Tải bản đầy đủ

Thu phat vo tuyen PTIT di động 3G

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
--------------------------------------------------

BÀI TẬP TIỂU LUẬN

THU PHÁT VÔ TUYẾN
ĐỀ TÀI 02 - NHÓM 05
THIẾT KẾ MÁY THU PHÁT 3G UMTS UE

GV HƯỚNG DẪN : NGUYỄN VIẾT MINH
Sinh viên thực hiện:
1. Nguyễn Phụng Long - B15DCVT237
2. Lê xuân Hạ
- B15DCVT125
3. Đỗ Tiến Mạnh
- B15DCVT245

HÀ NỘI –Tháng 10/2018
1



MỤC LUC
Trang
Danh mục hình ảnh………………………………………………………………….….3
Thuật ngữ viết tắt……………………………………………………………………….3
I-Đặt vấn đề …………………………………………………………………………...4
II-Nội dung ……………………………………………………………………………5
1.Các vấn đề chung về thiết kế máy thu phát vô tuyến di động 3G UTMS…....6
2.Kiến trúc hệ thống WCDMA UMTS và vị trí của UE trong hệ thống……….7
2.1 Sơ đồ khối
2.2 Mô hình OSI bảy lớp cho UE
2.3 Xử lý tín hiệu tại các lớp của UE và các thông số lớp vật lý
3.Xử lý tín hiệu lớp vật lý trong thiết bị thu phát song công của UE………….10
3.2.Bộ lọc song công : kết nối máy phát và máy thu vào một anten.
3.1.Sơ đồ khối
4.Kiến trúc máy phát…………………………………………………………..13
5.Kiến trúc máy thu……………………………………………………….…...15
6.Một số vấn đề liên quan đến thiết kế máy thu phát……………….…………19
III-Kết Luận ………………………………………………………………………….19
IV-Tài Liệu Tham Khảo …………………………………………………………. ...26

2


Danh mục hình vẽ

Trang
Hình 2.1 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS…………………………………………………..6
Hình 2.2 Mô hình OSI bảy lớp cho UE……………………………………………………8
Hình 2.3 Xử lý tín hiệu tại các lớp của UE………………………………………………..9
Hình 3.1 Sơ đồ khối xử lý lớp vật lý trong thiết bị thu phát WCDMA FDD……………...11
Hình 4.1 cho thấy kiến trúc máy phát 3G UMTS sử dụng đổi tần………………………...14
Hình 5.1.Phổ đầu ra bộ trộn (sau lọc tần số cao)…………………………………………..15
Hình 5.2. Sơ đồ khối đơn giản của một máy thu biến đổi trực tiếp………………………..16
Hình 5.3 Méo hài chẵn……………………………………………………………………..17
Hình 5.4: Các mạch bù trừ và điều khiển của máy thu…………………………………….19
Hình 6.1Thí dụ về ACLR trong WCDMA…………………………………………………20
Hình 6.2a Hàm mật độ xác suất công suất phát và tiêu thụ dòng điện của PA…………….22
Hình 6.2b Phân bố tiêu thụ công suất phàn vô tuyến và băng gốc ………………………..22
Hình 6.3 Các điểm đo tham chuẩn phân hệ vô tuyến UE………………………………….23
Hình 6.4 Rò tạp âm máy phát……………………………………………………………...25
Hình 6.5a) Các đường cong mô tả ảnh hưởng tạp âm bộ điều chế máy phát WCDMA
lên giảm độ nhạy máy thu quy đổi đầu vào LNA………………………………………….26
b) Các đường cong mô tạ dự trữ của máy cầm tay song mode băng I loại III so với
độ nhạy tham chuẩn máy thu …………………………………………………………….26
Bảng 1. Các thông số lớp vật lý W-CDMA……………………………………………….10
Bảng 2. Các yêu cầu của bộ ọc song công.
…………………………………….……13

Thuật ngữ và viết tắt

3


I-Đặt vấn đề.
Hệ thống thông tin di động đang phát triển rất nhanh trên toàn thế giới, và ViệtNam cũng
không nằm ngoài dòng chảy của sự phát triển này. Trước yêu cầu ngày càng cao kể về số lượng
người sử dụng và chất lượng dịch vụ việc nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ kĩ thuật tiên tiến
vào thực tiễn luôn luôn là một đòi cấp thiết.
Một trong những thành tựu đang được áp dụng vào thực tiễn tại nhiều nơi trên thế giới và
Việt Nam đó là công nghệ mạng di động thế hệ thứ 3 (3G). Công nghệ mạng 3G là sự lựa chọn của
rất nhiều nhà cung cấp viễn thông khi các thế hệ công nghệ mạng trước không đáp ứng được những
đòi hỏi của thị trường. Được ứng dụng rất nhiều các công trình nghiên cứu mạng 3G ngày càng thể
hiện những ưu điểm vượt trỗi của mình so với các thế hệ mạng đi động thứ 2 (2G) như: Về dung
lượng, về tính đa của dịch vụ, về tốc độ truyền dẫn… Một trong những yếu tố làm lên những thay
đổi này là do quá trình xử lý tín hiệu lớp vật lý tại các thiết bị thu phát đã được ứng dụng các công
nghệ mới cải thiện được những hạn chế so với công nghệ trước đó.

4


Trong bài tiểu luận này chúng em trình bày về vấn đề “ xử lý tín hiệu lớp vật lý và kiến trúc
máy thu phát trong mạng 3G”. Về nội dung này chúng em trình bày các vấn đề chính sau:
Vẫn đề chính: Thiết kế máy thu phát cho 3G UMTS UE.
* Kiến trúc WCDMA UMTS và vị trí của UE trong hệ thống.
*Xử lý tín hiệu lớp vật lý trong thiết bị thu phát song công UE.
* Kiến trúc máy phát.
* Kiến trúc máy thu.
* Một số vấn đề liên quan đến thiết kế máy thu phát
Vấn đề cần lưu ý:-Nắm được 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 vô tuyến cho máy thu di động.
-Thiết kế cấu hình vô tuyến cho máy phát di động.
-Biết được các vấn đề gặp phải khi thiết kế các máy thu phát đa băng và các
hướng nghiên cứu cải tiến.
Dù đã rất cố gắng xong do chúng em còn nhiều hạnchế về mặt kiến thức nên chắc rằng bài tiểu luận
của chúng em còn có nhiều sai sót cũng như hạn chế. Chúng em mong nhận được những lời nhận
xét của thầy đểchúng em được hiểu hơn về nội dung này, cho bài
làm sau của chúng em đượchoàn chỉnh hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !

Phần II-NỘI DUNG
1.Các vấn đề chung về thiết kế máy thu phát vô tuyến di động 3G UTMS
Phần này tập trung các vấn đề liên quan đến thiết kế phần vô tuyến, trong đó tập trung lên
máy cầm tay 3G WCDMA UMTS dựa trên các tiêu chuẩn của 3GPP.
Chu kỳ thiết kế của một máy điện thoại di động là 2 đến 3 năm bắt đầu từ soạn thảo các tài
liệu về các yêu cầu hệ thống, thiết kế vi mạch, tích hợp phần cứng và phần mềm, kiểm chuẩn đến
đưa ra thị trường. Vì phát triển phần cứng được tiến hành trong giao đoạn đầu nên việc phát hành
lớp vật lý là một đòi hỏi then chốt cho việc đưa sản phẩm máy cầm tay vào thị trường. Các máy
cầm tay theo chuẩn R99 (R3) đã xuất hiện vào năm 2003 tuy nhiên chúng được xây dựng trên cơ sở
các vi mạch được thiết kế theo các giai đoạn đầu của phát hành này. Mục tiêu của các thế hệ đầu

5


này là thiết kế mạch điện có thể tích nhỏ trên cơ sở một bản mạch gồm hai mặt. Phần vô tuyến được
xây dựng trên cơ sở kiến trúc ngoại sai rời rạc, các phần băng gốc chủ yếu được lắp ráp từ các linh
kiện rời rạc như các bộ biến dổi tương tự số (ADC), chíp xử lý tín hiệu số (DSP), bộ nhớ, … Giai
đoạn thứ 2 đã giảm đáng kể thể tích máy nhưng vẫn sử dụng các bản mạch hai phía. Công nghệ
CMOS tích hợp mức độ cao cho phép phát triển nhanh băng gốc đơn chíp tích hợp các bộ ADC và
DAC, ngoài ra phần vô tuyến ngoại sai được co gọn vào các vi mạch tích hợp cao.
Các kiến trúc ngoại sai (đổi tần) có ưu điểm đảm bảo hài hòa giữa việc nhanh chóng đưa
máy vào thị trường trong khi vẫn tối ưu hóa hiệu năng vô tuyến. Mặc dù vậy chính kiến trúc biến
đỏi trực tiếp (DCA: Direct Conversion Architecture) mới là công nghệ then chốt để đạt được mức
độ tích hợp cao hơn.
DCA cũng đơn giản đáng kể viêc quy hoạch tần số, với việc chỉ cần một bộ dao động điều
khiển bằng điện áp và vòng khóa pha, DCA không chỉ cho phép giảm tiêu thụ công suất mà còn
đảm bảo các giải pháp thiết kế linh hoạt cho các hệ thống vô tuyến con đa băng. Cuối cùng bằng
việc đặt bộ lọc kênh trong khối băng tần gốc, các DCA cung cấp một giải pháp đẹp để thiết kế máy
thu đa tốc độ đơn chíp nhờ việc cho phép lăp lại cấu hình tính chọn lọc của các bộ lọc tích cực
thông thấp

2.Kiến trúc hệ thống WCDMA UMTS và vị trí của UE trong hệ thống.
2.1 Sơ đồ khối:
*Một mạng UMTS bao gồm ba phần:
-Thiết bị di động (UE: User Equipment)
-Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Network)
-Mạng lõi (CN: Core Network) (xem hình 2.1).
+UE bao gồm ba thiết bị: thiết bị đầu cuối (TE), thiết bị di động (ME) và module nhận dạng thuê
bao UMTS (USIM: UMTS Subscriber Identity Module).
+UTRAN gồm các hệ thống mạng vô tuyến (RNS: Radio Network System) và mỗi RNS bao gồm
RNC (Radio Network Controller: bộ điều khiển mạng vô tuyến) và các nút B nối với nó.
+Mạng lõi CN bao gồm miền chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và HE (Home Environment:
Môi trường nhà). HE bao gồm các cơ sở dữ liệu: AuC (Authentication Center: Trung tâm nhận
6


thực), HLR (Home Location Register: Bộ ghi định vị thường trú) và EIR (Equipment Identity
Register: Bộ ghi nhận dạng thiết bị).

Hình 2.1 Kiến trúc 3G WCDMA UMTS

2.1.1 Thiết bị người sử dụng (UE)
UE (User Equipment: thiết bị người sử dụng) là đầu cuối mạng UMTS của người sử dụng.
Có thể nói đây là phần hệ thống có nhiều thiết bị nhất và sự phát triển của nó sẽ ảnh hưởng lớn lên
các ứng dụng và các dịch vụ khả dụng. Giá thành giảm nhanh chóng sẽ tạo điều kiện cho người sử
dụng mua thiết bị của UMTS. Điều này đạt được nhờ tiêu chuẩn hóa giao diện vô tuyến và cài đặt
mọi trí tuệ tại các card thông minh.
a,-Các đầu cuối (TE)
Vì máy đầu cuối bây giờ không chỉ đơn thuần dành cho điện thoại mà còn cung cấp các dịch
vụ số liệu mới, nên tên của nó được chuyển thành đầu cuối. Các nhà sản xuất chính đã đưa ra rất
nhiều đầu cuối dựa trên các khái niệm mới, nhưng trong thực tế chỉ một số ít là được đưa vào sản
xuất. Mặc dù các đầu cuối dự kiến khác nhau về kích thước và thiết kế, tất cả chúng đều có màn
hình lớn và ít phím hơn so với 2G. Lý do chính là để tăng cường sử dụng đầu cuối cho nhiều dịch
vụ số liệu hơn và vì thế đầu cuối trở thành tổ hợp của máy thoại di động, modem và máy tính bàn
tay.
Đầu cuối hỗ trợ hai giao diện. Giao diện Uu định nghĩa liên kết vô tuyến (giao diện
WCDMA). Nó đảm nhiệm toàn bộ kết nối vật lý với mạng UMTS. Giao diện thứ hai là giao diện

7


Cu giữa UMTS IC card (UICC) và đầu cuối. Giao diện này tuân theo tiêu chuẩn cho các card thông
minh.
Mặc dù các nhà sản xuất đầu cuối có rất nhiều ý tưởng về thiết bị, họ phải tuân theo một tập
tối thiểu các định nghĩa tiêu chuẩn để các người sử dụng bằng các đầu cuối khác nhau có thể truy
nhập đến một số các chức năng cơ sở theo cùng một cách.
Các tiêu chuẩn này gồm:


