Nghiên cứu công nghệ CDMA 20001X EVDO và khảo sát các dịch vụ trên nền CDMA 20001X EVDO

Nghiên cứu công nghệ CDMA 20001X EVDO và khảo sát các dịch vụ trên nền CDMA 20001X EVDO Nghiên cứu công nghệ CDMA 20001X EVDO và khảo sát các dịch vụ trên nền CDMA 20001X EVDO Nghiên cứu công nghệ CDMA 20001X EVDO và khảo sát các dịch vụ trên nền CDMA 20001X EVDO luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

Trường đại học bách khoa hà nội

DANH MôC C¸C Tõ VIÕT T¾T

EV-DV EVolution Data and Voice

LNA Low Noise Ampfiler

QoS Quality of Service

WCDMA Wideband CDMA

LờI NóI ĐầU

Thông tin di động ngày ngay đã trở thành một trong những nhu cầu thiết yếu của con người, nó đem lại nhiều thuận lợi đối với các hoạt động xã hội của con người Nhu cầu về thông tin ngày càng tăng cả về số lượng, chất lượng và các loại hình dịch vụ, điều này đã thúc đẩy các nhà khai thác viễn thông trên thế giới không ngừng nâng cấp chất lượng dịch vụ để đưa ra được các dịch vụ viễn thông có chất lượng tốt và ngày càng đa dạng hơn Sự ra đời của công nghệ số GSM đã tạo bước ngoặt lớn, đem tới cho con người những lợi ích không thể phủ nhận được về thời gian, chi phí, tính tiện dụng …vv Trên thế giới hiện nay công nghệ GSM chiếm khoảng 70%, khoảng 30% còn lại được chia sẻ bởi các công nghệ khác Tuy nhiên khi nhu cầu về thông tin của con người ngày càng tăng, ngày càng đòi hỏi cao hơn về tốc độ, chất lượng, cũng như tính đa dạng của các loại hình dịch vụ vv thì GSM đã bộc lộ những khó khăn nhất định, khó để đáp ứng được những đòi hỏi này và công nghệ CDMA là sự lựa chọn hàng đầu cho các nhà khai thác viễn thông hiện nay

Hiện nay trên thị trường viễn thông của Việt Nam đã có đại diện của công nghệ CDMA, đó là các nhà khai thác Sfone, EVN telecom và Hanoi Telecom Cả ba nhà khai thác nay đều đang khai thác mạng di động với công nghệ CDMA 2000 1x EV-DO có khả năng hỗ trợ dữ liệu tốc độ cao lên tới 2,4Mbps

Các nhà khai thác di động không chỉ dừng lại ở công nghệ hiện tại mà

đều có những lộ trình để phát triển đến công nghệ cao hơn tiến tới 3G Để tiến tới công nghệ 3G, các nhà khai thác phải dựa vào công nghệ hiện tại đang khai thác để xác định lộ trình thích hợp, tiết kiệm chi phí và hiệu quả nhất Từ

đó có thể thấy rằng việc lựa chọn công nghệ khi triển khai mạng mang ý nghĩa rất quan trọng không chỉ cho khai thác hiện tại mà còn cho nâng cấp trong tương lai Công ty Bưu Chính Viễn Thông Sài Gòn đã hợp tác với tập đoàn

viễn thông lớn nhất Hàn Quốc là SK telecom để triển khai mạng CDMA 2000

1 x với thương hiệu là Sfone Sfone quyết định lựa chọn công nghệ CDMA

2000 1 x nhằm tận dụng những ưu điểm mạnh của công nghệ này là dễ dàng tiến tới 3G và quyết tâm sẽ là một trong những đối trọng của công nghệ GSM tại thị trường viễn thông Viêt Nam đầy tiềm năng Chính vì vậy tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu công nghệ CDMA2000 1 x EV-DO và khảo sát các dịch vụ triển khai trên nền công nghệ CDMA2000 1x EV-DO ” Mục đích của đề tài nhằm nghiên cứu các vấn đề cơ bản của công nghệ CDMA 2000 1 x, quá trình triển khai mạng CDMA 2000 1 x EV-DO của Sfone đồng thời cũng khảo sát một số dịch vụ mang tính cạnh tranh dựa trên công nghệ CDMA

2000 1x EV_DO

Nội dung đề tài gồm:

Chương 1 : Nghiên cứu kỹ thuật trải phổ Chương 2 : Nghiên cứu về công nghệ CDMA2000 1x EV-DO Chương 3 : Khảo sát các dịch vụ triển khai trên nền công nghệ CDMA 20001X EV-DO

Chương 4 : Khảo sát quá trình nâng cấp mạng từ CDMA 2000 1x lên CDMA 2000 1x EV-DO của Sfone

CHƯƠNG 1: giới thiệu về kỹ THUật trảI phổ

1.1 Khái quát về kỹ thuật trải phổ tín hiệu

Như chúng ta đã biết thì mọi kỹ thuật điều chế và giải điều chế ngoài việc nhằm mục đích truyền được tín hiệu đi xa với những khoảng cách lớn còn phải thoả mãn yêu cầu có khả năng chống nhiễu càng lớn càng tốt và thông tin

được bảo mật trong suốt quá trình truyền từ phía phát sang phía thu Một trong những kỹ thuật điều chế và giải điều chế số thoả mãn được hầu hết các điều kiện trên và có hiệu quả cao là kỹ thuật trải phổ tín hiệu Lý thuyết về trải phổ

đã được xây dựng và áp dụng trong hệ thống thông tin quân sự của Mỹ trong suốt thời gian xảy ra thế chiến thứ II và cả thời gian sau đó Kỹ thuật trải phổ

được sử dụng như mục đích đã nêu ở trên là bảo mật thông tin và chống lại

ảnh hưởng của nhiễu cố ý, mặt khác nó có một đặc điểm lớn nữa là có thể hoạt

động tốt trong môi trường đa đường và nhiễu mạnh Những năm gần đây thì các hệ thống trải phổ đã được đưa ra thương mại hoá để khai thác trên một số nước trên thế giới như: Mỹ, Hồng Kông, Hàn Quốc v.v đến nay công nghệ này đã trở thành công nghệ thống trị tại Bắc Mỹ Điển hình là phiên bản CDMA đầu tiên gọi là IS-95A được QUALCOMM đưa ra và được Hiệp hội công nghệ viễn thông (TIA) phê chuẩn

