, 10log [(d 10 freec /dfreeu )/(E /E )] sc su
Về mặt kỹ thuật, kết nối thoại và truyền dẫn số liệu tốc độ cao trong các mạng này đòi hỏi nhiều tiến bộ trong kỹ thuật mã hoá Năm 1990, G.D.Boudreau,
này đòi hỏi nhiều tiến bộ trong kỹ thuật mã hoá. Năm 1990, G.D.Boudreau, D.D.Falconer và S.A.Mahmoud trong một báo cáo trên tạp chí IEEE [5] đã chỉ ra rằng trong các hệ thống CDMA, mã lưới không tốt hơn mã chập. Nhưng gần đây, Sangho Choe đã giới thiệu một kỹ thuật điều chế mã lưới TCM mới có tập tín hiệu nằm trên nhiều mặt phẳng trực giao OPSM (orthogonal plane sequence modulation) và một hệ thống CDMA – mã lưới – gần đồng bộ, gọi tắt là QS-TC- CDMA (quasi-synchronous Trellis-coded CDMA), dựa trên kỹ thuật này. Hệ thống CDMA mới có nhiều ưu điểm và hiện đã được ứng dụng phát trong các mạng điện thoại di động thế hệ thứ 3 (3G). Chương 4 sẽ trình bày nội dung nghiên cứu này của Shanho Choe [7].
Tổng quát
Năm 1993, J. L. Massey và T.Mittelholzer đã chỉ ra rằng trong các hệ thống CDMA điều khiển công suất và đồng bộ lý tưởng, dung lượng người dùng, ký hiệu là C, bằng độ lợi xử lý (processing gain) của hệ thống CDMA, ký hiệu là N [14]. Nhưng trong thực tế, ta không thể bỏ qua các lỗi do thời gian trễ và lỗi trong việc điều khiển công suất, nên dung lượng người dùng về căn bản là nhỏ hơn N. Ghauri và Iltis [11] sau đó đã chứng minh rằng dung lượng người dùng trong các hệ CDMA đồng bộ S-CDMA giới hạn trong khoảng 1/9 ~ 1/6 lần độ lợi xử lý N nếu trễ xấp xỉ bằng một chu kỳ chip. Còn theo Jansen và Prasad [13] thì phải hy sinh
60% dung lượng người dùng để tránh lỗi điều khiển công suất 1 dB và 80% cho lỗi 2.5 dB. Mặt khác, Hanly [12] và Viterbi [17] còn cho ta biết là dung lượng người dùng, C, của các hệ thống S-CDMA còn bị giới hạn bởi yêu cầu về chất lượng dịch vụ (QoS), nếu gọi là tỷ số tín hiệu trên nhiễu thì C < N/ . Kết quả là trong các hệ S-TC-CDMA hoặc S-CDMA, không gian tín hiệu 2 chiều thông thường, ta không thể dùng toàn bộ độ lợi xử lý N của hệ thống CDMA cho dung lượng người dùng.
Năm 2000, Sangho Choe lần đầu đề xuất “cấu trúc điều chế chuỗi tín hiệu trên các mặt phẳng trực giao” gọi tắt là OPSM (orthogonal plane sequence modulation). Trong cấu trúc này, không gian tín hiệu nằm trên L mặt phẳng trực giao (L 2). Dựa trên OPSM, Shangho Choe đề xuất hệ thống “đa truy cập phân chia theo mã – mã lưới – gần đồng bộ”, gọi tắt là QS-TC- CDMA (Quasi Synchronous – Trellis Coded –CDMA). Hệ thống mới nổi bật với các ưu điểm:
Sử dụng hiệu quả độ lợi xử lý, công suất nguồn nuôi (đặc biệt quan trọng đối với các thiết bị di động hiện nay) và/hoặc băng thông cho các môi trường nhiễu đa
người dùng hiệu quả hơn. Các tính toán lý thuyết và các kết quả giả lập đã chỉ ra rằng: hệ thống mới có độ lợi khoảng 1.2 dB so với hệ TC-CDMA 8 PSK (tốc độ truyền 2 bit/s/Hz), và khoảng 3.0 dB so với hệ TC-CDMA 16 QAM (tốc độ truyền 3 bit/s/Hz) [10]. Còn khi so sánh với các hệ thống S-TC-CDMA đa mã hóa (không gian tín hiệu 2 chiều, mỗi symbol gồm L kênh mã hợp lại, các chuỗi trực giao), hệ thống mới vượt trội về tỷ lệ lỗi bit (BER) nhỏ.
Ngoài ra, cấu trúc OPSM còn cho phép hệ thống mới có nhiều lựa chọn cho cùng một yêu cầu về tốc độ dữ liệu, điều này sẽ làm hệ thống hoạt động ổn định ngay cả khi trạng thái của kênh thay đổi.
Về cấu trúc, OPSM gần giống với điều chế mã lưới nhiều chiều (MD-TCM) của Pietrobon [19], L x M-PSK, vì tín hiệu của chúng đều là đa chiều. Tuy nhiên, khác biệt là OPSM ở chỗ: tại mỗi thời điểm, OPSM chỉ có một điểm tín hiệu duy nhất còn MD-TCM lại có nhiều (L). Do đó, hệ số trải phổ hiệu dụng tại một điểm tín hiệu của MD-TCM sẽ giảm đi N/L lần. Điều này giải thích tại sao CDMA MD-TCM không ưu việt hơn các hệ thống CDMA thông thường.