Nghiên cứu công nghệ CDMA và ứng dụng tại việt nam

Nghiên cứu công nghệ CDMA và ứng dụng tại việt nam Title: Nghiên cứu công nghệ CDMA và ứng dụng tại Việt Nam Authors: Hồ Anh Tuấn Advisor: Trịnh Văn Loan Keywords: Công nghệ CDMA; Ứng dụng; Việt Nam Issue Date: 2007 Publisher: Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Abstract: Giới thiệu về kỹ thuật trải phổ. Công nghệ CDMA. Hệ thống CDMA 2000 1X. Ứng dụng CDMA tại Việt Nam. Description: Luận văn (Thạc sỹ khoa học) Ngành Công nghệ thông tin

NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGÀNH: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

MÃ SỐ:3.04.3898

HỒ ANH TUẤN

Người hướng dẫn khoa học: TS TRỊNH VĂN LOAN

HÀ NỘI 2007

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 7

DANH MỤC CÁC BẢNG 9

MỞ ĐẦU 10

CHƯƠNG I KỸ THUẬT TRẢI PHỔ 11

1.1 Mở đầu 11

1.2 Hệ thống trải phổ trực tiếp 13

1.2.1 Hệ thống DS - BPSK 15

1.2.2 Hệ thống DS QPSK 17

1.3 Hệ thống CDMA trải phổ nhảy tần 20

1.4 Hệ thống CDMA nhảy theo thời gian TH-CDMA 24

1.5 Các hệ thống lai 26

1.6 Mã trải phổ 27

1.6.1 Các mã Walsh 27

1.6.2 Các mã PN 31

CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ CDMA 36

2.1 Tổng quan 36

2.2 Dung lượng hệ thống CDMA 37

2.2.1 Hiệu ứng của tải 39

2.2.2 Hiệu ứng sector hóa 41

2.2.3 Hiệu ứng của hệ số tích cực thoại 42

2.2.4 Kết luận 43

2.3 Điều khiển công suất trong CDMA 44

2.3.1 Những vấn đề về điều khiển công suất 44

2.3.2 Công suất đường lên 47

2.3.2.1 Thăm dò truy nhập 47

2.3.2.2 Vòng lặp mở 49

2.3.2.3 Vòng lặp kín 50

2.3.2.4 Thực hiện vòng lặp kín và mở 55

2.3.3 Công suất đường xuống 57

2.4 Chuyển giao 58

2.4.1 Chuyển giao mềm 58

2.4.2 Chuyển giao mềm hơn 59

2.4.3 Chuyển giao cứng 61

2.5 Kết luận 61

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG CDMA2000 1X 63

3.1 Mở đầu 63

3.2 Kiến trúc mạng thông tin di động CDMA 2000 1x 66

3.2.1 Các thành phần hệ thống 66

3.2.2 Cấu trúc đường truyền giữa MS và BS 68

3.2.2.1 Các kênh đường xuống 68

3.2.2.2 Các kênh đường lên 79

3.3 Các phương pháp mã hóa 83

3.3.1 Mã hóa nguồn 84

3.3.1.1 Đặc điểm tiếng nói 84

3.3.1.2 Các bộ vocoder 85

3.3.2 Mã hóa kênh 87

3.3.2.1 Mã khối tuyến tính 88

3.3.2.2 Mã chập 92

3.4 Nhiễu trong hệ thống thông tin di động CDMA 94

3.4.1 Nhiễu ảnh hưởng trên kênh pilot 94

3.4.2 Kênh lưu lượng đường xuống 97

3.4.3 Kênh lưu lượng đường lên 98

CHƯƠNG IV ỨNG DỤNG CDMA TẠI VIỆT NAM 100

4.1 Triển khai mạng di động 3G tại Việt Nam 100

4.1.1 Đặt vấn đề 100

4.1.2 Phát triển WCDMA từ GSM 100

4.1.3 Triển khai mạng 3G CDMA tại Việt Nam 102

4.1.4 Những thách thức của các mạng CDMA tại Việt Nam 104

4.2 Thiết kế mạng S-Fone 107

4.2.1 Các mục tiêu chất lượng 107

4.2.2 Tiêu chuẩn thiết kế 111

4.2.3 Cấu trúc mạng 113

4.2.4 Kết nối mạng 116

4.2.4.1 Kết nối với mạng điện thoại công cộng PSTN 116

4.2.4.2 Kết nối với mạng di động khác 117

4.2.5 Đường truyền dẫn cho kết nối trung kế và định tuyến 118

4.2.6 Thiết kế mạng vô tuyến 118

4.2.7 Giám sát mạng 123

KẾT LUẬN 125

TÀI LIỆU THAM KHẢO 126

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ADPCM Adaptive Differential Pulse Điều chế xung mã vi sai

Code Modulation AMPS Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện thoại di

động tiên tiến AWGN Adaptive White Gaussian Noise Nhiễu trắng Gaussian

BPSK Binary Phase Shift Keying Khóa dịch pha nhị phân

thích theo mã CRC Cycle Redundance Check Kiểm tra mã vòng

DSSS Direct Sequence Spread Spectrum Trải phổ trực tiếp

EDGE Enhanced Data rates for Phiên bản dữ liệu nâng

EIA Telecommunications Industry Tổ chứccông nghiệp

ERP Effective Radiated Power Công suất phát xạ

hiệu dụng ESN Electronic Serial Number Số gán cho máy di động

bởi nhà sản xuất EV-DO Evolution Data Only Phiên bản dữ liệu CDMA

FDMA Frequecy Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia

theo tần số FEC Forward Error Correction Hiệu chỉnh lỗi trước

FER Frame Error Rate Tỷ lệ lỗi khung

FSK Frequency Shift Keying Khóa dịch tần số

GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vô tuyến gói

GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu GSM Global System for Mobile Hệ thống thông tin di động

IMT-2000 International Mobile Các tiêu chuẩn viễn thông

Telecommunications di động toàn cầu 2000 IS95 Interim Standard - 95 Chuẩn thông tin di động

