Nghiên cứu công nghệ và khả năng ứng dụng mạng wll cdma tần số 450mhz

hiÖn t¹i. Cßn c¸c m· chËp th× c¸c bÝt ®­îc m· hãa l¹i phô thuéc vµo c¸c bÝt th«ng tin ®Çu vµo vµ c¸c chøc n¨ng cña ®é dµi rµng buéc. Mäi bÝt ®­îc m· hãa (ë ®Çu ra cña bé m· chËp ) lµ mét sù kÕt hîp tuyÕn tÝnh cña vµi bÝt th«ng tin tr­íc ®ã. §­êng xuèng (BS-MS) sö dông m· chËp tèc ®é 1/2 vµ ®é dµi rµng buéc K=9. H×nh 1.16 H×nh 1. 16 S¬ ®å m· chËp cho ®­êng xuèng CDMA Ban ®Çu, tÊt c¶ c¸c thanh ghi ®­îc cho gi¸ trÞ 0. Khi c¸c bÝt b¶n tin mi ®­îc ®­a vµo theo xung nhÞp ë phÝa bªn tr¸i th× c¸c bÝt ®Çu ra ®­îc dÞch qua c¸c kh©u vµ ®­îc céng modul 2. Tæng ®­îc ®­a ra ®Çu ra cña bé m· chËp. V× tèc ®é m· lµ 1/2 nªn cø mçi xung nhÞp sÏ t¹o ra 2 bÝt. Tèc ®é ®Çu ra gÊp 2 lÇn tèc ®é ®Çu vµo. Hµm t¹o m· cho 2 bÝt ®Çu ra lµ y’i vµ y’’i ta cã thÓ viÕt: §èi víi ®­êng lªn (MS-BS) IS95 CDMA sö dông mét s¬ ®å m· chËp kh¸c. MS bÞ giíi h¹n vÒ c«ng suÊt nªn ®­êng lªn, sö dông mét m· chËp tèc ®é 1/3 vµ ®é dµi rµng buéc k=9. Mét bÝt vµo sÏ cho ra 3 bÝt ®Çu ra, v× thÕ tèc ®é ®Çu ra gÊp 3 lÇn tèc ®é ®Çu vµo. H×nh vÏ 1.17 chØ ra ®iÒu nµy: H×nh 1. 17 M· xo¾n trong hÖ thèng IS95 CDMA (®­êng lªn) Hµm t¹o m· cho 3 ®Çu ra: C¬ cÊu gi¶i m· cho c¸c m· chËp sö dông mét thuËt to¸n c©y t×m kiÕm th«ng qua “l­íi”. 3. GhÐp xen C¸c tÝn hiÖu ®­îc truyÒn qua kªnh th«ng tin di ®éng dÔ bÞ fading. C¸c m· sö sai ®­îc thiÕt kÕ ®Ó chèng l¹i lçi do Fading vµ ®ång thêi gi÷ cho c«ng suÊt tÝn hiÖu ë mét møc hîp lý. HÇu hÕt c¸c m· söa sai thùc hiÖn tèt viÖc söa c¸c lçi ngÉu nhiªn. Tuy nhiªn trong c¸c chu k× fading s©u, c¸c lçi côm hoÆc lçi c¸c dßng bÝt dµi liªn tôc cã thÓ lµm cho chøc n¨ng söa sai trë nªn v« Ých. GhÐp xen lµ mét kÜ thuËt s¾p xÕp ngÉu nhiªn c¸c bÝt trong mét d·y bÝt b¶n tin ®Ó c¸c lçi côm do kªnh truyÒn cã thÓ chuyÓn thµnh c¸c lçi ngÉu nhiªn. Chóng ta muèn göi b¶n tin “ARE YOU SURE THAT THEY ARE COMMONGT TO LUNCH WITH US” qua mét kªnh bÞ fading. Mét c¸ch ®Ó ghÐp xen b¶n tin ®Ó n¹p nã vµo trong 1 ma trËn bèn hµng vµ 10 cét. Chóng ra c¾t b¶n tin thµnh bèn phÇn ®Ó ®­a vµo bèn hµng. Sau ®ã ®äc b¶n tin ra tõ trªn xuèng theo tõng cét. KÕt qu¶ ®­îc mét b¶n tin ngÉu nhiªn sÏ ®­îc göi qua kªnh truyÒn: B¶n tin gèc: Ma trËn ghÐp xen: B¶n tin ghÐp xen : B¶n tin ghÐp xen (víi c¸c lçi côm burst): B¶n tin ®­îc kh«i phôc (víi c¸c lçi ngÉu nhiªn): Kªnh truyÒn chøa c¸c lçi côm trong b¶n tin. KÕt qu¶ c¸c kÝ tù g¹ch ch©n thu ®­îc bÞ lçi. PhÝa thu, mét bé gi¶i ghÐp xen x©y dùng l¹i b¶n tin sö dông ma trËn t­¬ng tù. C¸c lçi côm thùc sù ®­îc chuyÓn thµnh lçi ngÉu nhiªn. Tr­êng hîp nµy ®é s©u cña ghÐp xen lµ 10 (10 côm). IS95 CDMA dïng bé ghÐp xen cho kªnh l­u l­îng h­íng lªn sö dông ma trËn 32 hµng 48 cét (tèc ®é toµn tèc). §èi víi ®­êng xuèng lµ 24 hµng 16 cét. Trong hÖ thèng IS95 CDMA mçi tÝn hiÖu b¨ng hÑp cña ng­êi dïng ®­îc tr¶i réng thµnh mét b¨ng tÇn réng h¬n. Sö dông ®­êng truyÒn kh«ng ®èi xøng. §­êng xuèng sö dông c¸c m· Walsh cßn ®­êng lªn sö dông c¸c m· gi¶ t¹p ©m (PN) ®Ó m· hãa kªnh. øng dông m· Walsh vµo kªnh truyÒn trong DS-SS Gi¶ sö cã 3 ng­êi sö dông kh¸c nhau mçi ng­êi sö dông muèn göi c¸c b¶n tin riªng c¸c b¶n tin nµy lÇn l­ît lµ: Mçi ng­êi sö dông nµy ®­îc Ên ®Þnh mét m· t­¬ng øng: Mçi b¶n tin ®­îc tr¶i phæ b»ng m· walsh t­¬ng øng. Tèc ®é chÝp cña m· gÊp 4 lÇn tèc ®é bÝt b¶n tin ( hÖ sè xö lý lµ 4). §èi víi b¶n tin thø nhÊt: TiÕp theo lµ tÝn hiÖu tr¶i phæ cña c¸c b¶n tin thø 2: B¶n tin thø 3 sÏ lµ: TÊt c¶ c¸c tÝn hiÖu tr¶i phæ nµy m1(t)w1(t), m2(t)w2(t), m3(t)w3(t) ®­îc kÕt hîp ®Ó t¹o ra mét tÝn hiÖu tæng hîp C(t): KÕt qu¶ C(t) sÏ lµ: C(t) lµ tÝn hiÖu tæng hîp ®­îc ph¸t ë mét b¨ng tÇn RF ®¬n. NÕu trong qu¸ tr×nh ph¸t lçi kh«ng ®¸ng kÓ th× m¸y thu thu ®­îc lµ C(t). §Ó t¸ch c¸c b¶n tin gèc m1(t), m2(t), m3(t) tõ tÝn hiÖu C(t). PhÝa thu nh©n tÝn hiÖu C(t) víi m· Walsh t­¬ng øng cho mçi b¶n tin: Sau ®ã m¸y thu tÝch hîp hay céng dån c¸c gi¸ trÞ mçi bÝt ®­îc kÕt qu¶ M1(t), M2(t), M3(t): Mét ng­ìng ra quyÕt ®Þnh ®Ó cho ra c¸c gi¸ trÞ: nÕu Sau khi ¸p dông quy t¾c nªu trªn ta ®­îc: ViÖc sö dông m· walsh ®Ó ph©n biÖt c¸c b¶n tin nµy cho nh÷ng ng­êi dïng kh¸c nhau lµ hoµn toµn thùc hiÖn ®­îc, tuy nhiªn ®iÒu nµy l¹i phô thuéc chñ yÕu vµo sù trùc giao cña chuçi m·. Ch¼ng h¹n cã sù trÔ ®a ®­êng g©y ra trong qu¸ tr×nh truyÒn sãng lµm cho m· cã sù sai lÖch bÞ trÔ mét chÝp th× m· bÞ trÔ sÏ kh«ng trùc giao víi c¸c m· cßn l¹i (kh«ng trÔ). VÝ dô 2 m·: lµ trùc giao nh­ng nÕu w3 bÞ trÔ mét chÝp lµ: th× dÔ thÊy w2 vµ w’3 sÏ kh«ng trùc giao. Do ®ã viÖc ®ång bé lµ cÇn thiÕt cho viÖc sö dông m· walsh cho ®a truy nhËp DS-SS. Thùc tÕ hÖ thèng IS95 CDMA sö dông mét kªnh Pilot vµ mét kªnh ®ång bé ®Ó ®ång bé ®­êng xuèng. øng dông m· PN vµo kªnh truyÒn trong DS-SS Gi¶ sö cã 3 b¶n tin cña 3 ng­êi dïng cÇn göi ®i: Mçi ng­êi sÏ ®­îc ph©n bæ mét m· PN t­¬ng øng: B¶n tin 1 ®­îc tr¶i phæ b»ng m· PN 0, b¶n tin 2 ®­îc tr¶i phæ b»ng m· PN3 vµ b¶n tin 3 ®­îc sö dông cho PN. §é lîi xö lý lµ 7 ta sÏ cã: T­¬ng tù cho c¸c b¶n tin tiÕp theo: vµ m3(t) lµ: TÝn hiÖu tr¶i phæ tæng hîp lµ: KÕt qu¶ ta ®­îc: §Ó t¸ch b¶n tin gèc m1(t), m2(t), m3(t) tõ tÝn hiÖu kÕt hîp C(t) ta nh©n tÝn hiÖu thu C(t) víi tõng m· PN: KÕt qu¶ ta ®­îc: Ng­ìng ra quyÕt ®Þnh Sau khi ¸p dông ta ®­îc tÝn hiÖu ë phÝa thu lµ Nh­ vËy vÒ mÆt lý thuyÕt b¶n tin hoµn toµn ®­îc kh«i phôc ë phÝa thu. Nh­ng chóng ta cÇn xem xÐt vÊn ®Ò kh«ng ®ång bé trong truyÒn dÉn. Chóng ta ®Þnh nghÜa tù t­¬ng quan cña mét chuçi x cã gi¸ trÞ thùc rêi r¹c theo thêi gian lµ: NghÜa lµ mçi dÞch chuyÓn i chóng ta tÝnh to¸n tæng cña tÝch xj vµ phiªn b¶n dÞch cña nã xj-i . Gi¶ sö tÝnh to¸n hµm tù t­¬ng qua cña chuçi PN p0 B¶ng 1.2 TÝnh to¸n hµm tù t­¬ng quan cho chuçi P0 H×nh 1. 