IMT-2000 CDMA TDD đó được ITU chấp nhận là một trong những cụng nghệ
truyền dẫn vụ tuyến cho IMT-2000, cùng với phương thức đa truy nhập phõn chia theo mó băng rộng (W-CDMA) song cụng phõn chia theo tần số (FDD). Sự chuẩn hoỏ phương thức này đang được thực hiện trong 3GPP song song với W-CDMA. Ph−ơng thức TDD dự kiến sẽ phỏt triển sau khi W-CDMA ra đời, đặc biệt ở Chõu Âu, nơi băng tần dành cho TDD đó được phõn bổ cho cỏc nhà khai thác viễn thông.
Hỡnh 5.1 so sỏnh nguyờn lý của CDMA TDD với FDD. Trong khi FDD phõn chia cỏc kờnh hướng lờn (đ−ờng lên) và hướng xuống (đ−ờng xuống) theo tần số thì
TDD phõn chia mỗi khung (10 miligiõy) thành 15 khe trờn trục thời gian và phõn bổ
mỗi kờnh hướng lờn và hướng xuống theo mỗi khe thời gian. FDD và TDD giống nhau
ở chỗ cỏc kờnh được mó hoá bằng cỏc mó trải phổ. Do đú, TDD cú cỏc đặc tớnh sau: 1. FDD cần một cặp băng tần cho hướng lờn và hướng xuống. Ngược lại,
TDD cú thểđược sử dụng với các băng tần khụng theo cặp, cú nghĩa là điều kiện cho việc sử dụng cỏc băng tần sẽ linh hoạt hơn.
2. Do cỏc khe thời gian cú thể được phõn bổ tự do cho hướng lờn và hướng xuống nờn hiệu quả truyền cú thể được đảm bảo khi lượng thụng tin ở
hướng lờn khụng cõn bằng với lượng thụng tin ở hướng xuống.
3. FDD cú thể hoạt động với cỏc trạm gốc khụng đồng bộ. TDD đũi hỏi sự đồng bộgiữa các trạm gốc để trỏnh nhiễu.
4. FDD cú thể nộn cụng suất phỏt ở mức thấp do việc phỏt liờn tục. Ng−ợc lại, TDD cú cụng suất phỏt đỉnh cao do phỏt theo cụm tin ( phát tức thời). Thời gian trễ truyền dẫn cũng khụng được vượt quỏ khoảng thời gian bảo vệ giữa cỏc khe, điều này khiến cho việc phủ súng cho cả một vựng rộng gặp nhiều khú khăn.
5. Cỏc đặc tả tiờu chuẩn của CDMA TDD và W-CDMA (FDD) của 3GPP cú rất nhiều điểm chung (Lớp 2 và cỏc lớp cao hơn hoàn toàn giống nhau, Lớp
1 cũng được thiết kế với mức độ giống nhất cú thể, vớ dụ: cựng tốc độ chip, cấu trỳc khung, v.v…)
Hình 5.1 Nguyên lý của CDMA FDD và TDD
Nhờ những đặc tớnh này, TDD phự hợp với hệ thống hỗ trợ thụng tin dữ liệu trong một khu vực hẹp hơn là với một hệ thống thụng tin tế bào cú phạm vi bao phủ một quốc gia. Do cú nhiều điểm chung với W-CDMA, TDD cú thể được sử dụng trong một hệ thống kép cựng với W-CDMA cú cấu hỡnh hệ thống bổ sung cho W- CDMA.
Hình 5.2 Ví dụ về cấu trúc khung của IMT-2000 CDMA TDD
Hỡnh 5.2 mụ tả vớ dụ về cấu trỳc khung CDMA TDD theo 3GPP. Mỗi khung
được chia thành 15 khe thời gian và một tớn hiệu giữa kheđược chốn vào giữa mỗi khe
Đ−ờng xuống Thời gian
Thời gian Đ−ờng xuống Đ−ờng xuống Đ−ờng lên Đ−ờng xuống Đ−ờng lên Mã Mã Tần số Tần số
Khoảng bảo vệ (96 chip) Tín hiệu giữa khe (512 chip)
1 Khe
đểđồng bộ và giải điều chế. Cú ớt nhất 1 khe được gỏn với một kờnh hướng xuống bao gồm Kờnh đồng bộ (SCH) và Kờnh điều khiển chung (CCCH). Cỏc khe khỏc cú thể được gỏn cho hướng lờn hoặc hướng xuống.
