Nhƣ đã trình bày ở trên, hệ thống DSRC hoạt động dựa trên chuẩn 802.11p là chuẩn mở rộng của chuẩn 802.11a. Sơ đồ hệ thống phía phát của DSRC nhƣ trên
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Dữ liệu nhị phân nhập vào Mã xoắn hay mã chập (Convolutio nal Encoder) Khối trộn (Interleaving) Điều chế (Modulation) Khoảng bảo vệ Phép biến đổi ngƣợc IFFT Add CP Khoảng bảo vệ Khoảng chèn 64 64 80 Tới Kênh
Hình 1.13: Mô tả Cấu trúc phía phát của hệ thống DSRC [8]
Các khối chức năng xử lý tín hiệu của DSRC sẽ đƣợc trình bày nhƣ dƣới đây:
1.2.6.1 Mã xoắn (Convolutional Encoder)
Mã xoắn hay còn gọi là mã chập đƣợc sử dụng cho sửa lỗi chuyển tiếp (Forward Error Correcting - FEC) trong hệ thống truyền thông. Các bits mã hóa đƣợc xây dựng dựa trên một đa thức sinh hoặc một sơ đồ chuyển trạng thái (trellis) đặc trƣng, trong đó mỗi một bit thông tin phải đi qua bộ mã hóa với chiều dài bằng số bits cuối cùng (Constraints Length - K) [7]. Mã chập đƣợc mô tả bằng ba tham số n, k và K, trong đó tốc độ k/n tƣơng đƣơng với tốc độ mã (thông tin trên bit đƣợc mã hóa) của mã khối, tuy nhiên n không đƣợc định nghĩa nhƣ mã khối hay độ dài từ mã. Tham số K đƣợc định nghĩa là độ dài cƣỡng bức. Độ dài cƣỡng bức bằng số nhóm k bit có trên thanh dịch. Sau mỗi một nhịp, k bit đầu vào đƣợc dịch vào k tầng đầu của thanh ghi dịch, tất cả các bit trong thanh ghi đều dịch k tầng về phía phài và đầu ra của n bộ cộng đƣợc lấy mẫu tuần tự để tạo ra các ký hiệu hoặc các bit mã. Chuẩn 802.11a đã định nghĩa OFDM PHYS cho công nghệ DSRC và sử dụng chuẩn với K=7 và [g(1), g(2)] nhƣ trên Hình 1.14 [25].
Dữ liệu đầu ra 0
Dữ liệu đầu ra 1 Dữ liệu đầu vào
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 1.2.6.2 Khối trộn (Interleaving) Bản tin: Khối trộn: Giải chèn (tách): Đ ọc = > V iế t = > (c h è n ) Đọc => π Bản tin: Bản tin:
Hình 1.15: Mô tả Bộ trộn Interleaving của DSRC
Bởi thực tế rằng các kênh fadings có thể có những lỗi mất sâu điều đó gây nên các chuỗi lỗi dài hay còn gọi là lỗi cụm (bust errors). Một phƣơng thức đƣợc sử dụng tránh lỗi cụm đó là trộn tín hiệu hoặc ở miền thời gian, hoặc ở miền tần số, hoặc ở cả hai miền. Trộn bits tín hiệu có tác dụng làm giảm sự tƣơng quan giữa các dòng bits. Trong tiêu chuẩn 802.11a, một khối trộn sẽ đƣợc dùng trộn chung cho tất cả các bit dữ liệu đƣợc mã hóa. Kích thƣớc khối tƣơng ứng với số bit trong một symbol OFDM duy nhất, N-CBPS [3]. Khối trộn đƣợc xác định bởi hai bƣớc hoán vị. Hoán vị đầu tiên đảm bảo rằng bit mã hóa liền kề đƣợc ánh xạ lên sóng mang con không kề nhau. Bƣớc thứ hai đảm bảo rằng bit mã hóa liền kề đƣợc ánh xạ luân phiên. Phƣơng thức hoạt động của Interleaving đƣợc thể hiện nhƣ trên (Hình 1.15).
1.2.6.3 Điều chế (Modulation)
Có nhiều kỹ thuật điều chế tồn tại hiện hay trong truyền thông không dây, trong đó điểm mấu chốt của điều chế đó là nén tín hiệu ở một hình thức hiệu quả hơn để sử dụng trong băng tần có sẵn. Các mức điều chế cáo (nhiều thông tin hơn trong một tín hiệu điều chế) sẽ dễ bị lỗi hơn do điều kiện kênh. Nhƣ đã đề cập ở trên, các tiêu chuẩn điều chế dùng cho DSRC là BPSK, QPSK, 16QAM và 64QAM. Sau khi điều chế, các ký tự tín hiệu phức sẽ đƣợc đánh số từ 0 đến 47 và
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
đƣợc ánh xạ tƣơng ứng lên các sóng mang con của tín hiệu OFDM với 4 ký tự sẽ đƣợc dùng làm tín hiệu dẫn đƣờng [3].
1.2.6.4 IFFT
Phép biến đổi ngƣợc IFFT sử dụng để chuyển đổi tín hiệu điều chế sang tín hiệu ở miền thời gian cho việc truyền tiếp tín hiệu. Ở đây IFFT không có gì thay đổi về chức năng.
1.2.6.5 Khoảng bảo vệ
Khoảng bảo vệ là một phần cần thiết của tín hiệu truyền tải. Đó là một phần mở rộng vòng của các bít đuôi thêm vào đầu của dòng tin để tránh việc nhiễu liên ký tự trong miền thời gian. Khoảng bảo vệ đặc biệt hữu ích trong việc giúp sửa chữa nhiễu đa đƣờng (multipath fading).
Chiều dài khoảng bảo vệ trong DSRC đƣợc chuẩn hóa là3.2schiếm 16 ký tự và 20% chiều dài tổng thể của chiều dài FFT (xem Hình 1.13).