Đây là phương pháp đa truy nhập mà trạm gốc sử dụng các băng tần khác nhau cho các thuê bao di động khác nhau. Mỗi băng tần này có một khoảng bảo vệ thích hợp nhằm tránh sự chồng lấn (có nghĩa là mỗi người sử dụng một sóng mang khác nhau để truy nhập hệ thống và tại cùng một thời điểm).
Trong hệ thống này vấn đề phân chia tần số khống chế công suất tránh can nhiễu được đặt lên hàng đầu. Các vấn đề điều khiển và đồng bộ trong toàn hệ thống là không quan trọng.
35 trang |
Chia sẻ: maiphuongtt | Lượt xem: 2784 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tổng quan công nghệ CDMA, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Phần I : Công nghệ cdma
Chương i:
Tổng quan công nghệ cdma
1.1Khái niệm về CDMA
Khái niệm về đa truy nhập
Đa truy nhập là phương pháp dùng một trạm gốc phục vụ cho nhiều thuê bao di động.
Có ba loại đa truy nhập là: FDMA, TDMA và CDMA.
a. FDMA
Đây là phương pháp đa truy nhập mà trạm gốc sử dụng các băng tần khác nhau cho các thuê bao di động khác nhau. Mỗi băng tần này có một khoảng bảo vệ thích hợp nhằm tránh sự chồng lấn (có nghĩa là mỗi người sử dụng một sóng mang khác nhau để truy nhập hệ thống và tại cùng một thời điểm).
Trong hệ thống này vấn đề phân chia tần số khống chế công suất tránh can nhiễu được đặt lên hàng đầu. Các vấn đề điều khiển và đồng bộ trong toàn hệ thống là không quan trọng.
Các hệ thống FDMA được sử dụng từ rất sớm và thực tế đã qua khai thác nhiều năm, tính ổn định cao, giá thành hạ. Tuy nhiên hạn chế chính của hệ thống này là không linh hoạt khi cần thay đổi dung lượng, dung lượng hệ thống không cao, vấn đề tần số công suất sẽ rất phức tạp khi số lượng thuê bao tăng lớn
Hình 1.1 FDMA
b. TDMA
Trong phương pháp đa truy nhập này nhiều người sử dụng cùng một sóng mang, nhưng trục thời gian được chia thành nhiều khoảng nhỏ gọi là khung TDMA. Trong khung TDMA lại được chia thành các khoảng thời gian nhỏ hơn gọi là các khe thời gian. Mỗi thuê bao được trạm gốc cấp cho một khe thời gian và thuê bao chỉ liên lạc với trạm gốc trong khe thời gian của mình. Tất nhiên giữa các khe thời gian cần có một khoảng bảo vệ để tránh chồng lấn.
Với kiểu truy nhập này hệ thống sẽ dễ dàng và linh hoạt đáp ứng nhu cầu lưu lượng bằng cách phân thêm khe thời gian hoặc mở rộng khe thời gian đối với thuê bao có lưu lượng lớn. Tuy nhiên vấn đề điều khiển và đồng bộ trong hệ thống yêu cầu khá nghiêm ngặt, cấu trúc hệ thống khá phức tạp, và giá thành tương đối cao.
Hình 1.2 TDMA
c. CDMA
Đây là phương pháp đa truy nhập mà các thuê bao sử dụng chung một sóng mang và trong cùng một thời điểm, nhưng sóng mang này trước đó đã được điều chế bởi một mẫu bít đặc biệt quy định riêng cho mỗi thuê bao khác nhau, mẫu bít này phải có mức tương quan chéo đủ nhỏ gọi là mã PN. Nhờ đó các thuê bao được phân biệt với nhau, cũng nhờ mẫu bít này mà có thể tách tín hiệu cần thu từ các tín hiệu khác.