Một hệ thống thông tin trải phổ có thể được định nghĩa như sau: Hệ thống thông tin trải phổ là một hệ thống thông tin dùng để truyền các tín hiệu nhờ trải phổ các tín hiệu số liệu thông tin bằng việc sử dụng mã trải phổ có độ rộng phổ lớn hơn gấp nhiều lần so với độ rộng phổ của tín hiệu số liệu thông tin Quá trình trải phổ tín hiệu người ta điều chế (nhân) tín hiệu thông tin tốc

độ R (bit/s) với mã trải phổ có tốc độ Rp (chip/s) trong đó Rp >> R trong trường hợp này mã trải phổ là độc lập so với tín hiệu số liệu thông tin Xung phát ở đầu ra sẽ rất hẹp do đó phổ tín hiệu sẽ rất lớn Tuy nhiên cần chú ý là

để phân biệt một bít thông tin dữ liệu với một bít của mã trải phổ thì người ta

gọi một bit thông tin của mã trải phổ là một chip Vì Rp >> R nên trong mã trải phổ một bít dữ liệu được trải bởi nhiều chip mã

Một hệ thống được định nghĩa là trải phổ nếu nó thoả mãn đầy đủ các yêu cầu sau:

1- Tín hiệu sau trải phổ chiếm một độ rộng băng tần truyền dẫn tín hiệu (hay nói chính xác hơn là phân lượng phổ) lớn gấp nhiều lần so với độ rộng băng tối thiểu cần thiết để truyền đi dữ liệu thông tin mong muốn

2- Việc trải phổ số liệu thông tin được thực hiện bởi tín hiệu trải phổ thường

được gọi là tín hiệu mã trải phổ, tín hiệu này là độc lập với tín hiệu số liệu thông tin

3- Tại đầu thu, việc nén phổ để khôi phục lại dữ liệu ban đầu được thực hiện bởi sự tương quan giữa tín hiệu trải phổ thu được với bản sao được đồng bộ của tín hiệu trải phổ đã được sử dụng ở phía phát

Thông thường người ta chia các hoạt động của khối thu và phát ra làm 2 bước Tại đầu phát, bước thứ nhất là trải phổ tín hiệu, ở bước này tín hiệu dữ liệu băng hẹp qua phép tính trải phổ sẽ làm cho phổ của tín hiệu được trải ra trên một băng tần rất rộng Bước thứ hai là thực hiện điều chế dữ liệu để truyền đi Tại đầu thu, bước thứ nhất là thực hiện nén phổ, tín hiệu băng rộng

được biến đổi để trở về dạng tín hiệu băng hẹp ban đầu Bước thứ hai tiếp theo

là thực hiện giải điều chế tín hiệu băng hẹp bằng các phương pháp giải điều chế thông thường

Nguyên lý tổng quát của một hệ thống thông tin trải phổ có nền tảng là công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã CDMA (Code Division Multiple Access) theo mô hình sau:

Phía phát Phía thu

Hình 1.1: Sơ đồ mô hình hệ thống thông tin trải phổ

Tại đầu phát: Tín hiệu thông tin số liệu băng hẹp cần truyền đi được tạo

ra từ các hệ thống băng hẹp là quá trình điều chế sơ cấp, sau đó tín hiệu này

• Thiết kế các hệ thống thông tin có tính chống nhiễu cao, nhiễu bị nén với hệ số bằng hệ số trải phổ tín hiệu

• Các ứng dụng trong định vị và đo tốc độ chính xác tỷ lệ với độ rộng tín hiệu trải phổ

• Hệ thống thông tin có tính ẩn cao đối với các bộ thu tín hiệu trái phép, tỷ lệ với hệ số trải phổ

• Hệ thống thông tin đa truy nhập với số người sử dụng lớn cùng chung một băng tần phổ tín hiệu, trong cùng một vùng sử dụng, số người truy nhập song song tỷ lệ với tham số trải phổ

Tín hiệu dữ

liệu băng hẹp

Kênh thông tin băng rộng

1.2 Các ưu điểm của hệ thống thông tin trải phổ

1.2.1 Ưu điểm triệt nhiễu

Đây là một ưu điểm lớn nhất của kỹ thuật trải phổ Ta sẽ phân tích kỹ

ưu điểm này

Xét mô hình trải phổ triệt nhiễu sau:

Hình1.2: Mô hình trải phổ triệt nhiễu

Tạp âm trắng Gauss có phổ năng lượng phân bố đều vô hạn trên mọi tần

số, song chỉ có các thành phần tạp âm trong không gian có tín hiệu mới gây ra các ảnh hưởng có hại Nói cách khác chỉ có thành phần tạp âm trong bề rộng phổ của tín hiệu mới gây ra các ảnh hưởng làm giảm đặc tính của hệ thống

Đối với tạp âm trắng Gauss có năng lượng vô hạn, tức là mật độ phổ công suất của tạp âm trắng là không thay đổi khi ta thực hiện trải phổ, do đó đối với tạp

âm trắng thì trải phổ không cho phép cải thiện đặc tính của hệ thống Nhưng

đối với tạp âm có công suất cố định phía gây nhiễu không biết tọa độ phổ của tín hiệu có ích thì việc trải phổ sẽ cho phép cải thiện đặc tính của hệ thống

Bộ lọc

Hình vẽ 1.2 trình bày về mô hình trải phổ triệt nhiễu tại bộ giải điều chế, tín hiệu thông tin s(t) với tốc độ R (bit/s) được nhân với mã trải phổ C(t) có tốc độ ký hiệu mã - thường được gọi là tốc độ chip của mã là Rp (chip/s) Giả

sử rằng tốc độ băng truyền của s(t) và C(t) là R (herz) và Rp (herz) Việc nhân theo thời gian chuyển sang tích chập trong miền tần số như sau:

s(t).C(t) ↔ S(ω)*C(ω) Bởi vậy nếu tín hiệu dữ liệu là băng hẹp so với mã trải phổ thì tín hiệu kết quả của tích s(t).C(t) sẽ có độ rộng băng xấp xỉ độ rộng băng của mã trải phổ

Tại bộ giải điều chế, tín hiệu thu được nhân với bản sao đã được đồng

bộ của mã trải phổ (mã nội tại) Giả sử việc nhân đó là lý tưởng có nghĩa là tín hiệu truyền đi không bị nhiễu, kết quả là tín hiệu thu được nén xuống, bộ lọc giải thông R được sử dụng để tách nhiễu bất cứ các thành phần tần số cao nào Nếu bất cứ một tín hiệu không mong muốn nào có mặt tại máy thu, việc nhân với mã trải phổ C(t) sẽ trải rộng phổ của tín hiệu không mong muốn này với phương thức tương tự với việc nhân với mã trải phổ ở phía phát để trải phổ tín hiệu nguyên thuỷ Như vậy tại đầu thu tín hiệu thu được nén xuống, sau đó

