIẾT TẮT3GPP Third Generation Partnership Project Nhóm cộng tác 3GPPAACK Acknowledgement Xác nhậnAMPS Advanced Mobile Phone SystemHệ thống điện thoại di động tiên tiếnARIBAssociation of Radio Industries and BusinessesHiệp hội các doanh nghiệp và công nghiệp vô tuyếnARQ Automatic Repeat reQuest Yêu cầu phát lại tự độngATISAlliiance for Telecommunications Industry SolutionsLiên minh cho các giải pháp công nghiệp viễn thôngAWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm Gauss trắng cộngBBPSK Binary Phase-Shift Keying Khóa dịch pha nhị phânCCCSAChina Communications Standards AssociationHiệp hội chuẩn truyền thông Trung QuốcCDD Cyclic Delay Diversity Phân tập trễ vòngBùi Thị Thùy Dương-D04VT1iv Đồ án tốt nghiệp Danh mục bảng biểuCDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mãCEPTEuropean Conference of Postal and Telecommunications AdministationsHội nghị Châu Âu về quản lý Bưu chính Viễn thôngCPC Continuous Packet Connectivity Kết nối gói liên túcCPICH Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chungCQI Channel Quality Indicator Chỉ thị chất lượng kênhDDPCCHDedicated Physical Control Channel Kênh điều khiển vật lý riêngDRX Discontinuous Reception Thu không liên tụcDTX Discontinuous Transmission Phát không liên tụcD-TxAA Dual Transmit -Diversity Adaptive ArrayEE-AGCH E-DCH Absolute Grant Channel Kênh cấp phát tuyệt đối E-DCHE-DCH Enhanced Dedicated Channel Kênh riêng nâng caoEDGEEnhanced Data rates for GSM Evolution and Enhanced Data rates for Global ChannelTốc độ số liệu tăng cường để phát triển GPRSE-RGCH E-DCH Relative Grant Channel Kênh cấp phát tương đối E-DCHFFDD Frequency Division DuplexGhép song công phân chia theo tần sốFDM Frequency Division Multiplex Ghép kênh phân chia theo tần sốFDMAFrequency Division Multiple AccessĐa truy nhập phân chia theo tần sốGGERAN GSM EDGE RANMạng truy nhập vô tuyến GSM/ EDGEGPRS General Packet Radio Services Dịch vụ vô tuyến gói chuntgGSMGlobal System for Mobile communicationsHệ thống thông tin di dộng toàn cầuHHARQ Hybrid ARQ ARQ lai ghépHOM High Order Modulation Điều chế bậc caoHSDPAHigh Speed Downlink Packet AccessTruy nhập gói tốc độ cao đường xuốngHS-DPCCHHigh Speed Dedicated Physical Control ChannelKênh vật lý điều khiển riêng tốc độ caoHSPA High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ caoHS-DSCHHigh Speed Downlink Shared ChannelKênh chia sẻ đường xuống tốc độ caoBùi Thị Thùy Dương-D04VT1v Đồ án tốt nghiệp Danh mục bảng biểuHS-PDSCH High Speed Physical Downlink Shared ChannelKênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ caoHS-SCCH High Speed Shared Control ChannelKênh điều khiển chia sẻ tốc độ caoHSUPAHigh Speed Uplink Packet AccessTruy nhập gói tốc độ cao đường lênIIRCInterference Rejection Combining Kết hợp triệt nhiễuIMS Internet Multimedia Subsystem Phân hệ đa phương tiện InternetJJ-TACSJapanese Total Access Communication SystemHệ thống truyền thông truy nhập hoàn toàn Nhật bản LLTE Long Term Evolution Phát triển dài hạnMMAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trườngMBMSMultimedia Broadcast/Multicast Service Dịch vụ quảng bá /đa phương MIMO Multi Input Multi Output Đa đầu vào đa đầu raML Maximum Likelihood Khả năng giống cực đạiMMSE Minimum Mean Square ErrorSai lỗi trung bình bình phương cực tiểuMRC Maximum Ratio Combining Kết hợp tỷ lệ lớn nhấtMU-MIMO Multi User MIMO MIMO đa người dùngNNACK Negative Acknowledgement Không xác nhậnOOFDMOrthogonal Frequency Division MultiplexGhép kênh phân chia theo tần số trực giaoPPARC Per-Antenna Rate ControlPCI Precoding Control Indicator Chỉ thị điều khiển tiền mã hóaP-CPICH Primary CPICH Kênh CPICH sơ cấpPDC Personal Digital CellularRRAN Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyếnRLC Radio Link Control Điều khiển liên kết vô tuyếnSSAE System Architecture Evolution Phát triển kiến trúc hệ thốngSC Selective Combining Kết hợp lựa chọnS-CPICH Secondary CPICH Kênh CPICH thứ cấpBùi Thị Thùy Dương-D04VT1vi [...]