Vô tuyến di động đã được sử dụng gần 78 năm. Mặc dù các khái niệm tổ ong,
các kỹ thuật trải phổ, điều chế số và các công nghệ vô tuyến hiện đại khác đã đ-ược biết đến trước đây, dịch vụ điện thoại di động mãi đến đầu những năm 1960
mới xuất hiện ở các dạng sử dụng được và khi đó nó chỉ là các sửa đổi thích ứng
của các hệ thống điều vận. Các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này ít tiện
lượi và dung lượng rất thấp so với các hệ thống hiện nay cuối cùng các hệ thống
điện thoại tổ ong điều tần song công sử dụng kỹ thuật đa thâm nhập phân chia
theo tần số (FDMA) đã xuất hiện vào những năm 1980.
19 trang |
Chia sẻ: maiphuongtt | Lượt xem: 2340 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chương 1 : Giới thiệu về hệ thống thông tin di động, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN
DI ĐỘNG
I. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA THÔNG TIN DI ĐỘNG :
Vô tuyến di động đã được sử dụng gần 78 năm. Mặc dù các khái niệm tổ ong,
các kỹ thuật trải phổ, điều chế số và các công nghệ vô tuyến hiện đại khác đã đ-
ược biết đến trước đây, dịch vụ điện thoại di động mãi đến đầu những năm 1960
mới xuất hiện ở các dạng sử dụng được và khi đó nó chỉ là các sửa đổi thích ứng
của các hệ thống điều vận. Các hệ thống điện thoại di động đầu tiên này ít tiện
lượi và dung lượng rất thấp so với các hệ thống hiện nay cuối cùng các hệ thống
điện thoại tổ ong điều tần song công sử dụng kỹ thuật đa thâm nhập phân chia
theo tần số (FDMA) đã xuất hiện vào những năm 1980. Cuối những năm 1980
người ta nhận thấy rằng các hệ thống tổ ong tương tự không thể đáp ứng được
nhu cầu ngày càng tăng vào thế kỷ sau nếu như không loại bỏ được các hạn chế
cố hữu của các hệ thống này.
(1) Phân bổ tần số rất hạn chế, dung lượng thấp.
(2) Tiếng ồn khó chịu và nhiễu xẩy ra khi máy di động chuyển dịch trong
môi trường pha đinh đa tia.
(3) Không đáp ứng được các dịch vụ mới hấp dẫn đối với khách hàng.
(4) Không cho phép giảm đáng kể giá thành của thiết bị di động và cươ sở hạ
tầng.
(5) Không đảm bảo tính bí mật của các cuộc gọi.
(6) Không tương thích giữa các hệ thống khác nhau, đặc biệt là ở Châu Âu,
làm cho thuê bao không thể sử dụng được máy di động của mình ở nước
khác.
Giải pháp duy nhất để loại bỏ các hạn chế trên là phải chuyển sang sử dụng kỹ
thuật thông tin số cho thông tin di động cùng với các kỹ thuật đa truy nhập mới.
Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa thâm nhập phân chia theo
thời gian (TDMA) đầu tiên trên thế giới được ra đời ở Châu Âu và có tên gọi là
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 2
GSM. GSM được phát triển từ năm 1982 khi các nước Bắc Âu gửi đề nghị đến
CEPT để quy định một dịch vụ viễn thông chung châu Âu ở băng tần 900 MHz.
Năm 1985 hệ thống số được quyết định. Tháng 5 năm 1986 giải pháp TDMA
băng hẹp đã được lựa chọn. ở Việt Nam hệ thống thông tin di động số GSM đ-
ược đưa vào từ năm 1993.
Ở Mỹ khi hệ thống AMPS tương tự sử dụng phương thức FDMA được triển
khai vào giữa những năm 1980, các vấn đề dung lượng đã phát sinh ở các thị
trường di động chính như: New York, Los Angeles và Chicago. Mỹ đã có chiến
lược nâng cấp hệ thống này thành hệ thống số: chuyển tới hệ thống TDMA được
ký hiệu là IS- 54. Việc khảo sát khách hàng cho thấy chất lượng của AMPS tốt
hươn. Rất nhiều hãng của Mỹ lạnh nhạt với TDMA, AT &T là hãng lớn duy
nhất sử dụng TDMA. Hãng này đã phát triển ra một phiên bản mới: IS - 136,
còn được gọi là AMPS số (D-AMPS). Nhưng không giống như IS - 54, GSM đã
đạt được các thành công ở Mỹ.
