Trong WCDMA, các thiết bị đầu cuối phải thông báo trên kết nối đã thiết lập cho mạng một tập hợp các thông số cho biết tính tương thích của phần truy nhập vô tuyến với các thiết bị đầu cuối đặc biệt. Khả năng có thể là tốc độ dữ liệu người sử dụng lớn nhất mà cấu hình vô tuyến hỗ trợ một cách độc lập trên cả đường lên và đường xuống. 3GPP đã chỉ ra khả năng truy nhập vô tuyến của thiết bị đầu cuối, một số tham khảo sau đây đã được 3GPP chuẩn hoá cho Release’99 như sau:
Lớp 32 kbps: Lớp này cung cấp các dịch vụ thoại cơ bản, bao gồm thoại AMR, và dữ liệu tốc độ hạn chế lên tới 32 kbps.
Lớp 64 kbps: Lớp này cung cấp dịch vụ thoại và số liệu bao gồm cả dữ liệu và thoại AMR đồng thời.
Lớp 128 kbps: Lớp này có khả năng trên giao diện vô tuyến để cung cấp các dịch vụ chẳng hạn như điện thoại hình và các dịch vụ dữ liệu khác nhau.
Lớp 384 kbps: Lớp này là lớp tăng cường cho lớp 128 kbps và có chức năng đa mã với mục đích hỗ trợ các phương thức dữ liệu gói tiên tiến.
Lớp 768 kbps: Lớp này được định nghĩa là một bước trung gian giữa lớp 384 kbps và lớp 2 Mbps.
Lớp 2 Mbps: Lớp này là tầng cao nhất của lớp chất lượng dữ liệu cao, chỉ được định nghĩa cho đường xuống.
Các lớp được xác định theo quy luật các lớp cao hơn có tất cả các khả năng của lớp thấp hơn. Trong WCDMA Release 5 đưa ra khả năng Truy cập dữ liệu gói đường xuống tốc độ cao HSDPA, khả năng tốc độ của thiết bị đầu cuối có thể lên tới 10Mbps.
1.6 Tổng kết chƣơng
WCDMA là công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng sử dụng cho phần giao diện vô tuyến cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3 UMTS. Các thông số nổi bật đặc trưng cho WCDMA như sau:
WCDMA là hệ thống đa truy nhập phân chia theo mã trải phổ dãy trực tiếp băng rộng DS-CDMA, nghĩa là các bit thông tin được trải ra trong một băng tần rộng bằng cách nhân dữ liệu người dùng với các bit giả ngẫu nhiên (gọi là chip), các bit này xuất phát từ các mã trải phổ CDMA. Để hỗ trợ tốc độ bit cao (lên tới 2Mbps), cần sử dụng các kết nối đa mã và hệ số trải phổ khác nhau.
WCDMA có tốc độ chip là 3.84 Mcps dẫn đến băng thông của sóng mang xấp xỉ 5MHz, nên được gọi là hệ thống băng rộng. Còn các hệ thống DS-CDMA với băng tần khoảng 1 MHz như IS-95, thường được gọi là hệ thống CDMA băng hẹp. Băng thông rộng của sóng mang WCDMA hỗ trợ các tốc độ dữ liệu cao của người dùng và đem lại những lợi ích về hiệu suất nhất định, như là tăng khả năng phân tập đa đường. Các nhà vận hành mạng có thể sử dụng nhiều sóng mang 5MHz để tăng dung lượng, có thể bằng cách sử dụng các lớp tế bào phân cấp. Khoảng cách giữa các sóng mang thực tế có thể được chọn là dưới 200KHz trong khoảng 4.4Mhz – 5Mhz tuỳ thuộc vào nhiễu giữa các sóng mang.
WCDMA hỗ trợ tốt các tốc độ dữ liệu người dùng khác nhau hay nói cách khác là hỗ trợ tốt đặc tính băng thông theo yêu cầu (BoD). Mỗi người sử dụng được cấp các khung có độ rộng 10ms, trong khi tốc độ người sử dụng được giữ không đổi. Tuy nhiên dung
lượng người sử dụng có thể thay đổi giữa các khung. Việc cấp phát nhanh dung lượng vô tuyến thông thường sẽ được điều khiển bởi mạng để đạt được thông lượng tối ưu cho các dịch vụ dữ liệu gói.
