TRÕNH QËC BẪO 4
http://www.ebooks.vdcmedia.com
Lúâi nối àêìu
Cng vúái sûå phất triïín ca cấc nghânh cưng nghïå nhû àiïån tûã, tin hổc,
cưng nghïå viïỵn thưng trong nhûäng nùm vûâa qua phất triïín rêët mẩnh mệ cung cêëp
ngây câng nhiïìu cấc loẩi hònh dõch v múái àa dẩng, an toân, chêët lûúång cao àấp
ûáng ngây câng tưët cấc u cêìu ca khấch hâng.
Thïë k 21 sệ chûáng kiïën sûå bng nưí ca thưng tin vư tuën trong àố tin
tûác di àưång àống vai trô rêët quan trổng. Nhu cêìu vïì thưng tin ngây câng tùng cẫ
vïì sưë lûúång, chêët lûúång vâ cấc loẩi hònh dõch v, àiïìu nây àậ thc àêíy thïë giúái
phẫi tòm kiïëm mưåt phûúng thûác thưng tin múái. Vâ cưng nghïå CDMA àậ trúã
thânh mc tiïu hûúáng túái ca lơnh vûåc thưng tin di àưång trïn thïë giúái.
Hiïån nay, mẩng thưng tin di àưång ca Viïåt Nam àang sûã dng cưng nghïå
GSM, tuy nhiïn trong tûúng lai mẩng thưng tin nây sệ khưng àấp ûáng àûúåc cấc
nhu cêìu vïì thưng tin di àưång, do àố viïåc nghiïn cûáu vâ triïín khai mẩng thưng tin
di àưång CDMA lâ mưåt àiïìu têët ëu. Xët phất tûâ nhûäng suy nghơ nhû vêåy nïn
em àậ quët àõnh chổn àïì tâi: " Cưng nghïå CDMA vâ ûáng dng ca cưng nghïå
CDMA trong thưng tin di àưång".
Nưåi dung ca lån vùn gưìm hai phêìn:
Phêìn I: Tưíng quan vïì mẩng thưng tin di àưång vâ k thåt trẫi phưí.
Phêìn II: ÛÁáng dng ca cưng nghïå CDMA trong thưng tin di àưång.
Trong quấ trònh lâm lån vùn tưët nghiïåp, mùåc d em àậ cưë gùỉng nhiïìu
nhûng do trònh àưå cố hẩn nïn khưng thïí trấnh khỗi nhûäng sai sốt, em rêët mong
nhêån àûúåc sûå phï bònh, hûúáng dêỵn vâ sûå gip àúä ca Thêìy cư, bẩn bê.
Em xin chên thânh cẫm ún sûå gip àúä têån tònh ca Thêìy V Àûác Thổ cng
cấc Thêìy cư trong khoa Àiïån tûã Viïỵn thưng àậ gip em hoân thânh lån vùn tưët
nghiïåp.
TRÕNH QËC BẪO 5
http://www.ebooks.vdcmedia.com
PHÊÌN I: MẨNG THƯNG TIN DI ÀƯÅNG VÂ K THÅT TRẪI PHƯÍ
CHÛÚNG I
Tưíng quan vïì mẩng thưng tin di àưång
1.1 - Tưíng quan
Toân bưå vng phc v ca hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång Cellular àûúåc chia
thânh nhiïìu vng phc v nhỗ, cố dẩng mưåt tưí ong hònh lc giấc. Trong mưỵi cell
cố mưåt trẩm gưëc BTS ( Base Transceiver Station ). BTS liïn lẩc vư tuën vúái têët
cẫ cấc mấy thụ bao di àưång MS ( Mobile Station ) cố mùåt trong cell. MS cố thïí
di àưång giûäa cấc cell vâ nố phẫi àûúåc chuín giao àïí lâm viïåc vúái mưåt BTS liïìn
kïì mâ nố hiïån àang trong vng ph sống mâ khưng lâm giấn àoẩn cåc gổi.