Các nhà nghiên cứu ở Mỹ tìm ra hệ thống thông tin di động số mới là công nghệ
đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA). Công nghệ này sử dụng kỹ thuật trải
phổ trước đó đã có các ứng dụng chủ yếu trong quân sự. Được thành lập vào
năm 1985, Qualcom đã phát phiển công nghệ CDMA cho thông tin di động và
đã nhận được nhiều bằng phát minh trong lĩnh vực này. Đến nay công nghệ này
đã trở thành công nghệ thống trị ở Bắc Mỹ, Qualcom đã đưa ra phiên bản
CDMA đầu tiên được gọi là IS - 95 A.
Các mạng CDMA thương mại đã được đưa vào khai thác tại Hàn Quốc và Hồng
Kông. CDMA cũng đã được mua hoặc đưa vào thử nghiệm ở Argentina, Brasil,
Chile, Trung Quốc, Germany, Irael, Peru, Philippins, Thailand và mới đây ở
Nhật. Tổng công ty Bưu chính Viễn thông Việt Nam cũng đã có kế hoạch thử
nghiệm CDMA.
Ở Nhật vào năm 1993 NTT đưa ra tiêu chuẩn thông tin di động số đầu tiên của
nước này: JPD (Japannish personal Digital Cellular System).
Song song với sự phát triển của các hệ thống thông tin di động tổ ong nói trên,
các hệ thống thông tin di động hạn chế cho mạng nội hạt sử dụng máy cầm tay
không dây số cũng được nghiên cứu phát triển. Hai hệ thống điển hình cho loại
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 3
thông tin này là: DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication) của
Châu Âu và PHS (Personal Handy Phone System) của Nhật cũng đã được đưa
vào thương mại.
Ngoài các hệ thống thông tin di động mặt đất, các hệ thống thôg tin di động vệ
tinh: Global Star và Iridium cũng được đưa vào thương mại trong năm 1998.
Hiện nay để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các khách hàng viễn thông về
cả dịch vụ viễn thông mới các hệ thống thông tin di động đang tiến tới thế hệ thứ
ba. Hiện nay có hai tiêu chuẩn đã được chấp thuận cho IMT-2000 đó là: W-
CDMA và CDMA2000. W-CDMA được phát triển lên từ GSM thế hệ 2 và
CDMA2000 được phát triển lên từ IS-95 thế hệ 2. Ở thế hệ này các hệ thống
thông tin di động có xu thế hoà nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả
năng phục vụ ở tốc độ bit lên đến 2 Mbit/s. Để phân biệt với các hệ thống thông
tin di động băng hẹp hiện nay các hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba được
gọi là hệ thống thông tin di động băng rộng.
Chúng ta đang chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ viễn thông, đặc
biệt là thông tin di động và truyền thông không dây. Kỹ thuật đa truy nhập đang
bùng nổ. Số lượng người sử dụng mạng di động tăng vọt. Nhu cầu dịch vụ ngày
càng đa dạng, đặc biệt là các dịch vụ số liệu, kết nối Internet và multimedia.
Hệ thống thông tin đi động tế bào đầu tiên được triển khai vào năm 1971 dùng
kỹ thuật điều chế tương tự FM ở dải tần 850 MHz. Tương ứng là hệ thống
AMPS của Mỹ ra đời vào năm 1983. Đến đầu những năm 90, thế hệ đầu tiên của
thông tin di động tế bào đã bao gồm hàng loạt hệ thống ở nhiều nước khác nhau:
TACS, NMT, NAMPS … Tuy nhiên các hệ thống này đều không thỏa mãn
được nhu cầu ngày càng tăng, trước hết là nhu cầu về dung lượng. Mặt khác,
việc tồn tại nhiều tiêu chuẩn không tương thích với nhau làm cho liên lạc giữa
các mạng cực kỳ khó khăn. Những hạn chế trên đã được đặt ra cho mạng di
động tế bào thế hệ thứ hai phải giải quyết.
