BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH DO AN TOT NGHIỆP NGANH LUAN VAN TOT NGHIEP NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TRẢI PHO VA ỨNG DỤNG TRONG HỆ THÓNG CDMA GVHD: LÊ MINH THÀNH SVTH: NGUYỄN NHẬT HUY SKLOO1381 TP. Hồ Chí Minh, thang 3/2003 t5#~Ö! 7 | TINH 7c7c-. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ BBX LUAN VAN TOT NGHIEP DE TAI: NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TRAI PHO VA UNG DUNG TRONG HE THONG CDMA GVHD : LE MINH THANH SVTH : NGUYEN NHAT HUY MSSV : 98101195 TP. ACM, théng 3/2003 › 4 EE ty SKL 00 SPL LỜI NÓI ĐẦU Như ta đã biết, thế kỷ 21 là thế kỷ của khoa học công nghệ và đặc biệt là sự phát triển của ngành Điện Tử - Viễn Thông, đây là cái nôi của sự phát triển nhân loại.
Điển hình của sư phát triển Điện Tử - Viễn Thông là hai lĩnh vực: Internet Và Điện Thoại Di Động. Hai lĩnh vực này tuy có tuổi đời chưa cao nhưng có sức ảnh hưởng rất lớn có thể nói Internet và điện thoại di động là một phần của cuộc sống. Theo kết quả nghiên cứu mới nhất thì dịch vụ thuê bao điện thoại tại Châu Á những năm gần đây đã tầng rất nhanh vượt qua những châu lục đàn anh khác. Trong thông tín liên lạc thì giữa người nói và người nghe ở xà nhau, và có những lúc thông tin truyền đụt cần được bảo mật, nhất là thông tín trong quấn sứ, trong nồi bộ nhà nước.
Cùng với sự phát triển về số lung và bảo mật thì các hệ thống thông tin liên lục được nghiên cứu và phát triển từ EĐMAX - TDMA — CDMA, Tony ba be thống trên thì hệ thống CHMA có tuổi địa te nhất nhưue là loại tiến tiến nhất. Nó bù đáp đư:< những khuyết điểm của các hệ thàng đần anh đặc biệt là về vấn để bảo mật thông tin. Tuy nhiên mốt khái niệm niải hày một phát mình mới khi mới rá đi cũng gáp những không ít kho khăn vì luản bị công kích bởi những ông chủ cũ. Nhưng cuố: cùng thì kỹ thuật nầy đà thuyết phục được những ông chủ lớn trong lĩnh vực thông tín và nó được các tập đoàn viễn thông lớn trên thế giới tiếp nhận và phát triển.
Ở Việt Nam thì mạng CDMA cũng đã được sử dụng và sắp tới Công ty viễn thông Postel sẽ kết hựp với Hàn Quốc cùng lắp đặt mạng này tại TP. Người nghiên cứu chọn để tài này vì đây là một lĩnh vực mới, và có tắm quan trọng rất lớn. Tuy nhiên đây là một lĩnh vực khó và còn nhiều hạn chế nên chắc chắn để tài sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong sự thông cảm và góp ý của bạn đọc.
LỜI CẢM TẠ Cùng với thời gian, chúng em đã hoàn tất chương trình học và được làm luận văn tốt nghiệp với thầy Lê Minh Thành. Em xin bày tỏ lòng cảm ơn đến thầy Lê Minh Thành đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện để tài. Em xin chân thành cảm ơn đến tất cả các thấy cô đã từng dạy dỗ chúng em từ những kiến thức cơ bản đến kiến thức chuyên môn để hóm nay chúng em trở thành những người có ích cho xã hội. Cuối cùng em xin cảm ứn gia đình và bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ, đồng viên và hỗ trợ trong suôt thời gian qua Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc Khoa Điện — Điện Tử s0.
Bộ Môn Điện Tử NHIÊM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên : Nguyễn Nhật Huy Lớp :98KÐĐ Ngành Điện ~ Điện Tử Mssv : 98101195 Đề tài : NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TRAIL PHO VA UNG DUNG TRONG HE THONG CDMA Phần Thuyết Minh: Cae phn ly thuyết và thuyết mình có liên quan, Giáo Viên Hướng Đẫn : Thấy lê Minh Thành Ngày Nhận Để Tài: Ngày Nộp Để 'Tài Cán Bộ Hướng Dẫn Thong Qua B6 Mén Ngay__ thang__ ném {i Chủ nhiệm Bộ Món wen Le wank Thane, CME NẾY BẦU acct pescsssnnnnssnssipa isaac aaa cin 1 1.1 Khái Niệm Và Những Tính Năng Hấp Dẫn Của Điều Chế Trải Phổ 1.2 Khái Niệm Hệ Thống Trải Phổ L2. NEuEnl[ HH cuoeeeseesesbisoeootesasadâueselStffrefesedgrsk 1.4 Những Hạn Chế Cơ Bản Của Giải Pháp Thông Thường .5 Các Phương Pháp Đa Truy Nhập.1 Kỹ Thuật Đa Truy Nhập Phân Chia Theo Tần Số (FDMA).52 Kỹ Thuật Đa Truy Nhập Phân Chia Theo Thời Gian (TDMA). Kỹ Thuật Đa Truy Nhập Phin Chia Theo Theo Mi (CDMA) 1.4 So Sánh FDMA - TDMA - CDMA CHƯƠNG 2. HẦM TỰ TƯƠNG QUAN VA CHUỖI GIÁ TẠP ẤM.1 Hầm Tự Tương Quan Và Mãi Đề Phổ Công Suất,.:Scc c0 l6 PAE “Tỉ Hiểu MAG AD, cccesmrncecesesovoncenrecerenesnanenadanpeasaysngen zÿ626494S6/64G44x04034 l6 2.12 Tin Hiệu Ngẫu Nhiễn,.3 — Tín liệu Cơ Sế Hài Hãng Cite i\3§clùAEkbibbi3x413/ c7 2.4 Tin then Bang Pho ‘ W(44151440516401/10 3£<0)022430610204ex:Ð 0) .3 Chuối Giá Tạp Am.
