PHÍÌN I : MAƠNG THƯNG TIN DI ĂƯƠNG VAĐ K THƠT TRĂI PHƯÍ
4. 2 Dung lûúơng
4.2.10. Dung lûúơng ặúđng trìn hûúâng xịng
4.3.2. Chuýín giao cûâng
Chín giao cûâng ặúơc thûơc hiïơn khi cíìn chín lûu lûúơng sang mươt kïnh tíìn sưị múâi. Câc hïơ thưịng TDMA vađ FDMA ăïìu sûê duơng phûúng thûâc chín giao nađy.
Chuýín giao cûâng thûơc hiïơn phûúng thûâc "cùưt trûúâc khi nưịi". úê chín giao nađy kïịt nưịi vúâi kïnh c bõ cùưt trûúâc khi kïịt nưịi vúâi kïnh múâi. Nhûúơc ăiïím cuêa chuýín giao nađy lađ cơ thïí rúât cơc goơi do chíịt lûúơng ca kïnh múâi quâ xíịu trong khi kïnh c ă cùưt. Câc sú ăưì chín giao cûâng bao gưìm:
+ Chín giao CDMA ăïịn CDMA: traơm di ăương chín dõch giûơa câc ư hay ăoaơn ư lađm viïơc úê tíìn sưị CDMA khâc nhau.
+ Chuýín giao cûâng CDMA ăïịn tûúng tûơ: traơm di ăương chín kïnh lûu lûúơng CDMA ăïịn kïnh tiïịng tûúng tûơ.
4.3.3. Chín giao úê hïơ thưịng thưng tin di ăương CDMA IS-95
a/ Khâi niïơm vïì câc tíơp kïnh pilot
Câc thưng sưị tịm kïnh pilot vađ câc quy tùưc ăïí phât băn tin ăo cûúđng ăươ tđn hiïơu ặúơc thïí hiïơn úê câc tíơp kïnh pilot sau ăíy:
1. Nhơm ch A: nhơm ch A chûâa câc kïnh pilot liïn kïịt vúâi câc kïnh lûu lûúơng (KLL) ặúđng xịng (hađm Walsh) ặúơc íịn ắnh cho traơm di ăương. Traơm gưịc thưng bâo cho traơm di ăương nươi dung ca nhơm ch A bùìng băn tin íịn ắnh kïnh hay băn tin hûúâng díỵn chín giao.
2. Nhơm thûâ C: tíơp nađy chûâa câc kïnh pilot hiïơn thúđi khưng nùìm trong nhơm ch A, nhûng cûúđng ăươ tđn hiïơu thu ặúơc tûđ câc kïnh pilot nađy ăuê lúân ăïí chûâng t câc KLL ặúđng xịng cơ thïí ặúơc giăi ăiïìu chïị thađnh cưng.
3. Nhơm gíìn N: nhơm gíìn N chûâa câc kïnh pilot hiïơn thúđi khưng nùìm trong nhơm ch A vađ nhơm thûâ C vađ cơ thïí lađ ûâng cûê do chín giao. Danh sâch ban ăíìu ca câc kïnh kïị cíơn dûúơc gûêi ăïịn traơm di ăương úê băn tin thưng sưị hïơ thưịng trïn kïnh tịm goơi.
4. Nhôm xa R: nhơm xa R chûâa tíịt că câc kïnh pilot trong hïơ thưịng trûđ câc kïnh ca nhơm ch A, nhơm thûâ C vađ nhơm gíìn N.
b/ Q trịnh qịt ắnh chín giao
Quâ trịnh qịt ắnh chín giao ặúơc thûơc hiïơn theo biïíu ăưì hịnh cíy. Traơm di ăương liïn tuơc tịm kiïịm câc kïnh pilot múâi, khi tịm thíịy mươt kïnh pilot múâi nơ ăo cûúđng ăươ tđn hiïơu ca kïnh nađy. Nïịu cûúđng ăươ ăiïơn trûúđng vûúơt qua mươt ngûúơng cho trûúâc thị s cơ mươt băn tin vïì ăo cûúđng ăươ kïnh pilot ặúơc traơm di ăương gûêi ăïịn traơm gưịc ăang phuơc vuơ nơ. Traơm gưịc nađy cơ thïí íịn ắnh mươt KLL ặúđng xuưịng (hađm Walsh) liïn kïịt vúâi kïnh pilot múâi cho traơm di ăương ăïí sau nađy thûơc hiïơn chín giao mïìm.