được lọc để tách lấy tín hiệu nguyên thuỷ, trong khi ấy các thành phần tín hiệu không mong muốn khác lại bị trải mỏng ra, như vậy mật độ phổ công suất của tín hiệu sau khi nén được tăng lên, còn các thành phần không mong muốn lại

bị giảm đi, điều đó làm cho tỷ số tín hiệu/tạp âm ở đầu ra của máy thu được cải thiện Xét ảnh hưởng của nhiễu vào các toạ độ tín hiệu trong độ rộng băng thông tin Hoạt động đầu tiên tại máy thu là nhân với tín hiệu trải phổ, do đó nhiễu bị trải ra trên toàn bộ độ rộng băng trải phổ Bản chất khả năng triệt nhiễu của hệ thống trải phổ có thể tóm tắt như sau:

1- Tại phía phát:

Việc nhân tín hiệu với mã trải phổ làm cho tín hiệu được trải phổ trên toàn bộ độ rộng băng trải phổ

2- Tại phía thu:

Tín hiệu thu được nhân với mã trải phổ đã được đồng bộ, sau đó nhờ việc lọc, tín hiệu ban đầu được tách trở lại

3- Kết quả:

Như vậy tín hiệu mong muốn được phục hồi sau lần trải phổ thứ hai (thực chất là quá trình nén phổ), trong khi ấy thì nhiễu chỉ được nhân với mã trải phổ có một lần, nên phổ của nó bị trải rộng trên toàn bộ độ rộng băng trải phổ, do đó mật độ phổ công suất của nó bị giảm đi rất nhiều lần Điều đó có nghĩa là nhiễu băng hẹp đã được loại trừ (vì cường độ của nhiễu bị trải rộng trên toàn bộ băng tần nên nó rất yếu so với tín hiệu)

1.2.2 Giảm mật độ phổ năng lượng

Do trong hệ thống thông tin trải phổ, phổ của tín hiệu được trải rộng ra trên toàn bộ băng tần trải phổ theo các tọa độ khác nhau, nên công suất trung bình của tín hiệu được trải đều và mỏng trên toàn bộ miền trải phổ Do đó không những chỉ hạn chế được ảnh hưởng của nhiễu mà sự tồn tại của tín hiệu cũng khó mà phát hiện được Tại đầu thu tín hiệu chỉ được nén phổ trở lại đối với máy thu có bản sao đã được đồng bộ với mã trải phổ phía phát, còn đối với bất kỳ một máy thu nào không có bản sao được đồng bộ của mã trải phổ thì tín hiệu trải phổ đối với máy thu đó dường như là bị chìm trong nhiễu và không thể thu được tín hiệu mong muốn Điều này đảm bảo được tính bí mật của thông tin và không bị thâm nhập trái phép

1.2.3 Truy nhập đa đường (đa truy nhập)

Các phương pháp trải phổ có thể được sử dụng như một kỹ thuật truy nhập đa đường, để chia sẻ thông tin giữa nhiều người sử dụng chung trong một kiểu phân bố CDMA là phương thức đa truy nhập phân chia theo mã nhờ ứng dụng kỹ thuật trải phổ băng rộng Trong CDMA mỗi thuê bao di động được gán một mã riêng biệt duy nhất để phân biệt với người sử dụng khác nhưng

được phát đi trên cùng một tần số và thời gian Một trong những kỹ thuật đa truy nhập này là có khả năng cung cấp thông tin một cách bí mật giữa những người sử dụng có các mã khác nhau Những người sử dụng trái phép (người không có mã trải phổ) không dễ dàng thâm nhập vào hệ thống để sử dụng thông tin của người khác

1.3 Các kỹ thuật trải phổ tín hiệu

Nếu có một tín hiệu với độ rộng băng tần là W, thời gian tồn tại T thì sẽ

có số các phân lượng phổ là 2WT (một phân lượng phổ là một ô vuông có các chiều dài là một đơn vị thời gian và một đơn vị bề rộng phổ)

Để trải rộng phổ tín hiệu này có hai cách:

+ Tăng giá trị W bằng trải phổ trong miền tần số (trải phố dãy trực tiếp

và trải phổ nhảy tần)

+ Tăng giá trị T bằng trải phổ trong miền thời gian (trải phổ nhảy thời gian)

Có 3 hệ thống trải phổ cơ bản sau đây:

1 Trải phổ dãy trực tiếp (DS:Direct Sequence): Quá trình trải phổ đạt

được bằng cách nhân nguồn tín hiệu vào với tín hiệu mã giả ngẫu nhiên (một cách trực tiếp) Tín hiệu trải phổ đưa ra sẽ có độ rộng phổ xấp xỉ độ rộng phổ của mã giả ngẫu nhiên

2 Trải phổ nhảy tần (FH: Frequency Hopping): Quá trình trải phổ đạt

được bằng cách nhảy tần số sóng mang (sóng mang ở đây mang tín hiệu tin

bởi các mẫu nhảy tần có dạng giả ngẫu nhiên bắt nguồn từ sự điều khiển của các từ mã trải phổ PN Do vậy tín hiệu trải phổ nhảy tần đưa ra cũng chiếm độ rộng gấp nhiều lần độ rộng phổ của tín hiệu vào (chứa trong sóng mang đã

điều chế)

3 Trải phổ nhảy thời gian (TH: Time Hopping): Bản tin nguồn có tốc

được sử dụng trong các kỹ thuật điều chế thông thường Trong khoảng thời gian này khối các bít số liệu được nén vào các cụm (Burst) và được phát ngắt quãng trong một hay nhiều khe thời gian, trong một khung (chứa một số lượng lớn các khe thời gian) Khe thời gian trong khung phát cụm số liệu được xác

định bởi mẫu nhảy thời gian có dạng giả ngẫu nhiên

Ngoài ra còn các các phương pháp lai kết hợp các phương pháp trên như: DS/FH, FH/TH DS/FH/TH Tuy nhiên các kỹ thuật này được xem như

sự mở rộng đơn giản của hai kỹ thuật nên sẽ không được xem xét một cách chi tiết Tóm lại chúng ta chỉ đề cập tới 2 kỹ thuật trải phổ cơ bản là: Trải phổ dãy trực tiếp (DS) và nhảy tần (FH)