BS1zsx64pGĐYeLAUTAUEEONZXHSEGZ0TESkorrsu2etft41224A/ 2) 29/1, CUNAIEND URS sc adivatizen cma sred ices cu tctn CcnbnsSE CUEING NU CeaUaNUA Os po ano aan ca panaeamalacingsaa canes 20 29.9 Chuỗi QUÁ xusáokacacoaiecioiitfesbiiiiraoediliiiiiAliadidsebsxckinsbxibd2zag2 22 335 Chư KqRQMcesesuaouaeurebaniseiibitocGtgdliottoiGiOACkA4340H006/001ã 93 023.sl809000-86 23 234 GiaỶi Hụn Của Hàm Tưng Quan Chếo.eeceeeeeiieeieesrsiieeearerriee 24 336 Chu Hú(PhÍẾ( (các ecscsŸŸ (0666002060000 66361ã002 24 CHƯƠNG 3. CÁC HỆ THỐNG TRẢI PHỔ .1 N@ Thong Trdi PhS Trfe Tip (DS/SS) siseessscssinsssincesssssossssssesecesisteesossseossensnns 26 3.1 Hệ Thống DS/SS = BPSK sississsisssonrsconsneossisreetervascacsereonsensscsnessanassonseansasseces 26 3.12 — Hệ Thống DS/§§-QP§K.3 Hiệu Năng Của Hệ Thống DS/SS. Ki nh Na er acess ess 30 3.2 HE Thong Trai PhO Nhấy Tẩn FS/SS.1 Hệ Thống FH/SS Nhanh.2 Hệ Thống FH/SS Chậm.3 Hệ Thống Trải Phổ Nhãy Thời Gian (THISS) ee 54 /So 0 NCAGTE THOSSS: se eŸt02612100261642ã62004/442ÿQ0sue 3,$ Các Hệ Thưgống1T. bbiiicc002n220uniacdiabtabdddoläigdgAtaggase CHƯƠNG 4.
VẤN ĐỀ BẮT MÃ- BÁM MÃ 41 BấtMãPN.11 BắtMãPN Cho Hệ Thống D§/§S.12 Bất Mã PN Cho Hệ Thống FH/SS.cv55Sieiecxvre Be i IN ia 4.1 Vong Khéa Tré.2 Vong Tau- Dither CHƯƠNG 5. HỆ THỐNG CDMA.1 — Cấu Hình Mạng CDMA.1 Máy Thuê Bao Di Động MS.úáaiidávdeoaaai 513 Tổng ĐàiDiĐộngMX.4 Bộ Đăng Ký Định Vị Thường Trú HLR Sử 52 — Thiết Kế Giao Diện Vô Tuyến Cho Hệ Thống CDMA .1 KênhCDMA Đường Lên .2 KênhCDMA Đường Xuống. SÀN G66 9Y346588))6004654614801543459858SEoSESSEGNGSESE 59 53 ChuyểnGiaoỞCDMA.1 Chuyển Giao Mềm Và Mềm Hơn 4 5.2 Churn Giao Citing .4 Các Phương Phạp Điều khiến Công Suất Ở Cúc Hệ Thống Thông Tín Đi Đồng Tổ Ong CDMA cà.5 — Cúc Phương Pháp Điều Khiển Công Suất Ø CDMA IŠS-95.) Đánh Giá Vàng HỮ,.2 — Điều Khiển Công Suit Vong Kin 4808x965 Nsi4fH0fiGGG2000608eEscxSbocetksdbzsScilOIN 5.3 Điều Khiếu Công SuÃt Dung NHÀ. ccuieehsededrseerseerrde „600 CHƯƠNG 6: CÁC LĨNH VỤC ỨNG ĐỤNG CỦA CÔNG NGHỆ TRẢI PHỐ.1 Thong Vin Vé Tinh, 62 Đo Cứ Lái, 6.3 Hệ Thông Định Vị Toàn C ủu.