18 Hµm tù t­¬ng quan cho chuçi P0 H×nh 1.18 cho thÊy hµm tù t­¬ng quan ®¹t mét gi¸ trÞ ®Ønh ë mäi vÞ trÝ dÞch thêi sau 7 lÇn dÞch tõ vÞ trÝ ®Çu. §èi víi mäi gi¸ trÞ dÞch thêi kh¸c hµm tù t­¬ng quan cã gi¸ trÞ lµ -1. §Æc tÝnh cña hµm tù t­¬ng quan ®­îc chØ ra trªn h×nh vÏ lµ quan träng v× nã gióp cho viÖc thu gi¸ trÞ ban ®Çu mét c¸ch chÝnh x¸c vµ sù ®ång bé m· PN ë phÝa thu. Gi¸ trÞ t­¬ng quan cao khi dÞch thêi gian b»ng hoÆc cø sau mçi chu k× cña chuçi m·, mäi vÞ trÝ kh¸c th× gi¸ trÞ t­¬ng quan sÏ thÊp. Thùc tÕ, m¸y thu cã s½n mét b¶n sao cña m· PN gèc (P0,j). M¸y thu sÏ thu ®­îc mét chuçi m· ®Õn P0, j-i ë mét pha bÊt kú. Nã sÏ so s¸nh tù t­¬ng quan gi÷a 2 chuçi nµy. NÕu tù t­¬ng quan mµ lín nhÊt th× 2 m· cïng pha vµ cã dÞch thêi b»ng 0. Ng­îc l¹i th× nã sÏ lo¹i bá. Trong IS95 CDMA, viÖc nµy ®­îc lµm th«ng qua viÖc MS sÏ thu ®­îc kªnh pilot kh«ng ®­îc ®iÒu chÕ. Sù phèi hîp thu nµy còng cã thÓ ®­îc thùc hiÖn khi ®é dµi m· tr¶i phæ b»ng chu k× bÝt sè liÖu. Trong IS95 CDMA , ®­êng lªn sö dông m· PN dµi cho kªnh truyÒn. M· PN dµi lµ bëi nã cã ®é dµi chÝp lµ 242- 1 chÝp vµ ®­îc t¹o ra b»ng viÖc sö dông mét thanh ghi cã 42 tÇng §­êng xuèng sö dông m· Walsh cho nh÷ng ng­êi dïng ph©n theo kªnh cña BS ®Æc biÖt. Tuy nhiªn, ®­êng xuèng còng sö dông m· PN. Mçi tr¹m gèc ®­îc ph©n cho mét m· PN duy nhÊt vµ ®­îc thªm vµo phÇn ®Çu cña m· Walsh. Thùc hiÖn ®iÒu nµy nh»m t¸ch biÖt c¸c BS kh¸c nhau (hoÆc c¸c sector). Sù ph©n biÖt nµy lµ cÇn thiÕt v× mçi BS sö dông cïng bé m· walsh 64. M· PN sö dông cho ®­êng xuèng lµ m· ng¾n, v× ®é dµi cña m· t­¬ng ®èi ng¾n ®­îc t¹o ra bëi thanh ghi dÞch 15 tÇng vµ ®é dµi cña nã lµ: 215 –1 chÝp. CÊu h×nh hÖ thèng th«ng tin di ®éng CDMA Ch­¬ng II. Dung l­îng vµ ®­êng truyÒn CDMA Dung l­îng cña hÖ thèng CDMA Dung l­îng cña mét cell ®¬n Dung l­îng vµ chÊt l­îng cña hÖ thèng cã liªn quan chÆt chÏ víi nhau vµ bÞ giíi h¹n bëi c«ng suÊt nhiÔu hiÖn cã ë b¨ng tÇn. Dung l­îng lµ tæng sè ng­êi sö dông ®ång thêi mµ hÖ thèng cã thÓ cho phÐp, vµ chÊt l­îng lµ ®iÒu kiÖn thu cña mét ®­êng truyÒn v« tuyÕn ®­îc ph©n ®Þnh cho ng­êi sö dông nµo ®ã. ChÊt l­îng ®­îc thÓ hiÖn qua x¸c suÊt lçi bÝt, hay tØ lÖ lçi bÝt (BER). Dung l­îng cña mét cell CDMA phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè nh­ gi¶i ®iÒu chÕ phÝa m¸y thu, ®é chÝnh x¸c cña ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vµ c«ng suÊt nhiÔu thùc sù do nh÷ng ng­êi dïng trong cïng cell hoÆc c¸c cell l©n cËn. Trong th«ng tin sè, ta th­êng quan t©m chñ yÕu ®Õn tØ sè Eb/No lµ n¨ng l­îng bÝt/ mËt ®é c«ng suÊt t¹p ©m. X¸c suÊt lçi bÝt lµ hµm cña Eb/No cã liªn quan ®Õn tØ sè S/N (SNR) th«ng qua viÖc x¸c ®Þnh n¨ng l­îng bÝt so víi c«ng suÊt tÝn hiÖu ®­îc ®iÒu chÕ trung b×nh trong mét chu k× bÝt: Eb= ST Víi S lµ c«ng suÊt tÝn hiÖu ®iÒu chÕ trung b×nh vµ T lµ thêi gian cña mét bÝt. Víi tèc ®é bÝt lµ R ta cã thÓ thay T=1/R sÏ ®­îc: Eb = S/R Eb/No = S/(RN0) Ta thay thÕ c«ng suÊt t¹p ©m víi w lµ ®é réng b¨ng th× sÏ cã: Chóng ta gi¶ thiÕt hÖ thèng cã ®iÒu khiÓn c«ng suÊt hoµn h¶o nghÜa lµ c¸c c«ng suÊt mµ c¸c MS ph¸t ra ®­îc ®iÒu khiÓn ®Ó cã cïng gi¸ trÞ thu ®­îc ë BS, ta sÏ cã tØ sè SNR cña 1 user cã thÓ ®­îc viÕt l¹i lµ: Víi M lµ tæng sè user hiÖn t¹i ë b¨ng tÇn. H×nh 2.1 minh häa c«ng thøc nµy. H×nh 2. 1 Tæng c«ng suÊt nhiÔu b»ng tæng c«ng suÊt cña c¸c user. Ta sÏ cã: Ta suy ra: Víi M lín th× HiÖu øng cña t¶i PhÇn tr­íc ta nghiªn cøu m« h×nh cã M user trong mét cell CDMA. Cell ®¬n nµy cã anten ph¸t x¹ ®¼ng h­íng vµ kh«ng cã c¸c cell l©n cËn vµ c¸c MS ph¸t 100% thêi gian. Trong thùc tÕ cã nhiÒu cell ë trong hÖ thèng CDMA nh­ h×nh 2.2 cell A ®ang xÐt: H×nh 2. 2 NhiÔu g©y ra do c¸c MS ë c¸c cell l©n cËn MÆc dï c¸c user ®ang ë c¸c cell kh¸c ®­îc ®iÒu khiÓn c«ng suÊt do c¸c cell kh¸c qu¶n lý nh­ng c«ng suÊt nµy vÉn bÞ nhiÔu ®Õn cell A. V× thÕ cell A chÞu t¶i bëi c¸c cell l©n cËn. Nh­ vËy cÇn ph¶i bæ xung vµo c«ng thøc tÝnh dung l­îng lµ: Víi h lµ hÖ sè t¶i cã gi¸ trÞ tõ 0% ®Õn 100%. VÝ dô ë h×nh 2.3 cho thÊy hÖ sè t¶i h=0,5 do ®ã sù gia t¨ng vÒ nhiÔu lµ 150% so víi tr­êng hîp kh«ng cã c¸c user ë c¸c cell l©n cËn. H×nh 2. 3 HÖ sè t¶i thu ®­îc ë cell A Gi¸ trÞ nghÞch ®¶o cña (1+h) ®­îc gäi lµ hÖ sè sö dông l¹i tÇn sè F: HÖ sè sö dông l¹i tÇn sè cã gi¸ trÞ lý t­ëng lµ 1 khi chØ cã mét cell ®¬n (h =0). Trong tr­êng hîp ®a cell, khi hÖ sè t¶i t¨ng lªn th× hÖ sè sö dông l¹i tÇn sè sÏ gi¶m t­¬ng øng. HÖ sè t¶i ®­îc ®Þnh nghÜa lµ tØ sè gi÷a tæng nhiÔu cña kªnh l­u l­îng ®­êng lªn ë c¸c MS trong c¸c cell l©n cËn g©y ra so víi tæng nhiÔu do c¸c kªnh l­u l­îng ®­êng lªn tõ c¸c MS trong cell ®ang xÐt: h=I’t/I’m HiÖu øng sector hãa NhiÔu tõ c¸c MS kh¸c trong c¸c cell kh¸c nhau cã thÓ bÞ gi¶m ®i nÕu cell ®­îc chia nhá (sector). Thay v× sö dông mét anten v« h­íng cã bøc x¹ anten 3600 th× cell A cã thÓ ®­îc sector thµnh 3 sector cã bøc x¹ anten 1200(h×nh 2.4) H×nh 2. 4 Mét cell ®­îc sector hãa Mét anten ®­îc sector hãa sÏ chèng l¹i ®­îc nhiÔu do c¸c MS kh«ng n»m trong bóp sãng anten. ViÖc thùc hiÖn nµy sÏ lµm gi¶m hiÖu øng t¶i b»ng mét hÖ sè xÊp xØ 3. NÕu mét cell ®­îc chia 6 sector th× hiÖu øng t¶i sÏ gi¶m ®i 6 lÇn. HÖ sè nµy ®­îc gäi lµ ®é lîi sector hãa l. §èi víi mçi cell gi¸ trÞ l ®­îc tÝnh to¸n chÝnh x¸c b»ng tæng c«ng suÊt nhiÔu tõ tÊt c¶ c¸c h­íng cho c«ng suÊt nhiÔu thu ®­îc tõ anten sector: Víi G(q) lµ ®å thÞ bøc x¹ anten cña anten sector theo chiÒu ngang, G(0) lµ ®é lîi ®Ønh, x¶y ra ë phÝa c¹nh (q=0), I(q) lµ c«ng suÊt nhiÔu thu ®­îc tõ c¸c MS cña c¸c cell kh¸c lµ hµm cña q. C«ng thøc trªn tÝnh to¸n chÝnh x¸c ®é lîi sector hãa phô thuéc chñ yÕu vµo ®é lîi anten ®­îc dïng còng nh­ sù ph©n bè vÒ kh«ng gian vµ kho¶ng c¸ch nhiÔu cña c¸c MS ë c¸c cell l©n cËn. C«ng thøc trªn kh«ng tÝnh to¸n cho ®å thÞ bøc x¹ anten theo ph­¬ng th¼ng ®øng bëi nã ¶nh h­ëng rÊt Ýt ®Õn hÖ sè l. Thùc tÕ th× ®èi víi cÊu h×nh 3 sector th× gi¸ trÞ l =2,5 vµ cÊu h×nh 6 sector th× l=5. BiÓu thøc tÝnh to¸n cuèi cïng ®­îc thªm vµo ®Ó tÝnh dung l­îng lµ: HiÖu øng cña hÖ sè tÝch cùc tho¹i Trong c¸c tr­êng hîp ®· xÐt th× ta ®· gi¶ ®Þnh c¸c MS ®ang ph¸t 100% thêi gian. Nh­ng trong thùc tÕ bé m· hãa tho¹i (vocoder) cã tèc ®é biÕn ®æi cã nghÜa lµ tèc ®é ®Çu ra cña bé vocoder ®­îc ®iÒu chØnh tïy thuéc vµo mÉu ®å thÞ tiÕng nãi thùc sù cña ng­êi dïng. VÝ dô nh­ nÕu ng­êi dïng kh«ng nãi trong lóc ®µm tho¹i, th× tèc ®é ®Çu ra cña bé vocoder sÏ thÊp ®Ó tr¸nh ph¸t c«ng suÊt kh«ng cÇn thiÕt. HiÖu øng cña bé m· hãa tèc ®é biÕn ®æi nµy lµ gi¶m ®­îc toµn bé c«ng suÊt ®­îc ph¸t vµ v× vËy gi¶m ®­îc nhiÔu, t¨ng ®­îc dung l­îng hÖ thèng. Thèng kª cho thÊy thêi gian ®µm tho¹i chØ chiÕm 40 –50%. B»ng viÖc sö dông bé m· hãa tho¹i tèc ®é thay ®æi th× hÖ thèng sÏ gi¶m ®­îc tæng c«ng suÊt nhiÔu qua hÖ sè tÝch cùc tho¹i. BiÓu thøc cÇn bæ xung thªm lµ: Víi n lµ hÖ sè tÝch cùc tho¹i. TÝnh to¸n ta ®­îc: Víi M lín th×: KÕt luËn Dung l­îng cña mét hÖ thèng CDMA phô thuéc vµo c¸c yÕu tè: Dung l­îng hay sè ng­êi sö dông ®ång thêi M tØ lÖ víi ®é lîi xö lý cña hÖ thèng. §­êng truyÒn ®ßi hái mét tØ sè riªng ®Ó ®¹t ®­îc mét tØ sè lçi BER cã thÓ chÊp nhËn ®­îc môc ®Ých ®Ó cã tØ sè lçi khung cã thÓ chÊp nhËn ®­îc (FER). Dung l­îng cña hÖ thèng tØ lÖ nghÞch víi hÖ sè yªu cÇu cña ®­êng truyÒn. Ng­ìng yªu cÇu cµng thÊp th× dung l­îng hÖ thèng cµng cao. Dung l­îng cña hÖ thèng cã thÓ ®­îc t¨ng lªn nÕu cã thÓ gi¶m ®­îc hÖ sè t¶i ë c¸c MS trong c¸c cell l©n cËn. ViÖc läc kh«ng gian, ch¼ng h¹n nh­ chia sector th× cã thÓ lµm cho dung l­îng hÖ thèng t¨ng lªn ®¸ng kÓ. Mét cell cã 6 sector th× sÏ cã dung l­îng lín h¬n mét cell cã 3 sector. Sö dông bé m· hãa tho¹i sÏ lµm t¨ng dung l­îng hÖ thèng. §­êng truyÒn trong CDMA §­êng truyÒn bÊt ®èi xøng Trong hÖ thèng IS95 CDMA, c¸c ®­êng lªn vµ xuèng cã cÊu tróc kh¸c nhau. §iÒu nµy lµ cÇn thiÕt ®Ó phï hîp víi nh÷ng yªu cÇu cho mét hÖ thèng th«ng tin di ®éng mÆt ®Êt. §­êng xuèng bao gåm bèn lo¹i kªnh logic: kªnh pilot, kªnh ®ång bé, kªnh t×m gäi vµ kªnh l­u l­îng. Mçi ®­êng xuèng vËt lý cã mét kªnh pilot (hoa tiªu), mét kªnh ®ång bé, vµ cã 7 kªnh t×m gäi, cïng vµi kªnh l­u l­îng. Mçi kªnh ®­êng xuèng ®Çu tiªn ®­îc tr¶i phæ trùc giao bëi hµm Walsh t­¬ng øng, sau ®ã nã ®­îc tr¶i phæ b»ng mét cÆp chuçi PN ng¾n cÇu ph­¬ng. TÊt c¶ c¸c kªnh ®­îc tæng hîp thµnh mét tÝn hiÖu tr¶i phæ ph¸t xuèng MS. §­êng lªn gåm cã 2 lo¹i kªnh logic: kªnh truy nhËp vµ kªnh l­u l­îng. Mçi kªnh ®­êng lªn nµy ®­îc tr¶i phæ trùc giao b»ng mét chuçi PN dµi duy nhÊt, v× thÕ nªn mçi kªnh ®­îc ph©n biÖt b»ng m· PN dµi. Kªnh pilot kh«ng ®­îc sö dông ë ®­êng lªn lµ bëi mçi MS kh«ng thÓ ph¸t qu¶ng b¸ chuçi pilot riªng cña nã. §­êng xuèng §­êng xuèng sö dông m· walsh ®­îc t¹o ra tõ ma trËn Hadamard 64x64 trùc giao, bao gåm 64 hµm, mçi kªnh logic ®­îc x¸c ®Þnh b»ng mét hµm walsh ®· ®­îc ph©n bæ. Kªnh Pilot Kªnh pilot ®­îc x¸c ®Þnh b»ng hµm Walsh 0 (w0). Kªnh nµy kh«ng chøa th«ng tin trong b¨ng tÇn gèc. Chuçi b¨ng tÇn gèc lµ mét chuçi 0 ®­îc tr¶i phæ b»ng hµm Walsh 0. H×nh 2. 5 Kªnh pilot KÕt qu¶ chuçi nµy (toµn 0) ®­îc nh©n víi cÆp chuçi PN cÇu ph­¬ng. Nh­ vËy kªnh pilot thùc sù lµ chuçi PN cña chÝnh nã. Chuçi PN víi mét (offset) dÞch thêi nµo ®ã nhËn d¹ng duy nhÊt sector mµ ph¸t ra tÝn hiÖu pilot. L­u ý r»ng c¶ 2 hµm Walsh 0 vµ chuçi PN cã tèc ®é 1,2288Mcps. Sau khi tr¶i phæ chuçi PN, bé läc b¨ng gèc ®­îc sö dông ®Ó t¹o d¹ng c¸c xung sè. §iÒu nµy ®­îc thùc hiÖn th«ng qua bé läc th«ng thÊp läc dßng xung sè vµ ®iÒu khiÓn phæ tÝn hiÖu. Kªnh pilot lµ c¸c xung ®­îc ph¸t liªn tôc t¹i c¸c sector tr¹m gèc. Kªnh pilot cung cÊp cho MS chuÈn vÒ ®Þnh thêi (timing) vµ pha. ViÖc ®o tØ sè S/N (hay Ec/Io) cña MS trªn kªnh pilot cho biÕt sector nµo phôc vô cã tÝn hiÖu m¹nh nhÊt ®èi víi MS ®Ó MS lùa chän chuyÓn giao. Kªnh ®ång bé Kh«ng gièng nh­ kªnh pilot, kªnh ®ång bé mang th«ng tin b¨ng gèc. Th«ng tin nµy bao gåm b¶n tin kªnh ®ång bé vµ th«ng b¸o cho MS biÕt vÒ sù ®ång bé hÖ thèng vµ c¸c tham sè. H×nh 2.6 m« t¶ th«ng tin b¨ng gèc ®­îc b¶o vÖ lçi vµ ghÐp xen; H×nh 2. 6 Kªnh ®ång bé Kªnh ®ång bé ®­îc tr¶i phæ b»ng hµm Walsh 32 sau ®ã ®­îc nh©n víi cÆp chuçi PN cña sector ®ang phôc vô. Tèc ®é cña luång th«ng tin b¨ng gèc lµ 1,2kb/s. Kªnh ®ång bé ph¸t theo nhãm siªu khung trªn kªnh ®ång bé, mçi siªu khung gåm 96 bÝt vµ dµi 90ms tèc ®é sè liÖu lµ 96/90=1,2 kbps h×nh 2.7: H×nh 2. 7 CÊu tróc khung cña kªnh ®ång bé Mçi khung cña kªnh ®ång bé ®­îc s¾p hµng víi mét chuçi PN ng¾n (t­¬ng øng víi sector ®ang xÐt). Chuçi PN ng¾n ®­îc lÆp víi thêi gian 26,67 ms vµ mçi chu k× cña chuçi PN ng¾n ®­îc ®ång bé víi mçi khung kªnh ®ång bé. V× vËy, mçi lÇn MS ®ång bé ®­îc víi kªnh pilot, sù s¾p hµng cho kªnh ®ång bé ®­îc thÊy ngay lËp tøc. Lý do lµ v× kªnh ®ång bé ®­îc tr¶i phæ b»ng cïng mét chuçi PN pilot vµ bëi v× ®Þnh thêi khung cña kªnh ®ång bé ®­îc s¾p hµng víi chuçi PN pilot ®ã. Mçi khi MS giµnh ®­îc sù s¾p hµng víi kªnh ®ång bé th× MS cã thÓ b¾t ®Çu ®äc b¶n tin kªnh ®ång bé. B¶n tin cña kªnh ®ång bé th× dµi vµ cã thÓ chøa trong nhiÒu khung cña kªnh ®ång bé. V× thÕ b¶n tin kªnh ®ång bé ®­îc tæ chøc theo mét cÊu tróc gäi lµ bao bäc b¶n tin kªnh ®ång bé (Sync Channel Message Capsule. Mét Capsule (bäc) b¶n tin kªnh ®ång bé bao gåm: b¶n tin kªnh ®ång bé vµ phÇn ®Öm (padding). B¶n tin kªnh ®ång bé ®­îc chøa nhiÒu khung ®ång bé, vµ bé ®Öm (chøa c¸c bÝt) ®­îc sö dông ®Ó lÊp ®Çy vµo vÞ trÝ bÝt ë tÊt c¶ c¸c ®Çu cña siªu khung ®ång bé tiÕp theo, n¬i b¾t ®Çu cña b¶n tin kªnh ®ång bé. Mçi khung cña kªnh ®ång bé b¾t ®Çu b»ng bÝt khëi ®Çu cña b¶n tin (SOM). BÝt SOM lµ bÝt ®Çu tiªn cña khung ë mçi kªnh ®ång bé. Gi¸ trÞ bÝt SOM lµ 1 chØ ra b¾t ®Çu cña b¶n tin kªnh ®ång bé, bÝt SOM lµ 0 chØ ra khung cña kªnh ®ång bé hiÖn t¹i cã néi dung cña mét b¶n tin kªnh ®ång bé ®ang ch¹y mµ ®· ®­îc b¾t ®Çu ë vµi khung tr­íc ®ã. Theo c¸ch nµy, BS cã thÓ ph¸t b¶n tin kªnh ®ång bé trong c¸c khung cña kªnh ®ång bé nèi tiÕp nhau. Chó ý r»ng SOM 1 còng lµ b¾t ®Çu cña mét siªu khung cña kªnh ®ång bé. Nãi c¸ch kh¸c, mét b¶n tin cña kªnh ®ång bé lu«n ®­îc b¾t ®Çu ë ®Çu cña siªu khung cña kªnh ®ång bé. Mçi khung kªnh ®ång bé b¾t ®Çu víi bÝt SOM, vµ phÇn cßn l¹i cña khung lµ phÇn th©n khung cña kªnh ®ång bé. H×nh 2.8 chØ ra cÊu tróc nµy. B¶n tin cña kªnh ®ång bé chiÕm 2 siªu khung liªn tiÕp: H×nh 2. 8 CÊu tróc b¶n tin kªnh ®ång bé (gi¶ sö b¶n tin chiÕm 2 siªu khung liªn tiÕp) B¶n tin kªnh ®ång bé bao gåm c¸c tr­êng kh¸c nhau; b¶n tin chøa th«ng tin nh­ dÞch thêi cña chuçi PN pilot ®­îc sö dông cho sector ph¸t (ch¼ng h¹n nh­ tr­êng PILOT-PN). B¶n tin còng chøa th«ng tin ®Ó cã thÓ cho phÐp MS ®ång bé víi chuçi PN dµi. §iÒu nµy ®­îc thùc hiÖn b»ng c¸ch ®äc c¸c tr­êng LC_STATE vµ SYS_TIME cña b¶n tin kªnh ®ång bé. BS thiÕt lËp tr­êng LC_STATE theo tr¹ng th¸i m· dµi ë kho¶ng thêi gian t­¬ng lai nhËn ®­îc tõ tr­êng SYS_TIME, vµ ë thêi ®iÓm chÝnh x¸c ®­a ra bëi SYS_TIME, MS b¾t ®Çu ch¹y chuçi PN dµi (ë tr¹ng th¸i ®­a ra bëi tr­êng LC_STATE). V× thÕ, sau khi thµnh c«ng thu b¶n tin MS biÕt chÝnh x¸c dÞch thêi PN nµo cña chuçi PN ng¾n, vµ MS ®­îc ®ång bé víi chuçi PN dµi. Kªnh t×m gäi §­êng xuèng cã 7 kªnh t×m gäi. Còng gièng nh­ kªnh ®ång bé, kªnh t×m gäi còng mang th«ng tin b¨ng tÇn gèc, nh­ng nã kh¸c víi kªnh ®ång bé ë chç, kªnh t×m gäi ph¸t ë c¸c tèc ®é cao h¬n, nã cã thÓ ph¸t ë tèc ®é 4,8 hoÆc 9,6 kb/s. Tr­êng PRAT trong b¶n tin kªnh ®ång bé b¸o cho MS vÒ tèc ®é sè liÖu cña kªnh t×m gäi. Khi MS chiÕm ®­îc ®Þnh thêi vµ sö dông ®ång bé trªn kªnh ®ång bé th× MS sÏ b¾t ®Çu gi¸m s¸t kªnh t×m gäi. MÆc dï cã ®Õn 7 kªnh t×m gäi trªn 1 sector nh­ng mçi MS chØ gi¸m s¸t mét kªnh t×m gäi. Trªn h×nh 2.9 th«ng tin b¨ng tÇn gèc ®­îc b¶o vÖ lçi ®Çu tiªn, sau ®ã nÕu tèc ®é lµ 4,8kb/s th× c¸c bÝt ®­îc lÆp l¹i ngay tøc kh¾c. Ng­îc l¹i chóng kh«ng bÞ lÆp l¹i H×nh 2. 