5.1.1Khái niệm
Khái niệm đa truy cập dùng để chỉ số lượng người được phép chia sẻ chung một kênh truyền. Hai cách truy cập truyền thống là đa truy cập theo tấn số ( FDMA) và đa truy cập theo khe thời gian ( TDMA).
5.1.2FDMA ( Frequency Division Multiple Access )
Trong cách truy cập theo tần số, dải tần số chia theo khe. Mỗi người sử dụng được cấp một khe tần số. Sử dụng FDMA đòi hỏi hệ thống sử dụng bộ lọc tốt.
Kênh xuống.
Kênh lên
Hình 26:Mô hình phân chia các khe tần số.
Trong đa truy cập theo thời gian, dải tần số không bị chia ra nhưng người sử dụng được cho phép sử dụng dải tần số này trong khoảng thời gian được cho trước, tại một thời điểm , hay nói cách khác là người sử dụng gắn với một khe thời gian nhất định. Do đó TDMA đòi hỏi tính đồng bộ của những người dùng.
Hình 27: Mô hình phân chia các khe thời gian.
5.1.4CDMA ( Code Division Mutiple Access )
CDMA( code division multiple access). Phương pháp đa truy cập theo mã này khác với 2 cách truyền thống là không cấp tần số hay khe thời gian khi sử dụng mà câp cả hai cho người sử dụng một cách tức thời. Để sử dụng phương pháp này người ta sử dụng phương pháp trải phổ (spread spectrum). Trong trường hợp này, người sử dụng được cấp một đoạn mã duy nhất có tốc độ xung clock lớn hơn rất nhiều so với tốc độ dữ liệu. Chuỗi PN này điều chế dữ liệu người dùng và kết quả điều chế pha tại nơi nhận. Chỉ những máy thu có đoạn mã PN giống nhau mới thu được dữ liệu.
Tín hiệu số liệu thoại phía phát được mã hóa, lặp, chèn và được nhân với sóng mang có tần số fo và mã PN.
Tín hiệu đã được điều chế đi qua một bộ lọc băng thông có độ rộng băng 1.25Mhz sau đó phát ra qua sóng anten.
Ở đầu thu sóng mang và mã PN của tín hiệu thu được từ anten được đưa đến bộ tương quan qua bộ lọc băng thông rộng và số liệu thoại được tách ra để tái tạo nhờ sử dụng bộ tách chèn và giải mã.
5.3Trải phổ
5.3.1Khái niệm
Thông tin trải phổ là một hệ thống thông tin để truyền đi các tín hiệu nhờ trải phổ của các tín hiệu số liệu thông tin có sử dụng mã với độ rộng băng lớn hơn độ rộng băng của tín hiệu thông tin ( chưa nhân với mã). Các mã độc lập với các tín hiệu thông tin, giá trị các mã là -1 và 1 để có thể tái tạo lại tại đầu thu.
Hình 28: Mô hình nhân nguồn tín hiệu.
X(t) : dữ liệu.
C(t) : tín hiệu trải phổ.
Hình 29: Sơ đồ tín hiệu trong quá trình trải phổ.
Hình vẽ trên biểu diễn quá trình nhân của hai tín hiệu vào x(t) và c(t) để đưa ra tín hiệu m(t). Những bit của tín hiệu trải phổ gọi là chip. Tb đặc trưng cho chu kỳ một bit dữ liệu, Tc là chu kỳ của một chip. Tốc độ chip 1/Tc thường được sử dụng để miêu tả cho một hệ thống trải phổ.
Spreading Factor (SF) hay ( Processing Gain (PG) ) đặc trưng cho số chip chứa trong một bit dữ liệu.
PG = SF = Tb/Tc
PG càng cao thì càng có nhiều đoạn mã được cấp cho một kênh tần số. 5.3.2Phân loại
Có 3 phương pháp trải phổ:
•Trải phổ chuỗi trực tiếp( SDSS). •Trải phổ nhảy tần( FHSS). •Trải phổ dịch thời gian( THSS).
Trong thực tế phương pháp trải phổ chuỗi trực tiếp thường được sử dụng nhất.
5.3.3Đặc điểm
•Mật độ phổ công suất thấp. Khi tín hiệu được trải phổ thành dải tần số rộng, mật độ phổ công suất thấp do đó hệ thống truyền thông không mất chất lượng.
•Chống nhiễu.
•Bảo mật thông tin do không ai biết mã PN này.
•Có khả năng truy xuất ngẫu nhiên vì người sử dụng có thể bắt đầu việc phát tín hiệu tại bất kỳ thời điểm nào.
5.3.4Chuỗi PN ( Pseudo – Noise Sequence ) 5.3.4.1Phân loại
Gồm 2 loại:
•Mã trực giao : Mã Walsh.
•Mã không trực giao : Chuỗi M , mã Gold , mã Kasami. 5.3.4.2Tính chất
•Chuỗi mã PN được xây dựng từ số 2 mức.
•Hàm tương quan là hàm nhận biết mức độ giồng nhau các chuỗi PN.Nếu hàm tương quan có giá trị lớn tín hiệu chuỗi PN càng giống nhau và ngược lại.Để đạt được tín hiệu tốt hay độ nhiễu thấp thì giá trị hàm tương quan này phải nhỏ.
•Các chuỗi PN trực giao nhau khi hàm tương quan này đạt giá trị bằng 0.Nhưng thực tế rất khó để các chuỗi trực giao hoàn toàn do đó trong hệ thống thường xuất hiện nhiễu gọi là nhiễu MAI( hay còn gọi là nhiễu đa truy cập.). Do đó vần đề lớn trong thiết kế là làm giảm nhiễu đã đề cập.
5.3.5Nguyên lý trải phổ trong CDMA2000
Trong quá trình đa truy nhập theo đoạn mã , mỗi người sử dụng sẽ được cấp đoạn mã PN duy nhất tại đầu phát. Chuỗi PN tại đầu thu dò đúng chuỗi tại đầu phát , sau một số quá trình xử lý sẽ tách ra dữ liệu của mỗi người.
Hình 30: Mô hình tín hiệu xử lý tại đầu phát.
5.3.5.2Mô hình tại đầu thu
Hình 31: Mô hình tín hiệu xử lý tại đầu phát.
5.3.5.3Các bước thực hiện
♦ Giả sử Si(t) là dữ liệu tại đầu phát, Ci(t) là tín hiệu chuỗi mã PN. ♦ Tính Vi(t) = Si(t)*Ci(t) .Suy ra dạng sóng sau khi nhân.
♦ Ngõ ra của bộ giải điều chế : Tính R(t) = ∑ = N i t Ci t Si 1 ) ( * ) ( .
♦ Dò tìm mã PN tại đầu phát , nhân tín hiệu mã này với ngõ ra bộ điều chế.
♦ Lấy tích giữa R(t) và C(t) ta lấy lại được tín hiệu giải điều chế. ♦ Sử dụng mạch tích phân để lấy lại tín hiệu dữ liệu ban đầu.