Bàn phím (các phím vật lý hay các phím ảo trên màn hình)



Đăng ký mật khẩu mới



Thay đổi mã PIN



Giải chặn PIN/PIN2 (PUK)



Trình bày IMEI



Điều khiển cuộc gọi
Các phần còn lại của giao diện sẽ dành riêng cho nhà thiết kế và người sử dụng sẽ chọn cho

mình đầu cuối dựa trên hai tiêu chuẩn (nếu xu thế 2G còn kéo dài) là thiết kế và giao diện. Giao
diện là kết hợp của kích cỡ và thông tin do màn hình cung cấp (màn hình nút chạm), các phím và
menu.
b,-UICC
UMTS IC card là một card thông minh. Điều mà ta quan tâm đến nó là dung lượng nhớ và
tốc độ bộ xử lý do nó cung cấp. Ứng dụng USIM chạy trên UICC.
c,-USIM
Trong hệ thống GSM, SIM card lưu giữ thông tin cá nhân (đăng ký thuê bao) cài cứng trên
card. Điều này đã thay đổi trong UMTS, Modul nhận dạng thuê bao UMTS được cài như một ứng
dụng trên UICC. Điều này cho phép lưu nhiều ứng dụng hơn và nhiều chữ ký (khóa) điện tử hơn
cùng với USIM cho các mục đích khác (các mã truy nhập giao dịch ngân hàng an ninh). Ngoài ra có
thể có nhiều USIM trên cùng một UICC để hỗ trợ truy nhập đến nhiều mạng.
USIM chứa các hàm và số liệu cần để nhận dạng và nhận thực thuê bao trong mạng UMTS.
Nó có thể lưu cả bản sao hồ sơ của thuê bao.
Người sử dụng phải tự mình nhận thực đối với USIM bằng cách nhập mã PIN. Điểu này
đảm bảo rằng chỉ người sử dụng đích thực mới được truy nhập mạng UMTS. Mạng sẽ chỉ cung cấp
các dịch vụ cho người nào sử dụng đầu cuối dựa trên nhận dạng USIM được đăng ký.

2.2 Mô hình OSI bảy lớp cho UE
8


Hình 2.2 Mô hình OSI bảy lớp cho UE

Xử lý tín hiệu tại các lớp của UE được tổng kết trên hình 2.2
Ngăn xếp giao thức của giao diên vô tuyến bao gồm 3 lớp giao thức.
● Lớp vật lý (L1). Đặc tả các vấn đề liên quan đến giao điện vô tuyến như điều chế và mă hóa, trải
phổ…
● Lớp kết nối số liệu (L2). Lập khuân số liệu vào các khối số liệu và đảm bảo truyền dẫn tin cậy
giữa các nút lân cận hay các thực thể đồng cấp.
● Lớp mạng (L3). Đặc tả đánh địa chỉ và định tuyến.
Các lớp cao thực hiên biến đổi các tín hiệu từ lớp ứng dụng vào các lớp 3 và lớp 2. Các tín
hiệu được xử lý tại lớp 3 và 2 bao gồm báo hiệu và lưu lượng.
+ Báo hiệu được xử lý tại RRC( Radio Resource Control: đ/khiển tài nguyên vô tuyến) trong lớp 3
+ Lưu lượng được xử lý tại lớp con PDCP ( Packet Data Convergence Protocol: Giao thức hội tụ số
liệu gói) và BMC ( Broadcast/ Multicast Control: Điều khiển quảng bá và đa phương) trong lớp 2.
+ Sau đó các tín hiệu này được xử lý tại RLC ( Radio Link Control: Điềukhiển liên kết vô tuyến) và
MAC ( Medium Access Control: Điều khiển truy nhập môi trường) trong lớp 2 rồi đưa đến lớp 1.
+ Tại lớp 1, tín hiệu được xử lý bít, xử lý chip sau đó được đưa lên phần vô tuyến. Lớp vật lý có
nhiệm vụ tạo nên các kênh vô tuyến để truyền lên đường vô tuyến.
Lớp vật lý là lớp thấp nhất ở giao diện vô tuyến. Lớp vật lý được sử dụng để truyền dẫn ở
giao diện đường vô tuyến. Mỗi kênh vật lý được xác định bằng một tổ hợp tần số, mã ngẫu nhiên
(mã định kênh) và pha (chỉ cho đường lên). Các kênh được sử dụng vật lý để truyền thông tin của
các lớp cao tren gia diện vô tuyến, tuy nhiên cũng có một số kênh vật lý được dành cho hoạt động
của lớp vật lý.
2.3 Xử lý tín hiệu tại các lớp của UE và các thông số lớp vật lý
9


Hình 2.3 Xử lý tín hiệu tại các lớp của UE

RLC là một lớp con của lớp 2 chịu trách
nhiệm cung cấp dịch vụ liên kết vô tuyến giữa UE
và mạng. Tại máy phát, các lớp 3 và các lớp con cao hơn của lớp 2 như RRC lớp (3), BMC ( lớp
con của lớp 2), PDCP ( lớp con của lớp 2) hay thoại hoặc số liệu chuyển mạch kênh đã cung cấp số
liệu trên các kênh mang trong các đơn vị số liệu dịch vụ SDU ( Service Data Unit). Các SDU này
được RLC sắp đặt vào các PDU ( Packet Data Unit: đơn vị số liệu gói). Sau đó PDU được gửi trên
các kênh logic do MAC cung cấp. Sau đó MAC sẽ sắp xếp các kênh logic này lên các kênh truyền
tải trước khi chuyển nó lên lớp vật lý. Lớp vật lý có nhiệm vụ tạo ra các kênh vật lý để truyền nó
trên đường truyền vô tuyến.
Tóm lại, để truyền thông tin ở giao diện vô tuyến, các lớp cao phải chuyển cácthông tin này
qua lớp MAC đến lớp vật lý bằng các sử dụng các kênh logic. MACsắp xếp các kênh này lên kênh
truyền tải trước khi đưa lên lớp vật lý để lớp nàysắp xếp chúng lên các kênh vật lý. Tại phía thu quá
trình xử lý tín hiệu được thựchiện theo chiều ngược với phía phát.

