Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu kỹ thuật chuyển giao và điều khiển công suất trong hệ thống WCDMA
MUC LUC (i09: 07777 ‹ Ầ IðlnIE¡9)1-⁄aađỖỖ 20 DIN€;Lo 8n): 9ì10:e)ii-GdŨŨŨŨ ÀẦ 20 2.2 Một số lý thuyết sử dụng thuật toán :-: .-5-22 20 2.2.1 Hệ số tái sử dụng tần số (Frequency Reuse Factor) -::-:: ¿ 20 "#58)Ìn1inn n8 22 2.2.3 Nhiễu kênh lân cận . :-::5:¿52++22++2++22+222+E22+E22E2+zEEsrcsv2 23 2.2.4 Hiệu ứng gần xa (Near-Far EEffect) .¿-2222222 2222222222122212x 24 #55iY-i8i0i8010/5 00777 Ô 26 2.2.6 Cấp độ phục vụ GoS (Grade of ServiC€) - ¿c:cc c 222E222E2EEEEzEsscee 27 2.2.7 Hiệu sử dụng kênh :-¿: ¿22222 2222232222222222223222E3222c+ 28 2.3 Thuật toán điều khiển công suất theo bước động DSSPC 29 "ÿïNN on 29 2.3.2.1 Khái niệm lợi ích độ dự trữ công suất (cửa sổ công suất) 30 2.3.2.2.Sự hoạt đỘng cỦa mạng -¿- - k2 E E2 E2 SE E25 E2 E2 2E 2xx: 31 2.3.2.4.Sự hoạt đỘng cỦa TE . L L 2E 1E 5E 51 5E 5E 5E 5E 2E E2 cn: 33 Tiêu chuẩn so sánh ST .- - 1E 5110101510515 5951010321 5123 5323 E1 51232512320 34 2.4 Phương pháp điều khiển công suất phân tán ( DPC - Distributed Power #0910 36 2.4.1 Mơ hình hệ thỐng D00 ng HT TH ng 2n 220 36 2.4.3 Thuật tốn điều khiển cơng suất phân tán ( DPC ) .- c5¿ 37 "88.(-¡ 0i 3.1 Giới thiệu ChƯƠng 3.2 TỔng quan - - - LL 00000 T011 38 G1112 12 222 3/ LG E1 1E E11 11 0 1 001000000000 210121202022 21 23222 37 3.3 Quy đường truyền vô tuyến hướng lên hệ thống WCDMA 37 3.4.1 ThOng SO AAU VAO .cccccccccsccesccscscsssccscssscsscssscsssesscssscsssesscesscsssesssseussssstsseessseees Al 3.4.2 Các công thức tính tốn ChUOng trinh [2] cccccccssscccssssssscseesesesssees 42 3.4.3 Tính tốn điều khiển cơng suất theo bước động DSSPC 22222 43 3.4.3.1 Lưu đồ thuật toán điều khiỂn - LG 1T 1T 1T 1T 121 1 51g12 32a 43 AWGN AMPS Additive White Gaussian Noise - Nhiéu Gauss trang cOng BER BPSK Bit Error Rate - Ti 16 16i bit Binary Phase Shift Keying - Khéa dich pha nhi phan BCCH Broadcast Control Channel - Kénh quảng bá điều khiển BCH Broadcast Channel - Kénh quang ba Advance Mobile Phone System - Hệ thống điện thoại di động tiên tiến BS Base Station - Tram g6c BSC Base Station Controller - BO điều khiển trạm gốc BTS Base Tranceiver Station - Tram vo tuyến gốc CCCH CDMA CCPCH Common Control Channel - Kénh diéu khién chung Code Division Multiple Access - Da truy cap phan chia theo ma Common Control Physial Channel - Kênh vật lý điều khiển chung Common Power Control Channel - Kênh điều khiển công suất chung CPCC CPCH CPICH CN Common Packet Chamnel - Kênh gói chung Common Pilot Channel - Kénh hoa tiéu chung Core Network - Mạng lõi CS CSICH CPCH Status Indication Channel - Kénh thị trạng thái cho CPCH Circuit Switch - Chuyển mạch kênh C/I Carrier to Interference Ratio - Ty sO séng mang trén nhiéu CD/CA-ICH Collision Detection/Channel Assignment- Indication Channel Kênh thị phát tranh chấp/ ấn định kênh D DCCH Dedicated Control Channel - Kênh điều khiển dành riêng il DPCCH DPCH DPC DPDCH Dedicated Physical Control Channel - Kénh diéu khién vat ly riéng Dedicated Physical Channel - Kénh vat ly riéng Distributed Power Control - Điều khiển công suất phân tán Dedicated Physical Data Channel - Kênh số liệu vật lý riêng DL Down Link - Đường xuống DTCH Dedicated Traffic Channel - Kênh lưu lượng