tính đến yếu tố tích cực của thoại, thì dung lợng CDMA là lớn nhất(gấp 10 lần so với hệ thống FDMA, và gấp 2 lần so với hệ thống TDMA).
Cụ thể nh sau:
Các chỉ tiêu APMS GSM IS-54 IS-95A
Đa truy nhập FDMA TDMA TDMA CDMA
Độ rộng kênh 30KHz 200KHz 30KHz 1.25MHz Số lợng kênh RF 416 62 416 10 Tái sử dụng tần số 1/7 3/9 1/7 1 Sector 3 3 3 3 Kênh RF/ Ô phủ sóng 416/7=59 62/3=20 416/7=59 10 Lu lơng/Kênh RF 1 8 3 111 Lu lợng/Ô phủ sóng 59 160 177 1110 So sánh dung lợng 1 2.7 3 18.8 1.3.2 Dịch vụ chất lợng cao:
Sự chuyển giao mềm cung cấp cho thuê bao một dịch vụ chuyển giao hoàn hảo , đạt đợc chất lợng thoại cao hơn ít bị rớt cuộc gọi hơn.
Hệ thống thu sử dung kỹ thuật thu đa đờng làm nâng cao chất lợng tín hiệu thoại.
Bộ giải mã tốc độ thay đổi cung cấp sự tái tạo thoại tốc độ cao và thoại số. Do đó có khả năng cung cấp đợc thoại có chất lợng cao. Bộ mã hoá tiếng nói tăng đợc chất lợng thoại nhờ nén tạp âm nền. Bất kỳ một tạp âm nào ở dạng hằng số, chẳng hạn nh tiếng ồn..., đều có thể đợc loại bỏ. Tạp âm nền không đổi đợc bộ mã hoá xem nh tạp âm không mang thông tin và nhanh chóng loại bỏ tạp âm này. Độ rõ nét của thoại trong môi trờng ồn
1 NCDMA=(W/b).m. .(1/KCDMA).3x2.5 (Eb/No)req NCDMA = 9.4 Với(Eb/No)req= 6.2dB NFDMA NCDMA
= 1.8 Với (Eb/No)req= 6.2dB NTDMA
ào đợc tăng cờng chẳng hạn nh trong ô tô, hay tại những nơi công cộng ồn ào.
Điều khiển công suất nghiêm ngặt. Điều khiển công suất CDMA không chỉ có khả năng tăng đợc dung lợng của hệ thống mà còn có khả năng tăng chất lợng thoại bằng việc giảm tới mức tối thiểu và chống lại ảnh h- ởng của nhiễu. Điều khiển công suất CDMA nhằm giảm tới mức tối thiểu mức cờng độ tín hiệu tổng đủ để duy trì chất lợng cuộc gọi.
Sử dụng các kỹ thuật phân tập. Khả năng phát hiện và sửa lỗi cao.
1.3.3 Bảo mật:
Tín hiệu truyền đi chỉ có thể đợc nén phổ và khôi phục dữ liệu ban đầu khi máy thu biết mã trải phổ sử dụng để phát tin đó.
Ngoài ra do CDMA xáo trộn tín hiệu khi truyền cũng làm tăng tính bảo mật
1.3.4 Chi phí thấp:
Giá thành hệ thống thông tin di động mạng tế bào gồm giá thành trạm gốc, cơ sở hạ tầng chi phí cho lập kế hoạch mạng và tần số, chi phí cho bảo trì hệ thống. CDMA giảm tới mức tối thiểu các trạm phát yêu cầu. Không cần phải lập kế hoạch tần số và thiết kế lại mạng, khi phát triển mạng CDMA ít gây nhiễu đến hệ thống hiện tại. Chi phí về vốn ban đầu của hệ thống CDMA cũng ít hơn do cần ít trạm gốc hơn.