10


Bảng 1. Các thông số lớp vật lý W-CDMA
DS-CDMA: Đa truy nhập phân chia theo mã trải phổ trực tiếp.
OCQPSK(HPSK): Orthogonal Complex Quadrature Phase Shift Keying ( Hybrid PSK) Khóa chuyển pha vuông
góc trực giao.
CS-ACELP: Conjugate Structure- Algebraic Code Excited Linear Prediction: Dựbáo tuyến tính kích thích theo
mã đại số cấu trúc phức hợp.
DL: Downlink: đường xuống; UL: Uplink: đường lên.
AMR: Adaptive Multi Rate- Đa tốc độ thích ứng.
3GPP: Third Generation Parnership Project: Đề án của các đối tác thế hệ ba.
ETSI: European Telecommunications Standards Ínstitute: Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu.
ARIB: Association of Radio Industries and Business: Liên hiệp công nghiệp và kinh doanh vô tuyến.

11


3- Xử lý tín hiệu lớp vật lý trong thiết bị thu phát song công của UE
3.1.Sơ đồ khối
Công nghệ truy nhập vô tuyến của UE có nhiệm vụ xử lý tín hiệu nhận được và đưa đến các
giao diện vô tuyến, công nghệ này gồm ba phần tử:
Máy thu phát vô tuyến: Bao gồm các chức năng liên quan đến hoạt động của UE, tiền xử lý
số liệu thu và xử lý số liệu cần thiết cho điều chế. Một số quá trình xử lý được thực hiện mà không
cần sự điều khiển và quản lý của lớp trên lớp vật lý như đồng bộ, trong khi đó các hoạt động khác
lại đòi hỏi thông tin điều khiển từ các lớp trên như mẫu chế độ nén. Nhiệm vụ trước hết của thực thể
này là đồng bộ, trảiphổ và giải trải phổ tín hiệu.Thực thể xử lý tốc độ bit bao gồm chức năng xử lý
thông tin thực sự nhận được và đưa tới các lớp cao hơn phù hợp cho truyền dẫn trên giao diện vô
tuyến thông qua khổi xử lý tấc độ chíp. Nhiệm vụ trước hết của thực thể này là bảo vệ tín hiệu và
sửa lỗi. Phần cứng của bộ thu phát vô tuyến cung cấp giao diện giữa awnten và thực thể xử lý tín
hiệu số tiếp theo. Sơ đồ khối của phần tử xử lý tín hiệu lớp vật lý của một thiết bị thu phát WCDMA
FDD điển hình được cho trên hình 3.1

Hình 3.1 Sơ đồ khối xử lý lớp vật lý trong thiết bị thu phát WCDMA FDD
ADC:Analog to Digital Converter
DAC:Digital to Analog Converter
RRC:Root Rased Cosine:Bộ lọc cosin tăng căn hai
AFC:Automatic Frequency Control:Bộ tự đọng đ/k tần số

12


AGC:Automatic Gain Control:Bộ tự điều khuếch

Phần cứng vô tuyến được chia thành 4 thành phần sau:
 Các bộ lọc vô tuyến thu được khuếch đại và biến đổi hạ tần tín hiệu vô tuyến thu từ anten.
 Khối xử lý băng gốc thu lọc và biến đổi tín hiệu tương tự vào tín hiệu số và xử lý tín hiệu này tại
thực thể xử lý tốc độ chip.
 Khối xử lý băng gốc phát bao gồm các khối xử lý và chuyển đổi tín hiệu số vào tương tự thích
hợp cho điều chế.
 Phần vô tuyến phát điều chế, biến đổi nâng tần vào khuếch đại tín hiệu vào sóng vô tuyến công
suất cao.
Điều khiển tần số được thực hiện bằng bộ dao động nội (LO). Băng tần rộng của tín hiệu
UMTS cho phép đảm bảo các yêu cầu về tạp âm pha dễ dàng hơn GSM. Có thể thực hiện một bộ
tổng hợp tần số LO duy nhất cho hoạt động song công cố định, tuy nhiên đối với các kiến trúc biến
đổi trực tiếp, tiện lợi hơn là sử dụng 2 bộ tổng hợp tần số LO độc lập: một cho phát và một cho thu.
Việc ứng dụng chế độ nén đòi hỏi máy thu phải điều chỉnh đến kênh khác để đo tín hiệu. Để trong
khoảng thời gian ngắn theo quy định cần đảm bảo điều chỉnh bộ tổng hợp nhanh. Độ chính xác của
đầu khối được xác định bởi chuẩn tần số và điều này được đảm bảo bởi mạch vòng AFC để duy trì
đồng bộ tần số với trạm gốc. Khi hoạt động trong chế độ không nén các mạch điện GSM và UMTS
làm việc đồng thời và cần chọn tần số chuẩn để đáp ứng yêu cầu của cả 2 hệ thống.
DAC và ADC cung cấp giao tiếp giữa khối tốc độ chip và các tầng vô tuyến. DAC, phát phải
có dải động lực lớn để đáp ứng các yêu cầu về dò kênh lân cận. ADC thu phải có dải động đủ lớn để
đảm bảo tỷ số công suất đỉnh trên công suốttrung bình của tín hiệu và các tín hiệu chặn, ngoài ra nó
cũng phụ thuộc vào giải thuật AGC áp dụng cho máy thu. Cả 2 đều làm việc tại tốc độ gấp nhiều lần
tốc độ chip ( thường là từ 4 đến 8) để đảm bảo yêu cầu lọc và độ phân giải thời gian cần thiết cho
máy thu RAKE. Các bộ lọc kênh UMTS, các bộ lọc tạo dạng xung đều sử dụng các bộ lọc cosin
tăng cănhai (RRC: root raised Cosin) trong băng tần gốc.
Tầng vô tuyến phát đảm bảo biến đổi tín hiệu băng gốc vào vô tuyến và đảm bảo điều khiển
nút công suốt cho máy phát. Điều chế áp dụng cho WCDMA khác với điều chế trong GSM ở chỗ
nó không có biên độ không đổi. Méo biên độ trong các phần tử xử lý tín hiệu sẽ dẫn tới giảm cấp
điều chế không thể chấp nhận và vì thể phải xử dụng các mạch vô tuyến tuyến tính. Một vấn đề nữa
của hệ thống WCDMA xảy ra giữa các máy di động là chúng co khoảng cách khác nhau so với trạm
gốc. Do rất nhiều trạm đầu cuối dùng chung một tần số, nên một máy di động ở gần trạm gốc có thể
13


chặn một máy di động khác ở xa cùng tần số nếu nó phát ở mức công suất cao. Vấn đề này được
khắc phục bằng các sử dụng vòng điều khiển công suất phát được điều chỉnh 1500 lần trong một
giây. Các mạch điều chỉnh công suất phát đóng vai trò rất quan trọng đối với hiệu năng của hệ thống
WCDMA .
3.2.Bộ lọc song công : kết nối máy phát và máy thu vào một anten.
Nếu không cách lý máy phát với máy thu, tín hiệu phát sẽ chặn tín hiệu thu.Điều này thường
được thực hiện bằng hai phần lọc băng thông được gọi là bộ lọc song công. Bộ lọc song công phải
có tổn hao chèn thấp trong băng tần phát (băng Tx), cách lay cao máy phát với máy thu trong băng
tần thu, tổn hao chèn thấp trong băng tần thu.
Tại máy phát, có thể giảm tổn hao chèn, nếu bộ lọc song công giảm tạp âm đến từ bộ khuếch
đại công suất (PA), còn tạp âm được tạo ra trước PA phải được lọc trên đường truyền tính hiệu phát.
Một điểm thiết kế khác cần lưu ý là dò công suất phát vô tuyến tác động vào băng thu do tính phi
tuyến của máy thu. Bảng 8.2 cho thấy các yêu cầu điển hình của bộ lọc song công.

