Πτυχιακή Εργασία Νανιοπούλου Ελένη (2453) Επιβλέπων καθηγητής : Δρ. Δημήτριος Ευσταθίου “ Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας ” “Study and Performance of an HSPA Downlink Receiver” Ανώτατο Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Κεντρικής Μακεδονίας Σέρρες Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής TE Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Εισαγωγή Μελέτη των προδιαγραφών Φυσικού Επιπέδου του Συστήματος WCDMA/HSPA+Downlink σύμφωνα με τα πρότυπα της 3GPP Μέτρηση : Πλάτους του διανυσματικού σφάλματος (EVM Error Vector Magnitude). Εύρους ζώνης του εκπεμπόμενου σήματος. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας 2

Τρίτη γενιά κινητής τηλεφωνίας 3G (WCDMA) 1 η Γενιά : Αναλογικά κυψελωτά συστήματα. 2 η Γενιά : Ψηφιακά Συστήματα -GSM. 3 η Γενιά : Τηλεπικοινωνίες πολυμέσων. Ενισχύθηκαν : 1. Ποιότητα φωτογραφιών και βίντεο. 2. Ρυθμός μεταφοράς δεδομένων. Χαρακτηριστικά βασικού συστήματος : CDMA- Εύρος ζώνης λειτουργίας 5 MHz. Ευελιξία φυσικού επιπέδου. Επαναχρησιμοποίηση μίας λειτουργίας. 3 Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Χαρακτηριστικά του WCDMA 4 Μεταβλητό ρυθμό δεδομένων - Εύρος Ζώνης κατά Απαίτηση (Bandwidth on Demand-BoD). Δύο βασικοί ρυθμοί λειτουργίας : αμφιδρόμηση στη συχνότητα (FDD) και αμφιδρόμηση στο χρόνο (TDD). Ασύγχρονη λειτουργία των σταθμών βάσης. Χρησιμοποιεί σύγχρονη φώραση στο uplink και στο downlink η οποία βασίζεται σε ένα πιλοτικό σήμα.( αύξηση της κάλυψης και της χωρητικότητας ). Χρήση προηγμένων τεχνικών λήψης. Λειτουργεί σε συνδυασμό με το GSM. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Λειτουργία HSDPA 5 HS-DSCH: Υψήρυθμο κανάλι κατερχόμενης ζεύξης. Αύξηση ρυθμού μετάδοσης δεδομένων κατά τη μεταφορά πληροφοριών. Χαρακτηριστικά : Μεταβαλλόμενος παράγοντας εξάπλωσης. Γρήγορος έλεγχος ισχύος. Εισάγει : Χρήση προσαρμοστικής διαμόρφωσης και κωδίκευσης πληροφοριών. Γρήγορο χρονοπρογραμματισμό. Ταχύτατες επανεκπομπές πληροφοριών. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

HSDPA -HSUPA 6 Τεχνική πολλαπλής πρόσβασης WCDMA. Σχήμα αμφιδρόμησης FDD. Μπάντα ΙΜΤ με εύρος ζώνης 5MHz. Χωρητικότητα εξαρτάται από παράγοντες υλοποίησης - χρήση δεύτερου carrier. HSUPA: Πρόσβαση σε εφαρμογές υψηλής ταχύτητας. Επιτρέπουν την αξιοποίηση των υποδομών τρίτης γενιάς των δικτύων κινητής τηλεφωνίας. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Αποδιαμορφωμένο σήμα 7 Διαμορφωμένο σήμα Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας Συχνότητα : 2.1 GHz

Κανάλια των Test Models 8 P-CCPCH: Μεταφέρει το συγχρονισμό και την εκπομπή πληροφοριών για τους χρήστες. CPICH: Μεταφέρει μια προκαθορισμένη ακολουθία bit. S-CCPCH: Μεταφέρει FACH (Forward Access Channel) και PCH (Paging Channel) σε ένα ή περισσότερα στιγμιότυπα ανά κελί σε σύστημα UMTS. SCH: Δίνει τον κώδικα μιας κυψέλης και δείχνει τη θέση του P- CCPCH. DPCH: Μεταφέρει φυσικά κανάλια δεδομένων. PCH: Χρησιμοποιείται για να ενημερώσει το κινητό ότι έχει μια εισερχόμενη κλήση. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Test Models 9 Μοντέλα που το καθένα χρησιμοποιείται για διαφορετικές μετρήσεις. Test Model 1: 1.occupied bandwidth 2.ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio) 3.Total power dynamic range (at Pmax) 4.Frequency Error (at Pmax) Αποτελείται από 16,32,64 Codes- κανάλια. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