1.3.1 Kỹ thuật trải phổ dãy trực tiếp DS-SS

(Direct Sequence Spread Spectrum)

Kỹ thuật trải phổ dãy trực tiếp sử dụng mã trực tiếp băng rộng để điều chế tín hiệu sóng mang đã được điều chế bởi dữ liệu gốc Dãy mã được sử dụng có tốc độ cao hơn nhiều (tốc độ chip) so với tốc độ bit thông tin, mỗi bit thông tin của tín hiệu số được truyền đi như một chuỗi ngẫu nhiên của chip Các hệ thống trực tiếp dãy trực tiếp còn gọi là hệ thống giả tạp âm Trong thời gian gần đây các hệ thống DS-SS đã được ứng dụng trong các hệ thống thông tin thương mại

Trong các hệ thống DS-SS có thể sử dụng điều biên (AM), điều tần (FM), điều pha (PM) để điều chế tín hiệu DS-SS băng gốc trên sóng mang cao

tần RF Phương thức thông thường được sử dụng là dùng khoá dịch pha PSK (Phase Shift Keying) Ta đi xét phương pháp trải phổ dãy trực tiếp dùng khoá dịch pha hai mức BPSK (Binary Phase Shift Keying)

1.3.1.1 Trải phổ dãy trực tiếp kiểu BPSK

BPSK là loại điều chế đơn giản nhất của trải phổ dãy trực tiếp Trong kỹ thuật trải phổ dãy trực tiếp BPSK người ta sử dụng điều chế dịch pha nhị phân như phương pháp điều chế trải phổ, điều đó có nghĩa là lần điều chế thứ nhất,

điều chế dữ liệu theo phương pháp điều chế số thông thường, lần điều chế thứ hai, người ta sử dụng mã trải phổ để điều chế tín hiệu sóng mang đã được điều chế bởi tín hiệu (điều chế lần thứ nhất) theo kiểu BPSK

Trước tiên ta đi xét tín hiệu sóng mang s(t):

s(t) = A.cosω0t (1-1) Trong đó:

+ A: biên độ đỉnh của sóng mang

+ θd(t): pha của sóng mang

d(t)

liệu trước đó và phụ thuộc vào đặc điểm của việc điều chế

Trải phổ dãy trực tiếp sử dụng kỹ thuật BPSK bằng mã trải phổ C(t) có dạng xung tín hiệu NRZ(Non Return Zezo) và chỉ có các giá trị mức bằng + 1

và có tốc độ dòng gấp N lần tốc độ dòng dữ liệu d(t) Việc điều chế trải phổ

được thực hiện bằng phép nhân đơn giản giữa sóng mang đã được điều chế

Tín hiệu phát đi có dạng:

St(t) = 2.P cos[ω0t + θC(t) + θd(t)] với 0 ≤ t ≤ T (1-4) Như vậy bây giờ pha của tín hiệu sóng mang phát đi phụ thuộc vào 2 thành phần:

Trên cơ sở của phương trình (1-3) ta xây dựng được sơ đồ bộ điều chế như sau:

Dữ liệu nhị

phân d(t) Sd(t) St(t)

Hình 1.3: Sơ đồ điều chế trải phổ trực tiếp

Bộ điều chế pha Bộ điều chế mã BPSK

Do tính chất của dãy mã giả ngẫu nhiên trải phổ C(t) có dạng xung NRZ có các giá trị là +1 nên từ phương trình (1-3) ta có:

St(t) = 2.P C(t).cos[ω0t + θd(t)] 5)

(1-Như vậy trải phổ sử dụng kỹ thuật điều chế BPSK được thực hiện một cách đơn giản bằng cách nhân tín hiệu sóng mang đã được điều chế bởi dữ liệu với mã trải phổ C(t), bộ điều chế mã BPSK ở hình trên được thay thế bằng

Dữ liệu nhị

phân d(t) Sd(t) St(t)

Sóng mang 2.P cos(ω0t) Mã trải phổ C(t)

Khi này thì tín hiệu phát đi có thể được viết lại là:

St(t) = C(t).Sd(t) (1-6) Mặt khác do tính chất của tín hiệu C(t) là các tín hiệu xung NRZ nên

St(t).C (t) = C2(t).Sd(t) = Sd(t)

(1-7) Tại đầu thu thì bộ thu sẽ thu được tín hiệu sau một khoảng thời gian trễ

Td là:

Bộ điều chế pha

Hình 1.4: Sơ đồ điều chế trải phổ trực tiếp đơn giản

2.P C(t-Td).cos[ω 0.t + θd(t-Td) + ϕ] + Nhiễu

Ta xây dựng được sơ đồ bộ giải điều chế như sau:

Dữ liệu mong muốn

C(t - Td)

Hình 1.5: Sơ đồ giải điều chế trải phổ dạng đơn giản

Do việc điều chế tín hiệu ở phía phát được thực hiện qua 2 lần điều chế Nên tại đầu thu quá trình giải điều chế cũng phải thực hiện theo 2 quá trình ngược lại với phía phát:

• Quá trình 1: Thực hiện nhân tín hiệu điều chế thu được với mã trải phổ có sẵn ở đầu thu (quá trình này thực chất là quá trình nén phổ tín hiệu) Sau quá trình này thì tín hiệu thu được sẽ có dạng sau:

SR(t) = 2P C(t - T’d).C(t - Td) cos [ω0(t - Td) + θd(t - Td) + ϕ] 8)

(1-Trong đó:

Nếu bỏ qua thành phần pha ngẫu nhiên ϕ thì tín hiệu thu được sau bộ nén phổ là:

Lọc thông dải điều chế Bộ giải

pha

S*R(t) = 2P cos[ω0(t-Td) + θd(t-Td)] 9)

(1-Ta thấy S*R(t) chính là Sd(t) bị trễ đi một khoảng thời gian là Td

lại tín hiệu ban đầu

Trong trường hợp ta đang xét thì lần điều chế thứ nhất đối với dữ liệu thông tin là quá trình điều chế pha số thông thường, còn điều chế trải phổ lần thứ 2 là điều chế BPSK

Sau đây ta xét quá trình điều chế mà cả hai quá trình điều chế đều sử dụng phương pháp điều chế BPSK (Phương pháp này còn được gọi là phương pháp điều chế BPSK cải tiến)

Sd(t) = 2P cos[ω0t + d(t).π/2] với 0≤ t ≤ Tb 10)