Bảng 2. Các yêu cầu của bộ lọc song công.
Tầng vô tuyến thu phải có khả năng xử lý nhiều tín hiệu thu được tại cùng một tần số. Để
phân tách được tín hiệu mong muốn với các tín hiệu đồng kênh khác nhau, máy thu phải duy trì tính
trực giao giữa các kênh mã khác nhau. Tỷ số công suất đỉnh vô tuyến tuyến tính và cần phải lưu ý
đến trễ nhóm vi sai trong máy thu.

4. Kiến trúc máy phát
Hình 4.1 cho thấy kiến trúc máy phát 3G UMTS sử dụng đổi tần.Tín hiệu từ các lớp trên
được đưa đến lớp vật lý. Tại lớp vật lý thực hiện xử lí tín hiệu băng gốc ở miền số và tín hiệu truyền
dẫn vô tuyến ở miền tương tự. Trong phần xử lý tín hiệu băng gốc, trước hết tín hiệu được mã hóa
sửa lỗi bằng cách gắn thêm các bit CRC. Sau đó nó được mã hóa bằng mã xoắn hoặc mã turbo và
được đan xen theo khối để có thể sủa lỗi tại phía thu. Sau đó tín hiệu được trải phổ bằng mã kênh
OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor : hệ số trải phổ trực giao khả biến ) để phân biệt các
14


loại kênh khác nhau. Để phân biệt nguồn phát (máy di động) tín hiệu được ngẫu nhiên hóa bằng
một mã ngẫu nhiên. Trước khi đưa lên điều chế sóng mang tín hiệu được lọc bởi bộ lọc tạo dạng
xung có tên là RRC (Root Rased Cosine : bộ lọc cosine tăng căn hai) và được biến đổi từ số vào
tương tự.
Trong phần xử lý tín hiệu vô tuyến (băng thông) , trước hết tín hiệu tương tự được điều chế
BPSK bằng bộ điều chế vectơ tương tự tại sóng mang được tạo ra từ bộ dao động nội 1 (LO1), sau
đó được lọc băng thông trước khi đưa lên bộ trộn biến đổi nâng tần dựa theo bộ dao động nội 2
(LO2). Cuối cùng tín hiệu được lọc, được khuếch đại tại tần số vô tuyến, được lọc một lần nữa
trước khi đưa lên anten. Cũng như trong trường hợp kiến trúc máy thu ngoại sai (máy thu đổi tần),
máy phát truyền thống có thể có nhiều tầng đổi tần từ tầng điều chế/tạo giao động nội trung tần đến
tầng khuếch đại công suất cuối cùng (hình 4.6).
Các thiết kết này cho phép một bộ phận lớn của máy phát bao gồm khuếch đại, lọc, và điều
chế được thực hiện trong các tầng tích hợp cao với giá thành rẻ. Tuy nhiên cách làm này cũng dẫn
đến rủi ro cao khi đảm bảo hiệu năng cao. Nhược điểm của cách thiết kế này là xuất hiện một khối
lượng lớn các tần số không mong muốn bao gồm tần số ảnh, nhiễu giả dẫn đến phải có nhiều bộ lọc.
Nếu cần thiết kế máy cầm tay đa băng/đa tốc độ, thì số lượng phần tử có thể tăng rất cao. Có thể sử
dụng các bộ trộn loại bỏ tần số ảnh nhưng vẫn không thể loại bỏ hoàn toàn các bộ lọc. Cấu hình
điển hình là sử dụng bộ lọc trung tần một chip là loại bỏ bộ dao động nội tần số cao. Trong trường
hợp thu phát không đồng thời (TDD chẳng hạn) có thể giảm số lượng bộ lọc bằng cách sử dụng
chung các trung tần phát và trung tần thu.

Hinh 4.1. Máy phát đổi tần

15


Liên quan đến các kiến trúc máy phát, thách thức đầu tiên trong việc thiết kế máy cầm tay 3G
UMTS là cần đạt được điều chế và khuếch đại trong trong quỹ công suất quy định (thấp) nhưng với
ít phần tử nhất. Ngoài ra một trong các vấn đề cần xét là việc tạo ra tần số cuối cùng tại điểm bắt
đầu chuỗi phát và sau đó khuếch đại tín hiệu qua nhiều tầng (hàng chục MHz). Hệ lụy của quá trình
này là xuất hiện tạp âm băng rộng tại đầu ra máy phát mặc dù đã đưa vào các bộ lọc để loại bỏ nó.
Tạp âm này gây trở ngại rất lớn tại tần số thu (cách tần số phát một khoảng cách song công). Tạp
âm này sẽ được phát xạ và làm tê liệt các máy cầm tay lân cận (trong WCDMA các máy thu làm
việc cùng tần số).

