So sánh và đánh giá chất lượng của hệ thống DS CDMA và hệ thống MC CDMA qua kênh phading đa đường và nhiễu

T ạp chí Khoa học Đ H Q G H N , K hoa h ọc T ự n h iên C ông ng h ệ 23(2007) 135-144 So sánh đánh giá chât lượng hệ thông DS-CDMA hệ thống MC-CDMA qua kênh pha đinh đa đường nhiễu N g u y ễ n N g ọ c T i ê n 1'* , T r ị n h A n h V ũ Bộ B u ch ín h -V iễ n thô n g , 18 N g u y ễ ĩí D u , H N ộ i V iệt N a m Đ i học Q u ố c g ia H N ộ i, 144 X u â n T h ủ y , Cấu G iấy, H N ộ i V iệt N a m N h ậ n n g ày th án g năm 2007 T óm tắt Bài b áo n ày đ n h giá h iệu n ăn g thiết lập băng rộng kỹ th u ậ t C D M A chuỗi trự c tiếp đ ơn só n g m an g (DS-CDM A) kỷ th u ậ t CDM A đ a sóng m a n g (M C-CDM A) q u a kên h p h a đin h Rayleigh chọn lọc tầ n số C ả h hộ th ố n g đ ểu có khả năn g h ạn c h ế đ ợ c p đ in h đ a đ n g hộ th ố n g b ăn g h ẹ p th ô n g th n g N h kỹ th u ậ t p h â n tập, hai hệ th ố n g n ày đ ã h ạn chô' ản h h n g k ên h tru y ể n tác đ ộ n g nhiều T rong hệ th ố n g DS-CDM A s d ụ n g m áy thu RAKE đ ể giải q u y êt th n h p h ẩ n đ a đ n g h ệ th ố n g M C-CDM A chi cần sử d ụ n g m ột th u tư n g q u a n đ n g iả n cho m ỗ i só n g m ang T uy nhiên, giải p h p M C-CDM A có h iệu n ăn g tốt hom giải p h p DS-CDM A tro n g việc k h n h iễu băn g tần cục củ n g n h có k n ăn g h ỗ trợ m ột s ố lớn người d ù n g tro n g hệ th ô n g với m ộ t hiộu n ă n g cho trước p h ổ xác đ ịn h trư c , d o đ ó đ ộ tă n g ích x lý G iớ i th iệ u h ệ th ô n g m g iả m ả n h h n g c ủ a n h iễ u G ầ n đ â y , m ộ t h ệ th ô n g C D M A m i d ự a trê n s ự kết h ợ p kỹ th u ậ t C D M A v O F D M đ ã [6 , 7] T h ê m v o đ ó b ộ lọc triệ t n h iễ u có thê’ s d ụ n g đ ê ’ triệ t n h iễ u b ă n g h ẹ p T u y n h iê n , đ ợ c n g h iê n c ứ u , đ ể x u ấ t râ't có k h ả n ă n g đ ô l v i n h iễ u b ă n g tẩ n cụ c b ộ có b ă n g th n g g iả m ả n h h n g c ủ a k ê n h p h a đ in h R a y le ig h đ a đ n g c h ọ n lọc tầ n s ố [1-4] H n n a , h ệ rộ n g th ì n ó ả n h h n g r ấ t m n h đ ê h c h ấ t lư ợ n g c ù a h ệ th ố n g D S-C D M A Bài b o n ày th ố n g n ày có h iệ u s u ẩ t p h ố r ấ t c a o v d ễ th ự c h iệ n FFT [5] C ác tín h iẹ u D S -C D M A có b ă n g th n g rộ n g có t h ể đ ô i tư ợ n g c h ịu ả n h tậ p tr u n g n g h iê n c ứ u p h â n tích v đ n h giá châ't lư ợ n g h ệ th ố n g trả i p h ổ d ã y trự c tiế p D S -C D M A v h ệ th ố n g trả i p h ổ đ a só n g m a n g M C -C D M A (03 s ó n g m a n g ) v i s ự có h n g p h a đ in h đ a đ n g c h ọ n lọ c tầ n số N g a y k h i tôc đ ộ d ữ liệ u th â p v c a n n h iễ u x u y ê n ký tự ISI (In te rS y m b o l In te ríe re n c e ) m ặ t củ a n h iễ u b ă n g tầ n cụ c H ệ th ô n g M C -C D M A d ự a v o s ự k ế t h ợ p C D M A v O F D M (tứ c c h u ỗ i d ữ liệu n h â n v i ch u ỗ i k h ô n g đ n g k ể th ì p h a đ in h đ a đ n g c ủ n g có th ế làm c h o châ't lư ợ n g c ủ a h ệ th ô n g k é m trả i p h ổ đ ợ c đ iề u ch ê' O F D M trê n N só n g đ i d o can n h iễ u g iữ a c h ip IC I (In te rC h ip m a n g ) râ't m n h đ ô i v i k ê n h p h a đ in h đ a In te ríe re n c e ) K h ả n ă n g c h ô n g lại n h iễ u h ệ th ô n g D S -C D M A đ t đ ợ c n h s ự tư n g đ n g c h ọ n lọ c tầ n sơ' có h iệ u s u ấ t p h ổ cao q u a n g iữ a tín h iệ u th u đ ợ c v i c h u ỗ i trả i Bài b o đ ợ c tổ c h ứ c n h sau : P h ẩ n p h â n tích k ê n h p h a đ in h đ a đ n g v n h iễ u v y ê u c ẩ u tổ c đ ộ c h íp th â p h o n b ă n g tầ n c ụ c b ộ P h