Do điều chế BPSK nên độ dịch pha là π Dữ liệu d(t) mang giá trị +1 Trong ký hiệu BPSK một ký hiệu điều chế được thay bởi một bit Do vậy:

Sd(t) = 2P cosω0t với 0 ≤ t ≤ Tb 11)

(1-Lúc này tín hiệu này được đưa qua điều chế lần thứ 2 dạng BPSK, và nó

sẽ có dạng sau:

S(t) = 2P C(t).d(t).cosω0t với 0 ≤ t ≤ Tb 12)

(1-Do vậy quá trình điều chế 2 lần được thay thế bằng quá trình điều chế duy nhất thông qua việc nhân mã trải phổ C(t) với dãy dữ liệu d(t)

1.3.1.2 Trải phổ dãy trực tiếp kiểu QPSK

Ngoài phương pháp điều chế tín hiệu dịch pha nhị phân (BPSK) còn có nhiều phương pháp điều chế dịch pha khác Với phương pháp dịch pha nhị

trị của dữ liệu Do vậy nếu cả 2 quá trình điều chế (dữ liệu và trải phổ) đều áp dụng phương pháp này thì người ta có thể thay bằng một bước điều chế dịch pha nhị phân cho tích của dữ liệu và mã trải phổ Còn đối với phương pháp

điều chế pha 4 mức (QPSK) thì góc pha của sóng mang bị dịch đi nằm tại một trong 4 giá trị là 0, +900 và 1800

Điều chế pha 4 mức QPSK thực hiện tổ hợp 2 bit của tín hiệu thành một

ký hiệu điều chế và quyết định một trạng thái pha sóng mang Do vậy cùng với một độ rộng băng tần truyền dẫn, sử dụng phương pháp điều chế QPSK sẽ

có tốc độ bit tăng gấp đôi so với phương pháp điều chế BPSK

Quy luật về trạng thái pha của phương pháp điều chế QPSK như sau:

Trong trường hợp tổng quát khi bước điều chế dữ liệu ban đầu là phép

điều chế dịch pha, tín hiệu đầu vào bộ điều chế trải phổ dãy trực tiếp kiểu QPSK là:

S (t) = 2P cos[ω0t + θd(t)] với 0 ≤ t ≤ Tb 13)

(1-Phép điều chế trải phổ QPSK thực hiện dịch pha của sóng mang đã

được điều chế bởi dữ liệu dưới tác dụng của mã trải phổ giả ngẫu nhiên theo quy luật điều chế theo bảng như trên Việc điều chế này được thực hiện như hình vẽ sau:

I(t)

S(t)

Q(t)

Hình1.6: Trải phổ dãy trực tiếp điều chế pha 4 mức

này có công thức như sau:

Tín hiệu thứ nhất:

I (t) = 2P cos[ω0t + θd(t)] 14)

(1-Tín hiệu thứ hai:

Bộ điều chế pha cầu phương Bộ tạo lai

Q (t) = 2P sin[ω0t + θd(t)] 15)

(1-Đồng thời tín hiệu giả ngẫu nhiên C(t) cũng được tách thành hai tín hiệu

C1(t) và tín hiệu C2(t) với tốc độ bit bằng một nửa tốc độ bít của dòng nhị

chẵn trong dòng bit của tín hiệu C(t) và ngược lại thì dòng bit của tín hiệu

Như vậy hai tín hiệu I(t) và Q(t) bây giờ bị trải phổ dịch pha nhị phân bởi hai mã trải phổ có tốc độ bằng nửa tốc độ mã ban đầu Kết quả tín hiệu trải phổ

đầu ra thu được bằng cách cộng hai tín hiệu trải phổ này với nhau và có dạng sau:

x(t) = C1(t).I(t)+C2(t).Q(t)

= S C1(t).cos[ω0t+θd(t)]+ S C2(t).cos[ω0t+θd(t)] 16)

(1-Như vậy với bước điều chế trải phổ sử dụng phép điều chế pha 4 mức, tín hiệu sóng mang bị điều pha bởi dữ liệu, lại một lần nữa bị điều chế pha QPSK Bước điều chế sóng mang bởi dữ liệu có thể là điều chế pha nhị phân hay điều chế pha 4 mức giống như bước điều chế trải phổ Khi đó đầu thu khôi phục lại dữ liệu gốc theo chiều ngược lại và phải tuân theo đúng phép giải điều chế BPSK hay QPSK Với phương thức điều chế pha 4 mức thì ta có thể gửi nhiều dữ liệu hơn vào sóng mang và do đó tiết kiệm được đường truyền dẫn so với phương thức điều chế pha nhị phân

1.3.2 Kỹ thuật trải phổ nhảy tần FH-SS

Kỹ thuật trải phổ nhảy tần là kỹ thuật trong đó có sử dụng một bộ phát mã PN để điều khiển bộ tổng hợp tần số Hệ thống FH được coi như là việc

điều chế gián tiếp vào mã trải phổ Hệ thống FH sẽ tạo ra hiệu quả của việc trải phổ bằng cách nhảy tần giả ngẫu nhiên giữa các tần số vô tuyến f1, f2, f3 , , fn với n có thể rất lớn

Trong hệ thống FH nếu tốc độ nhảy tần lớn hơn tốc độ của bit thông tin thì được gọi là hệ thống nhảy tần nhanh FFH (Fast Frequency Hopping)

Nếu tốc độ nhảy tần nhỏ hơn tốc độ của bit thông tin thì được gọi là hệ thống nhảy tần chậm SFH (Slow Frequency Hopping)

Các hệ thống sử dụng kỹ thuật trải phổ nhảy tần đã được dùng từ rất lâu trong các hệ thống thông tin quân sự

Chúng ta thấy rằng, đối với một hệ thống trải phổ dãy trực tiếp sử dụng mã trải phổ để trải phổ trực tiếp sóng mang đã được điều chế bởi dữ liệu Phổ

băng tần trải phổ Tuy nhiên các hệ thống trải phổ dãy trực tiếp thường gặp phải một số nhược điểm sau:

+ Việc đồng bộ mã trải phổ giữa đầu phát và đầu thu là rất khó khăn + Độ rộng băng của tín hiệu trải phổ bị hạn chế trong khoảng vài trăm MHz do sự khó khăn trong quá trình đồng bộ

Trái lại hệ thống trải phổ nhảy tần có thể khắc phục được những nhược

điểm trên, hệ thống trải phổ nhảy tần được sử dụng trong thông tin quân sự của Mỹ từ những năm 50 So với hệ thống trải phổ dãy trực tiếp thì nó có những ưu điểm sau:

+ Mã trải phổ không trực tiếp tham gia vào trong quá trình trải phổ tín

hiệu sóng mang đã được điều chế mà nó chỉ được sử dụng để điều khiển bộ tổng hợp tần số để tạo ra các giá trị tần số nhảy tần cho sóng mang

+ Tại các thời điểm có sự nhảy tần số thì bộ tạo mã trải phổ sẽ đưa ra một đoạn có chứa K bit của mã để điều khiển bộ tổng hợp tần số làm cho bộ

tổng hợp tần số này sẽ nhảy sang hoạt động ở một tần số tương ứng với mã K

+ Có các giá trị tần số này được xuất hiện một cách ngẫu nhiên tại đầu

+ Phổ của tín hiệu nhảy tần có bề rộng giống như sóng mang đã được

điều chế bởi dữ liệu, nó chỉ khác là băng tần của phổ tần này nhận những giá trị trung tâm khác nhau, phụ thuộc vào giá trị tần số được bộ tổng hợp tần số tạo ra trong mỗi lần nhảy tần

Tuy nhiên nếu xét trên toàn bộ cả quá trình điều chế sóng mang đã

được điều chế bởi dữ liệu, thì phổ tần của tín hiệu nhảy tần sẽ lần lượt chiếm toàn bộ miền giá trị của băng tần trải phổ Đối với các hệ thống trải phổ nhảy tần thì độ rộng phổ của băng tần trải phổ có thể đạt được giá trị rất lớn cỡ vài GHz

Bộ

điều chế MFSK

Kênh truyền dẫn

Bộ tạo mã

trải phổ

Mã trải phổ

được

đồng bộ

Bộ giải

điều chế MFSK

Bộ điều chế nhảy tần

Bộ giải

điều chế nhảy tần

Hình 1.7: Sơ đồ mô hình hệ thống trải phổ nhảy tần

Nguyên lý hoạt động của hệ thống như sau:

Tại đầu phát: Dữ liệu d(t) được điều chế với sóng mang nhờ bộ điều chế khoá dịch tần MFSK, và đầu ra là sóng mang đã được điều chế bởi dữ liệu Bộ nhịp mã sẽ điều khiển bộ tạo mã trải phổ các giá trị tần số khác nhau và độc lập ứng với các chip mã Các từ tần số này lại điều khiển bộ điều chế nhảy tần làm cho sóng mang đã được điều chế ở đầu vào nhảy sang hoạt động ở một tần số mới tương ứng với giá trị của từ tần số điều khiển

Tại đầu thu: Tín hiệu thu được sẽ được đưa vào bộ giải điều chế nhảy tần dưới sự điều khiển của bộ tạo mã trải phổ tại phía thu để tái tạo lại được tín hiệu sóng mang đã được điều chế, sau đó tín hiệu sóng mang được tái tạo lại

được đưa vào bộ giải điều chế MFSK để tái tạo lại dữ liệu ban đầu

1.3.2.1 Điều chế nhảy tần (FH)

Với bộ giải điều chế không liên kết, để đảm bảo tính trực giao thì khoảng cách về tần số giữa các tone MFSK phải bằng bội số nguyên lần của tốc độ chip (Rp) Điều này đảm bảo cho một mẫu phát đi không ảnh hưởng xuyên âm tới các bộ tách khác Dải băng tần tín hiệu nhảy tần được chia đều

Nt = Wss/Rp

Mỗi nhóm này sẽ có độ rộng băng tần là Wd = Wss/Nb Theo cách sắp

mang khác nhau Trong khi đó, mỗi tone nhảy tần là cố định và nằm trong khoảng M tần số xác định tương đối

Hình vẽ trên mô tả phổ tín hiệu trải phổ nhảy tần chậm theo thời gian Trong phép nhảy tần này ta cũng dùng chuỗi giả ngẫu nhiên như đã dùng trong ví dụ nhảy tần nhanh trên Khác với trường hợp nhảy tần nhanh, trong hệ thống nhảy tần chậm thì tốc độ chuỗi tín hiệu trải phổ thấp hơn so với tốc độ dòng dữ liệu và khi đó tốc độ chip bằng tốc độ dòng dữ liệu

nhỏ tương ứng với 4 tone, tone được đánh dấu là tone được phát đi

+ Tín hiệu SFH/MFSK gồm 8 tần số nhảy tần khác nhau Tại mỗi thời

điểm, từ tần số 3 bit sẽ điều khiển bộ tổng hợp nhảy tần sang hoạt động ở 1

1.3.2.2 Hệ thống giải điều chế nhảy tần

Quá trình thực hiện giải điều chế tín hiệu trải phổ nhảy tần được thực hiện ngược lại so với quá trình trải phổ và cũng được thực hiện qua 2 bước Bước thứ nhất là thực hiện nén phổ tín hiệu nhảy tần để thu lại được tín hiệu

điều chế tần số MFSK Bước thứ hai là khôi phục lại dữ liệu từ tín hiệu MFSK bằng bộ giải điều chế MFSK thông thường

a Nén phổ tín hiệu nhảy tần

Giả sử tại đầu thu đã tạo lại được tín hiệu trải phổ giả nhiễu đồng bộ với bên phát Khi đó tín hiệu đầu ra bộ tổng hợp tần số tại bên thu cũng nhảy giống hệt như bên phát Tín hiệu nhảy tần thu được sẽ trộn với tín hiệu tổng hợp tại chỗ này và khi qua bộ lọc băng tần bằng độ rộng băng tần tín hiệu

Hình 1.9: Đồ thị trải phổ theo thời gian tín hiệu nhảy tần chậm

MFSK ta sẽ thu lại được tín hiệu chứa dữ liệu MFSK Như vậy điều hết sức quan trọng đảm bảo sự thành công của bước nén phổ này là bên thu cần tạo

được mã giả ngẫu nhiên đồng bộ hoàn toàn với bên phát

b Giải điều chế tín hiệu MFSK

Tín hiệu sau khi nén phổ là tín hiệu dịch tần M mức (MFSK) chứa dữ liệu Để thực hiện giải điều chế tín hiệu này người ta hay sử dụng M bộ lọc thông dải và M bộ tách sóng đường bao Đầu ra của bộ lọc thứ i và bộ tách thứ

i sẽ khác 0 khi tín hiệu dữ liệu được điều chế ở mức i Còn lại M-1 đầu ra còn lại sẽ có giá trị bằng 0 Tuy nhiên trong thực tế, do ảnh hưởng của nhiễu đầu

ra thứ i không có giá trị cực đại tối đa và M-1 đầu ra còn lại cũng không bằng

0 nên cần sử dụng bộ so sánh để chọn giá trị lớn nhất trong M đầu ra này Dữ liệu M mức đầu ra được đưa tới bộ giải điều chế để tái tạo lại tín hiệu dữ liệu nhị phân ban đầu

