Lịch sử phát triển và nguyên lý hoạt động của hệ thống thông tin di động GSM

MỤC LỤC

MS không khởi động

Khi một thuê bao không ở trạng thái gọi, nó sẽ quét 21 kênh thiết lập trên tổng số 416 kênh.

QUẢN LÝ VÔ TUYẾN

Quản lý tài nguyên vô tuyến RR (Radio Resoucre management)

Số di động MS (MSRN) là số định tuyến, một số khác có thể cho phép thuê bao GMS hoặc nhận dạng thuê bao quốc tế IMSI (International Mobile Subscriber Identity) và cung cấp bởi MS để truy xuất vào mạng quốc tế. Trong thường hợp này, theo yêu cầu của BTS, cường độ tín hiệu của một sóng mang vô tuyến đặc trưng được đo trong một khung thời gian, số đo đó được gởi thẳng về BTS để hỗ trợ quá trình xử lý chuyển giao.

Hình 1.9 – Các giao thức từ MAP/C đến MAP/I 2. Quản lí di động MM: Mobility Manegement

QUY HOẠCH CELL

(4) Giám sát hoạt động của thuê bao để cung cấp mã nhận dạng cho ME với số nhận dạng thiết bị di động quốc tế IMEI (International Mobile Equipment Identity). (5) Trong mạng quản lý viễn thông GSM (TMN), tất cả các máy vận hành và duy trì tạo thành một mạng mà chúng được kết nối đến tất cả các máy điều khiển lưu lượng.

NHIEÃU TRONG HEÄ THOÁNG

Một số thay đổi của chuỗi sóng mang khi chúng đi từ đầu vào đến đầu ra của một thiết bị sinh ra một dạng tín hiệu không hợp lệ, biến thiên ngẫu nhiên gọi là nhiễu thời gian vượt. Noise factor (F) và Noise figure (NF) là hệ số dặt trưng dùng để cho thấy tỷ số tín hiệu trên nhiễu suy giảm bao nhiêu khi nó đi qua một mạch hoặc một dãy mạch.

KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SỐ TRONG MẠNG ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG

KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ BPSK

Kỹ thuật giải điều chế kết hợp hay đồng bộ ở BPSK đũi hỏi phải cú sự đồng bộ rừ ràng về pha và tần số của sóng mang tạo ra tại máy thu.

KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ QPSK

Bộ lọc BPF đặt tại đầu ra của của bộ điều chế để giới hạn phổ công suất của tín hiệu QPSK, tránh gây ra nhiễu cho các kênh lân cận. Đầu ra của hai bộ giải điều chế kết hợp ( một cùng pha và một lệch pha 900 ) được đưa vào mạch quyết định và sau đó ta được hai chuỗi dữ liệu nhị phân.

KỸ THUẬT FSK

Máy thu FSK kết hợp bao gồm hai bộ tương quan, chúng được cung cấp tín hiệu chuẩn kết hợp tại mỏy thu. Ngừ ra của hai mạch tương quan được đưa vào mạch so sỏnh và được so sỏnh với ngưỡng.

MÔI TRƯỜNG TRUYỀN DẪN – SUY HAO ĐƯỜNG TRUYỀN

SUY HAO ĐƯỜNG TRUYỀN
DỰ ĐOÁN SUY HAO ĐƯỜNG TRUYỀN
CÁC HỆ SỐ CỦA KÊNH VÔ TUYẾN – HIỆU ỨNG DOPPLER
CÁC LOẠI FADING

Khi tín hiệu sóng vô tuyến được truyền qua địa hình có bề mặt bằng phẳng (khoảng cách giữa máy phát và máy thu là đủ lớn so với bước sóng tín hiệu) thì hiện tượng phản xạ phản chiếu xảy ra và chỉ có một sóng phản xạ đến máy thu, như hình 3.3. MS thu tín hiệu khi đang chuyển động, ngoài tín hiệu sóng mang có tần số tần số fc được thu, thì lại có thêm một tín hiệu có tần số khác được thu, mà tần số này phụ thuộc vào vận tốc của MS, tần số đó được gọi tần số Doppler.

