Một phương tiện khác để làm giảm nhiễu là qua sử dụng một bộ mã hóa điều chỉnh bằng tiếng nói làm giảm các tốc độ bit truyền trong khoảng thời gian không có thoại (im lặng) hoặc hoạt động giảm, nên làm giảm công suất phát. Công nghệ này cho phép CDMA được thuận lợi về hoạt động không có tiếng nói cố hữu (ví dụ, những lúc nghỉ) thông thường trong đàm thoại, làm cho dung lượng mạng tăng lên.
Những bộ giải mã điều chỉnh bằng giọng nói giúp nhà khai thác mạng hỗ trợ truyền thoại nhiều hơn và cho phép người tiêu dùng hướng truyền thông vô tuyến không bị gián đoạn (ví dụ, nghẽn hoặc rớt cuộc gọi) và tuổi thọ pin lâu hơn trên thiết bị di động của họ.
5.4.2.6 Chuyển giao mềm và mềm hơn :
Chuyển giao mềm là một phát minh quan trọng để quản lý hiệu quả các cuộc gọi CDMA xuyên qua các ranh giới ô trước khi một sự chuyển giao (handover) diễn ra. Cụm từ “chuyển giao mềm” đặc trưng cho chuyển giao của một tín hiệu CDMA giữa 2 trạm gốc, còn “chuyển giao mềm hơn” dùng để phân biệt một chuyển giao mềm giữa2 sector trong cùng một trạm gốc.
Trong lúc có một chuyển giao mềm giữa các trạm gốc CDMA, một thiết bị di động vẫn còn duy trì liên lạc với trạm gốc thứ nhất cho đến sau khi nó đã bắt đầu liên lạc với trạm gốc thứ hai. Thiết bị di động chỉ bỏ tín hiệu của trạm gốc thứ nhất sau khi nhận được tín hiệu của trạm gốc thứ hai. Điều này được gọi là kết nối “thực hiện- trước khi-ngừng” (make-before-break). Các chuyển giao mềm hơn hoạt động theo cách tương tự giữa các sector.
Hình 5.8 Chuyển giao mềm và mềm hơn
5.4.2.7 Tái sử dụng tần số đơn :
Đây là một phát minh khác của QUALCOMM cho phép các trạm gốc trong một mạng CDMA2000 hoặc WCDMA sử dụng một tần số đơn – cho phép hệ số tái sử dụng tần số bằng 1, làm tăng hiệu suất băng tần và dung lượng mạng tổng cộng một cách đáng kể. Nó cũng cho phép hai hoặc nhiều trạm gốc nhận được cùng một tín hiệu
liên kết ngược từ một thiết bị di động. Đối với các nhà khai thác dịch vụ, điều này đưa đến những kế hoạch mạng đơn giản hơn, chi tiêu vốn thấp hơn và tăng dung lượng mạng.
Tóm lại, mỗi công nghệ trong các công nghệ tích hợp và liên quan chặt chẽ mô tả trên đây và nhiều thứ khác đều là cơ bản để khai thác đúng tất cả các hệ thống cdmaOne, CDMA2000 và WCDMA. Quan trọng hơn, chúng đã giúp thực hiện những biểu tượng sau đây của CDMA:
. Hiệu suất băng tần lớn hơn . Dung lượng mạng lớn hơn . Thoại rõ hơn
. Phủ sóng của mỗi trạm gốc rộng hơn. . Kéo dài tuổi thọ pin.
Tất cả những lợi ích này tác động trực tiếp đến hiệu quả sử dụng vì chúng cung cấp cho nhà khai thác cơ hội lớn hơn để cung cấp những dịch vụ mới mẻ với chi phí thấp hơn và cải tiến năng suất mạng của họ và hiệu quả về mặt chi phí.
Trong quá trình nghiên cứu và phát triển, những dòng CDMA2000 và WCDMA chia sẻ nhiều công nghệ cơ bản tương tự được phát triển lúc đầu cho cdmaOne. Khi các tiêu chuẩn CDMA2000 và WCDMA tiến hóa, chúng tiếp tục chia sẻ càng nhiều phát minh và cải tiến hơn cho những công nghệ này.
Ở phần tiếp theo sẽ trình bày những công nghệ mới hơn được phát triển sau cdmaOne và được chia sẻ bởi các tiêu chuẩn CDMA2000 và WCDMA.
Những tương đồng giữa CDMA2000 1X và WCDMA. Release 99 được giới thiệu trong bảng 5.c. Một lần nữa, so sánh này chỉ xem xét những khái niệm lõi cơ bản của mỗi giao diện vô tuyến CDMA và không bao gồm tất cả chi tiết và bộ thông số, điển hình phân biệt các hệ thống được những cơ quan lập tiêu chuẩn khác nhau định nghĩa.
