Đồ án Tìm hiểu về công nghệ CDMA - Nguyễn Mạnh Hà

húm tần số lớn hơn 7 được yờu cầu khi anten vụ hướng được sử dụng. Nếu điều kiện này khụng thoả món thỡ nú cú nghĩa là sử dụng anten định hướng được yờu cầu đối với sự phõn chia tớn hiệu riờng. Khi sử dụng khu vực 1200 trong hệ thống FDMA, giỏ trị C/I được tăng lờn 6 dB. Khi 7 tần số được sử dụng trong hệ thống FDMA/FM băng tần phõn bố hiện tại cung cấp 57 kờnh lưu lượng và 2 kờnh điều khiển. Trong hệ thống CDMA nhiễu tổng cộng trờn 1 mỏy di động phỏt tớn hiệu trong một trạm gốc thu được bằng tổng nhiễu của cỏc mỏy di động khỏc trong cựng tổ ong và nhiễu tất cả cỏc mỏy di động của cỏc trạm gốc lõn cận. Ngoài ra nhiễu tổng cộng tới từ cả cỏc trạm gốc lõn cận bằng 1/2 nhiễu tổng cộng từ cỏc mỏy di động khỏc. Hiệu xuất sử dụng lại tần số của cỏc trạm gốc vụ hướng khoảng 65% là tỷ lệ của toàn bộ nhiễu, giữa nhiễu tổng cộng của cỏc mỏy di động trong vựng tổ ong và nhiễu tổng cộng của tất cả cỏc trạm gốc. Cụng thức được đưa ra bờn dưới bắt nguồn từ cụng thức trờn. Trước hết chỉ cỏc trường hợp mà cỏc anten trạm gốc được xem xột (cú nghĩa tỏc dụng phõn chia khụng gian) và sau đú tỏc dụng sử dụng cỏc anten trạm gốc định hướng được xem xột. Khi cú số lượng mỏy di động trong một tổ ong, cụng suất phỏt ra của mỏy di động được điều khiển và tương ứng số lượng cỏc mỏy gõy nhiễu là N-1 khụng để đến vị trớ của cỏc tế bào. Cỏc cụng suất phỏt ra của tất cả cỏc mỏy di động trong tế bào được điều khiển để chỳng cú thể nhận được mức cụng suất trao đổi từ tõm tế bào khụng xem xột đến khoảng cỏch từ tõm tế bào. Trong 1 tổ ong hỡnh lục giỏc cú 6 trạm gốc lõn cận liờn quan tới trạm gốc trung tõm. Mỗi mỏy di động trong trạm gốc lõn cận ở trờn điều chỉnh cụng suất phỏt ra để phỏt tới trạm gốc của nú. Giả sử rằng đối với suy hao đường dẫn giữa một mỏy di động và trạm gốc của nú luật nhõn 4 cú thể được ỏp dụng. Ngoài ra nhiễu của suy hao đường dẫn từ mỏy di động của trạm gốc lõn cận tới trạm gốc trung tõm tuõn theo luật nhõn 4. Tỷ lệ toàn tớn hiệu trờn nhiễu nhận được ở trạm gốc như sau (4-4) suy diễn cụng thức trờn                       (4-5) Trong cụng thức trờn, N đưa ra số lượng mỏy di động trờn một tế bào và K1, K2 , K3 là cỏc giỏ trị rỳt ra từ so sỏnh nhiễu của từng trạm gốc nằm trờn vựng trũn 1, 2, 3 liờn quan tới nhiễu được tạo ra bởi trạm gốc trung tõm. Kiểu giỏ trị K cú quan hệ hàm với giảm cụng suất nhờ điều khiển nguồn của trạm gốc mỏy di động và suy hao đường dẫn tới trạm gốc trung tõm. Hiệu suất tỏi sử dụng tần số F cú thể định nghĩa như sau:                       (4-6) Kết quả tớnh toỏn giỏ trị F thụng qua sử dụng phương phỏp tớch phõn số hoặc phương phỏp tạo giả chỉ ra hiệu suất tỏi sử dụng tần số F đối với mụ hỡnh lan truyền này là khoảng 0,65. Được chỉ ra trong hỡnh 3-2 là kết quả quan hệ của nhiễu từ trạm gốc xung quanh trạm gốc trung tõm. Trong hệ thống CDMA kết quả tạo giả chỉ ra mức nhiễu của kờnh hướng đi là kờnh thu của mỏy di động giống với mức nhiễu của kờnh hướng về là kờnh phỏt của mỏy di động. Hình 4.2 Phân bố nhiễu từ các tế bào lân cận 4.1.5 Độ lợi của dung lượng hình quạt Trường hợp sử dụng anten trạm gốc định