KHẢO SÁT CÁC LOẠI GIAO THOA TRONG HEÄ THOÁNG GSM

GIAO THOA ĐỒNG KÊNH
GIAO THOA KEÂNH KEÀ

Để tính phổ của δ(t) trong môi trường không Fading, cần thiết phải biết được tương quan trung bình của góc pha ngẫu nhiên φ0 từ phương trình (4.15). Hoặc trong trường hợp giao thoa đầu gần đầu xa xảy ra tại BTS thì có hai MS, nhưng chúng thuộc hai BTS khác nhau và BTS gần nhất cựng thu tớn hiệu khi chỳng phỏt đồng thời. Khi s(t) là không méo, việc tăng tốc độ bit của tín hiệu có thể đạt được bằng cách giảm độ rộng xung và tăng số xung phát trong một khoảng thời gian.

Tuy vậy, với hệ thống thực tế có một băng thông giới hạn và lượng méo tần số sẽ gây ra sự phân tán của các xung riêng biệt và chồng trập, đó gọi là giao thoa ký tự ( ISI).

Hình 4.1 – Mật độ phổ công suất và hàm phương sai của ∆ k . Thay (4.20) vào (4.22), tacó:

CÁC PHƯƠNG PHÁP CẢI THIỆN ĐƯỜNG TRUYEÀN VOÂ TUYEÁN

CÁC KỸ THUẬT PHÂN TẬP
CÁC MÃ HểA KấNH THƯỜNG DÙNG

Nếu kênh là chọn lọc tần số, bộ cân bằng sẽ nâng cao các thành phần tần số có biên độ nhỏ và suy hao mạnh tại phổ tần số thu để đưa ra một đáp ứng tần số thu ngang nhau và bằng phẳng và có pha tuyến tính.ư5. Nếu một bột bộ cân bằng vừa có tầng tới và tầng hồi tiếp thì hàm truyền của nó là một hàm phân số của z-1, nó được gọi là bộ lọc đáp ứng xung vô hạn (IIR) với nhiều cực và zero. Bằng cách dùng các Anten trạm gốc cú sự phõn tập rừ ràng trong khụng gian và trạm gốc cũng cú thể cải thiện chất lượng đường truyền ngược lại bằng cách chọn Anten với cường độ mạnh nhất từ di động.

Phân tập thời gian là phát thông tin một cách lặp lại tại các khoảng thời gian lớn hơn thời gian kết hợp của kênh, sao cho các quá trình lặp lại này của tín hiệu sẽ được thu với các điều kiện Fading độc lập.

Hình 5.1 – Sơ đồ khối của một hệ thống đơn giản có sử dụng bộ cân bằng tại máy thu.

GIỚI THIỆU VỀ WAVELETS

GIỚI THIỆU VỀ WAVELET VÀ HỆ THỐNG KHAI TRIỂN WAVELET
CÁC CÔNG CỤ CỦA MỘT HỆ THỐNG WAVELET
BIẾN ĐỔI WAVELET RỜI RẠC VÀ ĐỊNH LÝ PARSEVAL
DÃI LỌC VÀ PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET RỜI RẠC

Có nghĩa rằng, nếu một tập các tín hiệu có thể được biểu diễn bởi tổng các hàm ϕ(t – k), thì một tập hợp lớn hơn (bao gồm cả tín hiệu gốc) có thể được biểu diển bởi tổng của các hàm ϕ(2t – k). Phương trình đệ qui này là cơ bản của lý thuyết hàm tỷ lệ và trong một số trường hợp, nó tương tự như phương trình vi phân hệ số h(n) và nghiệm ϕ(t) có thể tồn tại, không tồn tại hoặc duy nhất. Trở lại phương trình (1.57), phương trình này được tính bằng quá trình lấy mẫu tăng chuỗi tỷ lệ cj(k), có nghĩa là gấp đôi chiều dài của cj(k) bằng cách chèn thêm các zero, sau đó tích chập nó với các hệ số tỷ lệ h(n).

Để đưa ra một hệ thống cơ sở mà nó cho phép phân tích độ phân giải cao hơn tại các tần số cao, chúng ta sẽ lặp lại quá trình tách và lấy mẫu giảm trên nhánh Wavelet thông cao của cấu trúc giải thuật Mallat ra các nhánh tỷ lệ thông thấp.

