tìm hiểu và mô phỏng mã hóa kênh ở hệ thống cdma2000-1x

- nguyên lý cơ bản của hệ thống này là chia các dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu tốc độ cao vào các sóng mang khác nhau... Mạng lõi chuyển mạch kênh-CCN là mạng cung cấp dịch vụ thoại

1 Lời nói đầu

2 Tổng quan về hệ thống thông tin di động CDMA2000-1x 3.Mã hóa kênh&phát hiện,hiệu chỉnh lỗi bit CDMA2000-1x

4.Mô phỏng kỹ thuật mã hóa kênh ở CDMA2000-1x

1. Giới Thiệu Chung Về Các Phương Pháp Đa Truy Cập Trong Thông Tin Di Động

CDMA2000-1x.

1.Các phương pháp

đa truy cập

cho các băng tần cụ thể hay nói cách khác là mỗi user được cấp một đoạn tần số nhỏ và được gọi là một kênh.

của tài nguyên thông tin chia làm nhiều khung.Mỗi khung chia làm nhiều khe và ứng với mỗi khe cho phép một user làm việc.

cấp phát trong cùng thời gian và cùng tần số và được mã hóa bởi các mã gán cho mỗi users là

duy nhất

 Hiện nay có hai tiêu chuẩn đã được chấp thuận cho IMT-2000 đó là WCDMA và CDMA2000 WCDMA được phát triển lên từ GSM, trong khi CDMA2000 được phát triển lên từ IS-95

[Image information in product]

● Title Image – www.themegallery.com ● Note to customers: This image has been licensed to be used within this PowerPoint template only

You may not extract the image for any other use

2 Quá Trình Phát Triển Lên Hệ Thống CDMA2000-1x.

CDMA2000-1x CDMA2000-Mx IS-95B

IS-95A

Dung lượng tăng

CDMA2000-1x

1X-EV-DO (1X chỉ cải tiến giành cho dữ liệu) 1X-EV-DV ( 1X cải tiến cho cả dữ liệu và thoại).

Xử lý data 144kbpsCải thiện thoại

Kênh nhắn tin nhanh

Điều khiển công suất

và liên kết coherentNâng cao kỹ thuật Trong MAC&RLP

CDMA2000-1x EV-DV:

-đưa ra hệ thống thoại tương thích với chế độ thoại của CDMA 2000 1X,cho phép dùng chung kênh (giống 1X-EV-DO) cho các dịch vụ dữ liệu.

-việc phân bổ tài nguyên động cho người sử dụng dựa trên tải đưa ra.

-khung ngắn (1.25-5 ms), phân tập nhiều user.Cấp phát động về công suất và điều khiển công suất(vòng kín/vòng hở) Thiết lập cuộc gọi nhanh.

CDMA2000-1x EV-DO:

-cải thiện dung lượng thoại của

IS-95B,hỗ trợ khả năng truyền

số liệu ở tốc độ đỉnh lên tới 307,2Kbps nhưng mới chỉ cho phép tốc độ số liệu đỉnh lên tới 153,6kbps.

- nguyên lý cơ bản của hệ thống

này là chia các dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu tốc độ cao vào các sóng mang khác nhau.

3.Kiến Trúc Tổng Quát Hệ Thống Thống Thông Tin

Di Động CDMA2000-1x:

Mạng lõi chuyển mạch kênh

-CCN là mạng cung cấp dịch

vụ thoại đang tồn tại và để giao tiếp với các mạng như PSTN, PLMN và ISDN, được cấu hình để cung cấp những dịch vụ bổ sung và dịch vụ mạng cho thuê bao di động -MSC cho tổng đài hệ thống, HLR cho dịch vụ thuê bao di động, AuC cho việc mã hoá nhận thực, SMSC/VMS/FMS cho dịch vụ trên tin nhắn ngắn, thoại, fax và thư, IWF cho dịch vụ dữ liệu chuyển

mạch kênh.

Mạng lõi chuyển mạch gói

-PCN (Packet Core Network)

là một thành phần mạng cung cấp dịch vụ gói bằng cách liên kết với PSPDN và mạng

internet.

-Mạng lõi chuyển mạch gói (PCN) được cấu hình với PDSN, bộ modem cho truy nhập mạng gói, AAA cho việc nhận thực và tính cước của mạng gói, HA cho chức năng

IP di động, và router cho truy nhập mạng internet ngoài.

Mạng truy nhập vô tuyến

-RAN (Radio Acess Network) được cấu hình với những thành tố mạng để cung cấp tín hiệu và những cuộc gọi vô tuyến, vốn là những yếu tố của dịch vụ mạng thông tin di động, và

nó cũng cung cấp PCN

(Packet Core Network)

-được cấu hình với BTS cho

kết nối cuộc gọi vô tuyến của những thuê bao di động

và BSC để điều khiển BTS.

 Các Hình Thức Cấu Trúc Mạng CDMA2000-1x:

Cấu hình mạng phân phối.

BTS BTS

internet

BTS BTS

Fire wall

Home Agent AAA

Hệ thống 1 thành phố A

Hệ thống 2 thành phố B

AAA PDSN Fire wall

Home Agent

 Các Hình Thức Cấu Trúc Mạng CDMA2000-1x:

Cấu hình mạng theo vùng.

BTS BTS

Router

internet

BTS BTS BTS

Fire wall Home Agent AAA

Hệ thống 1 thành phố A

Hệ thống 2 thành phố B

Router

 Các Hình Thức Cấu Trúc Mạng CDMA2000-1x:

Cấu hình mạng tập trung.