hướng (cú nghĩa anten hỡnh quạt 1200) mỗi anten yờu cầu giỏm sỏt chỉ 1/3 số mỏy di động trong một tế bào tương ứng và vỡ vậy nhiễu giảm xuống 1/3. Do đú dung lượng toàn bộ hệ thống tăng gấp 3 lần. Nếu phần vấu cạnh của anten cũng được xem xột hiệu xuất của nú khoảng 85% và dung lượng được mở rộng thực sự gấp 2,55 lần. 4.1.6 Phân bố lưu lượng giữa các trạm gốc không đều Tuy nhiờn, thực tế hiện tượng phõn bố khụng đều xẩy ra thường xuyờn như tắc nghẽn giao thụng gõy ra bởi cỏc phương tiện trong giờ cao điểm. Trong cỏc hệ thống FDMA và TDMA số lượng cỏc kờnh khả dụng bị hạn chế được phõn bổ tới cỏc trạm gốc. Trong hệ thống CDMA số lượng kờnh khả dụng liờn quan chặt chẽ với phõn bổ lưu lượng cuộc gọi của cỏc trạm gốc lõn cận. Khi chỉ cú một số ớt cuộc gọi được thực hiện đối với cỏc trạm gốc lõn cận, nhiều kờnh cú thể được phõn bố cho cỏc trạm gốc cú lưu lượng lớn hơn. Dung lượng xử lý cuộc gọi của hệ thống CDMA cú thể được tăng lờn từ 10-50% phụ thuộc vào phõn bố thực của cỏc mỏy di động. Nếu cỏc cuộc gọi được thực hiện tập trung chủ yếu ở 1 số trạm gốc thỡ cỏc trạm cũn lại chịu tải lưu lượng thấp hơn. Vỡ nhiễu gõy ra bởi trạm gốc cú lưu lượng thấp khụng gõy ra ảnh hưởng nghiờm trọng trờn trạm gốc cần để xử lý số lượng cuộc gọi lớn và vỡ vậy nhiều kờnh cú thể được phõn bố tới cỏc trạm gốc này. Vớ dụ kết quả kiểm tra cỏc trạm gốc nằm trờn đường cao tốc cho thấy lưu lượng cuộc gọi của cỏc trạm gốc lõn cận chỉ khoảng 1/2 toàn bộ nhu cầu cuộc gọi trờn đường cao tốc. Hình 4.3 Tải trạm gốc không đều Như được chỉ ra trong hỡnh 3-3 đụi khi cỏc trạm gốc chịu lưu lượng nhỏ khoảng 30% lưu lượng bỡnh thường cú thể bao quanh trạm gốc cú lưu lượng cao hơn. Dung lượng bỡnh thường trong trường hợp này được giả thuyết để là như nhau giống như trường hợp tất cả cỏc trạm gốc lõn cận chịu lưu lượng như nhau. Trong trường hợp này cỏc trạm gốc cú lưu lượng cao như nhau hơn phải chịu nhiễu ớt hơn được tạo ra từ cỏc trạm gốc lõn cận. Sự giảm nhiễu này làm tăng dung lượng của cỏc trạm gốc chịu lượng cao. Khi cỏc trạm gốc lõn cận phải chịu lưu lượng cuộc gọi tương ứng 30% của dung lượng bỡnh thường, dung lượng của cỏc trạm gốc chịu lưu lượng cao được tăng lờn tới khoảng 120% dung lượng bỡnh thường. Kiểu thay đổi dung lượng mềm dẻo này được ỏp dụng cho cỏc trạm gốc cũng như cỏc mỏy di động. Tuy nhiờn số lượng modem được yờu cầu nờn được lắp đặt trờn trạm gốc với lưu lượng cao trước. Ngoài ra mỏy tớnh phự hợp với việc lắp đặt với chương trỡnh để hiểu chức năng thay đổi dung lượng cú thể được thực hiện. Khụng cú cỏc chức năng mở rộng khỏc được yờu cầu để được đưa ra và thay đổi dung lượng cú thể được thực hiện dễ dàng. 4.1.7 Công thức tính toán dung lượng CDMA Cụng thức 4-2 cú thể dựng để tớnh toỏn dung lượng hệ thống tế bào CDMA của QUALCOMM. Cụng thức này được thay đổi như sau khi dung lượng hệ thống được tăng lờn                       (4-7) Trong cụng thức trờn: N= số cuộc được thực hiện trờn một trạm gốc (giả thiết cú giao thoa Ray leigh trờn cỏc hướng ngược lại) W= Dải thụng trải phổ (dải thụng giả thiết 1,25 MHz) R= tốc độ truyền số liệu kbps (tốc độ giả thiết 9600 kbps) Eb/No= năng lượng