Hònh 1.1 àûa ra mưåt mẩng àiïån thoẩi di àưång tưí ong bao gưìm cấc trẩm
gưëc (BTS). Vng phc v ca mưåt BTS àûúåc gổi lâ cell vâ nhiïìu cell àûúåc kïët
TRÕNH QËC BẪO 6
http://www.ebooks.vdcmedia.com
húåp lẩi thânh vng phc v ca hïå thưëng.
1.2 - Cêëu trc mẩng thưng tin sưë Cellular
NSS: Network Switching Subsystem: Hïå thưëng chuín mẩch.
MSC: Mobile Service Switching Centre: Trung têm chuín mẩch cấc nghiïåp v
di àưång.
HLR: Home Location Register: Bưå ghi àõnh võ thûúâng tr.
VLR: Visitor Location Register: Bưå ghi àõnh võ tẩm tr.
AUC: Authentication Centre: Trung têm nhêån thûåc.
EIR: Equipment Indentification Register: Thanh ghi nhêån dẩng thiïët bõ.
BSS: Base Station System: Hïå thưëng trẩm gưëc.
BSC: Base Station Controller: Àâi àiïìu khiïín trẩm gưëc.
BTS: Base Transceiver Station: Trẩm thu phất gưëc.
OSS: Operation & Support Station: Hïå thưëng con khai thấc vâ bẫo dûúäng.
NMC: Network Management Centre: Trung têm quẫn l mẩng
PSTN: Public Switched Telephone Network: Mẩng àiïån thoẩi chuín mẩch
cưng cưång.
TRÕNH QËC BẪO 7
http://www.ebooks.vdcmedia.com
PLMN: Public Land Mobile Network: Mẩng di àưång mùåt àêët.
ISDN: Integrated Switched Digital Network: Mẩng sưë liïn kïët àa dõch v.
MS: Mobile Station: Trẩm di àưång.
Hïå thưëng khai thấc vâ bẫo dûúäng OSS mùåc d khưng thåc thânh phêìn
ca mẩng thưng tin di àưång nhûng nố liïn quan chùåt chệ vúái mẩng àố lâ trẩm di
àưång MS thåc ngûúâi sûã dng.
Trong mưỵi mưåt BSS cố mưåt bưå àiïìu khiïín trẩm gưëc BSC àiïìu khiïín mưåt
nhốm BTS vïì cấc chûác nùng nhû chuín giao vâ àiïìu khiïín cưng sët.
Trong mưỵi SS, mưåt trung têm chuín mẩch ca PLMN, gổi tùỉt lâ tưíng àâi
di àưång MSC phc v nhiïìu BSC hònh thânh cêëp quẫn l vng lậnh thưí gổi lâ
vng phc v MSC bao gưìm nhiïìu vng àõnh võ.
Do u cêìu quẫn l vïì nhiïìu mùåt àưëi vúái MS ca mẩng di àưång Cellular
dêỵn àïën cú súã dûä liïåu lúán. Bưå ghi àõnh võ thûúâng tr HLR chûáa cấc thưng tin vïì
thụ bao nhû cấc dõch v mâ thụ bao lûåa chổn vâ cấc thưng sưë nhêån thûåc. Võ trđ
hiïån thúâi ca MS àûúåc cêåp nhêåt qua bưå ghi àõnh võ tam tr VLR cng àûúåc
chuín àïën HLR.
Trung têm nhêån thûåc AUC cố chûác nùng cung cêëp cho HLR cấc thưng sưë
nhêån thûåc vâ cấc khoấ mêåt mậ. Mưỵi MSC cố mưåt VLR.
Khi MS di àưång vâo mưåt vng phc v MSC múái thò VLR u cêìu HLR
cung cêëp cấc sưë liïåu vïì MS nây àưìng thúâi VLR cng thưng bấo cho HLR biïët
MS nối trïn àang úã vng phc v nâo. VLR cố àêìy à cấc thưng tin àïí thiïët lêåp
cåc gổi theo u cêìu ca ngûúâi sûã dng. Mưåt MSC àùåc biïåt (gổi lâ MSC cưíng)
àûúåc PLMN giao cho chûác nùng kïët nưëi giûäa PLMN vúái cấc mẩng cưë àõnh.