Mạng di động thế hệ thứ hai ra đời, sử dụng kỹ thuật số thay vì kỹ thuật tương tự
như trong thế hệ thứ nhất. Việc sử dụng công nghệ số giúp cho mạng thế hệ thứ
hai bảo đảm chất lượng cao trong một môi trường nhiễu mạnh, có dung lượng
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 4
lớn hơn, hiệu suất sử dụng phổ tần cao hơn, có nhiều dịch vụ hơn … Mạng thế
hệ thứ hai được phát triển mạnh mẽ, trong đó nổi tiếng nhất và được sử dụng
nhiều nhất là mạng GSM với khoảng 600 triệu thuê bao trên toàn thế giới. Hiện
tại GSM vẫn đang là tiêu chuẩn được ứng dụng rộng khắp … Nhưng trong khi
nhu cầu của người sử dụng ngày càng cao, thì hệ thống GSM vẫn còn nhiều hạn
chế. Không hỗ trợ dịch vụ số liệu tốc độ cao, không thể ứng dụng multimedia,
dung lượng của mạng vẫn còn thấp .
II. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐA TRUY NHẬP
Hình 1.1 : Các phương pháp đa truy nhập
Công nghệ viễn thông phát triển đã kéo theo nhu cầu sử dụng các dịch vụ thông
tin di động ngày càng tăng. Số người sử dụng thông tin di động và truyền thông
không dây tăng vọt dẫn đến việc dùng chung, chia sẻ tài nguyên (các đường
truyền vô tuyến vật lý) là một xu hướng tất yếu. Việc nhiều người cùng sử dụng
chung một đường truyền vô tuyến được gọi là đa truy nhập.
Có ba phương pháp đa truy nhập được sử dụng trong thông tin di động: đa truy
nhập phân chia theo tần số (FDMA), theo thời gian (TDMA) và theo mã
(CDMA).
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 5
1. Đa truy cập theo phân chia tần số FDMA (Frequency Division Multiple
Access)
Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo tần số - FDMA (Fequency Division
Multiple Access) là một phương pháp đa truy nhập lâu đời nhất và được thực
thi rộng rãi nhất.
Trong phương pháp này, băng tần của toàn bộ hệ thống bị chia thành nhiều
phần nhỏ. Hệ thống gán cho mỗi người sử dụng một tần số khác nhau, mỗi
kênh truyền là một tần số, có nghĩa là mỗi người sử dụng có một kênh truyền
riêng. Hệ thống phân biệt tín hiệu của những người sử dụng khác bằng các
kênh tần số khác nhau. Điều này làm cho hệ thống sử dụng phổ tần kém hiệu
quả nhất, vì khi đang tiến hành cuộc gọi, không một người sử dụng nào khác
có thể chia sẻ cùng một kênh tần số.
Mỗi kênh trong hệ thống FDMA là một cặp tần số, tần số cao dành cho
đường xuống, tần số thấp dành cho đường lên.
Đặc điểm chính của hệ thống FDMA:
- Một kênh FDMA chỉ mang một kênh thoại tại một thời điểm.
- Khi kênh FDMA không được sử dụng, nó sẽ ở trong tình trạng rỗi, nhưng
không một thuê bao nào khác có thể chia sẻ, sử dụng kênh tần số này.
- Cuộc gọi được thu phát liên tục sau khi ấn định kênh thoại.
- Băng thông của mỗi kênh hẹp (30KHz), do đó hệ thống FDMA là hệ
thống băng hẹp.
- Mức độ phức tạp của FDMA thấp hơn các hệ thống khác.
- Do phân cách thuê bao bằng các tần số khác nhau, nên hệ thống cần rất ít
thông tin cho mục đích đồng bộ.
- Dung lượng của hệ thống nhỏ. Tuy nhiên có thể tăng dung lượng bằng
cách sử dụng băng tần hẹp hơn thông qua cải tiến các kỹ thuật điều chế.
- Sử dụng các bộ truyền song công do cả hai hướng thu và phát hoạt động
cùng một lúc, dẫn đến tăng chi phí cho thiết bị.
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 6
- Ảnh hưởng của nhiễu đối với hệ thống rất cao. Vì vậy phải sử dụng nhiều
bộ lọc tần số.
