2. Ngày hồn thành đồ ỏn: / /20
1.5.1. Đa truy nhập theo phõn chia tần số FDMA (Frequency Division Multiple Access)
Multiple Access)
Kỹ thuật đa truy nhập phõn chia theo tần số - FDMA (Fequency Division Multiple Access) là một phương phỏp đa truy nhập cổ điển nhất. Trong phương phỏp này băng tần của tồn bộ hệ thống bị chia thành nhiều phần nhỏ. Hệ thống gỏn cho mỗi người sử dụng một tần số khỏc nhau, mỗi kờnh truyền là một tần số, cú nghĩa là mỗi người sử dụng cú một kờnh truyền riờng. Hệ thống phõn biệt tớn hiệu của những người sử dụng khỏc bằng cỏc kờnh tần số khỏc nhau. Điều này làm cho hệ thống sử dụng phổ tần kộm hiệu quả nhất, vỡ khi đang tiến hành cuộc gọi, khụng một người sử dụng nào khỏc cú thể chia sẻ cựng một kờnh tần số. Mỗi kờnh trong hệ thống FDMA là một cặp tần số, tần số cao dành cho đường xuống, tần số thấp dành cho đường lờn.
Đặc điểm chớnh của hệ thống FDMA:
Một kờnh FDMA chỉ mang một kờnh thoại tại một thời điểm. Khi kờnh FDMA khụng được sử dụng, nú sẽ ở trong tỡnh trạng rỗi, nhưng khụng một thuờ bao nào khỏc cú thể chia sẻ, sử dụng kờnh tần số này.
Cuộc gọi được thu phỏt liờn tục sau khi ấn định kờnh thoại. Băng thụng của mỗi kờnh hẹp (30KHz), do đú hệ thống FDMA là hệ thống băng hẹp.
Mức độ phức tạp của FDMA thấp hơn cỏc hệ thống khỏc.
Do phõn cỏch thuờ bao bằng cỏc tần số khỏc nhau, nờn hệ thống cần rất ớt thụng tin cho mục đớch đồng bộ.
Dung lượng của hệ thống nhỏ. Tuy nhiờn cú thể tăng dung lượng bằng cỏch sử dụng băng tần hẹp hơn thụng qua cải tiến cỏc kỹ thuật điều chế.
Sử dụng cỏc bộ truyền song cụng do cả hai hướng thu và phỏt hoạt động cựng một lỳc, dẫn đến tăng chi phớ cho thiết bị.
Ảnh hưởng của nhiễu đối với hệ thống rất cao.Vỡ vậy phải sử dụng nhiều bộ lọc tần số.
1.5.2. Đa truy nhập theo phõn chia thời gian TDMA (Time Division Multiple Access)
Kỹ thuật đa truy nhập phõn chia theo thời gian – TDMA (time division multiple access) cũng chia nhỏ băng tần của mỡnh thành nhiều kờnh tần số khỏc nhau. Nhưng thời gian sử dụng kờnh tần số được chia thành nhiều khe thời gian nhỏ hơn (vớ dụ 8 khe trong GSM). Vỡ vậy nhiều người cú thể sử dụng chung một tần số. Khi đĩ sử dụng hết tất cả cỏc khe thời gian trờn một tần số thỡ người sử dụng tiếp theo sẽ được cấp phỏt một khe thời gian trờn kờnh tần số mới. Điều này làm tăng thờm hiệu quả sử dụng tần số của hệ thống so với hệ thống FDMA.
Nhiều người sử dụng trờn một kờnh tần số được ấn định khe thời gian khỏc nhau. Mỗi người chỉ cú thể thu phỏt tớn hiệu trong khe thời gian của mỡnh. Mỗi kờnh tần số cựng với một khe thời gian tạo thành một kờnh truyền bờn trong hệ thống.
Trong TDMA vỡ mỗi người sử dụng khụng truyền liờn tục mà chỉ truyền trờn khe thời gian nờn hệ thống phải sử dụng tớn hiệu số và điều chế số. Cú hai dạng song cụng bờn trong TDMA: song cụng theo tần số (FDD) và song cụng theo thời gian (TDD). FDD sử dụng cỏc kờnh cú tần số khỏc nhau cho truyền và nhận. Ngược lại, trong TDD, một nửa thời gian được dành cho thu và một nửa cũn lại dành cho việc phỏt tớn hiệu.
