Ứng dụng các DSP khả năng trình trong 3G

Lịch sử hình thành phát triển của các hệ thống thông tin di động

Người thực hiện: Nguyễn Trung Hiếu

học viện công nghệ bưu chính viễn thông

Tổng Quan về thông tin

di động 3G

Lịch sử phát triển của các hệ thống thông tin

di động

Dịch vụ ĐTDĐ

KiÕn tróc m¹ng trong 3GPP ph¸t hµnh 1999

ứng dụng DSP khả trình

trong máy cầm tay hai chế

độ

 So s¸nh mét sè tiªu chuÈn v« tuyÕn cña

Mô tả chức năng của hệ thống hai chế độ

Phân hệ 2G

L3 L2 L1 2G DBB cụ thể 2G ABB cụ thể 2G RF cụ thể

Phân hệ 3G

L3 L2 L1 3G DBB cụ thể 3G ABB cụ thể 3G RF cụ thể

Hai hệ thống con này được làm hoạt động

chia sẻ tài nguyên DSP và HW

Phân hệ ứng dụng

Thoại, Hình ảnh

Fax Nhắn tin Gói số liệu

Phân hệ bảo dưỡng

Micro, tai nghe, màn hình, bàn phím, chụp ảnh thẻ SIM, pin, bảo mật

Phân hệ lập thời gian biểu

WinCE, Symbian, PalmOS

Lập thời gian biểu

Quản lý cấu hình

Quản lý công suất

Sắp xếp tổ chức

Đồng bộ mức thấp, Đồng bộ mức cao cho chuyển giao liên mạng

Sắ

p xếp tổ ch

ức Sắp xế

p tổ

chức

chøc n¨ng xö lý ë líp vËt lý cña DSP

 Kiến trúc tập trung và phân tán

 Phương pháp bộ đồng xử lý

Các phương pháp thiết kế phần cứng

 Kiến trúc tập trung: một bộ phận phần cứng có

thể được lập trình cho nhiều hơn một modem CDMA, các tài nguyên có thể chia sẻ cho các chức năng khác nhau.

* Ưu điểm: Yêu cầu tài nguyên nhỏ hơn.

 Kiến trúc phân tán: ít liên quan tới việc chia sẻ

tài nguyên, mỗi khối chức năng là riêng biệt

và tương đối độc lập.

* Ưu điểm:

 Dễ điều khiển, quản lý trong cả phần cứng và

phần mềm do có sự phân chia riêng biệt.

 Yêu cầu tốc độ đồng hồ thấp hơn, tiêu thụ công

suất nhỏ hơn một kiến trúc tập trung.

* Nhược điểm: Yêu cầu tài nguyên lớn hơn.

Khi thiết kế hệ thống kết hợp cả hai kiểu kiến trúc tập trung và phân tán để tận dụng được ưu điểm của cả hai phương pháp.

 Ưu điểm:

 Nâng cao khả năng tính toán của kiến trúc.

 Cung cấp chương trình phần mềm và khả năng

nâng cấp cần thiết để đáp ứng sự phát triển

của tiêu chuẩn.

 Cung cấp sự phân biệt dịch vụ.

 Đơn giản hóa xử lý mẫu ban đầu và tích hợp

sau cùng

phương pháp bộ đồng xử lý

TCC: DSP khởi tạo nhiệm vụ trên bộ đồng

xử lý, hoàn thành theo trật tự sau khoảng vài chu kỳ

xử lý, sẽ chạy trong nhiều chu kỳ lệnh trước khi nó cần nhiều sự tương tác hơn với DSP

phương pháp bộ đồng xử lý

Bộ đồng xử lý kết hợp chặt (TCC)

Bộ đồng xử lý kết hợp lỏng (LCC)

Vai trò của DSP trong 2G và hai chế độ

• Trong 2G:

–Chi phí hiệu quả

–Phân tách HW và SW, giúp phát triển độc lập HW và SW Dẫn đến dễ cải tiến, nâng cấp

• Sử dụng bộ nhớ hiệu quả

• Quản lý công suất hiệu quả

• Quản lý luồng bít

• Cơ chế tái đồng bộ

• Sự cải tiến trong tương lai

C¸c DSP kh¶ tr×nh cho c¸c modem tr¹m gèc 3G

Thảo luận kiến trúc dựa trên TMS320C64x của TI làm DSP lõi, và sử dụng 3 bộ đồng xử

lý mềm dẻo:

 Bộ đồng xử lý tương quan cho phần CDMA.

 Bộ đồng xử lý giải mã Turbo cho các dịch vụ số

liệu.

 Bộ đồng xử lý giải mã Viterbi cho các dịch vụ

thoại.

Nội dung

Xö lý b¨ng tÇn gèc CDMA c¬ b¶n

Các giải pháp Bộ đồng xử lý mềm dẻo

• Bộ đồng xử lý giải mã Viterbi

• Bộ đồng xử lý giải mã Turbo

• Bộ đồng xử lý tương quan

Bộ đồng xử lý giải mã Viterbi

Bộ đồng xử lý giải mã Turbo

Bộ đồng xử lý tương quan

Sö dông DSP kh¶ tr×nh trong xö lý dµn anten

Bé t¹o bóp sãng tuyÕn tÝnh t¹i bé thu

BiÕt do thu ®­îc, hay

do ­íc tÝnh tõ ®Çu vµo cña mét CODEC hoÆc b»ng c¸ch sö dông c¸c thuéc tÝnh cña SOI

 Giá trị trọng số thu w tối ưu

 Hàm lỗi trung bình bình phương chuẩn NMSE

 Tỷ số tín hiệu trên tạp âm nhiễu SINR

Bé xö lý chung cho mét bé t¹o tóp sãng mê

 Mô hình kênh MIMO

 Dung lượng kênh truyền thông MIMO

 Ước tính tuyến tính tín hiệu mong muốn

• Các DSP khả trình được ứng dụng rộng rãi trong các

• Các DSP khả trình ngày càng được cải tiến để đáp ứng các tiêu chuẩn của hệ thống 3G Cung cấp khả năng

xử lý thông tin, tính mềm dẻo, và cung cấp các dịch

vụ đa phương tiện.

• Hướng tiếp theo của đề tài:

 Nghiên cứu ứng dụng của DSP trong SDR.

 Mô phỏng một số ứng dụng của DSP.

Kết luận

• TMS320C64

Phô lôc

B¶ng m¹ch DSP øng dông trong m«

h×nh MIMO cña Smart Anten