đa cho phép MC/CDMA Multi-Carrier Code Division Đa sóng mang đa truy

MOS Mean Opinion Score Điểm đánh giá trung bình

MSC Mobile Switching Center Trung tâm chuyển mạch

di động

NMC Network Management Center Trung tâm quản lý mạng NMS Network Management System Hệ thống quản lý mạng OMC Operation Maintance Center Trung tâm bảo dưỡng PCB Power Control Bit Bit điều khiển công suất PCG Power Control Group Nhóm điều khiển công

suất PCM Pulse Code Modulation Điều chế xung mã

PMRM Power Measurement Bản tin báo cáo về đo đạc

PSK Phase Shift Keying Khóa dịch pha

PSTN Public Switched Telephone Mạng điện thoại chuyển

QPSK Quadrature Phase Shift Keying Khóa dịch pha cầu phương

SMS Short Message Service Dịch vụ nhắn tin

SNR Signal Noise Ratio Tỷ số tín hiệu/tạp âm TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia

theo thời gian TIA Electrical Industries Association Tổ chức Công nghiệp

Điện tử UMTS Universal Mobile Hệ thống viễn thông di

Telecommunication System động chung

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Mô hình một hệ thống truyền thông trải phổ 12

Hình 1.2 Phân loại các hệ thống CDMA 13

Hình 1.3 Sơ đồ khối thu - phát DSSS 13

Hình 1.4 Sơ đồ khối thu - phát của hệ thống FH-CDMA 20

Hình 1.5 Sơ đồ khối thu - phát của hệ thống TH-CDMA 24

Hình 1.6 Tín hiệu trải phổ tại phía phát 30

Hình 1.7 Giải trải phổ tại phía thu 31

Hình 1.8 Hàm tự tương quan cho chuỗi P0 33

Hình 1.9 Mô tả thanh ghi tạo mã PN 34

Hình 2.1 Tổng công suất của hệ thống CDMA 38

Hình 2.2 Nhiễu gây ra bởi các người dùng ở các cell lân cận 39

Hình 2.3 Minh họa hệ số tải 40

Hình 2.4 Một cell được sector hóa 41

Hình 2.5 Hai user cùng phát một công suất pt đến BS 44

Hình 2.6 Công suất của hai user 45

Hình 2.7 Điều khiển công suất để thu được ở BS cùng một mức 46

Hình 2.8 Dung lượng tối đa khi công suất thu bằng nhau ở BS 46

Hình 2.9 Hiệu chỉnh thăm dò truy nhập 48

Hình 2.10 Kênh lưu lượng đường xuống 51

Hình 2.11 Quan hệ giữa kênh lưu lượng và nhóm PCG 52

Hình 2.12 Điều khiển công suất vòng lặp kín sử dụng PCBs 54

Hình 2.13 Quyết định ngưỡng 55

Hình 2.14 Sơ đồ điều khiển công suất đường lên ở BS và MS 56

Hình 2.15 Quá trình phát - thu 57

Hình 2.16 Chuyển giao mềm của hai BS đường xuống và đường lên 59

Hình 2.17 Tín hiệu trải phổ đường xuống 60

Hình 3.1 Kiến trúc hệ thống CDMA 2000 1x 66

Hình 3.2 Kênh pilot 69

Hình 3.3 Kênh đồng bộ 69

Hình 3.4 Cấu trúc khung của kênh đồng bộ 70

Hình 3.5 Cấu trúc bản tin kênh đồng bộ 72

Hình 3.6 Cấu trúc kênh tìm gọi 73

Hình 3.7 Cấu trúc khung của kênh tìm gọi ở tốc độ 9,6 kb/s 74

Hình 3.8 Ba bản tin của kênh tìm gọi được phát liên tục 75

Hình 3.9 Kênh lưu lượng đường xuống tập tốc độ 1 76

Hình 3.10 Giảm được công suất nhờ sử dụng bộ lặp lại ký hiệu 77

Hình 3.11 Cấu trúc của bộ điều chế đường xuống 79

Hình 3.12 Kênh truy nhập đường lên 80

Hình 3.13 Cấu trúc khung kênh truy nhập 81

Hình 3.14 Cấu trúc bản tin kênh truy nhập 82

Hình 3.15 Cấu trúc kênh lưu lượng đường lên 83

Hình 3.16 Quá trình tái tạo tiếng nói 86

Hình 3.17 Sơ đồ mã chập cho đường xuống CDMA 92

Hình 3.18 Mã xoắn trong hệ thống IS CDMA (đường lên) 93

Hình 3.19 Nhiều cell phục vụ nhiều MS ở đường xuống 95

Hình 3.20 Nhiễu ảnh hưởng đến đường lên 99

Hình 4.1 Cấu trúc mạng S-Fone 114

Hình 4.2 Giao diện và báo hiệu mạng 115

Hình 4.3 Phân cấp mạng PSTN Việt Nam 116

Hình 4.4 Kết nối với mạng PSTN 117

Hình 4.5 Kết nối với các mạng di động khác 118

Hình 4.6 Cấu trúc NMS và hệ thống quản lý 124

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Tính toán hàm tự tương quan cho chuỗi P0 32

Bảng 1.2 Chuỗi bit đầu ra ở các trạng thái thanh ghi 35

Bảng 3.1 Bảng mã Hamming 89

Bảng 4.1 Các mục tiêu chất lượng 107

Bảng 4.2 Điểm đánh giá trung bình (MOS) 110

Bảng 4.3 MOU tổng 111

Bảng 4.4 Erlang trên thuê bao 111

Bảng 4.5 Suy hao đường truyền tối đa cho phép (đường về) 120

Bảng 4.6 Tính toán suy hao đường truyền (đơn vị: dB) 121

Bảng 4.7 Bán kính trạm gốc theo hình thái 121

Bảng 4.8 Đánh giá bán kính trạm gốc (đơn vị : km) 122

Bảng 4.9 Tiêu chuẩn phủ sóng 122

Bảng 4.10 Tiêu chuẩn dung lượng 122

Bảng 4.11 Bảng phân bổ tần số 123

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của Công nghệ Thông tin nhu cầu về truyền tải dữ liệu ngày càng tăng Sự phát triển nhanh chóng của các dịch vụ số liệu IP đã đặt ra các yêu cầu mới đối với công nghiệp viễn thông di động Thông tin di động thế hệ thứ hai, mà đại diện chính là các hệ thống GSM (Global System for Mobile) không thể đáp ứng được các dịch vụ mới này

Công nghệ CDMA (Code Division Multiple Access) ra đời đã tạo ra một bước phát triển nhảy vọt trong thông tin nói chung và thông tin di động nói riêng CDMA đã vượt qua được những hạn chế của các hệ thống trước đó

là sự hạn hẹp về tần số, khả năng chống nhiễu và tính bảo mật dữ liệu CDMA cũng làm giảm nhẹ gánh nặng về quy hoạch tần số nhờ khả năng sử dụng lại tần số ở các ô lân cận

Tính đến thời điểm hiện tại, Việt Nam có ba doanh nghiệp cung cấp dịch vụ di động dựa vào công nghệ CDMA là S-Fone, EVN Telecom và HT Mobile Do công nghệ CDMA là công nghệ mới, các nhà cung cấp dịch vụ còn non trẻ, vùng phủ sóng chưa rộng, khách hàng chưa được tiếp cận nhiều nên thị phần còn khiêm tốn Mặc dù vậy với những ưu việt mà công nghệ này mang lại chắc chắn trong tương lai không xa sẽ có một vị trí xứng đáng trong thị trường thông tin di động

Bản luận văn này đưa ra những ưu điểm nổi bật của công nghệ CDMA, ứng dụng của nó tại thị trường Việt Nam và bài toán thiết kế một mạng CDMA ở nước ta

Luận văn gồm 4 chương:

Chương 1: Kỹ thuật trải phổ

Chương 2: Công nghệ CDMA

Chương 3: Hệ thống CDMA2000 1X

Chương 4 Ứng dụng CDMA tại Việt Nam

ưu thế về độ bảo mật Các ưu điểm trên được khai thác trong các hệ thống truyền tin trong môi trường có nhiễu và đòi hỏi tính bảo mật cao của thông tin, đặc biệt trong các hệ thống đa truy nhập như điện thoại di động, mạng truyền dữ liệu không dây

Mô hình chung một hệ thống truyền tin trải phổ được vẽ trong hình 1.1 Chúng ta có hai bộ phát tín hiệu ngẫu nhiên, một ở bộ điều chế và một ở bộ giải điều chế Các bộ phát này tạo ra các dãy nhị phân giả ngẫu nhiên hay giả nhiễu, được ký hiệu là PN (Pseudo Noise), sẽ tác động lên tín hiệu truyền đi ở

bộ điều chế và được loại bỏ ở bộ giải điều chế

Việc đồng bộ giữa hai dãy PN là cần thiết để giải điều chế được tín hiệu Khởi đầu, trước khi truyền thông tin, quá trình đồng bộ được thực hiện bằng cách phát đi một mẫu ngẫu nhiên xác định để phía thu nhận ra với xác suất đủ cao trong môi trường có các loại ảnh hưởng Sau khi quá trình đồng

bộ được thiết lập thì quá trình truyền thông tin mới bắt đầu

Sự ảnh hưởng không mong muốn lên tín hiệu phụ thuộc chủ yếu vào bản chất tự nhiên của tín hiệu Chúng ta có thể phân loại thành tín hiệu băng rộng hay tín hiệu băng hẹp tùy vào độ rộng phổ của tín hiệu Chúng ta quan tâm tới hiệu quả của hệ thống truyền thông sử dụng tín hiệu trải phổ khi có sự xuất hiện của các loại ảnh hưởng băng rộng hay băng hẹp Có hai loại điều chế thường được sử dụng là PSK (Phase Shift Keying) và FSK (Frequency Shift Keying)

Dãy PN tạo ra ở bộ điều chế khi sử dụng với tín hiệu PSK thì sẽ làm thay đổi ngẫu nhiên pha của tín hiệu PSK và tín hiệu được gọi là tín hiệu trải phổ trực tiếp DS (Direct Sequence) Khi sử dụng tín hiệu FSK thì dãy ngẫu nhiên sẽ làm thay đổi một cách ngẫu nhiên tần số của tín hiệu và người ta gọi tín hiệu này là tín hiệu trải phổ nhảy tần FH (Frequency Hopped)

Sè liÖu ra

Hình 1.1 Mô hình một hệ thống truyền thông trải phổ

Có ba kiểu hệ thống thông tin trải phổ cơ bản:

• Trải phổ chuỗi trực tiếp (DS - Direct Sequence Spread Spectrum)

• Trải phổ nhảy tần (FH - Frequency Hopping Spread Spectrum)

• Trải phổ dịch thời gian (TH - Time Hopping Spread Spectrum)

Ngoài ra còn tồn tại các hệ thống lai là: DS/FH, DS/TH, FH/TH (xem hình 1.2) Chúng ta sẽ đi xem xét cụ thể các hệ thống này trong các mục sau, đặc biệt là hệ thống trải phổ trực tiếp

DS/TH FH/TH DS/FH/TH

TDMA/CDMA MC-CDMA

MT-CDMA B¨ng hÑp B¨ng réng Nh¶y tÇn

nhanh

Nh¶y tÇn chËm

Hình 1.2 Phân loại các hệ thống CDMA

1.2 Hệ thống trải phổ trực tiếp

Hệ thống DS đạt được trải phổ bằng cách nhân tín hiệu nguồn với tín hiệu giả ngẫu nhiên Ở hệ thống DS nhiều người sử dụng cùng dùng chung một băng tần và phát tín hiệu của họ đồng thời Máy thu sử dụng tín hiệu giả ngẫu nhiên chính xác để lấy tín hiệu mong muốn bằng cách giải trải phổ Đây

là hệ thống được biết đến nhiều nhất trong các hệ thống thông tin trải phổ Chúng có dạng tương đối đơn giản vì chúng không yêu cầu tính ổn định nhanh hoặc tốc độ tổng hợp tần số cao

Bé t¹o m·

D÷ liÖu

Sãng mang BPF

Hình 1.3 Sơ đồ khối thu - phát DSSS

Hệ thống trải phổ trực tiếp có một số đặc điểm sau đây:

• Đa truy nhập: Trong một dải tần số và thời gian có thể có nhiều người

sử dụng cùng một lúc Tại phía thu, bộ giải điều chế nhất quán (coherent) được sử dụng để tách tín hiệu trở lại dạng ban đầu Việc giải

điều chế sẽ tập trung năng lượng của tín hiệu cần thu ở phần dải tần thông tin Nếu tương quan chéo giữa mã của tín hiệu cần thu và các tín hiệu nhiễu từ các người sử dụng khác là rất nhỏ thì việc giải điều chế nhất quán sẽ chỉ cộng một phần công suất rất nhỏ vào phần dải tần thông tin