2. Đa truy cập theo phân chia thời gian TDMA (Time Division Multiple
Access)
Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời gian – TDMA (time division
multiple access) cũng chia nhỏ băng tần của mình thành nhiều kênh tần số
khác nhau. Nhưng thời gian sử dụng kênh tần số được chia thành nhiều khe
thời gian nhỏ hơn (ví dụ 8 khe trong GSM). Vì vậy, nhiều người có thể sử
dụng chung một tần số. Khi đã sử dụng hết tất cả các khe thời gian trên một
tần số thì người sử dụng tiếp theo sẽ được cấp phát một khe thời gian trên
kênh tần số mới. Điều này làm tăng thêm hiệu quả sử dụng tần số của hệ
thống so với hệ thống FDMA.
Nhiều người sử dụng trên một kênh tần số được ấn định khe thời gian khác
nhau. Mỗi người chỉ có thể thu phát tín hiệu trong khe thời gian của mình.
Mỗi kênh tần số cùng với một khe thời gian tạo thành một kênh truyền bên
trong hệ thống.
Trong TDMA, vì mỗi người sử dụng không truyền liên tục mà chỉ truyền
trên khe thời gian nên hệ thống phải sử dụng tín hiệu số và điều chế số. Có
hai dạng song công bên trong TDMA: song công theo tần số (FDD) và song
công theo thời gian (TDD). FDD sử dụng các kênh có tần số khác nhau cho
truyền và nhận. Ngược lại, trong TDD, một nửa thời gian được dành cho thu
và một nửa còn lại dành cho việc phát tín hiệu.
Đặc điểm chính của hệ thống TDMA:
- TDMA cho phép nhiều người sử dụng chung một tần số, bằng cách chia
khoảng thời gian sử dụng tần số thành nhiều khe thời gian không chồng
lấp nhau, và mỗi người sử dụng một khe thời gian. Số lượng khe tùy
thuộc vào kỹ thuật điều chế, băng thông …
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 7
- Việc truyền tín hiệu trong TDMA diễn ra không liên tục mà thành từng
cụm nhỏ. Vì vây, máy di động có thể giảm bớt năng lượng tiêu hao cho
việc thu phát tín hiệu, dẫn đến thời gian sử dụng acquy tăng lên.
- Trong các khe thời gian rỗi, máy di động đo đạc mức công suất của các
trạm phát khác.
- TDMA cần nhiều thông tin cho quá trình đồng bộ ban đầu hơn FDMA do
chế độ truyền không liên tục và chia khe thời gian.
- Có thể cấp phát băng tần theo yêu cầu thông qua việc ấn định nhiều kênh
cho một người sử dụng để tăng tốc độ của dịch vụ. Vì vậy, tốc độ dịch vụ
có thể được cải thiện.
3. Đa truy cập phân chia theo mã CDMA (Code Division Multiple Access)
Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã – CDMA (code division multiple
access) không phân chia nhỏ phổ tần, cũng không chia thời gian thành các
khe, mà tất cả những người sử dụng khác nhau đều được phép sử dụng toàn
bộ băng tần trong cùng một thời gian.
Hệ thống trải phổ có khả năng chống lại nhiễu đa đường và tăng dung lượng
đa truy nhập. Hiệu quả sử dụng băng tần rất cao khi có nhiều người cùng sử
dụng hệ thống.
Các đặc điểm chính của CDMA:
- Cho phép mỗi người dùng sử dụng toàn bộ băng tần của hệ thống trong
cùng một thời gian.
- Mỗi người sử dụng sẽ có một mã khác nhau để phân biệt. Mã được sử
dụng để mã hóa và điều chế.
- Sử dụng hiệu quả phổ tần hơn các hệ thống FDMA và TDMA.
- Hệ thống có tính bảo mật cao.
- Cho phép cấp phát tài nguyên mềm dẻo. Hỗ trợ nhiều loại dịch vụ có tốc
độ khác nhau.
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 8
III.CÔNG NGHỆ CDMA
1. Tổng quan :
CDMA dựa trên công nghệ trải phổ (SS – spread spectrum ),trong đó tín hiệu
gốc ban đầu được phát trong một tín hiệu vô tuyến có băng thông rất lớn so
với băng thộng tối thiểu ban đầu.Chúng ta nói tín hiệu ban đầu đã được trải
phổ.