Hình 1.1 – Tập các không gian vector được sinh bởi hàm tỷ lệ.

CƠ SỞ TOÁN HỌC CHO PHÂN TÍCH TÍN HIEÄU

KHOÂNG GIAN HILBERT
CÁC THÀNH PHẦN CỦA ĐẠI SỐ TUYẾN TÍNH
XỬ LÝ TÍN HIỆU

Chúng ta quan tâm đến không gian Hilbert có thể chia được, bởi vì một không gian Hilbert chứa một cơ sở trực chuẩn đếm được nếu và chỉ nếu nó là chia được. Nếu ta có một hệ thống trực chuẩn đầy đủ trong E, thì ta có một cơ sở trực chuẩn trong E, và quan hệ Bessel trở thành đẳng thức, được gọi là đẳng thức Parseval. Điều này tương đương với biến đổi Fourier cuûa f(t)e-σt. Các tính chất của ROC:. ROC là một vùng dọc theo trục đứng của mặt phẳng phức. Nếu trục jω chứa ROC thì biến đổi Fourier là hội tụ. Nếu biến đổi Laplace có dạng phân số, thì ROC không thể chứa một số điểm cực. > T1) thì ROC cũng bên phải hoặc bên trái tương ứng với trục dọc.

Khi biến đổi Z có dạng phân số, biến đổi ngược của nó tốt nhất là nên phân tích tổng của các phân số riêng lẽ (có biến đổi Z ngược dễ lấy), sau đó lấy biến đổi ngược của từng phân số này.

KHAI TRIEÅN CHUOÃI DUỉNG WAVELETS

KHÁI NIỆM VÀ PHÂN TÍCH ĐA PHÂN GIẢI

Cùng với việc chọn mo và m1 lớn một cách tùy ý, đã chứng minh rằng một số hàm trong L2(R) có thể biểu diễn bằng một tổ hợp tuyến tính cuûa Haar Wavelet. Khi chuẩn của phiên bản thô dần tới 0 thì tỷ lệ tiến đến vô cùng , như vậy một hàm số trong L2(R) có thể biểu diễn thành một dãy các chi tiết đa phân giải. (b) Ý tưởng phân tích đa phân giải liên hệ mật thiết với (3.20), vì tất cả các không gian chỉ là các bản được định tỷ lệ của không gian chính V0.

Cuối cùng là sự bảo toàn mối liên hệ giữa thời gian rời rạc và liên tục, nó cho phép chúng ta xây dựng các cơ sở Wavelet liên tục bắt đầu từ các bộ lọc rời rạc lặp lại.

CHUỖI WAVELET VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA Nể

Khi đề cập một khai triển chuỗi, điều quan trong là xác định vị trí các hàm cơ sở trong miền thời gian – tần số. Chú ý ở đây sử dụng trục theo thang logarith, còn nếu thang là tuyến tính ta có Tiling thời gian – tần số như trong hình 3.5. Một đặc điểm nỗi bậc của khai triển Wavelet là dựa trên nền tảng cấu trúc đa phân giải để đưa ra một giải thuật rời rạc thời gian hiệu quả, bằng cách thực hiện một dãi lọc, giải thuật này được đưa ra bởi Mallat và được gọi là giải thuật Mallat.

Giải thuật thời gian rời rạc này được gọi là giải thuật Mallat và được thực hiện để khai triển chuỗi Wavelet, được minh họa trong hình 3.6.

CÁC ỨNG DỤNG CỦA WAVELET

NÉN DỮ LIỆU

Định lí này cho thấy dạng thứ nhất của biểu thức lỗi giảm nhanh khi các hệ số có nghĩa taêng cao. Bởi vì phân bố của các giá trị và các Indicators là không biết trước nên mã Entropy thích ứng được dùng ở đây. Đầu tiên bao gồm việc lấy khai triển Wavelet của tín hiệu và giữ các hệ số giá trị tuyệt đối lớn nhất.

Trong trường hợp này, chúng ta có thể thiết lập một ngưỡng cục bộ, thực hiện nén, hoặc một quá trình tái tạo chuẩn bình phương tương đối.