trờn 1 bit/ mật độ phổ cụng suất nhiễu (giỏ trị giả thiết 7.0dB). D= chu kỳ duy trỡ thoại (giỏ trị giả thiết 40/) F= hiệu suất sử dụng lại tần số (giỏ trị giả thiết 60/) G= độ lợi hỡnh quạt (giỏ trị giả thiết: 3[1200] quạt: 2,55]. Với giải thụng 1,25 MHz được sử dụng dung lượng vụ tuyến ở trạm gốc là 98 kờnh. Dung lượng cuộc gọi trờn trạm gốc là 72 Erlang khi tỷ lệ cuộc gọi trong giải thụng 1,25 MHz là 2%. Thụng số giới hạn dung lượng phần mềm khụng được sử dụng để tớnh toỏn Erlang. Vớ dụ giả thuyết đặt ra là cuộc gọi khỏc được thử cho trạm gốc đang xử lý"N"cuộc gọi tương ứng với dung lượng cực đại, cuộc gọi này sẽ khụng được xử lý và khụng thực hiện chiếm lại. Nếu thụng số giới hạn dung lượng phần mềm được sử dụng, tỷ lệ lỗi bit của toàn bộ khỏch hàng tăng lờn một chỳt và sự bổ sung cỏc cuộc gọi trờn cú thể đưọc thực hiện. Ngoài ra khi sự so sỏnh được thực hiện với kiểu giống nhau của lớp dịch vụ, trạm gốc tương tự 3 khu vực cung cấp 36 Erlang và cựng lỳc toàn bộ giải thụng phõn bố được sử dụng. Nếu sử dụng giải thụng giống nhau trong hệ thống CDMA. Erlang cú thể được cung cấp bằng 20 lần hệ thống tương tự (720 Erlang). 4.2 Các tính chất hệ thống CDMA Một số tớnh chất hệ thống CDMA khụng tăng dung lượng hệ thống nhưng thay vào đú nú làm cho điều khiển hệ thống dễ dàng hơn hoặc tăng chất lượng cỏc đường dẫn cuộc gọi. Trong đú 1 tớnh chất thu nhận tớn hiệu dẫn đường, mỏy di động được hỗ trợ chức năng chuyển vựng và cỏc tớnh chất mó hoỏ tiếng núi tốc độ biến đổi sẽ được giải thớch trong phần dưới. 4.2.1 Đặc điểm thu tín hiệu dẫn đường hệ thống Mỗi trạm gốc của hệ thống tế bào CDMA phỏt tớn hiệu dẫn đường Mỏy di động sử dụng tớn hiệu dẫn đường để thực hiện đồng bộ hệ thống ban đầu, tỡm ra thời gian chớnh xỏc ở trạm gốc, dũ tỡm cỏc tớn hiệu trần số và pha được sử dụng. Mỏy di động luụn luụn dũ tỡm cỏc tớn hiệu dẫn đường. Nhờ tớnh chất này mức cụng suất phỏt ra của tớn hiệu dẫn đường cú thể được điều khiển và tiếp đú kớch thước vựng phủ súng cú thể được điều khiển. Cỏc tớn hiệu dẫn đường từ mỗi trạm gốc cú cỏc kiểu mó giống nhau nhưng cú bự pha của cỏc mó trải phổ khỏc nhau để nhận dạng. Ngoài ra vỡ tất cả cỏc tớn hiệu dẫn đường sử dụng cỏc kiểu mó giống nhau, mỏy di động cú thể tỡm thấy 1 tớn hiệu đồng bộ thời gian phự hợp duy nhất bằng cỏch thực hiện dũ tỡm bộ pha mó. Pha mó của trạm gốc phục vụ tối ưu cú thể được tạo ra bằng cỏch tỡm ra tớn hiệu mạnh nhất. Hơn nữa mỗi trạm gốc gửi đi một kờnh thiết lập và kờnh đồng bộ cỏc kờnh này sử dụng trỡnh tự PN và cỏc bự pha giống như cỏc kờnh dẫn đường và vỡ vậy trước khi cỏc kờnh dẫn đường dũ tỡm 1 lần sự điều chế là cú thể. Cỏc tớn hiệu kờnh đồng bộ này mang cỏc thụng tin nhận dạng trạm gốc, cụng suất phỏt dẫn đường và thụng tin bự pha của súng mang PN dẫn đường trạm gốc. Mỏy di động sử dụng cỏc dạng thụng tin này để thực hiện đồng bộ với hệ thống và cú thể nhận biết mức cụng suất phỏt phự hợp với 1 cuộc gọi được đưa ra. 4.2.2 Tính chất chuyển vùng hỗ trợ máy di động Trong hệ thống tế bào cuộc gọi được thực hiện bởi một mỏy di động chuyển động từ một vựng phục vụ từ 1 trạm gốc tới vựng khỏc cú thể được duy trỡ nhờ sử dụng