• Nhiễu đa đường: Nếu chuỗi mã có đặc tính tự tương quan lý tưởng,

hàm tự tương quan sẽ chỉ có giá trị 0 ngoài khoảng (Tc, Tc) với Tc là khoảng thời gian của 1 chip Điều này có nghĩa là nếu ta nhận được tín hiệu cần thu và một tín hiệu đa đường tương ứng có độ trễ lớn hơn 2Tc,

bộ giải điều chế nhất quán sẽ coi tín hiệu trễ như một tín hiệu nhiễu và chỉ tác động một phần công suất rất nhỏ lên giải tần thông tin

• Nhiễu băng hẹp: Quá trình tách sóng nhất quán tại đầu thu bao gồm

việc nhân tín hiệu thu được với chuỗi mã giả ngẫu nhiên tạo ra ở phía thu Nhờ việc nhân này mà phổ thành phần nhiễu băng hẹp bị trải rộng

ra nên phần công suất của nó trong dải tần thông tin sẽ được giảm đi một giá trị tỷ lệ với độ lợi xử lý

• Khả năng nghe trộm thấp: Do tín hiệu trải phổ trực tiếp sử dụng toàn

bộ giải tần tín hiệu ở mọi khoảng thời gian nên công suất phát trên 1Hz tần số là rất nhỏ Do đó rất khó có thể dò tìm được tín hiệu trải phổ trực tiếp

Ưu điểm hệ thống CDMA trải phổ trực tiếp:

• Việc tạo tín hiệu mã được thực hiện dễ dàng thông qua phép nhân tín hiệu thông thường

• Do chỉ cần một tần số sóng mang nên bộ tạo sóng mạng sẽ có cấu tạo rất đơn giản

• Có thể thực hiện giải điều chế nhất quán

• Không cần thiết phải đồng bộ giữa những người sử dụng như trong hệ thống TDMA (Time Division Multiple Access)

Nhược điểm:

• Khó tạo lập và duy trì sự đồng bộ giữa tín hiệu thu và chuỗi mã trải phổ dùng để giải điều chế Việc đồng bộ phải được duy trì trong khoảng thời gian một phần của chip, đồng thời độ lệch đồng bộ cần phải rất nhỏ

• Việc tạo ra một chuỗi tần số có tính liên tục lớn rất khó khăn nên giải tần tín hiệu trong thực tế chỉ giới hạn ở mức 1020MHz

• Do công suất phát của những người sử dụng ở gần trạm gốc lớn hơn rất nhiều so với công suất phát của những người sử dụng ở xa trạm gốc và gây ra nhiễu đối với những người sử dụng ở xa Vấn đề gần xa này có thể được giải quyết bằng việc sử dụng thuật toán điều khiển công suất của trạm gốc và máy di động

1.2.1 Hệ thống DS - BPSK

Đây là dạng đơn giản nhất của hệ thống trải phổ trực tiếp Tín hiệu BPSK (Binary Phase Shift Keying) của hệ thống mã hóa được tính:

t S

t d t c t s t c t

x( )= ( ) ( )= ( ) ( ) 2 cosωc (1.1)

Trong đó:

t S

t d t

s( )= ( ) 2 cosωcd(t) : tín hiệu băng tần cơ sở tại đầu vào máy phát và đầu ra máy thu

c(t) : tín hiệu dùng để trải phổ

S : năng lượng tín hiệu

w p

T

T R

Chú ý rằng c(t)2 = 1, c(t)n(t) là tạp âm ảnh hưởng do nhiễu

Đầu ra của bộ tách BPSK thường tính là:

n E d

Quá trình trải phổ và nén phổ không ảnh hưởng đến dữ liệu và hàm xác suất mật độ phân bố của tạp âm Vì vậy, xác suất lỗi bit Pb của DS BPSK giống như BPSK và tính bằng:

t d t c t S

t d t c t

x( )= c( ) c( ) cosωc + s( ) s( ) sinωc (1.5)

với xung QPSK có chu kỳ Tx = 2T

Thành phần đầu ra đồng pha:

c b c

Thành phần đầu ra vuông góc:

s b s

Điều chế QPSK có thể xem như điều chế BPSK hai lần độc lập Vì thế tốc độ của dữ liệu được nhân đôi Chúng ta quan tâm đến trường hợp đặc biệt của điều chế QPSK khi cc(t), cs(t) là bằng nhau và bằng c Năng lượng của các ký hiệu QPSK cũng là năng lượng bit, tức là 1 bit cho một tín hiệu QPSK

Từ công thức (1.6) và (1.7) ta có:

Với nc, ns bằng 0, nghĩa là không có tạp âm

Var<nc|θ> = (ITc)(cosθ)2 (1.10)

và Var<nc|θ> = (ITc)(cosθ)2 (1.11)

Ta có công thức:

22

2

c s b s

d r r

4)

(sin)

(cos4

1

|2/)(

2

c c

s c

IT IT

IT

n n Var

=+

R

I IT f

G

44)

22

1

N

E Q

N

E erfc

Với

u

e u Q

u

π2)(

2 /

b b

b

R

R I

S erfc

R I

E erfc

N

E erfc P

21

4/)2(2

12

I I

/2

= là năng lượng nhiễu ảnh hưởng

Năng lượng nhiễu ảnh hưởng, so với năng lượng tín hiệu, quyết định xác suất lỗi bit Pb của hệ thống trải phổ Năng lượng nhiễu giảm khi mở rộng băng tần của tín hiệu cơ sở Rc so với Rs

Tồn tại nhân tố đặc trưng cho hiệu quả hoạt động của DS - QPSK như:

độ rộng băng tần được sử dụng, PG (Processing Gain) tổng và SNR (Signal Noise Ratio) Khi so sánh DS - QPSK với DS - BPSK ta cần giữ một số thông

số trên như nhau ở cả hai hệ thống và so sánh các thông số khác Chẳng hạn một tín hiệu số được phát đi trong hệ thống DS - QPSK chỉ sử dụng độ rộng băng tần bằng một nửa độ rộng băng tần của hệ thống DS - BPSK khi có cùng