1.3 - Sûå phất triïín ca hïå thưëng thưng tin Cellular
Hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång thûúng mẩi àêìu tiïn àûúåc àûa vâo dng sûã
dng bùng têìn 150 MHz tẩi Saint Louis - M vâo nùm 1946 vúái khoẫng cấch
kïnh lâ 60 KHz vâ sưë lûúång kïnh bõ hẩn chïë chó àïën 3.
TRÕNH QËC BẪO 8
http://www.ebooks.vdcmedia.com
Nùm 1948, mưåt hïå thưëng àiïån thoẩi di àưång hoân toân tûå àưång àêìu tiïn ra
àúâi úã Richmond Indiana.
Tûâ nhûäng nùm sấu mûúi kïnh thưng tin di àưång cố dẫi thưng têìn sưë 30
kHz vúái k thåt FM úã bùng têìn 450MHz àûa hiïåu sët sûã dng phưí têìn lïn gêëp
4 lêìn so vúái cëi thïë chiïën II.
Quan niïåm Cellular ra àúâi tûâ cëi nhûäng nùm bưën mûúi vúái Bell. Thay
cho mư hònh phất quẫng bấ vúái cưng sët lúán vâ ùng ten cao lâ nhûäng cell cố
diïån tđch bế cố mấy phất BTS cưng sët nhỗ. Khi cấc cell úã cấch nhau mưåt
khoẫng cấch à xa thò cố thïí sûã dng lẩi têìn sưë. Tûâ nhûäng nùm bẫy mûúi, hïå
thưëng Cellular k thåt tûúng tûå ra àúâi, têìn sưë àiïìu chïë lâ 850MHz, FM. Tûúng
ûáng lâ sẫn phêím thûúng mẩi AMPS ra àúâi nùm 1983. Àïën àêìu nhûäng nùm chđn
mûúi mưåt loẩt cấc hïå thưëng ra àúâi nhû TACS, NMTS, NAMTS,
Tuy nhiïn, do nhu cêìu phất triïín cấc hïå thưëng c khưng àấp ûáng àûúåc cấc
u cêìu ngây câng tùng do àố thưng tin di àưång thïë hïå thûá hai ra àúâi sûã dng k
thåt sưë vúái nhûäng ûu àiïím vûúåt trưåi. Hïå thưëng thưng tin di àưång Cellular thïë hïå
thûá hai cố 3 tiïu chín chđnh: GSM, IS-5, JDC.
Thïë hïå ba bùỉt àêìu tûâ nhûäng nùm sau thêåp k chđn mûúi lâ k thåt sưë vúái
CDMA vâ TDMA cẫi tiïën.
1.4 - Cấc phûúng phấp truy cêåp trong mẩng thưng tin di àưång sưë
ÚÃ giao diïån vư tuën MS vâ BTS liïn lẩc vúái nhau bùçng sống vư tuën.
Do tâi ngun vïì têìn sưë cố hẩn mâ sưë lûúång thụ bao lẩi khưng ngûâng tùng lïn
nïn ngoâi viïåc sûã dng lẩi têìn sưë, trong mưỵi cell sưë kïnh têìn sưë àûúåc dng chung
theo kiïíu trung kïë.
Hïå thưëng trung kïë vư tuën lâ hïå thưëng vư tuën cố sưë kïnh sùén sâng phc
v đt hún sưë ngûúâi dng khẫ dơ. Xûã lđ trung kïë cho phếp têët cẫ ngûúâi dng sûã
dng chung mưåt cấch trêåt tûå sưë kïnh cố hẩn vò chng ta biïët chùỉc rùçng xấc sët
mổi thụ bao cng lc cêìn kïnh lâ thêëp. Phûúng thûác àïí sûã dng chung cấc kïnh
gổi lâ àa truy nhêåp.
TRÕNH QËC BẪO 9
http://www.ebooks.vdcmedia.com
Hiïån nay, ngûúâi ta sûã dng 5 phûúng phấp truy cêåp kïnh vêåt l:
+ FDMA: Àa truy cêåp phên chia theo têìn sưë. Phc v cấc cåc gổi theo
cấc kïnh têìn sưë khấc nhau.