Mươt kïnh pilot ặúơc nhíơn daơng búêi tíìn sưị, dõch thúđi gian ca chỵi pilot PN vađ hađm Walsh 0 (W0) tûúng ûâng. Kïnh lûu lûúơng ặúđng xuưịng ặúơc liïn kïịt vúâi kïnh pilot cô cuđng tíìn sưị vađ cuđng dõch ca chỵi pilot PN.
c/ Cûêa sưí tịm
Traơm di ăương thûơc hiïơn viïơc tịm kiïịm kïnh pilot trong mươt khoăng thúđi gian cho trûúâc ặúơc xâc ắnh bùìng sưị chip ca chỵi pilot PN ặúơc goơi lađ cûêa sưí tịm.
Khi tịm kïnh pilot, traơm di ăương khưng thïí giúâi haơn ăïịn thúđi gian dõch chđnh xâc ca chỵi pilot PN do hiïơn tûúơng phaăinh nhiïìu tia. Câc dõch thúđi ca chỵi pilot PN liïn quan ăïịn phăn xaơ nhiïìu tia s câch ắnh dõch thúđi cuêa tia ăi
thùỉng vađi chip. Nơi mươt câch khâc câc phíìn tûê ca tia phăn xaơ s ăïịn mơn hún vađi chip so vúâi tia ăi thùỉng.
Traơm di ăương s ắnh tím ca cûêa sưí tịm kiïịm cho mưỵi kïnh pilot trong nhơm ch A vađ nhơm thûâ C xung quanh phíìn tûê ca tia ăïịn súâm nhíịt. Kđch thûúâc ca cûêa sưí ặúơc xâc ắnh theo sưị câc chip ca chỵi pilot PN.
Traơm di ăương cng cíìn ắnh tím ca cûêa sưí tịm cho mưỵi kïnh pilot ca nhơm gíìn N vađ nhơm xa R xung quanh dõch thúđi ca chỵi pilot sûê duơng chín thúđi gian cuêa traơm di ăương.
d/ Ăo cûúđng ăươ trûúđng
Traơm di ăương hưỵ trúơ traơm gưịc ăang phuơc vuơ trong quâ trịnh chín giao bùìng câch ăo (thưng qua câc phíìn tûê tịm kiïịm vađ câc mây thu Rake) vađ bâo câo cûúđng ăươ ca câc kïnh pilot thu ặúơc. Mưỵi líìn thûơc hiïơn ăo, traơm di ăương s gûêi băn tin cûúđng ăươ kïnh pilot ăïịn traơm gưịc hiïơn thúđi trong câc ăiïìu kiïơn sau: 1. Mươt kïnh pilot úê nhơm ch A giăm thíịp hún ngûúơng (T-Drop) vađ ăưìng hưì thúđi gian giăm ngûúơng chín giao (T-TDrop) ăaơ chaơy hïịt.
2. Cûúđng ăươ ca mươt kïnh pilot trong nhơm thûâ C vûúơt quâ cûúđng ăươ ca mươt kïnh pilot trong nhơm ch A mươt lûúơng lađ: T-Comp x 0,5dB.
3. Cûúđng ăươ ca mươt kïnh pilot trong tíơp lín cíơn vađ nhơm xa R vûúơt quâ ngûúơng phât hiïơn ca kïnh pilot T-ADD.
Băn tin ăo cûúđng ăươ tđn hiïơu chûâa dõch thúđi PN ca kïnh pilot ặúơc ăo, cûúđng ăươ cuêa nơ vađ traơng thâi ca ăưìng hưì giăm ngûúơng chín giao.
