công nghệ CDMA phần 4 doc

2.4.1 FH/DS Hïơ thöịng FH/DS sûê duơng tñn hiïơu ăiïìu chïị DS vúâi tíìn söị trung tím ặúơc chuýín dõch möơt caâch ắnh kyđ.. Gheâp kïnh Hònh 2.10: Phöí tíìn söị cuêa hïơ thöịng töíng hú

TH Hònh 2.9 lađ sú ăöì khöịi cuêa hïơ thöịng TH Ta thíịy rùìng böơ ăiïìu chïị ríịt ăún giaên vađ bíịt kyđ möơt daơng soâng cho pheâp ăiïìu chïị xung theo maô ăïìu coâ thïí ặúơc sûê duơng ăöịi vúâi böơ ăiïìu chïị TH

TH coâ thïí lađm giaêm giao diïơn giûôa caâc hïơ thöịng trong hïơ thöịng gheâp kïnh theo thúđi gian vađ vò muơc ăñch nađy mađ sûơ chñnh xaâc thúđi gian ặúơc ýu cíìu trong hïơ thöịng nhùìm töịi thiïíu hoaâ ăöơ dû giûôa caâc maây phaât Maô hoaâ nïn ặúơc sûê duơng möơt caâch cíín thíơn vò sûơ tûúng ăöìng caâc ăùơc tñnh nïịu sûê duơng cuđng möơt phûúng phaâp nhû caâc hïơ thöịng thöng tin maô hoaâ khaâc

Do hïơ thöịng TH coâ thïí bõ aênh hûúêng dïî dađng búêi giao thoa nïn cíìn sûê duơng hïơ thöịng töí húơp giûôa hïơ thöịng nađy vúâi hïơ thöịng FH ăïí loaơi trûđ giao thoa coâ khaê nùng gíy nïn suy giaêm lúân ăöịi vúâi tíìn söị ăún

Hònh 2.9: Hïơ thöịng TH ăún giaên

2.4 Hïơ thöịng lai (Hybrid)

Bïn caơnh caâc hïơ thöịng ăaô miïu taê úê trïn, ăiïìu chïị hybrid cuêa hïơ thöịng DS vađ FH ặúơc sûê duơng ăïí cung cíịp thïm caâc ûu ăiïím cho ăùơc tñnh tiïơn lúơi cuêa möîi hïơ thöịng Thöng thûúđng ăa söị caâc trûúđng húơp sûê duơng hïơ thöịng töíng húơp bao göìm (1) FH/DS, (2) TH/FH, (3) TH/DS

Caâc hïơ thöịng töíng húơp cuêa hai hïơ thöịng ăiïìu chïị traêi phöí seô cung cíịp caâc ăùơc tñnh mađ möơt hïơ thöịng khöng thïí coâ ặúơc Möơt maơch khöng cíìn phûâc taơp lùưm coâ thïí bao göìm búêi böơ taơo daôy maô vađ böơ töí húơp tíìn söị cho trûúâc

2.4.1 FH/DS

Hïơ thöịng FH/DS sûê duơng tñn hiïơu ăiïìu chïị DS vúâi tíìn söị trung tím ặúơc chuýín dõch möơt caâch ắnh kyđ Phöí tíìn söị cuêa böơ ăiïìu chïị ặúơc minh hoaơ trïn hònh 2.10 Möơt tñn hiïơu DS xuíịt hiïơn möơt caâch tûâc thúđi vúâi ăöơ röơng bùng lađ möơt phíìn trong ăöơ röơng bùng cuêa ríịt nhiïìu caâc tñn hiïơu traêi phöí chöìng líịn vađ tñn hiïơu toađn böơ xuíịt hiïơn nhû lađ sûơ chuýín ăöơng cuêa tñn hiïơu DS túâi ăöơ röơng bùng khaâc nhúđ caâc míîu tñn hiïơu FH Hïơ thöịng töíng húơp FH/DS ặúơc sûê duơng

vò caâc lyâ do sau ăíy:

