Bài giảng Công nghệ 3G WCDMA UMTS

Chia sẻ: NQ Loc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:100

0
13
lượt xem
5
download

Bài giảng Công nghệ 3G WCDMA UMTS

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng bao gồm bốn chương. Chương đầu trình bày khái quát chung về sự phát triển của các hệ thống thông tin di ñộng lên 4G, kiến trúc chung của một mạng 3G; các kiến trúc R3, R4, R5 và R6 của mạng thông tin di ñộng 3G WCDMA UMTS. Chương hai trình bầy ña truy nhập CDMA và các kỹ thuật liên quan ñược áp dụng cho WCDMA. Chương ba giới thiệu giao diện vô tuyến cả WCDMA. Chương bốn giới thiêu công nghệ ña truy nhập tốc ñộ cao HSPA.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Công nghệ 3G WCDMA UMTS

L I NÓI ð U<br /> Ngày này thông tin di ñ ng là ngành công nghi p vi n thông phát tri n nhanh<br /> nh t v i con s thuê bao ñã ñ t ñ n 3,6 t tính ñ n cu i năm 2008. Kh i ngu n t d ch<br /> v tho i ñ t ti n cho m t s ít ngư i ñi xe, ñ n nay v i s ng d ng ngày càng r ng rãi<br /> các thi t b thông tin di ñ ng th h ba, thông tin di ñ ng có th cung c p nhi u hình<br /> lo i d ch v ñòi h i t c ñ s li u cao cho ngư i s d ng k c các ch c năng camera,<br /> MP3 và PDA. V i các d ch v ñòi h i t c ñ cao ngày các tr nên ph bi n này, nhu<br /> c u 3G cũng như phát tri n nó lên 4G ngày càng tr nên c p thi t.<br /> ITU ñã ñưa ra ñ án tiêu chu n hoá h th ng thông tin di ñ ng th h ba v i tên<br /> g i IMT-2000 ñ ñ t ñư c các m c tiêu chính sau ñây:<br /> √ T c ñ truy nh p cao ñ ñ m b o các d ch v băng r ng như truy nh p internet<br /> nhanh ho c các ng d ng ña phương ti n, do yêu c u ngày càng tăng v các<br /> d ch v này.<br /> √ Linh ho t ñ ñ m b o các d ch v m i như ñánh s cá nhân toàn c u và ñi n<br /> tho i v tinh. Các tính năng này s cho phép m r ng ñáng k t m ph c a các<br /> h th ng thông tin di ñ ng.<br /> √ Tương thích v i các h th ng thông tin di ñ ng hi n có ñ ñ m b o s phát<br /> tri n liên t c c a thông tin di ñ ng .<br /> Nhi u tiêu chu n cho h th ng thông tin di ñ ng th h ba IMT-2000 ñã ñư c<br /> ñ xu t, trong ñó hai h th ng WCDMA UMTS và cdma-2000 ñã ñư c ITU ch p<br /> thu n và ñã ñư c ñưa vào ho t ñ ng. Các h th ng này ñ u s d ng công ngh CDMA<br /> ñi u này cho phép th c hi n tiêu chu n toàn th gi i cho giao di n vô tuy n c a h<br /> th ng thông tin ñ ng th h ba.<br /> HSDPA (High Speech Downlink Packet Access: truy nh p gói ñư ng xu ng<br /> t c ñ cao) là m t m r ng c a các h th ng 3G WCDMA UMTS ñã có th cung c p<br /> t c ñ lên ñ n 10 Mbps trên ñư ng xu ng. HSDPA là m t chu n tăng cư ng c a<br /> 3GPP-3G nh m tăng dung lư ng ñư ng xu ng b ng cách thay th ñi u ch QPSK<br /> trong 3G UMTS b ng 16QAM trong HSDPA. HSDPA ho t ñ ng trên cơ s k t h p<br /> ghép kênh theo th i gian (TDM) v i ghép kênh theo mã và s d ng thích ng ñư ng<br /> truy n. Nó cũng ñưa ra m t kênh ñi u khi n riêng ñ ñ m b o t c ñ truy n d n s<br /> li u. Các k thu t tương t cũng ñư c áp d ng cho ñư ng lên trong chu n HSUPA<br /> (High Speech Uplink Packet Access). Hai công ngh truy nh p HSDPA và HSUPA<br /> ñư c g i chung là HSPA (High Speed Packet Data). ð làm cho công ngh 3GPP<br /> UTRA/UTRAN mang tính c nh tranh hơn n a (ch y u là ñ c nh tranh v i các công<br /> ngh m i c a 3GPP2 và WiMAX), 3GPP quy t ñ nh phát tri n E-UTRA và EUTRAN (E: Elvolved ký hi u cho phát tri n) còn ñư c g i là siêu 3G (Super-3G) hay<br /> LTE (Long Term Evolution) mà th c ch t là giai ño n ñ u 4G. Công vi c phát tri n s<br /> ti n hành trong 10 năm và sau ñó như là s phát tri n dài h n (LTE: Long Term<br /> Evolution) c a công ngh truy nh p vô tuy n 3GPP. Trong giai ño n này t c ñ s li u<br /> ñ t ñư c 30-100Mbps v i băng thông 20MHz. Ti p sau LTE, IMT-Adv (IMT tiên<br /> ti n) s ñư c phát tri n, ñây s là th i kỳ phát tri n c a 4G v i t c ñ t 100 ñ n 1000<br /> Mbps và băng thông 100MHz. Hình L.1 cho th y vi n c nh c a thông tin di ñ ng 4G<br /> v kh năng ñáp ng t c ñ chuy n ñ ng và và t c ñ truy n s li u.<br /> TS. Nguy n Ph m Anh Dũng<br /> <br /> 1<br /> <br /> B3G: Broad Band 3G: 3G băng r ng<br /> WLAN: Wirless Local Area Network: M ng n i vùng không dây<br /> BWA: Broad Band Wirless Access: truy nh p không dây băng r ng<br /> Hình L.1. Vi n c nh thông tin di ñ ng 4G theo kh năng h tr t c ñ chuy n<br /> ñ ng và t c ñ truy n s li u<br /> Hi n nay tai Vi t Nam băng t n I dành cho WCDMA ñã ñư c chia là b n khe<br /> và ñư c c p phát cho b n nhà khai thác: Viettel, VMS, GPC, EVN+HT. Trong các<br /> năm t i 3GWCDMA UMTS s ñư c tri n khai trên băng t n này.<br /> Bài gi ng “Gi i thi u công ngh 3G WCDMA UMTS” nh m cung c p các khái<br /> ni m cơ b n v công ngh 3G WCDMA UMTS cho các cán b T ng Công ty Vi n<br /> Thông Quân ð i (Viettel).<br /> Bài gi ng bao g m b n chương. Chương ñ u trình bày khái quát chung v s<br /> phát tri n c a các h th ng thông tin di ñ ng lên 4G, ki n trúc chung c a m t m ng<br /> 3G; các ki n trúc R3, R4, R5 và R6 c a m ng thông tin di ñ ng 3G WCDMA UMTS.<br /> Chương hai trình b y ña truy nh p CDMA và các k thu t liên quan ñư c áp d ng cho<br /> WCDMA. Chương ba gi i thi u giao di n vô tuy n c WCDMA. Chương b n gi i<br /> thiêu công ngh ña truy nh p t c ñ cao HSPA<br /> Các chương c a tài li u này ñ u ñư c k t c u theo modul ñ h c viên d h c<br /> h c. M i chương ñ u có ph n gi i thi u chung, n i dung và t ng k t.<br /> <br /> Hà ðông ngày 12 tháng 6 năm 2009<br /> Tác gi<br /> <br /> TS. Nguy n Ph m Anh Dũng<br /> <br /> 2<br /> <br /> M CL C<br /> Chương 1 T NG QUAN M NG 3G WCDMA UMTS ................................................ 5<br /> 1.1. GI I THI U CHUNG ......................................................................................... 5<br /> 1.2. L TRÌNH PHÁT TRI N THÔNG TIN DI ð NG LÊN 4G ........................... 5<br /> 1.3. KI N TRÚC CHUNG C A M T H TH NG THÔNG TIN DI ð NG 3G .. 7<br /> 1.4. CHUY N M CH KÊNH (CS), CHUY N M CH GÓI (PS), D CH V<br /> CHUY N M CH KÊNH VÀ D CH V CHUY N M CH GÓI. .......................... 8<br /> 1.5. CÁC LO I LƯU LƯ NG VÀ D CH V ðƯ C 3GWCDMA UMTS H<br /> TR ........................................................................................................................... 11<br /> 1.6. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R3 .............................................................. 12<br /> 1.7. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R4 .............................................................. 19<br /> 1.8. KI N TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 và R6 ................................................... 21<br /> 1.9. CHI N LƯ C D CH CHUY N T GSM SANG UMTS .............................. 23<br /> 1.10. C U HÌNH ð A LÝ C A H TH NG THÔNG TIN DI ð NG 3G .......... 26<br /> 1.11. T NG K T...................................................................................................... 29<br /> Chương 2 CÔNG NGH ðA TRUY NH P C A WCDMA ..................................... 30<br /> 2.1. GI I THI U CHUNG ....................................................................................... 30<br /> 2.2. TR I PH VÀ ðA TRUY NH P PHÂN CHIA THEO MÃ .......................... 30<br /> 2.3. ðI U KHI N CÔNG SU T ............................................................................. 34<br /> 2.4. CHUY N GIAO TRONG H TH NG CDMA............................................... 34<br /> 2.5. MÁY THU PHÂN T P ðA ðƯ NG HAY MÁY THU RAKE ..................... 36<br /> 2.6. CÁC MÃ TR I PH S D NG TRONG WCDMA ...................................... 37<br /> 2.7. TR I PH VÀ ðI U CH ðƯ NG LÊN ...................................................... 39<br /> 2.8. TR I PH VÀ ðI U CH ðƯ NG XU NG................................................ 41<br /> 2.9. T NG K T........................................................................................................ 44<br /> Chương 3 GIAO DI N VÔ TUY N C A WCDMA UMTS ..................................... 45<br /> 3.1. GI I THI U CHUNG ....................................................................................... 45<br /> 3.2. M ð U ........................................................................................................... 45<br /> 3.3. KI N TRÚC NGĂN X P GIAO TH C C A GIAO DI N VÔ TUY N<br /> WCDMA/FDD.......................................................................................................... 46<br /> 3.4. CÁC THÔNG S L P V T LÝ VÀ QUY HO CH T N S ....................... 48<br /> 3.5. CÁC KÊNH C A WCDMA ............................................................................. 51<br /> 3.6. C U TRÚC KÊNH V T LÝ RIÊNG .............................................................. 59<br /> 3.7. SƠ ð T NG QUÁT MÁY PHÁT VÀ MÁY THU WCDMA ...................... 60<br /> 3.8. PHÂN T P PHÁT............................................................................................. 61<br /> 3.9. ðI U KHI N CÔNG SU T TRONG WCDMA ............................................. 63<br /> 3.10. CÁC KI U CHUY N GIAO VÀ CÁC S KI N BÁO CÁO TRONG<br /> WCDMA ................................................................................................................... 66<br /> 3.11. CÁC THÔNG S MÁY THU VÀ PHÁT VÔ TUY N C A UE ................. 68<br /> 3.12. AMR CODEC CHO W-CDMA ...................................................................... 68<br /> 3.13. T NG K T...................................................................................................... 69<br /> Chương 4 TRUY NH P GÓI T C ð CAO (HSPA) ................................................ 70<br /> TS. Nguy n Ph m Anh Dũng<br /> <br /> 3<br /> <br /> 4.1. GI I THI U CHUNG ....................................................................................... 70<br /> 4.2. T NG QUAN TRUY NH P GÓI T C ð CAO (HSPA)............................. 70<br /> 4.3. KI N TRÚC NGĂN X P GIAO TH C GIAO DI N VÔ TUY N HSPA<br /> CHO S LI U NGƯ I S D NG ......................................................................... 71<br /> 4.4. TRUY NH P GÓI T C ð CAO ðƯ NG XU NG (HSDPA) ................... 73<br /> 4.5. TRUY NH P GÓI T C ð CAO ðƯ NG LÊN (HSUPA) .......................... 84<br /> 4.6. CHUY N GIAO TRONG HSDPA ................................................................... 90<br /> 4.7. T NG K T........................................................................................................ 93<br /> Thu t ng và vi t t t...................................................................................................... 95<br /> Tài li u tham kh o…………………………………………………………………..100<br /> <br /> TS. Nguy n Ph m Anh Dũng<br /> <br /> 4<br /> <br /> Chương 1<br /> T NG QUAN M NG 3G WCDMA UMTS<br /> 1.1. GI I THI U CHUNG<br /> 1.1.1. M c ñích chương<br /> • Hi u l trình phát tri n thông tin di ñ ng lên 4G<br /> • Hi u ñư c ki n trúc t ng quát c a m t m ng thông tin di ñ ng 3G.<br /> • Hi u các ki n trúc m ng 3G WCDMA UMTS: R3, R4 và R5 và chi n lư c<br /> chuy n d ch GSM lên 3G UMTS<br /> <br /> 1.1.2. Các ch ñ ñư c trình b y trong chương<br /> • L trình phát tri n các công ngh thông tin di ñ ng lên 4G<br /> • Ki n trúc chung c a m t m ng thông tin di ñ ng 3G<br /> • Các khái ni m v các d ch v chuy n m ch kênh và các d ch v chuy n m ch<br /> gói<br /> • Các lo i lưu lư ng và các lo i d ch vù mà 3G WCDMA UMTS có th h tr<br /> • Ki n trúc 3G WCDMA UMTS qua các phát hành khác nhau: R3, R4, R5 và R6<br /> • Chi n lư c chuy n d ch GSM lên 3G UMTS<br /> <br /> 1.1.3. Hư ng d n<br /> • H c k các tư li u ñư c trình b y trong chương<br /> • Tham kh o thêm các tái li u tham kh o cu i tài li u<br /> <br /> 1.2. L<br /> <br /> TRÌNH PHÁT TRI N THÔNG TIN DI ð NG LÊN 4G<br /> <br /> L trình phát tri n các công ngh thông tin di ñ ng lên 4G ñư c cho trên hình<br /> 1.1 và l trình nghiên c u phát tri n trong 3GPP ñư c cho trên hình 1.2..<br /> <br /> TS. Nguy n Ph m Anh Dũng<br /> <br /> 5<br /> <br />
Đồng bộ tài khoản