Các tiêu chuẩn CDMA2000 và WCDMA gồm danh sách không đầy đủ sau đây của các công nghệ tiến hóa mới quan trọng để nâng cao năng suất của cả hai tiêu chuẩn này:
Tính năng CDMA2000 1X WCDMA
Mã số trực giao chiều dài thay đổi liên kết xuôi
Mã số Walsh chiều dài thay đổi dùng để ghép các kênh liên kết xuôi (SF=256 đến SF=4)
Kỹ thuật tương tự
Mã số trực giao chiều dài thay đổi liên kết ngược
Mã số Walsh chiều dài thay đổi dùng để ghép các kênh liên kết ngược bằng một thiết bị di động
Kỹ thuật tương tự
Trải phổ phức hợp
liên kết ngược Nhân phức hợp của nhánh I và Q với mãsố PN Kỹ thuật tươngtự Điều khiển công
suất liên kết xuôi nhanh
- Điều khiển nhanh công suất vòng kín - Điều khiển điểm tập hợp dựa trên chất lượng
- Tốc độ bit điều khiển công suất là 800Hz
- Các tốc độ bit điều khiển công suất khác được hỗ trợ
Kỹ thuật tương tự trừ những khác biệt nhỏ: - Tốc độ điều khiển công suất là 1500Hz
Các kênh cấu hình
tốc độ dữ liệu Mạng xác định tốc độ dữ liệu tùy thuộcvào các điều kiện ứng dụng và kênh vô tuyến
Kỹ thuật tương tự
Nhắn tin liên kết
xuôi sự kiện kép Kênh chỉ thị nhắn tin nhanh để tiết kiệmcông suất của thiết bị di động + nhắn tin gửi trên kênh nhắn tin
Kỹ thuật tương tự
Cấu trúc kênh liên
kết ngược - Liên kết ngược gồm các kênh điềukhiển và dữ liệu Kỹ thuật tươngtự trừ những khác biệt nhỏ: DPCCH cũng gồm những bit dạng truyền tải. Điều khiển liên kết
ngược
- Giải điều chế trực giao và đồng bộ - Điều khiển công suất RL
Kỹ thuật tương tự
Truy cập ngẫu nhiên
chế độ đặt trước Di động phát yêu cầu truy cập ngắn vàtrạm gốc cho phép sử dụng kênh vào một lúc để tránh va chạm với các di động khác.
Kỹ thuật tương tự
Bảng 5.c : Những điểm tương đồng giữa CDMA2000 1X và WCDMA
Một số những tiến hóa mới này là thiết yếu cho các hoạt động của các tiêu chuẩn CDMA2000 1X và WCDMA release 99 được miêu tả dưới đây:
5.4.2.8 Các mã số trực giao có chiều dài thay đổi
Cả hai tiêu chuẩn CDMA2000 1X VÀ WCDMA đều được thiết kế để phục vụ người dùng thoại và dữ liệu. Việc truyền những gói dữ liệu có thể thực hiện bằng cách dùng những tốc độ dữ liệu tương đối thấp vào khoảng 8kbit/s. Việc truyền những gói dữ liệu chủ yếu dùng một tốc độ càng cao càng tốt tùy theo các điều kiện kênh, để giảm thiểu độ chờ. Thay đổi chiều dài của mã trực giao làm thay đổi thực sự hệ số trải phổ và do đó làm thay đổi tốc độ dữ liệu của kênh vô tuyến CDMA. Vì tốc độ mã trực giao thường là cố định, có thể nói rằng những mã số ngắn hơn cho phép những tốc độ dữ liệu cao hơn.
Nếu những điều kiện của kênh là tốt, liên kết vô tuyến có thể hỗ trợ một tốc độ dữ liệu cao hơn, được cung cấp bằng chuyển mạch sang một mã trực giao ngắn hơn. Tuy nhiên, chỉ định một mã số ngắn nào đó làm cho những mã số dài hơn ở dưới chúng trong cây mã lập kênh không trực giao (không dùng được). Do đó, phân bổ và khả năng sử dụng tất cả mã phải được theo dõi và tối ưu hóa mạnh mẽ.
QUALCOMM đã phát triển những kỹ thuật phân bố cơ bản cho phép sử dụng hiệu quả những mã trực giao có chiều dài thay đổi. Những mã số này là một tính năng trong cả hai tiêu chuẩn CDMA2000 và WCDMA. Điều này đặc biệt quan trọng để quản lý các dịch vụ hỗn hợp thoại và dữ liệu. Khi những dịch vụ không phải thoại trở thành một dòng doanh thu quan trọng đối với những nhà khai thác, quản lý toàn bộ mạng thoại cũng trở nên quan trọng để cung cấp một hiệu quả sử dụng hài lòng.
5.4.2.9 Trải phổ phức hợp liên kết ngược
Vì các thiết bị di động CDMA2000 và WCDMA truyền nhiều kênh cùng một lúc với các mã trực giao khác nhau, những kênh mã này có thể gây nhiễu với nhau khi giao thoa “pha” nhận được bởi một trạm gốc không được lý tưởng. Qualcomm đưa ra
một kỹ thuật trải phức tạp sử dụng nhân phức tạp các nhánh I và Q với những mã số PN để làm giảm nhiễu sinh ra khi các mã trực giao khác nhau được giải điều chế với một tham khảo pha của máy thu không - lý tưởng. Mô hình trải phổ phức hợp này rất khác với dạng trải phổ trước đó và dạng điều chế được sử dụng trong các hệ thống thông tin vô tuyến.
