Tổng quan về hệ thống điện thoại di động tổ ong

Toàn bộ vùng phục vụ của hệ thống điện thoại di động tổ ong được chia thành nhiều vùng phục vụ nhỏ, gọi là các ô, mỗi ô có một trạm gốc phụ trách và được điều khiển bởi tổng đài sao cho thuê bao có thể vẫn duy trì

TÖÍNG QUAN VÏÌ HÏƠ THÖỊNG ĂIÏƠN THOAƠI DI ĂÖƠNG TÖÍ ONG

1.1 Töíng quan

Toađn böơ vuđng phuơc vuơ cuêa hïơ thöịng ăiïơn thoaơi di ăöơng töí ong ặúơc chia thađnh nhiïìu vuđng phuơc vuơ nhoê, goơi lađ caâc ö, möîi ö coâ möơt traơm göịc phuơ traâch vađ ặúơc ăiïìu khiïín búêi töíng ăađi sao cho thú bao coâ thïí víîn duy trò ặúơc cuöơc goơi möơt caâch liïn tuơc khi di chuýín giûôa caâc ö

Hònh 1.1 ặa ra möơt maơng ăiïơn thoaơi di ăöơng töí ong bao göìm caâc traơm göịc (BS) Möơt vuđng phuơc vuơ cuêa möơt BS ặúơc goơi lađ ö vađ nhiïìu ö ặúơc kïịt húơp laơi thađnh vuđng phuơc vuơ cuêa hïơ thöịng

Trong hïơ thöịng ăiïơn thoaơi di ăöơng töí ong thò tíìn söị mađ caâc maây di ăöơng sûê duơng lađ khöng cöị ắnh úê möơt kïnh nađo ăoâ mađ kïnh ăađm thoaơi ặúơc xaâc ắnh nhúđ kïnh baâo hiïơu vađ maây di ăöơng ặúơc ăöìng böơ vïì tíìn söị möơt caâch tûơ ăöơng Vò víơy caâc ö kïì nhau nïn sûê duơng tíìn söị khaâc nhau cođn caâc ö úê caâch xa hún lađ möơt khoaêng caâch nhíịt ắnh coâ thïí taâi sûê duơng cuđng möơt tíìn söị ăoâ Ăïí cho pheâp caâc maây

di ăöơng coâ thïí duy trò cuöơc goơi liïn tuơc trong khi di chuýín giûôa caâc ö thò töíng ăađi seô ăiïìu khiïín caâc kïnh baâo hiïơu hoùơc kïnh lûu lûúơng theo sûơ di chuýín cuêa maây di ăöơng ăïí chuýín ăöíi tíìn söị cuêa maây di ăöơng ăoâ thađnh möơt tíìn söị thñch húơp möơt caâch tûơ ăöơng Hiïơu quaê sûê duơng tíìn söị cuêa hïơ thöịng ăiïơn thoaơi di ăöơng tùng lïn

vò caâc kïnh RF giûôa caâc BS kïì nhau coâ thïí ặúơc ắnh võ möơt caâch coâ hiïơu quaê nhúđ viïơc taâi sûê duơng tíìn söị vađ do ăoâ dung lûúơng thú bao ặúơc phuơc vuơ seô tùng lïn

Hònh 1.1: Hïơ thöịng ăiïơn thoaơi di ăöơng

1.2 Cíịu hònh hïơ thöịng

Hïơ thöịng ăiïơn thoaơi di ăöơng töí ong bao göìm caâc maây ăiïơn thoaơi di ăöơng trïn ö tö (hay xaâch tay), BS vađ MSC (trung tím chuýín maơch ăiïơn thoaơi di ăöơng)

Maây ăiïơn thoaơi di ăöơng bao göìm caâc böơ thu/phaât RF, anten vađ böơ ăiïìu khiïín; BS bao göìm caâc böơ thu/phaât RF ăïí kïịt nöịi maây di ăöơng vúâi MSC, anten, böơ ăiïìu khiïín, ăíìu cuöịi söị liïơu vađ nguöìn MSC sûê lyâ caâc cuöơc goơi ăi vađ ăïịn tûđ möîi BS vađ cung cíịp chûâc nùng ăiïìu khiïín trung tím cho hoaơt ăöơng cuêa tíịt caê caâc BS möơt caâch hiïơu quaê vađ ăïí truy nhíơp vađo töíng ăađi cuêa maơng ăiïơn thoaơi cöng cöơng Chuâng bao göìm böơ phíơn ăiïìu khiïín, böơ phíơn kïịt nöịi cuöơc goơi, caâc thiïịt bõ ngoaơi vi vađ cung cíịp chûâc nùng thu nhíơp söị liïơu cûúâc ăöịi vúâi caâc cuöơi goơi ăaô hoađn thađnh

Caâc maây di ăöơng, BS vađ MSC ặúơc liïn kïịt vúâi nhau thöng qua caâc ặúđng kïịt nöịi thoaơi vađ söị liïơu Möîi maây di ăöơng sûê duơng möơt cùơp kïnh thu/phaât RF Vò caâc kïnh lûu lûúơng khöng cöị ắnh úê möơt kïnh RF nađo mađ thay ăöíi thađnh caâc tíìn söị RF khaâc nhau phuơ thuöơc vađo sûơ di chuýín cuêa maây di ăöơng trong suöịt quaâ trònh cuöơc goơi nïn cuöơc goơi coâ thïí ặúơc thiïịt líơp qua bíịt cûâ möơt kïnh nađo ăaô ặúơc xaâc ắnh trong vuđng ăoâ Cuông tûđ nhûông quan ăiïím vïì hïơ thöịng ăiïơn thoaơi di ăöơng mađ thíịy rùìng tíịt caê caâc kïnh ăaô ặúơc xaâc

ắnh ăïìu coâ thïí bíơn do ăaô ặúơc kïịt nöịi möơt caâch ăöìng thúđi vúâi caâc maây di ăöơng

Böơ phíơn ăiïìu khiïín cuêa MSC, lađ traâi tim cuêa hïơ thöịng töí ong, seô ăiïìu khiïín, sùưp ăùơt vađ quaên lyâ toađn böơ hïơ thöịng

Töíng ăađi töí ong kïịt nöịi caâc ặúđng ăađm thoaơi ăïí thiïịt líơp cuöơc goơi giûôa caâc maây thú bao di ăöơng vúâi nhau hoùơc caâc thú bao cöị ắnh vúâi caâc thú bao di ăöơng vađ trao ăöíi caâc thöng tin baâo hiïơu ăa daơng qua ặúđng söị liïơu giûôa MSC vađ BS

Caâc thöng tin thoaơi vađ baâo hiïơu giûôa maây di ăöơng vađ BS ặúơc truýìn ăi qua kïnh RF, caâc ặúđng kïịt nöịi thoaơi vađ söị liïơu cöị ắnh ặúơc sûê duơng ăïí truýìn caâc thöng tin thoaơi vađ baâo hiïơu giûôa BS vađ MSC

1.3 Sûơ phaât triïín cuêa hïơ thöịng töí ong

Hïơ thöịng ăiïơn thoaơi di ăöơng thûúng maơi ăíìu tiïn ặúơc ặa vađo aâp duơng sûê duơng bùng tíìn 150 MHz taơi Saint Louis - Myô vađo nùm

1946 vúâi khoaêng caâch kïnh lađ 60 KHz vađ söị lûúơng kïnh bõ haơn chïị chó ăïịn 3

Ăoâ lađ hïơ thöịng baân song cöng vađ vò thïị mađ ngûúđi ăađm thoaơi bïn kia khöng thïí noâi ặúơc trong khi ngûúđi ăađm thoaơi bïn nađy ăang noâi vađ viïơc kïịt nöịi lađ nhín cöng nhúđ ăiïơn thoaơi viïn

Sau ăoâ, nhúđ möơt söị caêi tiïịn mađ hïơ thöịng IMTS MJ bao göìm 11 kïnh úê bùng tíìn 150 MHz vađ hïơ thöịng ITMS MK bao göìm 12 kïnh úê bùng tíìn 450 MHz ăaô ặúơc sûê duơng vađo nùm 1969

Ăoâ lađ hïơ thöịng song cöng vađ möơt BS coâ thïí phuơc vuơ cho möơt vuđng baân kñnh röơng túâi 80 Km

1.3.1 AMPS (Dõch vuơ ăiïơn thoaơi di ăöơng tiïn tiïịn)

AMPS lađ möơt hïơ thöịng ăiïơn thoaơi di ăöơng töí ong do AT & T vađ Motorola - Myô ăïì xuíịt sûê duơng vađo nùm 1982 Ăïí sûê duơng hiïơu quaê hún nguöìn tíìn söị coâ giúâi haơn nïn vuđng phuơc vuơ röơng cuêa noâ ặúơc phín chia thađnh caâc ö nhoê vađ dõch vuơ cung cíịp sûê duơng möơt

tíìn söị nhíịt ắnh vúâi möơt cöng suíịt nhoê ăïí cho pheâp caâc BS úê caâch

xa möơt khoaêng caâch nhíịt ắnh coâ thïí taâi sûê duơng cuđng möơt tíìn söị ăoâ möơt caâch ăöìng thúđi Sau ăoâ, ngûúđi ta coi vuđng phuơc vuơ tûúng ûâng nhû möơt hònh luơc giaâc ăïí lađm ăún giaên hoaâ viïơc thiïịt kïị vađ tñnh toaân lyâ thuýịt vïì maơng ăiïơn thoaơi di ăöơng

Taâi sûê duơng tíìn söị liïn quan ăïịn viïơc ắnh võ caâc BS ăïí taâi sûê duơng caâc tíìn söị chñnh xaâc, khöng phaêi sûê duơng cuđng möơt tíìn söị giûôa caâc BS kïì nhau mađ chó sûê duơng laơi úê möơt khoaêng caâch nhíịt ắnh hoùơc xa hún nhùìm lađm giaêm giao thoa giûôa caâc kïnh giöịng nhau Hònh 1.2 ặa ra caâc míîu taâi sûê duơng tíìn söị khaâc nhau

Hònh 1.2 Míîu taâi sûê duơng tíìn söị

Trïn hònh 1.2 ta thíịy caâc cuơm míîu taâi sûê duơng tíìn söị cuêa caâc BS vúâi tíịt caê caâc bùng tíìn coâ thïí, söị lûúơng caâc ö trong cuơm ăoâ ặúơc goơi lađ ýịu töị taâi sûê duơng tíìn söị (K)

Hònh 1.3: Buâp soâng cuêa anten ắnh hûúâng

Trong trûúđng húơp nađy thò hiïơu quaê taâi sûê duơng tíìn söị tùng lïn nïịu möơt anten ắnh hûúâng ặúơc sûê duơng taơi BS vò giao thoa tíìn söị chó aênh hûúêng ăïịn caâc BS sûê duơng cuđng möơt kïnh trong anten phaât xaơ ắnh hûúâng vađ vò víơy mađ giao thoa cuêa caâc kïnh chñnh tùng (thöng thûúđng sûê duơng vuđng phuê soâng 120o)

Khi xuíịt hiïơn traơng thaâi chuýín vuđng thò tñn hiïơu ăaô ặúơc kïịt nöịi vúâi BS coâ khaê nùng thu nhíơn tñn hiïơu töịt Trong traơng thaâi chuýín vuđng thò kïnh bõ ngùưt trong möơt khoaêng thúđi gian ngùưn (150 ms) vađ chuýín vuđng seô bõ trò hoaôn hoùơc bõ caên trúê trong trûúđng húơp khöng coâ kïnh trong ö múâi

Dõch vuơ chuýín vuđng ngoađi hïơ thöịng thöng thûúđng coâ thïí ặúơc cung cíịp trong möơt vuđng phuơc vuơ khaâc, do möơt hïơ thöịng khaâc ăiïìu khiïín mađ thú bao noâi ăïịn khöng ăùng kyâ

1) So saânh giûôa caâc hïơ thöịng analog

Baêng 1.1 ặa ra caâc so saânh vïì tham söị cuêa 4 hïơ thöịng thöng duơng

Bùng Tx 8000 MHz 9000 MHz 9000 MHz 450-470

MHz Khoaêng caâch kïnh 30 KHz 25 KHz 25/1,25

KHz 25/20 KHz Khoaêng caâch song cöng 45 MHz 45 MHz 45 MHz 10 MHz

(1999) 180/225

Ăöơ lïơch ẳnh 12 KHz 9,5 KHz 4,7 KHz 4,7 KHz Thiïịt bõ neân daôn 2:1

Syllabic 2:1 Syllabic

2:1 Syllabic Khöng Kïị hoaơch ö 4, 7, 12 4, 7, 12 7, 9, 12 7

Ăiïìu chïị kïnh ăiïìu khiïín FSK FSK FFSK FFSK Ăöơ lïơch kïnh ăiïìu khiïín 8 KHz 6,4 KHz 3,5 KHz 3,5 KHz