PG và SNR Tuy nhiên nếu cả hai hệ thống đều sử dụng băng tần như nhau và

PG bằng nhau thì hệ thống DS - QPSK có tỷ suất lỗi thấp hơn Mặt khác một

hệ thống DS - QPSK có thể phát gấp hai lần số liệu so với hệ thống DS - BPSK khi sử dụng cùng độ rộng băng tần và có cùng PG và SNR [1]

Ưu điểm của hệ thống DS - QPSK có được là nhờ tính trực giao của các sóng mang sin(2πfct + θ) và cos(2πfct + θ) ở các thành phần đồng pha và vuông góc Nhược điểm của hệ thống DS - QPSK là phức tạp hơn hệ thống

DS - BPSK Ngoài ra nếu các sóng mang sử dụng để giải điều chế ở máy thu không thực sự trực giao thì sẽ xảy ra xuyên âm giữa hai nhánh và sẽ gây thêm

sự giảm chất lượng của hệ thống DS - QPSK được sử dụng trong hệ thống

thông tin di động IS - 95 CDMA và hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System)

1.3 Hệ thống CDMA trải phổ nhảy tần

Trong hệ thống trải phổ nhảy tần FH-CDMA, tần số mang của tín hiệu điều chế được thay đổi theo chu kỳ Sau một khoảng thời gian tần số sóng mang lại "nhảy" sang một tần số khác Dạng nhảy tần được quyết định bởi tín hiệu mã Tập hợp các tần số mà sóng mang có thể "nhảy" tới được gọi là tập nhảy tần Việc chiếm dụng tần số của hệ thống trải phổ nhảy tần (FHSS) rất khác biệt so với hệ thống trải phổ trực tiếp (DSSS) Hệ thống DSSS sẽ chiếm toàn bộ giải tần khi phát, còn hệ thống FHSS chỉ sử dụng một phần nhỏ của giải tần khi phát, nhưng vị trí của phần giải tần bị chiếm trong toàn bộ dải tần

sẽ thay đổi theo thời gian

Tại phía phát, dữ liệu được điều chế băng gốc sau đó được điều chế lên tần số phát Tần số của bộ điều chế phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển từ bộ tạo mã Tại phía thu, tín hiệu thu được được giải điều chế xuống tần số thấp Tần số giải điều chế cũng do bộ tạo mã quyết định Khối đồng bộ làm nhiệm

vụ đồng bộ dạng nhảy tần giữa phía thu với phía phát để đảm bảo thu được tín hiệu mong muốn (xem hình 1.4)

D÷ liÖu §iÒu chÕ

b¨ng gèc

Up converter

Tæng hîp tÇn sè

Bé t¹o m·

Gi¶i ®iÒu chÕ d÷ liÖu

§ång bé

Tæng hîp tÇn sè Bé t¹o m·

Down converter

D÷ liÖu

Hình 1.4 Sơ đồ khối thu - phát của hệ thống FH-CDMA

Có hai phương pháp nhảy tần được phân loại dựa trên tốc độ nhảy tần của sóng mang:

• Phương pháp nhảy tần nhanh (F-FH) với tốc độ nhảy tần lớn hơn nhiều

so với tốc độ symbol Đối với phương pháp này, tần số sóng mang sẽ thay đổi nhiều lần trong quá trình truyền một symbol Vì vậy một bit được phát đi trên nhiều tần số khác nhau

• Phương pháp nhảy tần chậm (S-FH) với tốc độ nhảy nhỏ hơn nhiều so với tốc độ symbol Tức là sẽ có nhiều symbol được truyền đi trong một bước tần số

Dải tần phát trong phương pháp nhảy tần không chỉ phụ thuộc vào dải tần tín hiệu mang tin mà còn phụ thuộc vào dạng tín hiệu nhảy tần và tần số nhảy tần Nếu tần số nhảy tần nhỏ hơn nhiều so với dải tần tín hiệu mang tin (nhảy tần chậm), thì dải tần tín hiệu mang tin sẽ là nhân tố chính quyết định tới dải tần phát Nhưng nếu tần số nhảy tần lớn hơn nhiều so với dải tần tín hiệu mang tin thì dạng xung của tín hiệu nhảy tần sẽ là nhân tố quyết định tới dải tần phát trong từng bước nhảy Nếu dạng xung này thay đổi đột ngột (dẫn tới sự thay đổi tần số rất nhanh chóng) thì dải tần phát sẽ rất lớn Nếu dạng xung này thay đổi chậm, dải tần số ở mỗi bước nhảy sẽ vào khoảng 1/Th lần dải tần phát, với Th là tần số nhảy Ta có thể làm cho sự thay đổi tần số diễn

ra chậm bằng cách giảm tần số phát trước khi có nhảy tần và tăng lại tần số phát sau khi nhảy tần

Hệ thống FH-CDMA có các đặc điểm chung sau của hệ thống trải phổ:

• Đa truy cập: Đối với nhảy tần nhanh, một symbol được phát đi trên

nhiều tần số Nếu hầu hết các dải tần đều được phân bổ cho một người

sử dụng, công suất thu được từ tín hiệu mong muốn sẽ lớn hơn rất nhiều so với công suất nhiễu và ta sẽ thu được đúng tín hiệu mong

muốn Đối với nhảy tần chậm, nhiều symbol sẽ được phát trên cùng một tần số Nếu xác suất để những người sử dụng khác đủ nhỏ, tín hiệu

từ phía người sử dụng mong muốn sẽ được thu một cách chính xác Nếu trong một khoảng thời gian nào đó có nhiều người sử dụng phát trên cùng một tần số, ta có thể sử dụng mã chữa lỗi để khôi phục tín hiệu

• Nhiễu đa đường: Trong hệ thống CDMA nhảy tần nhanh, tần số sóng

mang sẽ thay đổi nhiều lần trong quá trình truyền một symbol Vì vậy một tần số tín hiệu sẽ được điều chế và phát trên một số tần số sóng mang Hiệu ứng đa đường sẽ khác nhau đối với các tần số mang khác nhau Vì vậy các tần số tín hiệu nếu được khuyếch đại ở một tần số mang nào đó cũng lại bị suy hao ở một tần số mang khác Tại phía thu, đáp ứng tại các tần số nhảy tần khác nhau được trung bình hóa vì vậy

sẽ làm giảm nhiễu đa đường

• Nhiễu băng hẹp: Giả sử có một tín hiệu băng hẹp gây nhiễu trên một

trong các tần số nhảy tần Nếu có Gp tần số nhảy (với Gp là độ lợi xử lý) tín hiệu chỉ bị nhiễu trong khoảng 1/Gp phần trăm thời gian phát Như vậy nhiễu đã bị giảm đi Gp lần

