Để chất lượng thoại luôn được đảm bảo thì mức thu của sóng mang mong muốn C (Carrier) phải lớn hơn tổng nhiễu đồng kênh I (Interference) và mức nhiễu kênh lân cận A (Adjacent)
Nhiễu đồng kênh C/I
Nhiễu đồng kênh xảy ra khi hai máy phát phát trên cùng một tần số hoặc trên cùng một kênh. Máy thu sẽ thu được cả hai tín hiệu với cường độ phụ thuộc vào vị trí của máy thu so với máy phát.
Tỉ số sóng mang trên nhiễu được định nghĩa là cường độ tín hiệu mong muốn trên cường độ tín hiệu nhiễu (tín hiệu không mong muốn).
10log P C c I Pi ÷ = ÷ [dB] (1.1) Trong đó: c
P : Công suất tín hiệu thu mong muốn
i
Hình vẽ trên là trường hợp máy di động đang thu một sóng mang mong muốn từ trạm gốc phục vụ và đồng thời cũng chịu một nhiễu đồng kênh do nhiễu phát sinh của một trạm gốc khác.
Giả thiết rằng cả hai trạm gốc đều phát với một công suất như nhau và các đường truyền sóng tương đương như nhau và ở điểm giữa máy di động có
C I 0 dB= (khi đó tín hiệu và nhiễu lân cận là như nhau).
Nếu máy di động di gần về phía trạm phục vụ thì nó có C I > 0 dB. Nếu máy di động chuyển động về phía trạm gây nhiễu thì nó có C I < 0 dB.
Khi C I thấp thì tỉ lệ lỗi bit BER là không thể chấp nhận được và mã hóa kênh sẽ không thể cung cấp kỹ thuật hiệu chỉnh lỗi chính xác. Theo khuyến nghị của GSM giá trị C I bé nhất mà máy di động vẫn có thể làm việc tốt là 9 dB. Trong thực tế người ta nhận thấy rằng giá trị này cần thiết phải lên đến 12 dBngoại trừ nếu sử dụng nhảy tần thì mới có thể làm việc ở mức C I là 9 dB. Trong thông tin di động số GSM, tỉ lệ nhiễu đồng kênh được đánh giá qua bảng giá trị sau:
C I > 25 dB Rất tốt
20 dB C I 25 dB≤ ≤ Tốt
12 dB C I 20 dB≤ ≤ Có hiệu quả
C I 12dB< Không hiệu quả
Tỉ số C I phụ thuộc rất nhiều vào việc quy hoạch tần số và mẫu tái sử dụng tần số. Việc tái sử dụng tần số làm tăng dung lượng đáng kể song nó cũng đồng thời làm giảm tỉ số C I. Do đó việc quy hoạch tần số cần quan tâm đến nhiễu đồng kênh
C I.
Nhiễu kênh lân cận C/A
Nhiễu lân cận xảy ra khi bên thu chịu ảnh hưởng nhiễu của kênh lân cận với nó.
Tỉ số sóng mang trên nhiễu của kênh lân cận được định nghĩa là cường độ sóng mang mong muốn trên cường độ sóng mang kênh lân cận.
10log c b P C A P = ÷ (1.2)
Trong đó: Pc: Công suất thu tín hiệu mong muốn
b
P: Công suất thu tín hiệu của kênh lân cận
Giá trị C/A thấp là do mức BER cao. Mặc dù mã hóa kênh GSM đã bao gồm việc phát hiện lỗi và sửa lỗi, nhưng để việc đó thành công thì cũng có giới hạn đối
với nhiễu. Theo khuyến nghị của GSM, để cho việc quy hoạch tần số được tốt thì giá trị C/A nhỏ nhất nên lớn hơn -9dB. Khoảng cách giữa nguồn tạo tín hiệu mong muốn với nguồn của kênh lân cận lớn sẽ tốt cho C/A. Điều này có nghĩa là các Cell lân cận không nên được ấn định các sóng mang của các kênh cạnh nhau nếu C/A đã được đề nghị trong một giới hạn nhất định.
Cả hai tỷ số C/I và C/A đều có thể được tăng lên bằng việc sử dụng quy hoạch cấu trúc tần số.
Nhiễu đồng kênh là một thách thức lớn với hệ thống thông tin di động tế bào. Các phương pháp để giảm nhiễu đồng kênh:
- Tăng cự ly tái sử dụng tần số: Việc tăng cự ly tái sử dụng tần số sẽ làm giảm nhiễu đồng kênh, tuy nhiên khi đó số cell trong mỗi mảng mẫu sẽ tăng, tương ứng với số kênh tần số dành cho mỗi cell sẽ giảm và như vậy thì dung lượng phục vụ sẽ giảm xuống.
- Hạ thấp độ cao anten trạm gốc: Làm cho ảnh hưởng giữa các cell dùng chung tần số sẽ được giảm bớt và như vậy nhiễu đồng kênh cũng được giảm bớt. Tuy nhiên, việc hạ thấp anten sẽ làm ảnh hưởng của các vật cản (nhà cao tầng…) tới chất lượng của hệ thống nghiêm trọng hơn.
- Sử dụng anten định hướng ở BTS (Sector hóa): Phương pháp này ngoài việc làm giảm nhiễu đồng kênh khi cự ly sử dụng tần số không đổi mà còn tăng dung lượng hệ thống.
Ngoài ra còn có một số phương pháp khác như: Điều khiển công suất phát kiểu động, truyền phát gián đoạn, nhảy tần cũng làm cải thiện thêm đáng kể tỷ số C/I của hệ thống.
Chương II
DUNG LƯỢNG KÊNH TRUYỀN