Maô kïnh ăiïìu khiïín Mancheste

r Manchester NRZ NRZ Dung lûúơng kïnh ăiïìu khiïín 77000 62000 13000 13000 Töịc ăöơ truýìn díîn 10 Kb/s 8 Kb/s 1,2 Kb/s 1,2 Kb/s

Bñ míơt thoaơi Coâ thïí Coâ thïí Khöng Khöng Dõch vuơ chuýín vuđng ngoađi

hïơ thöịng Coâ Coâ Coâ Bõ giúâi haơn

Baêng 1.1: So saânh caâc tham söị cuêa caâc hïơ thöịng töí ong

1.3.2 TDMA

1) Töíng quan

Trong thöng tin TDMA thò nhiïìu ngûúđi sûê duơng möơt soâng mang vađ truơc thúđi gian ặúơc chia thađnh nhiïìu khoaêng thúđi gian nhoê ăïí giađnh cho nhiïìu ngûúđi sûê duơng sao cho khöng coâ sûơ chöìng cheâo TDMA ặúơc chia thađnh TDMA bùng röơng vađ TDMA bùng heơp Myô vađ Nhíơt sûê duơng TDMA bùng heơp cođn Chíu Íu sûê duơng TDMA bùng röơng nhûng caê 2 hïơ thöịng nađy ăïìu coâ thïí ặúơc coi nhû lađ sûơ töí húơp cuêa FDMA vađ TDMA vò ngûúđi sûê duơng thûơc tïị duđng caâc kïnh ặúơc íịn ắnh caê vïì tíìn söị vađ caâc khe thúđi gian trong bùng tíìn

Hònh 1.4: Phöí TDMA

2) Loaơi hïơ thöịng TDMA Bùưc Myô

Loaơi hïơ thöịng TDMA Bùưc Myô sûê duơng bùng tíìn (869 - 894) MHz vađ (824 - 849) MHz giöịng nhû hïơ thöịng AMPS

Khoaêng caâch soâng mang lađ 30 KHz vađ möîi kïnh tíìn söị ặúơc chia thađnh 6 khe thúđi gian

Hïơ thöịng AMPS hiïơn taơi coâ khaê nùng chuýín vuđng vúâi cíịu truâc khung vađ cíịu truâc khe thúđi gian ặúơc chó ra trïn hònh 1.5 vađ hònh 1.6

Hïơ thöịng nađy maô hoaâ tñn hiïơu thoaơi theo maô VSELP (dûơ ăoaân töíng vectú tuýịn tñnh töìn taơi), ăiïìu chïị /4 DQPSK vađ hoaơt ăöơng theo kiïíu cùơp ăöi

6 thú bao vúâi möơt nûêa töịc ăöơ trïn möơt kïnh

Hònh 1.5: Cíịu truâc khung

a) Daơng khe thúđi gian tûđ maây di ăöơng ăïịn traơm göịc b) Daơng khe thúđi gian tûđ traơm göịc túâi maây di ăöơng

Vúâi : 324 bit = 162 kyâ hiïơu = 40/6 ms = 6,67 ms

G - thúđi gian guard

R - thúđi gian ramp

SACCH - kïnh ăiïìu khiïín liïn kïịt chíơm

CDVCC - maô xaâc minh mađu söị ăaô maô

Hònh 1.6: Daơng khe thúđi gian

3) GSM (Group Special Mobile)

GSM lađ möơt hïơ thöịng thöng tin söị cuêa Chíu Íu tûúng thñch vúâi hïơ thöịng baâo hiïơu söị 7 Chuâng sûê duơng hïơ thöịng TDMA vúâi cíịu truâc khe thúđi gian sao cho taơo nïn ặúơc sûơ linh hoaơt trong truýìn thoaơi, söị liïơu vađ thöng tin ăiïìu khiïín

Hïơ thöịng GSM sûê duơng bùng tíìn (890 - 915) MHz ăïí truýìn díîn tñn hiïơu tûđ maây di ăöơng ăïịn BS vađ bùng tíìn (935 - 960) MHz ăïí truýìn díîn tñn hiïơu tûđ BS ăïịn maây di ăöơng Hònh 1.7 mö taê cíịu truâc khung cuêa hïơ thöịng GSM

Hònh 1.7: Cíịu truâc khung

1.3.3 CDMA

1) Töíng quan

Lyâ thuýịt vïì CDMA ăaô ặúơc xíy dûơng tûđ nhûông nùm 1950 vađ ặúơc aâp duơng trong thöng tin quín sûơ tûđ nhûông nùm 1960 Cuđng vúâi sûơ phaât triïín cuêa cöng nghïơ baân díîn vađ lyâ thuýịt thöng tin trong nhûông nùm 1980, CDMA ăaô ặúơc thûúng maơi hoaâ tûđ phûúng phaâp thu GPS vađ Ommi-TRACS, phûúng phaâp nađy cuông ăaô ặúơc ăïì xuíịt trong hïơ thöịng töí ong cuêa Qualcomm - Myô vađo nùm 1990

Trong thöng tin CDMA thò nhiïìu ngûúđi sûê duơng chung thúđi gian vađ tíìn söị, maô PN (taơp ím giaê ngíîu nhiïn) vúâi sûơ tûúng quan cheâo thíịp ặúơc íịn ắnh cho möîi ngûúđi sûê duơng Ngûúđi sûê duơng truýìn tñn hiïơu nhúđ traêi phöí tñn hiïơu truýìn coâ sûê duơng maô PN ăaô íịn ắnh Ăíìu thu taơo ra möơt daôy giaê ngíîu nhiïn nhû úê ăíìu phaât vađ khöi phuơc laơi tñn hiïơu dûơ ắnh nhúđ viïơc traêi phöí ngûúơc caâc tñn hiïơu ăöìng böơ thu ặúơc

2) Thuê tuơc phaât/thu tñn hiïơu

(1) Tñn hiïơu söị liïơu thoaơi (9,6 Kb/s) phña phaât ặúơc maô hoaâ, lùơp, cheđn vađ ặúơc nhín vúâi soâng mang f o vađ maô PN úê töịc ăöơ 1,2288 Mb/s (9,6 Kb/s x 128)

(2) Tñn hiïơu ăaô ặúơc ăiïìu chïị ăi qua möơt böơ loơc bùng thöng coâ ăöơ röơng bùng 1,25 MHZ sau ăoâ phaât xaơ qua anten

(3) úê ăíìu thu, soâng mang vađ maô PN cuêa tñn hiïơu thu ặúơc tûđ anten ặúơc ặa ăïịn böơ tûúng quan qua böơ loơc bùng thöng ăöơ röơng bùng 1,25 MHz vađ söị liïơu thoaơi mong muöịn ặúơc taâch ra ăïí taâi taơo laơi söị liïơu thoaơi nhúđ sûê duơng böơ taâch cheđn vađ giaêi maô

Hònh 1.8: Sú ăöì phaât/thu CDMA

3) Caâc ăùơc tñnh cuêa CDMA

(1) Tñnh ăa daơng cuêa phín tíơp

Trong hïơ thöịng ăiïìu chïị bùng heơp nhû ăiïìu chïị FM analog sûê duơng trong hïơ thöịng ăiïơn thoaơi töí ong thïị hïơ ăíìu tiïn thò tñnh ăa ặúđng taơo nïn nhiïìu fading nghiïm troơng Tñnh nghiïm troơng cuêa víịn ăïì fading ăa ặúđng ặúơc giaêm ăi trong ăiïìu chïị CDMA bùng röơng vò caâc tñn hiïơu qua caâc ặúđng khaâc nhau ặúơc thu nhíơn möơt caâch ăöơc líơp

Nhûng hiïơn tûúơng fading xaêy ra möơt caâch liïn tuơc trong hïơ thöịng nađy do fading ăa ặúđng khöng thïí loaơi trûđ hoađn toađn ặúơc vò vúâi caâc hiïơn tûúơng fading ăa ặúđng xaêy ra liïn tuơc ăoâ thò böơ giaêi ăiïìu chïị khöng thïí xûê lyâ tñn hiïơu thu möơt caâch ăöơc líơp ặúơc

Phín tíơp lađ möơt hònh thûâc töịt ăïí lađm giaêm fading, coâ 3 loaơi phín tíơp lađ theo thúđi gian, theo tíìn söị vađ theo khoaêng caâch Phín tíơp theo thúđi gian ăaơt ặúơc nhúđ sûê duơng viïơc cheđn vađ maô sûêa sai Hïơ thöịng CDMA bùng röơng ûâng duơng phín tíơp theo tíìn söị nhúđ viïơc múê röơng khaê nùng baâo hiïơu trong möơt bùng tíìn röơng vađ fading liïn húơp vúâi tíìn söị thûúđng coâ aênh hûúêng ăïịn bùng tíìn baâo hiïơu (200 - 300) KHz Phín tíơp theo khoaêng caâch hay theo ặúđng truýìn coâ thïí ăaơt ặúơc theo 3 phûúng phaâp sau:

Thiïịt líơp nhiïìu ặúđng baâo hiïơu (chuýín vuđng mïìm) ăïí kïịt nöịi maây di ăöơng ăöìng thúđi vúâi 2 hoùơc nhiïìu BS

* Sûê duơng möi trûúđng ăa ặúđng qua chûâc nùng traêi phöí giöịng nhû böơ thu queât thu nhíơn vađ töí húơp caâc tñn hiïơu phaât vúâi caâc tñn hiïơu phaât khaâc trïî thúđi gian

* Ăùơt nhiïìu anten taơi BS

Caâc loaơi phín tíơp ăïí níng cao hoaơt ăöơng cuêa hïơ thöịng CDMA ặúơc chó ra trïn hònh 1.9 vađ ặúơc toâm tùưt nhû sau:

Hònh 1.9: Caâc quaâ trònh phín tíơp trong CDMA

+ Phín tíơp theo thúđi gian - Cheđn maô, taâch löîi vađ maô sûêa sai + Phín tíơp theo tíìn söị - tñn hiïơu bùng röơng 1,25 MHz + Phín tíơp theo khoaêng caâch (theo ặúđng truýìn) - hai cùơp anten thu cuêa BS, böơ thu ăa ặúđng vađ kïịt nöịi vúâi nhiïìu BS (chuýín vuđng mïìm)

(a) Chuýín vuđng mïìm

(b) Chuýín vuđng cûâng

Hònh 1.10: So saânh chuýín vuđng mïìm vađ chuýín vuđng cûâng

Phín tíơp anten coâ thïí dïî dađng aâp duơng ăöịi vúâi hïơ thöịng FDMA vađ TDMA Phín tíơp theo thúđi gian coâ thïí ặúơc aâp duơng cho tíịt caê caâc hïơ thöịng söị coâ töịc ăöơ maô truýìn díîn cao mađ thuê tuơc sûêa sai ýu cíìu Nhûng caâc phûúng phaâp khaâc coâ thïí dïî dađng aâp duơng chó cho hïơ thöịng CDMA

Daêi röơng cuêa phín tíơp theo ặúđng truýìn coâ thïí ặúơc cung cíịp nhúđ ăùơc tñnh duy nhíịt cuêa hïơ thöịng CDMA daôy trûơc tiïịp vađ mûâc ăöơ phín tíơp cao taơo nïn nhûng hoaơt ăöơng töịt hún trong möi trûúđng EMI lúân

Böơ ăiïìu khiïín ăa ặúđng taâch daơng soâng PN nhúđ sûê duơng böơ tûúng quan song song Maây di ăöơng sûê duơng 3 böơ tûúng quan, BS sûê duơng 4 böơ tûúng quan Maây thu coâ böơ tûúng quan song song goơi lađ maây thu queât, noâ xaâc ắnh tñn hiïơu thu theo möîi ặúđng vađ töí húơp, giaêi ăiïìu chïị tíịt caê caâc tñn hiïơu thu ặúơc Fading coâ thïí xuíịt hiïơn trong möîi tñn hiïơu thu nhûng khöng coâ sûơ tûúng quan giûôa caâc ặúđng thu Vò víơy töíng caâc tñn hiïơu thu ặúơc coâ ăöơ tin cíơy cao vò

khaê nùng coâ fading ăöìng thúđi trong tíịt caê caâc tñn hiïơu thu ặúơc lađ ríịt thíịp