e/ Băn tin hûúâng díỵn chín giao (ặúđng xịng)
Sau khi xem xêt băn tin ăo, traơm gưịc hiïơn thúđi cơ thïí qịt ắnh hûúâng díỵn traơm di ăương chiïịm kïnh pilot múâi (trong khi víỵn duy trị thưng tin vúâi kïnh pilot hiïơn thúđi). Khi nađy traơm gưịc gûêi băn tin hûúâng díỵn chín giao ăïịn traơm di ăương. Băn tin nađy gưìm:
1. Sưị trịnh tûơ ca băn tin hûúâng díỵn chín giao. 2. íịn ắnh tíìn sưị ca kïnh CDMA.
3. Nhơm ch A bíy giúđ chûâa câc kïnh pilot múâi vađ c (câc dõch thúđi PN). 4. Kïnh maơ (maơ Walsh) liïn kïịt vúâi mưỵi kïnh pilot trong nhơm ch A. 5. Kđch thûúâc cûêa sưí tịm kiïịm cho nhôm chuê A vađ nhôm thûâ C.
6. Ngûúơng phât hiïơn kïnh pilot (T-Add). 7. Ngûúơng giăm kïnh pilot (T-Drop).
8. Giâ tõ ăưìng hưì giăm chín giao (T-TDrop).
9. Ngûúơng so sânh giûơa nhơm ch A vađ nhơm thûâ C (T-Comp).
f/ Băn tin hoađn thađnh chín giao (ặúđng lïn)
Mươt khi traơm di ăương ă nhíơn ặúơc băn tin hûúâng díỵn chín giao tûđ traơm gưịc c hiïơn thúđi, nơ chiïịm traơm gưịc múâi trong khi víỵn duy trị thưng tin vúâi traơm gưịc c. Bíy giúđ nhơm ch A chûâa că traơm hiïơn thúđi líỵn traơm múâi. Sau khi chiïịm vađo traơm gưịc múâi, traơm di ăương gûêi băn tin hoađn thađnh chín giao ăïịn că hai traơm gưịc. Vađo thúđi ăiïím nađy, traơm di ăương ăang chín giao mïìm.
Băn tin hoađn thađnh chín giao chûâa că tíơp múâi (câc dõch thúđi PN c vađ múâi). Băn tin nađy ặúơc gûêi ăïịn că hai traơm.
g/ Duy trị câc tíơp
Traơm di ăương s liïn tuơc theo di cûúđng ăươ trûúđng ca tíịt că câc pilot trong hïơ thưịng. Sau ăơ traơng thâi ca tûđng pilot s ặúơc so sânh vúâi câc ngûúơng pilot khâc nhau (T-Add, T-Drop, T-Tdrop, T-Comp, kïịt thuâc thúđi gian ca ăưìng hưì). Khi nađy kïnh pilot ặúơc chuýín tûđ tíơp nađy sang tíơp khâc tuyđ thơc vađo ngûúơng nôi trïn.
Trịnh tûơ tịm
Mưỵi kïnh pilot trong nhơm thûâ C chĩ ặúơc tịm sau khi ă tịm tíịt că câc kïnh pilot trong nhơm ch A. Mươt kïnh pilot trong nhơm gíìn N chĩ ặúơc tịm sau khi ă tịm tíịt că câc kïnh pilot trong nhơm thûâ C. Mươt kïnh pilot trong nhôm xa R chĩ ặúơc tịm sau khi ă tịm hïịt câc kïnh pilot trong nhơm gíìn N.
h/ Xûê l kïnh lûu lûúơng
Xûê lyâ kïnh lûu lûúơng ặúđng xuưịng
Tíịt că câc kïnh lûu lûúơng íịn ắnh cho traơm di ăương vađ câc pilot liïn kïịt trong nhơm ch A ăïìu mang cuđng mươt thưng tin lûu lûúơng trûđ kïnh con ăiïìu khiïín cưng sịt. Khi nhơm ch A chûâa hai hay nhiïìu pilot, traơm di ăương phăi ăăm băo thu phín tíơp bùìng câch kïịt húơp câc kïnh lûu lûúơng ặúđng xịng liïn kïịt.
Xûê lyâ kïnh lûu lûúơng ặúđng lïn (chuýín giao giûơa câc ư)
Trong quâ trịnh chín giao giûơa câc ư, traơm di ăương phât cuđng mươt thưng tin ăïịn căc hai traơm gưịc. Mưỵi traơm gưịc nhíơn ặúơc thưng tin tûđ câc traơm di ăương vúâi trïỵ lan trìn khâc nhau (hinh 4.14). Khi nađy traơm gưịc s gûêi thưng tin thu ặúơc ăïịn bươ m hô tiïịng choơn lûơa. Bươ nađy s choơn khung tưịt nhíịt vađ loaơi b khung cơ chíịt lûúơng kêm.