riêng Downlink Share Channel - Kênh dùng chung đường xuống Dynamic Step-Size Power Control DSCH DSSPC Điều khiển công suất theo bước động DSSS Direct Sequence Spread Spectrum - Trải phổ chuỗi trực tiếp EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution Tốc đỘ bit tăng cường sử dụng cho nhánh tiến hoá GSM EIR Equipment Indentification Register - Thanh ghi nhận dạng thiết bị FACH FCCCH Forward Access Channel - Kênh truy nhập đường xuống Forward Common Control Channel FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum - Trải phổ nhảy tần FDD Frequency Division Duplexing Kênh điều khiển chung đường xuống FDMA Ghép kênh song công phân chia theo tần số Frequency Division Multiple Access - Da truy cập phan chia theo tan s6 FDCCH Forward Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng đường xuống FOMA Freedom of Mobile Multimedia Access- Truy nhập đa phương tiện tự GOS GSM Grade Of Service - Cấp độ phục vụ GPRS Global System for Mobile Communication Hệ thống thơng tin di động tồn cầu General Packet Radio Service Dịch vụ vơ tuyến gói chung iti HSCSD High Speed Circuit Switch Data Kỹ thuật truyền liệu chuyển mạch kênh tốc đỘ cao I ICI IMT-2000 Inter Channel Interference - Nhiễu xuyên kênh Internation Mobile Telecommunications 2000 Tiêu chuẩn viễn thông di động quốc tế ISDN Integrates Service Digital Network - Mạng số liệu đa dịch vụ IS-95 North Amarican version of the CDMA standard Một phién ban CDMA Bắc Mỹ ISI Intersymbol Interference - Nhiễu xuyên ký tự L LA LOS Location Area - Khu vực định vị ME MS MSC Line of Sight - Tuyến truyền dẫn thẳng Mobile Equipment - Thiết bị di động Mobile Station - Trạm di động MAC Mobile Switch Center - Trung tâm chuyển mạch di động Medium Access Control - Điều khiển truy nhập môi trường NAS Non Access Statum - Tầng không truy nhập OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing OPC Ghép kênh phân chia theo tần sỐ trực giao Open-loop Power Control - Điều khiển công suất vòng hở PCCH Paging Control Channel - Kênh điều khiển tìm gọi PDCP Packet Data Convergence Protocol - Giao thức hội tụ số liệu gói PLMN Pseudo Noise - Nhiễu giả ngẫu nhiên Packet Switch - Chuyển mạch gói Public Land Mobile Network - Mạng di động công cộng mặt đất PSTN Public Switched Telephone Network PN PS Mạng chuyển mạch thoại công cỘng QAM Quadrature Amplitude Modulation- Điều biên cầu phương Qos Quality of Service - Chất lượng dịch vụ IV (Q)PSK (Quadrature) Phase-Shift Keying - Khóa dịch pha (vng góc) RACH Random Access Channel - Kênh truy cập ngẫu nhiên RRM Radio Resource Management - Quản lý tài nguyên vô tuyến RLB Radio Network Control - B6 diéu khiển mạng vô tuyến Radio Link Budgets - Quy nang lượng đường truyền vô tuyến RLC Radio Link Control - Điều khiển kết nối vô tuyến SNR SCH Signal to Noise Ratio - Tỷ lệ tín hiệu nhiễu SDCCH Stand alone Dedicated Control Channel - Kênh điều khiển dành riêng TDMA Time Division Multiple Access - Da truy cap phân chia theo thỜi gian TDD Time Division Duplexing - Ghép song công phân chia thỜi gian THSS Time Hopping Spread Spectrum - Trải phổ nhảy thời gian UTRAN Universal Terrestrial Radio Access Network RNC Synchronization Channel - Kênh đồng Mạng truy cập vơ tuyến tồn cầu UMTS Universal Mobile Telecommunication System UL Hệ thống viễn