Hình1.10: Giải điều chế tín hiệu MFSK

1.4 Dãy tạp âm giả ngẫu nhiên (PN)

Trong các hệ thống CDMA thì bộ tạo mã giả tạp âm là một thành phần quan trọng nhất có vai trò quyết định đến việc nhận dạng những người sử

và giải mã

dụng khác nhau trong một hệ thống Dãy mã giả tạp âm PN (Pseudorandom Noise) được sử dụng nhằm các mục đích sau:

+ Trải phổ băng rộng tín hiệu sóng mang đã được điều chế bởi dữ liệu tới một độ rộng băng tần truyền dẫn lớn gấp nhiều lần

+ Dùng để phân biệt giữa những người sử dụng khác nhau trong cùng một băng tần truyền dẫn trong một hệ thống

Tuy nhiên đối với người phát và người thu thì dãy PN không phải là một dãy ngẫu nhiên, mà nó chỉ được xem là ngẫu nhiên đối với những người còn lại đang cùng sử dụng trong hệ thống

+ Tính cân đối: Tính cân đối của dãy PN được thể hiện ở chỗ, mỗi chu

kỳ của dãy, thì số con số 1 và 0 khác nhau nhiều nhất là 1, hay nói cách khác

số con số nhị phân 1 và 0 chênh nhau nhiều nhất là 1 đơn vị

+ Tính chạy: Mỗi bước chạy là một dãy các bít liên tiếp nhau có cùng

một mức logic 1 hoặc 0, độ dài của một bước chạy là số bit trong bước chạy

đó Trường hợp một bit 1 hay 0 được xen giữa các bit 0 hay 1 cũng được coi là một bước chạy

+ Tính tương quan: Từ một dãy mã giả tạp âm được tạo ra, ta có thể có

một dãy khác được suy ra từ dãy này bằng cách dịch đi lần lượt từng vị trí bit, bit già nhất được dịch về phía bit trẻ tiếp theo, và bit trẻ nhất được dịch về phía bit già nhất

Dãy PN được tạo ra bằng sự liên kết đầu ra của các thanh ghi dịch hồi tiếp Một thanh ghi dịch hồi tiếp bao gồm bộ nhớ hai trạng thái liên tiếp hoặc trạng thái lưu giữ và logic phản hồi Dãy nhị phân được dịch thông qua thanh ghi dịch trong các đáp ứng xung đồng hồ

Sau đây ta sẽ xét một bộ ghi dịch hồi tiếp tuyến tính bao gồm có 4 phần

tử có 4 trạng thái khác nhau

Bộ ghi dịch bao gồm có 4 phần tử nhớ và dịch là X1, X2, X3, X4, bộ cộng module - 2 và một đường hồi tiếp được dẫn từ bộ cộng trở về đầu thanh ghi dịch Hoạt động của thanh ghi dịch được điều khiển bởi một bộ xung nhịp

đồng hồ Dưới tác động của các xung nhịp thì trạng thái của mỗi phần tử nhớ

được dịch sang phần tử bên phải sát đó X1 được dịch sang X2, X2 được dịch sang X3, X3 được dịch sang X4, đồng thời cũng mỗi khi có xung nhịp đồng

hồ thì trạng thái của hai phần tử X3 và X4 được cộng module 2 và theo đường hồi tiếp quay trở về X1

Xung đồng hồ

Hình 1.11: Thanh ghi dịch phản hồi tuyến tính 4 trạng thái

Tuy nhiên với một bộ ghi dịch kiểu này ta cần chú ý những đặc điểm sau:

• Dãy 0000 không thể sử dụng được là trạng thái của thanh ghi dịch bởi vì

nó không thể nhảy sang một trạng thái khác được

thanh ghi dịch) trạng thái thì thanh ghi dịch lại trở về trạng thái như lúc ban đầu

CHƯƠNG 2 giới thiệu công nghệ CDMA 2000 1X

2.1 Giới thiệu chung

Lý thuyết về CDMA đã được xây dựng từ những năm 1950 và được áp dụng trong thông tin quân sự từ những năm 1960 Cùng với sự phát triển của công nghệ bán dẫn và lý thuyết thông tin trong những năm 1980, CDMA đã được thương mại hoá từ phương pháp GPS và Ommi-TRACS, phương pháp này cũng đã được đề xuất trong hệ thống tổ ong của Qualcomm - Mỹ vào năm

1990

Kỹ thuật mà CDMA sử dụng là kỹ thuật trải phổ đã được trình bày ở phần trước, nhờ tính ưu việt của nó nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi Những người sử dụng nói trên

được phân biệt lẫn nhau nhờ dùng một mã đặc trưng không trùng với bất kì ai Kênh vô tuyến được dùng lại ở mỗi cell trong toàn mạng, và những kênh này cũng được phân biệt nhau nhờ mã trải phổ giả ngẫu nhiên Một kênh CDMA

có bề rộng phổ là 1,23 MHz với hai dải biên phòng vệ 0,27 MHz, tổng cộng 1,77 MHz CDMA dùng mã trải phổ có tốc độ cắt (chip rate) 1,2288 MHz Dòng dữ liệu gốc được mã hoá và điều chế ở tốc độ cắt Tốc độ này chính là tốc độ mã đầu ra (mã trải phổ giả ngẫu nhiên, PN Pseudonoise: giả tạp âm) của máy phát PN Một cắt là phần dữ liệu mã hóa qua cổng XOR

Để nén phổ trở lại dữ liệu gốc thì máy thu phải dùng mã trải phổ PN chính xác như khi tín hiệu được xử lý ở máy phát Nếu mã PN ở máy thu khác hoặc không đồng bộ với mã PN tương ứng ở máy phát thì tin tức không thể thu nhận được

Trong CDMA sự trải phổ tín hiệu đã phân bố năng lượng tín hiệu vào một dải tần rất rộng hơn phổ của tín hiệu gốc ở phía thu, phổ của tín hiệu lại được nén trở lại về phổ của tín hiệu gốc

