L ỜI NÓI ĐẦ U
2.1.Giới thiệu chương
So với hệ thống 2G, hệ thống 3G có nhiều điểm nổi trội, thể hiện qua các công
nghệ mà nó sử dụng, như các kỹ thuật trải phổ, chuyển giao hay điều khiển công suất,v.v…Đây là những kỹ thuật hết sức quan trọng, đóng vai trò chủ yếu vào những cải tiến của hệ thống 3G so với 2G. Chương này sẽ đề cập đến các kỹ thuật này một cách tương đối chi tiết, qua đó có cái nhìn tổng thể về các kỹ thuật trong hệ thống UMTS.
2.2.Trải phổ
Hệ thống WCDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DS-
CDMA). Trong đó, tín hiệu số băng gốc được nhân trực tiếp với một chuỗi giả ngẫu nhiên (PN) hay mã trải phổ sau đó mới được điều chế với một sóng mang cao tần. Nhờ đó mà phổ của tín hiệu băng gốc được trải rộng ra nhiều lần.
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 29
Dòng dữ liệu: Thông thường tín hiệu được điều chế BPSK được sử dụng như là
tín hiệu gốc. Có nghĩa là việc điều chế tín hiệu được thực hiện hai lần đối với tín hiệu gốc (chưa điều chế). Tín hiệu dữ liệu gốc (đạt được sau điều chế BPSK) sau đó được điều chế bởi chuỗi chip trải phổ tốc độ cao (hình 2.2). Vì thế mà tín hiệu băng hẹp BPSK chuyển thành tín hiệu được trải có băng rộng hơn.
Hình 2.2 Mô hình điều chế và giải điều chế
Mã trải phổ (Mã phân kênh): Được sử dụng trên đường xuống để phân biệt
các người dùng và các kênh trong phạm vi một Cell, còn ở trên đường lên chúng được sử dụng để phân biệt dữ liệu và các kênh điều khiển
từ cùng thiết bị người dùng. Các mã trải phổ là các mã trực giao được gọi là các mã hệ số trải biến đổi trực giao (OVSF). Tất cả các mã OVSF có cùng hệ số trải cho trước đều trực giao với nhau. Các mã OVSF có các hệ số trải khác nhau từ 4 đến 512 phụ thuộc vào các dữ liệu có tốc độ symbol khác nhau. Các mã OVSF được tạo ra nhờ các cây mã OVSF (Hình 2.3)
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 30
Mã xáo trộn: Các mã xáo trộn được sử dụng sau và bổ sung cho các mã trải
(OVSF). Dữ liệu đã được trải tới một tốc độ chip là 3,84 Mcps sau xáo trộn băng thông không bị thay đổi. Mục đích chủ yếu của xáo trộn là phân biệt các người dùng trên đường lên và các cell (trạm gốc) trên đường xuống.
Các mã xáo trộn được sử dụng là các mã giả tạp âm được gọi là các mã vàng.
Trên đường xuống các mã xáo trộn được chia thành 512 nhóm, mỗi nhóm có một mã xáo trộn cấp 1 và 15 mã xáo trộn cấp 2. Theo nguyên tắc đó thì có 8192 mã
xáo trộn có thể được sử dụng trên đường xuống. Trên đường lên có tất cả 224 mã
xáo trộn. Các mã đường lên đó được chia thành các mã ngắn và các mã dài.
2.3. Điều khiển công suất WCDMA
Hệ thống WCDMA muốn hoạt động tốt đều có yêu cầu rất cao về vấn đề điều
khiển công suất. Điều khiển công suất (PC) tối thiểu hoá công suất phát của cả UE và mạng. Vì các hệ thống WCDMA bị hạn chế bởi nhiễu, nên giảm công suất từ tất cả người dùng sẽ làm tăng dung lượng. Vấn đề cơ bản nhất trong điều khiển công suất là vấn đề gần-xa. Yêu cầu của điều khiển công suất là mức công suất mà các UE tạo ra ở NodeB cần phải bằng nhau.
WCDMA sử dụng các phương pháp điều khiển công suất sau:
Chu Xuân Thuận - ĐTVT 31