1 Dung lûúơng traêi phöí

2 Ăa truy nhíơp vađ thiïịt líơp ắa chó phín taân

3 Gheâp kïnh

Hònh 2.10: Phöí tíìn söị cuêa hïơ thöịng töíng húơp FH/DS

Hïơ thöịng ăiïìu chïị töíng húơp coâ yâ nghôa ăùơc biïơt khi töịc ăöơ nhõp cuêa böơ taơo maô DS ăaơt túâi giaâ trõ cûơc ăaơi vađ giaâ trõ giúâi haơn cuêa kïnh

FH Vñ duơ, trong trûúđng húơp ăöơ röơng bùng RF ýu cíìu lađ 1 Ghz thò hïơ thöịng DS ýu cíìu möơt böơ toaơ maô tûâc thúđi coâ töịc ăöơ nhõp lađ 1136 Mc/s vađ khi sûê duơng hïơ thöịng FH thò ýu cíìu möơt böơ tröơn tíìn ăïí taơo ra tíìn söị coâ khoaêng caâch 5 KHz Tuy nhiïn, khi sûê duơng hïơ thöịng töíng húơp thò ýu cíìu möơt böơ taơo maô tûâc thúđi 114 Mc/s vađ möơt böơ tröơn tíìn ăïí taơo ra 20 tíìn söị

Böơ phaât töíng húơp FH/DS nhû trïn hònh 2.11 thûơc hiïơn chûâc nùng ăiïìu chïị DS nhúđ biïịn ăöíi tíìn söị soâng mang (soâng mang FH lađ tñn hiïơu DS ặúơc ăiïìu chïị) khöng giöịng nhû böơ ăiïìu chïị DS ăún giaên

Nghôa lađ, coâ möơt böơ taơo maô ăïí cung cíịp caâc maô vúâi böơ tröơn tíìn ặúơc sûê duơng ăïí cung cíịp caâc daơng nhaêy tíìn söị vađ möơt böơ ăiïìu chïị cín bùìng ăïí ăiïìu chïị DS

Hònh 2.11: Böơ ăiïìu chïị töíng húơp FH/DS

Sûơ ăöìng böơ thûơc hiïơn giûôa caâc míîu maô FH/DS biïíu thõ rùìng phíìn míîu DS ăaô cho ặúơc xaâc ắnh taơi cuđng möơt võ trñ tíìn söị luâc nađo cuông ặúơc truýìn qua möơt kïnh tíìn söị nhíịt ắnh Nhòn chung thò töịc ăöơ maô cuêa DS phaêi nhanh hún töịc ăöơ dõch tíìn Do söị lûúơng caâc kïnh tíìn söị ặúơc sûê duơng nhoê hún nhiïìu so vúâi söị lûúơng caâc chip maô nïn tíịt caê caâc kïnh tíìn söị nùìm trong töíng chiïìu dađi maô seô ặúơc sûê duơng nhiïìu líìn Caâc kïnh ặúơc sûê duơng úê daơng tñn hiïơu giaê ngíîu nhiïn nhû trong trûúđng húơp caâc maô

Böơ tûúng quan ặúơc sûê duơng ăïí giaêi ăiïìu chïị tñn hiïơu ăaô ặúơc maô hoaâ trûúâc khi thûơc hiïơn giaêi ăiïìu chïị bùng tíìn göịc taơi ăíìu thu; böơ tûúng quan FH coâ möơt böơ tûúng quan DS vađ tñn hiïơu dao ăöơng nöơi ặúơc nhín vúâi tíịt caê caâc tñn hiïơu thu ặúơc Hònh 2.12 miïu taê möơt böơ thu FH/DS ăiïín hònh Böơ taơo tñn hiïơu dao ăöơng nöơi trong böơ tûúng quan giöịng nhû böơ ăiïìu chïị phaât trûđ 2 ăiïím sau:

1 Tíìn söị trung tím cuêa tñn hiïơu dao ăöơng nöơi ặúơc cöị ắnh bùìng ăöơ lïơch tíìn söị trung gian (IF)

2 Maô DS khöng bõ biïịn ăöíi vúâi ăíìu vađo bùng göịc

Hònh 2.12: Böơ thu töíng húơp FH/DS

Giaâ trõ ăöơ lúơi sûê lyâ dB cuêa hïơ thöịng töíng húơp FH/DS coâ thïí ặúơc tñnh bùìng töíng cuêa ăöơ lúơi sûê lyâ cuêa hai loaơi ăiïìu chïị traêi phöí ăoâ Gp(FH/DS) = Gp(FH) + Gp(DS) = 10log (söị lûúơng caâc kïnh) + 10log (BWDS/Rinfo)