Nhiïìu böơ taâch tûúng quan coâ thïí aâp duơng möơt caâch ăöìng thúđi cho hïơ thöịng thöng tin coâ 2 BS sao coâ thïí thûơc hiïơn ặúơc chuýín vuđng mïìm cho maây di ăöơng

(2) Ăiïìu khiïín cöng suíịt CDMA

Hïơ thöịng CDMA cung cíịp chûâc nùng ăiïìu khiïín cöng suíịt 2 chiïìu (tûđ BS ăïịn maây di ăöơng vađ ngûúơc laơi) ăïí cung cíịp möơt hïơ thöịng coâ dung lûúơng lûu lûúơng lúân, chíịt lûúơng dõch vuơ cuöơc goơi cao vađ caâc lúơi ñch khaâc Muơc ăñch cuêa ăiïìu khiïín cöng suíịt phaât cuêa maây di ăöơng lađ ăiïìu khiïín cöng suíịt phaât cuêa maây di ăöơng sao cho tñn hiïơu phaât cuêa tíịt caê caâc maây di ăöơng trong möơt vuđng phuơc vuơ coâ thïí ặúơc thu vúâi ăöơ nhaơy trung bònh taơi böơ thu cuêa BS Khi cöng suíịt phaât cuêa tíịt caê caâc maây di ăöơng trong vuđng phuơc vuơ ặúơc ăiïìu khiïín nhû víơy thò töíngcöng suíịt thu ặúơc taơi böơ thu cuêa BS trúê thađnh cöng suíịt thu trung bònh cuêa nhiïìu maây di ăöơng

Böơ thu CDMA cuêa BS chuýín tñn hiïơu CDMA thu ặúơc tûđ maây di ăöơng tûúng ûâng thađnh thöng tin söị bùng heơp Trong trûúđng húơp nađy thò tñn hiïơu cuêa caâc maây di ăöơng khaâc cođn laơi chó nhû lađ tñn hiïơu taơp ím cuêa bùng röơng (xem hònh 1.8) Thuê tuơc thu heơp bùng ặúơc goơi lađ ăöơ lúơi sûê lyâ nhùìm níng cao tyê söị tñn hiïơu/ giao thoa (db) tûđ giaâ trõ ím lïn ăïịn möơt mûâc ăuê lúân ăïí cho pheâp hoaơt ăöơng ặúơc vúâi löîi bit chíịp nhíơn ặúơc

Möơt mong muöịn lađ töịi ûu caâc lúơi ñch cuêa hïơ thöịng CDMA bùìng caâch tùng söị lûúơng caâc cuöơi goơi ăöìng thúđi trong möơt bùng tíìn cho trûúâc Dung lûúơng hïơ thöịng lađ töịi ăa khi tñn hiïơu truýìn cuêa maây

di ăöơng ặúơc thu búêi BS coâ tyê söị tñn hiïơu/giao thoa úê mûâc ýu cíìu töịi thiïíu qua viïơc ăiïìu khiïín cöng suíịt cuêa maây di ăöơng

Hoaơt ăöơng cuêa maây di ăöơng seô bõ giaêm chíịt lûúơng nïịu tñn hiïơu cuêa caâc maây di ăöơng mađ BS thu ặúơc lađ quaâ ýịu Nïịu caâc tñn hiïơu cuêa caâc maây di ăöơng ăuê khoeê thò hoaơt ăöơng cuêa caâc maây nađy seô ặúơc caêi thiïơn nhûng giao thoa ăöịi vúâi caâc maây di ăöơng khaâc cuđng sûê

duơng möơt kïnh seô tùng lïn lađm cho chíịt lûúơng cuöơc goơi cuêa caâc thú bao khaâc seô bõ giaêm nïịu nhû dung lûúơng töịi ăa khöng giaêm Viïơc ăoâng, múê maơch ăiïìu khiïín cöng suíịt tûđ maây di ăöơng túâi BS vađ ăiïìu khiïín cöng suíịt tûđ BS túâi maây di ăöơng sûê duơng trong hïơ thöịng CDMA ặúơc chó trïn hònh 1.11 Maơch múê ặúđng ăiïìu khiïín cöng suíịt tûđ maây di ăöơng túâi BS lađ chûâc nùng hoaơt ăöơng cú baên cuêa maây di ăöơng Maây di ăöơng ăiïìu chónh ngay cöng suíịt phaât theo sûơ biïịn ăöíi cöng suíịt thu ặúơc tûđ BS Maây di ăöơng ăo mûâc cöng suíịt thu ặúơc tûđ BS vađ ăiïìu khiïín cöng suíịt phaât tyê lïơ nghõch vúâi mûâc cöng suíịt ăo ặúơc Maơch múê ặúđng ăiïìu khiïín cöng suíịt lađm cho caâc tñn hiïơu phaât cuêa tíịt caê caâc maây di ăöơng ặúơc thu vúâi cuđng möơt mûâc taơi BS BS cung cíịp chûâc nùng maơch múê ặúđng ăiïìu khiïín cöng suíịt qua viïơc cung cíịp cho caâc maây di ăöơng möơt hùìng söị ắnh cúô cho noâ Hùìng söị ắnh cúô liïn quan chùơt cheô túâi ýịu töị taêi vađ taơp ím cuêa BS, ăöơ tùng ñch anten vađ böơ khuýịch ăaơi cöng suíịt Hùìng söị nađy ặúơc truýìn ăi tûđ BS túâi maây

di ăöơng nhû lađ möơt phíìn cuêa baên tin thöng baâo

Hònh 1.11: Ăiïìu khiïín cöng suíịt trong CDMA

BS thûơc hiïơn chûâc nùng kñch hoaơt ăöịi vúâi maơch ăoâng ăiïìu khiïín cöng suíịt tûđ maây di ăöơng túâi BS Khi maơch ăoâng díîn ăïịn viïơc BS ắch cúô cöng suíịt maơch múê xaâc ắnh cuêa maây di ăöơng möơt caâch tûâc thúđi ăïí maây di ăöơng giûô ặúơc cöng suíịt phaât töịi ûu

BS so saânh tñn hiïơu thu ặúơc tûđ maây di ăöơng liïn quan vúâi giaâ trõ ngûúông biïịn ăöíi vađ ăiïìu khiïín cöng suíịt tùng hay giaêm sau möîi khoaêng thúđi gian 1,25 ms cho ăïịn khi ăaơt kïịt quaê Viïơc ắnh cúô giaâ trõ maơch ăoâng ăïí buđ cho giaâ trõ xaâc ắnh cuêa maơch múê mađ maơch múê nađy buđ ăöơ tùng ñch chíịp nhíơn ặúơc vađ suy hao truýìn díîn cuêa caâc ặúđng ăi vađ ăïịn giûôa BS vađ maây di ăöơng

BS cung cíịp viïơc ăiïìu khiïín cöng suíịt tûđ BS túâi maâydi ăöơng nhúđ viïơc quy ắnh cöng suíịt nađy tûúng ûâng vúâi cöng suíịt ăo ặúơc taơi maây di ăöơng Muơc ăñch cuêa viïơc ăiïìu khiïín nađy lađ lađm giaêm cöng suíịt phaât cuêa maây di ăöơng khi röîi hoùơc úê võ trñ tûúng ăöịi gíìn BS, lađm cho fading ăa ặúđng thíịp vađ giaêm hiïơu ûâng boâng rím hay lađm giaêm giao thoa ăöịi vúâi caâc BS khaâc Do ăoâ, cöng suíịt ặúơc cung cíịp thïm ăöịi vúâi caâc vuđng thu tñn hiïơu bõ giaân ăoaơn hoùơc ăöịi vúâi maây di ăöơng úê xa coâ tyê lïơ löîi cao

(3) Cöng suíịt phaât thíịp

Viïơc giaêm tyê söị Eb/No (tûúng ûâng vúâi tyê söị tñn hiïơu/nhiïîu) chíịp nhíơn ặúơc khöng chó lađm tùng dung lûúơng hïơ thöịng mađ cođn lađm giaêm cöng suíịt phaât ýu cíìu ăïí khùưc phuơc taơp ím vađ giao thoa Viïơc giaêm nađy nghôa lađ giaêm cöng suíịt phaât ýu cíìu ăöịi vúâi maây

di ăöơng Noâ lađm giaêm giaâ thađnh vađ cho pheâp hoaơt ăöơng trong caâc vuđng röơng lúân hún vúâi cöng suíịt thíịp khi so vúâi caâc hïơ thöịng analog hoùơc TDMA coâ cöng suíịt tûúng tûơ Hún nûôa, viïơc giaêm cöng suíịt phaât ýu cíìu seô lađm tùng vuđng phuơc vuơ vađ lađm giaêm söị lûúơng BS ýu cíìu khi so vúâi caâc hïơ thöịng khaâc

Möơt tiïịn böơ lúân hún cuêa viïơc ăiïìu khiïín cöng suíịt trong hïơ thöịng CDMA lađ lađm giaêm cöng suíịt phaât trung bònh Trong ăa söị trûúđng húơp thò möi trûúđng truýìn díîn lađ thuíơn lúơi ăöịi vúâi CDMA Trong caâc hïơ thöịng bùng heơp thò cöng suíịt phaât cao luön luön ặúơc ýu cíìu ăïí khùưc phuơc fading taơo ra theo thúđi gian Trong hïơ thöịng CDMA thò cöng suíịt trung bònh coâ thïí giaêm búêi vò cöng suíịt ýu cíìu chó phaât ăi khi coâ ăiïìu khiïín cöng suíịt vađ cöng suíịt phaât chó tùng khi coâ fading

(4) Böơ maô - giaêi maô thoaơi vađ töịc ăöơ söị liïơu biïịn ăöíi

Böơ maô - giaêi maô thoaơi cuêa hïơ thöịng CDMA ặúơc thiïịt kïị vúâi caâc töịc ăöơ biïịn ăöíi 8 Kb/s Dõch vuơ thoaơi 2 chiïìu cuêa töịc ăöơ söị liïơu biïịn ăöíi cung cíịp thöng tin thoaơi coâ sûê duơng thuíơt toaân maô - giaêi maô thoaơi töịc ăöơ söị liïơu biïịn ăöíi ăöơng giûôa BS vađ maây di ăöơng Böơ maô - giaêi maô thoaơi phña phaât líịy míîu tñn hiïơu thoaơi ăïí taơo ra caâc goâi tñn hiïơu thoaơi ặúơc maô hoaâ duđng ăïí truýìn túâi böơ maô - giaêi maô thoaơi phña thu Böơ maô - giaêi maô thoaơi phña thu seô giaêi maô caâc goâi tñn hiïơu thoaơi thu ặúơc thađnh caâc míîu tñn hiïơu thoaơi

Hai böơ maô - giaêi maô thoaơi thöng tin vúâi nhau úê 4 níịc töịc ăöơ truýìn díîn lađ 9600 b/s, 4800 b/s, 2400 b/s, 1200 b/s, caâc töịc ăöơ nađy ặúơc choơn theo ăiïìu kiïơn hoaơt ăöơng vađ theo baên tin hoùơc söị liïơu Thuíơt toaân maô - giaêi maô thoaơi chíịp nhíơn CELP (maô dûơ ăoaân tuýịn tñnh thûơc tïị), thuíơt toaân duđng cho hïơ thöịng CDMA lađ QCELP

Böơ maô - giaêi maô thoaơi biïịn ăöíi sûê duơng ngûúông tûúng thñnh ăïí choơn töịc ăöơ söị liïơu Ngûúông ặúơc ăiïìu khiïín theo cûúđng ăöơ cuêa taơp

ím nïìn vađ töịc ăöơ söị liïơu seô chó chuýín ăöíi thađnh töịc ăöơ cao khi coâ tñn hiïơu thoaơi vađo Do ăoâ, taơp ím nïìn bõ triïơt ăi ăïí taơo ra sûơ truýìn díîn thoaơi chíịt lûúơng cao trong möi trûúđng taơp ím

(5) Baêo míơt cuöơc goơi

Hïơ thöịng CDMA cung cíịp chûâc nùng baêo míơt cuöơc goơi mûâc ăöơ cao vađ vïì cú baên lađ taơo ra xuýn ím, viïơc sûê duơng maây thu tòm kiïịm vađ sûê duơng bíịt húơp phaâp kïnh RF lađ khoâ khùn ăöịi vúâi hïơ thöịng töí ong söị CDMA búêi vò tñn hiïơu CDMA ăaô ặúơc scrambling (tröơn) Vïì

cú baên thò cöng nghïơ CDMA cung cíịp khaê nùng baêo míơt cuöơc goơi vađ caâc khaê nùng baêo vïơ khaâc, tiïu chuíín ăïì xuíịt göìm khaê nùng xaâc nhíơn vađ baêo míơt cuöơc goơi ặúơc ắnh roô trong EIA/TIA/IS-54-B Coâ thïí maô hoaâ kïnh thoaơi söị möơt caâch dïî dađng nhúđ sûê duơng DES hoùơc caâc cöng nghïơ maô tiïu chuíín khaâc