2.2 Phương pháp truy cập kênh

Trong thông tin di động các thiết bị đầu cuối di động MS truy cập tới các trạm thu phát gốc thông qua giao diện vô tuyến Việc phân chia các kênh liên lạc cho mỗi MS được gọi là kỹ thuật đa truy cập Dưới đây giới thiệu tổng quát về 3 phương pháp đa truy cập là: FDMA, TDMA, và CDMA

*FDMA: Frequency Division Multiple Access

Đa truy cập phân chia theo tần số

Phổ tần số quy định cho liên lạc được chia 2N dải tần số kế tiếp, cách nhau một dải tần phòng vệ Mỗi dải tần số được gán cho một kênh liên lạc, trong đó N dải kế tiếp dành cho liên lạc hướng lên, sau một dải tần phân cách

là N dải kế tiếp dành cho liên lạc hướng xuống.Trong phương pháp này mỗi

MS được cấp phát một đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến Nhiễu giao thoa do tần số các kênh lân cận nhau là rất đáng kể Hệ thống sử dụng phương pháp truy cập FDMA điển hình là AMPS (Advanced Mobile Phone System)

Đa truy cập phân chia theo tần số Phổ tần số quy định cho liên lạc di động được chia thô thành các dải tần liên lạc, mỗi dải tần liên lạc này được dùng chung cho N kênh liên lạc, mỗi kênh liên lạc là một khe thời gian trong chu kỳ một khung Tin tức được tổ chức dưới dạng gói, mỗi gói có bit chỉ thị đầu gói, bit chỉ thị cuối gói, các bit

đồng bộ, các bit bảo vệ và các bit dữ liệu Tín hiệu của MS được truyền dẫn số, liên lạc song công mỗi hướng thuộc các dải tần liên lạc khác nhau Hệ thống

sử dụng phương pháp truy cập TDMA điển hình là GSM (Global System for Mobile)

Đa truy cập phân chia theo mã

Phổ tần số quy định cho thông tin liên lạc được dùng chung cho các MS, mỗi MS được gán một mã riêng biệt và kỹ thuật trải phổ tín hiệu giúp cho các

MS không gây nhiễu lẫn nhau Kỹ thuật trải phổ cho phép tín hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ trường rất nhỏ và có khả năng chống fadinh hơn hẳn so với các hệ thống trước đây Việc các MS sử dụng chung tần số vô tuyến khiến cho việc thay đổi kế hoạch tần số trở nên đơn giản hơn và việc điều khiển dung lượng hệ thống cũng linh hoạt hơn

Hình 2.1 So sánh các công nghệ đa truy cập –nguồn Qualcomm–

2.3 Thủ tục thu phát tín hiệu của CDMA

1/ Tín hiệu số liệu thoại (9,6 Kb/s) phía phát được mã hoá, lặp, chèn và

2/ Tín hiệu đã được điều chế đi qua một bộ lọc băng thông có độ rộng băng 1,25 MHZ sau đó phát qua anten

3/ ở đầu thu, sóng mang và mã PN của tín hiệu thu được từ anten được

đưa đến bộ tương quan qua bộ lọc băng thông độ rộng băng 1,25 MHz và số liệu thoại mong muốn được tách ra để tái tạo lại số liệu thoại nhờ sử dụng bộ tách chèn và giải mã

Hình 2.2: Sơ đồ phát/thu CDMA, –nguồn Qualcomm–

2.4 Ưu điểm của CDMA

Công nghệ CDMA đã thực sự mang lại cho nhà khai thác cũng như thuê bao rất nhiều lợi ích như:

+ Chất lượng cuộc gọi được nâng cao

+ Dung lượng hệ thống CDMA gấp 8 - 10 lần so với hệ thống AMPS và

4 - 5 lần hệ thống GSM

+ Thiết kế hệ thống đơn giản hoá do sử dụng cùng 1 dải tần số ở mọi ô + Nâng cao sự bảo mật thông tin

+ Đặc tính phủ sóng được cải thiện, nâng cao phạm vi phủ sóng

+ Tăng thời gian đàm thoại cho máy đầu cuối

+ Dải thông được cung cấp tuỳ theo yêu cầu sử dụng

2.4.1 Tăng dung lượng hệ thống

Với dải tần là 10MHz thì W-CDMA chỉ có 2 sóng mang/sector (mỗi sóng mang là 5MHz), còn CDMA 2000 có tới 7 sóng mang/sector (mỗi sóng mang là 1,25MHz) Như vậy với 62 kênh lưu lượng TCH/sóng mang thì W-CDMA có tối đa 124TCH/sector còn CDMA 2000 1x có tới 266TCH/sector

Bảng 2.1.So sánh dung lượng thoại giữa các công nghệ

do đó số người sử dụng cùng một lúc là lớn nhất

Qua bảng 2.2 cho dung lượng dữ liệu của CDMA 2000 1x và EV-DO lớn hơn rất nhiều so với các công nghệ trên nền GSM khác như GPRS, EDGE

và thậm chí cả W-CDMA Nhờ khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao mà CDMA

2000 có thể đưa ra một mức giá dịch vụ truyền dữ liệu rất cạnh tranh

Cả băng tần được chia thành một số tần số song công nào đó, các tần số này lại được chia thành các nhóm tần số, mỗi nhóm được sử dụng cho một vùng nào đó gồm nhiều trạm BTS Cùng nhóm tần số này có thể đem sử dụng cho vùng bên cạnh mà không gây hiện tượng giao thoa đồng kênh, miễn là khoảng cách giữa hai BTS cùng sử dụng một tần số đủ lớn Các mẫu sử dụng lại tần số trong GSM là 3/9, 4/12, 7/12 Với mẫu 4/12, các tần số được chia làm 12 nhóm với 4 BTS, mỗi BTS có 3 ô Mẫu này áp dụng cho những vùng có mật

độ trung bình, ít nhà cao tầng nên rất phù hợp và được ứng dụng trong các mạng GSM ở Việt Nam Nếu mỗi nhà khai thác có 40 tần số thì được 4 ô có tối đa 4 tần số và 8 ô còn lại có tối đa 3 tần số Như vậy, mỗi sector chỉ được phép sử dụng một vài tần số xác định, do đó dung lượng của mạng GSM bị giới hạn rất nhiều

Hình 2.3 So sánh sử dụng tần số của GSM và CDMA , –nguồn bài giảng TTDD–

Bảng 2.3 Phân bổ tần số cho mẫu 4/12 với 40 tần số