9 CÊu tróc kªnh t×m gäi TiÕp theo ghÐp xen, sè liÖu ®Çu tiªn ®­îc trén (®Ó chèng thu trém) b»ng mét chuçi PN dµi ®· bÞ rót bít tèc ®é, sau ®ã ®­îc tr¶i phæ b»ng mét hµm walsh ®­îc ph©n bæ cho kªnh t×m gäi vµ ®­îc tr¶i phæ b»ng chuçi PN ng¾n ®­îc ph©n bæ cho sector phôc vô. H×nh 2.9 cho thÊy m· PN dµi ®­îc rót bít theo mét tØ sè suy gi¶m 64:1 ( nghÜa lµ tõ 1,2288Mcps-> 19,4Ks/s). ChÝnh bé t¹o m· dµi ®­îc t¹o mÆt n¹ víi mét mÆt n¹ chØ ®Þnh theo mçi sè kªnh t×m gäi duy nhÊt (tõ 1-> 7). V× thÕ, mÆt n¹ m· dµi ®­îc sö dông cho kªnh t×m gäi 1 (tr¶i phæ b»ng hµm walsh 1) lµ kh¸c víi mÆt n¹ m· dµi ®­îc dïng cho kªnh t×m gäi 3 ( ®­îc tr¶i phæ b»ng hµm walsh 3). Kªnh t×m gäi ®­îc chia thµnh c¸c slot 80 ms, mçi nhãm cã 2048 slot ®­îc gäi lµ mét chu k× slot tèi ®a. Mét slot 80ms ®­îc chia thµnh 4 khung kªnh t×m gäi, mçi khung kªnh t×m gäi ®­îc chia thµnh 2 nöa khung t×m gäi. BÝt ®Çu tiªn cña mçi nöa khung ®­îc gäi lµ bÝt chØ thÞ vá bäc ®ång bé. H×nh 2.10 m« t¶ cÊu tróc khung cña kªnh t×m gäi; H×nh 2. 10 CÊu tróc khung cña kªnh t×m gäi ë tèc ®é 9,6 kb/s Mét b¶n tin kªnh t×m gäi cã thÓ chiÕm nhiÒu h¬n mét nöa khung kªnh t×m gäi, vµ mét b¶n tin cã thÓ kÕt thóc ë gi÷a nöa khung cña kªnh t×m gäi . B¶n tin trªn kªnh t×m gäi cã thÓ ®­îc chuyÓn b»ng vá bäc (Capsules) cña b¶n tin kªnh. NÕu mét b¶n tin kÕt thóc ë gi÷a cña mét nöa khung kªnh t×m gäi vµ nÕu cã Ýt h¬n 8 bÝt gi÷a cuèi cña b¶n tin ®ã vµ bÝt SCI cña nöa khung tiÕp theo th× BS sÏ bao gåm c¶ bÝt ®Öm cña nöa khung tiÕp theo. NÕu vá bäc b¶n tin tiÕp theo ®­îc ph¸t ®i lµ mét vá bäc b¶n tin ®­îc ®ång bé, th× BS sÏ còng bao gåm ®ñ c¸c bÝt ®Öm ë cuèi vá bäc b¶n tin hiÖn t¹i ®Ó më réng vá bäc lªn ®Õn ®Çu cña nöa khung tiÕp theo. Tuy nhiªn nÕu mét b¶n tin kÕt thóc ë gi÷a cña nöa khung kªnh t×m gäi vµ nÕu cã nhiÒu h¬n 8 bÝt gi÷a phÇn cuèi cña b¶n tin ®ã vµ bÝt SCI cña nöa khung tiÕp theo, th× BS cã thÓ ph¸t mét capsule ( vá bäc) b¶n tin ®­îc ®ång bé ngay lËp tøc sau b¶n tin ®ã. Trong tr­êng hîp nµy kh«ng cã c¸c bÝt ®Öm ®­îc thªm vµo. V× thÕ bÝt SCI ra lÖnh b»ng cê b¾t ®Çu cña mét vá bäc b¶n tin míi ®ãng nh·n trong nöa khung hiÖn t¹i cã nghÜa bÝt SCI lµ 1. Sau ®ã mét vá bäc b¶n tin míi ®­îc b¾t ®Çu ngay tøc kh¾c sau bÝt SCI ®ã. BÝt SCI ®­îc thiÕt lËp vÒ 0 trong tÊt c¶ c¸c tr­êng hîp kh¸c. H×nh 2.11 chØ ra 3 b¶n tin kªnh t×m gäi ®­îc ph¸t mét c¸ch liªn tôc H×nh 2. 11 Ba b¶n tin cña kªnh t×m gäi ®­îc ph¸t liªn tôc C¸c b¶n tin mµo ®Çu vµ t×m gäi ®­îc göi qua kªnh t×m gäi. Th«ng tin mµo ®Çu ®­îc sö dông ®Ó b¸o cho MS vÒ c¸c th«ng sè cÊu h×nh hÖ thèng quan träng. VÝ dô vÒ c¸c b¶n tin mµo ®Çu lµ b¶n tin c¸c tham sè hÖ thèng, b¶n tin tham sè truy nhËp, b¶n tin danh s¸ch l©n cËn (neighbor list message). B¶n tin tham sè hÖ thèng gåm c¸c tham sè cÊu h×nh hÖ thèng, bao gåm: C¸c tham sè chuyÓn giao cho MS ®Ó dïng: T_ADD: ng­ìng ph¸t hiÖn pilot T_DROP: ng­ìng r¬i pilot T_COMP: ng­ìng so s¸nh candidate set vµ active set T_TDROP: gi¸ trÞ thêi gian r¬i SRCH_WIN_A: kÝch th­íc cöa sè t×m kiÕm cho active set vµ candidate set SRCH_WIN_N: kÝch th­íc cöa sæ t×m kiÕm cho neighbor set SRCH_WIN_R: kÝch th­íc cöa sè t×m kiÕm remaining set NGHBR_MAX_AGE: ®é tuæi tèi ®a cña neighbor set C¸c tham sè ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®­êng xuèng cho MS ®Ó sö dông: PWR_REP_THRESH: ng­ìng b¸o c¸o ®iÒu khiÓn c«ng suÊt PWR_REP_FRAMES: ®Õm khung b¸o c¸o ®iÒu khiÓn c«ng suÊt PWR_THRESH_ENABLE: chØ thÞ kiÓu b¸o c¸o ng­ìng PWR_PERIOD_ENABLE: chØ thÞ kiÓu b¸o c¸o ®Þnh kú PWR_REP_DELAY: trÔ b¸o c¸o c«ng suÊt B¶n tin tham sè truy nhËp bao gåm c¸c tham sè cÊu h×nh truy nhËp, bao gåm: C¸c tham sè ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®­êng lªn cho MS ®Ó dïng: NOM_PWR: dÞch thêi c«ng suÊt ph¸t tèi thiÓu INIT_PWR: dÞch thêi c«ng suÊt ban ®Çu cho truy nhËp PWR_STEP: l­îng t¨ng c«ng suÊt C¸c tham sè truy nhËp cho MS: NUM_STEP: sè th¨m dß truy nhËp PROBE_PN_RAN: ngÉu nhiªn thêi gian cho th¨m dß kªnh truy nhËp ACC_TMO: thêi gian hÕt hiÖu lùc PROBE_BKOFF: access channel probe backoff range BKOFF: access channel probe sequence backoff range; MAX_REQ_SEQ: sè chuçi th¨m dß truy nhËp tèi ®a cho mét yªu cÇu kªnh truy nhËp C¸c tham sè kªnh truy nhËp ®Ó MS sö dông: MAX_CAP_SZ: KÝch th­íc vá bäc b¶n tin kªnh truy nhËp tèi ®a PAM_SL: ®é dµi phÇn ®Çu kªnh truy nhËp B¶n tin danh s¸ch l©n cËn (neighbor list message) bao gåm mét danh s¸ch c¸c sector l©n cËn ®Ó MS sö dông; bao gåm c¸c dÞch thêi PN cña c¸c sector l©n cËn. C¸c b¶n tin t×m gäi ®­îc göi qua kªnh t×m gäi, mét b¶n tin t×m gäi gåm cã mét b¶n tin cho mét MS riªng biÖt, hoÆc nã cã thÓ gåm mét b¶n tin chøa mét nhãm MS. Kªnh l­u l­îng Kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng ®­îc sö dông ®Ó ph¸t tho¹i vµ sè liÖu ng­êi dïng. C¸c b¶n tin b¸o hiÖu còng ®­îc göi qua kªnh l­u l­îng. CÊu tróc cña kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng còng gièng víi kªnh t×m gäi. ChØ kh¸c lµ kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng chøa ®a thµnh phÇn PCBs. H×nh 2.12 m« t¶ kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng cho tËp tèc ®é 1. H×nh 2. 12 Kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng tËp tèc ®é 1 TËp tèc ®é 1 cã 4 tèc ®é sè liÖu kh¸c nhau lµ 9,6 4,8 2,4 vµ 1,2 kb/s. Trong chu kú im lÆng cña tho¹i, bé m· hãa tho¹i cã thÓ quyÕt ®Þnh tèc ®é m· hãa tho¹i tèc ®é thÊp nhÊt lµ 1,2 kb/s. Sè liÖu b¨ng tÇn gèc tõ bé m· hãa tho¹i ®­îc m· hãa xo¾n ®Ó b¶o vÖ lçi. Víi tËp tèc ®é 1 sö dông bé m· xo¾n tèc ®é 1/2. Sau bé m· hãa tèc ®é t¨ng gÊp ®«i. Sau khi m· xo¾n th× sè liÖu ph¶i ®i qua bé lÆp ký hiÖu. Bé lÆp ký hiÖu lÆp l¹i c¸c ký hiÖu khi sè liÖu tèc ®é thÊp h¬n ®­îc t¹o ra bëi bé vocoder. D­íi ®©y lµ s¬ ®å lÆp: Khi tèc ®é sè liÖu lµ 9,6 kb/s th× tèc ®é ký hiÖu m· (ë ®Çu ra cña bé m· xo¾n) lµ 19,2 kb/s. Trong tr­êng hîp nµy kh«ng cã sù lÆp l¹i ký hiÖu. Khi tèc ®é lµ 4,8kb/s tèc ®é ký hiÖu m· lµ 9,6 kb/s th× mçi ký hiÖu ®­îc lÆp l¹i mét lÇn, tèc ®é ký hiÖu ®iÒu chÕ cuèi cïng lµ 19,2 kb/s Khi tèc ®é 2,4 kb/s tèc ®é ký hiÖu m· lµ 4,8 kb/s th× mçi ký hiÖu ®­îc lÆp l¹i 3 lÇn, tèc ®é ký hiÖu ë ®Çu ra bé lÆp lµ 19,2 kb/s Khi tèc ®é 1,2 kb/s tèc ®é ký hiÖu sau khi m· hãa lµ 2,4 kb/s, tèc ®é kÝ hiÖu qua bé lÆp lµ 19,2 kb/s. Lý do dïng c¸c bé lÆp l¹i lµ ®Ó gi¶m toµn bé c«ng suÊt nhiÔu ë mét thêi ®iÓm nhÊt ®Þnh khi ph¸t ë tèc ®é sè liÖu thÊp h¬n. H×nh 2.13 a vµ b minh häa ®iÒu nµy H×nh 2. 