(6) Maây di ăöơng coâ chuýín vuđng mïìm

Nhû ăaô miïu taê trong hònh 1.12, caê BS ban ăíìu vađ BS múâi cuđng tham gia vađo viïơc chuýín giao cuöơc goơi ăöịi vúâi chuýín vuđng mïìm

Hònh 1.12: Ăûúđng kïịt nöịi trong khi chuýín vuđng mïìm

Viïơc chuýín giao cuöơc goơi thöng qua trònh tûơ: BS ban ăíìu, caê hai

BS, BS múâi Lûúơc ăöì ăoâ lađm töịi thiïíu hoaâ sûơ giaân ăoaơn cuöơc goơi vađ lađm cho ngûúđi sûê duơng khöng nhíơn ra traơng thaâi chuýín vuđng mïìm Do ăoâ, trong khi hïơ thöịng analog vađ hïơ thöịng TDMA söị chíịp nhíơn hònh thûâc chuýín maơch "cùưt - trûúâc khi - nöịi" thò chuýín vuđng mïìm cuêa hïơ thöịng CDMA chíịp nhíơn hònh thûâc chuýín maơch "nöịi - trûúâc khi - cùưt"

Sau khi cuöơc goơi ặúơc thiïịt líơp thò maây di ăöơng tiïịp tuơc tòm tñn hiïơu cuaê BS bïn caơnh ăïí so saânh cûúđng ăöơ tñn hiïơu cuêa ö bïn caơnh vúâi cûúđng ăöơ tñn hiïơu cuaê ö ăang sûê duơng Nïịu cûúđng ăöơ tñn hiïơu ăaơt ăïịn möơt mûâc nhíịt ắnh nađo ăoâ coâ nghôa lađ maây di ăöơng ăaô di chuýín sang möơt vuđng phuơc vuơ cuaê möơt BS múâi vađ traơng thaâi chuýín vuđng mïìm coâ thïí bùưt ăíìu Maây di ăöơng chuýín möơt baên tin ăiïìu khiïín túâi MSC ăïí thöng baâo vïì cûúđng ăöơ tñn hiïơu vađ söị hiïơu cuaê BS múâi Sau ăoâ, MSC thiïịt líơp möơt ặúđng nöịi múâi giûôa maây di ăöơng vađ BS múâi vađ bùưt ăíìu quaâ trònh chuýín vuđng mïìm trong khi víîn giûô ặúđng kïịt nöịi ban ăíìu Trong trûúđng húơp maây

di ăöơng ăang trong möơt vuđng chuýín ăöíi giûôa hai BS thò cuöơc goơi

ặúơc thûơc hiïơn búêi caê hai BS sao cho chuýín vuđng mïìm coâ thïí thûơc hiïơn ặúơc mađ khöng coâ hiïơn tûúơng ping-pong giûôa chuâng BS ban ăíìu cùưt ặúđng kïịt nöịi cuöơc goơi khi viïơc ăíịu nöịi cuöơc goơi vúâi

BS múâi ăaô thûơc hiïơn thađnh cöng

(7) Dung lûúơng

Vúâi khaâi niïơm taâi sûê duơng tíìn söị cuêa hïơ thöịng töí ong thò cho pheâp coâ möơt mûâc ăöơ giao thoa nhíịt ắnh ăïí múê röơng dung lûúơng hïơ thöịng möơt caâch coâ ăiïìu khiïín Do CDMA coâ ăùơc tñnh gaơt giao thoa möơt caâch cú baên nïn noâ coâ thïí thûơc hiïơn viïơc ăiïìu khiïín giao thoa hiïơu quaê hún hïơ thöịng FDMA vađ TDMA Thûơc tïị thò CDMA xuíịt phaât tûđ hïơ thöịng chöịng nhiïîu ăïí sûê duơng trong quín ăöơi Do hïơ thöịng ăiïìu chïị bùng heơp ýu cíìu tyê söị soâng mang nhiïîu vađo khoaêng 18dB nïn cođn coâ ríịt nhiïìu haơn chïị xeât tûđ quan ăiïím hiïơu quaê taâi sûê duơng tíìn söị Trong hïơ thöịng nhû víơy thò möơt kïnh sûê duơng cho möơt BS seô khöng ặúơc pheâp sûê duơng cho BS khaâc Noâi caâch khaâc thò trong hïơ thöịng CDMA möơt kïnh bùng tíìn röơng ặúơc sûê duơng chung búêi tíịt caê caâc BS

Hiïơu quaê cuêa taâi sûê duơng tíìn söị trong CDMA ặúơc xaâc ắnh búêi tyê söị tñn hiïơu/nhiïîu taơo ra khöng chó tûđ möơt BS mađ tûđ tíịt caê caâc ngûúđi sûê duơng trong vuđng phuơc vuơ Do möơt söị lûúơng lúân ngûúđi sûê duơng ặúơc xem xeât thò söị liïơu thöịng kï cuêa tíịt caê caâc ngûúđi sûê duơng lúân hún möơt lađ ríịt quan troơng Do ăoâ, söị lûúơng thíịp ặúơc chíịp nhíơn vađ giao thoa töíng cöơng trïn möơt kïnh ặúơc tñnh bùìng viïơc nhín cöng suíịt thu trung bònh cuêa tíịt caê caâc ngûúđi sûê duơng vúâi söị lûúơng ngûúđi sûê duơng Nïịu tyê söị cöng suíịt tñn hiïơu thu ặúơc ăöịi vúâi cûúđng ăöơ cöng suíịt taơp ím trung bònh mađ lúân hún ngûúông thò kïnh ăoâ coâ thïí cung cíịp möơt chíịt lûúơng tñn hiïơu töịt Noâi caâch khaâc thò giao thoa trong CDMA vađ TDMA tuín theo luíơt söị lûúơng nhoê vađ tyê lïơ cuêa thúđi gian khöng ăaơt chíịt lûúơng tñn hiïơu dûơ ắnh ặúơc xaâc ắnh trong trûúđng húơp xíịu

Caâc tham söị chñnh xaâc ắnh dung lûúơng cuêa hïơ thöịng töí ong söị CDMA bao göìm: ăöơ lúơi sûê lyâ, tyê söị Eb/No (bao göìm caê giúâi haơn fading ýu cíìu), chu kyđ cöng suíịt thoaơi, hiïơu quaê taâi sûê duơng tíìn

söị vađ söị lûúơng buâp soâng cuêa anten BS Hún nûôa, cađng nhiïìu kïnh thoaơi ặúơc cung cíịp trong hïơ thöịng CDMA coâ cuđng möơt tyê lïơ cuöơc goơi bõ chùơn vađ hiïơu quaê trung kïị cuông tùng lïn thò cađng nhiïìu dõch vuơ thú bao ặúơc cung cíịp trïn möơt kïnh

Vñ duơ, nïịu maây di ăöơng sûê duơng bùng tíìn traêi phöí 1,25 MHz ăïí truýìn söị liïơu vúâi töịc ăöơ 9600 b/s thò cöng nghïơ ăiïìu chïị vađ maô hoaâ ăođi hoêi tyê söị Eb/No lađ 6 dB, cöng suíịt phaât cuêa tíịt caê caâc maây

di ăöơng ặúơc ăiïìu khiïín ăïí thu ặúơc cuđng möơt cöng suíịt tûđ möîi maây di ăöơng sao cho 32 maây di ăöơng coâ thïí truýìn möơt caâch ăöìng thúđi Dung lûúơng cuêa hïơ thöịng töí ong giaêm do giao thoa cuêa BS bïn caơnh vađ tùng búêi caâc ýịu töị miïu taê trong chûúng 3.1

(8) Taâch tñn hiïơu thoaơi

Trong thöng tin 2 chiïìu song cöng töíng quaât thò tyê söị chiïịm duơng taêi cuêa tñn hiïơu thoaơi khöng lúân hún khoaêng 35% Trong trûúđng húơp khöng coâ tñn hiïơu thoaơi trong hïơ thöịng TDMA vađ FDMA thò khoâ aâp duơng ýịu töị tñch cûơc thoaơi vò trïî thúđi gian ắnh võ laơi kïnh tiïịp theo lađ quaâ dađi Nhûng do töịc ăöơ truýìn díîn söị liïơu giaêm nïịu khöng coâ tñn hiïơu thoaơi trong hïơ thöịng CDMA nïn giao thoa úê ngûúđi sûê duơng khaâc giaêm möơt caâch ăaâng kïí Dung lûúơng hïơ thöịng CDMA tùng khoaêng 2 líìn vađ suy giaêm truýìn díîn trung bònh cuêa maây di ăöơng giaêm khoaêng 1/2 vò dung lûúơng ặúơc xaâc ắnh theo mûâc giao thoa úê nhûông ngûúđi sûê duơng khaâc

(9) Taâi sûê duơng tíìn söị vađ vuđng phuê soâng

Tíịt caê caâc BS ăïìu taâi sûê duơng kïnh bùng röơng trong hïơ thöịng CDMA Giao thoa töíng úê tñn hiïơu maây di ăöơng thu ặúơc tûđ BS vađ giao thoa taơo ra trong caâc maây di ăöơng cuêa cuđng möơt BS vađ giao thoa taơo ra trong caâc maây di ăöơng cuêa BS bïn caơnh Noâi caâch khaâc, tñn hiïơu cuêa möîi möơt maây di ăöơng giao thoa vúâi tñn hiïơu cuêa tíịt caê caâc maây di ăöơng khaâc Giao thoa töíng tûđ tíịt caê caâc maây di ăöơng bïn caơnh bùìng möơt nûêa cuêa giao thoa töíng tûđ caâc maây di ăöơng khaâc trong cuđng möơt BS Hiïơu quaê taâi sûê duơng tíìn söị cuêa caâc BS khöng ắnh hûúâng lađ khoaêng 65%, ăoâ lađ giao thoa töíng tûđ

caâc maây di ăöơng khaâc trong cuđng möơt BS vúâi giao thoa tûđ tíịt caê caâc BS

Hònh 1.13 trònh bađy giao thoa tûđ caâc BS bïn caơnh theo % Giao thoa tûđ möîi BS trong vođng biïn thûâ nhíịt tûúng ûâng vúâi 6% cuêa giao thoa töíng

Hònh 1.13: Giao thoa tûđ BS bïn caơnh

Do ăoâ, giao thoa tûđ vođng biïn thûâ nhíịt lađ gíịp 6 líìn 6%, tûâc lađ 36%, vađ giao thoa töíng do vođng thûâ 2 vađ vođng ngoađi lađ nhoê hún 4% Trong trûúđng húơp anten cuêa BS lađ ắnh hûúâng (tûâc lađ buâp soâng anten 120 o) thò giao thoa trung bònh giaêm xuöịng 1/3 vò möîi anten kiïím soaât nhoê hún 1/3 söị lûúơng maây di ăöơng trong BS Do ăoâ, dung lûúơng cung cíịp búêi toađn böơ hïơ thöịng tùng lïn xíịp xó 3 líìn

(10) Giaâ trõ Eb/No thíịp (hay C/I) vađ chöịng löîi

Eb/No lađ tyê söị cuêa nùng lûúơng trïn möîi bit ăöịi vúâi míơt ăöơ phöí cöng suíịt taơp ím, ăoâ lađ giaâ trõ tiïu chuíín ăïí so saânh hiïơu suíịt cuêa phûúng phaâp ăiïìu chïị vađ maô hoaâ söị

Khaâi niïơm Eb/No tûúng tûơ nhû tyê söị soâng mang taơp ím cuêa phûúng phaâp FM analog Do ăöơ röơng kïng bùng tíìn röơng ặúơc sûê duơng mađ hïơ thöịng CDMA cung cíịp möơt hiïơu suíịt vađ ăöơ dû maô sûêa sai cao Noâi caâch khaâc thò ăöơ röơng kïnh bõ giúâi haơn trong hïơ thöịng ăiïìu chïị söị bùng tíìn heơp, chó caâc maô sûêa sai coâ hiïơu suíịt vađ

