1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM
KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
Đề tài: TÌM HIỂU VÀ MÔ PHỎNG
HỆ THỐNG DS CDMA
GVHD: Nguyễn Ngô Lâm
SVTH : Lê Thị Kim Ngân

2. • I. Cơ sở thông tin di động
• II. Hệ thống thông tin di động DS CDMA
• III. Tiến trình phát triển từ 2G lên 3G
• IV. Cấu trúc mạng WCDMA
• V. Cấu trúc mạng CDMA 2000
• VI. Mô phỏng và kết quả mô phỏng
• VII. Kết luận
NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

3. • Các kỹ thuật đa truy nhập
• So sánh các kỹ thuật đa truy nhập
• Nguyên lý trải phổ
• Các phương pháp trải phổ
• Phương pháp trải phổ trực tiếp
CƠ SỞ THÔNG TIN DI ĐỘNG

4. Các kỹ thuật đa truy nhập
CƠ SỞ THÔNG TIN DI ĐỘNG (tt)

5. So sánh các kỹ thuật đa truy nhập
CƠ SỞ THÔNG TIN DI ĐỘNG (tt)
FDMA TDMA CDMA
Ưu
điểm
•Đơn giản, dễ thực hiện.
•Không cần đồng bộ user.
•Tín hiệu truyền liên tục, ít
trễ.
•Hiệu quả cao.
•Linh hoạt trong
việc thay đổi
kênh.
•Không nhiễu
xuyên kênh.
•Chịu được nhiễu
và méo
•Bảo mật tiếng nói
cao.
•Mật độ phổ công
suất thấp.
Nhược
điểm
•Thiếu linh hoạt.
•Hiệu quả sử dụng băng
tần thấp.
•Dễ bị nhiễu xuyên kênh.
•Chi phí trạm gốc quá cao.
•Phần cứng phức
tạp.
•Công suất phát
trạm mặt đất cao.
 Cần đồng bộ
khe và khung.
•Mã hóa và giải
mã phức tạp.
•Xử lý phần cứng
phức tạp.
•Đồng bộ mã PN
khó.

6. Nguyên lý trải phổ
CƠ SỞ THÔNG TIN DI ĐỘNG (tt)

7. CƠ SỞ THÔNG TIN DI ĐỘNG (tt)
Các phương pháp trải phổ
• Phương pháp trải phổ trực tiếp
• Phương pháp trải phổ nhảy tần
• Phương pháp trải phổ nhảy thời gian
• Phương pháp kết hợp giữa trải phổ trực tiếp
và trải phổ nhảy tần

8. CƠ SỞ THÔNG TIN DI ĐỘNG (tt)
Phương pháp trải phổ trực tiếp
Điều chế
Dữ liệu vào b(t)
Trảiphổ
Chuổi PN
t
f
E
E
f
c(t)
b(t)*c(t)

9. CƠ SỞ THÔNG TIN DI ĐỘNG (tt)
Phương pháp giải trải phổ
Giả sử chúng ta biết được mã chuỗi PN của bộ phát
Tín hiệu nhận
Tín hiệu sau khi giải trải phổ
Chuỗi PN
Tách sóng
E
f
E
f
T

10. HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
DS.CDMA
• Các chuỗi PN
• Hệ thống DS CDMA sử dụng BPSK
• Mô hình hệ thống DS CDMA dùng cho nhiều
user
• Ảnh hưởng của nhiễu và fading Rayleigh

11. HỆ THỐNG TTDĐ DS.CDMA (tt)
Các chuỗi PN
• Chuỗi m
S1S1 S2S2 S3S3 Sm-1
Sm-1 Sm
Sm
G0 G1 G2 G3 Gm-1 Gm
out
x0
x1
x2
x3
xm-1
xm
• Đa thức sinh: G(x) = gmxm
+ gm-1xm-1
+ g1x1
+ g0

12. HỆ THỐNG TTDĐ DS.CDMA (tt)
Các chuỗi PN
• Đặc tính tương quan chéo của chuỗi m
• Đa thức sinh: G(x) = x5
+ x2
+ 1
-60 -40 -20 0 20 40 60
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Autocorrelationof am-sequencewithlength124
timeoffset
Autocorrelationfunction

13. HỆ THỐNG TTDĐ DS.CDMA (tt)
Các chuỗi PN
• Chuỗi Gold
G(u,v) = {u, v, u ⊕ v, u ⊕ Tv, u ⊕ T2
v, ….,u ⊕T (m+1)
v}
với T là chu kỳ của thanh ghi dịch
• Trong đó, chỉ có N + 2 chuỗi chu kỳ N có tính tương
quan chéo tốt tại một trong 3 giá trị: -t(m), -1, t(m)-2
với m lẻ
t(m) =
m chẵn



+
+
+
+
2/)2(
2/)1(
21
21
n
n

14. HỆ THỐNG TTDĐ DS.CDMA (tt)
Sơ đồ khối hệ thống DS-SS/BPSK
s(t) =A* b(t)*c(t)*cos(2πfct + φ)
s’(t) =A* b(t-td)*c(t-td)*cos(2πfct + φ’)+n(t)
b’(t) = ±AT/2

15. HỆ THỐNG TTDĐ DS.CDMA (tt)
Khối phát hệ thống DS-SS/BPSK gồm k user
s’(t) = ∑Ak*bk(t)*ck (t)*cos(2Пfct+Ф) + n(t)
s(t)
b1(t)
c1(t)
b2(t)
c2(t)
bk(t)
ck(t)
.
.
.
+ +
Nhiễu
Điều chế
BPSK
Điều chế
BPSK
Điều chế
BPSK
Điều chế
BPSK
Điều chế
BPSK
Điều chế
BPSK
s’(t)

16. HỆ THỐNG TTDĐ DS.CDMA (tt)
Khối thu hệ thống DS-SS/BPSK gồm k user
yk = Ak*bk+
b1’(t)
b2’(t)
bk’(t)
So
sánh
So
sánht =iT
c1(t)
t =iT
c2(t)
t =iT
ck(t)
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
s’(t)
fc
fc
fc
So
sánh
So
sánh
Tích
phân
Tích
phân
Tích
phân
y1
y2
yk
∑≠
K
kj
jjbA
∫
T
jk dttctc
0
)()(∑≠
K
kj
jjbA ∫+
T
k dttntc
0
)()(

17. HỆ THỐNG TTDĐ DS.CDMA (tt)
Ảnh hưởng của nhiễu và fading
. Ảnh hưởng của nhiễu Gaussian
. Ảnh hưởng của fading Rayleigh
. Ảnh hưởng của nhiễu MAI

18. TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ 2G LÊN
3G
Mạng GSM

19. TIẾN TRÌNH PHÁT TRIỂN TỪ 2G LÊN
3G
Mạng EDGE
Quản lý mạng

20. CẤU TRÚC MẠNG WCDMA
• Mô hình khái niệm
• Cấu trúc quản lý tài nguyên
• Cấu trúc dịch vụ
• Mô hình cấu trúc
• Các kênh mạng

21. CẤU TRÚC MẠNG WCDMA
Mô hình cấu trúc

22. CẤU TRÚC MẠNG WCDMA
Cấu trúc kênh
• Các kênh logic
– Nhóm kênh điều khiển
– Nhóm kênh lưu lượng
• Các kênh truyền dẫn
– Nhóm kênh truyền dẫn chung
– Nhóm kênh truyền dẫn dành riêng
• Các kênh vật lý
– Nhóm kênh vật lý đường lên
– Nhóm kênh vật lý đường xuống

23. CẤU TRÚC MẠNG CDMA 2000
BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
BTS
BSC
BSC
SMC-SCSMC-SC HLRHLR
MSC
Mạng
điện thoại
công cộng
… ……… ……
Bộ định
tuyến
Tường lửa
PDSN
AAA
Máy chủ thường trú
… ……… ……
Bộ định
tuyến
Internet
Mạng dữ
liệu công
cộng/riêng
MSC
BTS
BSC
… ……… ……
Bộ định
tuyến

24. CẤU TRÚC MẠNG CDMA 2000 (tt)
Lớp báo
hiệu kênh
IS-95
Lớp báo hiệu
lớp cao
CDMA-2000
Lớp báo
hiệu lớp
cao khác
Dịch vụ
số liệu
gói
Các dịch
vụ tiếng
Dịch vụ
số liệu
mạch
Lớp 2
báo hiệu
IS-95
Lớp 2 báo
hiệu CDMA
2000
Lớp 2
báo hiệu
khác
Lớp 2 số
liệu
gói
Lớp 2 rỗng Lớp 2 số
liệu kênh
PLICF cho trường hợp MAC1
PLICF cho trường hợp MAC2
(chẳng hạn: dịch vụ số liệu gói
hoặc kênh)
PLICF đặc thù cho trường hợp
MAC1
PLICF đặc thù cho trường hợp
MAC1
Lớp con QoS và ghép kênh PLICF
Lớp vật lý CDMA-2000
Các
lớp
cao
Các lớp
cao
OSI(3-7)
Lớp 2
OSI
Các
lớp
đoạn
nối
MAC
Lớp 1 OSI lớp vật lý
Cấu trúc các lớp của CDMA 2000