chức năng chuyển vựng. Trong hệ thống tế bào tương tự, mỏy thu của trạm gốc lõn cận kiểm soỏt cú 1 tớn hiệu gửi đi từ mỏy di động được 1 trạm gốc khỏc thu với cường độ nhỏ hơn giỏ trị ngưỡng đặt ra hay khụng. Nếu tớn hiệu thu thực tế giảm xuống giỏ trị ngưỡng, trạm gốc coi như mỏy di động tương ứng nằm ở danh giới của vựng phục vụ được đưa ra. Trong trường hợp này trạm gốc tạo ra một yờu cầu tới bộ điều khiển hệ thống của MSC cú 1 trạm gốc lõn cận cú thể thực hiện tiếp nhận tớn hiệu với mức tớn hiệu tốt hơn. Khi nhận yờu cầu bộ điều khiển hệ thống phỏt đi bản tin yờu cầu chuyển vựng tới trạm gốc lõn cận. Trạm gốc lõn cận sử dụng cỏc bộ thu quột đặc biệt để tỡm kiếm cỏc tớn hiệu của cỏc kờnh đang được sử dụng. Nếu cú bất kỳ một trạm gốc nào trong cỏc trạm gốc lõn cận nhận được mức cỏc tớn hiệu thớch hợp cuộc gọi được chuyển tới trạm gốc này. Khi một kờnh của một trạm gốc mới được lựa chọn, 1 bản tin điều khiển được phỏt tới mỏy di động yờu cầu nú chuyển cuộc gọi tới được lựa chọn. Đồng thời cỏc bộ điều khiển hệ thống chuyển cuộc gọi từ trạm gốc tới kờnh của trạm gốc mới. Trong hệ thống tương tự chuyển vựng khụng thực hiện được khi khụng cú cỏc kờnh khả dụng trong cỏc trạm gốc lõn cận. Ngoài ra khi cỏc trạm gốc khỏc đó thụng bỏo sự tiếp nhận tớn hiệu mỏy di động đang nhận sai tớn hiệu của mỏy di động khỏc đang sử dụng cựng kờnh trong trạm gốc khỏc thay cho mỏy di động đó yờu cầu chuyển vựng thỡ quỏ trỡnh xử lý chuyển vựng thất bại. Trong trường hợp này cuộc gọi được chuyển tới trạm gốc khụng dự định. Ngoài ra quỏ trỡnh xử lý chuyển vựng thất bại khi mỏy di động tương ứng nhận sai lệnh chuyển kờnh. Thực tế xử lý chuyển vựng thường thất bại và vỡ vậy cần phải tăng tỷ lệ thành cụng chuyển vựng. Hơn nữa trong trường hợp một mỏy di động được định vị xung quanh vựng biờn giới, cường độ của cỏc tớn hiệu thu của 2 trạm gốc liờn tục thay đổi như là vị trớ của mỏy di động được thay đổi và vỡ vậy xử lý chuyển vựng được thực hiện thay đổi giống như chơi búng bàn. Tỡnh huống này cú thể quỏ tải bộ điều khiển hệ thống và làm khả năng mất liờn lạc của cuộc gọi tăng lờn. Vỡ hệ thống TDMA sử dụng cơ chế điều khiển giống như vậy trong hệ thống tương tự nờn cũng tạo ra cỏc vấn đề như vậy. Đặc điểm chuyển vựng mềm của hệ thống CDMA sử dụng 2 trạm gốc cựng lỳc và vỡ vậy nú cú thể giảm khả năng mất liờn lạc xẩy ra trờn vựng danh giới trong khi chuyển vựng. Hơn nữa trong hệ thống CDMA khi cuộc gọi bắt đầu danh sỏch cỏc trạm gốc cú thể chuyển vựng cuộc gọi và cỏc giỏ trị ngưỡng chuyển vựng được cung cấp cho thuờ bao. Thuờ bao ngoài việc dũ tỡm tớn hiệu trong trạm gốc quản lý nú, nú cũn tỡm kiếm tất cả cỏc tớn hiệu dẫn đường (tầm quan trọng đặc biệt để cỏc trạm gốc thực hiện chuyển vựng) và duy trỡ danh sỏch tất cả cỏc tớn hiệu dẫn đường cao hơn mức ngưỡng được đưa ra trong giai đoạn khởi đầu thiết lập cuộc gọi. Điều này được mụ tả trong hỡnh 3-4 danh sỏch này được truyền tới MSC khi tớn hiệu dẫn đường của trạm gốc kiểm soỏt cuộc gọi giảm xuống dưới giỏ trị nhỏ nhất được yờu cầu cho thiết lập và duy trỡ cuộc gọi. Hỡnh 4.4Mức tớn hiệu chuyển vựng của mỏy di động Khi lệnh của MSC được chuyển