... Kỹ thuật đa anten trong công nghệ thông tin di động 3G+ Nội dung tìm hiểu của đồ án gồm 3 chương sẽ lần lượt trình bày các vấn đề sau: Chương 1:Tổng quan về thông tin di động 3G+ Chương 1 của đồ án sẽ giới thiệu một cách khái quát về sự phát triển của hệ thống thông tin di động đồng thời trình bày những nét cơ bản nhất của hai công nghệ HSPA+ và LTE Chương 2:Tổng quan về kỹ thuật đa anten Trong chương... trình bày một số kỹ thuật đa anten cơ bản nhất cũng như các kỹ thuật đa anten được sử dụng trong hệ thống thông tin di động sau 3G Bùi Thị Thùy Dương-D04VT1 viii Đồ án tốt nghiệp Danh mục bảng biểu Chương 3 :Kỹ thuật đa anten trong HSPA+ và LTE Chương 3 của đồ án trình bàykỹ thuật đa anten sử dụng trong HSPA+ và LTE và một số các vấn đề liên quan Do nhiều mặt còn hạn chế đồng thời trong quá trình tìm... hệ thông tin di động tương tự sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) Thông tin di động thế hệ hai sử dụng kỹ thuật số với các công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) và theo mã (CDMA) Ngày nay, công nghệ thông tin di động 3G đã được đưa vào thương mại hóa, nhưng nhu cầu về chất lượng dịch vụ cũng như tốc độ dữ liệu vẫn ngày càng tăng Do đó, sự phát triển sau 3G đang... nhập vô tuyến của 3G+, đó là HSPA+ và LTE 1.2 Sự phát triển của thông tin di động Sự phát triển của công nghệ thông tin di động tính đến nay được tóm tắt như sau: Công nghệ thông tin di động 1G Các hệ thống 1G đảm bảo truyền dẫn tương tự dựa trên FDM với kết nối mạng lõi dựa trên TDM Hệ thống truyền dẫn di động đầu tiên trên thế giới là hệ thống NMT tương tự (Hệ thống điện thoại di động Bắc Âu), được... tới Trong chương tiếp theo, đồ án sẽ trình bày tổng quan về kỹ thuật MIMO, một trong những phát minh lớn trong lĩnh vực vô tuyến, được ứng dụng trong hệ thống 3G và các hệ thống thông tin di động tương lai Với MIMO, hiệu năng cả mức hệ thống và mức liên kết được nâng cao lên đáng kể Đồ án tốt nghiệp Chương 1:Tổng quan về thông tin di động 3G+ CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT ĐA ANTEN 2.1 Mở đầu Đa anten. .. kỹ thuật đa anten khác nhau 2.2 Cấu hình đa anten Một trong những đặc tính quan trọng trong cấu hình đa anten là khoảng cách giữa hai phần tử anten do khoảng cách các anten có mối quan hệ với độ tương quan giữa fading kênh vô tuyến (được xác định bởi tín hiệu tại các anten khác nhau) Các anten được đặt xa nhau để độ tương quan fading thấp Ngược lại, các anten được đặt gần nhau để độ tương quan fading... biểu cho công nghệ thông tin di động sau 3G là HSPA phát hành 7 (HSPA+) và LTE Để đáp ứng nhu cầu về chất lượng dịch vụ và tốc độ dữ liệu, các công nghệ này đã được bổ sung thêm nhiều đặc tính mới và tiến bộ, một trong số đó là kỹ thuật đa anten MIMO Những năm gần đây các hệ thống đa anten MIMO đã trở thành các chủ đề thu hút nhiều tổ chức nghiên cứu trên toàn cầu Hệ thống MIMO rất có triển vọng trong. .. ĐẦU Trong tiến trình phát triển của xã hội loài người, sự ra đời của thông tin di động là một bước ngoặt lớn và thông tin di động đã nhanh chóng trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát triển, là lĩnh vực tiên phong, điều kiện kiên quyết cũng như cơ hội để mỗi quốc gia, mỗi dân tộc thu hẹp khoảng cách phát triển, tránh nguy cơ lạc hậu, tăng cường năng lực cạnh tranh Cho đến nay, thông tin di động. .. đình và bạn bè đã dành cho tôi sự quan tâm, giúp đỡ trong thời gian vừa qua và mong muốn tiếp tục nhận được những tình cảm quý báu đó trong cuộc sống và trong công tác Hà Nội, ngày… tháng… năm 2008 Sinh viên Bùi Thị Thùy Dương Bùi Thị Thùy Dương-D04VT1 ix Đồ án tốt nghiệp Chương 1:Tổng quan về thông tin di động 3G+ CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G+ 1.1 Mở đầu Bắt đầu từ những thử nghiệm đầu tiên... thống thông tin di động thế hệ sau bởi lẽ nó không chỉ cho phép đạt được hiệu quả sử dụng phổ tần cao hơn nữa mà còn có tính khả thi về phần cứng cũng như phần mềm do sự tiến bộ của các công nghệ xử lý tín hiệu số DSP và biến đổi tương tự số tốc ADC độ cao Với mục đích tìm hiểu sâu về kỹ thuật MIMO và ứng dụng thực tiễn của nó cũng như xu hướng phát triển của thông tin di động, em đã chọn đề tài Kỹ thuật . cũng như xu hướng phát triển của thông tin di động, em đã chọn đề tài Kỹ thuật đa anten trong công nghệ thông tin di động 3G+ Nội dung tìm hiểu của đồ án. ba phần chính như sau: Tổng quan về thông tin di động 3G+ Tổng quan về kỹ thuật đa anten Kỹ thuật đa anten trong HSPA+ và LTENgày giao đồ án:……/...../2008Ngày