Hình 1.3 CDMA
Khái niệm về trải phổ - CDMA
CDMA là hệ thống đa truy nhập theo mã dựa trên kỹ thuật điều chế trải phổ, các thuê bao sử dụng chung tần số và thời gian và được phân biệt nhau bằng một mã duy nhất gọi là mã trải phổ (hay dãy tạp âm giả ngẫu nhiên PN) để trải phổ. Mã trải phổ này có tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ của tín hiệu thông tin cần truyền đi. Do vậy sau khi nhân với tín hiệu thông tin với mã trải phổ thì phổ tần được trải rộng ra lớn hơn nhiều so với phổ tần của tín hiệu thông tin. Phương pháp này làm cho năng lượng tín hiệu cần truyền được dàn trải trên toàn bộ băng tần trải phổ lớn hơn nhiều băng thông cần thiết để truyền thông tin. Do vậy tại đầu ra của bộ điều chế phía phát tín hiệu có phổ rộng hơn nhiều lần tín hiệu thông tin đồng thời có mật độ phổ công suất thấp. Tại phía thu chỉ có những máy thu có hàm tương quan trực giao giữa tín hiệu thu được với bản sao chính xác của tín hiệu trải phổ phía phát mới có khả năng giải điều chế và thu được tín hiệu thông tin cần thiết. Như vậy trong hệ thống này mỗi thuê bao có mã riêng và việc thu nhận tín hiệu chỉ được thực hiện khi có mã tương quan phù hợp.
Có bốn kỹ thuật trải phổ cơ bản là: Trải phổ dãy trực tiếp (DS: Directed Sequence), trải phổ nhảy tần (FH: Frequency Hopping), hệ thống dịch thời gian (TH:Time Hopping) và hệ thống lai (Hybrid).
Trải phổ dãy trực tiếp: tín hiệu mang thông tin được nhân trực tiếp mã trải phổ tốc độ cao.
Trải phổ nhảy tần: Mã trải phổ điều khiển bộ tạo dao động sóng mang làm tần số sóng mang thay đổi tại sau đó sóng mang này lại được điều chế với dữ liệu.
Trải phổ dịch thời gian: Trong kỹ thuật này, dữ liệu có tốc độ dòng bit không đổi R được phân phối khoảng thời gian truyền dẫn dài hơn thời gian cần thiết để truyền đi dòng tin này bằng cách truyền dẫn thông thường. Dòng bit số được gửi đi theo sự điều khiển của mã nhảy thời gian. Vì vậy có thể nói dòng bít đã bị trải ra theo thời gian và phía thu bất hợp pháp không thể biết tập con dữ liệu nào đang được sử dụng.
Hệ thống lai: Bên cạnh các hệ thống đã miêu tả ở trên, điều chế hybrid của hệ thống DS và FH được sử dụng để cung cấp thêm các ưu điểm cho đặc tính tiện lợi của mỗi hệ thống. Thông thường đa số các trường hợp sử dụng hệ thống tổng hợp bao gồm (1) FH/DS, (2) TH/FH và (3) TH/DS. Các hệ thống tổng hợp của hai hệ thống điều chế trải phổ sẽ cung cấp các đặc tính mà một hệ thống không thể có được. Một mạch không cần phức tạp lắm có thể bao gồm bởi bộ tạo dãy mã và bộ tổ hợp tần số cho trước.
Trải phổ dãy trực tiếp.
Hệ thống DS (nói chính xác là sự điều chế các dãy mã đã được điều chế thành dạng sóng điều chế trực tiếp) là hệ thống được biết đến nhiều nhất trong các hệ thống thông tin trải phổ. Chúng có dạng tương đối đơn giản vì chúng không yêu cầu tính ổn định nhanh hoặc tốc độ tổng hợp tần số cao.
Trong hệ thống trải phổ này, tín hiệu dữ liệu được nhân trực tiếp với mã trải phổ, sau đó tín hiệu được điều chế sóng mang băng rộng
Hình 1.4 đưa ra sơ đồ khối của mạch thông tin DS điển hình. Bộ điều chế băng rộng thường là điều chế PSK
Máy thu thường sử dụng giải điều chế nhất quán để nén tín hiệu trải phổ, và sử dụng mã trải phổ nội bộ được đồng bộ với dãy mã của tín hiệu thu được. Điều này được đồng bộ bởi khối bám và đồng bộ mã.
6
Điều chế băng rộng
Bộ tạo
mã
Dao động
Sóng mang
Bộ giải điều chế mã
Điều chế cân bằng
Bộ tạo
mã
Giải điều chế dữ liệu
Dữ liệu
Dữ liệu
1
2
3
4
5
Bộ tạo sóng mang
(1)Sóng mang
(2) Mã PN
(3) Sóng
điều chế
(4)
(5)
(6)
Phía phát
Phía thu
Hình1.4 Dạng sóng và cấu hình của hệ thống DS
Sau khi nén phổ nhận được tín hiệu dữ liệu đã điều chế, và sau khi qua bộ giải điều chế tín hiệu (thường là giải điều chế PSK) ta có được dữ liệu ban đầu.