CHƯƠNG Bs MET RUBIN svcsscsscsncesecconsoonsersscranecininenananonrentanevensenereemsonennteiseensnceneneses 72 Ning Hạn ( ( thẻ Cua ia De Tài. o)25Q080GiXRWGXUBSG4giAjek)aoitdxosobsiiikascottee 7.3 Hướng Phiát TriỂN,. sen HH Hà HH ng. 1tr Nhận xét của Giáo Viên Hướng Dẫn.
Hồ Chí Minh, Ngày _ Tháng _ Năm_ Ký tên. T,P “ Nhận xét của Giáo Viên Phản Biện 1.ÔÔÔÔÔÔÖÔÖÔÖSÔÖSÖSÖSÔ3. Tre reece ee rer errors). 1,P, Hồ Chí Minh, Ngày_ _ Tháng __ Năm_ _ Ký tên Luin vodn tét nghiép Grang.
7 eT CHUONG 1 MO DAU 11 KHÁI NIỆM VÀ NHỮNG TÍNH NĂNG HAP DAN CUA DIEU CHE TRẢI PHỔ Điều chế trải phổ, một kỹ thuật thông tín vô tuyến, sử dụng dải thông truyền dẫn lớn hơn gấp nhiễu lần so với dải thông của thông tin hoặc tốc độ số liệu của một thuê bao bất kỳ. Tỷ số W/R là hệ số dân dải thông hoặc độ lợi xử lý và được biến đổi từ 100 đến I triệu (20B đến 6011), Trong đồ: Ws didi thong tuyển (H2) R: tốc đồ số liệu (1/3) * Những tính nàng hập dẫn của điệu chế trất phố: ~ Chông lụi các nhiều cô tình hoậc xố tình: giải quyết được tình trạng nghiền mạch ở các thành thô. - Có khả nâng loại trừ hay giảm bát ảnh hướng của truyền sóng nhiều tia gây trở ngài rất lớn trong thông tá đề thị, - Có khả năng dùng chung bằng tần với nhiều người sử dụng khác nhớ đặc trưng tín hiệu piông tạp âm của nó. - Đắm bảo mức độ tư hữu nhất định nhờ sử dụng các mã trải phổ giả ngẫu nhiên nên khó bắt trộn tin hiệu.
- Được phép hoạt động ở 3 lĩnh vực không cần giấy phép: công nghiệp. khoa học, y tế. - C6 thể sử dụng cho thông tin vệ tỉnh được cấp giấy phép ở chế độ CDM.2 KHÁI NIỆM HỆ THỐNG TRẢI PHỔ Dung lượng lý thuyết của bất kỳ một kênh thông tin được định nghĩa công thức dung lượng kênh CE Shannon như sau: C= By Loe, +5) (1.1) Trong đó: C: dung lugng kénh (bit/s) By bang thong (Hz) S : céng suat tin hi€u (W) N: công suất tạp âm (W) Phương trình (1.1) đưa ra mối quan hệ giữa khả năng lý thuyết của một kênh để phát thông tin không có lỗi đối với một tỷ số S/N và cho băng thông trên một SOTH: Nguyén What Fbuy Ludn vdn tét nghiép Frang 2 kênh. Dung lượng kênh tăng khi tăng băng thông kênh, công suất được phát hoặc tổng hợp cả hai.
Trong hệ thống analog được thiết kế với hệ số S/N thấp hơn.2) —=I,447o B Se Giả sử tỷ số S/N là nhỏ (S/N < 0.1), ta suy ra: iv Ss) S$ Lo, l+—|=— s+Š)*Š Biểu thức (1.2) viết lại: Œ CN By.3) Với bất kỳ tỷ sổ S/N nào chúng ta có thể có một tốc độ thông tỉn lỗi thấp bằng cách tăng bàng thông đước dùng để truyền thông tín, Ví dụ một hệ thống hoạt động trên một luỗng cố tốc độ bịt LÔ Khps và tỷ số SN < 0/01 thì báng thông là: I0.09 10 He = O9UAH: Lad On My « Thông tin có thể đức điều chế trong tín hiệu trải phổ bằng nhiều phương pháp. Phương pháp thông thường nhất là cộng thông tin với mã trải phố trước khi điều chế với sóng máng như hình sau: Chip Rate = Re = L/Ec | Bang tấn Modulo 2 Lọc bãng —— t-—> cơ bắn tổng tần cơ bản Hình 1.1 Kỹ thuật này được ứng dụng cho bất kỳ hệ thống trải phố nào mà dùng dãy mã để tạo ra băng thông RF. Nếu tín hiệu thông tin được đi là đạng analog (tiếng nói chẳng hạn) thì tín hiệu phải đi số hóa trước khi cộng vào mã trải phổ. Một lợi điểm của hệ thống trải phổ là sự lấn áp tạp âm.
Độ lợi xử lý hệ thống G„ định lượng mức loại bổ giao thoa. Với một hệ thống trải phổ tạp âm được quyết định cả tạp âm nhiệt và giao thoa, bởi vì nhiều người sử dụng giao thoa được xử lý như tạp âm. Tỷ số S/N ngõ ra và ngõ vào có mối quan hệ sau: ———— ——— SOT: Hguyén What Fouy. Ludn vin té6t aghiép €wart 3 s Ss [).