ầ n m ô tả sơ b ộ h ệ th ô n g Tác giả liên hệ ĐT: 84-4-9454674 E-mail: nnl964tienSyahoo.com D S -C D M A v h ệ th ố n g M C -C D M A P h ẩ n 135 N.N Tiến, T.A Vũ / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học T ự Nhiên Công nghệ (2007) 135-144 136 k ết q u ả m p h ị n g b ằ n g M A TLA B đ n h giá chi tiêu châ't lư ợ n g c ủ a h ệ th ố n g trả i p h ố d ã y trự c tiế p D S -C D M A v h ệ th ô n g trả i p h ố đ a só n g m a n g M C -C D M A tro n g đ iề u k iện k ên h p h a đ in h R a y le ig h đ a đ n g ch ọ n lọc tần sô' v ó i s ự có m ặ t c ù a n h iễ u b ă n g tầ n cụ c P h ầ n đ a k ế t lu ậ n K ê n h v n h iễ u b ă n g tầ n cụ c b ộ H ìn h M ật đ ộ p h ổ công s u ấ t nh iễu b ă n g tầ n cục Kênh pha đinh D n g c an n h iễ u b ă n g tầ n c ụ c b ộ tạ p âm N g u y ê n n h â n g ây p h a đ in h d o s ự tru y ề n só n g đ a đ n g , p h ía m y th u th u đ ợ c n h iề u tín h iệ u p h ả n xạ v k h ú c xạ có b iê n đ ộ p h a k h c n h a u K ên h đ â y đ ợ c trắ n g G a o -x có b ă n g tầ n g iớ i n ộ i v ó i m ậ t đ ộ p h ổ cô n g suâ't tro n g k h o ả n g k ên h đ i v ó i tín h iệ u d n g tầ n sô' th â p tư n g đ n g giá trị p h ứ c có th ể b iể u d iễ n d i dạng: +ĨỊ1 g iả thiê't k ên h p h a đ in h R ay le ig h b iế n đ ố i c h ậ m ch ọ n lọc tầ n số Đ p ứ n g x u n g củ a _ -L < 1/1 < J>6 (3) v b ằ n g n h ữ n g p h ầ n k h c f} , Wj n} tần SỐ trung tâm, băng thông biên độ c ủ a n h iễ u Đ ế đ n h g iá châ't lư ợ n g củ a hệ th ố n g d o tá c đ ộ n g c ủ a n h iễ u b ă n g tầ n cục K = ÌL « t e - * ' e - ^ lT' \ /=0 (1) th ì th n g s ố cần xác đ ịn h ISR = cô n g suâ't n h iễ u b ă n g tầ n c ụ c b ộ / c ô n g su â't tín hiệu đ â y L s ố đ n g tru y ề n có th ể x lý B iên độ đ n g bao a /, {/ = , 1, , L - } cù a H ệ th ố n g D S -C D M A M C -C D M A từ n g đ n g b iê n n g ẫ u n h iê n R a y le ig h đ ộ c lập; pha {l = , 1, ,L - củ a 1} từ n g đường ĩp ị b iế n n g ẫ u n h iê n i.i.d (in d e p e n d e n t id e n tic a lly d is tr ib u te d ) p h â n bô' đ ể u tro n g k h o ả n g (0, 27ĩ) v U)m tầ n s ố g ó c củ a só n g m a n g th ứ m CV/ có h m m ậ t đ ộ xác x u ấ t n h sau: /» ,(* ) = 2 3.1 Hệ thôhg DS-CDMA G iả s có K n g i s d ụ n g tro n g hệ th ô n g D S -C D M A , n g i s d ụ n g th ứ k p h t đ i c h u ỗ i dị(t) đ iề u ch ê ' c h u ỗ i trả i p h ổ c*(t) đ ộ c n h â 't đ ô l v i n g i s d ụ n g Bài b áo tậ p t r u n g n g h iê n c ứ u h a i h ệ th ô n g DS- c r e x p ( - ^ ) ,i > ợ ù (2) C D M A v M C -C D M A đ n g x u ô n g Sau trải p h ô đ ầ u r a b ộ k ết h ợ p tín hiệu x(t) là: K Nhiễu băng tần cục C an n h iễ u từ h ệ th ô n g t ế b o có d n g c ủ a can n h iễ u b ă n g h ẹ p v tín h iệ u k—\ T ín h iệ u n y đ ợ c đ iề u ch ê' bời só n g m a n g v đ ợ c p h t đi: p h t sin h từ h ệ th ố n g C D M A 1,25 M H z h iệ n tạo m ộ t can n h iễ u b ă n g tầ n rộ n g h o n (h ìn h ) (4) z ( í) = Y s V k K z(t) = cos Uĩct (5) N N Tiến, T.A Vũ / Tạp chi Khoa học DHQ G H N, Khoa học T ự Nhiên Công nghệ (2007) Ĩ35-Ĩ44 T ín h iệ u z(t) đ ợ c tr u y ề n q u a k ê n h đ ê h 13 đ ộ p h ố c ô n g suâ't rị{)/ v n h iễ u từ n h ữ n g m y th u với b ă n g tầ n xác đ ịn h T a x ét đ ố i v ó i người n g ò i d ù n g th ứ n h ấ t (k=l), k h i đ ó tín h iệ u In te río re n c e ) b ằ n g tổ n g tín h iệ u k h n g th u đ ợ c b ộ th u h ợ p p h p th ứ ị tư n g m o n g m u ô n từ th u ê b a o cịn lại: ứ n g vói b ộ p h t k=ĩ là: ỉ.