13 Gi¶m ®­îc c«ng suÊt nhê sö dông bé lÆp l¹i ký hiÖu Trong mét hÖ thèng CDMA thùc sù, khi bé vocoder ph¸t tèc ®é 4,8kb/s th× n¨ng l­îng cña mét ký hiÖu ®­îc ph¸t chØ lµ mét nöa tèc ®é 9,6 kb/s. Khi vocoder ph¸t ë tèc ®é 2,4 kb/s th× n¨ng l­îng/ kÝ hiÖu ®­îc ph¸t b»ng 1/4 tèc ®é 9,6 kb/s. NÕu tèc ®é lµ 1,2 kb/s th× n¨ng l­îng/ký hiÖu ®­îc ph¸t lµ 1/8 tèc ®é 9,6 kb/s. Sau khi lÆp ký hiÖu, sè liÖu ®­îc ghÐp xen ®Ó chèng l¹i fading. Sau khi d÷ liÖu ®­îc ghÐp xen th× ®­îc trén vµo mét chuçi PN dµi. Chuçi PN dµi ®­îc t¹o ra bëi mét bé t¹o m· PN dµi. M¸y ph¸t t¹o ra chuçi PN dµi 1,2288Mc/s. V× tèc ®é sè liÖu ë ®Çu ra cña bé ghÐp xen lµ 19,2 kb/s nªn chuçi PN ®­îc qua bé Decimate (rót gän) t¹o tØ sè 64:1 ®Ó ®¹t ®­îc mét tèc ®é 19,2 kcps sau ®ã ®­îc nh©n víi dßng sè liÖu 19,2kb/s. Bé t¹o m· dµi t¹o ra chuçi PN dµi sö dông mét mÆt n¹ ®Ó chØ ®Þnh ®Õn MS. Thùc tÕ, mÆt n¹ lµ mét hµm cña chuçi sè ®iÖn tö (ESN) cña MS. C¸c bÝt PCBs tèc ®é 800b/s ®­îc nh©n víi dßng sè liÖu ®­îc trén ë tèc ®é 19,2kb/s. Mét PCB cã thÓ ®­îc ®­a vµo bÊt k× ®©u ë vÞ trÝ 16 bÝt ®Çu tiªn cña nhãm PCG ( gåm 24 bÝt). CÊu tróc kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng t­¬ng tù cho bé tèc ®é 2. Bé m· hãa tèc ®é 2 m· hãa tho¹i ë tèc ®é cao h¬n vµ nã t¹o ra chÊt l­îng tho¹i tèt h¬n ë tèc ®é 1: bé tèc ®é 2 cã c¸c tèc ®é : 14,4; 7,2; 3,6 vµ 1,8 kb/s. §Ó duy tr× ®Çu ra cña khèi ghÐp xen ë tèc ®é 19,2 kb/s th× tèc ®é cña bé m· xo¾n ®­îc t¨ng lªn R=3/4 Bé ®iÒu chÕ §Çu ra cña kªnh logÝc ®­îc ®­a vµo bé ®iÒu chÕ h×nh 2.14. §é lîi cña mçi kªnh logic gåm kªnh: pilot, ®ång bé, t×m gäi vµ tÊt c¶ c¸c kªnh l­u l­îng tr­íc tiªn ®­îc hiÖu chØnh b»ng hµm ®iÒu khiÓn ®é lîi. §é lîi cña mçi kªnh ra lÖnh cho c«ng suÊt ®­îc ph¸t cho kªnh ®ã bao nhiªu. §é lîi cña c¸c kªnh l­u l­îng riªng ®­îc thay ®æi mang tÝnh ®éng (chóng ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ). Sau khi ®é lîi kªnh ®­îc ®iÒu chØnh, c¸c tÝn hiÖu ®­îc céng víi nhau t¹o thµnh mét d¹ng tÝn hiÖu tr¶i phæ kÕt hîp. Sau ®ã c¶ hai thµnh phÇn ®­êng truyÒn I vµ Q ®­îc ®æi ng­îc trë l¹i b»ng sãng mang t­¬ng øng cña chóng. TÝn hiÖu ®¶o ng­îc sau ®ã ®­îc céng víi nhau ®Ó t¹o d¹ng tÝn hiÖu QPSK th«ng d¶i cuèi cïng. H×nh 2. 14 CÊu tróc cña bé ®iÒu chÕ ®­êng xuèng (®Çu vµo A, B, C, D vµ a, b, c, d ®­îc vÏ ë c¸c h×nh 2.5; 2.6; 2.9 vµ 2.12) §­êng lªn §­êng lªn gåm cã 2 lo¹i kªnh logic: c¸c kªnh truy nhËp vµ c¸c kªnh l­u l­îng. Do tÝnh kh«ng chÆt chÏ cña ®­êng lªn mµ c¸c hµm walsh kh«ng ®­îc sö dông ®Ó m· hãa kªnh. Thay v× chuçi PN dµi ®­îc sö dông ®Ó ph©n biÖt nh÷ng ng­êi dïng víi nhau. Kªnh truy nhËp Kªnh truy nhËp ®­îc MS sö dông ®Ó trao ®æi th«ng tin víi BS khi MS kh«ng ®­îc ph©n bæ kªnh l­u l­îng. MS sö dông kªnh nµy ®Ó t¹o cuéc gäi vµ tr¶ lêi (®¸p l¹i) c¸c lÖnh vµ t×m gäi. Tèc ®é sè liÖu b¨ng gèc cña kªnh truy nhËp ®­îc cè ®Þnh 4,8 kb/s H×nh 2. 15 Kªnh truy nhËp ®­êng lªn Sau khi ®­îc ghÐp xen, sè liÖu ®­îc m· hãa b»ng bé ®iÒu chÕ trùc giao 64, sö dông hµm walsh 64 ®Ó ®iÒu chÕ hay ®Ó thay thÕ nhãm 6 ký hiÖu. Do tÝnh kh«ng chÆt chÏ cña ®­êng lªn mµ ph¶i cã sù ®iÒu chÕ trùc giao lÇn n÷a. M¸y thu ë BS ph¶i t¸ch mçi ký hiÖu ®óng lµ ký hiÖu +1 hay –1 thËt khã trong mét chu kú ký hiÖu. Nh­ng nÕu mét nhãm cã 6 ký hiÖu ®­îc thay thÕ b»ng mét hµm walsh duy nhÊt th× BS cã thÓ dÔ dµng t¸ch 6 ký hiÖu ë mçi thêi ®iÓm b»ng viÖc biÕt ®­îc hµm walsh nµo ®· ®­îc göi ®i trong mét chu kú ®ã. M¸y thu cã thÓ dÔ dµng quyÕt ®Þnh ®­îc hµm walsh nµo ®­îc göi ®i bëi sù t­¬ng quan chuçi ®­îc thu víi c¸c hµm walsh 64 ®· biÕt. Hµm walsh ë ®­êng lªn nµy ®­îc sö dông ®Ó ph©n biÖt c¸c ký hiÖu kh¸c nhau( nhãm 6 ký hiÖu) cßn hµm walsh ë ®­êng xuèng dïng ®Ó ph©n biÖt c¸c kªnh kh¸c nhau. Mçi nhãm 6 ký hiÖu nhÞ ph©n ®­îc øng víi 1 gi¸ trÞ thËp ph©n 0 ->63. VÝ dô, mét nhãm 6 ký hiÖu (-1 +1 –1 +1 +1 –1) t­¬ng øng víi mét gi¸ trÞ nhÞ ph©n 010110 hay mét gi¸ trÞ thËp ph©n 22. Nh­ vËy hµm walsh 22 lµ ®Çu ra cña bé ®iÒu chÕ trùc giao. Th«ng tin ®­îc ph¸t trªn kªnh truy nhËp ë c¸c khe (slots) kªnh truy nhËp vµ c¸c khung kªnh truy nhËp. Mçi khe gåm (3+ MAX_CAP_SZ)+ (1+ PAM_SZ) khung, mçi khung gåm cã 96 bÝt vµ dµi 20ms t­¬ng øng víi tèc ®é sè liÖu b¨ng gèc 4,8kb/s. MAX_CAP_SZ lµ kÝch th­íc vá bäc b¶n tin kªnh truy nhËp tèi ®a vµ PAM_SZ lµ chiÒu dµi phÇn ®Çu cña kªnh truy nhËp.. MÆc dï BS cho phÐp mçi Slot (khe) gåm (3+ MAX_CAP_SZ) +(1+PAM_SZ) khung, nh­ng MS cã thÓ kh«ng cÇn nhiÒu khung trªn khe ®Ó ph¸t c¸c b¶n tin cña nã. MS sÏ thiÕt lËp mét gi¸ trÞ CAP_SZ thay ®æi tïy thuéc vµo ®é dµi cña b¶n tin thùc sù. Sù dµng buéc lµ CAP_SZ< (3+ MAX_CAP_SZ). (h×nh2.16). H×nh 2. 16 CÊu tróc khung kªnh truy nhËp Cã hai lo¹i b¶n tin kªnh truy nhËp; b¶n tin tr¶ lêi vµ b¶n tin yªu cÇu. H×nh 2. 17 CÊu tróc b¶n tin kªnh truy nhËp H×nh 2.17 chØ ra cÊu tróc b¶n tin cña kªnh truy nhËp. Chóng ta cã c¸c khung (1+PAM_SZ) lµ phÇn ®Çu kªnh truy nhËp. Mçi khung kªnh truy nhËp gåm cã 88 bÝt th«ng tin vµ 8 bÝt ®u«i. §èi víi c¸c khung nµy th× kh«ng cã phÇn ®Çu, c¸c bÝt th«ng tin ë phÇn th©n cña khung ®­îc kÕt hîp ®Ó t¹o vá bäc b¶n tin kªnh truy nhËp (access channel message capsule), bao gåm (CAP_SZx88) bÝt. Vá bäc nµy bao gåm b¶n tin kªnh truy nhËp vµ phÇn ®Öm. B¶n tin kªnh truy nhËp cã thÓ chiÕm h¬n 1 khung vµ c¸c bÝt ®Öm ®­îc thªm vµo ®Ó cã tæng ®é dµi cña kªnh truy nhËp vµ phÇn ®Öm b»ng (CAP_SZx88) bÝt Kªnh l­u l­îng Kªnh l­u l­îng ®­êng lªn ®­îc sö dông ®Ó ph¸t tho¹i vµ sè liÖu; b¶n tin b¸o hiÖu còng ®­îc göi qua ®ã. CÊu tróc cña kªnh l­u l­îng ®­êng lªn t­¬ng tù nh­ kªnh truy nhËp, sù kh¸c nhau chñ yÕu lµ kªnh l­u l­îng ®­êng lªn cã thªm mét bé ngÉu nhiªn côm sè liÖu (data bust randomizer)(h×nh 2.18). H×nh 2. 18 CÊu tróc kªnh l­u l­îng ®­êng lªn Sè liÖu ®­îc ®iÒu chÕ trùc giao ®­a vµo bé t¹o ngÉu nhiªn côm d÷ liÖu. Bé phËn nµy mang l¹i nh÷ng Ých lîi cho hÖ sè kÝch ho¹t tho¹i ë ®­êng lªn. Kh¸c víi ®­êng xuèng, khi bé vocoder ho¹t ®éng ë tèc ®é thÊp, c¸c kÝ tù ®­îc ph¸t lÆp l¹i ®Ó gi¶m c«ng suÊt ph¸t, nh­ng tèc ®é thu l¹i l©u h¬n. Víi kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng ®ßi hái tèc ®é ®iÒu khiÓn c«ng suÊt nghiªm ngÆt h¬n. MS ®o FER qua mét chu k× thêi gian ®Þnh kú t­¬ng ®èi l©u h¬n vµ b¸o c¸o FER cho BS, ®Ó BS sÏ hµnh ®éng vµ hiÖu chØnh c«ng suÊt ®­êng xuèng. ¶nh h­ëng cña nhiÔu tíi kªnh truyÒn cDMA Cã ba th«ng sè quan träng ¶nh h­ëng lín tíi hÖ thèng CDMA lµ c¸c tØ sè: Ec/Io cña kªnh pilot, Eb/Io cña kªnh l­u l­îng ®­êng lªn vµ ®­êng xuèng. Kªnh pilot TØ sè Ec/Io lµ n¨ng l­îng chÝp/ mËt ®é nhiÔu ®o trªn kªnh pilot; nã thÓ hiÖn c­êng ®é tÝn hiÖu cña kªnh pilot. MS liªn tôc ®o tØ sè Ec/Io vµ so s¸nh nã víi c¸c møc ng­ìng kh¸c, ch¼ng h¹n nh­ ng­ìng ph¸t hiÖn pilot, ng­ìng lo¹i bá pilot T_DROP. KÕt qu¶ viÖc so s¸nh nµy ®­îc b¸o c¸o trë l¹i BS ®Ó tõ ®ã cã thÓ thùc hiÖn quyÕt ®Þnh cã nªn chuyÓn giao tõ BS nµy sang BS kh¸c hay kh«ng. V× thÕ tØ sè Ec/Io ®ãng mét vai trß quan träng trong viÖc x¸c ®Þnh xem liÖu MS cã trong vïng phñ cña mét BS hay kh«ng. H¬n n÷a, tÝn hiÖu pilot ®­îc ph¸t ë mét BS ë mét møc c«ng suÊt t­¬ng ®èi cao so víi c¸c kªnh logic ®­êng xuèng kh¸c, vµ ph¶i ®¶m b¶o r»ng ®é lín ®¹t yªu cÇu. XÐt tr­êng hîp cã nhiÒu cell vµ nhiÒu MS trong mét vïng nµo ®ã nh­ h×nh vÏ 2.19. C«ng thøc tÝnh to¸n tØ sè Ec/Io lµ: P0(q0): gi¸ trÞ ERP mµo ®Çu ( ë sector 0) cña BS th­êng tró bao gåm c¸c c«ng suÊt cña kªnh ®ång bé, t×m gäi vµ pilot theo h­íng q0 so víi MS ®ang xem xÐt. ERP phô thuéc vµo ®å thÞ bøc x¹ anten (lµ hµm cña q0) nªn ERP còng lµ hµm cña q0. a0: hÖ sè ERP mµo ®Çu (overhead) cña BS ®­îc ph©n bæ cho c«ng suÊt pilot. L0(q0, d0): suy hao ®­êng truyÒn tõ BS theo q0 ®èi víi BS víi kho¶ng c¸ch d0. G: ®é lîi anten cña MS. Ih: c«ng suÊt nhiÔu thu ë MS ®ang xÐt do c«ng suÊt mµo ®Çu BS ph¸t ra. In: c«ng suÊt nhiÔu thu ®­îc ë MS tõ c¸c nguån nhiÔu kh¸c bªn ngoµi hÖ thèng CDMA (ph¸t vµo b¨ng tÇn CDMA). N: c«ng suÊt t¹p ©m nhiÖt. Io: tæng nhiÔu c¸c c«ng suÊt mµo ®Çu cña c¸c BS l©n cËn ¶nh h­ëng ®Õn MS Im: tæng c«ng suÊt nhiÔu kªnh l­u l­îng thu ®­îc ë MS ®ang xÐt khi tÊt c¶ c¸c MS ®ang thu c¸c kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng tõ BS th­êng tró Tj (q0) lµ ERP cña kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng cho MS thø j theo h­íng q0 so víi MS ®ang xÐt (coi nh­ MS thø 0). Tæng cã J MS ®ang ®­îc phñ sãng bëi BS ®ang xÐt. Gi¸ trÞ Im nµy lªn tôc thay ®æi v× BS liªn tôc ®iÒu chØnh c«ng suÊt ph¸t cña nã trªn mét kªnh l­u l­îng. C«ng suÊt ph¸t trªn mçi kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng Tj lµ ngÉu nhiªn. It : tæng c«ng suÊt kªnh l­u l­îng (thu ®­îc ë MS ®ang xÐt) tõ tÊt c¶ c¸c BS l©n cËn kh¸c ( xÐt K BS) Xk(q0): tæng ERP cña kªnh l­u l­îng ph¸t tõ BS k ¶nh h­ëng ®Õn MS ®ang xÐt. K lµ tæng sè c¸c cell hoÆc sector trong hÖ thèng §èi víi BS thø K, Tk,j(qk) lµ ERP kªnh l­u l­îng xÐt cho MS thø j theo h­íng qk H×nh 2. 19 NhiÒu cell phôc vô nhiÒu MS ë ®­êng xuèng Kªnh l­u l­îng ®­êng xuèng TØ sè Eb/No cña ®­êng truyÒn liªn quan trùc tiÕp ®Õn chÊt l­îng tho¹i ®­êng xuèng. Chóng ta cã thÓ xem xÐt c«ng thøc tæng qu¸t: T0(q0): ERP cña kªnh l­u l­îng ph¸t ë BS th­êng tró (hoÆc sector 0) theo h­íng q0 ®èi víi MS 0 (MS ®ang xÐt). Nãi chung ERP cña kªnh l­u l­îng phô thuéc vµo ®å thÞ bøc x¹ anten v× vËy lµ hµm cña q0. L0(q0 , d0): suy hao ®­êng truyÒn tõ BS ®Õn MS G:®é lîi anten thu cña MS. In: c«ng suÊt nhiÔu thu ®­îc tõ c¸c nguån kh«ng ph¶i CDMA. N: c«ng suÊt t¹p ©m nhiÖt W/R: ®é lîi xö lý Ih: c«ng suÊt nhiÔu thu ®­îc ë MS do c«ng suÊt mµo ®Çu ®­îc ph¸t ra tõ BS. Nã ®­îc tÝnh b»ng: e lµ hÖ sè trùc giao I0: nhiÔu do c«ng suÊt mµo ®Çu ph¸t ra tõ c¸c BS xung quanh, ®­îc x¸c ®Þnh ë phÇn tr­íc. Im’ tæng nhiÔu kªnh l­u l­îng (tõ BS th­êng tró ph¸t xuèng MS kh¸c) e: hÖ sè trùc giao vµ Tj(q0) lµ ERP kªnh l­u l­îng h­íng xuèng ph¸t vµo MS thø j nh­ng lµm nhiÔu ®Õn MS ®ang xÐt theo q0. Kªnh l­u l­îng ®­êng lªn §­êng lªn tõ MS ®Õn BS, ta chØ xÐt tØ sè Eb/No cã ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn BER. Còng gièng nh­ ë ®­êng xuèng ë ®­êng lªn ta cã c«ng thøc: T’: ERP cña kªnh l­u l­îng ®­êng lªn cña MS L’0(q0,d0): suy hao ®­êng lªn tõ MS ®Õn anten theo h­íng q0 víi kho¶ng c¸ch d0. G0(q0): ®é lîi anten BS theo h­íng q0 ®èi víi MS ®ang xÐt. I’n: c«ng suÊt thu ®­îc ë BS tõ c¸c nguån nhiÔu kh¸c, kh«ng ph¶i CDMA. N: c«ng suÊt t¹p ©m nhiÖt. W/R: ®é lîi xö lý. I’m: tæng nhiÔu do ph¸t c¸c kªnh l­u l­îng ®­êng lªn cña tÊt c¶ c¸c MS kh¸c: T’j: ERP cña kªnh l­u l­îng ®­êng lªn cña MS j L’j (qj,dj): suy hao ®­êng lªn tõ MS j theo h­íng qj so víi BS vµ kho¶ng c¸ch dj. G0(qj): ®é lîi anten thu cña BS th­êng tró (BS 0) theo h­íng qj so víi MS j. KÕt qu¶ I’m: tæng nhiÔu ®­êng lªn do c¸c MS ®­îc phôc vô bëi BS 0 I’t: tæng nhiÔu do viÖc ph¸t c¸c kªnh l­u l­îng ®­êng lªn cña tÊt c¶ c¸c MS kh¸c ph¸t ®Õn c¸c BS kh¸c (trõ BS 0). Yk: tæng c«ng suÊt kªnh l­u l­îng (®­êng lªn) ®­îc thu tõ c¸c MS mµ ®­îc phôc vô bëi BS k. H×nh 2. 20 NhiÔu ¶nh h­ëng ®Õn ®­êng lªn Ch­¬ng III. m¹ng WLL CDMA 20001x CÊu h×nh m¹ng H×nh 4. 1 CÊu h×nh hÖ thèng m¹ng WLL 2000 1x MSC: Mobile Switching Centre GMSC: Gateway MSC SCP: Service Control Point VLR: Visitor Location Register HLR: Home Location Register PDSN: Packet Data Service Node BSS: Base Station Subsystem AC: Authentication Centre HA: Home Agent MISUP: Mobile ISDN User Part MTUP: Mobile Telephone User Part PCF: Packet Control Function AAA: Authorization, Authentication and Accounting LE: Local Exchange BTS: Base Transceiver Station MSC: Mobile Switching Center BSC: Base Station Controller PDSN: Packet Data Service Node PCF: Packet data Control Function MS: Mobile Station IWF: Inter Working Function SoftSite: Soft Base Station C¸c thµnh phÇn hÖ thèng: MSC: Trung t©m chuyÓn m¹ch di ®éng lµ phÇn lâi cña hÖ thèng chuyÓn m¹ch CDMA. Nã thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng chuyÓn m¹ch cho tÊt c¶ c¸c ®Çu cuèi di ®éng trong miÒn côc bé, bao gåm: qu¶n lý cuéc gäi, ®Þnh tuyÕn, khö tiÕng väng, ®iÒu khiÓn qu¸ t¶i. Nã còng thu thËp th«ng tin tÝnh c­íc, qu¶n lý l­u l­îng, vµ hç trî dÞch vô tõ xa, dÞch vô th«ng minh vµ dÞch vô phô. VLR: Bé ®Þnh vÞ t¹m tró lµ c¬ së d÷ liÖu ®éng, l­u tr÷ th«ng tin t¹m thêi (toµn bé d÷ liÖu