+ TDMA: Àa truy cêåp phên chia theo thúâi gian. Phc v cấc cåc gổi theo
cấc khe thúâi gian khấc nhau.
+ CDMA: Àa truy cêåp phên chia theo mậ. Phc v cấc cåc gổi theo cấc
chỵi mậ khấc nhau.
+ PDMA: Àa truy cêåp phên chia theo cûåc tđnh. Phc v cấc cåc gổi theo
cấc sûå phên cûåc khấc nhau ca sống vư tuën.
+ SDMA: Àa truy cêåp phên chia theo khưng gian. Phc v cấc cåc gổi
theo cấc cấc anten àõnh hûúáng bp sống hểp.
TRÕNH QËC BẪO 10
http://www.ebooks.vdcmedia.com
CHÛÚNG II
K thåt trẫi phưí
2.1 - Múã àêìu
ÚÃ cấc hïå thưëng thưng tin thưng thûúâng, àưå rưång bùng têìn lâ vêën àïì quan
têm chđnh vâ cấc hïå thưëng nây àûúåc thiïët kïë àïí sûã dng câng đt àưå rưång bùng têìn
câng tưët. Tuy nhiïn, úã hïå thưëng thưng tin trẫi phưí, àưå rưång bùng têìn ca tđn hiïåu
àûúåc múã rưång, thưng thûúâng hâng trùm lêìn trûúác khi phất. Khi chó cố mưåt ngûúâi
sûã dng trong bùng têìn SS, sûã dng bùng têìn nhû vêåy khưng hiïåu quẫ. Nhûng úã
mưi trûúâng nhiïìu ngûúâi sûã dng, hổ cố thïí sûã dng chung mưåt bùng têìn SS
(Spread Spectrum - Trẫi Phưí) vâ hïå thưëng trúã nïn sûã dng bùng têìn cố hiïåu sët
mâ vêỵn duy trò àûúåc cấc ûu àiïím ca trẫi phưí.
Tốm lẩi, mưåt hïå thưëng thưng tin sưë àûúåc coi lâ trẫi phưí nïëu:
+ Tđn hiïåu àûúåc phất chiïëm àưå rưång bùng têìn lúán hún àưå rưång bùng têìn tưëi
thiïíu cêìn thiïët.
+ Trẫi phưí àûúåc thûåc hiïån bùçng mưåt mậ àưåc lêåp vúái sưë liïåu.
Cố ba kiïíu hïå thưëng thưng tin trẫi phưí cú bẫn:
+ Trẫi phưí chỵi trûåc tiïëp (DS/SS - Direct Sequence Spread Spectrum)
+ Trẫi phưí nhẫy têìn (FH/SS - Frequency Hopping Spread Spectrum)
+ Trẫi phưí dõch thúâi gian (TH/SS - Time Hopping Spread Spectrum)
2.2 - Hïå thưëng trẫi phưí trûåc tiïëp (DS/SS)
Hïå thưëng DS/SS àẩt àûúåc trẫi phưí bùçng cấch nhên tđn hiïåu ngìn vúái tđn
hiïåu giẫ ngêỵu nhiïn. úã hïå thưëng DS/SS nhiïìu ngûúâi sûã dng cng dng chung
mưåt bùng têìn vâ phất tđn hiïåu ca hổ àưìng thúâi. Mấy thu sûã dng tđn hiïåu giẫ
ngêỵu nhiïn chđnh xấc àïí lêëy tđn hiïåu mong mën bùçng cấch giẫi trẫi phưí. Àêy lâ
TRÕNH QËC BẪO 11
http://www.ebooks.vdcmedia.com
hïå thưëng àûúåc biïët àïën nhiïìu nhêët trong cấc hïå thưëng thưng tin trẫi phưí. Chng
cố dẩng tûúng àưëi àún giẫn vò chng khưng u cêìu tđnh ưín àõnh nhanh hóåc tưëc
àưå tưíng húåp têìn sưë cao.
