II. Hệ thống DS-CDMA đa phương tiện hướng gĩi 1 Khái niệm về DS-CDMA đa phương tiện hướng gĩ
1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng truyền dẫn vơ tuyến
Yếu tố đầu tiên
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng truyền dẫn vơ tuyến đầu tiên phải kể đến là tạp âm và can nhiễu. Sau đây ta sẽ xét các ảnh hưởng của chúng lên hệ thống như thế nào.
1.1. Nhiễu
Can nhiễu vơ tuyến là một trong những vấn đề quan trọng bậc nhất trong thiết kế, khai thác, bảo trì các hệ thống thơng tin di động. Do sự tăng trưởng nhanh chĩng số lượng các hệ thống thơng tin vơ tuyến nên khơng thể đảm bảo là một hệ thống nào đĩ hoạt động khơng gây nhiễu hoặc bị nhiễu từ các hệ thống khác. Cĩ 2 loại nhiễu chính cần chú trọng trong thơng tin di động là nhiễu cùng kênh và nhiễu kênh lân cận.
1.1.1. Nhiễu cùng kênh (Co-Channel Interference : CCI)
Nhiễu cùng kênh thường cĩ trong các hệ thống di động dùng cấu trúc tế bào. Để tăng hiệu quả sử dụng phổ tần, các kênh vơ tuyến thường được dùng đồng thời trong nhiều ơ với sự phân cách tối thiểu chấp nhận được. Trạm gốc thu tín hiệu cần thiết từ các máy di động bao gồm cả tín hiệu khơng mong muốn từ các máy khác trong nhĩm các ơ khác sử dụng cùng kênh. Việc xác định khoảng cách sử dụng dải tần và tức là mẫu lặp lại các ơ cĩ ảnh hưởng trực tiếp đến mức nhiễu CCI. Khoảng cách này càng lớn thì CCI càng nhỏ nhưng như vậy số ơ trong một nhĩm sẽ tăng và hiệu quả sử dụng phổ tần sẽ thấp.
Thơng số để đánh giá chất lượng hệ thống trong trường hợp này là tỷ số sĩng mang trên nền nhiễu (C/I). Thơng số này là biến ngẫu nhiên và phụ thuộc vào vị trí của máy di động, pha đinh Rayleigh, mức che khuất, các đặc tính của antenna và vị trí của ơ. Cĩ thể xác định C/I bằng phương pháp giải tích hoặc mơ phỏng.
1.1.2. Nhiễu kênh lân cận (Adjacent Channel Interference: ACI)
Sự tồn tại của ACI là do những hạn chế của thiết bị vơ tuyến gây ra như độ ổn định tần số phát, băng thơng của máy thu, các bộ lọc phối hợp… Cĩ thể chia ACI thành 2 loại:
gốc sẽ gây can nhiễu đối với các máy di động khác ở xa trạm gốc. Giải pháp để khắc phục tình trạng này là tránh dùng các kênh lân cận trong cùng 1 ơ.
ACI giữa các ơ (intercell) : Trong trường hợp khơng dùng các kênh lân cận trong cùng 1 ơ nhưng trong các ơ lân cận vẫn cĩ thể cĩ nhiễu. Một trong những giải pháp đơn giản để khắc phục ACI khác ơ là tránh dùng các kênh lân cận trong các ơ lân cận.
Yếu tố thứ 2 cần phải xét đến khi thiết kế các hệ thống thơng tin vơ tuyến là các mạch điều chế và giải điều chế, gọi tắt là modem.
Điều chế là quá trình mã hĩa thơng tin từ nguồn tin theo một phương thức nào đĩ để phù hợp với quá trình truyền dẫn. Nhìn chung đĩ chính là quá trình chuyển đổi tín hiệu tin tức băng gốc thành tín hiệu băng thơng ở dải tần cao hơn so với tín hiệu băng gốc. Tín hiệu băng thơng được gọi là tín hiệu đã điều chế và tín hiệu băng gốc là tín hiệu điều chế. Điều chế cĩ thể thực hiện bằng cách thay đổi biên độ, pha, tần số của sĩng mang cao tần theo tín hiệu tin tức.
Giải điều chế là quá trình tách tín hiệu băng gốc từ tín hiệu mang dưới dạng đã được xử lý và dịch giải trong máy thu.
Chỉ tiêu để đánh giá mạch điều chế là hiệu quả sử dụng cơng suất và băng thơng:
• Hiệu quả cơng suất thể hiện khả năng kỹ thuật của mạch điều chế cho phép truyền dữ liệu số ở mức cơng suất thấp .
• Hiệu quả sử dụng băng thơng được xem như khả năng của mạch điều chế để truyền dịng dữ liệu trong một băng thơng hữu hạn.
Yếu tố thứ 3 là các mạch chống fading đặc biệt là fading chọn tần. Trong thơng tin di động, các mạch cân bằng thích nghi được sử dụng rộng rãi dưới dạng các mạch tuyến tính hoặc phi tuyến.
1.2. Tạp âm
Tạp âm cĩ thể được chia thành 2 loại : tạp âm cộng và tạp âm nhân
1.2.1. Tạp âm cộng
Tạp âm cộng được cộng chồng lên tín hiệu truyền lan trong khi đĩ tạp âm nhân được xem là quá trình điều biến tín hiệu bởi nhiễu.
Cĩ nhiều loại tạp âm cộng khác nhau trong đĩ quan trọng hơn cả là tạp âm khí quyển, tạp âm vũ trụ, tạp âm nhân tạo và tạp âm trong máy thu. Thơng thường tạp âm cộng cĩ biên độ phân bố theo phân bố chuẩn Gaussian. Người ta cũng phân tạp âm thành tạp âm nhiệt và tạp âm đột biến.
1.2.2. Tạp âm nhân
Đối với mơi trường di động, tạp âm thường thể hiện dưới dạng tạp âm nhân và lúc đĩ tín hiệu được xem như bị điều chế bởi tạp âm hay người ta cịn gọi đĩ là fading.