thông di động toàn cầu Uplink - Đường lên VLR Visitor Location Register - BỘ định vị tạm trú WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã băng rỘng LOI MO DAU Ngày thông tin di động đóng góp vai trị vơ to lớn cuỘc sống Các loại hình dịch vụ viễn thơng phát triển đa dạng, chất lượng nâng cao cách rõ rệt đáp ứng nhu cầu ngày cao ngƯời Sở dĩ có thành phát triển không ngừng công nghệ viễn thông giới, có cơng nghệ băng rộng WCDMA Hệ thống WCDMA đời làm cho viễn thông giới bước sang kỷ nguyên Hiện nay, Việt Nam nhà cung cấp dịch vụ viễn thông bƯỚc triển khai đưa vào sử dụng hệ thống thông tin di động thứ ba này, nhằm mang lại dịch vụ tốt cho người sử dụng Một nhỮng khâu quan trọng hệ thống thông tin di động nói chung va hệ thống WCDMA nói riêng Vấn để chuyên giao điều khiển công suất nhằm hạn ché anh hưởng “Hiệu ứng gan - xa” dén chat lượng thoại, tăng dung lượng hệ thống, khả chống lại fading, Xuất phát từ tầm quan trọng nên em chọn đề tài tiểu luận “Nghiên cứu Kỹ thuật chuyền giao & Điều khiên công suất hệ thống WCDMA” Tiểu luận chia làm chương: Chương 1: “KỸ thuật chuyển giao điều khiến công suất hệ thống WCDMA” Trong chuOng tập trung sâu vào tìm hiểu ý nghĩa, nguyên lý cách phân loại chuyển giao điều khiển công suất WCDMA vi Chương 2: “Điều khiển công suất theo bước động DSSPC điều khiển cơng suất phân tán DPC” Do chƯơng giới thiệu lưu đồ thuật toán nguyên lý hai phương pháp Chương 3: “Tính tốn đưa kết quả” Đây chương quan trọng tiểu luận NỘi dung chương kiểm chứng lại lý thuyết hai thuật tốn điều khiển cơng suất DSSPC DPC Việc tính tốn vẽ đồ thị theo bước lặp giúp cho chương trình điều khiển hoạt động theo bước động, đồ thị vẽ liền nét liên tục, giá trị điều khién (SIR, Pa.) điều chỉnh liên tục đến đạt giá trị tối ưu, thông sỐ điều khiển mặc định mà người điều khiển thiết lập lại cho phù hợp với hệ thống Vil Chương WCDMA Kỹ thuật chuyển giao điều khiến công suất Chương1 l1 KỸ THUẬT CHUYỂN GIAO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG WCDMA Giới thiệu Ở chương tập trung tìm hiểu kỹ thuật chuyển giao, đặc biệt chuyển giao mềm phƯơng pháp điều khiển công suất hệ thống WCDMA Bởi kỹ thuật chuyển giao điều khiển công suất vấn dé quan trọng nhằm đảm bảo cho dịch vụ vô tuyến, giỮ vững chất lượng QoS yêu cầu, hạn chế nhiễu giao thoa Nội dung chương đề cập đến mục đích, tiêu chuẩn, trình tự loại chuyển giao, đồng thời phân tích ý nghĩa việc điều khiển cơng suất phương pháp hệ thong WCDMA 1.2 Kỹ thuật chuyển giao 1.2.1 Sự cần thiết việc chuyển giao hệ thống thông tin di động Hệ thống thông tin di động WCDMA hệ thống sử dụng trải phổ trực tiếp Cấu trúc mạng gồm tập hợp cell có hình lục giác liên kết với tạo thành mạng tổ ong Trong cell có BS đặt trung tâm cell, đảm bảo việc phủ sóng cho UE cell Do đặc điểm UE thông tin di động ln ln di chuyển, UE gần trạm gốc chất lượng tín hiệu tốt, UE di chuyển gần biên cell chất lượng thoại giảm xuống thoại bị ngắt Do đó, cần phải có kỹ thuật để chuyển thoại UE vừa rời khỏi cell cũ sang cell để đảm bảo tính liên tục thoại Kỹ thuật gọi chuyển giao Do đặc tính động UE nên thấy chuyển giao vấn đề quan trọng hệ thống thông tin di động tổ ong Việc thực chuyển giao tốt xác suất rớt cuỘc gọi biên cell thấp, có nghĩa chất lượng cuỘc thoại cao Nếu UE rời khỏi