Kỹ thuật trải phổ CDMA trong thông tin di động thế hệ thứ ba

Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA

TDMA là một hệ thống phức tạp hơn FDMA, bởi vì tiếng nói phải được số hoá hoặc mã hoá, sau đó được lưu trữ vào một bộ nhớ đệm để gán cho một khe thời gian trống và khi đó mới phát đi. Trong hệ thống thông tin TDMA thì một sóng mang được sử dụng cho nhiều người và trục thời gian được chia thành nhiều khoảng thời gian nhỏ để dành cho nhiều người sử dụng do đó không có sự chồng chéo nhau.

Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA

Đầu thu tạo ra một dãy giả ngẫu nhiên như ở đầu phát và khôi phục lại tín hiệu gốc nhờ việc giải trải phổ các tín hiệu đồng bộ thu được. CDMA hơn hẳn so với các kỹ thuật đa truy cập khác: dung lượng cao hơn đáng để, khả năng chống nhiễu tốt, bảo mật cao, giảm phađinh đường truyền, bảo đảm truyền dẫn chất lượng cao và cho phép chuyển vùng mềm giữa các trạm gốc.

Kỹ thuật DS/SS – BPSK

Bản tin phát được khôi phục tại đầu ra bộ tích hợp, giống như tín hiệu băng gốc nhưng trễ về mặt thời gian là τ. Tại máy thu, phổ của sóng mang thông tin hữu ích sẽ co hẹp lại còn phổ của các sóng mang không mong muốn bị trải ra sẽ hạn chế công suất can nhiễu.

Kỹ thuật DS/SS – QPSK

Do đó, nó được trải phổ bằng hai mã giả ngẫu nhiên khác nhau là pI(t) và pQ(t). Tín hiệu x(t) được cho qua bộ tích phân lấy trong một chu kỳ bit của dữ liệu gốc được tín hiệu thu mong muốn.

Kỹ thuật trải phổ nhảy tần (FH - CDMA) 1. Nguyên lý chung

Nghĩa là, dãy mã đóng/mở bộ phát, thời gian đóng/ mở bộ phát được chuyển đổi thành dạng tín hiệu giả ngẫu nhiên theo mã và đạt được 50 % yếu tố tác động truyền dẫn trung bình. Sự khác nhau nhỏ so với hệ thống FH/SS đơn giản là trong khi tần số truyền dẫn biến đổi theo mỗi thời gian chip mã trong hệ thống FH/SS thì sự nhảy tần số chỉ xảy ra trong trạng thái dịch chuyển dãy mã trong hệ thống TH/ SS. Do hệ thống TH/SS có thể bị ảnh hưởng dễ dàng bởi giao thoa nên cần sử dụng hệ thống tổ hợp giữa hệ thống này với hệ thống FH/SS để loại trừ giao thoa có khả năng gây nên suy giảm lớn đối với tần số đơn.

Hệ thống lai ( Hybrid )

Do ảnh hưởng của khoảng cách gây ra cho tín hiệu không thể loại trừ được chỉ với việc xử lý tín hiệu đơn giản mà một khoảng thời gian truyền dẫn nhất định nên được xác định để tránh hhiện tượng chồng lấn các tín hiệu tại một thời điểm. Nếu phương pháp ghép kênh không đáp ứng các yêu cầu giao diện đường truyền khi sử dụng hệ thống DS thì hệ thống TH được sử dụng thay thế để cung cấp một hệ thống TDM cho khả năng điều khiển tín hiệu. Trong trường hợp này thì kết cuối đóng/ mở chuyển mạch có thể được trích ra một cách dễ dàng từ bộ tạo mã sử dụng để tạo ra các mã trải phổ và hơn nữa thiết bị điều khiển đóng/ mở được sử dụng để tách các trạng thái ghi dịch cấu thành bộ tạo mã và dựa trên các kết quả, số lượng n cổng được sử dụng để kích hoạt bộ phát có thể được thiết lập một cách đơn giản.

Dãy ghi dịch tuyến tính độ dài cực đại (dãy- m)

Tuy nhiên, sự “ngẫu nhiên” trong một dãy Bernoulli cũng có thể được tạo ra nhờ một phép toán tuyến tính đơn giản được quy địng bởi một số lượng vừa phải các tham số nhị phân (bit). Mã PN ở máy thu đã đồng bộ với mã PN ở máy phát trong một chip, tuy nhiên nó có thể chậm hoặc nhanh hơn một khoảng thời gian τ so với mã PN máy phát (0<τ<Tc ). Tuy nhiên nhiễu fading không thể loại trừ hoàn toàn được vì các hiện tượng fading đường xảy ra một cách liên tục làm cho bộ giải điều chế không thể xử lý tín hiệu thu một cách độc lập được.

Điều khiển công suất CDMA

Vì vậy tổng các tín hiệu thu được có độ tin cậy cao vì khả năng có fading đồng thời trong tác cả các tín hiệu thu được là rất thấp. Nhiều bộ tách tương quan có thể áp dụng một cách đồng thời cho hệ thống thông in có 2 BS sao cho có thể thực hiện được chuyển vùng mềm cho máy di động.