• K hả năng nghe trộm thấp: Khó khăn trong việc nghe trộm tín hiệu

nhảy tần không phải do công suất phát thấp Trong quá trình phát, hệ thống sử dụng mức công suất trên Hz lớn hơn rất nhiều so với truyền dẫn liên tục Nhưng tần số phát của tín hiệu không được biết trước đối với đối tượng nghe trộm và khoảng thời gian phát tại một tần số rất nhỏ Vì vậy cũng rất khó khăn có thể nghe trộm trên kênh vô tuyến

Ưu điểm hệ thống CDMA trải phổ nhảy tần:

• Việc đồng bộ trong FH-CDMA dễ hơn nhiều so với DS-CDMA Đối với FH-CDMA việc đồng bộ phải được thực hiện trong một phần của thời gian một bước nhảy tần Tuy nhiên vì kỹ thuật nhảy tần không cần phải có tần số nhảy lớn mà chỉ cần có một tập nhảy tần lớn nên thời gian cho một bước nhảy sẽ lâu hơn nhiều so với thời gian của một chip trong DS-CDMA Vì vậy hệ thống FH-CDMA cho phép lỗi đồng bộ lớn hơn DS-CDMA

• Các dải tần số mà tín hiệu FH có thể chiếm giữ không cần phải liên tục nhau vì bộ tổ hợp tần số có thể nhảy qua một số phần của băng tần Điều này kết hợp với việc dễ dàng đồng bộ cho phép hệ thống có dải tần trải phổ lớn hơn

• Xác suất để nhiều người sử dụng cùng phát trên một dải tần số là rất nhỏ Trạm gốc có thể thu được tín hiệu từ một người sử dụng ở nó mà không sợ bị nhiễu bởi những người sử dụng ở gần, vì những người này

sử dụng các tần số phát khác nhau Vì vậy không cần quan tâm nhiều đến vấn đề gần-xa như ở hệ thống trải phổ trực tiếp

• Do hệ thống trải phổ nhảy tần có thể làm việc được ở dải tần trải phổ lớn nên việc chống nhiễu băng hẹp tốt hơn hệ thống trải phổ trực tiếp

1.4 Hệ thống CDMA nhảy theo thời gian TH-CDMA

Trong các hệ thống nhảy theo thời gian, tín hiệu được phát đi theo các burst tại các khoảng thời gian được quy định bởi mã giả ngẫu nhiên gán cho người sử dụng Trục thời gian được chia làm các khung, mỗi khung được chia làm M khe thời gian Trong khoảng thời gian của mỗi khung, thông tin của người sử dụng sẽ được phát ở một trong M khe thời gian này Như vậy mã giả ngẫu nhiên được sử dụng để làm đầu vào cho thuật toán chọn khe thời gian phát Vì người sử dụng phát tất cả dữ liệu trong một khe thời gian trong tổng

số M khe thời gian của một khung nên tần số phát cần thiết sẽ tăng lên M lần Khác với hệ thống FH-CDMA luôn luôn sử dụng một phần của dải phổ, hệ thống TH-CDMA sử dụng toàn bộ dải tần trong một khoảng thời gian ngắn (một khe thời gian) Hình 1.5 biểu diễn sơ đồ thu - phát của hệ thống TH-CDMA

®iÒu chÕ

Bé t¹o sãng mang

Bé t¹o m· sãng mang Bé t¹o Bé t¹o m·

Gi¶i ®iÒu chÕ

Hình 1.5 Sơ đồ khối thu - phát của hệ thống TH-CDMA

Hệ thống TH-CDMA có một số đặc điểm chung sau của hệ thống trải phổ:

• Đa truy cập: Khả năng đa truy cập của tín hiệu TH-SS cũng tương tự

như của FH-SS nhưng áp dụng cho miền thời gian Tức là trong cùng một khoảng thời gian xác suất để có hơn một người sử dụng phát tín hiệu đi là rất thấp Điều này có thể đạt được khi ta gán cho mỗi người

sử dụng một mã khác nhau Nếu xảy ra hiện tượng nhiều người sử dụng phát tin một lúc ta có thể sử dụng các mã sửa lỗi để khôi phục tín hiệu

• Nhiễu đa đường: Trong hệ thống TH-CDMA, tín hiệu được nén theo

miền thời gian Do đó tốc độ truyền tin sẽ tăng lên và gây ra hiện tượng chèn giữa các bit cạnh nhau Vì vậy hệ thống TH-CDMA không giải quyết tốt được vấn đề nhiễu đa đường

• Nhiễu băng hẹp: Tín hiệu TH-CDMA được nén lại trong miền thời

gian, tỷ lệ nén này là 1/Gp (với Gp là độ lợi xử lý) Tại phía thu, tín hiệu nhiễu chỉ có thể có trong khoảng thời gian thu tín hiệu hữu ích tương ứng với một khe thời gian Vì vậy tín hiệu nhiễu cũng giảm đi chỉ còn 1/Gp phần trăm

• Khả năng nghe trộm thấp: Với TH-CDMA, tần số phát của người sử

dụng không đổi nhưng do đối tượng nghe trộm không thể xác định được quy luật thay đổi khe thời gian phát, đồng thời khoảng thời gian phát lại rất nhỏ Vì vậy đối tượng nghe trộm sẽ rất khó có thể xác định được điểm đầu và điểm kết thúc của quá trình phát tin và thông tin nào thuộc về người sử dụng nào

Ưu điểm hệ thống CDMA nhảy thời gian:

• Việc xây dựng hệ thống dễ dàng hơn so với FH-CDMA

• Hệ thống hoạt động tốt với các bộ phát có giới hạn thấp về công suất trung bình nhưng có giới hạn cao về công suất đỉnh vì tín hiệu được phát theo các burst ngắn với công suất cao

• Giống như FH-CDMA, vấn đề gần-xa không ảnh hưởng tới hoạt động của hệ thống vì người sử dụng được phân cách nhau bằng thời gian thu phát