ăöơ dû thíịp lađ ặúơc pheâp sûê duơng sao cho giaâ trõ Eb/No cao hún giaâ trõ mađ CDMA ýu cíìu Maô sûêa sai trûúâc ặúơc sûê duơng trong hïơ thöịng CDMA cuđng vúâi giaêi ăiïìu chïị söị hiïơu suíịt cao Coâ thïí tùng dung lûúơng vađ giaêm cöng suíịt ýu cíìu vúâi maây phaât nhúđ giaêm Eb/No

(11) Dung lûúơng mïìm

Hiïơn taơi FCC (Uyê ban thöng tin liïn bang cuêa Myô) íịn ắnh phöí tíìn 25 MHz cho hïơ thöịng töí ong, hïơ thöịng nađy ặúơc phín böí ăöìng ăïìu cho 2 cöng ty viïîn thöng theo caâc vuđng Daêi phöí nađy ặúơc phín phöịi laơi giûôa caâc ö ăïí cho pheâp sûê duơng lúân nhíịt lađ 57 kïnh

FM analog cho möơt BS 3 - buâp soâng Do ăoâ, thú bao thûâ 58 seô khöng ặúơc pheâp coâ cuöơc goơi khi lûu lûúơng bõ ngheôn Khi ăoâ thíơm chñ möơt kïnh cuông khöng ặúơc pheâp thïm vađo hïơ thöịng nađy vađ dung lûúơng seô giaêm khoaêng 35% do traơng thaâi tùưc cuöơc goơi Noâi caâch khaâc thò hïơ thöịng CDMA coâ möịi liïn quan linh hoaơt giûôa söị lûúơng ngûúđi sûê duơng vađ loaơi dõch vuơ Vñ duơ, ngûúđi sûê duơng hïơ thöịng coâ thïí lađm tùng töíng söị kïnh trong ăa söị thúđi gian liïn tuơc ặa ăïịn viïơc tùng löîi bit Chûâc nùng ăoâ coâ thïí lađm traânh ặúơc viïơc tùưc cuöơc goơi do tùưc ngheôn kïnh trong traơng thaâi chuýín vuđng Trong hïơ thöịng analog vađ hïơ thöịng TDMA söị thò cuöơc goơi ặúơc íịn ắnh ăöịi vúâi ặúđng truýìn luín phiïn hoùơc sûơ tùưc cuöơc goơi xaêy ra trong trûúđng húơp tùưc ngheôn kïnh trong traơng thaâi chuýín vuđng Nhûng trong hïơ thöịng CDMA thò coâ thïí thoaê maôn cuöơc goơi thïm vađo nhúđ viïơc tùng tyê lïơ löîi bit cho túâi khi cuöơc goơi khaâc hoađn thađnh

Cuông víơy, hïơ thöịng CDMA sûê duơng lúâp dõch vuơ ăïí cung cíịp dõch vuơ chíịt lûúơng cao phuơ thuöơc vađo giaâ thađnh dõch vuơ vađ íịn ắnh cöng suíịt (dung lûúơng) nhiïìu cho caâc ngûúđi sûê duơng dõch vuơ lúâp cao Coâ thïí cung cíịp thûâ tûơ ûu tiïn cao hún ăöịi vúâi dõch vuơ chuýín vuđng cuêa ngûúđi sûê duơng lúâp dõch vuơ cao so vúâi ngûúđi sûê duơng thöng thûúđng

TRAÊI PHÖÍ

Thöng tin traêi phöí lađ möơt hïơ thöịng thöng tin ăïí truýìn caâc tñn hiïơu nhúđ traêi phöí cuêa caâc tñn hiïơu söị liïơu thöng tin coâ sûê duơng maô vúâi ăöơ röơng bùng röơng hún ăöơ röơng bùng cuêa caâc tñn hiïơu söị liïơu thöng tin Trong trûúđng húơp nađy thò caâc maô sûê duơng lađ ăöơc líơp vúâi tñn hiïơu söị liïơu thöng tin Traêi phöí soâng mang phín loaơi theo töịc ăöơ truýìn lan söị liïơu, bao göìm: DS (traêi trûơc tiïịp), dõch tíìn, dõch thúđi gian vađ loaơi hybrid

2.1 Hïơ thöịng traêi trûơc tiïịp (DS)

Hïơ thöịng DS (noâi chñnh xaâc lađ sûơ ăiïìu chïị caâc daôy maô ăaô ặúơc ăiïìu chïị thađnh daơng soâng ăiïìu chïị trûơc tiïịp) lađ hïơ thöịng ặúơc biïịt ăïịn nhiïìu nhíịt trong caâc hïơ thöịng thöng tin traêi phöí Chuâng coâ daơng tûúng ăöịi ăún giaên vò chuâng khöng ýu cíìu tñnh öín ắnh nhanh hoùơc töịc ăöơ töíng húơp tíìn söị cao Hïơ thöịng DS ăaô ặúơc aâp duơng ăöịi vúâi cosmetic space ăa daơng nhû ăo khoaêng caâch JPL búêi Golomb (Thöng tin söị vúâi ûâng duơng khoaêng caâch), Ngađy nay kyô thuíơt nađy ặúơc aâp duơng cho caâc thiïịt bõ ăo coâ nhiïìu sûơ lûơa choơn vađ nhiïìu pheâp tñnh cuêa daôy maô trong hïơ thöịng thöng tin, trong ăo lûúđng hoùơc trong phođng thñ nghiïơm

2.1.1 Ăùơc tñnh cuêa tñn hiïơu DS

Hïơ thöịng DS ăiïìu chïị soâng mang coâ daôy maô bùìng ăiïìu chïị AM (xung), FM hay ăiïìu chïị pha hoùơc biïn ăöơ, noâ tûúng tûơ nhû ăiïìu chïị BPSK 180o Lyâ do choơn caâc loaơi ăiïìu chïị nađy khöng thïí ặúơc giaêi thñch möơt caâch roô rađng nhûng daơng cú baên cuêa tñn hiïơu DS lađ loaơi ăiïìu chïị 2 pha ăún giaên Ăöơ röơng bùng (tûđ 0 ăïịn 0) cuêa víịu chñnh gíịp ăöi töịc ăöơ nhõp cuêa daôy maô duđng cho tñn hiïơu ăiïìu chïị vađ coâ cuđng ăöơ röơng bùng nhû töịc ăöơ nhõp cuêa víịu bïn Nghôa lađ, nïịu daôy maô cuêa soâng ăaô ăiïìu chïị coâ töịc ăöơ hoaơt ăöơng lađ 5 Mcps

(chip/s) thò ăöơ röơng bùng cuêa víịu chñnh lađ 10 MHz vađ möîi víịu bïn coâ ăöơ röơng bùng lađ 5 MHz

Hònh 2.1 miïu taê böơ ăiïìu chïị DS 2 pha ăiïín hònh Daôy maô ặúơc ặa vađo böơ ăiïìu chïị cín bùìng ăïí coâ ăíìu ra lađ soâng mang RF ăiïìu chïị 2 pha Quaâ trònh nađy ặúơc chó ra trïn hònh 2.2 theo truơc thúđi gian Soâng mang coâ lïơch pha 180o giûôa pha 1 vađ pha 0 theo daôy maô Sûơ khaâc nhau khöng thađnh víịn ăïì trong ăa söị caâc loaơi hïơ thöịng ăiïìu chïị 2 pha, nhûng ăiïìu chïị cín bùìng aâp duơng ăöịi vúâi caâc loaơi ăiïìu chïị khaâc nhû PAM (ăiïìu biïn xung) lađ quan troơng trong hïơ thöịng DS nhû miïu taê dûúâi ăíy

Hònh 2.1: Ăiïìu chïị loaơi DS (2 pha)

(1) Ríịt khoâ phaât hiïơn ặúơc caâc soâng mang bõ triïơt nïịu khöng coâ caâc kyô thuíơt phûâc taơp Caâc böơ thu thöng thûúđng ríịt khoâ taâch ặúơc soâng mang vò mûâc soâng mang nùìm bïn dûúâi cuêa mûâc taơp ím khi ăiïìu chïị maô

(2) Yïu cíìu nhiïìu cöng suíịt cho viïơc truýìn thöng tin vò cöng suíịt phaât chó ặúơc sûê duơng ăöịi vúâi viïơc truýìn tñn hiïơu ăaô maô

(3) Hiïơu quaê sûê duơng cöng suíịt phaât trong trûúđng húơp sûê duơng hùìng söị duy trò ăöơ röơng bùng lađ lúân nhíịt vò caâc thađnh phíìn tñn hiïơu coâ möơt mûâc giúâi haơn nhíịt ắnh Trong hïơ PAM vúâi soâng mang ặúơc ăiïìu chïị maô thò phöí cöng suíịt [ (sin x)/x] 2 ặúơc taơo ra hoùơc ýu cíìu cöng suíịt ẳnh

Hònh 2.2 ặa ra sú ăöì khöịi cuêa maơch thöng tin DS ăiïín hònh Noâi tûúng tûơ nhû maơch thöng tin AM vađ FM coâ soâng mang ăiïìu chïị maô Thûơc tïị thò khöng ăiïìu chïị soâng mang trûơc tiïịp tûđ tñn hiïơu thöng tin bùng göịc mađ ặa qua thuê tuơc ăiïìu chïị nhúđ böơ ăïịm vađ böơ tñch luyô búêi daôy maô tûâc thúđi úê ăíy soâng mang RF ặúơc xem nhû lađ chu kyđ ăaô ặúơc ăiïìu chïị ăïí ăiïìu chïị maô ăöịi vúâi thuê tuơc ăiïìu chïị vađ giaêi ăiïìu chïị ăún giaên

Tñn hiïơu thu ặúơc khuýịch ăaơi vađ nhín vúâi maô ăöìng böơ liïn quan taơi ăíìu phaât vađ ăíìu thu Trong trûúđng húơp ăoâ, nïịu caâc maô taơi ăíìu phaât vađ ăíìu thu ặúơc ăöìng böơ thò soâng mang taâch pha lađ lúân hún

180 o vađ soâng mang ặúơc khöi phuơc Caâc soâng mang bùng tíìn heơp ặúơc khöi phuơc nađy ăi qua böơ loơc bùng thöng ặúơc thiïịt kïị sao cho chó caâc soâng mang ăaô ăiïìu chïị bùng göịc ặúơc ăi qua

Caâc soâng mang giaê cuông ặúơc ăi qua cuđng möơt thuê tuơc nhín tíìn söị nhúđ hoaơt ăöơng cuêa phña thu mađ taơi ăíy tñn hiïơu DS thu ặúơc seô chuýín thađnh bùng tíìn soâng mang ban ăíìu Tñn hiïơu thu mađ khöng ặúơc ăöìng böơ vúâi tíìn söị liïn quan cuêa ăíìu thu thò ặúơc cöơng vúâi bùng tíìn liïn quan vađ sau ăoâ traêi ra

Hònh 2.2: Daơng soâng vađ cíịu hònh cuêa hïơ thöịng DS

Böơ loơc bùng thöng coâ thïí giúâi haơn híìu hïịt caâc cöng suíịt tñn hiïơu giaê vò tñn hiïơu ăíìu vađo khöng ăöìng böơ seô traêi ra bùng tíìn liïn quan cuêa böơ thu

2.1.2 Ăöơ röơng bùng RF cuêa hïơ thöịng DS

Ăöơ röơng bùng RF cuêa hïơ thöịng DS aênh hûúêng ăïịn hoaơt ăöơng cuêa hïơ thöịng möơt caâch trûơc tiïịp Nïịu bùng lađ 2 KHz thò ăöơ lúơi sûê lyâ ặúơc giúâi haơn lađ 20 MHz Trong lônh vûơc ûâng duơng ăođi hoêi baêo míơt tñn hiïơu thò quan ăiïím lađ choơn vûđa phaêi möơt ăöơ röơng bùng heơp vađ cöng suíịt phaât trïn 1Hz trong bùng ặúơc duđng nïn lađ nhoê nhíịt

Do ăoâ caâc ăöơ röơng bùng röơng ặúơc sûê duơng Caâc ăöơ röơng bùng röơng cuông ặúơc ýu cíìu trong trûúđng húơp ăöơ lúơi sûê lyâ lúân nhíịt lađ cíìn thiïịt ăïí ngùn chùơn giao thoa