cÇn thiÕt ®Ó thiÕt lËp c¸c kÕt nèi cuéc gäi) cña c¸c thuª bao chuyÓn vïng trong c¸c vïng MSC côc bé. VLR ®­îc sö dông ®Ó l­u th«ng tin cña tÊt c¶ c¸c MS trong vïng nã qu¶n lý, cã thÓ ®­îc dïng ®Ó thiÕt lËp c¸c kÕt nèi cuéc gäi ®i vµ ®Õn, ®Ó hç trî c¸c dÞch vô c¬ b¶n, c¸c dÞch vô phô vµ qu¶n lý tÝnh di ®éng. SSP: §iÓm chuyÓn m¹ch dÞch vô lµ thùc thÓ chøc n¨ng cña m¹ng th«ng minh IN cã tr¸ch nhiÖm thùc hiÖn chøc n¨ng chuyÓn m¹ch liªn quan tíi c¸c dÞch vô th«ng minh. HLR/AC: Bé ®Þnh vÞ th­êng tró/ trung t©m nhËn thùc; HLR lµ mét c¬ së d÷ liÖu ®Ó qu¶n lý thuª bao di ®éng th­êng tró, HLR cã tr¸ch nhiÖm l­u tr÷ th«ng tin thuª bao (c¸c tr¹ng th¸i thuª bao vµ th«ng tin thuª bao dÞch vô viÔn th«ng), th«ng tin ®Þnh vÞ MS, MDN, IMSI (MIN),... AC ®­îc liªn kÕt vËt lý víi HLR, nã lµ mét thùc thÓ chøc n¨ng cña HLR, ®Æc biÖt dµnh riªng cho qu¶n lý an ninh cña hÖ thèng CDMA. Nã l­u gi÷ c¸c th«ng tin nhËn thùc. ChÆn c¸c thuª bao bÊt hîp ph¸p khi truy nhËp hÖ thèng vµ ng¨n chÆn d÷ liÖu giao diÖn v« tuyÕn bÞ lÊy c¾p. SCP: §iÓm ®iÒu khiÓn dÞch vô lµ thùc thÓ lâi cña m¹ng th«ng minh. B¶o l­u d÷ liÖu thªu bao vµ logic dÞch vô. SCP chñ yÕu nhËn th«ng tin yªu cÇu ®­îc göi tõ SSP, c¬ së d÷ liÖu truy vÊn vµ m· hãa. SCP b¾t ®Çu dÞch vô logÝc kh¸c dùa trªn c¸c sù kiÖn cuéc gäi ®­îc b¸o c¸o bëi SSP, vµ göi c¸c chØ dÉn ®iÒu khiÓn cuéc gäi theo logic dÞch vô ®Õn SSP t­¬ng øng ®Ó h­íng dÉn c¸c hµnh ®éng tiÕp theo cña nã. GMSC: MSC cæng cã chøc n¨ng liªn kÕt c¸c m¹ng kh¸c vµ tÝnh c­íc. C¸c giao diÖn Giao diÖn b¸o hiÖu chuÈn KÕt nèi vËt lý §Æc tÝnh vËt lý B¸o hiÖu vµ c¸c thñ tôc A (A 1/A2) The interface between MSC and BSS. E1 IOS-634, IOS-2.X, IOS-4.X C, D C interface: the interface between the MSC and HLR. D interface: the interface between the VLR and HLR. E1 ANSI 41D, IS771, IS826 T1, T2 T1 interface: the interface between the MSC/SSP and SCP. T2 interface: the interface between the HLR and SCP. E1 ANSI 41D, IS771, IS826 E The interface between MSC and MSC. E1 ANSI 41D V5.2 The interface between MSC and Local Exchange E1 V5,Q.921, Q.931, G.703 MTUP, MISUP The interfaces between PSTN and the MSC or GMSC. E1 MTUP, MISUP PRA The trunk interface for MSC. 30B+D Q.930/Q.931 CAS (R2) The trunk interface for MSC. E1 ITU R2 O&M interface The interface between the MSC and WS. TCP/IP Internal protocol Billing interface The interface between the iGWB and the Billing Center. TCP/IP FTAM, FTP C¸c yªu cÇu hÖ thèng HiÖn nay m¹ng WLL CDMA 2000 1x ë d¶i 450 MHz ®ang ®­îc triÓn khai t¹i C«ng ty Th«ng tin ViÔn th«ng §iÖn lùc, tÇn sè sö dông cho ®­êng uplink: 452,5 MHz – 457,5MHz, vµ ®­êng xuèng downlink: 562,5MHz- 467,5 MHz. M· hãa tho¹i Vocoder sö dông: 8kb/s EVRC vµ 13 kb/s QCELP. TØ lÖ chuyÓn giao mÒm yªu cÇu lµ 35 %. CÊp phôc vô cho giao diÖn air lµ 2%, cho ®­êng truyÒn MSC vµ PSTN lµ 1%. L­u l­îng trung b×nh cña mét thuª bao ®ßi hái lµ 0,02 Erl/1 thuª bao. HÖ sè t¶i cho ®­êng lªn lµ 40%, t¶i ®­êng xu«ng lµ 80%, tØ lÖ nghÏn cuéc gäi lµ GOS=2% - C«ng suÊt ph¸t tèi ®a cña MS : 200mW (23dBm) MS sö dông 2 lo¹i lµ cè ®Þnh hoÆc di ®éng C«ng suÊt BTS ph¸t ®Þnh danh lµ 20W vµ kªnh Pilot tèi ®a chiÕm 20%, kªnh t×m gäi chiÕm 14%, kªnh ®ång bé 2%. Cßn l¹i 64% c«ng suÊt HPA ®­îc ph©n bæ qua c¸c kªnh l­u l­îng s½n cã. BTS sÏ cã dung l­îng ®ßi hái víi cÊu h×nh phï hîp trªn 3 sector ë vÞ trÝ ®¬n cho 23.7Er/31.9Er/FA (Mobile/WLL) l­u l­îng tho¹i cè ®Þnh víi gi¶ ®Þnh Users/Sector/Carrier (Mobile/WLL) lµ 32/41 ®­êng C¸c th«ng sè cho tr­íc §é cao anten BTS N«ng th«n: 50m §« thÞ: 30m §é cao cña anten ®Çu cuèi Cè ®Þnh: 4m M¸y cÇm tay: 1.5 m §é dµi tèi ®a cña Feeder capble 100m Suy hao th©m nhËp nhµ cöa, c«ng tr×nh 20dB cho khu ®« thÞ ®«ng ®óc 16dB cho khu ®« thÞ 12dB cho ngo¹i « 8dB cho vïng n«ng th«n Suy hao Feeder capble (100m) 4dB M« h×nh truyÒn sãng Okumura- Hata Eb/Nt cña tho¹i (3km/h) 5.27dB Dù tr÷ Fading 12.2 dB for 94% Cell area X¸c suÊt 5.4 dB for 86% Cell area probability 5.4 dB for 75% Cell area probability §é lîi anten cell site 15dBi HÖ sè tÝch cùc tho¹i 0.4 Tèc ®é sè liÖu ®­êng lªn trung b×nh 18kb/s §é réng b¨ng tÇn tr¶i phæ §èi víi CDMA 2000 lµ 1.2288MHz Tèc ®é sè liÖu Cã c¸c møc: RC1: 9600, 4800, 2700 vµ 1500b/s RC2: 19200, 38400, 76800, 153600 and 307200bps, RC3: 14400, 28800, 57600, 115200 and 230400bps. §é lîi anten Gi¸ trÞ cña nã t­¬ng ®­¬ng víi tØ sè ®é réng b¨ng tÇn tr¶i phæ qua tèc ®é sè liÖu. Ph¹m vi cña nã cã thÓ tõ 21~9 dB - T¹p ©m nhiÖt §é t¨ng t¹p ©m = 10*log10(1/(1-loading)), §é t¨ng t¹p ©m lµ 3.01dB cho 50% t¶i. C¸c tham sè tr¹m gèc:C«ng suÊt ph¸t tèi ®a lµ 20W (43.01dBm) §é lîi anten tr¹m gèc cùc ®¹i lµ 15dBi Dense Urban Urban Suburban Rural Antenna Height(m) 30 35 40 50 Feeder Cable Length(m) 35 40 45 55 Feeder Cable Type 7/8 7/8 7/8 7/8 Feeder Cable Loss (dB/100m) 450MHZ 4.00 4.00 4.00 4.00 Eb/Nt yªu cÇu Eb/Nt (dB) FER 2% FER 5% FER 5% FER 5% FER 5% FER 5% Voice (9.6kbps) Data (9.6kbps) Data (19.2kbps) Data (38.4kbps) Data (76.8kbps) Data (153.6kbps) Stationary (0km/h) 3.3 2.17 1.91 1.71 1.65 1.65 Walking (3km/h) 5.27 4.82 4.11 3.01 2.47 1.98 Slow City Car (8km/h) 5.94 5.55 4.96 3.64 3.01 2.51 Normal City Car (30km/h) 6.63 6.0 5.96 4.78 4.28 3.8 Highway (100km/h) 6.42 6.09 5.37 4.26 3.57 2.68 Tõ b¶ng trªn cho ta thÊy sù kh¸c nhau vÒ tèc ®é sè liÖu, yªu cÇu FER vµ tèc ®é di chuyÓn cña m¸y di ®éng kh¸c nhau th× yªu cÇu Eb/Nt cho gi¶i ®iÒu chÕ còng kh¸c nhau, v× vËy vïng phñ sãng lµ kh«ng ph¶i gi¸ trÞ cè ®Þnh. T¹p ©m thu Bé thu sÏ thu thªm nhiÔu vµo tÝn hiÖu khi nã ®i qua bé thu. Vµ ®ã lµ thuéc tÝnh cña thiÕt bÞ. ThiÕt bÞ kh¸c nhau cã mét hÖ sè t¹p ©m kh¸c nhau. ThiÕt bÞ BTS cña Huawei cã t¹p ©m lµ 3.2dB. Th«ng sè m¸y thuª bao C«ng suÊt ph¸t: C«ng suÊt ph¸t tèi ®a cña MS lµ 200mW (23.01dBm) C¸c kªnh ®­êng lªn cña CDMA2000 1x bao gåm mét kªnh Pilot (R_PICH), mét kªnh c¬ b¶n (a fundamental channel (R_FCH)) vµ mét kªnh bæ xung tuú chän (R_SCH). Khi chóng ta tÝnh to¸n ®­êng truyÒn, chóng ta lÊy dÞch vô tho¹i lµm tiªu chuÈn. V× vËy, ta cho m¸y di ®éng ph¸t c«ng suÊt tèi ®a trªn kªnh FCH b»ng toµn bé tæng c«ng suÊt trõ ®i Pilot h­íng lªn ®­îc tÝnh lµ 1.46 dBm. Max.R_FCH = 23.01 – 1.46 = 21.55 dbm - §é lîi anten MS vµ suy hao 0dB Suy hao c¬ thÓ khi MS ®Æt gÇn c¬ thÓ, trong tÝnh to¸n th­êng cho suy hao nµy lµ 3dB. §èi víi dÞch vô sè liÖu, th× bá qua suy