Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LÊN 5G
2.4. Kỹ thuật chia c ùm tín hiệu đa truy nhập BDMA h
2.4.1. Các công nghệ Đa truy nhập hiện tại
Mục tiêu của truyền thông di động là cung cấp các dịch vụ cải tiến và mềm dẻo đến số lượng lớn người sử dụng điện thoại di động với chi phí thấp. Một thách thức lớn đặt ra cho công nghệ không dây làm sao phải nâng cao dung lượng truyền
19
của hệ thống trong một dải phổ tần số hữu hạn. Để làm được điều này, phải đòi hỏi các công nghệ truyền không dây đa truy cập.
Các kĩ thuật như Đa truy cập phân chia theo tần số- Frequency Division Multiple Access (FDMA), Đa truy cập phân chia theo thời gian- Time Division Multiple Access (TDMA), Đa truy cập phân chia mã- Code Division Multiple Access (CDMA), Dồn theo tần số trực giao Orthogonal Frequency Division Multiple - Access (OFDMA).
Trong giao tiếp thông tin liên lạc, nhu cầu nâng cao dung lượng truyền là rất lớn, trong khi đó dải băng thông cho phép thì hữu hạn. Số lượng di động ngày càng tăng đòi hỏi việc tăng số lượng của các trạm thu phát tín hiệu. Để giải quyết vần đề một lượng lớn vật chất tăng theo thời gian và nhu cầu sử dụng, chúng ta mong chờ một cải tiến kĩ thuật sử dụng tài nguyên khác ngoài miền thời gian và tần số để tăng dung lượng truyền trong tương lai.
Hình 9: Các công ngh ệ đa truy cập
20
2.4.2. Công nghệ Đa truy nhập phân chia theo chùm tín hiệu
Hình 10: Đa truy nhập phân chia theo chùm tín hi u ệ
Khi trạm gốc kết nối với đầu cuối, chùm sóng trực giao sẽ được phân phát xuống các đầu cuối. Kỹ thuật BDMA là phát minh hiện tại phân chia Antenna theo vị trí của các đầu cuối để có thể thực hiện đa truy cập vì vậy dung lượng tín hiệu của hệ thống được nâng cao. Trạm gốc và đầu cuối truyền tín hiệu theo một đường thẳng Line of Sight (LoS). Khi hai trạm biết được chính xác vị trí của nhau, chúng có thể truyền các chùm sóng trực tiếp cho nhau mà không quấy rầy đến các trạm biên xung quanh.
- Khi u đầ cuố đã đượi c đ nh vị ởị b i nhiều hướng khác nhau và đều hướng về tr m g cạ ố , trạm ốg c s truyẽ ền những chùm chùm sóng đồng thời theo các hướng khác để truy n d liề ữ ệu đế đần u cu i. ố
- M t ộ đầu cuố không chỉi nhận chùm sóng từ một trạm ố nhữg c, ng u cu i đầ ố cùng m t h ng v i trộ ướ ớ ạm g c ố có thể chia s mẻ ột chùm sóng giao ti p v i trế ớ ạm g c. ố
- Đầu cu i chia s chùm sóng phân chia cùng ngu n t n s / th i gian và ngu n ố ẽ ồ ầ ố ờ ồ sóng tr c giao. ự
21
- Tr m g c ạ ố có thể thay đổi hướng, số lượng và độ ộng của chùm sóng một r cách thích nghi và d ng theo s ễ dà ự thay đổi môi trường truy n cề ủa đầu cu i. ố - Chùm sóng có thể phân chia làm ba chi u, có th tề ể ối đa việc tái s d ng ử ụ không gian t n s / thầ ố ời gian.
- Trong bước đ u k t n i, tr m g c và u cuầ ế ố ạ ố đầ ối chưa biế ịt v trí c a nhau, u ủ đầ cuố ẽi s dò sóng và t c độố truyền, sau đó ửi thông tin đó cho trạ g m g c. ố
- Tiếp theo, trạm g c s ố ẽ tính toán hướng và độ ộng của của chùm sóng tín r hi u phát xu ng d a vào ệ ố ự hướng và tốc độ mà đã nhận được từ đầ u cu i. ố
- Tr m g c s phát chùm tín hi u xu ng cho ạ ố ẽ ệ ố đầu cuối theo các thông s ã tính ố đ toán.
- Khi đầu cuối nhận được tín hiệu gửi từ ạ tr m g cố , nó sẽ dò hướng của tín hiệu phát xuống để xác định hướng của tín hiệu gửi lên và gửi chùm tín hiệu lên cho trạm ốg c.
- Sau khi đầu cu i và tr m g c ố ạ ố hình thành đường truy n, s có m t chùm sóng ề ẽ ộ c p nhậ ật được gửi theo chu kì để duy trì k t n i gi a hai tr m. ế ố ữ ạ
- Gói tin trong Phân chia cặp t n s /ầ ố chùm sóng đa truy cập Frequency Division Duplex/BDMA (FDD-BDMA) và Phân chia c p th i gian/chùm sóng ặ ờ đa truy cập Time Division Duplex/BDMA (TDD/BDMA) là giống nhau. Ch ỉ khác nhau khi thông tin trạm g c ố được định vị ở b i phân chia tần s ố (FDD) chứ không ph i b ng phân chia thả ằ ời gian (TDD). Các chùm sóng được trạm g c ố quảng bá là đượ phân chia theo tần số, chỉc những chùm sóng trong việc hình thành k t nế ối ban đầu là phân chia theo th i gian. ờ
- K thuỹ ật BDMA có thể được ứng dụng cho việc thiết kế các phần tử ủa hệ c thống giao tiếp không dây cho thế ệ h truyền thông di động tiếp theo. Các nhà nghiên c u và phát tri n Hàn Quứ ể ốc đề xu t s dấ ử ụng BDMA như là giao diện vô tuy n cho 5G ế