Xem xeât cú baên trong hïơ thöịng traêi phöí lađ víịn ăïì ăöơ röơng bùng hïơ thöịng theo sûơ caêm ûâng khöng trûơc tiïịp vúâi hïơ thöịng khaâc lađm viïơc trong cuđng möơt kïnh hoùơc kïnh bïn caơnh Bíịt kyđ möơt loaơi DS nađo ăïìu coâ nùng lûúơng míịu bïn cao mùơc duđ coâ möơt sûơ thíơt lađ míịu bïn khöng caêi thiïơn chíịt lûúơng truýìn díîn tñn hiïơu JTIDS (Joint Tactical Information Distribution System) chíịp nhíơn möơt loaơi ăiïìu chïị DS ăùơc biïơt goơi lađ MSK vò bùng tíìn ặúơc sûê duơng chung giöịng nhû hïơ thöịng IFF (Identification Friend & Foe) vađ TACAN (Tactical air Navigation)

Thûơc tïị thò caâc hïơ thöịng nhû víơy liïn quan chùơt cheô túâi nhiïìu daơng soâng ặúơc chíịp nhíơn cho hïơ thöịng DS ăïí ăiïìu khiïín mûâc nùng lûúơng trong míịu bïn Baêng 2.1 miïu taê qua caâc ăùơc tñnh cuêa caâc daơng soâng

Daơng soâng Míịu chñnh

Míịu bïn thûâ

1 Töịc ăöơ BPSK 2 x nhõp maô 0,88 x nhõp

maô -13 dB 6 dB/octate PAM 2 x nhõp maô 0,88 x nhõp

maô -13 dB 6 dB/octate QPSK 2 x nhõp maô* 0,88 x nhõp

maô -13 dB 6 dB/octate

MSK (ăiïín

hònh) 1,5 x nhõp maô

0,66 x nhõp maô -23 dB

12 dB/octate

Baêng 2.1 So saânh caâc daơng soâng DS

* Maô BPSK ăún ýu cíìu 2 maô cho töịc ăöơ chñnh xaâc

Thûơc tïị lađ caâc tñn hiïơu DS 2 pha vađ 4 pha ăún giaên vúâi phöí [ (sin x)/ x] 2 coâ thïí ặúơc giaêi thñch nhû sau Nïịu chu kyđ cuêa xung hònh vuöng cho trûúâc lađ T vađ biïn ăöơ lađ A thò daôy Fourier ặúơc giaêi nhû dûúâi ăíy khi A=0, T±T/2:

(2-1) Roô rađng lađ cöng thûâc 2.1 coâ daơng sin x/x nghôa lađ sûơ phín böị ăiïơn aâp cuêa tñn hiïơu vađ phín böị cöng suíịt coâ daơng [ (sin x)/ x] 2

Sûơ phín böị cöng suíịt cuêa tñn hiïơu DS 2 pha vađ 4 pha ặa ra trïn hònh 2.3 vúâi biïn ăöơ tûúng ûâng vúâi daêi cuêa 2 míịu bïn thûâ nhíịt tûúng ûâng vúâi 3 líìn töịc ăöơ maô Trong trûúđng húơp nađy thò 90% cöng suíịt töíng bao göìm trong bùng tûúng ûâng vúâi 2 líìn töịc ăöơ maô, 93% tûúng ûâng vúâi 4 líìn vađ 95% tûúng ûâng vúâi 6 líìn Nghôa lađ 10% cöng suíịt cuêa tñn hiïơu BPSK hay QPSK bao göìm trong tíìn söị bùng bïn Nhûng sûơ suy giaêm cöng suíịt tñn hiïơu khöng thađnh víịn ăïì chó trong giúâi haơn bùng sau Vò cöng suíịt cuêa nhiïìu hađm ăiïìu hoađ bíơc cao bao göìm caê tíìn söị bùng bïn trong ăiïìu chïị nïn giúâi haơn bùng heơp cuêa bùng RF taơo ra sûơ giúâi haơn thúđi gian lïn vađ xuöịng cuêa bùng ăiïìu chïị

Hònh 2.3: Phín böị cöng suíịt trong phöí [ (sin x)/ x] 2

Möịi tûúng quan tam giaâc cuêa tñn hiïơu ăaô ăiïìu chïị vúâi möơt giaâ trõ ẳnh nhoơn trúê thađnh trođn do giúâi haơn bùng tíìn Hònh 2.4 miïu taê chûâc nùng tûúng quan cuêa tñn hiïơu DS vađ aênh hûúêng cuêa giúâi haơn bùng tíìn ăïịn daơng ặúđng bao cuêa RF

Hònh 2.4: Giúâi haơn ăöơ röơng bùng RF vađ aênh hûúêng cuêa noâ ăïịn caâc tñn hiïơu DS thöng thûúđng

Truýìn díîn QPSK lađ möơt sú ăöì ăïí giúâi haơn bùng tíìn cao khi töịc ăöơ maô cho trûúâc QPSK coâ thïí lađm giaêm bùng RF ýu cíìu túâi möơt nûêa nhûng ăöơ lúơi sûê lyâ giaêm ăi nhiïìu Vñ duơ, ăïí truýìn thöng tin 10 Kb/s vúâi töịc ăöơ maô 22,75 Mc/s thò ýu cíìu ăöơ röơng bùng lađ 20 MHz ăïí ăiïìu chïị BPSK vađ ăöơ lúơi sûê lyâ lađ 20 KHz / 10 Kb/s = 2000 Mùơt khaâc vò QPSK ýu cíìu chó 10 MHz nïn ăöơ lúơi sûê lyâ giaêm 3 dB do ăoâ 10 MHz / 10 Kb/s = 1000 Do ăoâ loaơi ăiïìu chïị hay töịc ăöơ maô nïn

ặúơc xaâc ắnh trong hïơ thöịng aâp duơng vađ töịc ăöơ thöng tin cú baên, ăöơ lúơi sûê lyâ vađ bùng tíìn sûê duơng cuông nïn ặúơc cín nhùưc Giúâi haơn bùng RF ăoâng vai trođ quan troơng trong caâc hïơ thöịng ăo khoaêng caâch sûê duơng DS Nhû ăaô chó ra trïn hònh 2.4, suy giaêm chíịt lûúơng cuêa chûâc nùng tûúng quan chõu töín thíịt khi ăiïìu khiïín chñnh xaâc thúđi gian Nghôa lađ giúâi haơn bùng lađm giaêm giaêi phaâp khoaêng caâch cuêa hïơ thöịng ăo khoaêng caâch nhùìm tùng khoaêng caâch ăo ặúơc

2.2 Hïơ thöịng dõch tíìn (FH)

Noâi möơt caâch chñnh xaâc thò ăiïìu chïị FH lađ "sûơ chuýín dõch tíìn söị cuêa nhiïìu tíìn söị ặúơc choơn theo maô" Noâ gíìn giöịng nhû FSK ngoađi viïơc daêi choơn loơc tíìn söị tùng lïn FSK ăún giaên sûê duơng 2 tíìn söị vađ phaât tñn hiïơu lađ f1 khi coâ kyâ hiïơu vađ f2 khi khöng coâ kyâ hiïơu Mùơt khaâc thò FH coâ thïí sûê duơng vađi nghòn tíìn söị Trong caâc hïơ thöịng thûơc tïị thò sûơ choơn loơc ngíîu nhiïn trong 2 20 tíìn söị ặúơc phín böí coâ thïí ặúơc choơn nhúđ sûơ töí húơp maô theo möîi thöng tin chuýín dõch tíìn söị Trong FH khoaêng dõch giûôa caâc tíìn söị vađ söị lûúơng caâc tíìn söị coâ thïí choơn ặúơc ặúơc xaâc ắnh phuơ thuöơc vađo caâc ýu cíìu võ trñ ăöịi vúâi viïơc lùưp ăùơt cho muơc ăñch ăùơc biïơt

2.2.1 Ăùơc tñnh cuêa tñn hiïơu dõch tíìn

Hïơ thöịng FM cú baên göìm coâ böơ taơo maô vađ böơ töí húơp tíìn söị sao cho coâ thïí ăaâp ûâng ặúơc cho ăíìu ra maô hoaâ cuêa böơ taơo maô Daơng cuêa böơ töí húơp tíìn söị coâ caâc ăaâp ûâng nhanh ặúơc sûê duơng cho hïơ thöịng traêi phöí Nïịu lyâ tûúêng thò tíìn söị ra tûđ böơ dõch tíìn cöị ắnh phaêi lađ tíìn söị ăún nhûng thûơc tïị thò tíìn söị khöng mong muöịn nhû lađ tíìn söị bùng bïn cuông ặúơc taơo ra cöơng thïm vađo tíìn söị dûơ ắnh Hònh 2.5 ặa ra sú ăöì khöịi cuêa truýìn díîn dõch tíìn vađ hònh 2.6 lađ phöí tíìn söị cuêa böơ dõch tíìn

Phöí FH lyâ tûúêng trong möơt chu kyđ coâ daơng hònh vuöng hoađn toađn vađ phín böị ăöìng ăïìu trong caâc kïnh tíìn söị truýìn díîn Caâc maây phaât trong thûơc tïị cíìn phaêi ặúơc thiïịt kïị sao cho cöng suíịt phín böị ăöìng ăïìu trong tíịt caê caâc kïnh

Tñn hiïơu FH thu ặúơc töí húơp vúâi tñn hiïơu giöịng nhû víơy ặúơc taơo

ra taơi chöî vađ ặúơc quy ắnh búêi möơt ăöơ lïơch tíìn nhíịt ắnh f if cuêa {f1 + f2, fn} x {f1 + f IF + f2 + f IF, , fm + f IF} ặúơc taơo ra trûúâc traơng thaâi ăöìng böơ búêi maô cöị ắnh cuêa maây phaât vađ maây thu Trong trûúđng húơp tñn hiïơu khöng truđng khúâp vúâi tñn hiïơu taơo ra taơi chöî nhû lađ hïơ thöịng DS thò tñn hiïơu taơo ra taơi chöî vađ ăöơ röơng bùng khöng cíìn thiïịt sau khi nhín tíìn söị ặúơc chuýín ăöíi thađnh tñn hiïơu ăuâng vúâi tñn hiïơu taơo ra taơi chöî nhû lađ hïơ thöịng DS thò tñn hiïơu taơo ra taơi chöî vađ ăöơ röơng bùng khöng cíìn thiïịt sau khi nhín tíìn söị ặúơc chuýín ăöíi thađnh tñn hiïơu ăuâng vúâi tñn hiïơu taơo ra taơi chöî nhúđ viïơc cuđng thay ăöíi giûôa tñn hiïơu taơo ra taơi chöî vađ tñn hiïơu khöng mong muöịn Tñn hiïơu khöng ăöìng böơ vúâi cuđng bùng tíìn nhû tñn hiïơu taơo ra taơi chöî coâ ăöơ röơng bùng gíịp ăöi taơi tíìn söị trung tím Toađn böơ cöng suíịt tñn hiïơu khöng mong muöịn ngoađi bùng ặúơc xoaâ khoêi tñn hiïơu tíìn söị trung tím nhúđ böơ tûúng quan Dûúđng nhû lađ toađn böơ cöng suíịt tñn hiïơu khöng mong muöịn bõ xoaâ

ăi vò tñn hiïơu tíìn söị trung tím ăoâ bao göìm möơt phíìn bùng tíìn tñn hiïơu taơo ra taơi chöî

Hònh 2.6: Phöí tñn hiïơu FH lyâ tûúêng

Nhû ăaô miïu taê trong hïơ thöịng DS, hoaơt ăöơng cuêa hïơ thöịng DS lađ lyâ tûúêng theo quan ăiïím lađ xoaâ boê tñn hiïơu giaê vađ taâi taơo tñn hiïơu mong muöịn Nhûng coâ nhiïìu sûơ khaâc nhau trong caâc hoaơt ăöơng cuơ thïí cuêa hïơ thöịng

Ăöơ lúơi sûê lyâ cuêa hïơ thöịng FH cuêa kïnh bïn caơnh lađ:

(2-2)

Noâ giöịng nhû hïơ thöịng DS Nïịu khöng coâ kïnh bïn caơnh thò ăöơ lúơi sûê lyâ nhû sau:

G = Töíng sûơ lûơa choơn tíìn söị coâ thïí = N

Ăiïìu nađy cuông aâp duơng cho ăöơ lúơi sûê lyâ ăöịi vúâi kïnh bïn caơnh Vñ duơ, hïơ thöịng FH vúâi 1000 sûơ lûơa choơn tíìn söị coâ ăöơ lúơi sûê lyâ lađ 30dB Giúâi haơn trong viïơc tñnh toaân ăún giaên ăöơ lúơi sûê lyâ lađ sûơ xuýn ím giûôa caâc kïnh khöng dûơ ắnh Nguöìn löîi lađm giaêm ăöơ lúơi sûê lyâ nađy seô ặúơc xem xeât möơt caâch ăíìy ăuê trong trûúđng húơp khoâ töí chûâc kïnh chñnh xaâc do khuýịch ăaơi