Đặc điểm chớnh của hệ thống TDMA
• TDMA cho phộp nhiều người sử dụng chung một tần số, bằng cỏch chia khoảng thời gian sử dụng tần số thành nhiều khe thời gian khụng chồng lấp nhau, và mỗi người sử dụng một khe thời gian. Số lượng khe tựy thuộc vào kỹ thuật điều chế, băng thụng
• Việc truyền tớn hiệu trong TDMA diễn ra khụng liờn tục mà thành từng cụm nhỏ. Vỡ võy, mỏy di động cú thể giảm bớt năng lượng tiờu hao cho việc thu phỏt tớn hiệu, dẫn đến thời gian sử dụng pin tăng lờn.
• Trong cỏc khe thời gian rỗi, mỏy di động đo đạc mức cụng suất của cỏc trạm phỏt khỏc. TDMA cần nhiều thụng tin cho quỏ trỡnh đồng bộ ban đầu hơn FDMA do chế độ truyền khụng liờn tục và chia khe thời gian.Cú thể cấp phỏt băng tần theo yờu cầu thụng qua việc ấn định nhiều kờnh cho một người sử dụng để tăng tốc độ của dịch vụ. Vỡ vậy tốc độ dịch vụ cú thể được cải thiện.
1.5.3. Đa truy cập phõn chia theo mĩ CDMA (Code Division Multiple Access)
Kỹ thuật đa truy nhập phõn chia theo mĩ – CDMA (code division multiple access) khụng phõn chia nhỏ phổ tần, cũng khụng chia thời gian thành cỏc khe, mà tất
cả những người sử dụng khỏc nhau đều được phộp sử dụng tồn bộ băng tần trong cựng một thời gian. Hệ thống trải phổ cú khả năng chống lại nhiễu đa đường và tăng dung lượng đa truy nhập. Hiệu quả sử dụng băng tần rất cao khi cú nhiều người cựng sử dụng hệ thống.
Cỏc đặc điểm chớnh của CDMA:
• Cho phộp mỗi người dựng sử dụng tồn bộ băng tần của hệ thống trong cựng một thời gian.
• Mỗi người sử dụng sẽ cú một mĩ khỏc nhau để phõn biệt. Mĩ được sử dụng để mĩ húa và điều chế.
• Sử dụng hiệu quả phổ tần hơn cỏc hệ thống FDMA và TDMA.
• Hệ thống cú tớnh bảo mật cao.
• Cho phộp cấp phỏt tài nguyờn mềm dẻo. Hỗ trợ nhiều loại dịch vụ cú tốc độ khỏc nhau.
1.6. CễNG NGHỆ CDMA 1.6.1 Tổng quan
CDMA dựa trờn cụng nghệ trải phổ (SS – spread spectrum ), trong đú tớn hiệu gốc ban đầu được phỏt trong một tớn hiệu vụ tuyến cú băng thụng rất lớn so với băng thộng tối thiểu ban đầu. Chỳng ta núi tớn hiệu ban đầu đĩ được trải phổ. Nguyờn tắc chớnh của CDMA là sử dụng một chuỗi tớn hiệu cú tốc độ rất cao (gọi là chuỗi giả ngẫu nhiờn - PN – pseudorandom noise) để chuyển đổi tớn hiệu cú băng hẹp ban đầu thành một tớn hiệu tương tự nhiễu cú băng thụng rộng, đỉnh cụng suất bộ và phỏt đi. Mỗi người sử dụng sẻ cú một chuỗi tớn hiệu PN khỏc nhau gọi là mĩ. Mĩ này là cơ sở mĩ húa tớn hiệu và phõn biệt người sử dụng này với người sử dụng khỏc. Ở mỏy thu sẽ sử dụng một chuỗi mĩ ngẫu nhiờn giống như đầu phỏt để giải mĩ và thu được tớn hiệu chớnh xỏc. Đối với người sử dụng khụng biết chuỗi mĩ thỡ tớn hiệu thu được ở mỏy thu sẽ tương tự như cỏc tớn hiệu nhiễu. Vỡ vậy hệ thống cú tớnh bảo mật cao. Trải phổ theo kiểu CDMA là trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS (direct sequence spread spectrum ).
Ngồi phương phỏp trải phổ trực tiếp (DSSS), kỹ thuật đa truy nhập dựa trờn cụng nghệ trải phổ cũn một số kỹ thuật khỏc gọi là trải phổ nhảy tần (FHSS – frequency hopping SS) và trải phổ nhảy thời gian (THSS – time hopping SS ) nhưng
khụng đạt hiệu quả cao như DSSS. Hệ thống CDMA chỉ sử dụng kỹ thuật trải phổ DSSS.