Do ăoâ, giúâi haơn giao thoa trúê nïn lúân hún so vúâi hïơ thöịng FH hoùơc hïơ thöịng DS ăún giaên

2.4.2 TH/FH

Hïơ thöịng ăiïìu chïị TH/FH ặúơc aâp duơng röơng raôi khi muöịn sûê duơng nhiïìu thú bao coâ khoaêng caâch vađ cöng suíịt khaâc nhau taơi cuđng möơt thúđi ăiïím Vúâi söị lûúơng viïơc xaâc ắnh ắa chó lađ trung bònh thò nïn sûê duơng möơt hïơ thöịng maô ăún giaên hún lađ möơt hïơ thöịng traêi phöí ăùơc biïơt Khuynh hûúâng chung lađ taơo ra möơt hïơ thöịng chuýín maơch ăiïơn thoaơi vö tuýịn coâ thïí chíịp nhíơn caâc hoaơt ăöơng cú baên cuêa hïơ thöịng nhû lađ sûơ truy nhíơp ngíîu nhiïn hoùơc sûơ ắnh võ caâc ắa chó phín taân Ăoâ cuông lađ möơt hïơ thöịng coâ thïí giaêi quýịt caâc víịn ăïì liïn quan ăïịn khoaêng caâch Nhû trïn hònh 2.13

ta thíịy hai ăíìu phaât vađ thu ăaô ặúơc xaâc ắnh vađ maây phaât úê ặúđng thöng khaâc hoaơt ăöơng nhû lađ möơt nguöìn giao thoa khi ặúđng thöng ăoâ ặúơc thiïịt líơp Hún nûôa, sûơ khaâc nhau vïì khoaêng caâch giûôa maây phaât bïn caơnh vađ maây phaât thûơc hiïơn thöng tin coâ thïí gíy ra nhiïìu víịn ăïì

Hïơ thöịng nađy lađm giaêm aênh hûúêng giao thoa chíịp nhíơn ặúơc cuêa hïơ thöịng thöng tin traêi phöí xuöịng túâi vađi ăöơ

Hònh 2.13: Hïơ thöịng thöng tin 2 ặúđng vúâi caâc víịn ăïì liïn quan ăïịn khoaêng caâch

Do aênh hûúêng cuêa khoaêng caâch gíy ra cho tñn hiïơu thu khöng thïí loaơi trûđ ặúơc chó vúâi viïơc sûê lyâ tñn hiïơu ăún giaên mađ möơt khoaêng thúđi gian truýìn díîn nhíịt ắnh nïn ặúơc xaâc ắnh ăïí traânh hiïơn tûúơng chöìng líịn caâc tñn hiïơu taơi möơt thúđi ăiïím

2.4.3 TH/DS

Nïịu phûúng phaâp gheâp kïnh theo maô khöng ăaâp ûâng caâc ýu cíìu giao diïơn ặúđng truýìn khi sûê duơng hïơ thöịng DS thò hïơ thöịng TH ặúơc sûê duơng thay thïị ăïí cung cíịp möơt hïơ thöịng TDM cho khaê nùng ăiïìu khiïín tñn hiïơu Yïu cíìu sûơ ăöìng böơ nhanh ăöịi vúâi sûơ tûúng quan maô giûôa caâc ăíìu cuöịi cuêa hïơ thöịng DS, hïơ thöịng TH ặúơc giaêi quýịt cho trûúđng húơp nađy Nghôa lađ, ăíìu cuöịi thu cuêa hïơ thöịng DS nïn coâ möơt thúđi gian chñnh xaâc ăïí kñch hoaơt TDM, ăïí ăöìng böơ chñnh xaâc maô taơo ra taơi chöî trong thúđi gian chip cuêa maô

PN

Hún nûôa, thiïịt bõ ăiïìu khiïín ăoâng/múê chuýín maơch ặúơc ýu cíìu ăïí thïm TH-TDM vađo hïơ thöịng DS Trong trûúđng húơp nađy thò kïịt cuöịi ăoâng/múê chuýín maơch coâ thïí ặúơc trñch ra möơt caâch dïî dađng tûđ böơ taơo maô sûê duơng ăïí taơo ra caâc maô traêi phöí vađ hún nûôa thiïịt bõ ăiïìu khiïín ăoâng/múê ặúơc sûê duơng ăïí taâch caâc traơng thaâi ghi dõch cíịu thađnh böơ taơo maô vađ dûơa trïn caâc kïịt quaê, söị lûúơng n cöíng ặúơc sûê duơng ăïí kñch hoaơt böơ phaât coâ thïí ặúơc thiïịt líơp möơt caâch ăún

giaên Hònh 2.14 minh hoaơ böơ phaât vađ böơ thu TH/DS Böơ thu ríịt giöịng nhû böơ phaât ngoaơi trûđ phíìn phña trûúâc vađ möơt phíìn cuêa böơ taơo tñn hiïơu ăiïìu khiïín ặúơc sûê duơng ăïí kñch hoaơt traơng thaâi ăoâng/múê cuêa tñn hiïơu ăïí noâ truýìn ăi Ăiïìu ăoâ nhíơn ặúơc nhúđ choơn traơng thaâi böơ ghi dõch sao cho böơ ghi dõch nađy ặúơc taơo möơt caâch lùơp laơi trong quaâ trònh choơn maô ăöịi vúâi ăiïìu khiïín thúđi gian Trong böơ taơo maô dađi nhíịt bíơc n thò ăiïìu kiïơn thûâ nhíịt töìn taơi vađ ăiïìu nađy ặúơc lùơp laơi vúâi chu kyđ lađ m Khi choơn bíơc (n-r) vađ taâch tíịt caê caâc traơng thaâi cuêa noâ thò böơ taơo maô coâ taơo tñn hiïơu giaê ngíîu nhiïn phín böị dađi gíịp hai líìn chu kyđ maô Nhû úê trïn thò n biïíu thõ ăöơ dađi böơ ghi dõch vađ r nghôa lađ bíơc ghi dõch khöng taâch ặúơc Cuông víơy, viïơc taơo ăíìu ra vađ chu kyđ taơo trung bònh coâ khoaêng caâch giaê ngíîu nhiïn coâ thïí ặúơc choơn nhúđ maô trong chu kyđ giaê ngíîu nhiïn Loaơi phín chia thûơc hiïơn trong quaâ trònh chu kyđ giaê ngíîu nhiïn nađy coâ thïí coâ nhiïìu ngûúđi sûê duơng kïnh ăïí coâ nhiïìu truy nhíơp vađ coâ chûâc nùng tiïịn böơ hún so vúâi giao diïơn gheâp kïnh theo maô ăún giaên

Hònh 2.14: Sú ăöì khöịi cuêa hïơ thöịng TH/DS

2.5 Daôy PN

Daôy nhõ phín PN ăaô ặúơc biïịt nhû lađ möơt daôy ghi dõch coâ phaên höìi tuýịn tñnh dađi nhíịt hay möơt daôy m coâ thïí taơo thađnh böơ ghi dõch bíơc m, daôy m {mj}coâ chu kyđ lađ (2m - 1) vađ coâ thïí ặúơc taơo ra búêi phûúng trònh ăa thûâc h(x)

h(x) = xn + hn-1 xn- 1 + + h1 x + 1 (2.6)

hi coâ giaâ trõ nhõ phín 0 hoùơc 1 theo phûúng trònh sau:

(2-7)

mj = h1mj-1 @ h2mj-2 @ @ hn-1mj-n+1 @ mj-n (2.7)

Hònh 2.15 lađ möơt böơ taơo daôy m Möîi chuöîi m taơo ra búêi h(x) coâ (2m

- 1) con söị 1 vađ (2m-1 - 1) con söị 0 Daôy m coâ möơt hađm tûúng quan tuíìn hoađn vúâi hai giaâ trõ sûê duơng phûúng trònh sau:

Hònh 2.15: Böơ taơo daôy m

(2-8) Trong phûúng trònh trïn thò @ biïíu thõ maơch modul 2 (EOR) vađ w {mi @ mi+j}lađ giaâ trõ troơng söị cuêa daôy {mi @ mi+j}(nghôa lađ söị lûúơng con söị 1 trong {mi @ mi+j}) Thûơc tïị thò daôy {mj} coâ giaâ trõ {0,1} thûúđng ặúơc phaât ăi úê daơng soâng hai cûơc p(t) vúâi biïn ăöơ +, - thu ặúơc nhúđ phûúng trònh sau:

(2-9)

Trong phûúng trònh trïn thò g(t) lađ ăöơ röơng chip Tc vađ lađ möơt xung chûô nhíơt coâ biïn ăöơ ăún võ Daôy {pj} lađ möơt daôy giaâ trõ {-1, 1} coâ sûơ tûơ ăöơng tûúng quan giöịng nhû lađ daôy {mj}

(2-10) Phûúng trònh trïn lađ thûơc vò cöơng mod -2 thïm @ vúâi {mj} trúê thađnh pheâp nhín vúâi {pj} Hađm tûơ ăöơng tûúng quan tiïu chuíín cuêa daơng soâng hai cûơc tuíìn hoađn p(t) biïíu thõ cho daôy m seô thu ặúơc nhúđ sûê duơng phûúng trònh 2.11

(2-11) (2-12)

Daơng soâng p(#) trïn hònh veô 2.16

Míơt ăöơ phöí cöng suíịt cuêa daơng soâng p(t) daôy m lađ pheâp biïịn ăöíi Fourier cuêa p(#) vađ ặúơc tñnh bùìng phûúng trònh (2.13)

(2-13)

Hònh 2.17 biïíu thõ S(ömega)

Hònh 2.16: Hađm tûơ ăöơng tûúng quan tiïu chuíín cuêa daôy m

Hònh 2.17: Míơt ăöơ phöí cöng suíịt cuêa daôy m

Trong hònh trïn chuâng ta coâ thïí thíịy rùìng khi chu kyđ cuêa daôy m dađi ra hún thò caâc ặúđng phöí trúê nïn gíìn nhau hún Ăùơc tñnh cuêa daôy m ăaô biïịt Daôy m coâ thïí tuín theo 2 chip m trong p(t) vađ coâ thïí ặúơc sao cheâp búêi böơ nhiïîu duđng ăïí tñnh toaân ặúđng kïịt nöịi phaên höìi cuêa böơ ghi dõch phaên höìi tuýịn tñnh sûê duơng thuíơt toaân Berlakame Ăïí níng cao khaê nùng chöịng nhiïîu, caâc ăíìu ra tûđ böơ ghi dõch phaên höìi tuýịn tñnh khöng ặúơc sûê duơng tûâc thúđi Thay vađo ăoâ, ăíìu ra tûđ nhiïìu ăíìu cuöịi coâ thïí töí húơp laơi thađnh maơch logic khöng tuýịn tñnh nhùìm taơo ặúơc ăíìu ra daôy PN Chñnh vò thûơc tïị nađy mađ caâc daôy PN thûơc hiïơn sûơ tñnh toaân böơ taơo daôy nhúđ viïơc xem xeât möơt söị daôy Caâc chuöîi daôy PNlađ bñ míơt vađ vò víơy mađ noâ ặúơc biïịn ăöíi möơt caâch liïn tuơc Trong möơt ûâng duơng nhû ăa truy nhíơp theo maô DS thò caâc ăùơc tñnh ăöìng tûúng quan cuêa daôy

PN lađ quan troơng nhû caâc ăùơc tñnh tûơ ăöơng tûúng quan Trong trûúđng húơp daôy m thò tyê söị kñch cúô töịi ăa Ruv.max cuêa hađm ăöìng tûúng quan giûôa 2 daôy m {uj} vađ {vj} ăöịi vúâi kñch cúâ töịi ăa R(0) = 2m - 1 cuêa hađm tûơ ăöơng tûúng quan lađ nhû sau: vúâi m = 11, noâ lađ 0,14 vađ vúâi m = 3 noâ lađ 0,71 Coâ thïí choơn möơt böơ daôy m nhoê mađ daôy nađy coâ giaâ trõ ăöìng tûúng quan lúân nhíịt thíơm chñ cođn nhoê hún, khi ăoâ giaâ trõ cuêa daôy m trong subset lađ ăuê nhoê vađ vò thïị khöng thïí sûê duơng trong CDMA Daôy Gold, Kasami vađ Bent vúâi chu kyđ 2m - 1 coâ giaâ trõ ăöìng tûúng quan ẳnh sao cho ăuê nhoê vađ thñch húơp vúâi ăa truy nhíơp theo maô DS