Xûê lyâ kïnh lûu lûúơng ặúđng lïn (chín giao giûơa câc ăoaơn ư)
Trong quâ trịnh chín giao giûơa câc ăoaơn ư traơm di ăương phât cuđng mươt thưng tin ăïịn că hai ăoaơn ư (hịnh 4.15). Câc traơm thu s nhíơn ặúơc tđn hiïơu ca că hai ăoaơn ư vađ gûêi tđn hiïơu ăïịn bươ m hơ choơn lûơa. Nhû víơy s chĩ cơ mươt khung tiïịng ặúơc xûê lyâ.
i/ Quâ trịnh câc pilot vađo câc nhơm úê câc ngûúơng
Ta cơ câc ngûúơng chín giao nhû sau:
1. Pilot vûúơt quâ T-Add, traơm di ăương phât ăi băn tin ăo cûúđng ăươ pilot vađ chín pilot tûđ nhơm gíìn N vađo nhơm thûâ C.
kiïơn:
Pc - Pa > T-Comp x 0,5 dB
trong ăô Pa lađ cưng sịt pilot ca nhơm ch A, thị băn tin ăo cûúđng ăươ pilot ặúơc phât ăïịn traơm gưịc.
2. Traơm gưịc phât băn tin hûúâng díỵn chín giao. Nhơm ch A = câc pilot cuơ vađ múâi.
3. Traơm di ăương chín pilot vađo nhơm ch A vađ phât ăi băn tin hoađn thađnh chuýín giao.
4. Cûúđng ăươ ca pilot c giăm thíịp hún T-Drop; Traơm di ăương khúêi ăương ăưìng hưì thúđi gian giăm chín giao.
5. Thúđi gian chín giao T-Tdrop ă hïịt. Traơm di ăương phât ăi băn tin ăo cûúđng ăươ pilot.
6. Thúđi gian giăm chín giao T-Tdrop ă hïịt. Traơm gưịc phât ăi băn tin hûúâng díỵn chín giao.
7. Traơm di ăương chín pilot c tûđ nhơm ch A vađo nhơm gíìn N vađ phât ăi băn tin hoađn thađnh chín giao.
4.4 - Ăùơc tđnh ăiïìu chïị vađ tưí chûâc kïnh
4.4.1. Tđn hiïơu kïnh CDMA hûúâng lïn
Kïnh hûúâng lïn ghêp phín chia theo m bao gưìm kïnh thím nhíơp vađ kïnh lûu lûúơng hûúâng lïn. Cng nhû traơm gưịc, mây di ăương khưng thiïịt líơp thúđi gian hïơ thưịng, nơ khưng thïí thûơc hiïơn viïơc dođ tịm liïn kïịt cho tđn hiïơu kïnh hûúâng lïn nhíơn ặúơc. Búêi víơy, ăùơc tđnh ăiïìu chïị ca kïnh hûúâng xịng khâc vúâi ăùơc tđnh cuêa kïnh hûúâng lïn. Ăùơc tđnh ăiïìu chïị ca kïnh hûúâng lïn theo kiïíu chïị trûơc giao măng 64 taơi câc tưịc ăươ 9600, 4800, 2400 hĩơc 1200 bit/s nhû taơi ăiïím A trong hịnh 4.17. Tưịc ăươ trìn díỵn buđng nưí thûơc tïị ặúơc giúâi haơn vúâi
28,800 k hiïơu m trong mươt giíy. Kïịt quă lađ nơ trúê thađnh chip Walsh vúâi víơn tưịc cưị ắnh 307,200 m trong mươt giíy. Mưỵi chip Walsh ặúơc chia thađnh 4 chip PN. Víơn tưịc chỵi PN trăi phưí ặúơc cưị ắnh lađ 1.2288 Mega m/giíy. Câc tham sưị ăiïìu chïị kïnh lûu lûúơng lïn vađ câc tham sưị ăiïìu chïị kïnh truy nhíơp ặúơc liïơt kï tìn tûơ trong băng 4.2 vađ 4.3.
Tưịc ăươ sưị liïơu (bit/s) Ăún võ Tham sưị
9600 4800 2400 1200
Tưịc ăươ chip PN 1.2288 1.2288 1.2288 1.2288 Mc/s Tưịc ăươ m 1/3 1/3 1/3 1/3 bit/kyâ hiïơu maơ Chu kyđ phât chiïịm 100% 50% 25% 12,5% % Tưịc ăươ k hiïơu m 28,800 28,800 28,800 28,800 K hiïơu/giíy
Ăiïìu chïị 6 6 6 6 K hiïơu m/ăiïìu chïị Tưịc ăươ k hiïơu ăiïìu chïị 4800 4800 4800 4800 Kyâ hiïơu/giíy
Tưịc ăươ chip Walsh 307,20 307,20 307,20 307,20 kc/s Thúđi gian kyâ hiïơu ăiïìu chïị 208.33 208.33 208.33 208.33 us
Chip PN/chip Walsh 4 4 4 4 Chip PN/chip Walsh
Băng 4.2. Câc tham sưị ăiïìu chïị kïnh lûu lûúơng hûúâng lïn
Tưịc ăươ sưị liïơu (bit/s)
Tham sưị
4800 Ăún võ
Tưịc ăươ chip PN 1.2288 Mc/s Tưịc ăươ m hô 1/3 bit/kyâ hiïơu maơ Lùơp kyâ hiïơu maơ 2 Kyâ hiïơu/kyâ hiïơu maơ Chu kyđ phât chiïịm 100.0 %
Tưịc ăươ kyâ hiïơu maơ 28,800 K hiïơu/giíy
Ăiïìu chïị 6 K hiïơu m/k hiïơu ăiïìu chïị Tưịc ăươ k hiïơu ăiïìu chïị 4800 K hiïơu/giíy
Tưịc ăươ chip Walsh 307.20 kc/s Thúđi gian kyâ hiïơu ăiïìu chïị 208.33 us
Chip PN/kyâ hiïơu maơ 42.67 Chip PN/kyâ hiïơu maơ Chip/kyâ hiïơu ăiïìu chïị 256 Chip/kyâ hiïơu ăiïìu chïị
Chip PN/Chip Walsh 4 Chip PN/Chip Walsh
Băng 4.3. Câc tham sưị ăiïìu chïị kïnh truy nhíơp
a/ Maơ hơ xĩưn.
Bươ m hơ xĩưn vúâi chiïìu dađi bùưt bơc lađ k=9 vađ víơn tưịc 1/3 nhû ặúơc chĩ thõ taơi ăiïím B trong hịnh 4.17
Câc hađm taơo m lađ g0 tûúng ặúng 557 (octal), g1 tûúng ặúng 663 (octal), vađ g2 tûúng ặúng 711 (octal). Tưịc ăươ taơo m lađ 3 k hiïơu cho mưỵi bit sưị liïơu ặa túâi bươ taơo m. Câc k hiïơu m nađy ặúơc phât ra do ăơ k hiïơu m (c0) ặúơc m hô vúâi hađm taơo m g0 s ặúơc ặa ra trûúâc, kyâ hiïơu maơ (c1) ặúơc maơ hô vúâi hađm taơo m g1 seơ ặúơc ặa ra thûâ hai, vađ kyâ hiïơu maơ (c2) ặúơc m hô
vúâi hađm taơo m g2 s ặúơc ặa ra cịi cuđng. Traơng thâi ca bươ m hô xĩưn sau khi khúêi taơo s cơ traơng thâi vúâi tíịt că câc bit lađ 0. K hiïơu m ăíìu tiïn ặa ra sau khi khúêi taơo s lađ k hiïơu m ặúơc m hô vúâi hađm taơo maơ g0.
Maơ hơ xĩưn cíìn phăi cơ bươ cưng modul 2 cho câc nhânh lûơa choơn cuêa chỵi sưị liïơu ặúơc trïỵ thúđi gian liïn tiïịp. Chiïìu dađi ca ăươ trïỵ chỵi sưị liïơu tûúng ûâng vúâi k-1, úê ăíy k lađ chiïìu dađi bùưt bơc ca m. Hịnh 4.18 cho thíịy bươ m hơ cho hïơ maơ ặúơc giúâi thiïơu trong muơc nađy.
Taơi ăiïím B vađ C trong hịnh 4.17 thûơc hiïơn câc chûâc nùng sau.
1. Trong kïnh truy nhíơp, mưỵi k hiïơu m cơ tưịc ăươ sưị liïơu cưị ắnh lađ 4800 bit/s vađ mưỵi k hiïơu ặúơc lùơp laơi mươt líìn.
2. Trong kïnh lûu lûúơng, tưịc ăươ sưị liïơu lúân nhíịt lađ 9600 kb/s. Trong trûúđng húơp tưịc ăươ sưị liïơu lađ 4800 kb/s thị mưỵi k hiïơu ặúơc lùơp laơi mươt líìn. Vúâi tưịc ăươ sưị liïơu 2400 kb/s thị mưỵi k hiïơu ặúơc lùơp laơi 3 líìn liïn tuơc, vađ vúâi tưịc ăươ 1200 b/s lađ 7 líìn.
b/ Cheđn
Nhû cho thíịy taơi ăiïím D trong hịnh 4.17, thơt tơn cheđn vúâi kiïíu tưí chûâc 32 hađng vađ 18 cươt. Trong trûúđng húơp tưịc ăươ 9600 kb/s, bươ cheđn bao gưìm mươt ma tríơn 32x18 nhû trong băng 4.4.
Taơi tưịc ăươ 9600 b/s, thûâ tûơ trìn theo thûâ tûơ trong hađng vađ theo hađng cho túâi hïịt hađng 32. Taơi tưịc ăươ 4800 b/s, viïơc trìn theo tríơt tûơ mư tă nhû sau, trïn cú súê hađng nađo s ặúơc trìn.
Sưị thûâ tûơ hađng -------->
Trong cưng thûâc trïn, thûâ tûơ trìn nhû sau:
J, J + 2, J+1, J+3 (4.36)
Trong trûúđng húơp nađy, J=1+4.i, i=0, 1, 2, 3 ...(32/4-1)
Taơi tưịc ăươ 2400 b/s, viïơc trìn theo tríơt tûơ mư tă nhû sau, trïn cú súê hađng nađo s ặúơc trìn.
J, J+4, J+1, J+5, J+2, J+6, J+3, J+7 (4.37)
Trong trûúđng húơp nađy, J=1+8.i, i=0, 1, 2, ... (32/8-1) Taơi tưịc ăươ 1200 b/s.
J, J+8, J+1, J+9, J+2, J+10, J+3, J+11, J+4,
J+12, J+5, J+13, J+6, J+14, J+7, J+15 (4.39)
Trong trûúđng húơp nađy, J=1+16.i, i=1, 2
Trong trûúđng húơp k hiïơu m ca kïnh truy nhíơp, câc ặúđng cuêa bươ cheđn theo thûâ tûơ sau:
J, J+16, J+8, J+24, J+4, J+20, J+12, J+28, J+2,
J+8, J+10, J+26, J+6, J+22, J+14, J+30 (4.40)
Hađng 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 1 33 65 97 12 9 16 1 19 3 22 5 25 7 28 9 32 1 35 3 38 5 41 7 44 9 48 1 51 3 54 5 2 2 - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 3 - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 4 - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 5 - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 6 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 32 32 64 96 12 8 16 0 19 2 22 4 25 6 28 8 32 0 35 2 38 4 41 6 44 8 48 0 51 2 54 4 57 6
Băng 4.4. Thơt tôn cheđn
c/ Ăiïìu chïị trûơc giao cuêa kïnh hûúâng lïn.
Taơi ăiïím E trong hịnh 4.17, măng Walsh 64 bao gưìm 64 m vúâi chiïìu dađi 64 bit cho mưỵi m. Mưỵi m cơ daơng kiïíu trûơc giao vúâi mươt m khâc. Mưỵi trong 6 k hiïơu chĩ thõ m Walsh ca 64 chip ặúơc trìn.
Mươt khung cuêa kïnh lûu lûúơng hûúâng lïn lađ 20 ms ặúơc chia lađm 16 phíìn nhû nhau, chiïìu dađi khn daơng ca 16 nhơm (0-15) ăiïìu khiïín cưng sịt nhû