5. Kiến trúc máy thu
Trong phần này ta sẽ xét kiến trúc máy thu biến đổi trực tiếp (DCR : Direct Conversion
Receiver). Máy thu biến đổi trực tiếp còn được gọi là máy thu trung tần không (ZIF : Zero
Intermediate Frequency), lần đầu tiên được sử dụng trong giới vô tuyến nghiệp dư và năm 1950, sau
đó trong các máy thu HF vào những năm 1960 và 1970, trong các máy nhắn tin VHF vào những
năm 1980, trong các máy điện thoại không dây và điện thoại di dộng tần số 900 MHz/1800MHz
vào những năm 1990 và ngày nay trong các máy di dộng GPRS và 3G.
Các máy thu ngoại sai (Superhet) hay đổi tần có hiệu năng tốt trong phần lớn các ứng dụng
nhưng có một số nhược điểm sau :
-

Đòi hỏi các bộ lọc đầu vào bổ sung hay bộ trộn loại trừ tần số ảnh bổ sung để tránh thu đồng

-

thời hai tần số: tần số mong muốn và tần số ảnh nhiễu
Để thu nhiều băng cần nhiều bộ lọc trung tần (bộ lọc IF)
Lấy mẫu số và chuyển đổi được thực hiện tại trung tần (IF) và vì thế đòi hỏi các chức năng
làm việc tại các tần số này-điều này đòi hỏi dòng điện khá lớn khi tần số thiết kế tăng DCR
khắc phục được các nhược điểm này. Nguyên lý của nó là sử dụng tần số bộ dao động nội
(LO: Local Osillator) bằng chính tần số thu. Chẳng hạn nếu kênh thu có tần số 2120 MHz,
thì dao động nội nối vào bộ trộn sẽ có tần số 2120 MHz. Khi này bộ trộn sẽ thực hiện chức
năng giống như máy thu ngoại sai và đầu ra sẽ được hiệu tần số tín hiệu thu và tần số LO. Vì
thế tín hiệu đầu ra bộ trộn sẽ là một tín hiệu có tâm phổ tại O Hz (DC: Direct Current: dòng
một chiều) với độ rộng băng tần bằng độ rộng băng tần của tín hiệu điều chế gốc (hình 5.1)

16


Hình 5.1.Phổ đầu ra bộ trộn
(sau lọc tần số cao)

Hình 5.2 cho thấy sơ đồ đơn giản của một máy thu biến đổi trực tiếp.Bộ lọc song công được
sử dụng để kết hợp hai tín hiệu phát thu vào một anten. Bộ lọc này phải đảm bảo cách ly giữa máy
phát (Tx) và máy thu (Rx). Bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier) được đặt sau bộ
lọc song công để khuếch đại tín hiệu thu nhưng chỉ gây tạp âm thấp. Hệ số khuếch đại LNA được
chọn đủ lớn để giảm thiểu ảnh hưởng tạp âm của các mạch điện tiếp sau lên độ nhạy của máy thu.
Tín hiệu vô tuyến sau khuếch đại được chuyển trực tiếp vào tín hiệu băng gốc bằng cách sử
dụng bộ trộn. Nếu tín hiệu nhận được chỉ đơn thuần là đầu ra của bộ trộn, thì phổ sẽ chỉ có tần số
dương như thông lệ trong đó băng thấp hơn được xếp chồng lên băng cao-năng lượng của hai băng
không thể tách rời. Để đảm bảo khôi phục được toàn bộ bộ nội dung tín hiệu( băng thấp và băng
cao), cần thể hiện tín hiệu ở dạng các thành phần pha.
Để trình bày tín hiệu theo các thành phần pha, cần thực hiện biến đổi (Hilbert) đối với tín
hiệu thu. Điều này đạt được bằng cách phân chia tín hiệu và đưa chúng đến hai bộ trộn được cấp
sóng bởi các tín hiệu LO dạng sin và cos để tạo ra các thành phần đông pha (I) và vuông pha (Q)
của tín hiệu (tại băng gốc). Độ chính xác hay chất lượng để tạo ra các thành phần này phụ thuộc vào
sự cân bằng của các nhánh I,Q và độ tuyến tính của quá trình xử lý tầng đầu ( Hình 5.2)

17


Hình 5.2. Sơ đồ khối đơn giản của một máy thu biến đổi trực tiếp
Tín hiệu đầu ra của bộ trộn tần bao gồm tín hiệu số và tín hiệu tổng có tần số là 2fLO và một
số tính hiệu khác là sản phẩm của méo. Tín hiệu tổng là không cần thiết vì thế các bộ lọc sau mỗi bộ
trộn sẽ lọc chúng để giảm chúng đến một mức chấp nhận. Trong thực tế phân cách tàn số của tín
hiệu tổng là rất lớn vì thế chỉ cần bộ lọc LPF đơn giản (RRC chẳng hạn) là có thể đảm bảo lọc
chúng. Lọc có thể được thực hiện một phần trong các tầng xử lý tương tự và một phần trong các
tầng xử lý số tiếp theo. Tuy nhiên vẫn cần lọc một phần tại tần xử lý tín hiệu tương tự để loại bỏ
nhiễu chặn trước khi khuyếch đại băng gốc tiếp theo.Vì không có bộ lọc vô tuyến băng hẹp nên độ
chọn lọc hoàn toàn được thực hiện bởi các bộ lọc băng gốc.
Đảm bảo độ tuyến tính của máy thu và hoạt động LO không gây nhiễu là điều rất quan
trọng vì các sản phẩm méo và điều chế giao thoa sẽ rơi vào DC( tâm của tín hiệu được khôi phục),
khác với trường hợp máy thu ngoại sai trong đó các sản phẩm này nằm ngoài trung tần. Méo bậc 2
sau tách sóng sẽ cho thành phần hình bao của biên độ tín hiệu được điều chế, chẳng hạn như QPSK,
π/4 DQPSK và tạo ra năng lượng phổ nhiễu tập trung tại DC (thành phần một chiều). Và nhiễu này
sẽ cộng vào tín hiệu mong muốn. Điều này đặc biệt nghiêm trọng nếu năng lượng này lại là năng
lượng của tín hiệu không mong muốn lớn nằm trong băng thông của máy thu. Giải pháp cho vấn đề
này là sử dụng các mạch cân bằng tại đầu vào vô tuyến, nhất là bộ trộn, mặc dù cũng có LNA cân
bằng, hình 5.3

18


Hình 5.3 Méo hài chẵn
Nếu cân bằng tối ưu, các sản phẩm hài bậc chẵn sẽ bị triệt tiêu và chỉ có các sản phẩm lẻ
được tạo ra. Tuy nhiên, ngay cả khi mạch điện được cân bằng, hài bậc ba có thể được biến đổi hạ
tần bởi các hài bậc ba của LO để tạo ra năng lượng DC nhiễu bổ sung vào tín hiệu cơ bản sau khi
biến đổi hạ tần. Trong máy thu ngoại sai, thành phần biến đổi này nằm ở băng bị chặn của bộ lọc IF.
Mặc dù các thành phần bậc chẵn và lẻ là nhỏ, nhưng để đạt được nhiễu giao thoa điều chế như máy
thu đổi tần, cần đảm bảo tính tuyến tính tốt hơn đối với máy thu trực tiếp. Khi cải thiện được cân
bằng mạch điện, vấn đề quan trọng nhất là dịch DC( dịch mức DC) trong các tầng sau bộ trộn. Các
dịch DC này xảy ra tại điểm giữa của phổ sau biến đổi và nếu tín hiệu băng gốc chứa năng lượng