hao nµy v× kh«ng ®Æt gÇn c¬ thÓ. - Eb/Nt yªu cÇu cho MS lµ 5.23 víi tèc ®é di chuyÓn cña MS trªn 30 km/h NhiÔu t¹p ©m thiÕt bÞ thu cña MS lµ 6 to 8dB. §é lÖch chuÈn Fading che khuÊt, Propagation slop vµ dù tr÷ Fading che khuÊt. §é dù tr÷ Fading che khuÊt ®­îc tÝn to¸n cho 8dB ®é lÖch chuÈn, propagation slop vµ x¸c suÊt vïng phñ ®­îc cho nh­ sau Shadow Margin Situation Dense Urban Urban Suburban Rural Coverage Probability (%) 98% 98% 95% 90% Cell Edge Probability (%) 94% 94% 86% 64% Propagation slop 3.5 3.5 2.8 2.5 Shadow Margin (dB) 12.2 12.2 8.6 1.4 §é lîi chuyÓn giao mÒm ViÖc thiÕt kÕ ®­êng truyÒn ®­îc tÝnh to¸n suy hao ®­êng lªn/xuèng tèi ®a. Trong tr­êng hîp nµy, MS ë biªn cña cell vµ ®é lîi ®· ®em vÒ bëi chuyÓn giao mÒm nªn ®­îc thùc hiÖn theo ®¸nh gi¸. V× chuyÓn giao mÒm nªn tån t¹i ®­êng truyÒn sãng phô thuéc cã thÓ dÉn ®Õn sù gi¶m sù cho phÐp Fading che khuÊt ®· x¶y ra ®ßi hái x¸c suÊt vïng phñ sãng. §iÒu nµy ®­îc gäi lµ ®é lîi chuyÓn giao mÒm trong tÝnh to¸n ®­êng truyÒn. Thùc tÕ, ®é lîi chuyÓn giao mÒm lµ ®é lîi ph©n tËp macro. Trong khi chuyÓn giao mÒm, mçi nh¸nh ®­êng lªn sö dông thuËt to¸n kÕt hîp ®é lîi tèi ®a. FCH tham gia vµo chuyÓn giao mÒm vµ mÒm h¬n, nh­ng SCH th× kh«ng tham gia. V× vËy ®é lîi lµ 0 dB ®èi víi c¸c thuª bao sö dông SCH, vµ 3.70 dB cho c¸c thuª bao sö dông FCH. Trong tµi liÖu nµy, tèc ®é d÷ liÖu 38.4kb/s cho ®­êng lªn, vµ SCH ®­îc ph©n bæ nªn ®é lîi chuyÓn giao mÒm trong tÝnh to¸n ®­êng truyÒn lµ 0dB §é dù phßng nhiÔu HÖ thèng CDMA lµ mét lo¹i hÖ thèng tù g©y nhiÔu, mµ ®iÒu nµy liªn quan ®Õn vïng phñ sãng vµ dung l­îng. Víi sù gia t¨ng t¶i l­îng, nhiÔu tõ c¸c thuª bao kh¸c trong hÖ thèng sÏ còng t¨ng lªn, dÉn ®Õn lµm gi¶m ®é nh¹y m¸y thu. Trong viÖc tÝnh to¸n ®­êng truyÒn, ®iÒu nµy ®­îc thÓ hiÖn trong dù tr÷ nhiÔu §èi víi ®­êng lªn, c¸c møc t¶i kh¸c nhau sÏ t­¬ng øng víi sù gia t¨ng nhiÔu kh¸c nhau VÝ dô; Sù gia t¨ng cña nhiÔu 3dB t­¬ng øng víi 50% t¶i; trong khi sù gia t¨ng nhiÔu 4dB t­¬ng øng víi 60% t¶i. Trong tÝnh to¸n ®­êng truyÒn, dù tr÷ nhiÔu tuú thuéc vµo dung l­îng thiÕt kÕ hÖ thèng. Trong tµi liÖu nµy gi¶ ®Þnh r»ng dung l­îng hÖ thèng 50% C¸c tham sè m«i tr­êng kh¸c cã liªn quan HÖ sè th©m nhËp nhµ cöa C¸c vËt thÓ ë phÝa thu tÝn hiÖu cã ¶nh h­ëng lín ®Õn tÝn hiÖu truyÒn dÉn. Suy hao th©m nhËp vµ suy hao vËt thÓ « t« cña c¸c toµ nhµ sÏ ph¶i tÝnh to¸n. Suy hao th©m nhËp liªn quan ®Õn nhµ cöa xe cé. Nãi chung ®èi víi vïng ®« thÞ mËt ®é ®«ng ®óc, lÊy gi¸ trÞ 20dB cho suy hao th©m nhËp nhµ cöa; ®èi víi c¸c ®« thÞ nãi chung, gi¸ trÞ nµy lµ 16dB; ®èi víi c¸c vïng ngo¹i « lµ 12dB, vïng n«ng th«n lµ 8dB. Trong m¹ng CDMA, c«ng suÊt ph¸t di ®éng tèi ®a giíi h¹n vïng phñ sãng cña cell. V× thÕ, th«ng qua tÝnh to¸n ®­êng lªn mµ cÇn tÝnh to¸n suy hao ®­êng truyÒn tèi ®a. Sau ®ã chóng ta ¸p dông m« h×nh truyÒn sãng tõ ®ã cã ®­îc diÖn tÝch phñ sãng cña 1 BS ë c¸c m«i tr­êng kh¸c nhau. Tõ vïng phñ sãng nµy cña mçi m«i tr­êng ta cã thÓ tÝnh to¸n ®­îc sè l­îng BS. 450MHz Link Budget of Reverse Link Dense Urban (Incar) Urban (Incar) Suburban (Incar) Rural (Incar) Formula Max FCH TX Power (dBm) 21.55 21.55 21.55 21.55 a Transmitter Feeder Loss(dB) 0 0 0 0 b Antenna Body Interaction (dB) 0 0 0 0 Transmitter Antenna Gain (dBi) 0 0 0 0 c EiRP (dBm) 21.55 21.55 21.55 21.55 d=a-b+c Receiver Antenna Gain (dBi) 15.00 15.00 15.00 15.00 e Feed Cable Length (m) 35.00 40.00 45.00 55.00 Receiver Feeder And Connector Loss (dB) 1.73 1.86 2.00 2.27 f Reciever Noise Figure(dB) 3.2 3.2 3.2 3.2 g Required Eb/Nt of Demodulation ( dB ) 4.8 4.8 4.8 4.8 h Receiver Sensitivity (dBm) -126.18 -126.18 -126.18 -126.18 i=-174+g+h+10*LOG10(Rb) Locate Thermal Noise Adjust (dB) 0 0 0 0 j Locate Receiver Sensitivity (dB) -126.18 -126.18 -126.18 -126.18 k=i+j Max Path Loss(dB) 160.70 160.57 160.43 160.16 m=d+e-f-k Body Loss(dB) 3 3 3 3 n Loading Factor(dB) 50.00% 50.00% 50.00% 50.00% System Loading Interference Margin (dB) 3.01 3.01 3.01 3.01 o Soft Handoff Gain (dB) 3.7 3 3 3 p Required Edge Coverage Probability 94% 94% 86% 64% Lognormal Fade Margin(dB) 12.2 12.2 8.4 1.4 q Penetration Loss 10 10 10 10 r Propagation Loss Permitted (dB) 135.19 135.19 138.79 145.99 s=m-n-o+p-q-r Ms Antenna High (m) 1.50 1.50 1.50 1.50 Apply Okumura-Hata model’s formula BS Antenna High (m) 30.00 35.00 40.00 50.00 Cell Coverage Radius(Km)(450MHz) 2.97 3.2 7.58 33.40 C¸c chó ý ®èi víi BS Gi÷ ®é cao anten cña BS phï hîp l¾p ®Æt anten cã thÓ c¸ch ly víi c¸c hÖ thèng kh¸c, cã ®ñ kho¶ng c¸ch ®Ó ®¹t ®­îc ph©n tËp kh«ng gian Cã ®ñ kho¶ng kh«ng ®Ó l¾p thiÕt bÞ Cã thÓ cÊp nguån bæ xung víi ¸cquy dù phßng Cã thÓ cÊp ®­êng truyÒn hoÆc c¸p quang §¶m b¶o vïng phñ quan träng cã thÓ cã chÊt l­îng dÞch vô tèt h¬n vµ ®ñ dung l­îng §¶m b¶o nhµ cöa cã thÓ l¾p thiÕt bÞ, vµ ®Çu cña toµ nhµ cã thÓ l¾p ®Æt anten KÕt luËn Qua viÖc nghiªn cøu ®Ò tµi, t¸c gi¶ ®· n¾m b¾t ®­îc vÒ kÜ thuËt tr¶i phæ vµ c«ng nghÖ CDMA, c¸c thµnh phÇn hÖ thèng CDMA ®Ó tõ ®ã ®­a ra nh÷ng ph©n tÝch cô thÓ vÒ dung l­îng cña hÖ thèng CDMA, cÊu tróc ®­êng truyÒn ®Ó tõ ®ã tÝnh to¸n c¸c yÕu tè nhiÔu ¶nh h­ëng ®Õn hÖ thèng còng nh­ viÖc ®iÒu khiÓn c«ng suÊt trong CDMA. §Æc biÖt vÊn ®Ò nhiÔu trong hÖ thèng CDMA ®ang ®­îc nhiÒu ng­êi quan t©m t×m hiÓu ®· ®­îc xem xÐt mét c¸ch cô thÓ nh÷ng yÕu tè nhiÔu ¶nh h­ëng ®Õn dung l­îng còng nh­ chÊt l­îng hÖ thèng. T×m hiÓu vÊn ®Ò ®Ó cã nh÷ng biÖn ph¸p kh¾c phôc nh÷ng nh­îc ®iÓm cña hÖ thèng CDMA lµ môc tiªu chÝnh cña luËn v¨n nµy. MÆc dï luËn v¨n ®· ®­îc hoµn thiÖn, nh­ng nh÷ng vÊn ®Ò nªu ra vÉn chØ mang tÝnh lý thuyÕt, ®Ó ph¸t triÓn nh÷ng vÊn ®Ò nghiªn cøu cao h¬n cÇn ph¶i cã nh÷ng thùc nghiÖm cô thÓ, nh÷ng ®o ®¹c chÝnh x¸c mang tÝnh trùc quan. YÕu tè nhiÔu cã ¶nh h­ëng nhiÒu ®Õn chÊt l­îng, dung l­îng hÖ thèng vµ t¸c ®éng ®Õn ph¹m vi phñ sãng cña mét hÖ thèng CDMA. Danh môc tµi liÖu tham kh¶o Dr. Jonathan P. Castro (2001), The UMTS Network and Radio Access Technology, John Wiley & Sons, Ltd. Samuel C. Yang (1998), CDMA RF System Engineering, Artech House, Boston • London. C¸c tµi liÖu cña c¸c h·ng Huawei Ltd (2004), CDMA Network Planning and Optimization. Lucent Technologies (2002), Wireless Networks. TS. NguyÔn Ph¹m Anh Dòng (2003), cdmaOne vµ cdma2000 tËp 1, tËp 2, Nhµ xuÊt b¶n B­u ®iÖn, Hµ néi. TS. Ph¹m C«ng Hïng (2003), bµi gi¶ng vi ba sè. C¸c trang Web