Bảng 5.1 mụ tả cỏc thụng số cơ bản của CDMA TDD theo 3GPP. Hướng lờn sử
dụng cỏc hệ số trải phổ khỏc nhau để nộn hệ số đỉnh của cỏc tớn hiệu phỏt, trong khi hướng xuống sử dụng truyền dẫn đa mó vỡ nú cho phộp đơn giản hoỏ quỏ trỡnh nhận.
Để đạt được tốc độ dữ liệu khoảng 8 kbit/giõy với 1 khe và một mó, SF khụng được
lớn hơn 16. Tốc độ chip, cấu trỳc khung, ph−ơng pháp hiệu chỉnh lỗi hướng đi (FEC), mó hoỏ thoại, v.v… giống với W-CDMA.
Bảng 5.1 Cỏc thụng số cơ bản của IMT-2000 CDMA TDD
Thông số Đặc tính
Tốc độ chip 3,84 Mc/s Khe thời gian 15 khe/ khung Hệ số trải phổ
Hướng lờn: (1), 2, 4, 8,16 Hướng xuống: (1), 16
Độ dài tín hiệu giữa khe 512, 256 chip
Sửa lỗi hướng đi Kết hợp cỏc mó turbo và mó xoắn Bộ mó hoỏ/giải mó thoại AMR
* Chỳ thớch: AMR= đa tốc độ thớch ứng
CDMA TDD cú thể sử dụng cỏc cụng nghệ truyền dẫn vụ tuyến độc nhất bằng cỏch khai thỏc SF nhỏ và sử dụng cựng tần số cho hướng lờn và hướng xuống. Dưới
đõy là cỏc cụng nghệ chớnh của CDMA TDD.
5.2.1.1 Các kỹ thuật chống nhiễu
Trong CDMA TDD việc thực hiện cỏc kỹ thuật chống nhiễu trờn điện thoại di
động tương đối dễ dàng do SF nhỏ. Trong khi 3GPP thiết lập một cấu trỳc khe sử dụng việc tỏch dũ điểm ghộp (joint detection) để chống nhiễu, ngoài ra, thiết bị khử đa hướng (multi-path canceller) cũng được coi là một hứa hẹn để chống nhiễu hướng xuống.
5.2.1.2 Điều khiển công suất phát theo vòng mở (TPC)
Trong FDD, quá trình TPC theo vũng kínthực hiệnđiều khiển cụng suất phỏt của cỏc trạm di động (MS) dựa trên các lệnh từ trạm gốc là rất quan trọng đối với các MS, vỡ cỏc đ−ờng truyền giữa hướng lờn và hướng xuống là khỏc nhau do chúng sử dụng
cỏc tần số khỏc nhau. Trong TDD, điện thoại di động cú thể sử dụng TPC theo vũng mở, trong đó việc quyết định cụng suất phát hướng lờn dựa trờn cụng suất thu hướng xuống, do TDD sử dụng chung một tần số ở cả hai hướng truyền, dẫn đến suy hao
truyền lan sóng ở trên hai h−ớng truyền là giống nhau. TPC vũng mở cú thểđiều khiển mức thu của cỏc tớn hiệu hướng lờn nhưng khụng thểước tớnh chất lượng tớn hiệu theo SIR, tỷ lệ lỗi bit (BER) v.v… Do đó, TDD cũng phụ thuộc vào các kỹ thuật thu, cỏc cơ
chế nhưđiều khiển vũng ngoài v.v… giống như trong trường hợp FDD.