- Mặt phẳng quản lý (Mplane): Cấu hình
2.3.1.2. Phân loại các kỹ thuật trải phổ
Căn cứ vào cấu trúc và phương pháp điều chế người ta phân loại kỹ thuật trải phổ như sau:
Trải phổ chuỗi trực tiếp (DS – Direct Sequence) Trải phổ nhảy tần (FH – Frequency Hopping) Trải phổ nhảy thời gian (TH – Time Hopping)
Trải phổ nhảy tần (FH): Thực chất là sự dịch chuyển tần số được chọn theo mã.
Thành phần cơ bản của hệ thống là bộ tạo mã PN và bộ tổ hợp tần số. Trong trải phổ nhảy tần (FH) độ rộng băng kênh sẵn có W được chia nhỏ thành một số lớn các khe tần số không lấn lên nhau. Trong bất kỳ khoảng thời gian truyền tin nào, tín hiệu được truyền đều chiếm một (hay nhiều hơn một ) khe tần số nói trên. Việc chọn khe (hay các khe) tần số nào trong mỗi một khoảng thời gian truyền tín hiệu được thực hiện một cách giả ngẫu nhiên theo tín hiệu lối ra của một bộ tạo chuỗi PN.
Trải phổ nhảy thời gian (TH): Nguyên lý của hệ thống này là một bản tin có tốc
độ dòng số Rb được phân phối khoảng thời gian cần thiết được dùng để truyền bản tin ấy bằng các hệ thống thông thường. Trong khoảng thời gian này, dòng số
được gửi đi theo từng loạt phù hợp với sự điều khiển của mã PN.
Trải phổ chuỗi trực tiếp (DS): Trong phương pháp này mã trải phổ PN sẽ trải phổ
tín hiệu sóng mang đã điều chế dữ liệu một cách trực tiếp. Phương pháp này là dạng đơn giản nhất trong kỹ thuật trải phổ và được sử dụng rộng rãi trong thông tin di động, vệ tinh và rada. Trong hệ thống thông tin di động W-CDMA cũng sử dụng kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp DS/SS.
a) Nguyên lý trải phổ chuỗi trực tiếp (DS/SS)
Nguyên lý trải phổ chuỗi trực tiếp là cơ sở cho kỹ thuật W-CDMA. Như ta đã biết hệ thống thông tin di động trước đây thường sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA và đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA, nhưng đứng trước nhu cầu về tăng dung lượng và loại hình dịch vụ thì hai kỹ thuật này gặp rất nhiều khó khăn. Đó cũng là lý do tại sao kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng W-CDMA được coi là kỹ thuật thay thế trong tương lai.
Nguyên lý trải phổ chuỗi trực tiếp (DS/SS: Direct Sequence Spectrum Spreading) có thế trình bày như sau:
Gọi chuỗi dữ liệu cần được phát đi là s(t) có tốc độ là R (b/s) và chuỗi trải phổ giả ngẫu nhiên hay giả tạp PN là chuỗi chip c(t), (c(t) = ±1) có tốc độ Rc (b/s) rất lớn hơn tốc độ chuỗi dữ liệu s(t) là R. Chuỗi tín hiệu băng gốc phát sau trải phổ là:
r1(t) = s(t) × c(t)
Phổ tín hiệu băng gốc phát sau trải phổ là: R1(f) = S(f) * C(f)
Trong đó S(f) và C(f) lần lượt là phổ của tín hiệu dữ liệu s(t) và chuỗi chip c(t).
Do chuỗi trải phổ (chuỗi chip) có tốc độ lớn hơn rất nhiều tốc độ của chuỗi dữ liệu, phổ của c(t) là C(f) có độ rộng băng lớn hơn rất nhiều so với chuỗi dữ liệu, vì vậy độ rộng băng tín hiệu phát đi (bề rộng phổ chiếm của R1(f)), là tổng độ rộng băng của c(t) và s(t), sẽ rộng hơn độ rộng băng của s(t) rất nhiều lần. s(t) do vậy đã được trải rộng về phổ với mật độ công suất phổ rất thấp.
Ở máy thu, tín hiệu thu được được giải trải phổ bằng cách nhân với chuỗi chip giải trải là bản sao đồng bộ với chuỗi chip trải phổ ở phần phát để thu lại tín hiệu dữ liệu đã truyền đi. Bỏ qua tác động của tạp âm nhiệt trắng chuẩn cộng tính, xét ở băng tần gốc, tín hiệu sau trải phổ là:
s(t) ×c(t) = s(t) ×c(t) ×c(t) = s(t)
Trong hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS, các bit dữ liệu được mã hoá với một chuỗi bit giả ngẫu nhiên (PN). Mạng vô tuyến UMTS mạng sử dụng một tốc độ chip cố định là 3.84Mcps đem lại một băng thông sóng mang xấp xỉ 5MHz. Dữ liệu được gửi qua giao diện vô tuyến WCDMA được mã hoá 2 lần trước khi được điều chế và truyền đi. Quá trình này được mô tả trong hình vẽ sau:
Hình 2.12- Quá trình trải phổ và trộn
Như vậy trong quá trình trên có hai loại mã được sử dụng là mã trộn và mã định kênh.
• Mã định kênh: là các mã hệ số trải phổ biến đổi trực giao OVSF giữ tính
trực giao giữa các kênh có các tốc độ và hệ số trải phổ khác nhau. Các mã lựa chọn
được xác định bởi hệ số trải phổ.
Cần phải chú ý rằng: Một mã có thể được sử dụng trong cell khi và chỉ khi không có mã nào khác trên đường dẫn từ một mã cụ thể đến gốc của cây mã hoặc là trên một cây con phía dưới mã đó được sử dụng trong cùng một cell. Có thể nói tất cả các mã được chọn lựa sử dụng hoàn toàn theo quy luật trực giao.
. Mã trộn: Mã trộn được sử dụng trên đường xuống là tập hợp chuỗi mã Gold.
các trạm gốc khác nhau. Thông qua mô phỏng, n được xác định là tỉ số giữa tự
tương quan và tương quan chéo khi thay đổi số chip bị cắt bớt do thay đổi tỉ số
S/N.