qua trạm gốc trước khi chuyển, mỏy di động bắt đầu nhận tớn hiệu của trạm gốc thứ 2, sau đú chất lượng của tớn hiệu thu tăng lờn nhờ tổ hợp đa dạng của 2 tớn hiệu nhận được (số liệu phỏt của 2 trạm gốc giống nhau). Cựng lỳc này cả 2 trạm gốc nhận lệnh điều khiển cụng suất. Khi nhận lệnh cả 2 trạm gốc phải yờu cầu tăng mức cụng suất của mỏy di động. Số liệu của mỏy di động, được cả 2 trạm gốc thu và sau đú gửi tới MSC. MSC chọn lọc cỏc tớn hiệu chất lượng tốt trong mọi khung 20 ms và sau đú coi nú như là số liệu được phỏt đi từ mỏy di động. Kiểu dẫn đường kộp này được huỷ kết nối khi mỏy di động quay lại trạm gốc trước khi chuyển, cuộc gọi với trạm gốc trước khi chuyển bị cắt hoặc nhờ sự dũ tỡm tớn hiệu của trạm gốc thứ 3 trước khi hoàn thành chuyển vựng. Quỏ trỡnh xử lý này được xỏc định thụng qua sử dụng giỏ trị EC/No của tớn hiệu dẫn đường. Chỉ cỏc tớn hiệu đú vượt quỏ giới hạn được định nghĩa trước được nhận như là cỏc tớn hiệu dẫn đường mới. Cỏc tớn hiệu dẫn đường vượt quỏ giỏ trị ngưỡng đặt ra ban đầu được duy trỡ cho chu kỳ thời gian thực để bảo đảm độ tin cậy xử lý chuyển vựng giỏ trị Eb/Eo được đo bởi mỏy di động, thụng tin trạm gốc được tập hợp bởi cỏc trạm gốc do MSC điều khiển. Sự do liờn tục cường độ tớn hiệu dẫn đường, danh giới kớch thước thớch hợp và khoảng thời gian là một số yếu tố để thực hiện xử lý chuyển vựng ổn định. Quỏ trỡnh xử lý tương tự được thực hiện khi 1 mỏy di động chuyển động từ 1 hỡnh quạt tới 1 hỡnh quạt khỏc. Trong quỏ trỡnh xử lý này được gọi là chuyển vựng mềm hơn, mỏy di động thực hiện cỏc bước tương tự như chuyển vựng mềm. Trong khi chuyển vựng mềm hơn, trạm gốc tự nú nhận yờu cầu chuyển vựng để thờm tớn hiệu phỏt qua 1 hỡnh quạt mới. Kết quả là một đường dẫn song song được cung cấp như trong trường hợp chuyển vựng mềm. Mỏy thu của trạm gốc tổng hợp cỏc tớn hiệu nhận được qua 2 anten hỡnh quạt và cỏc tớn hiệu phối hợp của nhiều giải điều chế. Bước này được thụng bỏo tới MSC hoặc trạm gốc nhưng nú khụng trực tiếp điều khiển nú. Trong trường này khụng đường dẫn bổ xung nào được yờu cầu giữa MSC hoặc trạm gốc cho chuyển vựng mềm hơn và khụng cần tới phần cứng bổ xung. Một số ưu điểm của chuyển vựng mềm và chuyển vựng mềm hơn của hệ thống CDMA bao gồm 1 chuyển vựng mềm dẻo, sự chớnh xỏc cỏc bớt số liệu, cỏc tỷ lệ mất cuộc gọi nhỏ, chất lượng cuộc gọi cao ở vựng giới hạn và giảm quỏ tải hệ thống chuyển mạch. 4.2.3 Bộ mã hoá tiếng nói có tốc độ biến đổi Nhà khai thỏc mạng tế bào lắp đặt và điều khiển một tập hợp cỏc bộ mó hoỏ tiếng núi được điều khiển theo nhiều tốc độ khỏc nhau do MSC để chỳng cú thể sử dụng chung. Tốc độ tớn hiệu của mỗi kờnh mó hoỏ tiếng núi được xỏc định cho mỗi cuộc gọi bằng tham số phần mềm. Một số kiểu dịch vụ phi thoại (số liệu, fax, video, ISDN và cỏc dịch vụ khỏc) hoạt động với cỏc tốc độ số liệu khỏc với bộ mó hoỏ tiếng núi. Cỏc yờu cầu của kiểu dịch vụ này cú thể được đỏp ứng đầy đủ. Trong suốt giai đoạn đầu vận hành bộ mó hoỏ tiếng núi 8 kbps hoạt động dựa trờn thuật toỏn QCELP được lắp đặt. Ngoài ra tốc độ bộ mó hoỏ tiếng núi 8 kbps đó được lựa cho để điều khiển nhờ xem xột dung lượng của thế hệ đầu tiờn