Các đặc tính của trải phổ trực tiếp:
Đa truy nhập:
Nếu có nhiều người cùng sử dụng một kênh cùng một thời điểm thì có nhiều tín hiệu DS cùng chùm lên nhau về mặt thời gian và tần số. Máy thu thực hiệi giải điều chế nhất quán để giải điều chế mã. Nhờ đó se tập chung công suất của tín hiệu người sử dụng quan tâm vào trong băng tần thông tin nếu mức tương quan giữa các dãy mã của các người sử dụng khác nhau là nhỏ thì việc giải điều chế chỉ đưa ra một phần rất nhỏ của công suất các tín hiệu nhiễu trong băng tần thông tin. Có nghĩa là phổ tín hiệu của người sử dụng mà ta đang quan tâm sẽ được co hẹp lại, trong khi phổ tần của những người sử dụng khác vẫn được trải rộng trên băng tần truyền dẫn. Như vậy chỉ có công suất tín hiệu của người sử dụng đó trong băng tần thông tin là lớn.
Nhiễu đa đường:
Nếu dãy mã có hàm tự tương quan là lý tưởng thì hàm tương quan băng 0 trong khoảng [- Tc, Tc ] với Tc là thời gian tồn tại của một chíp. Nghĩa là nếu nhận được hai tín hiệu: một là tín hiệu mong muốn và một là tín hiệu đó nhưng trễ đi một khoảng thời gian lớn hơn 2Tc thì việc giải điều chế sẽ coi tín hiệu đó như một tín hiệu nhiễu và chỉ mang một phần rất nhỏ công suất nhiễu vào trong băng tần thông tin.
Nhiễu băng hẹp:
Việc nhân nhiễu băng hẹp có trong tín hiệu thu được với mã băng rộng sẽ làm trải phổ nhiễu băng hẹp. Vì vậy nhiễu băng hẹp có trong băng tần thông tin giảm đi với hệ số bằng tăng ích do sử lý Gp.
- Xác suất phát hiện thấp:
Do tín hiệu dãy trực tiếp sử dụng toàn bộ phổ tín hiệu tại mọi thời điểm nên mật độ phổ công suất truyền dẫn (W/Hz) rất thấp. Vì vậy nếu không có dãy mã trải phổ tương ứng thì rất khó khăn trong việc phát hiện tín hiệu DS.
Ưu nhược điểm của DS-CDMA
Ưu điểm:
Mã hoá dữ liệu đơn giản có thể chỉ thực hiện bằng một bộ nhân
Bộ tạo sóng mang đơn giản do chỉ có một sóng mang được phát đi
Có thể thực hiện giải điều chế nhất quán tín hiệu trải phổ
Nhược điểm:
Khó đòng bộ giữa tín hiệu mã nội bộ và tín hiệu thu
Do nhược điểm trên kết hợp với đặc điểm các băng tần liên tục lớn không sẵn có nên băng tần trải phổ bị hạn chế là 10-20 MHz
Người sử dụng ở gần BS sẽ phát công suất lớn hơn nhiều so với người sử dụng ở xa. Mạt khác một thuê bao sử dụnng toàn bộ băng tần để truyền dẫn liên tục nên người sử dụng ở gần sẽ gây nhiễu cho người sử dụng xa. Tuy nhiên hiệu ứng náy sẽ đợc giải quyết bằng việc áp dụng thuật toán điều khiển công suất trong đó mức độ công suất trung bình mà BS nhận từ mỗi thuê bao là bằng nhau.
1.1.4 . Hệ thống dịch tần (FH):
Nếu trải phổ dãy trực tiếp là điều chế trực tiếp tín hiệu số vào mã trải phổ, thì trải phổ nhẩy tần là điều chế gián tiếp vào mã trải phổ (sóng mang có tần số thay đổi theo mã trải phổ sẽ được điều chế với tín hiệu thông tin cần truyền)
Nói chính xác thì điều chế FH là “sự chuyển dịch tần số của nhiều tần số được chọn theo mã”. Nó gần giống FSK ngoài việc dải chọn lọc tần số tăng lên. FSK đơn giản sử dụng 2 tần số và phát tín hiệu là f1 khi có ký hiệu và phát f2 khi không có ký hiệu. Mặt khác thì FH có thể sử dụng vài nghìn tần số. Trong các hệ thống thực tế thì sự chọn lọc ngẫu nhiên trong 220 tần số được phân bố có thể được chọn nhờ sự tổ hợp mã theo mỗi thông tin chuyển dịch tần số. Trong FH khoảng dịch giữa các tần số và số lượng các tần số có thể chọn được được xác định phụ thuộc vào các yêu cầu vị trí đối với việc lắp đặt cho mục đích đặc biệt.
Như vậy trong hệ thống dịch tần FH, tần số sóng mang thay đổi theo chu kỳ. Cứ sau một khoảng thời gian T tần số sóng mang lại nhẩy tới một giá trị khác. Quy luật nhẩy tần do mã trải phổ quyết định.
Việc chiếm dụng tần số trong 2 hệ thống DS và FH là khác nhau. Hệ thống DS chiếm dụng toàn bộ băng tần khi nó truyền dẫn trong khi hệ thống FH chỉ sử dụng một phần nhỏ băng tần tại một khoảng nhỏ của thời gian truyền dẫn.
Như vậy, công suất mà hai hệ thống truyền đi trong một băng tần tính trung bình là như nhau.
Hệ thống FH cơ bản gồm có bộ tạo mã và bộ tổ hợp tần số, bộ phát mã PN điều khiển bộ tỏng hợp tần số phải nhảy tần theo qui luật của nó.
Hệ thống FH tạo ra hiệu quả trải phổ bằng sự nhảy tần giả ngẫu nhiên giữa các tần số vô tuyến f1,f2,…,fn với n có thể lên tới con số hàng nghìn. Nếu tốc độ nhảy tần (Tốc độ chíp ) lớn hơn tốc độ bít dữ liệu thì được gọi là nhảy tần nhanh FFH (Fast Frequency Hopping), khi đó sẽ có nhiều tần số được truyền đi trong thời gian một bít. Còn ngược lại tốc độ nhảy tần nhỏ hơn tốc độ bit (nhiều bit tin được truyền đi trong một tần số ) thì được gọi là nhảy tần chậm SFH (Slow Frequency Hopping ).
Gọi Df = fi – fi-1 là chênh lệch tần số giữa hai tần số kề nhau còn N là số tần số nhảy tần có thể chọn thì tăng ích xử lý hệ thống trải phổ nhảy tần FH là:
(Giả thiết dải thông dữ liệu băng gốc Bd=1 bước nhảy tần nhỏ nhất Df)
Điều chế
FH
Điều chế MFSK
K bit dữ liệu
K bit PN
Nguồn nhiễu
Mã hoá
1
Giải điều chế FH
K bit PN
2
M
Giảimã hoá
M bộ tách năng lượng
Hình 1.5 Hệ thống FH
Phổ FH lý tưởng trong một chu kỳ có dạng hình vuông hoàn toàn và phân bố đồng đều trong các kênh tần số truyền dẫn. Các máy phát trong thực tế cần phải được thiết kế sao cho công suất phân bố đồng đều trong tất cả các kênh.
Nguyên lý trải phổ nhảy tần như sau: Một đoạn k chíp của mã giả ngẫu nhiên điều khiển bộ tổng hợp tần số, để tần số sống mang nhảy lên một trong 2k tần số khác nhau. Nếu xét trong một tần số nhảy thì độ rộng băng tần tín hiệu bằng độ rộng băng tần tín hiệu MFSK và rất nhỏ so với độ rộng của tín hiệu trải phổ nhảy tần.
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 thành Nt phần bằng nhau:
Nt = Wss/Rp
Sau đó Nt phần này lại được chia thành Nb nhóm riêng biệt:
Nb = Nt/M
Mỗi nhóm này sẽ có độ rộng băng tần là Wd = Wss/Nb. Theo cách xắp xếp này, đoạn mã nhị phân k bit của chuỗi PN sẽ xác định Nb = 2K tần số sóng mang khác nhau. Trong khi đó, mỗi tone nhảy tần là cố định và nằm trong khoảng M tần số xác định tương đối.