(3) Khoaêng caâch túâi nguöìn giao thoa gíìn nhíịt

Viïơc truýìn thöng tin qua hïơ thöịng FH coâ thïí sûê duơng caâc phûúng phaâp khaâc nhau trong caâc hïơ thöịng khaâc nhau Daơng tñn hiïơu söị ặúơc sûê duơng thíơm chñ vúâi caâc thöng tin bònh thûúđng lađ caâc tñn hiïơu analog hoùơc söị liïơu ặúơc maô hoaâ Trong trûúđng húơp ăoâ, giaê sûê rùìng töịc ăöơ söị ặúơc ắnh trûúâc vađ FH ặúơc choơn lađ möi trûúđng truýìn díîn

Hïơ thöịng FH cung cíịp möơt söị lûúơng lúân caâc tíìn söị vađ söị lûúơng ýu cíìu phuơ thuöơc vađo töịc ăöơ löîi cuêa hïơ thöịng Vñ duơ, möơt hïơ thöịng coâ

1000 tíìn söị seô hoaơt ăöơng töịt khi giao thoa hoùơc caâc taơp ím khaâc phín böị ăöìng ăïìu trïn toađn böơ caâc tíìn söị Cöng suíịt taơp ím vúâi giao thoa thöng tin coâ thïí lúân gíịp 1000 líìn so vúâi cöng suíịt tíìn söị dûơ ắnh vò taơp ím ặúơc phín böị ăöìng ăïìu trong tíịt caê caâc kïnh (Nghôa lađ, giúâi haơn giao thoa lađ 30 dB) Trong trûúđng húơp ăöơ dû liïn quan ăïịn viïơc quýịt ắnh bit khi thiïịt bõ ăo giao thoa bùng tíìn söị ăún heơp ặúơc sûê duơng ăöịi vúâi möơt hoùơc nhiïìu tíìn söị taơo ra töịc ăöơ löîi lađ 1.10-3 thò noâ coâ thïí ặúơc chíịp nhíơn nhû giaâ trõ söị liïơu

söị Töịc ăöơ löîi mong muöịn ăöịi vúâi hïơ thöịng FH ăún giaên khöng truýìn ăöơ dû söị liïơu lađ J/N úê ăíy, J biïíu thõ cöng suíịt giao thoa bùìng hoùơc lúân hún cöng suíịt tñn hiïơu vađ N biïíu thõ töíng caâc tíìn söị coâ thïí trong hïơ thöịng Vò hïơ thöịng FH nhõ phín ăún giaên vöịn coâ töịc ăöơ löîi cao khi giao thoa nhoê nïn ýu cíìu phaêi coâ caâc hïơ thöịng truýìn díîn khaâc

Töịc ăöơ löîi cuêa hïơ thöịng FH coâ ăöơ dû nhõ phín FSK (fa: coâ kyâ hiïơu, fb: khöng coâ kyâ hiïơu) coâ thïí ặúơc coi nhû lađ möơt töíng nhõ thûâc triïín khai sau:

(2-4)

úê ăíy:

p - xaâc suíịt löîi trong möơt líìn thûơc hiïơn = J/N

J - Töíng caâc kïnh meâo do giaân ăoaơn

N - Töíng caâc kïnh trong FH

q - Xaâc suíịt khöng löîi trong möơt líìn thûơc hiïơn = 1 - p

c - Töíng söị chip (tíìn söị truýìn díîn trïn möơt bit thöng tin)

r - Töíng söị chip löîi ýu cíìu ăïí quýịt ắnh löîi bit

Quýịt ắnh chip ặúơc ắnh nghôa lađ "e", khi cöng suíịt giaân tiïịp cuêa kïnh khoaêng tröịng tröơi hún cöng suíịt cuêa kïnh coâ kyâ hiïơu thò noâ lađ töíng ăíìy ăuê ăïí taơo ra quýịt ắnh khöng mong muöịn

Nïịu 3 hoùơc nhiïìu tíìn söị hún (chip) ặúơc sûê duơng cho möîi möơt bit truýìn díîn thöng tin thò hoaơt ăöơng coâ giao thoa tùng ríịt lúân Trong trûúđng húơp quýịt ắnh bit úê ăíìu thu ặúơc xaâc ắnh lađ No thò

2 phíìn 3 töịc ăöơ xaâc suíịt löîi kïnh mong muöịn (J/N) cuêa thiïịt bõ ăo giao thoa kïnh ăún lađ:

khi q = 1 - p , 3p2q = 3(p2- p3) löîi

Trong 1000 kïnh thò p = 1/1000 vađ q = 1 -1/1000 = 0,999 Do ăoâ töịc ăöơ löîi giaêm xuöịng túâi

Töịc ăöơ löîi seô töịt hún so vúâi hïơ thöịng ăún giaên 1 chip trïn möơt bit Khaê nùng tùng ăöơ dû ăïí giaêm töịc ăöơ löîi bit phuơ thuöơc vađo caâc tham söị hïơ thöịng Töịc ăöơ löîi bit giaêm khi nhiïìu chip ặúơc truýìn

ăi trïn möơt bit Töịc ăöơ dõch tíìn ýu cíìu lađ tyê lïơ vúâi ăöơ röơng bùng

RF Nïịu ăöơ röơng bùng xaâc ắnh hoùơc sûơ tûúng quan cuêa böơ töíng húơp tíìn söị cho trûúâc thò trade-off giûôa sûơ tùng töíng söị chip/bit vađ sûơ giaêm khaê nùng íịn ắnh tíìn söị coâ thïí ặúơc xaâc ắnh

Caâc thaêo luíơn trûúâc ăíy chó ăïì cíơp ăïịn tíìn söị bïn caơnh trong hïơ thöịng FH mađ khöng noâi ăïịn sûơ chöìng líịn cuêa khoaêng tíìn söị Nhûng thûơc tïị khöng coâ giúâi haơn chñnh xaâc nhû víơy vađ khoaêng tíìn söị thu coâ thïí chöìng líịn do caâc böơ thu sûê duơng ăöịi vúâi nhiïơu thöịng kï Sûơ chöìng líịn nhû víơy coâ thïí lađm giaêm ăöơ röơng bùng RF ýu cíìu ăöịi vúâi tñn hiïơu truýìn díîn traêi phöí Hònh 2.7 miïu taê sûơ chöìng líịn kïnh vađ sûơ giaêm ăöơ röơng bùng Hònh 2.7(b) miïu taê söị lûúơng caâc kïnh thñch nghi vúâi viïơc tùng gíịp ăöi ăöơ röơng bùng Trung tím cuêa möơt kïnh ặúơc ắnh võ taơi ăiïím 0 cuêa kïnh bïn caơnh (giaê sûê vúâi viïơc thu soâng mang khöng ăöìng böơ) Möơt vñ duơ vïì giúâi haơn ăöơ röơng bùng RF khi giûô töịc ăöơ chip thíịp lađ möơt kyô thuíơt ặúơc chíịp nhíơn ăöịi vúâi hïơ thöịng FH

Möơt víịn ăïì cíìn xem xeât trong töịc ăöơ chip lađ caâc aênh hûúêng ăöịi vúâi caâc tñn hiïơu coâ khaâc pha vúâi cuđng möơt tíìn söị Caâc tñn hiïơu nhû víơy ặúơc taơo ra búêi giao thoa ăa ặúđng hoùơc giao thoa dûơ kiïịn Trong

ăa söị trûúđng húơp thò tñn hiïơu ăa ặúđng thu ặúơc taơi ăíìu thu khöng ặúơc sûê duơng möơt caâch liïn tuơc vò noâ quaâ nhoê so vúâi tñn hiïơu ýu cíìu Nhûng nïịu tñn hiïơu thu ặúơc tûđ böơ phaât tíìn söị do soâng giao thoa vađ ặúơc khuýịch ăaơi, ặúơc ăiïìu chïị cuđng vúâi taơp ím (phíìn tûê buđ seô ặúơc truýìn ăi nïịu daôy maô ặúơc biïịt), noâ coâ cöng suíịt truýìn díîn tûúng ặúng vúâi tñn hiïơu göịc vađ aênh hûúêng giao thoa cuêa noâ seô tùng lïn

Hònh 2.7: Sûơ giaêm bùng thöng do chöìng líịn kïnh

Ăïí traânh ặúơc víịn ăïì nađy thò FH nïn coâ möơt töịc ăöơ dõch tíìn sao cho coâ thïí chuýín ăöíi thađnh tíìn söị khaâc trong thúđi gian ăaâp ûâng cuêa thiïịt bõ ăo giao thoa vađ töịc ăöơ dõch tíìn ýu cíìy nïn lúân hún (Tr - Td)-1 úê ăíy Tr biïíu thõ thúđi gian ăi tûđ böơ phaât FH túâi böơ phaât dûơ kiïịn qua maây ăo giao thoa vađ Td biïíu thõ thúđi gian trïî theo ặúđng thùỉng, möịi liïn quan cuêa chuâng ặúơc chó ra trïn hònh 2.8

Hònh 2.8: Sú ăöì khöịi giao thoa khi coâ traơm lùơp

2.3 Hïơ thöịng dõch thúđi gian

Dõch thúđi gian tûúng tûơ nhû ăiïìu chïị xung Nghôa lađ, daôy maô ăoâng/múê böơ phaât, thúđi gian ăoâng/múê böơ phaât ặúơc chuýín ăöíi thađnh daơng tñn hiïơu giaê ngíîu nhiïn theo maô vađ ăaơt ặúơc 50% ýịu töị taâc ăöơng truýìn díîn trung bònh Sûơ khaâc nhau nhoê so vúâi hïơ thöịng FH ăún giaên lađ trong khi tíìn söị truýìn díîn biïịn ăöíi theo möîi thúđi gian chip maô trong hïơ thöịng FH thò sûơ dõch chuýín tíìn söị chó xaêy ra trong traơng thaâi dõch chuýín daôy maô trong hïơ thöịng

TH Hònh 2.9 lađ sú ăöì khöịi cuêa hïơ thöịng TH Ta thíịy rùìng böơ ăiïìu chïị ríịt ăún giaên vađ bíịt kyđ möơt daơng soâng cho pheâp ăiïìu chïị xung theo maô ăïìu coâ thïí ặúơc sûê duơng ăöịi vúâi böơ ăiïìu chïị TH

TH coâ thïí lađm giaêm giao diïơn giûôa caâc hïơ thöịng trong hïơ thöịng gheâp kïnh theo thúđi gian vađ vò muơc ăñch nađy mađ sûơ chñnh xaâc thúđi gian ặúơc ýu cíìu trong hïơ thöịng nhùìm töịi thiïíu hoaâ ăöơ dû giûôa caâc maây phaât Maô hoaâ nïn ặúơc sûê duơng möơt caâch cíín thíơn vò sûơ tûúng ăöìng caâc ăùơc tñnh nïịu sûê duơng cuđng möơt phûúng phaâp nhû caâc hïơ thöịng thöng tin maô hoaâ khaâc

Do hïơ thöịng TH coâ thïí bõ aênh hûúêng dïî dađng búêi giao thoa nïn cíìn sûê duơng hïơ thöịng töí húơp giûôa hïơ thöịng nađy vúâi hïơ thöịng FH ăïí loaơi trûđ giao thoa coâ khaê nùng gíy nïn suy giaêm lúân ăöịi vúâi tíìn söị ăún

Hònh 2.9: Hïơ thöịng TH ăún giaên

2.4 Hïơ thöịng lai (Hybrid)

Bïn caơnh caâc hïơ thöịng ăaô miïu taê úê trïn, ăiïìu chïị hybrid cuêa hïơ thöịng DS vađ FH ặúơc sûê duơng ăïí cung cíịp thïm caâc ûu ăiïím cho ăùơc tñnh tiïơn lúơi cuêa möîi hïơ thöịng Thöng thûúđng ăa söị caâc trûúđng húơp sûê duơng hïơ thöịng töíng húơp bao göìm (1) FH/DS, (2) TH/FH, (3) TH/DS

Caâc hïơ thöịng töíng húơp cuêa hai hïơ thöịng ăiïìu chïị traêi phöí seô cung cíịp caâc ăùơc tñnh mađ möơt hïơ thöịng khöng thïí coâ ặúơc Möơt maơch khöng cíìn phûâc taơp lùưm coâ thïí bao göìm búêi böơ taơo daôy maô vađ böơ töí húơp tíìn söị cho trûúâc