của hệ thống tế bào số và hệ thống PCN. Dung lượng của hệ thống CDMA tỷ lệ với tốc độ số liệu cơ bản của bộ mó hoỏ tiếng núi. Vớ dụ bộ mó hoỏ tiếng núi hoạt động với tốc độ thấp 4 kbps, tăng dung lượng gấp 1,7 lần (dung lượng hệ thống khụng gấp đụi bởi vỡ truyền dẫn tốc độ thấp yờu cầu để trống trong thoại). Kết quả bờn ngoài, vị trớ và cỏc kiểm thử MOS trờn hệ thống CDMA sử dụng thuật toỏn QCELP chỉ ra rằng bộ mó hoỏ tiếng núi tốc độ thay đổi 8 kbps cung cấp tiếng núi cú chất lượng cao hơn hệ thống tương tự và TDMA. Đặc biệt bộ mó hoỏ tiếng núi đưa ra chất lượng cao và cỏc tớnh chất được tăng cường khi sử dụng dưới cỏc điều kiện điều khiển và lan truyền vụ tuyến kộm. Bộ mó hoỏ tiếng núi tốc độ thay đổi được vận hành với tốc độ truyền 8, 4, 2 và 1 kbps và tương ứng theo trỡnh tự 9,6; 4,8; 2,4; và 1,2 kbps. Một cặp bộ mó hoỏ tiếng núi được sử dụng cho một đường dẫn: 1 nằm ở MSC trong khi cỏi khỏc nằm trờn kờnh số của mỏy di động. Hơn nữa bộ vi xử lý đa năng chung và chip ASIC cú thể được sử dụng cho bộ mó hoỏ tiếng núi. Trờn kờnh hướng đi (từ trạm gốc tới mỏy di động) bộ mó hoỏ tiếng núi sẽ thụng bỏo tốc độ gúi tới card kờnh trạm gốc. Card kờnh phỏt đi cỏc khung thụng qua sự tiếp nhận cỏc ký hiệu và truyền dẫn đầu ra thấp. Vỡ vậy gúi bộ mó hoỏ tiếng núi được gửi tới trạm gốc cú một số lượng bit nhỏ cú tốc độ thấp. Mỏy phỏt tiếp tục phỏt cỏc tớn hiệu vụ tuyến và độ lợi của mỗi kờnh tiếp tục thay đổi khi bận phụ thuộc vào thành phần thoại (1 trong số cỏc yếu tố quan trọng) tại mỏy di động bộ mó hoỏ tiếng núi phải xử lý khung của bộ mó hoỏ tiếng núi nhận được 4 lần. Sau đú bộ điều khiển micoro xỏc định tốc độ tớn hiệu được phỏt đi dựa trờn tốc độ sai lệch mó chấp nhận được đo bởi bộ giải mó và cỏc kết quả thẩm tra CRC. Trờn kờnh hướng về (từ mỏy di động tới trạm gốc) bộ mó hoỏ tiếng núi nguồn ở mỏy di động tương ứng và bộ mó hoỏ tiếng núi sẽ thụng bỏo sự thay đổi tốc độ số liệu tới bộ điều chế. Dạng súng phỏt của mỗi một mỏy di động được thực hiện theo cấu trỳc ghộp phõn chia thời gian (TDM). Số liệu tốc độ thấp được tạo ra nhờ PN cắt dạng súng phỏt. Cỏc tớn hiệu khỏc bất kỳ được truyền đi với tốc độ số liệu cao nhất và dạng súng truyền được thực hiện với 6 nhúm ký hiệu Wash. Vỡ vậy khi truyền dẫn ở tốc độ 9600 kbps cỏc dạng súng liờn tục được dựng trỏi lại khi truyền ở tốc độ 4800 kbps, 1/2 dạng súng bị cắt. 4.3 Dạng sóng liên kết 4.3.1 Thiết kế dạng sóng kênh hướng đi của CDMA Chỉ tiờu kỹ thuật tiờu chuẩn được đề xuất cho hệ thống CDMA định nghĩa sự phõn chia tần số, sự phõn chia mó giả ngẫu nhiờn và cụng nghệ đa truy nhập tớn hiệu trực giao. Sự phõn chia tần số đưa ra xử lý phõn chia phổ tế bào khả dụng trong cỏc kờnh giải thụng 1,25 MHz danh nghĩa để sử dụng. Do đú hệ thống CDMA sử dụng cỏc kờnh giải thụng 1 tần số trong vựng phục vụ thớch hợp và sau đú được phõn bố cho cỏc kờnh bổ xung để sử dụng khi nhu cầu tăng lờn. Mó nhị phõn PN (nhiễu giả ngẫu nhiờn) là cỏc mó sử dụng để phõn loại cỏc kiểu tớn hiệu khỏc nhau được phỏt đi từ 1 số trạm gốc tới mỏy di động. Tất cả cỏc tớn hiệu CDMA của hệ thống chia sẻ 1 cặp cỏc mó cặp PN cầu phương. Nhiều kiểu tớn hiệu khỏc nhau từ trạm gốc/khu vực được nhận dạng nhờ cỏc bự thời gian của cỏc mó cơ bản. Phương phỏp này sử dụng cỏc tớnh chất duy nhất của mó PN: khi tớnh trung bỡnh cỏc tớn hiệu cú khoảng thời gian lớn hơn thời gian chip đơn lẻ (khoảng 1 ...s) đối với 1 số bit thỡ tự động tương quan của chỳng trở thành 0. Cỏc mó PN được tạo ra nhờ cỏc thanh ghi dịch truyền tớnh và chu kỳ của nú là 32768 chip. Tốc độ chip PN là 1,2288 MHz tương ứng với 128 lần tốc độ truyền thụng tin 9600 kbps. Cựng thời điểm này 2 mó được tạo ra và mỗi mó được tạo ra được sử dụng như súng mang QPSK và sau đú thu được PN pha cầu phương đó được điều chế. Cần chỳ ý tốc độ chip PN chớnh xỏc là 122888 MHz. Nú khụng nằm trong dải thụng hệ thống, tốc độ chip PN và khoảng phõn bố tần số vỡ khoảng phõn bố tần số là bội số của 30 KHz, nờn khoảng giữa hai súng mang CDMA lõn cận là 1,23 MHz. Ngoài ra dải thụng 3 dB cũng là 1,23MHz. Dải thụng của tớn hiệu bị hạn chế khi cỏc tớn hiệu qua một bộ lọc số cú hệ số phẩm chất cao và kết quả dải thụng 3dB cú dạng phổ gần như chữ nhất (1,23 MHz). Trờn một kờnh CDMA nhất định tất cả cỏc tớn hiệu được gửi từ một trạm gốc cú cựng cỏc pha mó PN. Cỏc tớn hiệu này được phõn loại ở mỏy thu mỏy di động thụng qua sử dụng mó nhị phõn chuẩn dựa trờn hàm Walsh (đụi lỳc gọi là ma trận Hadamard). Hàm Walsh thực hiện 64 chip mó PN đặc trưng cho 64 mó trực giao khỏc nhau và do tớnh trực giao cỏc tớn hiờụ của một số đường dẫn phỏt từ trạm gốc cú thể được tỏch rời gần như hoàn toàn. Thụng tin tiếng núi được phỏt ra được ghi thành mó xoắn để bộ thu cú thể dũ tỡm cỏc lỗi và chuẩn hoỏ chỳng. Cỏc mó được sử dụng ở thời điểm này cú độ dài bắt buộc hoặc độ dài bộ nhớ của bộ mó là 9 (k = 9) và tốc độ mó hoỏ là 1/2 (2 ký hiệu nhị phõn đó được ghi thành mó trờn 1 bit được tạo ra). Cỏc ký hiệu đó được ghi thành mó được chốn theo thứ tự xử lý cú hiệu quả giao thoa tốc độ cao. Để bảo đảm bớ mất của mỗi cuộc gọi mỗi kờnh số liệu được đổi tần số nhờ trỡnh tự mó PN dài của cỏc khỏch hàng. Vỡ vậy như được mụ tả trong hỡnh 3-5 cỏc quỏ trỡnh xử lý sau đõy được thực hiện trờn kờnh dẫn hướng đi của hệ thống CDMA; tần số được phõn bổ được sử dụng là trung tõm và 4 cặp được điều chế bởi một cặp mó PN, trải qua bự thời gian và 2 cặp được điều chế bằng hàm Walsh trực giao bổ xung. Ngoài ra 2 cặp được điều chế bằng cỏc tớn hiệu thụng tin số đó được ghi thành mó xoắn, chốn vào và được đổi tần số. Hình 4.5 Tạo kênh liên kết hướng đi Một trong cỏc phần quan trọng để thiết dạng súng kờnh hướng đi là một tớn hiệu dẫn đường. Tớn hiệu dẫn đường được phỏt ra ở cỏc trạm gốc và được sử dụng như chuẩn súng mang coherent trong suốt quỏ trỡnh xử lý giải điều chế của tất cả cỏc bộ thu mỏy di động. Cỏc tớn hiệu dẫn đường khụng được phỏt ra mạch hơn cỏc tớn hiệu khỏc và vỡ vậy sự dũ tỡm rất chớnh xỏc là cú thể. Cỏc tớn hiệu dẫn đường khụng được điều chế và hàm Walsh tạo ra 64 số 0 được sử dụng. Do đú cỏc tớn hiệu dẫn đường được tạo ra với chỉ một cặp cỏc mó PN cầu phương. Mỏy di động cú thể tỡm ra toàn bộ độ dài mó PN khụng cú bất kỳ thụng tin trước đú để đồng bộ với trạm gốc lõn cận nhất. Đú là bởi vỡ khoảng thời gian của tớn hiệu