Nguyên tắc chính của CDMA là sử dụng một chuỗi tín hiệu có tốc độ rất cao
(gọi là chuỗi giả ngẫu nhiên - PN – pseudorandom noise) để chuyển đổi tín
hiệu có băng hẹp ban đầu thành một tín hiệu tương tự nhiễu có băng thông
rộng , đỉnh công suất bé và phát đi . Mỗi người sủ dụng sẻ có một chuỗi tín
hiệu PN khác nhau gọi là mã. Mã này là cơ sở mã hóa tín hiệu và phân biệt
người sử dụng này với người sử dụng khác .Ở máy thu sẽ sử dụng một chuỗi
mã ngẫu nhiên giống như đầu phát để giải mã và thu được tín hiệu chính xác.
Đối với người sử dụng không biết chuỗi mã thì tín hiệu thu được ở máy thu
sẽ tương tự như các tín hiệu nhiễu .Vì vậy hệ thống có tính bảo mật cao.Trải
phổ theo kiểu CDMA là trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS (direct sequence
spread spectrum ).
Ngoài phương pháp trải phổ trực tiếp (DSSS),kỹ thuật đa truy nhập dựa trên
công nghệ trải phổ còn một số kỹ thuật khác gọi là trải phổ nhảy tần (FHSS –
frequency hopping SS) và trải phổ nhảy thời gian (THSS – time hopping SS
)nhưng không đạt hiệu quả cao như DSSS. Hệ thống CDMA chỉ sử dụng kỹ
thuật trải phổ DSSS.
2. Các hệ thống thông tin trải phổ :
2.1. Hệ thống DS/SS :
Thực hiện trải phổ bằng cách nhân tín hiệu nguồn với một tín hiệu giả
ngẫu nhiên có tốc độ tín hiệu (tốc độ chip ) cao hơn nhiều tốc độ bit của
luồng số phát.
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 9
2.2. Hệ thống FF/SS :
Thực hiện trải phổ bằng cách nhảy tần số mang trên một tập lớn các tần
số. Mẫu nhảy tần có dạng giả ngẫu nhiên. Tần số trong khoảng thời gian
của một chíp giữ nguyên kông đổi.Tốc độ nhảy tần có thể nhanh hay
chậm. Trong hệ thống nhảy tần nhanh, nhảy tần được thực hiện ở tần số
cao hơn tốc độ bit của thông tin, và ngược lại đối với hệ thống nhảy tần
chậm.
2.3. Hệ thống TH/SS :
Một khối các bit số liệu được nén và phát ngắt quãng trong một hay
nhiều khe thời gian của một khung truyền có rất nhiều khe thời gian.
Một mẫu nhảy thời gian sẽ xác định các khe thời gian nào được sử dụng
để truyền dẫn trong mỗi khung .
3. Các đặc tính của CDMA :
3.1. Tính đa dạng phân tập :
Phân tập là hình thức giảm fading. Fading đa đường xảy ra khi hai hay
nhiều đường tín hiệu kết hợp triệt tiêu lẫn nhau Truyền dẫn băng hẹp bi
ảnh hưởng bởi hiện tượng này,trong khi truyền dẫn băng rộng thì ít bị
ảnh hưởng bởi fading nhờ vào tính đa dạng trong phân tập.
Có 3 hình thức phân tập chính :
Phân tập theo thời gian : đạt được nhờ vào việc chèn mã,tách lỗi và
mã hóa sửa sai.
Phân tập theo tần số :nhờ vào việc mở rộng khả năng báo hiệu băng
tần báo rộng và fading liên hợp với tần số thường có ảnh hưởng đến
băng tần báo hiệu ,tín hiệu băng rộng 1.25Mhz.
Phân tập theo khoảng cách (theo đường truyền) : 2 cặp aten thu tại
BS,bộ thu đa đường và kết nối BS .
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 10
Phân tập dùng phương pháp đa đường (theo khoảng cách )là hình thức
phân tập cao nhất nhờ đặc tính có duy nhất ở hệ thống CDMA là thu
phát dựa trên mã PN.Bộ điều khiển đa đường tách chuỗi PN nhờ sử
dụng bộ tương quan song song. Máy di động dùng 3 bộ tương quan,
trạm gốc dùng 4 bộ tương quan. Máy di động có bộ tương quan song
song la bộ thu - quét, các đầu thu này có khả năng nhận tín hiệu từ các
luồng khác nhau,chúng xét tín hiệu thu mọi đườn, sau đó tổ hợp và giải
điều chế tất cả tín hiệu thu được.Fading có thể xuất hiện trong mọi tín
hiệuthu nhưng không có sự tương quan giữa các đường thu. Vì vậy,
tổng tín hiệu thu được có dộ tin cậy cao. Nhiều bộ tách tương quan có
thể áp dụng một cách đồng thời cho hệ thống thông tin có hai trạm gốc
BS để thực hiện chuyển vùng mềm cho máy di động.