2.4.1 FH/DS

Hïơ thöịng FH/DS sûê duơng tñn hiïơu ăiïìu chïị DS vúâi tíìn söị trung tím ặúơc chuýín dõch möơt caâch ắnh kyđ Phöí tíìn söị cuêa böơ ăiïìu chïị ặúơc minh hoaơ trïn hònh 2.10 Möơt tñn hiïơu DS xuíịt hiïơn möơt caâch tûâc thúđi vúâi ăöơ röơng bùng lađ möơt phíìn trong ăöơ röơng bùng cuêa ríịt nhiïìu caâc tñn hiïơu traêi phöí chöìng líịn vađ tñn hiïơu toađn böơ xuíịt hiïơn nhû lađ sûơ chuýín ăöơng cuêa tñn hiïơu DS túâi ăöơ röơng bùng khaâc nhúđ caâc míîu tñn hiïơu FH Hïơ thöịng töíng húơp FH/DS ặúơc sûê duơng

vò caâc lyâ do sau ăíy:

Böơ phaât töíng húơp FH/DS nhû trïn hònh 2.11 thûơc hiïơn chûâc nùng ăiïìu chïị DS nhúđ biïịn ăöíi tíìn söị soâng mang (soâng mang FH lađ tñn hiïơu DS ặúơc ăiïìu chïị) khöng giöịng nhû böơ ăiïìu chïị DS ăún giaên

Nghôa lađ, coâ möơt böơ taơo maô ăïí cung cíịp caâc maô vúâi böơ tröơn tíìn ặúơc sûê duơng ăïí cung cíịp caâc daơng nhaêy tíìn söị vađ möơt böơ ăiïìu chïị cín bùìng ăïí ăiïìu chïị DS

Hònh 2.11: Böơ ăiïìu chïị töíng húơp FH/DS

Sûơ ăöìng böơ thûơc hiïơn giûôa caâc míîu maô FH/DS biïíu thõ rùìng phíìn míîu DS ăaô cho ặúơc xaâc ắnh taơi cuđng möơt võ trñ tíìn söị luâc nađo cuông ặúơc truýìn qua möơt kïnh tíìn söị nhíịt ắnh Nhòn chung thò töịc ăöơ maô cuêa DS phaêi nhanh hún töịc ăöơ dõch tíìn Do söị lûúơng caâc kïnh tíìn söị ặúơc sûê duơng nhoê hún nhiïìu so vúâi söị lûúơng caâc chip maô nïn tíịt caê caâc kïnh tíìn söị nùìm trong töíng chiïìu dađi maô seô ặúơc sûê duơng nhiïìu líìn Caâc kïnh ặúơc sûê duơng úê daơng tñn hiïơu giaê ngíîu nhiïn nhû trong trûúđng húơp caâc maô

Böơ tûúng quan ặúơc sûê duơng ăïí giaêi ăiïìu chïị tñn hiïơu ăaô ặúơc maô hoaâ trûúâc khi thûơc hiïơn giaêi ăiïìu chïị bùng tíìn göịc taơi ăíìu thu; böơ tûúng quan FH coâ möơt böơ tûúng quan DS vađ tñn hiïơu dao ăöơng nöơi ặúơc nhín vúâi tíịt caê caâc tñn hiïơu thu ặúơc Hònh 2.12 miïu taê möơt böơ thu FH/DS ăiïín hònh Böơ taơo tñn hiïơu dao ăöơng nöơi trong böơ tûúng quan giöịng nhû böơ ăiïìu chïị phaât trûđ 2 ăiïím sau:

1 Tíìn söị trung tím cuêa tñn hiïơu dao ăöơng nöơi ặúơc cöị ắnh bùìng ăöơ lïơch tíìn söị trung gian (IF)

2 Maô DS khöng bõ biïịn ăöíi vúâi ăíìu vađo bùng göịc

Hònh 2.12: Böơ thu töíng húơp FH/DS

Giaâ trõ ăöơ lúơi sûê lyâ dB cuêa hïơ thöịng töíng húơp FH/DS coâ thïí ặúơc tñnh bùìng töíng cuêa ăöơ lúơi sûê lyâ cuêa hai loaơi ăiïìu chïị traêi phöí ăoâ Gp(FH/DS) = Gp(FH) + Gp(DS) = 10log (söị lûúơng caâc kïnh) + 10log (BWDS/Rinfo)

Do ăoâ, giúâi haơn giao thoa trúê nïn lúân hún so vúâi hïơ thöịng FH hoùơc hïơ thöịng DS ăún giaên

2.4.2 TH/FH

Hïơ thöịng ăiïìu chïị TH/FH ặúơc aâp duơng röơng raôi khi muöịn sûê duơng nhiïìu thú bao coâ khoaêng caâch vađ cöng suíịt khaâc nhau taơi cuđng möơt thúđi ăiïím Vúâi söị lûúơng viïơc xaâc ắnh ắa chó lađ trung bònh thò nïn sûê duơng möơt hïơ thöịng maô ăún giaên hún lađ möơt hïơ thöịng traêi phöí ăùơc biïơt Khuynh hûúâng chung lađ taơo ra möơt hïơ thöịng chuýín maơch ăiïơn thoaơi vö tuýịn coâ thïí chíịp nhíơn caâc hoaơt ăöơng cú baên cuêa hïơ thöịng nhû lađ sûơ truy nhíơp ngíîu nhiïn hoùơc sûơ ắnh võ caâc ắa chó phín taân Ăoâ cuông lađ möơt hïơ thöịng coâ thïí giaêi quýịt caâc víịn ăïì liïn quan ăïịn khoaêng caâch Nhû trïn hònh 2.13

ta thíịy hai ăíìu phaât vađ thu ăaô ặúơc xaâc ắnh vađ maây phaât úê ặúđng thöng khaâc hoaơt ăöơng nhû lađ möơt nguöìn giao thoa khi ặúđng thöng ăoâ ặúơc thiïịt líơp Hún nûôa, sûơ khaâc nhau vïì khoaêng caâch giûôa maây phaât bïn caơnh vađ maây phaât thûơc hiïơn thöng tin coâ thïí gíy ra nhiïìu víịn ăïì

Hïơ thöịng nađy lađm giaêm aênh hûúêng giao thoa chíịp nhíơn ặúơc cuêa hïơ thöịng thöng tin traêi phöí xuöịng túâi vađi ăöơ

Hònh 2.13: Hïơ thöịng thöng tin 2 ặúđng vúâi caâc víịn ăïì liïn quan ăïịn khoaêng caâch

Do aênh hûúêng cuêa khoaêng caâch gíy ra cho tñn hiïơu thu khöng thïí loaơi trûđ ặúơc chó vúâi viïơc sûê lyâ tñn hiïơu ăún giaên mađ möơt khoaêng thúđi gian truýìn díîn nhíịt ắnh nïn ặúơc xaâc ắnh ăïí traânh hiïơn tûúơng chöìng líịn caâc tñn hiïơu taơi möơt thúđi ăiïím

2.4.3 TH/DS

Nïịu phûúng phaâp gheâp kïnh theo maô khöng ăaâp ûâng caâc ýu cíìu giao diïơn ặúđng truýìn khi sûê duơng hïơ thöịng DS thò hïơ thöịng TH ặúơc sûê duơng thay thïị ăïí cung cíịp möơt hïơ thöịng TDM cho khaê nùng ăiïìu khiïín tñn hiïơu Yïu cíìu sûơ ăöìng böơ nhanh ăöịi vúâi sûơ tûúng quan maô giûôa caâc ăíìu cuöịi cuêa hïơ thöịng DS, hïơ thöịng TH ặúơc giaêi quýịt cho trûúđng húơp nađy Nghôa lađ, ăíìu cuöịi thu cuêa hïơ thöịng DS nïn coâ möơt thúđi gian chñnh xaâc ăïí kñch hoaơt TDM, ăïí ăöìng böơ chñnh xaâc maô taơo ra taơi chöî trong thúđi gian chip cuêa maô

PN

Hún nûôa, thiïịt bõ ăiïìu khiïín ăoâng/múê chuýín maơch ặúơc ýu cíìu ăïí thïm TH-TDM vađo hïơ thöịng DS Trong trûúđng húơp nađy thò kïịt cuöịi ăoâng/múê chuýín maơch coâ thïí ặúơc trñch ra möơt caâch dïî dađng tûđ böơ taơo maô sûê duơng ăïí taơo ra caâc maô traêi phöí vađ hún nûôa thiïịt bõ ăiïìu khiïín ăoâng/múê ặúơc sûê duơng ăïí taâch caâc traơng thaâi ghi dõch cíịu thađnh böơ taơo maô vađ dûơa trïn caâc kïịt quaê, söị lûúơng n cöíng ặúơc sûê duơng ăïí kñch hoaơt böơ phaât coâ thïí ặúơc thiïịt líơp möơt caâch ăún

giaên Hònh 2.14 minh hoaơ böơ phaât vađ böơ thu TH/DS Böơ thu ríịt giöịng nhû böơ phaât ngoaơi trûđ phíìn phña trûúâc vađ möơt phíìn cuêa böơ taơo tñn hiïơu ăiïìu khiïín ặúơc sûê duơng ăïí kñch hoaơt traơng thaâi ăoâng/múê cuêa tñn hiïơu ăïí noâ truýìn ăi Ăiïìu ăoâ nhíơn ặúơc nhúđ choơn traơng thaâi böơ ghi dõch sao cho böơ ghi dõch nađy ặúơc taơo möơt caâch lùơp laơi trong quaâ trònh choơn maô ăöịi vúâi ăiïìu khiïín thúđi gian Trong böơ taơo maô dađi nhíịt bíơc n thò ăiïìu kiïơn thûâ nhíịt töìn taơi vađ ăiïìu nađy ặúơc lùơp laơi vúâi chu kyđ lađ m Khi choơn bíơc (n-r) vađ taâch tíịt caê caâc traơng thaâi cuêa noâ thò böơ taơo maô coâ taơo tñn hiïơu giaê ngíîu nhiïn phín böị dađi gíịp hai líìn chu kyđ maô Nhû úê trïn thò n biïíu thõ ăöơ dađi böơ ghi dõch vađ r nghôa lađ bíơc ghi dõch khöng taâch ặúơc Cuông víơy, viïơc taơo ăíìu ra vađ chu kyđ taơo trung bònh coâ khoaêng caâch giaê ngíîu nhiïn coâ thïí ặúơc choơn nhúđ maô trong chu kyđ giaê ngíîu nhiïn Loaơi phín chia thûơc hiïơn trong quaâ trònh chu kyđ giaê ngíîu nhiïn nađy coâ thïí coâ nhiïìu ngûúđi sûê duơng kïnh ăïí coâ nhiïìu truy nhíơp vađ coâ chûâc nùng tiïịn böơ hún so vúâi giao diïơn gheâp kïnh theo maô ăún giaên

Hònh 2.14: Sú ăöì khöịi cuêa hïơ thöịng TH/DS

2.5 Daôy PN

Daôy nhõ phín PN ăaô ặúơc biïịt nhû lađ möơt daôy ghi dõch coâ phaên höìi tuýịn tñnh dađi nhíịt hay möơt daôy m coâ thïí taơo thađnh böơ ghi dõch bíơc m, daôy m {mj}coâ chu kyđ lađ (2m - 1) vađ coâ thïí ặúơc taơo ra búêi phûúng trònh ăa thûâc h(x)

h(x) = xn + hn-1 xn-1 + + h1 x + 1 (2.6)

hi coâ giaâ trõ nhõ phín 0 hoùơc 1 theo phûúng trònh sau:

(2-7)

mj = h1mj-1 @ h2mj-2 @ @ hn-1mj-n+1 @ mj-n (2.7)

Hònh 2.15 lađ möơt böơ taơo daôy m Möîi chuöîi m taơo ra búêi h(x) coâ (2m

- 1) con söị 1 vađ (2m-1 - 1) con söị 0 Daôy m coâ möơt hađm tûúng quan tuíìn hoađn vúâi hai giaâ trõ sûê duơng phûúng trònh sau:

Hònh 2.15: Böơ taơo daôy m

(2-8) Trong phûúng trònh trïn thò @ biïíu thõ maơch modul 2 (EOR) vađ w {mi @ mi+j}lađ giaâ trõ troơng söị cuêa daôy {mi @ mi+j}(nghôa lađ söị lûúơng con söị 1 trong {mi @ mi+j}) Thûơc tïị thò daôy {mj} coâ giaâ trõ {0,1} thûúđng ặúơc phaât ăi úê daơng soâng hai cûơc p(t) vúâi biïn ăöơ +, - thu ặúơc nhúđ phûúng trònh sau:

(2-9)