1.5 Các hệ thống lai

Người ta có thể kết hợp hai trong ba hoặc cả ba hệ thống trên để xây dựng các hệ thống lai Bằng việc kết hợp này, ta có thể có bốn hệ thống lai: DS/FH, DS/TH, FH/TH, DS/FH/TH Hoặc có thể kết hợp CDMA với TDMA điều chế đa sóng mang để xây dựng các hệ thống CDMA/TDMA hoặc MC/CDMA (Multi-Carrier CDMA)

Mục đích của việc kết hợp này là để tận dụng các đặc điểm tốt của mỗi

hệ thống Ví dụ hệ thống DS/FH có đặc điểm chống đa đường của hệ thống

DS cộng với đặc điểm ít bị ảnh hưởng của hiện tượng gần-xa của hệ thống

FH Tuy nhiên, nhược điểm của hệ thống lai là sự phức tạp của bộ thu và phát tín hiệu

Tóm lại, có rất nhiều hệ thống trải phổ sử dụng các công nghệ khác nhau Mỗi hệ thống đều có ưu nhược điểm khi được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau Như đã nói ở trên hệ thống DS-CDMA là hệ được sử dụng nhiều nhất trong thông tin di động nên chúng ta cũng hướng sự quan tâm nhiều nhất đến hệ thống này

1.6 Mã trải phổ

Theo cách truyền thống, tín hiệu đa truy nhập được phân chia theo thời gian (TDMA) hoặc phân chia theo tần số (FDMA) thì thực hiện tương đối đơn giản để đảm bảo các tín hiệu không gây nhiễu Nhưng trong đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA), tín hiệu của nhiều người dùng chiếm cùng băng thông ở cùng thời gian nhưng được phân biệt bằng các chuỗi mã nên các chuỗi mã trải phổ cần phải trực giao thì mới không gây nhiễu lẫn nhau giữa các tín hiệu [1] Hệ thống CDMA sử dụng hai loại mã trải phổ là:

• Chuỗi trực giao (mã Walsh)

• Chuỗi giả nhiễu (mã PN)

1.6.1 Các mã Walsh

Mã Walsh được sử dụng trong IS95 CDMA là mã Walsh có độ dài 64 Trong đường xuống mã Walsh dùng để phân biệt các người dùng khác nhau Mỗi kênh được gán một mã Walsh duy nhất Ở đường lên mã Walsh được sử dụng như một tập báo hiệu cho bộ điều chế trực giao băng cơ sở [3]

Hai dãy nhị phân là trực giao khi kết quả của phép XOR là một dãy có

số bit 0 và bit 1 bằng nhau

Ví dụ:

0000 XOR 1010 = 1010 Tương quan chéo trong trường hợp này được xem là bằng 0

Chuỗi Walsh được tạo bởi ma trận Hadamard Dùng tính chất đệ quy

để tạo ra các ma trận Hadamard lớn từ các ma trận Hadamard bé hơn:

N N

N

H H

H H

H2

Với H N là ma trận nghịch đảo của HN Ma trận cơ sở là:

00

1100

1010

0000

2 2

2 2

4

H H

H H

IS95 CDMA đường xuống sử dụng một bộ chuỗi Walsh trực giao 64,

vì vậy giới hạn vật lý đường xuống là 63 kênh do w0 không được sử dụng để phát thông tin băng gốc

Tại phía phát, mã Walsh dùng để trải phổ như sau:

Trong ví dụ này mã Walsh được sử dụng có độ dài là 4 vì vậy sau khi trải phổ độ dài chuỗi nhị phân cần phải truyền đi gấp 4 lần độ dài tín hiệu nhị phân nguyên thủy

Tại phía thu, máy thu sử dụng mã Walsh đã dùng để giải trải phổ như sau:

Khi sử dụng không đúng mã Walsh để giải trải phổ như trong trường hợp dưới đây chuỗi kết quả sẽ có giá trị trung bình là 0 Đây chính là lý do chúng ta phải sử dụng mã Walsh trực giao

Bây giờ ta xem xét mã trải phổ sử dụng như thế nào trong trường hợp

có nhiều thuê bao Giả sử có 3 thuê bao như sau:

Thuê bao A có tín hiệu = 00, Mã trải phổ = 0101

Thuờ bao B cú tớn hiệu = 10, Mó trải phổ = 0011

Thuờ bao C cú tớn hiệu = 11, Mó trải phổ = 0000

Tại phớa phỏt ta cú tớn hiệu tổng hợp như hỡnh 1.6 dưới đõy:

Symbol period Tín hiệu trải phổ của người dùng A

Tín hiệu trải phổ của người dùng B

Tín hiệu trải phổ của người dùng C

Tín hiệu tổng hợp của ba người dùng

+1 -1

+1 -1

+1 -1

+1

-3

t t t

t

Hỡnh 1.6 Tớn hiệu trải phổ tại phớa phỏt

Tại phớa thu đối với người dựng A, tớn hiệu tổng hợp được nhõn với mó Walsh tương ứng với người dựng A và kết quả được lấy trung bỡnh với thời gian của tớn hiệu (hỡnh 1.7)

Mã trải phổ của người dùng A "0101"

Mó PN cú đặc tớnh quan trọng là cú hàm tự tương quan nhỏ Do đặc tớnh này mó PN được sử dụng ở đường lờn để BTS phõn biệt tớn hiệu của cỏc người dựng khỏc nhau

Chúng ta định nghĩa tự tương quan của một chuỗi x có giá trị rời rạc theo thời gian là:

j

j

i j j

1

1

1 -1

1 -1 -1

1

1

1 -1

1 -1

-1

1 -1 -1

1

1

1 -1

1 -1 -1

1

1

1 -1

1

1 -1

1 -1 -1

1

1

1 -1

1 -1 -1

1

1

1 -1

1

1 -1

1 -1 -1

1

1

1 -1

1 -1 -1

1 -1 -1

1

1

1 -1

1 -1 -1

1 -1 -1

1

1

1 -1

1 -1 -1

1

-1 -1

1

1

1 -1

1 -1 -1

1

1

1 -1

1 -1 -1

7 -1 -1 -1 -1 -1 -1

7 -1 -1 -1 -1 -1 -1

7 -1 Bảng 1.1 Tính toán hàm tự tương quan cho chuỗi P0

Hình 1.8 cho thấy hàm tự tương quan đạt một giá trị đỉnh ở mọi vị trí dịch thời sau 7 lần dịch từ vị trí đầu Đối với mọi giá trị dịch thời khác hàm tự tương quan có giá trị là -1 Đặc tính của hàm tự tương quan được chỉ ra trên hình vẽ là quan trọng vì nó giúp cho việc thu giá trị ban đầu một cách chính