Nhảy tần nhanh
WSS
11
10
01
00
Wd
01
00
11
01
01
11
11
00
10
01
10
10
01
11
10
00
11
11
00
01
00
10
01
10
00
11
01
01
11
10
Hình 1.6 Nhảy tần nhanh
Dữ liệu
2Tb
Chuỗi PN
Hình vẽ sau mô tả phổ của tín hiệu MFSK và phổ tín hiệu nhảy tần nhanh theo thời gian. Chuỗi mã giả ngẫu nhiên thực hiện trải phổ là một chuỗi mã được tạo ra từ bộ tạo mã giả nhiễu dùng bộ 4 thanh ghi dịch. Mã trải phổ có tốc độ bit gấp 4 lần tóc độ dữ liệu (Rp = Rh = 4Rs) tức là k = 4. Hệ thống thực hiện trải phổ nhảy tần nhanh với tín hiệu MFSK 4 mức lên ngẫu nhiên một trong 4 dải tần số, dưới sự điều khiển của tín hiệu giả ngẫu nhiên PN. Do tín hiệu MFSK điều chế 4 mức nên cứ 2 bit dữ liệu xác định một giá trị nằm 1 trong 4 mức có thể của dải tần số và một tone này được phát đi trong khoảng thời gian bằng 2 lần chu kỳ bit dữ liệu. Cũng tương tự như vậy, cứ một cặp 2 bit giả ngẫu nhiên cho phép ta xác định được một trong 4 dải băng tần mà một tone tín hiệu MFSK cần nhảy tới. Trong trường hợp này độ rộng băng tần của tín hiệu nhảy tần sẽ lớn gấp 4 lần độ rộng băng tần tín hiệu MFSK nguyên thuỷ (Wss=4Wd).
b. Nhảy tần chậm
WSS
101
01
11
00
11
11
01
10
00
00
01
Hình 1.7 Nhảy tần chậm
Dữ liệu
2Tb
Wd
Chuỗi PN
111
000
100
110
3Tc
111
110
101
100
011
010
001
000
Hình vẽ dưới đây 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. Trong ví dụ này Rp = Rb = 6Rh. Tín hiệu MFSK được điều chế bởi dữ liệu theo 4 mức tức là cứ 2 bit dữ liệu xác định 1 tone phát đi trong khoảng thơì gian bằng 2 lần chu kỳ dòng bit dữ liệu. Với bước điều chế nhảy tần. Cứ 3 bit giả ngẫu nhiên xác định một trong 8 băng tần mà tín hiệu MFSK sẽ nhảy tới (k = 3). Như vậy băng tần của tín hiệu trải phổ nhảy tần sẽ lớn gấp 8 lần băng tần tín hiệu MFSK ban đầu.
c. 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.
Nén phổ tín hiệu nhảy tần
Giả sử tại đầu thu đã tạo lại đực 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 MFSK ta sẽ thu lại được tín hiệu chứa dữ liệu MFSK. Như vậy một điều hết sức quan trọng đảm bảo sự thành công của bước nén phổ này là bên thu cần taọ được mã giả ngẫu nhiên đồng bộ hoàn toàn với bên phát.
Giải điều chế tín hiệu MFSK
Lọc 1
Lọc 2
Lọc M
Mạch tách đường bao 1
Mạch tách đường bao 2
Mạch tách đường bao M
Bộ so sánh lấy giá trị lớn nhất và giải mã
Tín hiệu sau giải điều chế nhảy tần
Dữ liệu
Hình1.8 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.
d. Đặc tính tín hiệu dịch tần
Hệ thống dịch tần có các đặc tính sau: đa truy nhập, chống nhiễu đa đường, chống nhiễu băng hẹp và khả năng phát hiện thấp được trình bày cụ thể như sau:
1. Đa truy nhập: Trong hệ thống dịch tần nhanh F-FH, một bit được truyền đi trên các băng tần số khác nhau. Mỗi người sử dụng sẽ truyền thông tin trong hầu hết các băng tần nhưng tại mỗi thời điểm lại sử dụng một băng tần khác nhau. Do đó công suất của tín hiệu mong muốn lớn hơn nhiều công suất nhiễu, giúp cho tín hiệu thu được chính xác. Trong hệ thống dịch tần chậm S-FH, nhiều bit được truyền đi tại một tần số. Nếu xác suất truyền thông tin của những người sử dụng khác tại cùng một băng tần đủ thấp thì tín hiệu mong muốn sẽ được thu một cách chính xác trong hầu hết thời gian. Nếu như có những người sử dụng khác truyền dẫn trong cùng một băng tần, các mã sửa lỗi được sử dụng để phát hiện dữ liệu được truyền trong thời gian đó.