ụ) K ,(0 = Y ^ s íT ị( ịụ - Tk y ỉ ( t - Tk ) c c s ( u ự + dùng = khác MAI - TM kụ - Ế k=2 (M u ltip le r t ) c o s ( w £í A ccess +M (8 ) ) + í(í), (6 ) T i sơ' tín /tạ p SNR c ú a n g i d ù n g th ứ k=\ tro n g đó: ujr tẩn sơ' só n g m a n g , Tk đ ộ n h ấ t đ ầ u b ộ lọc p h ô i h ợ p là: th ứ k % ộ k p h a c ủ a n g i d ù n g th ứ k v p h â n b ô 'đ ể u tro n g [0,27r], n(t) th n h p h ẩ n n h iễ u T + + K - 11' :ỉjV 1 'to 12PTị S X R * H À Tỉ trài trề, Pk c ô n g s u ấ t p h t cú a n g i d ù n g |2Eế 3.V c.v đ â y Eb=PTb, (P cô n g s u ấ t tru n g b ìn h cùa tín h iệ u p h t), ta có xác x u ấ t lỗi là: V ói j(í) tín h iệ u m o n g m u ố n c ủ a P' = Q {J ĩsm ) = n g i d ù n g th ứ nh ất: ỉ / l( = J Ĩ Ĩ \ c l { t - T ì ) < l ì { t - T ì )cOs(uỉct + ộỵ) (7 ) l=-x n(t) g m th n h p h ầ n n h iễ u AVVGN có m ậ t ( ĩto -2{K - 1) - 1/2 \ Ị Eh w ) q\ ( 10 ) C ấ u trú c m y p h t D S -C D M A : M áy p h t b ă n g tầ n g ô c D S-C D M A th ự c t ế ch i trê n h ìn h : H ình M áy p h t b ă n g tẩn gốc DS-CDM A L u ý rằ n g m n g trụ c tổ n g th ể v ẫ n d ự a + M ã C R C đ ợ c tạ o n h ò đ a th ứ c sinh: trê n tiêu c h u ẩ n IS-95 n h n g tố c đ ộ c h ip b â y G (x )= 2^2 + ^ -2 ?°+ a ? + a ? + : r + : r + l ( 1 ) g iờ 3,6864 M c h ip /s g â p lần s o v ó i tô c đ ộ + Bộ m ã h o n h â n ch ập : đ ợ c s d ụ n g c h ip cù a IS-95, 1,2288 M c h ip /s C ác khôi tro n g s a đ ổ c h ứ c n ă n g c ủ a m y p h t k h n g p h â n tích k ỹ tro n g b i b o n y m chi cô đ ọ n g m ộ t sô' đ iể m đ n g c h ú ý n h sau : c h o k ê n h lư u lư ợ n g đ n g x u ô n g củ a m áy p h t D S -C D M A Bộ m ã h o n h â n c h ậ p (3,1,9) đ ợ c chi trê n h ìn h v ẽ 138 N.N Tiêh, T.A Vũ / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học T ự Nhiên Công nghệ (2007) 135-144 P T x u n g v u ô n g có đ ộ d i T s; v d n g s ó n g m ã trả i p h ổ +OC c(t) = 52 CnPr^t - nTc) (13) n = —o o pT x u n g có th i k h o ả n g với c„ = ± , c h íp Tc K hi đ ó th n h p h ầ n tầ n s ố thâ'p tư n g đ n g c ủ a rin h iệ u trả i p h ổ đ a s ó n g m a n g là: [ p N-11 > ir ỹ í S ( t ) = J ^ ỵ , S nCm+nNC Y /v m -0 H ình Bộ m ã hoá n h ân ch ậ p ti lệ 1/3, K = nTs < t v i: + T rải p h ổ k iể u VValsh: m ụ c đ íc h c ủ a d ù n g trải p h ổ w a ls h đ ế tạ o m ộ t k ê n h h o n to n trự c g ia o g iữ a n h ữ n g n g i s d ụ n g T- ( 14) < (n 4-1)7^ N SỐ sóng mang, già thiết T9 = NTC C h ú ý rằ n g tín h iệ u trải p h ổ đ a só n g m a n g có th ế đ ợ c x e m n h tín h iệ u 3.2 Hệ thống MC-CDMA trả i p h ố tr ự c tiế p v i d n g s ó n g trải p h ổ n h N g u y ê n tắc c ủ a M C -C D M A c ũ n g n h kỹ th u ậ t đ iề u c h ế đ a só n g m a n g s d ụ n g việc tách k ê n h th ô n g tin b ă n g rộ n g th n h k ên h th ô n g tin b ă n g h ẹ p , th ự c h iệ n tru y ề n so n g so n g th ô n g tin trê n n h iề u só n g m a n g tư n g ứ n g k ê n h b ă n g h ẹ p M h ìn h h ệ th ố n g trả i p h ổ đ a só n g m a n g M C-SS k ế t h ợ p g iữ a C D M A v O F D M đ ợ c sa u : +2? Ơ(t) = } j2*—t ÉVn+n.vc T' P r.(í - nT, ) (1 ) ri = - o o \ n i = » T ứ c d n g s ó n g trả i p h ổ v i c h u k ỳ TH M ậ t đ ộ p h ổ c ô n g s u ấ t PSD c ủ a tín h iệu trả i p h ổ đ a s ó n g m a n g là: PT S(ỉ) = N N-\ £ c,n s in C( /T , — m) (16) m=0 ch o trê n h ìn h 4: C ấ u tr ú c m y p h t M C -C D M A M áy p h t M C -C D M A đ ợ c p h â n tích so s n h v i m y p h t D S -C D M A m y m y p h t đ iề u c h ế N =3 só n g m a n g , m ỗi só n g m a n g r ộ n g 1,25 M H z , b ă n g th ô n g tổ n g cộ n g b a o g m d i b ả o v ệ M H z C ác chi tiê't c ủ a m y p h t đ ì với p h n g p h p só n g m a n g đ ợ c trìn h b y tro n g h ìn h C ác b it chi th ị châ't lư ợ n g k h u n g đ ợ c c ộ n g lại th e o H inh Mơ h ìn h hệ th ố n g trải p h ổ đ a só n g m ang p h n g tr ìn h (11) n h cù a D S -C D M A , m ã MC-SS (M ultiC arrier - S pread Spectrum ) h o n h â n c h ậ p , lặ p lại k ý tự v b ộ g h é p xen T h n h p h ầ n tầ n sô' th ấ p c ủ a tín h iệ u đ iề u đ ố ì v i b ộ p h â n k ê n h : tr o n g h ìn h sa u b ộ c h ế tr ó c trải p h ổ là: sdíl(t) = SPS,iPTi(t - c ũ n g tư n g tự n h u h ệ th ô n g D S-C D M A C ò n nTt ) (1 ) g h é p x e n , tô c đ ộ th ô n g tin m ã h o 28,8 k b it/s T i đ iể m n y th ự c h iệ n p h â n k ên h N N Tiến, T A Vũ ỉ Tạp chí Khoa học Đ tìQ G H N , Khoa học T ự Nhiên Công nghệ (2007) 135-144 n h ằ m c u n g câ'p lu n g th ô n g tin c h o m ỗ i C D M A , c ụ th ể — -— h o ặ c 1,2288 M ch ip /s i CAtc m ộ t tro n g b a só n g m a n g S au đ ó , tố c đ ộ g iả m v ể 9600 b it/s c h o m ổ i só n g m a n g L u ý rằ n g tôc đ ộ c h ip th â p h n so v ó i h ệ th n g D S- 139 đốì vói m só n g m ang chịps = bit Tc = } _ w _ u1228800 _tu_uuu _ 128 9600 R (17) '1 < v «lộ «Jáy d ị : « K í b p H ìn h M áy p h át b ăn g tần gốc M C-CDM A T iếp th e o , đ ế h ìn h th n h n h n h đ ổ n g p h a v lệch n h a u 90°, lu n g b đ ợ c p h â n đ ợ c chi r a tr ê n h ìn h 2, h ìn h tro n g c h n g trìn h cò n s d ụ n g m ộ t sô' th a m s ô 'sa u : k ê n h m ộ t lần n ữ a , n h n g lầ n n y h a i b it - Đ ô i v ó i m o d u l p h t: đ ợ c c h u y ê n tiếp c ù n g m ộ t lúc, c u ô ĩ cù n g , + SỐ lư ợ n g n g i d ù n g đ ổ n g th ò i tro n g h ệ tô'c đ ộ m ỗ i n h n h 4800 b it/s th ố n g ( N_users = [1, 3, 10]), th a m s ố n y sở x ét n h iễ u đ a tr u y n h ậ p M A I Đ ây th a m sô' q u a n tr ọ n g tro n g h ệ th ô n g C D M A C ác k ế t q u ả m ô p h ỏ n g 4.1 Phương pháp mơ phỏng: c h n g trìn h m p h ị n g đ ợ c x ây d ự n g trê n n g u y ê n lý, sơ đ ổ khôi n h m ụ c m b a o g m các: m o d u l p h át, m o d u l th u v k ê n h N g o i th a m sô' m ộ t tr o n g đ ặ c tr n g c ủ a h ệ th ô n g n y d u n g lư ợ n g bị h n c h ê 'b i M A I + T rễ c ủ a n g i d ù n g (delay_users): đê’ m p h ị n g tr u n g th ự c h ệ th ô n g , tấ t n g i d ù n g tr o n g h ệ th ố n g h o t đ ộ n g chê' đ ộ N.N Tiẽrt, T A Vũ / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự Nhiên Công nghệ (2007) 135-Ĩ44 140 k h ô n g đ ổ n g G iả th iế t n g i d ù n g cần đ n g c ủ a tru y ề n d ẫ n th e o trài p h ổ tr ự c tiế p p h t tín h iệ u đ ê h k h ô n g trễ v trễ p h t ch o DS, h n n ữ a n ó có k h ả n ă n g c h u y ê n đ ổ i tư n g n g i d ù n g k h c 10 Tc (đ ì v i n g i đ n g m ộ t cách h ợ p lý s a n g h ệ th ô n g đ a s ó n g d ù n g th ứ n h ấ t Tc ), Tc th i k h o n g m a n g M C K hi đ ó , s ó n g m a n g củ a M C ch ip Ví d ụ , tín h iệ u từ tr m g ô c p h t ch o c h ịu p h a đ in h R ay le ig h đ ộ c lậ p v chi có Tc , c h o n g i d ù n g m ộ t đ n g d u y n h â t, g iố n g n h k ê n h đ ợ c n g i d ù n g th ứ trễ 20 th ứ trễ 60 m ô tả tr o n g [9] S au k h i đ ã xác đ ịn h đ ợ c m ô Tc + M ộ t v â h đ ề rấ t c ần c h ú ý k h i th ự c h iệ n h ìn h đ a đ n g c ủ a k ê n h , v â n đ ề cị n lại x ây m p h ò n g xác đ ịn h g iá trị c ô n g s u ấ t k ý tự d ự n g k ê n h R a y le ig h c h o m ô p h ỏ n g v i tr u n g b ìn h Eb d ự a trê n m ộ t s ố n g u y ê n tắc « th a m sơ': sau : m ã h ó a, lặ p lại, g h é p x en v p h â n k ê n h • T ẩ n sô' h o t đ ộ n g -.fc = 1800 