tìm hiểu hệ thống thông tin di động mc-cdma và giải pháp cải thiện dung lượng mạng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐề tài: TÌM HIỂU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG MC-CDMA VÀ GIẢI PHÁP CẢI THIỆN DUNG LƯỢNG MẠNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ...

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài:

TÌM HIỂU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG MC-CDMA VÀ GIẢI

PHÁP CẢI THIỆN DUNG LƯỢNG MẠNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA KỸ THUẬT & CÔNG NGHỆ

Nội dung đồ án

Công nghệ CDMA

Tổng quan về OFDM

Hệ thống MC-CDMA

Giải pháp cải thiện dung lượng mạng MC-CDMA

Nội

dung

Công nghệ CDMA

 CDMA là công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã

Các phương thức trải phổ

Kỹ thuật trải phổ, kỹ thuật cơ bản được dùng trong hệ thống thông tin di động 3G

Trải phổ chuỗi

trực tiếp (DSSS)

1

Trải phổ nhảy

tần (FSSS)

2

Trải phổ nhảy thời gian (THSS)

3

TRẢI PHỔ

Chuyển giao trong CDMA

 Mục đích của việc chuyển giao (HO- HandOver)

 Các loại chuyển giao: HO

Kỹ thuật OFDM

 Kỹ thuật OFDM là kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao

 Nguyên tắc: chia dòng dữ liệu tốc độ cao thành nhiều dòng dữ liệu song song tốc độ thấp hơn, mỗi dòng dữ liệu song song được điều chế bởi các sóng mang trực giao nhau

Đa sóng mang ( Multi-Carrier)

 Lợi ích chủ yếu của truyền dẫn đa sóng mang: sức chịu đựng tốt đối với kênh fading lựa chọn tần số; giảm sự phức tạp trong xử lý tín hiệu thông qua sự cân bằng trong miền tần số

 Nguyên tắc cơ bản của điều chế đa sóng mang: phân chia dòng dữ liệu tốc độ cao thành các dòng dữ liệu có tốc độ thấp hơn gọi là các luồng con ( sub-stream)

Tính trực giao

(a) Kỹ thuật đa sóng mang không chồng phổ

(b) Kỹ thuật đa sóng mang chồng phổ

Tần số Tiết kiệm băng thông

(b)

ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM

Ưu, nhược điểm của OFDM

Tăng hiệu quả sử dụng phổ.

Chịu đựng tốt fading lựa chọn tần số.

Chịu đựng tốt nhiễu xung và nhiễu xuyên kênh

kết hợp.

Dùng kỹ thuật DFT bổ sung vào chức năng điều

chế và giải điều chế => giảm sự phức tạp của hệ

thống OFDM.

Symbol OFDM bị nhiễu biên độ với một khoảng động lớn.

Nhạy với tần số offset và trượt của sóng mang hơn hệ thống đơn sóng mang.

Hệ thống MC-CDMA

 MC-CDMA (MultiCarrier CDMA) là một hệ thống đa truy nhập dựa trên sự kết hợp giữa CDMA và OFDM

 Khác với CDMA trải phổ trong miền thời gian thì MC-CDMA trải phổ trong miền tần số

 Sử dụng kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM để phát tín hiệu trên tập sóng mang phụ trực giao

.

IDFT

dk(0)

dk(0)

dk(1)

dk(KMC -1)

Luồng dữ liệu

của user thứ k

đã điều chế

S/P

t

ak0(i)

SkMC(t)

Cos(2πfct)

∑

Chèn khoảng

dự phòng ∆

Chèn khoảng

dự phòng ∆

Cos(2π0∆ft)

dk(0)

dk(KMC -1)

.

Máy phát MC-CDMA

Chèn khoảng

dự phòng ∆

Chèn khoảng

dự phòng ∆

Máy thu MC-CDMA

DFT

r'MC(t)

q = mP + p

Gk’(KMC -1)

Dk’(t)

Gk’(0)

Tín hiệu thu

rMC(t)

Cos(2πfct)

Khử khoảng

dự phòng

Khử khoảng

dự phòng

Cos[2π(P(KMC – 1) + p) ∆f’t

Cos(2π(mP + p)∆f’t)

Cos(2πp∆f’t)

LPF

LPF

LPF

Ưu, nhược điểm của kỹ thuật

MC-CDMA

 Hiệu quả sử dụng băng thông cao.

 Khả năng chống lại ảnh hưởng của fading lựa

chọn tần số tốt.

 Tính bảo mật cao.

 Giải quyết vấn đề nhiễu ISI ở hệ thống có tốc

độ dữ liệu cao trên trên các kênh đa đường.

Tồn tại những khuyết điểm của 2 kỹ thuật CDMA và OFDM.

 Nhạy với độ dịch tần số sóng mang.

 Nhạy với nhiễu pha.

 Cần quan tâm đến vấn đề nhiễu MAI.

Giải pháp cải thiện dung lượng mạng MC-CDMA

 Vì sao cần phải cải thiện dung lượng hệ thống mạng ?

 Các giải pháp:

GIẢI PHÁP

Điều khiển công suất

Hệ thống MC-CDMA

sử dụng nhiều anten

phát

Hệ thống MC-CDMA kết hợp với mã hóa space-time

Điều khiển công suất

Cơ chế điều khiển công suất:

 ĐKCS dựa vào người dùng

 ĐKCS dựa vào băng tần

Các phương pháp ĐKCS:

ĐKCS

ĐKCS bước cố định

ĐKCS thu được kế

tiếp

ĐKCS dự đoán

H ệ th ố ng MC - C D MA k ết h ợp v ới m ã

h ó a s p a c e - ti m e

H ệ th ố ng MC - C D MA k ết h ợp v ới m ã

h ó a s p a c e - ti m e

H ệ th ố ng MC - C D MA s ử d ụng nh i ề u

ante n p h át

H ệ th ố ng MC - C D MA s ử d ụng nh i ề u

ante n p h át

Kỹ thuật điều chế mã hóa space-time

cho phép tối ưu hóa cả độ lợi mã hóa lẫn

độ lợi phân tập phía phát, có khả năng

chống hiệu ứng gần xa và fading đa

đường một cách hiệu quả

Giải pháp sử dụng nhiều anten phát

và nhiều anten thu MIMO có thể tăng dung

lượng hệ thống tùy theo kích thước của

dãy anten

Kết luận

như khả năng chống nhiễu ISI, ICI rất tốt, hổ trợ nhiều user hơn trên cùng một độ rộng băng tần, làm tăng hiệu quả sử dụng băng thông, có tính khả thi và hiệu quả trong việc truyền dữ liệu tốc độ cao.

các giải pháp để cải thiện dung lượng mạng MC-CDMA.

thêm.

EM XIN CHÂN THÀNH

CẢM ƠN !