Luận văn Sự phát triển của công nghệ trong thông tin di động

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

Lời nói đầu
Sự phát triển của công nghệ trong thông tin di ®éng
KÜ tht th«ng tin v« tun thÕ hƯ thø 1
ViƯc nghiên cứu kỹ thuật tế bo Cell đợc tiến hnh vo trớc năm 1940
nhng cho đến khoảng năm 1979 , một công ty điện thoại di động Bắc Âu mới
nghiên cứu chế tạo thnh công một hệ thống tế bo đầu tiên .Dịch vụ ny đợc đa
vo Thụy Điển , NaUy , Đan Mạch v Phần Lan do các công ty cung ứng 6 nớc
cung cấp thiết bị . Đến năm 1992 ủy ban thông tin liên bang Mỹ (FCC) míi cÊp giÊy
phÐp kinh doanh cho 2 c«ng ty viƠn thông hng đầu cho phép họ sử dụng tiêu chuẩn
AMPS ®· ®−ỵc chÊp nhËn réng r·i hiƯn nay .
Sau ®ã bớc phát triển của kĩ thuật tế bo tăng nhanh , rất nhiều nớc chất
nhận các tiêu chuẩn NMT hoặc AMPS . Thùc tÕ chøng tá AMPS lμ kÜ thuËt tơng tự
thế hệ đầu tiên suất sắc nhất .Nhìn t góc độ thị trờng , nó giải quyết đợc 1 vÊn ®Ị
quan träng - ®ã lμ sù phđ sãng .Nã lm cho điện thoại di động từ không đến có khiến
cho nhân loại đà thực hiện đợc sự nhảy vọt về chất , từ nhu cầu điện thoại cố định
sang nhu cầu điện thoại di động , v phủ sóng từ thnh thị tới nông thôn , phủ sóng
đợc hầu hết các quốc gia v các khu vực trên ton quốc. Nó đà đợc sử dụng rộng
rÃi ở trên 70 quốc gia trên thế giới .

Kỹ thuật thông tin vô tun thÕ hƯ thø 2
Tõ thËp kØ 80 ®Õn thËp kû 90 , kü tht t−¬ng tù chun sang kü tht sè , sù
ph¸t triĨn cđa kü tht tÕ bμo hết sức mạnh mẽ . Trong giai đoạn ny , điện thoại cố
định đà nhanh chóng dùng các máy chuyển mạch số thay cho phần lớn các máy
chuyển mạch tơng tự đà có . Các công ty thông tin di ®éng ®Èy m¹ch sư dơng kü
tht sè vμ më réng các dịch vụ

Ví dụ : Cung cấp các hộp th thoại , nâng cao chất lợng chuyền tín hiệu , cải tiến
tính an ton thông tin , nâng cao hiệu suất phục vụ của đơn nguyên tín hiệu.
Cùng với sự cải tiến của phục vụ , số lợng tiêu thụ điện thoại tế bo bắt đầu
tăng mạnh nhng đồng thời do nhu cầu cạnh tranh thị trờng với nhau , một số nh
kinh doanh viên thông đua nhau đa ra các kỹ thuật không dung hợp . Chính do
nhân tố thị trờng nh vậy đà dẫn đến việc xuất hiện các kỹ thuật v tiêu chuẩn khác
nhau.
Hiện tợng ny đà thúc đẩy việc thnh lập ủy ban tiêu chuẩn Viễn thông Châu
Âu (ETSI) .Tôn chỉ của cơ quan ny l thẩm tra các loại kỹ thuật không dung hợp
đang đồng thời xuất hiện nhằm tăng cờng khả năng của các nh kinh doanh viễn
thông phát huy đầy đủ hiệu ích kinh tế quy mô v cung cấp một mặt bằng chung .Tổ
chức ny đà yêu cầu ton Châu Âu dùng một tiêu chuẩn , đó l hệ thống GSM (Hệ
thống thông tin di động ton cầu) , dựa trên kĩ tht TDMA .ChÝnh phđ cđa 16 n−íc
thμnh viªn Liªn minh Châu Âu đều đà thông qua tiêu chuẩn ny .
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy H−ng - Líp K6C

1


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

Đi đôi với sự phát triển không ngừng của kỹ thuật thế hệ thứ 2 , điện thoại di
động đà thực hiện nối mạng khắp thế giới .Đầu tiên giai đoạn 2 của thế hệ thứ hai đÃ
đợc phát triển ton diện.Nó sẽ cung cấp dịch vụ cao cấp hơn , đặc điểm của nó l

tăng cờng diện tích phủ sóng có công năng 2 kênh tần số 900MHz/1800MHz , công
năng điện thoại đờng di v truyền số liệu tốc độ cao.Các nh kĩ thuật đang cố
gắng hon thnh các dịch vụ sau: dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao, mạng lới
chuyên dùng ảo , tăng cờng bộ biên dịch mà ton diện .
Đại diện l W-CDMA (CDMA băng rộng) với chất lợng truyền tơng đơng với
ISDN , tốc độ truyền dẫn trên mạng Internet có thể đạt 385Kbps còn độ truyền dẫn
trong phòng v trên hệ thống cố định có thể đạt 2Mbps v có đủ khả năng để đáp
ứng mọi dịch vụ thoại.
Hiện nay công ty viễn thông lớn nhất Nhật Bản NNT Docomo đà lắp đặt kỹ
thuật W-CDMA trên phổ tần số 5MHz .Họ đà mời 10 nh sản xuất thiết bị viễn thông
tham gia thiết bị hệ thống tế bo đợc số hóa hon ton , rất dễ dng thông qua
băng tần 5MHz để thực hiện dịch vụ chuyển mạch gói v truyền số liệu tốc độ cao.

