2.1 Giới thiệu
Trong hệ thống không dây, chúng ta phải đối mặt hai vấn đề lớn đó là vùng phủ và dung lượng. thiết kế vùng phủ bao gồm việc lựa chọn một số khu vực đặt
trạm gốc, địa điểm, độ cao, hướng tính của anten và công suất phát cần thiết để cung cấp dịch vụ trên một khu vực địa lý cho trước.
Khi hệ thống mới phát triển, số lượng người đăng kí tham gia còn thấp, mục dích chính lúc này là mở rộng cực đại vùng phủ của mỗi khu vực. Khi số lượng người sử dụng trong mạng tăng, số người sử dụng ở mỗi cell và sector cũng tăng theo. Vì có thêm người sử dụng nên công suất phát ở trạm gốc cũng như tổng công suất phát bởi người sử dụng tăng, dẫn đến nhiễu ở cả đường lên và đường xuống đều tăng. Hệ thống đến trạng thái đầy (capacity) hay đạt đến giới hạn nhiễu.
Một trong những cách phổ biến nhất để xử lí vấn đề nhiễu là sector hóa(Sectorization).
2.2 Sector hóa truyền thống
Trạm gốc sử dụng anten vô hướng (Omnidirectional), công suất phát được phát đi mọi hướng khác nhau. Điều này dẫn đến việc lãng phí, vì có phần công suất truyền đến cell nhưng lại không được người sử dụng nhận. Đồng thời công suất lãng phí này còn tạo thành nhiễu đường xuống với các BS khác hay các người sử dụng trong những cell khác.
Cũng tương tự như vậy, mỗi người sử dụng thêm vào cell lại làm tăng nhiễu cũng như mức tạp âm trên đường lên. Điều này dẫn đến sự suy giảm tỷ số tín hiệu trên tạp âm SNR, từ đó làm giảm chất lượng của quá trình tách sóng và giải điều chế.
Có một cách để giảm nhiễu là chia cell thành một số những sector nhỏ hơn bằng cách sử dụng anten định hướng. Phổ biến nhất là sử dụng 3 anten 1200-hay còn gọi là một site 3 sector.
Hình 2.1: đồ thị phương hướng của một site 3 sector với bề rộng các búp sóng khác nhau.
Như ta thấy ở hình 2.1, trong một site 3 sector, đồ thị phương hướng của anten hướng tính cho phép nó nhận được mức công suất cao hơn hẳn từ chính sector của mình so với tín hiệu nhận được từ 2 sector còn lại. Sector hóa là một phương pháp hiệu quả để tăng dung lượng của hệ thống.
Vì sung lượng của hệ thống CDMA bị giới hạn bởi tạp âm và nhiễu, giả thiết đồ thị phương hướng của anten là lí tưởng, dung lượng của một cell Ns sector sẽ lớn gấp Ns lần cell của anten đẳng hướng bình thường. Độ lợi dung lượng này thường được gọi là tăng ích sector hóa (Sectorization Gain-SG).
Trong thực tế, sự chồng chập vùng phủ sector do sự không lí tưởng của giãn đồ hướng tính anten sẽ làm tăng nhiễu đa đường sử dụng, giảm SG.
Dung lượng mềm của CDMA được cân đối giữa tỉ số SNR đòi hỏi bởi mỗi người sử dụng và độ lợi xử lí trải phổ (Processing Gain-PG) cho bởi công thức:
W
PG R R
=
(2.1) W: dải tần của tín hiệu trải phổ.
R: tốc độ dữ liệu người dùng.
Phẩm chất của máy thu được đánh giá bởi một đại lượng không thứ nguyên cho bởi công thức:
(2.2) Với năng lượng trên một bit được cho bởi: