3.4.1. Các thông số lớp vật lý
Các thông số lớp vật lý của WCDMA được cho trong bảng 3.1. Bảng 3.1. Các thông số lớp vật lý W-CDMA
W-CDMA
Sơ đồ đa truy nhập DS-CDMA băng rộng Độ rộng băng tần (MHz) 5/10/15/20
Mành phổ 200 kHz
Tốc độ chip (Mcps) (1,28)/3,84/7,68/11,52/15,36
Độ dài khung 10 ms
Đồng bộ giữa các nút B Dị bộ/đồng bộ Mã hóa sửa lỗi Mã turbo, mã xoắn
Điều chế DL/UL QPSK/BPSK
Trải phổ DL/UL QPSK/OCQPSK (HPSK)
Bộ mã hóa thoại CS-ACELP/(AMR)
DL: Downlink: đường xuống; UL: Uplink: đường lên
OCQPSK (HPSK): Orthogonal Complex Quadrature Phase Shift Keying (Hybrid PSK) = khóa chuyển pha vng góc trực giao
CS-ACELP: Conjugate Structure-Algebraic Code Excited Linear Prediction = Dự báo tuyến tính kích thích theo mã lđại số cấu trúc phức hợp
3GPP: Third Generation Parnership Project: Đề án của các đối tác thế hệ ba ETSI: European Telecommunications Standards Institute: Viện tiêu chuẩn viễn thông Châu Âu
ARIB: Association of Radio Industries and Business: Liên hiệp công nghiệp và kinh doanh vô tuyến
3.4.2. Quy hoạch tần số
Các băng tần sử dụng cho WCDMA FDD trên toàn cầu được cho trên hình 3.2a. WCDMA sử dụng phân bố tần số quy định cho IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000) (hình 3.2b) như sau. Ở châu Âu và hầu hết các nước châu Á băng tần IMT-2000 là 2×60 MHz (1920-1980 MHz cộng với 2110-2170 MHz) có thể sử dụng cho WCDMA/ FDD. Băng tần sử dụng cho TDD ở châu Âu thay đổi, băng tần được cấp theo giấy phép có thể là 25 MHz cho sử dụng TDD ở 1900-1920 (TDD1) và 2020-2025 MHz (TDD2). Băng tần cho các ứng dụng TDD không cần xin phép (SPA= Self Provided Application: ứng dụng tự cấp) có thể là 2010-2020 MHz. Các hệ thống FDD sử dụng các băng tần khác nhau cho đường lên và đường xuống với phân cách là khoảng cách song cơng, cịn các hệ thống TDD sử dụng cùng tần số cho cả đường lên và đường xuống.
UMTS quy định khai thác song công phân chia theo tần số là chế độ tiêu chuẩn cho thông tin thoại và số liệu. Hoạt động đồng thời và liên tục của các mạch điện phát và thu là các thay đổi đáng kể nhất so với họat động của GSM.
Hình 3.2. Phân bố tần số cho WCDMA/FDD. a) Các băng có thể dùng cho WCDMA FDD tồn cầu; b) Băng tần IMT-2000.
Băng tần cho họat động FDD cho các băng I, II và III được cho trên hình 3.3. Băng I (B1) là ấn định băng chính ở Châu Âu. Quy định dành hai cấp phát 60MHz với khoảng cách song công chuẩn 190MHz, tuy nhiên quy định cũng cho phép song cơng khả biến, trong đó khoảng cách phát thu nằm trong khoảng 130 đến 250MHz. Hệ thống song công khả biến đặt ra các yêu cầu bổ sung đối với thiết kế máy phát thu vì các bộ tổ tần số máy phát và máy thu phải hoạt động độc lập với nhau. Băng II (B2) tái sử dụng băng hiện có của hệ thống thơng tin di động cá nhân và dự định để sử dụng ở Mỹ để đảm bảo đồng tồn tại UMTS và GSM. Khoảng cách song cơng chỉ bằng 80MHz đối với băng II vì thế đặt ra các u cầu khó khăn hơn đối với phần cứng của máy thu phát.
Hình 3.4 cho thấy cấp phát băng thông theo đầu thầu tại Vương Quốc Anh. Phổ tần được chia cho năm nhà khai thác như sau:
√ Cấp phép A (Hutchison) nhận cấp phát băng kép 14,6 MHz (tương đương
3×5MHz với băng bảo vệ nhỏ hơn)
√ Cấp phép B Vodafon) nhận cấp phát băng kép 14,8MHz (tương đương
3×5MHz với băng bảo vệ nhỏ hơn)
√ Cấp phép C (BT3G) nhận cấp phát băng kép 10MHz (2×5MHz) và băng
đơn 5MHz tại 1910 MHz
√ Cấp phép D (One2One) nhận cấp phát băng kép 10MHz (2×5MHz) và băng
dơn 5MHz tại 1900MHz
√ Cấp phép E (Orange) nhận cấp phát băng kép (2×5MHz) và băng đơn
5MHz tại 1905MHz.
Hình 3.4. Thí dụ cấp phát băng tần cho năm nhà khai thác tại Vương Quốc Anh Cấp phát tần số của Đức khác với cấp phát tần số ở Anh ở chỗ, các 10MHz băng kép được cấp phát cho sáu nhà khai thác (6×10MHz), tất cả bốn kênh TDD1 được cấp phát (1900 đến 1920 MHz) cùng với một trong số các kênh TDD2 (hình 3.5).
Hình 3.5. Cấp phát tần số cho sáu nhà khai thác tại Đức
Tại Việt Nam băng tần 3G được cấp phát tần số theo tám khe tần số như cho trong bảng 3.2, trong đó hai hoặc nhiều nhà khai thác có thể cùng tham gia xin cấp phát chung một khe.
Bảng 3.2. Cấp phát tần số 3G tại Việt Nam
Khe tần số FDD TDD BSTx* BSRx** BSTx/BSRx A 2110-2125 MHz 1920-1935 MHz 1915-1920 MHz B 2125-2140 MHz 1935-1950 MHz 1910-1915 MHz C 2140-2155 MHz 1950-1965 MHz 1905-1910 MHz D 2155-2170 MHz 1965-1980 MHz 1900-1905 MHz * BSTx: máy phát trạm gốc ** BSRx: máy thu trạm gốc
Lý do cấp phát các kênh 5MHz khác nhau tại các nước khác nhau là ở chỗ các nhà khai thác phải quy hoạch mã và phải tránh việc sử dụng các mã gây ra nhiễu kênh lân cận trong cùng một nước hoặc các nhà khai thác khác trong nước liền kề. Vì thế cần phải nghiên cứu quan hệ giữa các tổ hợp mã trải phổ và hoạt động của các kênh lân cận.