đề cương thu phát vô tuyến

Chương 1: Tổng quan thu phát vô tuyến Nắm được khái niệm vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm Hiểu được kiến trúc tổng quát máy thu phát vô tuyến Hiểu được các vấn đề số hoá hệ thống máy thu phát vô tuyến và hệ thống máy thu phát vô tuyến dựa trên định nghĩa băng phần mềm (SDR) Hiểu các cách thức kinh doanh mới của các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) đối với các BTS và các máy cầm tay trong các hệ thống thông tin di động Hiểu được thiết kế tách riêng giữa phần vô tuyến và phần băng gốc trong các BTS và cách triển khai BTS kiểu khách sạn hóa Hiểu được ý nghĩa của máy cầm tay đa chế độ

Trang 1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

KHOA VIỄN THÔNG 1

*****

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC (Phương pháp đào tạo theo tín chỉ)

THU PHÁT VÔ TUYẾN

(02 TÍN CHỈ)

Biên soạn

TS NGUYỄN PHẠM ANH DŨNG

Hà Nội - 2012

Trang 2

KHOA VIỄN THÔNG ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN

BỘ MÔN: VÔ TUYẾN THU PHÁT VÔ TUYẾN

1 Thông tin về giảng viên

1.1 Giảng viên 1:

Họ và tên: Nguyễn Phạm Anh Dũng

Chức danh, học hàm, học vị: Tiến sĩ

Địa chỉ liên hệ: Khoa Viễn thông 1 - Học viện Công nghệ BC-VT

Km 10, Nguyễn Trãi, Hà Đông, Hà Nội Điện thoại: 090-406-6196 Email:

Các hướng nghiên cứu chính:

1.2 Giảng viên 2:

Họ và tên: Các giảng viên Bộ môn Vô tuyến

Chức danh, học hàm, học vị:

Địa chỉ liên hệ: Khoa Viễn thông 1 - Học viện Công nghệ BC-VT

Km 10, Nguyễn Trãi, Hà Đông, Hà Nội Điện thoại: Email:

Các hướng nghiên cứu chính:

2 Thông tin chung về môn học

- Tên môn học: THU PHÁT VÔ TUYẾN

- Tên tiếng Anh:

- Mã môn học: TEL1416

- Số tín chỉ (TC): 02

- Môn học : Tự chọn

- Các môn học tiên quyết:

- Môn học trước: ELE1320, TEL1421, TEL1407

- Môn học song hành:

- Các yêu cầu đối với môn học:

Phòng học lý thuyết: có projector và máy tính

Phòng thực hành:

- Giờ tín chỉ:

+ Lý thuyết: 24 tiết

+ Chữa bài tập/thảo luận: 6 tiết

Trang 3

+ Thí nghiệm, thực hành:

+ Tự học:

- Khoa/Bộ môn phụ trách môn học:

+ Khoa Viễn thông 1 - Học viện Công nghệ BC-VT

+ Bộ môn Vô tuyến

3 Mục tiêu môn học

- Kiến thức: Trang bị cho sinh viên chuyên ngành vô tuyến những kiến thức mới nhất về các kiến trúc khác nhau của một hệ thống thu phát vô tuyến, trong đó chủ yếu tập trung lên các hệ thống thu phát vô tuyến áp dụng trong các hệ thống thông tin di động

- Kỹ năng:

- Về thái độ, chuyên cần: Tham gia đầy đủ các giờ lý thuyết, bài tập, thảo luận nhóm Hoàn thanh đầy đủ các bài tập được giao

Mục tiêu chi tiết cho từng nội dung của môn học:

Mục tiêu

Nội dung

Chương 1: Tổng

quan thu phát vô

tuyến

- Nắm được khái niệm vô tuyến định nghĩa banừg phần mềm

- Hiểu được kiến trúc tổng quát máy thu phát vô tuyến

- Hiểu được các vấn đề số hoá hệ thống máy thu phát

vô tuyến và hệ thống máy thu phát vô tuyến dựa trên định nghĩa băng phần mềm (SDR)

- Hiểu các cách thức kinh doanh mới của các nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) đối với các BTS và các máy cầm tay trong các hệ thống thông tin di động