mạnh nhất tương ứng với khoảng thời gian của mó PN trạm gốc gần nhất. Sau khi hoàn thành đồng bộ cỏc tớn hiệu dẫn đường được dựng làm chuẩn pha của súng mang đó được đồng bộ để giải điều chế cỏc tớn hiệu khỏc từ trạm gốc này. Trong hỡnh 4-6 vớ dụ của tất cả cỏc tớn hiệu được phỏt ra từ trạm gốc qua một anten hỡnh quạt được đưa ra. Như trong hỡnh, 63 kờnh hướng đi khả dụng được phõn loại tiếp thành 7 kờnh nhắn tin (giỏ trị chịu được lớn nhất) và 55 kờnh lưu lượng. Cỏc phương phỏp thiết lập khả dụng là phương phỏp phự hợp kờnh nhắn tin với một kờnh lưu lượng và phương phỏp sử dụng chỉ 63 kờnh lưu lượng mà khụng sử dụng cỏc kờnh nhắn tin. Thụng tin được chi tiết hơn và thụng tin liờn quan tới hệ thống trong quỏ trỡnh đồng bộ được chuyền từ kờnh đồng bộ của trạm gốc tới mỏy di động. Trờn kờnh này phõn bố hàm Walsh cố định. Mỏy di động, đó nhận cỏc tớn hiệu thụng qua kờnh đồng bộ lựa chọn 1 trong cỏc kờnh cuộc gọi và sau đú thu thụng tin liờn quan hệ thống khỏc và thụng tin nhắn tin. Hình 4.6 Kênh hướng đi 4.3.2 Thiết kế dạng sóng hướng về CDMA Kờnh hướng về của hệ thống CDMA sử dụng trỡnh tự nhị phõn dài 32,768 giống sử dụng ở hướng đi mà cỏc bự pha mó cố định được đưa ra cho cỏc mó mở rộng. Cỏc tớn hiệu của mỏy di động khỏc được phõn biệt nhờ trỡnh tự PN 22 - 1 và khoảng thời gian đưa ra cho mỗi khỏch hàng. Vỡ tất cả cỏc khoảng thời gian cú thể được sử dụng như cỏc địa chỉ cố định, số lượng lớn cỏc địa chỉ cú thể được cung cấp. Như vậy sự bớ mật của cuộc gọi cú thể bảo đảm được chắc chắn. Thụng tin số để được truyền đi cú độ dài bắt buộc là 9 và tỷ lệ mó hoỏ của nú là mó hoỏ xoắn 1/3 (được mó hoỏ thành 3 ký hiệu nhị phõn cho 1 bit thụng tin). Thụng tin được mó hoỏ được chốn vào cỏc khoảng trống 20ms và thụng tin được chốn được nhúm thành cỏc nhúm 6 ký hiệu (cỏc từ mó). Sử dụng cỏc từ mó này 1 trong 64 hàm Walsh trực giao đó được chọn được phỏt đi. Cỏc chip hàm Walsh được tổ hợp với cỏc mó PN dài và cỏc mó PN ngắn. ở đõy sử dụng phương phỏp hàm Walsh khỏc với kờnh hướng đi. Trong khi cỏc hàm Walsh trong kờnh hướng đi được xỏc định bởi cỏc kờnh được ấn định cho mỏy di động, cỏc hàm trong kờnh hướng về được xỏc định bởi thụng tin được phỏt đi. Điều chế hàm Walsh trờn kờnh hướng về là một phương phỏp đơn giản sử dụng để thu được điều chế 64-ary sắp xếp 2 bit thụng tin. Trong cỏc kờnh giao thoa với cỏc giỏ trị Eb/No thấp, tại đú cỏc pha dẫn đường dựa trờn cỏc kờnh khụng thể được cung cấp đú là cỏch tốt nhất đưa ra cỏc kờnh chất lượng cao. Trong khi trờn kờnh hướng đi cỏc tớn hiệu kờnh dẫn đường được phõn chia bởi tất cả cỏc khỏch hàng nhưng điều đú khụng thể trong kờnh hướng về. Trong kờnh hướng về của hệ thống CDMA cỏc kờnh sử dụng tần số được phõn bổ làm trung tõm được được điều chế bự pha 1/4 bởi 1 cặp mó PN và được được điều chế bự pha 1/2 được điều chế bởi mó PN dài được xỏc định bởi pha mó khỏch hàng. Ngoài ra chỳng được điều chế pha 1/2 bằng cỏc hàm Walsh được mó hoỏ và được điều chế pha 1/2 bởi cỏc tớn hiệu thụng tin số được chốn vào và được mó hoỏ theo đường xoắn. Hỡnh 4-7 chỉ ra một vớ dụ của tất cả cỏc tớn hiệu do anten hỡnh quạt xỏc định nhận được ở trạm gốc. M