2. Nhiễu đa đường: Trong hệ thống dịch tần nhanh (F-FH-CDMA), trong khoảng thời gian một bit, tần số truyền dẫn thay đổi nhiều lần. Như vậy một tần số sóng mang được điều chế và truyền đi trên nhiều tần số truyền dẫn. Vì hiệu ứng đa đường với các tần số truyền dẫn khác nhau là khác nhau nên một tần số sóng mang có thể được khuyếch đại tại tần số này nhưng lại bị suy giảm tại một tần số truyền dẫn khác. Tại máy thu, đáp ứng tại các tần số truyền dẫn khác nhau sẽ được trung bình hoá. Nhờ đó, làm giảm được nhiễu đa đường, mặc dù không hiệu quả như hệ thống DS-CDMA nhưng nó vẫn cung cấp sự cải thiện đáng kể.
3. Nhiễu băng hẹp: Giả sử tín hiệu băng hẹp được gây nhiễu lên một trong các tần số truyền dẫn. Nếu có GP tần số truyền dẫn (GP được gọi là độ tăng ích do sử lý) thì trung bình, một người sử dụng sẽ sử dụng tần số truyền dẫn bị gây nhiễu chỉ trong 1/GP (%) thời gian. Vì vậy, nhiễu băng hẹp được giảm nhỏ bởi hệ số GP.
4.Xác suất phát hiện: Xác suất thấp cho việc phát hiện tín hiệu FH không phải vì công suất truyền dẫn thấp. Ngược lại, mật độ công suất truyền dẫn của FH-CDMA rất lớn. Nhưng tần số truyền dẫn tín hiệu là không biết, hơn nữa thời gian truyền dẫn tại một tần số lại khá nhỏ. Do đó, mặc dù tín hiệu FH dễ phát hiện hơn so với tín hiệu DS, nhưng việc phát hiện tín hiệu FH cũng rất khó khăn.
Vậy ta có thể tóm tắt các ưu nhược điểm của hệ thống dịch tần FH như sau:
Ưu điểm:
- Đồng bộ của FH-CDMA dễ dàng hơn nhiều so với DS-CDMA. Với FH-CDMA việc đồng bộ được thực hiện trong từng khoảng thời gian bước nhẩy tần. Vì việc trải phổ dành được không phải do sử dụng tần số nhẩy tần rất cao mà do sử dụng một tổ hợp rất lớn các tần số nên thời gian bước nhẩy tần số lớn hơn nhiều so với thời gian chip của hệ thống DS-CMA. Do đó, FH-CDMA cho phép một tỷ lệ lỗi đồng bộ lớn hơn.
- Các băng tần khác nhau của tín hiệu FH không phải là những băng tần lân cận nhau. Kết hợp với ưu điểm dễ đồng bộ nên FH-CMA cho phép làm việc với các băng tần trải phổ lớn hơn nhiều so với DS-CDMA.
- Do hệ thống cho phép sử dụng một băng tần lớn hơn. Nên nó có khả năng loại trừ nhiễu băng hẹp tốt hơn so với hệ thống DS.
Nhược điểm:
- Hệ thống yêu cầu bộ tổng hợp tần số phức tạp.
- Việc giải điều chế nhất quán khó thực hiện.
Các thuộc tính CDMA
Đa dạng phân tập
Trong hệ thống điều chế băng hẹp như điều chế FM analog sử dụng trong hệ thống điện thoại tổ ong thế hệ đầu tiên thì tính đa đường tạo nên nhiều fading nghiêm trọng. Tính nghiêm trọng của vấn đề fading đa đường được giảm đi trong điều chế CDMA băng rộng vì các tín hiệu qua các đường khác nhau được thu nhận một cách độc lập nhờ sử dụng phân tập.
Nhưng hiện tượng fading xảy ra một cách liên tục trong hệ thống này do fading đa đường không thể loại trừ hoàn toàn được vì với các hiện tượng fading đa đường xảy ra liên tục đó thì bộ giải điều chế không thể xử lý tín hiệu thu một cách độc lập được.
Phân tập là một hình thức tốt để làm giảm fading, có 3 loại phân tập là theo thời gian, theo tần số và theo khoảng cách.
Phân tập theo thời gian
Đạt được nhờ sử dụng việc chèn và mã sửa sai. Việc ch