19


DC( hay gần DC) méo/dịch sẽ giảm chất lượng và SNR sẽ thấp đến mức không thể chấp nhận được.
Có một số nguyên nhân gây ra vấn đề này:
+ Sự mất phối hợp của bộ trộn và bộ tách sóng.
+ LO truyền ngược qua tầng đầu máy thu, phát xạ vào không gian thông qua anten, phản xạ từ các
vật thể ở gần và quay trở lại vào máy thu. Tín hiệu ngược trở lại này sau đó trộn với LO và tạo ra
thành phần một chiều trong bộ trộn (vì các hàm sin và cos tạo ra hàm một chiều DC).
+ Một tín hiệu lớn có thể dò rỉ vào cửa vào của LO và cũng được biến đổi vào DC. Các vấn đề thứ 2
và thứ 3 có thể là thách thức, vì biên độ của chúng thay đổiphụ thuộc vào vị trí hướng máy thu.Bộ
lọc HPF tiếp theo bộ lọc LPF laọi bỏ thành phần dịch DC.Lúc đầu DCR được sử dụng cho cá máy
tin nhắn sử dụng điều chế FSK hai tông. Trong các ứng dụng này, các dịch DC không quan trọng vì
không có năng lượng xung quanh DC: các tông có tần số ± 4,5 kHz nằm tại hai phía sóng mang>
Mạch I và Q có thể được ghép xoay chiều để loại bỏ các dịch DC mà không làm giảm đáng kể năng
lượng tín hiệu. Trong trường hợp GSM/ GPRS và QPSK, vấn đề nghiêm trọng hơn, vì năng lượng
của tín hiệu đạt giá trị đỉnh tại DC. Sau biến đổi hạ tần tín hiệu đến trung tần không, các dịch này sẽ
cộng trực tiếp vào đỉnh của phổ. Vì thế không thể đưa chúng về không bằng cách ghép điện dung
trên đường truyền của tín hiệu băng gốc do năng lượng sẽ bị mất từ đỉnh phổ. Trong băng thông 200
MHz với yêu cầu BER 10-3, một khía chữ V 5Hz trong phổ sẽ giảm độ nhạy vào khoảng 0,2 dB.
Khía 20Hz sẽ dừng hoạt động của máy thu. Phải đo hoặc đánh giá được dịch DC để loại bỏ chúng.
Điều này có thể thực hiện được bằng trong bước kiểm tra sản phẩm đối với các dịch cố định hay
không đổi bằng cách bù trừ các mức trong băng tần gốc theo chương trình. Việc loại bỏ các dịch
biến đổi do tín hiệu cảm ứng đưa vào phức tạp hơn. Một giảp pháp là lấy trung bình mức tín hiệu
băng gốc được số hóa trên một cửa sở thời gian khả lập trình. Thời gian lấy trung bình là một thông
số tối quan trọng và có thể điều khiển được để phân biệt các thay đổi biên độ động gay ra do các
ảnh hưởng truyền sóng và các thay đổi do ảnh hưởng của mạng, điều khiển công suất, nội dung lưu
lượng…
Hiệu năng của mạch tương tự (mạch vô tuyến) trước hết phụ thuộc vào độ tuyến tính của mạch điện
tại mức thiết bị; tuy nhiên đây là yêu cầu phụ thuộc vàocông suất và độ phức tạp và cần dược bù trừ
tại mức hệ thống. Nói chung có thể dễ dàng đạt được bù trừ hơn bằng cách bù trừ băng gốc trong
quá trình xử lý tín hiệu số. Có thể xem xét các tùy chọn điều khiển và bù trừ bằng cách sử dụng cấu
hình DCR như hình 5.4

20


Hình 5.4: Các mạch bù trừ và điều khiển của máy thu.
Tín hiệu tại đầu ra của tầng lọc được khuyếch đại đến mức phù hợp cho hoạt động của bộ bộ biến
đổi từ tương tự vào số(ADC). Vì mức tín hiệu vào thay đổi theo điều kiện truyền sóng nên bộ
khuyếch đại phải khả biến và thường được điều kiển bằng vòng tụ điều khiển(AGG).

6. Một số vấn đề liên quan đến thiết kế máy thu phát
6.1 Các vấn đề liên quan đến thiết kế máy phát
6.1.1. Cân đối giữa tỷ lệ rò kênh lân cận và tiêu thụ công suất
Tỷ số rò kênh lân cận (ACLR: Adjacent Channel Leakage Ratio ) quy định công suất trung
bình mà thiết bị người sử dụng (UE) được phép phát trong kênh lân cận (dịch ±5MHz) và các kênh
kế tiếp sau (±10MHz). Yêu cầu được quy định là tỷ số công suất mà UE phát tại kênh được ấn định
cho nó tương đối so với kênh lân cận phải lớn hơn hoặc bằng 33dBc và 43dBc tại các khoảng cách
tần số ±5MHz và ±10MHz. Quy định này cần được kiểm định cho các UE nằm tại biên ô vì khi này
chúng phát công suất gần như cực đại đến nút B làm việc tại kênh lân cận. ACLR là một thông số
quan trọng đảm bảo rằng các tần số lân cận không bị mất dung lượng do rò rỉ phát xạ tạp âm của

21


UE. Vì thế UE ACLR không chỉ được quy định tại công suất phát xạ cực đại mà còn cho toàn bộ
dải động công suất ra.
Thí dụ của ACLR cho một bộ khuếch đại công suất thương mại được cho trên hình 6.1. Tất
cả công suất được đo trong băng thông 3.84MHz thông qua bộ lọc cosin căn bậc hai (RRC).