MHz k h ô n g m th a y đ ổ i n ă n g lư ợ n g k ý tự tr u n g • V ận tổc di c h u y ến M obile: VMS=60 b ìn h Ec = PG vớ i PG h ệ s ố tă n g ích trả i k m /h • T ầ n sô' lâ y m ẫ u k ê n h f s T h a m sô' n y p h ố D o đó, n ê u d ữ liệ u s a u k h i trải phơ’ có liê n q u a n đê'n trả i tẩ n s ố D o p p le r f D m ứ c n h ị p h â n {±1 } đ ợ c tă n g tô'c lấ y m ẫ u c ủ a k ên h B ằn g th ự c n g h iệ m n g i ta (với đ iề u k iện b ả o to n n ă n g lư ợ n g ) th ì x ác đ ịn h đ ợ c [ ]: q u a b ộ lọc C o sin n â n g có tín h iệ u đ ầ u f v i n ă n g lư ợ n g tr u n g b ìn h b ằ n g v k h i đ ó Eb=PG - ìm - ° 'm T h ự c v ậ y , tr o n g c h n g trìn h , k h n iệ m - Đ ơì vớ i k ê n h v ô tu y ê n : tô'c độ biến đổi (k h ô n g p h ả i tố c đ ộ lấy m ẫ u Đ ây m ộ t tro n g n h ữ n g v â n đ ề p h ứ c tạ p tố c đ ộ lâ y m ẫ u p h ả i tư n g ứ n g với sô' m ẫ u v k h ó k h ă n th ự c h iệ n m ô p h ỏ n g ch o h ệ đ ầ u lâ y trê n k h u n g N ó i cách khác, sô' th ố n g d i đ ộ n g T h ậ t ra, IT U có đ a m ô lư ợ n g m ẫ u lây trê n k h u n g tín h iệ u p h ả i h ìn h k ê n h đ a đ n g c h o đ n h g iá ch i tiêu h ệ 294959 c ủ a D S v 98351 c ủ a M C ) củ a k ê n h th ô n g 3G tro n g k h u y ế n n g h ị ITU M 1457 [8 ] R a y le ig h b ằ n g v ậ n tổ c tru y ề n d ữ liệu 9600 n h n g m h ìn h đ a m cấu trú c m y b p s K hi đ ó : th u trở n ê n râ't p h ứ c tạ p v th i g ia n sử ỈD _ VMS _ 60.103.1800.106 _ f, A.9600 3600.3.10*9600 d ụ n g đ ể ch y c h n g trìn h b ị k é o d ài q j nm H n n a , m h ìn h ITU đ a v i đ n g G iá trị n y n h ỏ h n n h iề u so với g iá trị k ê n h có thê’ s d ụ n g trự c tiế p tro n g m ô th ự c n g h iệ m , c h ú n g tò k ê n h đ ợ c lự a c h ọ n đ ủ DS n h u n g đ ế m ô p h ỏ n g M C phải n h a n h đ ể p h ả n n h đ ầ y đ ủ tín h châ't củ a đ ợ c b iê n đ ố i ch o h ợ p lý sa o c h o ả n h h n g k ê n h p h a đ in h n h a n h củ a k ê n h lên h a i h ệ th ố n g đ ợ c coi n h T ó m lại, m h ìn h k ê n h đ ợ c lự a ch ọ n th o ả tư n g đ n g Đ ây v ầ h đ ề k h ô n g đ n g iả n m ãn : v c h a thê’ th ự c h iệ n đ ợ c tr o n g k h u ô n k h ổ • báo M h ìn h k ê n h đ ợ c sử d ụ n g tro n g c h n g trìn h m ô p h ỏ n g đ n g iả n h n v i đ n g tr u y ề n v i m ứ c trễ [0 5] v p h ổ c ô n g s u ấ t trễ tư n g ứ n g [0.5 ĐÔI v i h ệ đ n g (g ổ m th ô n g DS: k ê n h đ a đ u n g ), m ỗ i đ u n g m ộ t m ứ c c ô n g s u â t xác đ ịn h v có đ ặc tr n g th ố n g k ê c ủ a k ê n h R ayleigh • Đ ơl với hệ th ố n g M C: k ên h 0.3 0.2] V ới m ộ t m ứ c đ ộ n h â't đ ịn h , m h ìn h R a y le ig h đ ộ c lậ p đ ì v i só n g m a n g n y v ẫ n đ ả m b ả o m ô p h ỏ n g đ ợ c tín h đ a khác N.N Tiến, T.A Vũ / Tạp chí Khoa học ĐHQ GHN, Khoa học T ự Nhiên Công nghệ (2007) 135-144 C'i cù n g , đ ì v ó i m o d u l th u : tro n g DS- 141 4.2 Kêí mơ phịng C D M A đ ợ c th ự c h iệ n trê n n g u y ê n lý th u đ a đ n g RAKE T rê n th ự c tê' m y th u n y p h ả i có b ộ tư n g q u a n đ ế x lý tín h iệu d ẫ n đ n g p ilo t n h ằ m tìm đ ộ trễ c ô n g s u ấ t th ích h ợ p ch o n h n h th u H n n a , tro n g m y th u p h i có b ộ c lư ợ n g k ê n h đê’ th ự c h iệ n k ết h ợ p ti sô' cự c đ i M R C Kê't q u m ô p h ỏ n g chi tiêu châ't lư ợ n g củ a h ệ th ố n g trả i p h ố tr ự c tiếp D S -C D M A v h ệ th ố n g tr ả i p h ổ đ a s ó n g m a n g M C -C D M A đ ì với đ n g N h đ ã đ ề cập tro n g p h ầ n v ể k ê n h n ó i trê n , m ỗi k ê n h n h n h củ a M C ch ịu p h a đ in h R ay leig h p h a n g đ ộ c