Không có trải phổ và mã hóa phức tạp, các tín hiệu I và Q sẽ bị lọc trực tiếp và được đưa vào bộ điều chế I/Q.
5.4.2.10 Nhắn tin liên kết xuôi
Để bảo vệ tuổi thọ pin, thiết bị di động “ngủ” (ở trong chế độ tắt máy) theo chu kỳ trong những khoảng thời gian ngắn (khoảng vài giây) cho đến lúc chúng phải “thức dậy” và nghe bản tin mạng để xem có cần nhận và xử lý một cuộc gọi nào hay không. Trong những hệ thống cdmaOne, mỗi thiết bị di động đã “thức dậy” để nghe nhắn tin trong lúc khe nhắn tin đã được chỉ định cho nó. Nhắn tin có thể đã báo tin cho thiết bị di động rằng nó đã nhận được một cuộc gọi. Sau mỗi chu trình khe nhắn tin, thiết bị di động sẽ trở lại chế độ”ngủ” của nó để bảo toàn công suất pin.
QUALCOMM đã phát triển một cải tiến cho nhắn tin liên kết xuôi để gửi một dấu hiện ngắn (ví dụ 1 - 2 bit) để làm cho thiết bị di động phải thức dậy để nghe một nhắn tin hoặc tiếp tục “ngủ”. Tiết kiệm công suất pin được thực hiện nhờ tính năng bổ sung này. Nhắn tin liên kết xuôi là thông thường cho tất cả giao diện vô tuyến kiểu di động, gồm cả CDMA2000 và WCDMA. Đối với người tiêu dùng lợi ích là thời gian nói lâu hơn và ít lần sạc pin ít thường xuyên hơn.
Kết luận
Công nghệ điện thoại di động phổ biến GSM đang gặp nhiều cản trở và sẽ sớm bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến hơn.Các ứng dụng truyền thông hữu ích như điện thoại truyền hình, định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao... cùng nhiều ứng dụng dịch vụ viễn thông tiên tiến khác đang được triển khai thực hiện trên mạng di động 3G.
Theo các chuyên gia trong ngành viễn thông, đường tới 3G của GSM là WCDMA. Nhưng trên con đường đó, các nhà khai thác dịch vụ điện thoại di động phải trải qua giai đoạn 2,5G. Thế hệ 2,5G bao gồm những gì? Đó là: dữ liệu chuyển mạch gói tốc độ cao (HSCSD), dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS và Enhanced Data Rates for Global Evolution (EDGE).
Với sự giúp đỡ của hệ thống quản lý mạng ta có thể phân tích hiệu năng quá khứ, hiện tại và tương lai. Ta có thể phân tích hiệu năng của các thuật toán quản lý tài nguyên vô tuyến và các thông số của chúng bằng cách sử dụng các kết quả của chỉ thị hiệu năng chính. Trong giai đoạn đầu của quá trình xây dựng mạng W-CDMA chỉ có một số thông số là được điều chỉnh tự động và vì thế cần phải duy trì quá trình tối ưu hóa của hệ thống GSM.
HSDPA (High Speed Downlink Packet Access - truy cập dữ liệu kết nối tín hiệu từ vệ tinh tới trạm mặt đất tốc độ cao) là gói dịch vụ cải tiến từ chuẩn WCDMA với khả năng tải dữ liệu lên đến 8 - 10 Mb/giây.HSDPA là giao diện vô tuyến gói UMTS mới trong đó một kênh chung chia sẻ đường xuống tốc độ cao (HS-DS) được chia sẻ bởi nhiều người dùng khác nhau. Trong khuôn khổ đề tài, em đã chưa giải quyết hoàn chỉnh vấn đề tối ưu cho mạng CDMA băng rộng, nếu có điều kiện thì HSDPA là hướng đi tiếp của đề tài.
Tài liệu tham khảo
[1] LGIC - Tổng cục bưu điện, “Thông tin di động (2 tập),” Nhà xuất bản KHKT, 1997.
[2] Minh ngọc – Phú Thành, “Mạng viễn thông chuyển giao dịch vụ trên mạng,” Nhà xuất bản thống kê, 2002.
[3] Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động thế hệ 3 (2 tập),” Nhà xuất bản bưu điện, 2001.
[4] Tổng cục bưu điện, “Thông tin di động số,” Nhà xuất bản KHKT, 1993. [5] Vũ Đức Thọ, “Thông tin di động số Cellular,” Nhà xuất bản giáo dục, 1997. [6] Clint Smith, Daniel Collins, “3G Wireless networks,” McGraw-Hill Telecom,
2002.
[7] M.R.Karim and M.Sarrap, “W-CDMA and CDMA 2000 for 3G Mobile Networks,” McGraw-Hill Telecom professional, 2002.
[8] Hedberg, Tetal, “Evolving WCDMA,” Ericsson White Paper, March 2001. [9 Tommi Heikkilä, “WCDMA radio network planning,” www.telecomspace.com,