25. CẤU TRÚC MẠNG CDMA 2000
Các kênh lớp vật lý
Trạm
gốc
Thuê
bao
di
động
Hoa tiêu bổ trợ riêng (F-DAPICH)
Kênh ấn định chung (F-CACH)
Hoa tiêu (F-PICH)
Tìm gọi (F-PCH)
Đồng bộ (F-SYNC)
Cơ sở (F-FCH)
Bổ xung (F-SCH)
Tìm gọi nhanh (F-QPCH)
Mã bổ xung (F-SCCH)
Quảng bá (F-BCH)
Điều khiển CS chung (F-CPCCH)
Hoa tiêu phân tập phát (F-TDPICH)
Hoa tiêu PTphát bổ trợ(F-ATDPICH)
Điều khiển chung (F-CCCH)
Điều khiển riêng (F-DCCH)
Trạm
gốc
Thuê
bao di
động
Hoa tiêu (F-PICH)
Cơ sở (R-FCH)
Bổ xung (R-SCH)
Mã bổ xung (R-SCCH)
Điều khiển chung (R-CCCH)
Truy nhập (R-ACH)
Điều khiển riêng (R-DCCH)
Truy nhập mở rộng (R-EACH)

26. CẤU TRÚC MẠNG CDMA 2000
Các kênh đường xuống
Kênh CDMA đường
xuống đối với tốc độ trải
phổ 1 và 3 (SR1 và SR3)
Kênh CDMA đường
xuống đối với tốc độ trải
phổ 1 và 3 (SR1 và SR3)
Kênh ấn
định chung
Kênh ấn
định chung
Kênh điều khiển
công suất chung
Kênh điều khiển
công suất chung
Kênh
hoa tiêu
Kênh
hoa tiêu
Kênh điều
khiển chung
Kênh điều
khiển chung
Kênh
đồng bộ
Kênh
đồng bộ
Kênh lưu
lượng
Kênh lưu
lượng
Kênh
quảng bá
Kênh
quảng bá
Kênh tìm
gọi SR1
Kênh tìm
gọi SR1
Kênh tìm
gọi nhanh
Kênh tìm
gọi nhanh
Kênh hoa tiêu
đường xuống
Kênh hoa tiêu
đường xuống
Kênh hoa tiêu
phân tập phát
Kênh hoa tiêu
phân tập phát
Kênh hoa
tiêu phụ
Kênh hoa
tiêu phụ
Kênh hoa tiêu
phân tập phát phụ
Kênh hoa tiêu
phân tập phát phụ
0-1 kênh điều khiển
dành riêng
0-1 kênh điều khiển
dành riêng
0-1kênh
cơ bản
0-1kênh
cơ bản
Kênh con điều
khiển công suất
Kênh con điều
khiển công suất
0-7 các kênh mã bổ
sung (RC1,2)
0-7 các kênh mã bổ
sung (RC1,2)
0-2 các kênh mã bổ
sung (RC3,9)
0-2 các kênh mã bổ
sung (RC3,9)

27. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Lưu đồ chương trình
Bắt đầu
Tạo chuổi m
cho user i
Chọn
No
Trải phổ
Yes
Tạo chuổi Gold
cho user i
Tạo tín hiệu vào
cho user i
Tạo sóng
mang
Điều chế BPSK
cho useri
Cộng các user

28. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Lưu đồ chương trình (tt)
Tách sóng
Vẽ đường BER Vẽ nhiễu MAI
Kết thúc
Giải trải phổ
Giải điều chếKênh truyền
- Không nhiễu
- Có nhiễu Gaussian
- Nhiễu Gaussian và
Rayleigh fadinh

29. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Giao diện gui 1

30. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Giao diện gui 2

31. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Trải phổ cho uesr 1

32. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Phổ của t/h trải phổ cho uesr 1

33. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Điều chế BPSK cho user 1

34. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Phổ của t/h điều chế BPSK cho user 1

35. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Tín hiệu tổng hợp qua
kênh truyền có nhiễu Gauusian

36. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Tín hiệu tổng hợp qua kênh truyền
có nhiễu Gauusian và fadinh Rayleigh

37. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Tín hiệu sau giải điều chế BPSK và giải trải
phổ

38. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Tín hiệu sau giải trải phổ và tách sóng

39. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Ảnh hưởng của nhiễu MAI

40. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
Vẽ đường BER của tín hiệu

41. KẾT LUẬN
• Kết luận
• Định hướng phát triển