lập D o đ ó , th u tro n g M C trê n m ỗi k ê n h đ ợ c th ự c h iệ n đ n g iản M a tla b th u C h ấ t lư ợ n g c ủ a h ệ th ô n g M C -C D M A D S -C D M A (M ax im al R atio C o m b in in g ) xuống n h ữ n g đ n h g iá sau : tro n g đ iề u k iện p h a đ in g R a y le ig h đ a đ n g với 1, v 10 n g i s d ụ n g g ầ n tư n g đ n g , n h ấ t k h i n h iễ u v tạ p â m tro n g h ệ th ố n g n h ò C ụ th ể là: + K hi n g i s d ụ n g , n h iễ u đ a tru y n h ậ p M A I th ấ p , chi tiê u c h ấ t lư ợ n g củ a h h ệ b ằ n g b ộ lọc p h ô i h ợ p C h n g tr ìn h m ô p h ỏ n g đ ợ c s d ụ n g đ ế tín h chi tiê u châ't lư ợ n g c ủ a hai h ệ th ô n g g ầ n n h tư n g đ n g n h a u , c h ê n h lệch k h ô n g đ n g kê’ ( đ n g u ser trê n h ìn h ) th ô n g tro n g tr n g h ợ p sa u : • C ó n h iễ u b ă n g tầ n c ụ c bộ, đ ộ rộ n g băng 1,25 M H z, tư n g ứng ảnh h n g đ ế n tro n g s ó n g m a n g củ a M C -C D M A v cu a D S-C D M A • C ác n h iễ u cụ c b ộ đ ợ c x ét đ ê n là: 3dB, dB, 9dB v k h n g có n h iễ u • SỐ lư ợ n g n g i s d ụ n g đ ổ n g th i 1, 10 T ấ t th a m sô' trê n đ ợ c coi th a m sô' đ ầ u v o tro n g q u trìn h c h y m ô p h ỏ n g M ỗi b ộ th a m sô' đ ợ c ch y lần Đê’ tiế t k iệ m th ò i g ia n m v ẫ n đ m b o đ ộ c h ín h xác m p h ị n g , n g o i v iệc s d ụ n g cấu trú c đ n g iả n đ ã tr ìn h b ày , ch ạy m ô p h ỏ n g ch o m ỗ i b ộ th a m số, sô' lư ợ n g b it th ô n g tin m ô p h ỏ n g k h ô n g c ố đ ịn h , trá n h H ìn h Xác x u ất lỗi bít BER cúa MC DS tro n g trư n g h ợ p 1, 10 ng i sừ d ụ n g với 7SR=3dB, đ ộ rộng 1,25 M Hz + K hi sô' n g i s d ụ n g tă n g lên (đ n g trư n g h ợ p lặ p lại q u n h iề u m ộ t g iá trị xác users v xuâ't đ ã ố n đ ịn h c ũ n g n h s ố lư ợ n g b it th n g M C có tơ't h n c h ú t so v i DS Đ iều k h ô n g đ ủ th e o lý th u y ế t m ô p h ỏ n g , c h ín h n y h o n to n p h ù h ợ p v ì v iệc b ổ s u n g th ê m v ậ y tro n g c h n g trìn h có s d ụ n g "vòng lặp th u ê b a o trê n m ộ t trạ m g ố c m g ia tă n g thích nghi" (d i d n g ivhile ) Kê't q u ả th u đ ợ c sa u m ỗ i lầ n c h y đ ợ c g h i v o file K hi tạ p â m n ề n tổ n g th ê’ củ a h ệ th ô n g N h vậy, tổ n g h ợ p k ết q u ả , k h ô n g th ê ’ đ n g iả n lây th ì h ệ th ố n g p h ả i trả g iá v ề ch i tiê u châ't lư ợ n g tru n g b ìn h ti sô' lỗi m p h ả i lây th e o c h o m ứ c g ia tă n g tạ p â m n y T u y n h iê n , s ự trọng SỐ sô' lượng bit lần chạy c h ê n h lệ ch v ề châ't lư ợ n g n y cò n n h ỏ h n 10 users) ch i tiê u c h ấ t lư ợ n g c ủ a h ệ d o m o n g m u ố n tôĩ đ a h o s ố lư ợ n g th u ê b a o 142 N.N Tiêh, T.A Vù Ị Tạp chí Khoa học Đ H Q G tìN , Khoa học T ự Nhiên Cơng nghệ (2007) Ĩ35-Ĩ44 n h iê u so vớ i s ự c h ê n h lệch k h i x u ấ t h iệ n m ứ c n h iễ u b ă n g tầ n cụ c b ộ lớ n T ro n g h ìn h v , c a n n h iễ u b ă n g tầ n c ụ c b ộ có b ă n g th ô n g tư n g đ n g v ó i b ă n g th ô n g c ủ a m ộ t s ó n g m a n g 1,25 M H z tá c đ ộ n g v h a i h ệ th ô n g K hi th a y đ ổ i m ứ c n h iễ u b ă n g tầ n cụ c b ộ h a y n ó i cách k h c ISR tă n g lên rõ rà n g ch i tiê u châ't lư ợ n g củ a M C -C D M A c ao h n D S -C D M A , t h ể h iệ n q u a xác s u â t lỗi b it Pb + K hi n h iễ u b ă n g tầ n c ụ c b ộ c n g lớ n / xác xuâ't lỗi b Pb c ú a D S -C D M A c n g có x u h n g g iữ ò m ứ c cao H ệ th ô n g k h ô n g có ẼbNo k h ả n ă n g tái câu trú c tín h iệ u g ố c v c u ô l c ù n g k h n g cị n đ ợ c s d ụ n g n ữ a k ể kh i tă n g SNR (h ìn h 9) + Đ ơì với h ệ th n g M C , xác suâ't lỗi b it Pb H ìn h BER MC DS tro n g trư n g h ợ p 10 ngư i s d ụ n g vói ISR * dB, đ ộ rộ n g 1,25 M Hz V ề Cơ b ả n , th a m sô' n h iễ u b ă n g tầ n cục v ẫ n g iả m k h i tă n g SN R tr o n g đ iề u k iệ n b ộ đ ó n g v a i trị g iơ n g n h tạ p â m n ó m tă n g n h iễ u b ă n g tẩ n cụ c b ộ lớ n b i vì: th ứ n h ấ t m ứ c n h iễ u c h u n g c ủ a h ệ th ô n g tứ c ả n h d o b ă n g th ô n g c ủ a M C đ ợ c ch ia th n h N h n g đ ê h m ứ c S N R tổ n g cộ n g (N=3) b ă n g co n tứ c có N n h n h p h â n tậ p th e o tần sô' đ ộ c lậ p th ì sơ' lư ợ n g đ n g —o — •— tru y ể n có th ể x lý đ i d ẫ n đ ế n p h a đ in h k -r ii y— " - — ch ọ n lọc tẩ n s ố h n tro n g p h m v i m ỗ i b ă n g (g ần n h p h a đ in h p h ẳ n g ); th ứ ucer 10 usars — ề - -< ISR = tíOL Sanớ W tth = 125M H hai đ o M C -C D M A cò n có b ă n g co n k h c k h ô n g b ị ả n h h n g n h iễ u b ă n g tầ n 1 -^ •s cục b ộ - đ ó n h ữ n g b ă n g tẩ n co n N B ăng tầ n c ủ a h ệ th ô n g M C -C D M A •'■Ọ k ■s v ẫ n có th ể k h ô i p h ụ c c h ín h x ác tín h iệ u g ô c (h ìn h ) — IIC i >>» - DS ị í ậ : ẳ & B ẼbNo H ìn h BER củ a MC DS tro n g trư n g h ợ p 10 n g i s d ụ n g với ISR * dB, đ ộ rộng 1,25 MHz N.N Tiên, T.A Vù / Tạp chí Khoa học Đ HQ GHN, Khoa học T ự Nhiên Cơng nghệ (2007) 135-144 H ình BER DS trư n g h ợ p 10 người sử d ụ n g với ISR khác n h a u có đ ộ rộ n g 1,25 M Hz 143 H ìn h 10 BER MC tro n g trư n g h ợ p 10 người s d ụ n g v i ISR khác n h a u có đ ộ rộng 1,25 M Hz Rõ rà n g ả n h h n g c ủ a n h iễ u b ă n g tần cụ c p h ụ th u ộ c v o h a i th a m sô': đ ộ lớn v b ă n g th ô n g h a y c h ín h c ô n g s u ấ t n h iễ u Đ ể ý b ă n g th ô n g c ủ a n h iễ u b ă n g tầ n cụ c rộ n g h n th i c h ấ t lư ợ n g c ủ a h ệ th ô n g g iả m r ấ t n h a n h k h i ISR lớ n C hâ't lư ợ n g c ủ a h ệ th ô n g đ a s ó n g m a n g M C s ẽ n h ch ẩt lư ợ n g c ú a h ệ th ô n g D S n ê u n h n h iễ u b a o p h ủ to n b ộ b ă n g tấ n h ệ th ô n g Đ iề u n y có th ế th â y n g a y đ ợ c v ì h ệ th n g đ a só n g m a n g M C c n g m ấ t n h iề u h a n b ă n g tầ n W; tiế n d ầ n đ ế n b ă n g th ô n g c ủ a h ệ th ố n g K h o s t k h ả n ă n g x u ô n g c â p ch i tiêu H ìn h 11 BER M C tro n g trư n g h ợ p ngưòi sử d ụ n g vớ i ISR k h ác n h a u có đ ộ rộng 400 kHz m h ệ th ô n g t ế b o b ă n g h ẹ p h iệ n n a y p h ải c h ịu , m ộ t th n h p h ầ n c an n h iễ u b ă n g tần cụ c b ộ 400 K H z đ ợ c b ổ x u n g v o k ên h H ìn h 11 v h ìn h 12 m in h h o v iệ c n y R õ rà n g v i b ả n c h ấ t b ẩ m s in h c ủ a c ô n g n g h ệ C D M A ch o n ê n h ệ th ô n g D S -C D M A b ă n g rộ n g v h ệ th ô n g M C -C D M A râ't h ữ u h iệ u tro n g v iệc m g iả m b ó t b ấ t k ỳ c a n n h iễ u b ă n g h ẹ p n H ìn h 12 BER DS tro n g trư n g h ợ p n g i sử d ụ n g với ISR k h ác n h a u có đ ộ rộ n g 400 kH z N.N Tiến, T.A Vũ / Tạp Khoa học ĐHQ GHN, Khoa học T ự Nhiên Công nghệ (2007) 135-144 144 K ế t lu ậ n Bài b o đ ã đ a n h ữ n g n h ậ n x é t th ự c n g h iệ m b ằ n g m ô p h ỏ n g n h ằ m đ n h g iá chi tiê u c h ấ t lư ợ n g u v iệ t c ủ a h ệ th ô n g M C C D M A H ệ th ô n g n y r â t h iệ u q u ả đ ì v i triệ t n h iễ u b ă n g h ẹ p v h n ch ê ' ả n h h n g c ủ a p h a đ in h đ a đ n g H n n ữ a , h ệ th ô n g đ a s ó n g m a n g M C -C D M A c h ứ n g tỏ m n h h n tro n g v iệ c tr iệ t c a n n h iễ u b ă n g tầ n c ụ c b ộ c ũ n g n h có k h ả n ă n g tr o n g v iệ c h ỗ trợ đ ợ c sô' lư ợ n g th u ê b a o lớ n h n v i c ù n g m ộ t m ứ c ch ất lư ợ n g n h h ệ th ô n g DS-CDM A T i liệ u th a m k h ả o [1] N Yee, J.p L innartz, G F ettw eis/ M ulti-carrier C D M A in d o o r vvireless d io n etw o rk s, in Proc IEEE PIM RC'93, Sept 1993, pp 109 113 [2] s K ondo, L.B M ỉlstein, P erío rm an c e of M u lticarrier DS C D M A S ystem s, IEEE Trans Commun 44 (1996) 238 [3] E.A S ourour, M M akagaw a/ P erío rm an c o of o rth o g o n a l m u ltica rrier C D M A in a m u ltip a th fadir\g channel, IEEE Trans Cơmmun 44 (1996) 356 [4] s H a , R P rasad, D esign a n d p e río rm a n c e of m u ltic a rrie r C D M A system in eq u e n cy selectiv e R ayleigh fading channels, IEEE Trans Veh Technol 48 (1999) 15Ỉ4 [5] J.p L in n artz, M ulticarrier m o d u latio n : F u th e r d iscu ssio n , Wireless Communication: The Interactive M ultimedia CD-ROM , (1966): 1-3 CDROM (1997) [6] R E Z iem er/ R.L P eterson, Digital communication and spread spectrum systems, M acm illan, Nevv Y ork, 1985 [7] A.J V iterbi, C D M A Principles o f spread spectrum communicatỉon, A d d isio n YVesley L ongm an, M assach u setts, 1995 [8] ITƯ-R Rec.M1457, Detaìled Speci/ĩcations o f the Radiơ ỉnierỷaces of International Mobile Telecommunications - 200Ơ Sept 2000 [9] YVeiping Xu, L B M ilstein, O n th e p erío rm an ce of m u ltic a rrie r RAKE system s, IEEE Trans Commun 49 (2001)1912 [10] T s R ap p ap o rt, Wireỉess Communications: Principỉes and Practice, P rentice H all, 1996 Períormance comparison and evaluation of DS-CDMA and MC-CDMA systems over a m ultipath íadmg channel m ứìe presence of partial band mteríerence N g u y e n N g o e T i e n 1, T r ứ i A n h V u 1Ministry ofPosts and Telematics, 18 Nguyert Du, Hattoi, Vietnam Vietnam National University, Hanoi, 144 Xuan Thuy, Cau Giay, Hanoi, Vietnam This p a p e r p re se n ts p e río rm a n c e e v a lu a tio n of th e w id e -b a n d im p lem en tatio n of a single carrier d irect sequence C D M A (D S-C D M A ) m e th o d a n d th e th re e to n e m u ltic arrier CDM A (M C-CDM A) m eth o d o v er íre q u e n c y selectiv e R ayleigh ía d in g channels B oth sy stem s a re in h eren tly m o re resistant to m u ltip a th ía d in g th a n o rd in a ry n a rro w b a n d system s T h e u s e of d iv e rsity tech n iq u es aid the sy stem s to co m b at for ch an n e l p ro p a g a tio n a n d interíeren ce T h e sin g le carrier m odel u tilizes a RAKE receiver to reso lv e m u ltip a th c o m p o n e n t vvhereas th e m u ltic a rrie r m o d el uses a sim p liíied receiver containing o n e c o rre la to r for each carrier Hovvever, th e m u ltic a rrie r a p p ro a c h p ro v ed to be m ore robust in su p p re ssin g p a rtia l-b a n d in teríere n ce as w ell as s u p p o rtin g a larg er n u m b e r of u sers for the d esired p erío rm a n c e level  ... Communications: Principỉes and Practice, P rentice H all, 1996 Períormance comparison and evaluation of DS- CDMA and MC -CDMA systems over a m ultipath íadmg channel m ứìe presence of partial band mteríerence... ý rằ n g tín h iệ u trải p h ổ đ a só n g m a n g có th ế đ ợ c x e m n h tín h iệ u 3.2 Hệ thống MC -CDMA trả i p h ố tr ự c tiế p v i d n g s ó n g trải p h ổ n h N g u y ê n tắc c ủ a M C -C... DS ị í ậ : ẳ & B ẼbNo H ìn h BER củ a MC DS tro n g trư n g h ợ p 10 n g i s d ụ n g với ISR * dB, đ ộ rộng 1,25 MHz N.N Tiên, T.A Vù / Tạp chí Khoa học Đ HQ GHN, Khoa học T ự Nhiên Công nghệ