- Hiểu được thiết kế tách riêng giữa phần vô tuyến

và phần băng gốc trong các BTS và cách triển khai BTS kiểu khách sạn hóa

- Hiểu được ý nghĩa của máy cầm tay đa chế độ

Chương 2: Kiến

trúc máy thu

- Nắm đựơc các kiến trúc của các máy thu

- Nắm được thiết kế máy thu số và máy thu đa băng

- Hiểu cách đánh giá méo phi tuyến và giải pháp tuyến tính hóa máy thu

Chương 3: Kiến

trúc máy phát và

các bộ khuếch đại

- Nắm được các điểm khác nhau trong yêu

- Nắm đựơc kiến trúc tổng quát của một máy phát vô tuyến

- Nắm được các kỹ thuật tuyến tính hóa bộ khuếch đại vô tuyến

Trang 4

công suất cầu đối với

trạm gốc và máy cầm tay

- Nắm các phần tử quan trọng khi xây dựng một máy phát vô tuyến như: bộ biến đổi nâng tần vuông góc, các mạch tạo các tín hiệu vuông góc

- Nắm được vai trò tuyến tính hóa bộ khuếch đại RF nói riêng và máy phát nói chung

- Nắm được các kỹ thuật tuyến tính hóa máy phát

Chương 4: Các yêu

cầu hiệu năng và

kiến trúc máy thu

phát vô tuyến di

động 3G UMTS

- Nắm đựơc các yêu cầu vô tuyến chung của

hệ thống vô tuyến di động

- Nắm được các vấn đề chung khi thiết kế máy thu phát vô tuyến trong thông tin

di động

- Thiết kế cấu hình cho máy phát di động

- Thiết kế cấu hình vô tuyến cho máy thu di động

- Biết được các vấn đề gập phải khi thiết kế các máy thu phát đa băng và các hướng nghiên cứu cải tiến Chương 5: Kiến

trúc 3G UMTS

BTS (NodeB) và

triển khai mạng vô

tuyến

- Hiểu được kiến trúc của 3G UMTS BTS

- Hiểu được các vấn đề thiết

kế 3G UMTS BTS

- Hiểu được phương pháp triển khai trạm gốc phân bố (DBS)

- Hiểu được thiết bị 3G UMTS BTS cụ thể

các vấn đề thiết kế

máy thu phát di

động 4G LTE

- Nắm đựơc các yêu cầu hiệu năng chung của của thiết bị 4G LTE UE

- Nắm được các vấn đề chung khi thiết kế máy thu phát trong 4G LTE UE

Nắm được các vấn đề thiết

kế cần giải quyết khi thiết

kế 4G LTE UE

các vấn đề thiết kế

máy thu phát vô

tuyến 4G LTE

eNodeB

- Nắm đựơc các yêu cầu hiệu năng chung của của thiết bị 4G LTE eNodeB

- Nắm được các vấn đề chung khi thiết kế máy thu phát trong 4G LTE eNodeB

- Nắm được các vấn đề thiết kế cần giải quyết khi thiết kế 4G LTE eNodeB

Chương 8: Kiến

trúc eNodeB

- Nắm đựơc các tiêu chí chung khi thiết kế eNodeB

- Nắm kiến trúc phần cứng

và phần mềm eNodeB

- Nắm các thông số kỹ thuật của một số eNodeB điển hình

Trang 5

- Năm đựơc các vấn đề triển khai, khai thác và bảo dưỡng eNodeB

Chương 9 Hệ

thống anten phiđơ

BTS

- Nắm được các thông số chung của hệ thống anten-phi đơ

- Nắm được các vấn đề quy hoạch và thiết kế hệ thống anten-phiđơ cho một site

4 Tóm tắt nội dung môn học

Giáo trình thu phát vô tuyến nhằm cung cấp cho sinh viên chuyên ngành vô tuyến những kiến thức mới nhất về các kiến trúc khác nhau của một hệ thống thu phát vô tuyến, trong đó chủ yếu tập trung lên các hệ thống thu phát vô tuyến áp dụng trong các hệ thống thông tin di động Với mục đích cung cấp cho sinh viên các kiến thức căn bản nhưng gần với thực tiễn, giáo trình được chia hai phần chính: phần kiến thức cơ sở và phần kiến thức thực tế

5 Nội dung chi tiết môn học

Chương 1 Tổng quan thu phát vô tuyến

1.1.Giới thiệu chung

1.2 Kiến trúc tổng quát của một hệ thống thu phát vô tuyến

1.3 Số hóa đầu thu phát vô tuyến

1.4 Vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR)

1.5 Các mô hình vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR)

1.6 Kiến trúc mạng truy nhập và trạm gốc mới

1.7 Các đầu cuối đa chuẩn (MST)

1.8 Tổng kết

1.9 Câu hỏi

Chương 2 Kiến trúc máy thu

2.1 Giới thiệu chung

2.2 Mở đầu

2.3 Máy thu ngoại sai (Heterodyne)

2.4 Máy thu biến đổi trực tiếp (Zero-IF)

2.5 Thực hiện máy thu số

2.6 Thiết kế máy thu đa băng

2.7 Các vấn đề của bộ lọc song công (Duplexer)

2.8 Méo phi tuyến và tuyến tính hóa

2.9 Tổng kết

2.10 Câu hỏi

Chương 3 Kiến trúc máy phát và các bộ khuếch đại công suất

3.2 Mở đầu

Trang 6

3.3 Các điểm khác nhau trong các yêu cầu đối với trạm gốc và máy cầm tay

3.4.Kiến trúc biến đổi nâng tần tuyến tính

3.5 Kiến trúc biến đổi nâng tần đường bao không đổi

3.6 Các kỹ thuật vuông góc băng rộng

3.7 Các kỹ thuật tuyến tính hóa bộ khuếch đại

3.8 Các kỹ thuật tuyến tính hóa máy phát

3.9 Các kỹ thuật phản hồi

3.10 Tổng kết

3.11 Câu hỏi

Chương 4 Các yêu cầu hiệu năng và kiến trúc máy thu phát vô tuyến di động 3G UMTS

4.2 Các yêu cầu hiệu năng cho phần vô tuyến của máy di động

4.3 Các yêu cầu chung về thiết kế máy thu phát vô tuyến di động 3G UMTS

4.4 Xử lý tín hiệu lớp vật lý và phần vô tuyến của UE

4.5 Quy định các kênh vô tuyếnvà băng tần số

4.6 Các yêu cầu vô tuyến cho máy thu phát vô tuyến di động 3G UMTS

4.7 Các vấn đề liên quan đến thiết kế máy phát

4.8 Các vấn đề liên quan đến thiết kế máy thu

4.9 Nhiễu giữa các nhà khai thác

4.10 Các vấn đề thiết kế băng gốc máy thu

4.11 Các vấn đề thiết kế đa chế độ và đa băng

4.12 Tổng kết

4.13 Câu hỏi và bài tập

Chương 5 Kiến trúc 3G UMTS BTS (NodeB) và triển khai mạng vô tuyến

5.2 Mở đầu

5.3 Kiến trúc cơ sở của 3G UMTS BTS (NodeB)

5.4 Các chức năng băng gốc và các vấn đề thiết kế băng gốc

5.5 Kiến trúc đầu phát thu vô tuyến đa băng

5.6 Bộ khuếch đại công suất đa sóng mang

5.7 Trạm gốc phân bố (DSS) và các cấu hình mạng

5.8 Trạm gốc đa chuẩn, đa băng và công nghệ vô tuyến được định nghĩa bằng phần mềm (SDR) 5.9 Thí dụ về các đặc tính kỹ thuật và kiến trúc hệ thống của thiết bị 3G UMTS BTS

5.10 Cấu hình mạng BBU và RRU trong mạng BSS

5.11 Tổng kết

5.12 Câu hỏi

Chương 6 Các yêu cầu hiệu năng và các vấn đề thiết kế máy thu phát di động 4G LTE

6.2 Các băng tần và tổ chức kênh trong LTE

6.3 Các thuật ngữ chung

6.4 Các yêu cầu hiệu năng đối với máy phát LTE UE

6.5 Các yêu cầu hiệu năng đối với máy thu LTE UE

Trang 7

6.6 Các vấn đề chung thiết kế LTE UE

6.7 Các vấn đề thiết ké máy phát LTE

6.8 Các vấn đề thiết kế máy thu LTE

6.9 Hiệu năng điều chế của LTE UE

6.10 Tổng kết

6.11 Câu hỏi

eNodeB

7.2 Các yêu cầu vô tuyến chung đói với eNodeB

7.3 Các yêu cầu đối với máy phát eNodeB

7.4 Các yêu cầu đối với máy thu eNodeB

7.5 Hiệu năng giải điều chế eNodeB

7.6 Tổng kết

7.7 Câu hỏi

Chương 8 Kiến trúc eNodeB

8.2 Các tiêu chí thiết kế eNodeB

8.3 Kiến trúc cơ sở của eNodeB

8.4 Kiến trúc tổng quát BTS trên cơ sở SDR

8.5 Kiến trúc LTE DBS và đặc tính kỹ thuật

8.6 Đơn vị băng gốc, BBU

8.7 Đơn vị vô tuyến đặt xa, RRU hay RRH

8.8 Các cấu hình và dung lượng của DBS 3900

8.9 Đặc tả thông số kỹ thuật của RRU trong DBS 3900

8.10 Khai thác và bảo dưỡng

8.11 Các thiết bị phụ trợ

8.12 Các giải pháp triển khai DBS

8.13 Tổng kết

8.14 Câu hỏi

Chương 9 Hệ thống anten phiđơ BTS

9.2 Mở đầu

9.3 Các kiến thức cơ sở về hệ thống anten và phiđơ

9.4 Các khái niệm cơ sở và thông số anten

9.5 Các khía cạnh phân tập

9.6 Bộ khuếch đại lắp trên tháp (TMA)

9.7 Lắp đặt GSM BTS và UMTS/FDD BTS trên cùng một site

9.8 Các giải pháp cho hệ thống anten tại các site hai băng tần

9.9 Các giải pháp cho hệ thống anten tại các site ba băng tần

9.10 An ten thông minh

9.11 Hệ thống anten cho trạm gốc phân bố (DBS)

Trang 8

9.12 Tổng kết

9.13 Câu hỏi

6 Học liệu

6.1 Tài liệu đọc bắt buộc

Bài giảng: Thu phát vô tuyến, (đang biên soạn)

6.2 Tài liệu đọc thêm

1 Peter B Kenington RF and Baseband Techniques for Software Defined Radio, Artech House, 2005

2 William F Egan, Ph.D Practical RF System design, Willey Interscience, John Willey and Son, 2003

3 J.A Wepman J.R Hoffman RF and IF Digitization in Radio Receivers: Theory,

Concepts, and Examples, NTIA Report 96-328 1996

4 Receiver Design, EE144/EE245 H Miranda, 2007

5 Xiaoning Wang Linear Zero-IF Direct Conversion Receiver, Master Thesis 2006

6 Zhongping Zhang and Others Advanced Baseband Technology in Third Generation Radio Base Station, Ericssion Review No.1, 2003

7 Chris W Liu, Morten Damgaard.IP2 and IP3 Nonlinearity Specifications for

3G/WCDMA Receivers, Broadcom Corporation, 2006

8 3GPP TS 34.121 V6.0.0 (2005-03) 3rd Generation Partnership Project;Technical

Specification Group Terminals;Terminal conformance specification; transmission and reception (FDD)(Release 6)

9 Geoff Varall, Roger Belcher 3G Handset and Network Design, Willey 2003

10 Harri Holma and Antti Toskala.WCDMA for UMTS – HSPA Evolution and LTE Willey 2007

11 3GPP TS 25.101 V9.1.0 (2009-09) 3rd Generation Partnership Project; Technical

Specification Group Radio Access Network; User Equipment (UE) radio transmission and reception (FDD) (Release 9)

12 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access

Network; Base Station (BS) radio transmission and reception (FDD) (Release 9)

13 Harry Holma and Antti Toscalla LTE for UMTS OFDMA and SC-FDMA Based Radio Access, Willey 2009

14 3GPP TS 35.101 v9.4.0 (2010-06) 3rd Generation Partnership Project;Technical

Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);User Equipment (UE) radio transmission and reception

15 3GPP TS 36.104 v8.3.0 (2008-09) 3rd Generation Partnership Project;Technical

Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Base Station (BS) radio transmission and reception (Release 8)

16 Stefania Sesia, Issam Toufik and Matthew Baker LTE – The UMTS Long Term

Evolution: From Theory to Practice Willey 2009

17 Ludwigsburg UMTS Radio Network Planning Guideline Alcatel, 2001

18 Seminar on Antenna in Vietnam by Kathrein Company

19 Igor S Smic, 2007 Evolution of Mobile Base Station Architecture, Microwave Review

20 Wolfgang Koenig and others Implemetation of Multiband Frontend for a medium range base Station within the RMS Project, SDR Forum 2004

21 B Haberland and Others Sofware Defined Radio: a Promising Technology for Multi Standard Base Station, Alcatel Telecommunications Review – 2nd Quarter 2005

Trang 9

22 M.Y Cheng, Software Reconfigurable Radio, 2006

23 A Pizzinat and others Infrastructure Convergence for Fixed and Mobile Access Network, Workshop “Migration Scenarios Toward Future Access Network”, San Diego, 22/3/2009

24 Cấu trúc phần cứng WCDMA BTS3900 Huawei

25 Cấu trúc phần cứng WCDMA DBS3900 Huawei

26 Cấu trúc eNodeB DBS3900, Huawei

7 Hình thức tổ chức dạy học

7.1 Lịch trình chung

Nội dung Tổng

số tiết (giờ TC)

Hình thức tổ chức dạy học Lên lớp TN-TH Tự

học/Tự nghiên cứu

Lý thuyết

Chữa bài tập/Thảo luận Nội dung 1: Tổng quan thu phát vô tuyến 2 2 0 0 0 Nội dung 2: Kiến trúc máy thu 5 5 0 0 0 Nội dung 3: Kiến trúc máy phát và các bộ

khuếch đại công suất 5 5 0 0 0 Nội dung 4: Các yêu cầu hiệu năng và kiến

trúc máy thu phát vô tuyến di động 3G

UMTS

Nội dung 5: Kiến trúc 3G UMTS BTS

(NodeB) và triển khai mạng vô tuyến 4 4 0 0 0 Nội dung 6: : Kiểm tra giữa kỳ 2 0 2 0 0 Nội dung 7: Các yêu cầu hiệu năng và các

vấn đề thiết kế máy thu phát di động 4G

LTE

Nội dung 8: Các yêu cầu hiệu năng và các

vấn đề thiết kế máy thu phát vô tuyến

4G LTE eNodeB

Nội dung 9: Kiến trúc eNodeB 4 4 0 0 0 Nội dung 10: Hệ thống anten phiđơ BTS 4 4 0 0 0

7.2 Lịch trình tổ chức dạy học cụ thể

Tuần 1, Nội dung 1: Tổng quan thu phát vô tuyến

Trang 10

Hình thức

tổ chức

dạy học

Thời gian, địa điểm Nội dung chính

Yêu cầu sinh viên chuẩn bị

Ghi chú

Lý thuyết 2 tiết

1.1 Giới thiệu chung 1.2 Kiến trúc tổng quát của một hệ thống thu phát vô tuyến

1.3 Số hóa đầu thu phát vô tuyến 1.4 Vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR)

1.5 Các mô hình vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm (SDR)

1.6 Kiến trúc mạng truy nhập và trạm gốc mới

1.7 Các đầu cuối đa chuẩn (MST)

Đọc bài giảng chương 1

Tuần 2, Nội dung 2: Kiến trúc máy thu

Hình thức

tổ chức

dạy học

Thời gian, địa điểm

Nội dung chính Yêu cầu sinh

viên chuẩn bị

Ghi chú

2.1 Giới thiệu chung 2.2 Mở đầu

2.3 Máy thu ngoại sai (Heterodyne) 2.4 Máy thu biến đổi trực tiếp (Zero-IF)

Hình thức

tổ chức

dạy học

Ghi chú

2.5 Thực hiện máy thu số 2.6 Thiết kế máy thu đa băng 2.7 Các vấn đề của bộ lọc song công (Duplexer)

Nội dung 3: Kiến trúc máy phát và các bộ khuếch đại công suất

Hình thức

tổ chức

dạy học

Ghi chú

2.8 Méo phi tuyến và tuyến tính hóa 3.2 Mở đầu

3.3 Các điểm khác nhau trong các yêu cầu đối với trạm gốc và máy cầm tay 3.4.Kiến trúc biến đổi nâng tần tuyến tính

Đọc bài giảng chương 2,3

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	236,5 KB
File đính kèm	Thu phat vo tuyen (new).rar (31 KB)