1.3.5 Vùng phủ sóng rộng
Giới hạn vùng phủ sóng phụ thuộc vào chất lợng cuộc thoại mà hệ thống có thể đáp ứng đợc, cụ thể là tỷ số C/I chấp nhận đợc. Trong hệ thống CDMA tỷ số này đợc chuyển thành tỷ số Eb/No và yêu cầu giá trị nhỏ nhất là 6.5dB. Đối với hệ thống GSM giá trị này là 12,7dB. Ta thấy rằng giá trị điểm đặt chất lợng của hệ thống CDMA là nhỏ hơn nhiều so với hệ thống TDMA. Những lý do chính để CDMA u việt hơn TDMA là:
+ CDMA khai thác lý thuyết Shannon thứ nhất để tối thiểu hoá các bit đợc truyền dẫn cho phép ở phạm vi lớn nhất.
+ CDMA khai thác lý thuyết Shannon thứ hai và thứ ba cũng nh lý thuyết Nyquyst để đảm bảo công suất phát là tối thiểu, chống lại ảnh hởng của fading.
+ Hệ thống CDMA cho phép sử dụng đồng thời nhiều trạm gốc và do đó có khả năng chống lại ảnh hởng của che khuất lớn hơn.
Với các kết quả này vùng phủ sóng của CDMA rộng hơn TDMA.
1.3.6 Thời gian đàm thoại lâu hơn, thời gian sử dụng pin lâu hơn kíchthớc máy nhỏ hơn. thớc máy nhỏ hơn.
Do CDMA thực hiện việc điều khiển công suất phù hợp tại bát cứ thời điểm nào. Máy di động CDMA tiêu tốn rất ít năng lợng vì thế thời gian sử dụng pin lâu hơn, thời gian đàm thoại tăng lên,trọng lợng, kích thớc máy nhỏ hơn.
1.3.7 Linh hoạt trong cung cấp các dịch vụ cũng nh việc phát triểnmạng mạng
CDMA linh hoạt trong việc cung cấp dịch vụ cho khách hàng. Linh hoạt trong việc phát triển và đặt kế hoạch mạng. Hơn nữa CDMA lại linh hoạt trong môi trờng hoạt động. Dù trong bất kỳ một loại phơng tiện chuyển động nào, trên đờng phố hay trong các toà nhà, thiết kế lý thuyết CDMA đều tạo ra các đặc tính nổi trội. CDMA cũng có khả năng hoạt động đồng thời với các hệ thống khác. CDMA linh hoạt trong việc cung cấp dịch vụ, nó có khả năng cung cấp các dịch vụ mới trong tơng lai, đây là điểm mạnh trong hệ thống CDMA. CDMA không chỉ đợc thiết kế cho truyền dẫn thoại và còn hớng tới các dịch vụ số vô tuyến khác trong tơng lai. Nhu cầu về truyền số liệu bằng hệ thống vô tuyến ngày càng tăng do có sự phát triển mang tính bùng nổ của các dịch vụ nh: th điện tử(E-mail), Fax, tín hiệu video ở dạng số nén, các dịch vụ cơ sở dữ liệu và các dịch vụ số tích hợp, các dịch vụ nhắn tin đồng thời. Đây là khả năng riêng của CDMA. Hệ thống CDMA cũng có thể mở rộng băng tần lên tới 2.5MHz và nó có thể tơng hợp với hệ thống CDMA 1.25MHz (hệ thống CDMA băng rộng có thể sử dụng băng tần từ 2 đến 15MHz).
1.4 Dãy mã giả tạp âm ngẫu nhiên
Trong các hệ thống CDMA thì bộ tạo mã giả tạp âm là một thành phần quan trọng nhất có vai trò quyết định đến việc nhận dạng những ngời sử dụng khác nhau trong một hệ thống. Dãy mã giả tạp âm PN (Pseudorandom Noise) đợc sử dụng nhằm các mục đích sau:
+ Trải phổ băng rộng tín hiệu sóng mang đã đợc diều chế bởi dữ liệu tới một độ rộng băng tần truyền dẫn lớn gấp nhiều lần.
+ Dùng phân biệt giữa những ngời sử dụng khác nhau trong cùng một băng tần truyền dẫn trong một hệ thống.