Hình 6.1..Thí dụ về ACLR trong WCDMA
6.1.2 . Công suất ra cực đại và cân đối ACLR
Tiêu chẩn 3GPP có hai lại công suất thực tế: loại 4 được định nghĩa cho các UE có công suất
ra trung bình 21dBm±2dB, còn loại 3 có công suất phát 24dB +1/-3dB. Trong HSDPA máy di động
sẽ sử dụng một kênh điều khiển đuognừ lên mới HS-DPCCH. Phụ thuộc vào biên độ tương đối của
DPDCH đường lên βₘ, DPCCH đường lên βₙ tăng PAPR tại dải xác suất 0.1% sẽ từ 0.6 dB đến
1dB so với R3 trong trường hợp kênh tham khảo 12.2kpbs. Có thẻ giải quyết ảnh hưởng AM-AM
do PAPR dẫn đến ACLR théo các cách khác nhau:
+ Các kỹ thuật tuyến tính hóa. Khái niệm này dựa trên việc sủa sụng các bộ khuếch đại ít tuyến tính
hơn và vì thế ít đắt tiền và hiệu suất nguồn tốt hơn. Do giá thành và độ phức tạp nên giải pháp này
chỉ được sử dụng trong trạm gốc chứ không được sử dụn trong các máy cầm tay.
+Tăng độ tuyến tính của bộ khuếch đại công suất. Giải pháp này tương đương với việc dịch điểm
nén 1dB vào vùng công suất cao hơn.
+ Lùi công suất ra. Kỹ thuật này bao gồm việc giảm công suất vào trung bình để tránh xén tín hiệu

22


Chuẩn 3GPP đã quyết định đơn giản kỹ thuật cuối cùng bằng cách cho phép giảm công suất
ra cực đại đối với từng lại UE. Điều này cho phép vẫ sử dụng các thiết kế bộ khuếch đại R3 hiện có
trong các ứng dụng HSDPA, mặt khác tình trngạ này chỉ xảy ra khi tốc đọ DPDCH đường lên thấp
hơn hoặc bằng 64kpbs tùy thuộc và các cài đặt hệ số khuếch đại.Tuy nhiên lùi điểm công tác của bộ
khuếch đại hay tăng độ tuyến tính dẫn đến giảm hiệu suất nguồn và vì thế giảm thời gian đàm thoại.
Trong R6, số đo lập phương (CM: Cubic Metric) được đưa ra để tổng quát hóa lượng lùi của
bộ khuếch đại cần thiết để đảm bảo yêu cầu ACLR.
6.1.3. Cân đối ACLR và thời gian đàm thoại
Trong máy cầm tay 24dBm (23dBm theo quy định mới), hình 6.2a cho thấy bộ khuếch đại
công suất trong chế độ tuyến tính công suất cao tiêu thụ công suất acqui cao nhất ( chiếm 54%). Tuy
nhiên, trong thực tế UE chỉ sử dụng rất ít thời gian phát tại công suất cực đại. Hình 6.2a cho thấy
phân bố công suất phát của một UE điển hình nhận được từ đo thử trên xe ô tô trong môi trường
thành phố băng tần I của hệ thống UMTS thương mại. CÔng suất phát trung bình vào khoảng :1dBm.
Trên hình 6.2a, đường không liên tục cho thấy PA trong chế độ HP( High Power: công suất
cao) tiêu thụ dòng không đổi khoảng 70 đến 80 mA dù UE phát 0dBm hay -50dBm và đóng góp
vào khoảng một phần ba tổng công suất tiêu thụ( hình 5.6b tại công suất phát là -10dBm). Điều này
thể hiện sự tiêu thụ nghiêm trọng dung lượng acqui. Để khắc phụ điều này, một trong các sơ đồ điều
khiển khuếch đại sau đây được sử dụng:
+Điều khiển định thiên. Giải pháp này cho phép thay đổi dòng tĩnh của PA trong hai hoặc ba
nấc(xem hình 6.2a). Tiêu thụ dòng giảm đáng kể xuống còn 20-30mA( đường liên tục). Công nghệ
PA mới nhất có thể kéo tiêu thụ tĩnh này xuống còn 10mA vì thế kéo dài thời gian acqui. Trong lý
lịch đường truyền thành phố của hình 6.2a, chốt ngưỡng tại công suất ra 12dBm cho phép tiết kiệm
khoảng 40 phút đàm thoại khi sử dụng acqui dung lượng 1000mAh.
Điều khiển cung cấp công suất nguồn cho PA. Sơ đồ này sử dụng bộ biến đổi DC-DC để chuyển
mạch công suất nguồn PA giữa hai mức. Trả giá cho giải pháp này là kích thước bản mạch và giá
thành tăng do sử dụng cuộn cảm chặn lớn.

23


High Power: công suất cao
PA: Bộ khuếch đại công suất
Hình 6.2a Hàm mật độ xác suất công suất phát và tiêu thụ dòng điện của PA(bộ khuếch đại
công suất 6.2b Phân bố tiêu thụ công suất phàn vô tuyến và băng gốc tại công suất phát bằng
-10dBm và 24dBm.
6.2 Các vấn đề liên quan đến thiết kế máy phát
6.2.1. Các yêu cầu hệ thống về dộ nhạy UE
Đo kiểm dộ nhạy thực hiện giả lập cho trường hợp UE nằm tại biên ô. Đo kiểm được tiến
hành cho kênh tam chuẩn tốc độ 12.2kpbs và BER≤. Do tính chất song công của WCDMA, nên khi
UE rời xà nút B nó thu được công suất thấp hơn nhưng phải đảm bảo duy trì BER≤, để vậy nó phải
tăng dần công suất phát cho đến khi dạt được công suất phát cực đại cho phép. Hình 6.3 cho thấy
thiết lập đo kiểm nhìn từ góc độ phân hệ vô tuyến của máy UE.

24


LNA: Low Noise Amplifier: bộ khuếch đại tạp âm nhỏ
PA: Power Amplifier: bộ lọc băng thông
BPF: Band Pađ Filter: bộ lọc băng thông
LPF: bộ lọc thông thấp
AGC: Automatic Gain Control: tự động điều khuếch
LO: Local Oscillater: bộ dao động nội
HPF: High Past Filter: bộ lọc thông cao
ADC: Analogue to Digital Converter: bộ biến dổi tương tự thành số
RRC: Root Raised Cosin: bộ lọc cosin tăng căn hai
DCS: Hệ thống thông tin tổ ong(GSM 1800)
PCS: Hệ thống thông tin cá nhân(hệ thống tổ ong thế hệ hai chủ yếu ở Bắc Mỹ làm việc trong băng tần IMT2000)
Hình 6.3. Các điểm đo tham chuẩn phân hệ vô tuyến UE

Độ nhạy tham chuẩn được định nghĩa là công suất tối thiểu tại của anten máy thu UE mà tại
công suất này máy thu vẫn đảm bảo BER≤ đối với kênh đo kiểm nói trên. Trong số các trường hợp
đo kiểm tiêu chuẩn 3GPP, độ nhạy tham chuẩn là đo kiểm đuọc yêu cầu cao nhất. Nó không chỉ đặt
ra các yêu cầu hiệu năng chặt chẽ với phần thu của UE mà còn thiết lập điều khiển chặt chẽ việc
cách ly phần phát với phần thu. Trong máy phát nhiệm vụ cách ly này được thực hiện bởi bộ lọc
song công

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×