10 Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας Μέτρηση OBW OBW:είναι το πλάτος μιας ζώνης συχνοτήτων που κάτω από τα κάτω και πάνω από τα άνω συχνοτικά όρια, οι μέσες ισχείς που εκπέμπονται είναι ίσες με ένα καθορισμένο ποσοστό β/2 του συνόλου της εκπεμπόμενης ισχύος.

Αποτελέσματα 11 OBW: Κεντρική συχνότητα 2.1GHz. OBW μειώνεται σταδιακά με την προσθήκη καναλιών. Μετρήσεις σύμφωνες με τις προδιαγραφές (<5 MHz). Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

12 Μέτρηση ACLR Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας ACLR: Λόγος φιλτραρίσματος μέσης ισχύος με τη χρήση φίλτρου τετραγωνικής ρίζας υψωμένου συνημιτόνου

Αποτελέσματα 13 ACLR: Οι μετρήσεις κυμαίνονται στα -11 dBm. Συχνότητα φορέα 2.1 GHZ. ACLR<-7.2 dBm. Μετρήσεις με κεντρική συχνότητα 10 MHz: Lower και Upper κυμαίνονται στα -60 dB. ACLR limit ≤ dB. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας Ι MHz MHz

Μετρήσεις και Αποτελέσματα Total Power Dynamic Range (at Pmax) 14 Total Power Dynamic Range: είναι η διαφορά μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης ισχύος εξόδου. Το πρόγραμμα μας δίνει την ανώτατη τιμή ισχύος σε dBm, η κατώτερη δεν υπάρχει. Η διαφορά μεταξύ τους θα πρέπει να είναι 18 dB ή και μεγαλύτερη. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Μετρήσεις και Αποτελέσματα Frequency Error 15 Frequency Error: Είναι το μέτρο της διαφοράς μεταξύ της πραγματικής συχνότητας μετάδοσης και της συχνότητας που έχει ανατεθεί. Το συχνοτικό λάθος μας δείχνει την απόκλιση που υπάρχει από την κεντρική συχνότητα. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Test Models 16 Test Model 3: 1.Peak Code Domain Error Αποτελείται από 16 και 32 Codes, κανάλια. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Αποτελέσματα 17 Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας Peak Code Domain Error: O λόγος της μέγιστης ισχύος προς τη μέγιστη ισχύ της κυματομορφής αναφοράς (dB). Οι μετρήσεις δεν ξεπερνούν τα -33 dB.

Test Models 18 Test Model 5: 1.EVM σταθμού βάσης HS-PDSCH 16QAM. Αποτελείται από 2,4,8+HS-PDSCH. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Μετρήσεις 19 EVM (Error Vector Magnitude): Είναι η διαφορά μεταξύ της κυματομορφής αναφοράς και της μετρούμενης κυματομορφής. Το αποτέλεσμα ορίζεται ως η τετραγωνική ρίζα του λόγου του μέσου σφάλματος ισχύος προς τη μέση ισχύ αναφοράς. Εκφράζεται σε %. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Αποτελέσματα 20 Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας Εξαιτίας των καναλιών που παρεμβάλλονται ( ροζ κανάλια ) το EVM είναι πολύ μεγαλύτερο του 12.5%.

Επεξήγηση διαγραμμάτων 21 Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας Οι παραπάνω μετρήσεις αναφέρονται στον ένα χρήστη με QPSK διαμόρφωση.

22 Επεξήγηση διαγραμμάτων Οι παραπάνω μετρήσεις αναφέρονται σε πολλούς χρήστες με QPSK διαμόρφωση. Μελέτη και ανάλυση HSPA Downlink σήματος κινητής τηλεφωνίας

Ευχαριστώ πολύ !