Máy di động có chuyển vùng mềm

Sau khi cuộc gọi được thiết lập thì máy di động tiếp tục tìm tín hiệu của BS bên cạnh để so sánh cường độ tín hiệu của ô bên cạnh với cường độ tín hiệu của ô đang sử dụng. Nếu cường độ tín hiệu đạt đến một mức độ nhất định nào đó có nghĩa là máy di động đã di chuyển sang một vùng phục vụ của một BS mới và trạng thái chuyển vùng mềm có thể bắt đầu. Trong trường hợp máy di động đang trong vùng chuyển đổi giữa hai BS thì cuộc gọi được thực hiện bởi cả hai BS sao cho chuyển vùng mềm có thể thực hiện được mà không có hiện tượng ping-pong giữa chúng.

Dung lượng

Các tham số chính xác định dung lượng của hệ thống tổ ong số CDMA bao gồm: độ lợi sử lý, lỷ số Eb/ No ( bao gồm cả giới hạn fading yêu cầu ), chu kỳ công suất thoại, hiệu quả tái sử dụng tần số và số lượng búp sóng của anten BS. Hơn nữa, càng nhiều kênh thoại được cung cấp trong hệ thống CDMA có cùng một tỷ lệ cuộc gọi bị chặn và hiệu quả trung kế cũng tăng lên thì càng nhiều dịch vụ thuê bao được cung cấp trên một kênh. Ví dụ, nếu máy di động sử dụng băng tần trải phổ 1,25 MHz để truyền số liệu với tốc độ 9600 b/s thì công nghệ điều chế và mã hóa đòi hỏi tỷ số Eb/ No là 6dB, công suất phát của tất cả các máy di động được điều khiển để thu được cùng một công suất từ mỗi máy di động sao cho 32 máy di động có thể truyền một cách đồng thời.

Tái sử dụng tần số và vùng phủ sóng

Sự phân chia tế bào và giảm tế bào nhờ các anten giả quạt ( sector ) là các biện pháp hiệu quả không lâu dài để mở rộng dung lượng hệ thống và vì vậy một phương pháp điều chế số đã được đề xuất như là một giải pháp để mở rộng dung lượng thông qua tăng hiệu suất trải phổ. Trong hệ thống CDMA nhiễu tổng cộng trên một máy di động phát tín hiệu trong một trạm gốc thu được bằng tổng số nhiễu của các máy di động khác trong cùng tổ ong và nhiễu tất cả các máy di động của các trạm gốc lân cận. Nói cách khác thì độ rộng kênh bị giới hạn trong hệ thống điều chế số băng tần hẹp, chỉ các mã sửa sai có hiệu suất và độ dư thấp là được phép sử dụng sao cho giá trị Eb/No cao hơn giá trị mà CDMA yêu cầu.

Dung lượng mềm

Eb/No là tỷ số của năng lượng trên mỗi bít đối với mật độ phổ công suất tạp âm, đó là giá trị tiêu chuẩn để so sánh hiệu suất của phương pháp điều chế và mã hóa số. Trong hệ thống analog và hệ thống TDMA số thì cuộc gọi được ấn định đối với đường truyền luân phiên hoặc sự tắc nghẽn cuộc gọi xảy ra trong trường hợp tắc nghẽn kênh trong trạng thái chuyển vùng. Cũng vậy, hệ thống CDMA sử dụng lớp dịch vụ để cung cấp dịch vụ chất lượng cao phụ thuộc vào giá thành dịch vụ và ấn định công suất (dung lượng) nhiều cho các thuê bao sử dụng dịch vụ lớp cao.

WAP, GPRS, MMS

• Các dịch vụ giá trị gia tăng S-Fone 1. Dịch vụ hiển thị số thuê bao chủ gọi

Tiêu chí của dịch vụ rất đơn giản: cho phép thuê bao dùng điện thoại di động, máy nhắn tin hoặc những thiết bị viễn thông khác có hỗ trợ WAP có thể truy cập một cách có giới hạn vào các trang Web để xem thông tin về thị trường chứng khoán, xem tin tức, gửi và nhận e-mailv.v. Tại thành phố Hồ Chí Minh, CityPhone mới chỉ phủ sóng 12 quận nội thành, với phí đấu nối là 200.000 đồng/lần, phí thuê bao là 49.500đồng/máy/tháng, cước điện đàm nội vùng là 500 đồng/phút ( cho thuê bao CityPhone gọi với nhau, giữa CityPhone với điện thoại cố định, điện thoại vô tuến cố định (GMH 2000, Nortel, CDMA-WLL), các mạng nhắn tin và ngược lại). S WAP là một thương hiệu cho các dịch vụ giá trị gia tăng của S-Fone, phát triển trên nền tảng của WAP như: Dịch vụ thông tin ( cho phép các thuê bao S-Fone truy cập các thông tin về tỷ giá hối đoái, hưóng dẫn du lịch, giải trí, tin tức về các chuyến bay.. ), dịch vụ email, tranh ảnh, nhạc chuông, karaoke, diễn đàn.