3.2. Đặc tính tái sử dụng tần số chung :
Tất cả các BS đều tái sử dụng kênh băng rộng trong hệ thống CDMA.
Giao thoa tổng hợp ở máy di dộng thu được từ BS là tổng giao thoa của
các máy di động trong cùng một tế bào và giao thoa từ các máy di dộng
của BS của tế bào bên cạch. Giao thoa tổng hợp từ tất cả các máy di
động bằng một nửa của giao thoa tổng từ các máy di động khác trong
cùng một BS. Dùng anten không định hướng, hiệu quả sử dụng tần số là
65%. Nếu dùng anten định hướng (búp sóng 120) thì giao thoa trung
bình giảm xuống còn 1/3, do đó dung lượng cung cấp bởi hệ thống tăng
lên xấp xỉ 3 lần.
Tóm lại, việc sử dụng tần số chung không chỉ đối với tất cả các thuê
bao trong cùng một thuê bao mà còn đối với những thuê bao ở tất cả các
tế bào khác. Nguồn cung cấp cho mỗi thuê bao là năng lượng thay vì
thời gian hoặc tần số, cho nên việc điều khiển tạp âm và phân phối kênh
trở nên đơn giản hơn. Nhưng đồng thời, vấn đề điều khiển công suất trở
nên quan trọng.
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 11
3.3. Điều khiển công suất :
Hệ thống CDMA cung cấp chức năng điều khiển công suất 2 chiều ( từ
BS đến di động và ngược lại ) để cung cấp một hệ thống có dung lượng
lưu lượng lớn, chất lượng dịch vụ cao và các lợi ích khác. Muc đích của
điều khiển công suất phát của máy di động là điều khiển sao cho tín
hiệu phát của tất cả các máy di động trong một vùng phục vụ có thể thu
với độ nhạy rung bình tại bộ thu của BS. Khi công suất phát của tất cả
các máy di động trong vùng phục vụ được điều khiển như vậy thì tổng
công suất thu được tại bộ thu của BS trở thành công suất trung bình của
nhiều máy di động.
Bộ thu của BS chuyển tín hiệu thu được từ máy di động tương ứng
thành thông tin số băng hẹp. Trong trường hợp này thì tín hiệu của các
máy di động khác còn lại như là tín hiệu tạp âm của băng rộng. Thủ tục
thu hẹp băng thông được gọi là độ lợi xử lý nhằm nâng cao tỷ số tín
hiệu giao thoa (dB) từ giá trị âm lên đến một mức đủ lớn để cho phép
hoạt động được với lỗi bit chấp nhận được.
Một mong muốn là tối ưu các lợi ích của CDMA bằng cách tăng số
lượng các cuộc đồng thời trong một băng tần cho trước.Dung lượng hệ
thống là tối đa khi tín hiệu truyền của máy di động được thu bởi BS có
tỷ số tín hiệu trên nhiễu ở mức yêu cầu tối thiểu qua việc điều khiển
công suất của máy di động.
Hoạt động của máy di động sẽ bị giảm chất lượng nếu tín hiệu của các
máy di động mà BS thu được là quá yếu. Nếu các tín hiệu của các máy
di động đủ mạnh thì hoạt động của các máy này sẽ được cải thiện
nhưng nhiễu đối với các máy di động khác cùng sử dụng một kênh sẽ
tăng lên làm cho chất lượng cuộc gọi của các thuê bao khác sẽ bị giảm
nếu dung lượng tối đa không giảm.
Việc đóng, mở mạch điều khiển công suất từ máy di động đến BS và
điều khiển công suất từ BS tới máy di động sử dụng trong hệ thống
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỌNG 12
CDMA như trong hình. Mạch mở điều khiển công suất từ máy di động
tới BS là chức năng hoạt động cơ bản của máy di động. Máy di động
điều chỉnh ngay công suất phát theo sự biến đổi công suất thu được từ
BS. Máy di động đo mức công suất thu được từ BS và điều khiển công
suất phát tỷ lệ