Trong baêng 2.1 lađ caâc giaâ trõ ẳnh cuêa ăöìng tûúng quan töịi ăa ăöịi vúâi caâc chuöîi ăaô ặúơc cho trûúâc trong hònh 2.18(a) vađ (b), cíịu truâc böơ ghi dõch sûê duơng ăïí taơo daôy Gold coâ chu kyđ 511 chip vađ 1023 chip ặúơc ặa ra

Hoơ m Kñch cúô R uv.max

Kasami (small set) Chùĩn 2m/2 1+2m+2/2

Kasame (large set) Chùĩn 2m/2(2m+1) 1+2(m+2)/2

Baêng 2.1 Caâc ăùơc tñnh cuêa caâc daôy coâ chu kyđ 2m - 1

Daôy Gold coâ thïí ặúơc taơo ra tûđ 2 daôy m nhúđ sûê duơng böơ cöơng

mod-2 ăïí thïm vađo möîi möơt chip cuêa daôy m 1 thađnh daôy m mod-2 Sau ăoâ möîi möơt chip ặúơc dõch chuýín theo daôy m 1 ăïí coâ ặúơc goâc pha múâi vađ taơo ra daôy Gold thûâ hai, sau ăoâ pheâp cöơng ăoâ laơi ặúơc lùơp laơi Quaâ trònh cöơng möîi pha cuêa daôy m 1 thađnh daôy m 2 nađy khöng chuýín dõch taơo ra daôy gold khaâc coâ chu kyđ ( 2m - 1)

Vúâi trûúđng húơp 2 chu kyđ göịc cuêa daôy m thò quaâ trònh nađy taơo ra daôy gold (2m + 1)

Hònh 2.18: Böơ taơo daôy Gold

2.6 Ăiïìu chïị

2.6.1 Ăiïìu chïị PSK

PSK ăaô ặúơc phaât triïín trong suöịt thúđi kyđ ăíìu cuêa chûúng trònh phaât triïín vuô truơ vađ ngađy nay noâ ặúơc sûê duơng röơng raôi trong caâc hïơ thöịng thöng tin quín sûơ vađ thûúng maơi PSK lađ möơt phûúng phaâp ăiïìu chïị söị liïơu hiïơu quaê trong lônh vûơc ăo lûúđng tûđ xa Coâ ặúơc ăiïìu ăoâ vò PSK taơo ra möơt xaâc suíịt löîi thíịp nhíịt vúâi mûâc tñn hiïơu thu cho trûúâc khi ăo möơt chu kyđ díịu hiïơu

1) Nguýn lyâ cú baên cuêa ăiïìu chïị PSK

Daơng xung nhõ phín coi nhû lađ ăíìu vađo cuêa böơ ăiïìu chïị PSK seô biïịn ăöíi vïì pha úê daơng tñn hiïơu ra thađnh möơt traơng thaâi xaâc ắnh trûúâc vađ do ăoâ tñn hiïơu ra ặúơc biïíu thõ bùìng phûúng trònh sau:

(2-14) i=1,2, ,M

M=2N, söị lûúơng traơng thaâi pha cho pheâp

N= Söị lûúơng caâc bit söị liïơu cíìn thiïịt ăïí thiïịt kïị traơng thaâi pha M Nhòn chung thò coâ 3 kyô thuíơt ăiïìu chïị PSK: khi M=2 thò lađ BPSK, khi M=4 thò lađ QPSK vađ khi M=8 thò lađ 8(phi)-PSK Caâc traơng thaâi pha cuêa chuâng ặúơc minh hoaơ trïn hònh 2.19

Hònh 2.19: Caâc traơng thaâi pha cuêa PSK

ÚÊ ăíy cíìn ghi nhúâ rùìng khi söị lûúơng caâc traơng thaâi pha tùng lïn thò töịc ăöơ bit cuông tùng nhûng töịc ăöơ boud víîn giûô nguýn Tuy