WCDMA hỗ trợ mô hình hoạt động cơ bản: Chế độ song công phân chia theo tần số FDD và song công phân chia theo thời gian TDD. WCDMA hỗ trợ hoạt động của các trạm gốc dị bộ, khác với hệ thống đồng bộ IS-95, nên không cần chuẩn thời gian toàn cầu, như là GPS. Việc triển khai các trạm gốc micro và trạm gốc indoor sẽ dễ dàng hơn khi nhận tín hiệu mà không cần GPS.
WCDMA áp dụng kỹ thuật tách sóng kết hợp trên cả đường lên và đường xuống dựa vào việc sử dụng kênh hoa tiêu. Mặc dù được sử dụng trên đường xuống IS-95, nhưng việc sử dụng tách sóng kết hợp trên đường lên trong hệ thống WCDMA là mới, có khả năng tăng tổng thể dung lượng và vùng phủ sóng của đường lên.
Giao diện vô tuyến WCDMA được xây dựng một cách khéo léo theo cách của các bộ thu CDMA tiên tiến, như là khả năng tách sóng nhiều người dùng và các anten thích ứng thông minh, có thể được triển khai bởi các nhà điều khiển mạng như là một hệ thống được chọn lựa để tăng dung lượng và vùng phủ sóng. Trong hầu hết các hệ thống thế hệ 2, không có các điều khoản cho các khái niệm bộ thu này, có nghĩa là chúng không có khả năng ứng dụng hoặc không thể áp dụng một cách bắt buộc để làm tăng hiệu suất được.
WCDMA được thiết kế để giao tiếp với GSM. Vì thế, sự chuyển giao giữa GSM và WCDMA được hỗ trợ để cải tiến vùng phủ sóng của GSM bằng cách sử dụng WCDMA.
Phương thức đa truy nhập DS-CDMA
Phương thức song công FDD/TDD
Việc đồng bộ trạm gốc Hoạt động không đồng bộ
Tốc độ chip 3,84Mcps
Chiều dài khung 10ms
Ghép các dịch vụ Nhiều dịch vụ với yêu cầu chất lượng khác nhau được ghép xen trên một kết nối
Khái niệm đa tốc độ Hỗ trợ tốc độ trải phổ khác nhau và đa mã
Tách sóng Tách sóng kết hợp sử dụng đại diện kênh pilot hoặc kênh pilot chung
Tách sóng nhiều người sử dụng, các Anten thông minh
Được hỗ trợ bởi các chuẩn, tuỳ chọn trong quá trình thực thi
Sự khác nhau giữa WCDMA và cdma2000 (hay còn gọi là cdmaOne băng rộng) có thể chỉ ra trong một số các đặc điểm được trình bày trong bảng 1.3.
Thông số cdma2000 ETSI W-CDMA
Phương thức truy nhập UL: DS-CDMA
DL:Multicarrier/DS-CDMA
UL&RL: DS-CDMA
Tốc độ chip (Mcps) Bội số của 1.2288 Bội số của 1.024
Tốc độ điều khiển công suất
800Hz (Tốc độ cao hơn đang được nghiên cứu)
1600Hz
Cấu trúc kênh đường xuống
Các kênh Fund/Supp được ghép theo mã
Kênh pilot chung duy trì + kênh pilot phụ
Các kênh được ghép theo thời gian.
Kênh pilot được ghép theo thời gian
Cấu trúc kênh đường lên để hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao HSD.
Kênh mã đơn với các mã Walsh biến đổi
Các kênh đa mã
Trải phổ đường lên Sự kết hợp của mã dài và mã
ngắn tương tự như CDMA 2G
Các mã ngắn dựa vào các chuỗi mã trực giao lớp. Mã dài trên cơ sở các mã Gold.
Kênh Pilot đường lên Kênh pilot được ghép theo
mã
Kênh pilot được ghép theo thời gian
Sự đồng bộ trạm gốc Đồng bộ (cần có GPS) Không đồng bộ
Bảng 1.3: Các điểm khác nhau cơ bản của W-CDMA và CDMA 2000 * Chú ý: UL: Uplink - Đường lên, DL: Downlink - Đường xuống * Chú ý: UL: Uplink - Đường lên, DL: Downlink - Đường xuống
CHƢƠNG 2: CÁC LOẠI MÃ TRẢI PHỔ: M, KASAMI, GOLD, HADAMARD,VÀ
SỬ DỤNG CHÚNG TRONG W-CDMA [2],[3], [6], [7], [8], [9]