xác và sự đồng bộ mã PN ở phía thu Giá trị tương quan cao khi dịch thời gian bằng hoặc cứ sau mỗi chu kỳ của chuỗi mã, mọi vị trí khác thì giá trị tương quan sẽ thấp Thực tế, máy thu có sẵn một bản sao của mã PN gốc (P0,j) Máy thu sẽ thu được một chuỗi mã đến P0,j-i ở một pha bất kỳ Nó sẽ so sánh tự tương quan giữa 2 chuỗi này Nếu tự tương quan mà lớn nhất thì 2 mã cùng pha và có dịch thời bằng 0 Ngược lại thì nó sẽ loại bỏ Trong IS95 CDMA việc này được làm thông qua việc MS sẽ thu được kênh pilot không được điều chế Sự phối hợp thu này cũng có thể được thực hiện khi độ dài mã trải phổ bằng chu kỳ bit số liệu

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 -5

Hình 1.8 Hàm tự tương quan cho chuỗi P0

Hệ thống CDMA sử dụng PN ngắn và PN dài như sau:

• Hai mã PN ngắn (215 = 32768) Được gọi là mã "I" và "Q", sử dụng để trải phổ QPSK Thời gian lặp lại của mã là 26.67 msec, tốc độ là 1.2288Mcps (Megachips per second)

• Một mã PN dài (242 = 4400 tỷ) Được sử dụng cho trải phổ và trộn Thời gian lặp lại của mã là 41 ngày, tốc độ 1.2288Mcps

Các mã này được đồng bộ vào lúc 0h ngày 06/01/1980 (giờ quốc tế) Trong IS95 CDMA, đường lên sử dụng mã PN dài cho kênh truyền Mã

PN dài là bởi nó có độ dài chip là 242 -1 chip và được tạo ra bằng việc sử dụng một thanh ghi có 42 tầng

Đường xuống sử dụng mã Walsh cho những người dùng phân theo kênh của BS đặc biệt Tuy nhiên, đường xuống cũng sử dụng mã PN Mỗi trạm gốc được phân cho một mã PN duy nhất và được thêm vào phần đầu của

mã Walsh Thực hiện điều này nhằm tách biệt các BS khác nhau (hoặc các sector) Sự phân biệt này là cần thiết vì mỗi BS sử dụng cùng bộ mã Walsh

64 Mã PN sử dụng cho đường xuống là mã ngắn, vì độ dài của mã tương đối ngắn được tạo ra bởi thanh ghi dịch 15 tầng và độ dài của nó là 215 -1 chip

Tạo mã PN bằng bộ ghi dịch có hồi tiếp tuyến tính (xem hình 1.9) Các bit được dịch qua các tầng khác nhau của thanh ghi dịch Đầu ra của tầng sau cùng cho ra các bit của mã PN Người ta đã chứng minh được chuỗi PN được tạo ra bằng các thanh ghi dịch này có đủ tính chất của mã trải phổ

D2 D1

Hình 1.9 Mô tả thanh ghi tạo mã PN

Giả sử trạng thái đầu là (1,0,1) thì kết quả sẽ cho như bảng 1.2

P = [1 0 1 1 1 0 0]

Độ dài của mã là L = 2N -1, với N là số tầng của thanh ghi dịch Một bộ

mã PN gồm 7 mã có thể được tạo ra bằng cách dịch P ta được:

CHƯƠNG II CÔNG NGHỆ CDMA

CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ CDMA

Trong kỹ thuật TDMA, mỗi người sử dụng được phân bổ một khe thời gian trong một tần số để truyền tin Nhưng do có nhiều người sử dụng cùng một tần số nên dải tần thông tin cũng phải tăng tương ứng Theo chuẩn GSM, dải tần cho một tần số mạng hiện nay là 200KHz Đồng thời TDMA cũng phải giải quyết vấn đề về quy hoạch cell và sử dụng lại tần số

Ở hệ thống CDMA, mỗi người sử dụng được cấp phát một mã giả ngẫu nhiên duy nhất Các mã này được phân phối đến các đầu cuối thuê bao và

trạm gốc Đồng thời, tất cả các người sử dụng đều dùng chung một giải phổ Với việc sử dụng mã giả ngẫu nhiên để điều chế, phổ thông tin được trải rộng

ra thành toàn bộ băng tần RF của hệ thống Do đặc tính của mã trải phổ nên các trạm gốc không cần thiết phải có tần số khác nhau, vì vậy sẽ giảm nhẹ được việc quy hoạch cell Mặt khác, nhờ sử dụng cùng một băng tần cho các trạm gốc nên ở CDMA có thể thực hiện chuyển giao mềm, đảm bảo không gián đoạn thông tin trong quá trình chuyển giao

2.2 Dung lượng hệ thống CDMA

Dung lượng và chất lượng của hệ thống có liên quan chặt chẽ với nhau

và bị giới hạn bởi công suất nhiễu hiện có ở băng tần Dung lượng là tổng số người sử dụng đồng thời mà hệ thống có thể cho phép, còn chất lượng là điều kiện thu của một đường truyền vô tuyến được phân định cho người sử dụng nào đó Chất lượng được thể hiện qua xác suất lỗi bit, hay tỉ lệ lỗi bit (BER) Dung lượng của một cell CDMA phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giải điều chế phía máy thu, độ chính xác của điều khiển công suất và công suất nhiễu thực sự do những người dùng trong cùng cell, hoặc các cell lân cận gây ảnh hưởng [4]

Trong thông tin số, ta thường quan tâm chủ yếu tỷ số Eb/No là năng lượng bit/mật độ công suất tạp âm Xác suất lỗi bit là hàm của Eb/No có liên quan đến tỷ số S/N (SNR) thông qua việc xác định năng lượng bit so với công suất tín hiệu được điều chế trung bình trong một chu kỳ bit:

Với S là công suất tín hiệu điều chế trung bình và T là thời gian của một bit Với tốc độ bit là R ta có thể thay T = 1/R sẽ được:

S N