2.2.1. Cấc hïå thưëng DS/SS - BPSK
a/ Mấy phất DS/SS - BPSK
Ta cố thïí biïíu diïỵn cấc bẫn tin nhêån cấc giấ trõ (1 nhû sau:
trong àố bk = ( 1 lâ bit sưë liïåu thûá k vâ T lâ àưå rưång xung (tưëc àưå sưë liïåu lâ 1/T
bit/s). Tđn hiïåu b(t) àûúåc trẫi phưí bùçng tđn hiïåu PN c(t) bùçng cấch nhên hai tđn
hiïåu nây vúái nhau. Tđn hiïåu nhêån àûúåc b(t).c(t) sau àố sệ àûúåc àiïìu chïë cho sống
mang sûã dng BPSK, cho ta tđn hiïåu DS/SS - BPSK xấc àõnh theo cưng thûác:
s(t) = Ab(t).c(t)cos(2
Π
f
c
t +
θ
) (2.2)
trong àố A lâ biïn àưå, fc têìn sưë sống mang, ( lâ pha ca sống mang.
Trong rêët nhiïìu ûáng dng mưåt bẫn tin bùçng mưåt chu k ca tđn hiïåu PN,
nghơa lâ T = NTc. Trong trûúâng húåp hònh 2.1 ta sûã dng N = 7.Ta cố thïí thêëy
rùçng tđch ca b(t).c(t) cng lâ mưåt tđn hiïåu cú sưë hai cố biïn àưå lâ (1, cố cng têìn
sưë vúái tđn hiïåu PN.
)1.2()kTt(b)t(b
k
Tk∑
∞
−∞=
−= Π
TRÕNH QËC BẪO 12
http://www.ebooks.vdcmedia.com
b/ Mấy thu DS/SS - BPSK
Mc àđch ca mấy thu lâ lêëy ra ra bẫn tin b(t) (sưë liïåu {bi} tûâ tđn hiïåu thu
àûúåc bao gưìm cẫ tđn hiïåu àûúåc phất cưång vúái tẩp êm). Do tưìn tẩi trïỵ truìn lan (
nïn tđn hiïåu thu àûúåc lâ:
s(t -
τ
) = Ab(t -
τ
).c(t -
τ
)cos[2
Π
f
c
(t -
τ
) +
θ
'
] + n(t) (2.3)
trong àố n(t) lâ tẩp êm ca kïnh vâ àêìu vâo mấy thu. Àïí mư tẫ lẩi quấ trònh khưi
phc lẩi bẫn tin ta giẫ thiïët khưng cố tẩp êm. Trûúác hïët tđn hiïåu àûúåc giẫi trẫi
phưí àïí àûa tûâ bùng têìn rưång vïì bùng têìn hểp sau àố nố àûúåc giẫi àiïìu chïë àïí
nhêån àûúåc tđn hiïåu bùng gưëc. Àïí giẫi trẫi phưí, tđn hiïåu thu àûúåc nhên vúái tđn hiïåu
(àưìng bưå) PN(t - () àûúåc tẩo ra úã mấy thu. Ta àûúåc:
w(t) = Ab(t -
τ
)c
2
(t -
τ
)cos(2
Π
f
c
t+
θ
'
) = Ab(t -
τ
)cos(2
Π
f
c
+
θ
'
) (2.4)
TRÕNH QËC BẪO 13
http://www.ebooks.vdcmedia.com
Vò c(t) = (1 trong àố (' = ( - 2(fc( . Tđn hiïåu nhêån àûúåc lâ mưåt tđn hiïåu
bùng hểp vúái àưå rưång bùng têìn lâ 2/T. Àïí giẫi àiïìu chïë ta giẫ thiïët rùçng mấy thu
biïët àûúåc pha (' vâ têìn sưë fc cng nhû àiïím khúãi àêìu ca tûâng bit. Mưåt bưå giẫi
àiïìu chïë bao gưìm mưåt bưå tûúng quan, ài sau lâ mưåt thiết bõ àấnh giấ ngûúäng. Àïí
tấch ra bit sưë liïåu thûá i, bưå tûúng quan phẫi tđnh toấn
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét