Tổng quan mạng truy nhập vô tuyến WCDMA ( WCDMA RAN) pptx

Dịch vụ khác biệt, công nghệ khác biệtTDMA IS-136 PDC 2G 1990s Digital Phát triển theo công nghệ 3G IMT-2000 UMTS WCDMA cdma 2000 Phát triển theo nhu cầu của khách hàng SCDMA TD-3G cun

Tổng quan mạng truy nhập vô

tuyến WCDMA (WCDMA RAN)

Nội dung

1. Tổng quan về 3G

2. Nguyên tắc cơ bản của CDMA

3. Đặc trưng cơ bản của WCDMA

Dịch vụ khác biệt, công nghệ khác biệt

TDMA IS-136 PDC

2G 1990s Digital

Phát triển theo công nghệ

3G IMT-2000

UMTS WCDMA

cdma 2000

Phát triển theo nhu cầu của khách hàng

SCDMA

TD-3G cung cấp các dịch vụ tồng hợp cho cả nhà cung cấp mạng và các thuê bao

Tiến trình phát triển của 3G

 Được thương mại hóa vào khoảng năm 2000

 Băng tần làm việc: khoảng 2000MHz

 Tốc độ tối đa của dịch vụ: 2000Kbps

Mục tiêu của 3G

3G phát triển hướng tới những mục tiêu sau:

 Băng tần chuẩn toàn cầu và vùng phủ liên tục trên toàn cầu

 Hiệu quả cao trong việc sử dụng dải phổ

 Chất lượng dịch vụ cao ,đảm bảo độ tin cậy và bảo mật

 Dễ dàng chuyển đổi từ 2G lên 3G, tương thích với 2G

 Cung cấp dịch vụ đa phương tiện với các tốc độ:

 Môi trường dịch chuyển với tốc độ cao: 144kbps

 Môi trường dịch chuyển với tốc độ thấp: 384kbps

 Môi trường tĩnh: 2Mbps

FDD WLL

Những băng tần sử dụng cho WCDMA

 Kênh tần số ＝ tần số trung tâm×5, đối với băng tần chính:

 Tần số cho kênh lên ： 9612 ～ 9888

 Tần số cho kênh xuống : 10562 ～ 10838

Các phiên bản giao thức WCDMA

MBMS HSUPA

2005

CS domain change to NGN

WCDMA RTT

Node B Node B Node B Node B

1. Tổng quan về 3G

2. Nguyên tắc cơ bản của CDMA

3. Đặc trưng cơ bản của WCDMA

Đa truy nhập và công nghệ song công

 Công nghệ đa truy nhập

 Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA)

 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA)

 Đa truy nhập phân chia theo mã hóa (CDMA)

 Công nghệ song công

 Song công phân chia theo thời gian (TDD)

 Song công phân chia theo tần số (FDD)

Công nghệ đa truy nhập

Công nghệ song công

1. Tổng quan về 3G

2. Nguyên tắc cơ bản của CDMA

3. Đặc trưng cơ bản của WCDMA

Qui trình sử lý của hệ thống

WCDMA

Sourc e

Codin g

Chann el Coding

Spreading Modulation

Source Decodin g

Channel Decodin g

Despreadi ng

Mã nguồn WCDMA

 AMR (Tương thích đa tốc độ) Thoại

 Tích hợp mã hóa thoại với 8 tốc độ

thoại

 Tốc độ bit AMR có thể điều khiển bởi

RAN phụ thuộc vào tải hệ thống và

chất lượng của việc kết nối thoại

 Dịch vụ thoại video:

 H.324 được sử dụng cho dịch vụ thoại

Videois trong vùng chuyển mạch kênh.

 Bao gồm: mã hóa video, mã hóa thoại,

các giao thức dữ liệu, trộn kênh

CODEC Bit Rate

(kbps) AMR_12.2

0

12.2 (GSM EFR)

AMR_10.2

0

10.2

AMR_7.95 7.95 AMR_7.40 7.4 (TDMA

EFR) AMR_6.70 6.7 (PDC EFR) AMR_5.90 5.9

AMR_5.15 5.15

1/3 Convolutional Coding

Uncoded N bits Coded 2N+16 bits Coded 3N+24 bits

Xen kênh WCDMA

 Tác dụng

1

0100

0010

0 0 … 0 1 0 … 1 0 0 … 1 0 … 1 1 Inter-column

Mã phân kênh WCDMA

 Mã OVSP (Orthogonal Variable Spreading Factor)

 SF = chip rate / symbol rate

 High data rates → low SF code

 Low data rates → high SF code

Độ lợi sử lý

 Độ lợi sử lý

 Độ lợi sử lý khác nhau đối với từng dịch vụ

 Nếu tốc độ bít của dịch vụ cao hơn thì độ lợi sử lý nhỏ hơn, UE sẽ cần công suất cao hơn cho dịch vụ này, vì vậy vùng phủ của dịch vụ sẽ nhỏ hơn.

) rate bit

rate

chip log(

10 Gain

ocess

Mục đích của mã hóa phân kênh

 Đối với đường lên, mã phân kênh được dùng để phân loại các kênh vật lý khác nhau của một kết nối.

 Đối với đường xuống, mã phân kênh được dùng để phân loại các kết nối khác nhau trong một cell

Tương quan

Copyright © 2008 Huawei Technologies Co., Ltd All rights reserved

Sử dụng mã trực giao – Giải mã hóa

Trải phổ và giải trải phổ

1-18-8

Data after

integration

Other signal after

despreading

Correlation at a CDMA receiver

Correlation with incorrect code

Phân tích phổ của trải phổ và giải trải phổ

Spreading code

Spreading code

Signal Combination

Narrowband signal

f P(f)

Phân tích phổ của trải phổ và giải trải phổ

Max allowed interference

Eb/No Requirem ent

Powe r

Max interference caused by UE

Mục đích của mã hóa ngẫu nhiên

 Mã hóa ngẫu nhiên dùng để nhận biết các nguồn phát khác nhau

 Đối với đường xuống, mã hóa ngẫu nhiên được dùng để phân biệt các cell khác nhau

 Đối với đường lên, mã hóa ngẫu nhiên được dùng để phân biệt các UE khác nhau.

Mã ngẫu nhiên

 Mã hóa ngẫu nhiên: GOLD chuỗi.

 Có 224 mã ngẫu nhiên cho đường lên dài được dùng cho mã hóa đường lên DPCCH/DPDCH Mã hóa đường lên được chỉ định bởi các lớp phía trên.

 Đối với các kênh vật lý đường xuống, có 8192 mã ngẫu nhiên được

sử dụng.

Dữ liệu truyền đi:

Đầu vào tín hiệu số

Q Component

QPSK Waveform

1 1

-1 1

-1 1

1 -1

-1 -1

1 1 -1 1 -1 1 1 -1

Điều chế

NRZ coding

90 o

NRZ coding

) cos(

2

QPSK

Truyền sóng vô tuyến

Thu tín hiệu

Phát tín hiệu

Suy hao truyền dẫn::

Suy hao đường truyền + Fading đa đường

Time Amplitude

Truyền tín hiệu Radio

Các loại Fading

 Các loại Fading

 Fading chậm

 Fading nhanh

 Tăng độ tin cậy của thông tin

 Tâng vùng phủ và dung lượng

Phân tập

 Mã hóa kênh, đan xen Block

 Tín hiệu của người dùng được phân phối trên cả dải tần băng thông

 Phân tập không gian thu

 Phân tập không gian phát

 Phân cực ngang

 Phân cực dọc

Nguyên tắc của bộ thu RAKE

Tính toán độ trễ thời gian và công suất tín hiệu

Combiner

The combined signal

t t

Bộ thu RAKE hỗ trợ việc khắc phục Fading đa đường và nâng cao khả năng thu cua

hệ thống

Nguyên tắc của bộ thu RAKE

 Bộ thu RAKE sử dụng những lợi ích của phân tập đa đường.

 Bộ thu sử lý các tín hiệu phía thu

 Nhận dạng vị trí trễ thời gian tại mỗi tín hiệu thu được Chỉ định bộ thu tương quan (các ngón tay RAKE) cho các cao điểm đó

 Trong mỗi ngón tay RAKE, đánh dấu các pha thay đổi nhanh và giá trị biên độ của nó

 Điều chỉnh pha, xóa bỏ các giá trị ban đầu từ Fading nhanh

 Kết hợp giải điều chế và các kí hiệu điều chỉnh pha thông qua tất cả các ngón tay chủ động

 Đưa chúng tới các bộ giải mã để tiếp tục sử lý

 Quá trình sử lý này gọi là Kết hợp tỉ lệ toàn diện

 Trong tài liệu này, chúng ta đã thảo luận về các khái niệm chung của WCDMA:

 Nguyên tắc trải phổ/ giải trải phổ

 Mã hóa thoại UTRAN

 Mã hóa kênh UTRAN

 Mã hóa trải phổ UTRAN

 Mã hóa ngẫu nhiên UTRAN

 Điều chế UTRAN

 Thu phát UTRAN

Thank you

www.huawei.com