Tuy nhiên đối với ngời phát và ngời thu thì dãy PN không phải là một dãy ngẫu nhiên, mà nó chỉ đợc xem là ngẫu nhiên đối với những ngời còn lại đang cùng sử dụng trong hệ thống.
Dãy PN đ ợc sử dụng có các tính chất sau:
+ Tính cân đối: Tính cân đối của dãy PN đợc thể hiện ở chỗ mỗi chu kỳ của dãy thì số con số 1 và 0 khác nhau nhiều nhất là 1, hay nói cách khác số con số nhị phân 1 và 0 chênh nhau nhiều nhất là 1 đơn vị.
+ Tính chạy: Mỗi bớc chạy là một dãy các bít liên tiếp nhau có cùng một mức logic 1 hoặc 0, độ dài của một bớc chạy là số bit trong bớc chạy đó. Trờng hợp một bit 1 hay 0 đợc xen giữa các bit 0 hay 1 cũng đợc coi là một bớc chạy.
+ Tính tơng quan: Từ một dãy mã giả tạp âm đợc tạo ra, ta có thể có một dãy khác đợc suy ra từ dãy này bằng cách dịch đi lần lợt từng vị trí bit, bit già nhất đợc dịch về phía bit trẻ tiếp theo, và bit trẻ nhất đợc dịch về phía bit già nhất.
Dãy PN đợc tạo ra bằng sự liên kết đầu ra của các thanh ghi dịch hồi tiếp. Một thanh ghi dịch hồi tiếp bao gồm bộ nhớ hai trạng thái liên tiếp hoặc trạng thái lu giữ và logic phản hồi. Dãy nhị phân đợc dịch thông qua thanh ghi dịch trong các đáp ứng xung đồng hồ.
Sau đây ta sẽ xét một bộ ghi dịch hồi tiếp tuyến tính bao gồm có 4 phần tử có 4 trạng thái khác nhau.
Bộ ghi dịch bao gồm có 4 phần tử nhớ và dịch là X1, X2, X3, X4, bộ cộng module - 2 và một đờng hồi tiếp đợc dẫn từ bộ cộng trở về đầu thanh ghi dịch. Hoạt động của thanh ghi dịch đợc điều khiển bởi một bộ xung nhịp đồng hồ. Dới tác động của các xung nhịp thì trạng thái của mỗi phần tử nhớ đợc dịch sang phần tử bên phải sát đó X1 đợc dịch sang X2, X2 đ- ợc dịch sang X3, X3 đợc dịch sang X4, đồng thời cũng mỗi khi có xung nhịp đồng hồ thì trạng thái của hai phần tử X3 và X4 đợc cộng module-2 và theo đờc hồi tiếp quay trở về X1.
Đờng hồi tiếp Bộ cộng module-2
Xung đồng hồ
Hình 1.15: Thanh ghi dịch phản hồi tuyến tính 4 trạng thái
Tuy nhiên với một bộ ghi dịch kiểu này ta cần chú ý những đặc điểm sau:
• Dãy 0000 không thể sử dụng đợc là trạng thái của thanh ghi dịch bởi vì nó không thể nhảy sang một trạng thái khác đợc.
• Cũng từ đặc điểm trên ta thấy rằng sau 2n – 1 (với n là số phần tử của thanh ghi dịch) trạng thái thì thanh ghi dịch lại trở về trạng thái nh lúc ban đầu.
• Độ dài của từ mã là L = 2n – 1.
Ta đang xét ví dụ với n = 4. Độ dài của từ mã là L = 24 - 1 = 15. Giả sử C(t) = 100010011010111
Sau đây là bảng kết quả dịch chuyển sau mỗi chu kỳ.
Bớc dịch X1 X2 X3 X4 Dãy đầu ra 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 2 0 1 0 0 0 3 0 0 1 0 0 4 1 0 0 1 1 5 1 1 0 0 0 6 0 1 1 0 0 7 1 0 1 1 1 8 0 1 0 1 1 9 1 0 1 0 0 10 1 1 0 1 1 11 1 1 1 0 0 12 1 1 1 1 1 13 0 1 1 1 1 14 0 0 1 1 1