vùng phỦ sóng cell mà khơng chuyển giao tốt xác suất rớt cuỘc gọi lớn, điều ảnh hưởng đến chất lượng thông tin Chương WCDMA Kỹ thuật chuyển giao điều khiến công suất Tuy nhiên, chuyển giao UE di chuyển vùng biên cell, tức chuyển giao mục đích để thoại liên tục (chuyển giao giải cứu) cịn có loại chuyển giao cho mục đích sau: " Loại chuyển giao khơng phải tín hiệu yếu, mà mục đích để cải thiện chung nhiễu UE tối thiểu hóa cơng suất phát thuộc cell có suy hao đường truyền tối thiểu với Nếu UE tối thiểu hóa cơng suất phát mức nhiễu chung tối thiểu Nếu hệ thống khởi động chuyển giao tối ưu hóa nhiễu, chuyển giao kiêng kị nhiễu (Confinement Handover) Sự chuyển giao làm cho UE hoạt động thông tin vùng tỐi Ưu theo quan điểm phòng vệ nhiễu, tín hiệu trước chuyển giao đủ mạnh Vì thế, chuyển giao thực điều kiện biết rõ chất lượng truyền dẫn tốt sau chuyển giao = Loai chuyển giao khác chuyển giao lưu thơng (Traffic Handover) Do điều kiện mà dung lượng cell tăng đột ngột, tắc nghén xảy Để giải vấn đề này, người ta chuyển giao sang cell kế cận thƯờng vùng biên cell trùng lên mỘt cách đáng kể 1.2.2 Tiêu chuẩn thực chuyển giao Tiêu chuẩn chuyển giao phụ thuộc vào loại chuyển giao, vào cell dự định chuyển giao đến kết chuyển giao dự kiến Đối với chuyển giao giải cứu, tiêu chuẩn chuyển giao là: = Sai 160i truyền dẫn = Suy hao duOng truyén = Tré trun dan Trong q trình thơng tin giỮa ÚE BS thơng tin chất lượng truyền dẫn, mức tín hiệu UE đo lường liên tục cách định kỳ Sau đó, dựa vào yếu tố đưa dự đoán suy hao đường truyền UE truyền sỐ liệu đo lường BS đến hai lần giây Chương Kỹ thuật chuyển giao điều khiến công suất WCDMA Đối với chuyển giao kiêng kị nhiễu, tiêu chuẩn kết so sánh chất lượng truyền dẫn với cell kế cận Thường đo suy hao truyền dẫn UE BS đường xuống mà thơi Cịn chuyển giao lưu thơng, tiêu chuẩn tải lưu lượng BS MSC BSC biết 1.2.3 Trình tự chuyển giao Trình tự chuyển giao gồm ba giai đoạn chính: " Giai đoạn đánh giá " Giai đoạn định " Giai đoạn thực thi Nhiệm vụ ba giai đoạn trình chuyển giao minh họa qua hình vẽ 1.1 ì chuyển giao - Giai đoạn đánh giá Giai đoạn quyet định iYes s *Hoàn tắt trinh chuyên giao *Cập nhật thóng sỏ liên quan Giai đoạn thực thí Hình 1.1 Các trình tự chuyển giao s* Đo lường nhiệm vỤ quan trọng q trình chuyển giao vì: e MỨc tín hiệu đường truyền dẫn vô tuyến thay đổi lớn tùy thuộc vào fading tổn hao đường truyền Những thay đổi phụ thuỘc vào môi trường cell tốc độ di chuyển thuê bao e_ SỐ lượng báo cáo đo lường nhiều làm ảnh hưởng đến tải hệ thống Để thực chuyển giao, suốt trình kết nối, UE liên tục đo cường độ tín hiệu cell lân cận thông báo kết tới mạng, tới RNC ... với hệ thống Vil Chương WCDMA Kỹ thuật chuyển giao điều khiến công suất Chương1 l1 KỸ THUẬT CHUYỂN GIAO VÀ ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG WCDMA Giới thiệu Ở chương tập trung tìm hiểu kỹ thuật. .. giao hệ thống WCDMA Chuyển giao hệ thống WCDMA phân thành bốn loại: " Chuyển giao hệ thống " Chuyển giao hệ thống “ Chuyển giao cứng " Chuyển giao mềm mềm Hình 1.3 Các loại chuyển giao hệ thống WCDMA. .. tài tiểu luận ? ?Nghiên cứu Kỹ thuật chuyền giao & Điều khiên công suất hệ thống WCDMA? ?? Tiểu luận chia làm chương: Chương 1: “KỸ thuật chuyển giao điều khiến công suất hệ thống WCDMA? ?? Trong chuOng