BTS BTS

thành phố A

Router

BTS BTS

thành phố B

BTS BTS

1. Tìm Hiểu Các Kênh Vật Lý,Logic Trong CDMA2000-1x.

 Độ rộng băng tần cho mỗi kênh là vào khoảng 1.23MHz Băng tần cho CDMA2000-1x là nằm trong khoảng 824,04MHz-893,97MHz

 Kênh 1: 869,425MHz-870,635MHz/đường xuống và 825,645MHz/đường lên => 870,030MHz và 825.03 là các tần số trung tâm.

824,517MHz-1 Tìm Hiểu Các Kênh Vật Lý,Logic Trong CDMA2000-1x

Kênh tìm gọi Kênh logic

Kênh đồng bộ

Kênh thâm nhập Kênh lưu lượng

Kênh hoa tiêu

 Kênh hoa tiêu F-PICH : phát quảng bá ô/đoạn ô, được sử dụng để đánh giá công suất để bắt đầu

và chuyển giao.

 Kênh đồng bộ F-SYNC : thông tin đồng bộ và vị trí kênh tìm gọi.

 Kênh tìm gọi F-PCH : phát quảng bá tìm gọi và các bản tin từ BS đến MS.

 Kênh cơ bản F-FCH : tiếng, số liệu, điều khiển.

2 Cấu Trúc Các Kênh CDMA2000-1x Đường Xuống.

 F-FCH trong CDMA2000-1x:chức năng chính yếu của F-FCH là mang user data Ngoài ra, mục đích chính là: truyền lưu lượng thoại, tốc độ lưu lượng thấp, truyền các bit điều khiển công suất để điều khiển công suất đường lên.

2 Cấu Trúc Các Kênh CDMA2000-1x Đường Xuống.

 Một trong các nhiệm vụ của mã hoá kênh là để kiểm soát lỗi: phát hiện lỗi

và sửa lỗi.

 Ở các hệ thống thông tin di động CDMA2000-1x người ta sử dụng các dạng

mã hóa kênh khác nhau: mã khối tuyến tính (Linear Block Code), mã chập (Convolutional Code) và mã Turbo

 Các mã khối được sử dụng để phát hiện lỗi còn các mã hoá chập được sử dụng để sửa lỗi.

3 Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.

 Mã khối tuyến tính trong hệ thống thông tin di động CDMA2000-1x là dùng mã vòng CRC (Cyclic Redundance Check) để tính kiểm tra dư vòng hay để chị thị chất lượng khung ở các khung bản tin.

mã để tính toán CRC:g(x) = x12 + x11 + x10 + x9 +x8 + x4 +x +1.Đa thức tạo mã này được sử dụng cho kênh lưu lượng đường xuống tốc độ 9600bps có 12 bit chỉ thị chất lượng khung

3 Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.

 Khởi đầu tất cả các phần tử flip-flop của thanh ghi được đặt vào 0, các chuyển mạch CM1 và CM2 được đặt vào vị trí dưới và lần lượt các bit của khối thông tin 20ms được dịch vào thanh ghi để tính toán các bit chỉ thị chất lượng khung và đồng thời đưa ra ngoài bộ mã hóa khối tuyến tính Sau đó các khóa chuyển mạch CM1 và CM2 được chuyển lên vị trí trên để dịch các bit chỉ thị chất lượng ra ngoài.

khung có số bit184/ khung, sau đó nó được chèn thêm 8 bít zero/khung vào vị trí cuối để thành khung có số bít là 192 bit/khung sau đó tín hiệu được tiếp tục đưa sang bộ mã chập Dữ liệu đưa vào là các khung loại khác nhau, nhưng các khung này đều được chèn thêm 8 bit đuôi

3 Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.

 Mỗi bộ mã chập gồm một thanh ghi dịch tạo thành từ các phần tử nhớ, các đầu ra của các phần tử nhớ được cộng với nhau theo một quy luật nhất định để tạo nên các chuỗi mã, sau đó các chuỗi này được ghép xen với nhau để tạo nên chuỗi mã đầu ra, các bộ mã chập được sử dụng ở CDMA 2000-1x: bộ mã chập r=1/2,K=9, g0=[753], g1=[ 561] ,Bộ mã chập r=1/3, K=9, g0=[557], g1=[663], g2=[711] ,Bộ mã chập

r=1/4,K=9, g0=[765], g1=[671],g2=[513], g3=[473]

3 Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.

 Khối mã chập làm thay đổi tốc độ của dòng dữ liệu, với hệ số mã k/n tốc độ dòng dữ liệu mới sẽ bằng nghịch đảo hệ số mã nhân với dòng dữ liệu trước đó Khối này dùng mã hoá dữ liệu và chống lỗi, dữ liệu vào được lưu giữ trong bộ đệm có độ dài xác định Lối ra là một tổ hợp của

dữ liệu vào và các dữ liệu trong bộ đệm

luồng số đầu ra của bộ mã hóa chập sẽ tăng gấp đôi do tỷ lệ mã của bộ

mã hóa chập là là r =1/2, K = 9, g0 = [753] và g1 = [561].Vì vậy, nếu đầu vào bộ mã hóa chập tốc độ là 9.6ksps thì đầu ra sẽ đạt được tốc độ

là 19.2ksps (kilo ký hiệu trên giây)

3 Mã Hóa Kênh Ở CDMA2000-1x.