Kỹ thuật thông tin vô tuyến thế hệ 3
Khắc phục những nhợc điểm của các thế hệ trớc nh : Dung lợng có hạn ,
khó bảo mật,không thực hiện chuyển mạch ton cầu , không đáp ứng đợc yêu cầu
thông tin đa phơng tiện , kỹ thuật thông tin vô tuyến thế hệ ba đợc xây dựng dựa
trên nền tảng của những hệ thống hiện tại v có khả năng tơng thích với thế hệ thứ
hai, có khả năng hỗ trợ dịch vụ truyền số liệu tốc độ cao, khả năng kết nối Internet ,
bảo mật thông tin đối với mạng cục bộ.
Ngy 5/11/1999 Hội nghị lần thứ 18 của nhóm nghiên cứu Kỹ thuật vô tuyến
ITUR-R GT8/1 đà thông qua kiến nghị về "quy phạm giao diện vô tuyến IMT-2000".
Kü tht th«ng tin v« tun thÕ hƯ thø 3 không chỉ đa tới cho các nh khai
thác có khả năng đáp ứng nhu cầu về các dịch vụ có độ phức tạp cao tinh vi m còn
cung cấp các giải pháp linh hoạt , tối u hóa doanh thu phát sinh từ các loại dịch vụ
có tính hẫp dẫn cao , đa lại các cơ hội mới trong kinh doanh.Cho đến nay , các tiêu
chuẩn thông tin di động thế hệ thứ ba (3G) v đang đợc triển khai v ứng dụng rộng
rÃi do các tập đon viễn thông khác nhau trên thế giới , với u thế nổi bËt , thÕ hƯ thø
ba cđa c«ng nghƯ v« tun trong thông tin di động sẽ phát triển nhanh chóng nh
các hệ thống di động trớc đây v Internet .

--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy H−ng - Líp K6C

2


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

Chơng I: Công nghệ CDMA2000
1.1 Tổng quan về CDMA2000
Khái niệm CDMA
Thế kỷ 21 đợc xem nh kỷ nguyên của thông tin kỹ thuật số với các dòng bit
dịch chuyển ton cầu, kết nối ton thế giới .V con ngời đà phải thừa sự lệ thuộc
của mình vo thế giới đa truyền thông kỹ thuật số (Multimedia) kỳ diệu ny. Truyền
thông di động cũng không nằm ngoi vòng kết nối đó với hng loạt công nghệ tiên
tiến tham gia phục vụ loi ngời .
Hiện có hơn 50 quốc gia trên thế giới triển khai ứng dụng công nghệ CDMA với
trên 100 mạng.
Lịch sử phát triển CDMA đợc bắt đầu bằng sự ra đời của lý thuyết truyền
thông trải phổ trong thập niên 50.Với hng loạt các u điểm đi kèm , truyền thông trải
phổ đợc ứng dụng trong thông tin quân sự Hoa Kỳ trong những năm sau đó.Đến
thập niên 80 , CDMA đợc phép thơng mại hóa v chính thức đề xuất bởi
Qualcomm , một trong những công ty hng đầu về công nghệ truyền thông.
CDMA viết đầy đủ l Code Division Multiple Access nghĩa l đa truy nhập (đa

ngời dùng) phân chia theo mÃ.GSM phân phối tần số thnh những kênh nhỏ rồi
chia xẻ thời gian các kênh cho ngời sử dụng.Trong khi đó thuê bao của mạng di
động CDMA chia sẻ cùng một giải tần chung. Mọi khách hng có thể nói đồng thời
v tín hiệu đợc phát đi trên cùng một dải tần số. Các kênh thuê bao đợc tách biệt
bằng cách sử dụng ngẫu nhiên .Các tín hiệu của nhiều thuê bao đợc tách biệt bằng
cách sử dụng mà ngẫu nhiên .Các tín hiệu của nhiều thuê bao khác nhau sẽ đợc
mà hóa bằng các mà ngẫu nhiên khác nhau , sau đó đợc trộn lẫn v phát đi trên
cùng một giải tần chung v chỉ đợc phục hồi duy nhất ở thiết bị thuê bao (máy điện
thoại di động) với mà ngẫu nhiên tơng ứng. áp dụng lý thuyết truyền thông trải phổ ,
CDMA đa ra hng loạt các u điểm m nhiều công nghệ khác cha thể đạt đợc .
Việt Nam đang sử dụng hệ thống thông tin di động ton cầu GSM dựa trên
công nghệ TDMA .Mạng sử dụng chuẩn GSM đang chiếm gần 50% số ngời dùng
điện thoại di động trên ton cầu.TDMA ngoi chuẩn GSM còn có một chuẩn khác
nữa , hiện đợc sử dụng chủ yếu ở Mỹ latinh , Canada, Đông á, Đông Âu. Còn công
nghệ CDMA đang đợc sử dụng nhiều ở Mỹ , Hn Quốc. Công nghệ đa truy nhập
phân chia theo thời gian TDMA l công nghệ truyền th«ng kü thuËt sè , cho phÐp mét
sè ng−êi dïng truy nhập vo cùng 1 kênh tần số m không bị kẹt bằng cách định vị
những rÃnh thời gian duy nhất cho mỗi ngời dùng trong 1 kênh. Công nghệ ny đòi
hỏi vốn đầu t ban đầu ít hơn so với công nghệ CDMA. Còn công nghệ đa truy nhập
phân chia theo mà CDMA l công nghệ trải phổ cho phép nhiều tần số đợc sử dụng
đồng thời ; mà hãa tõng gãi tÝn hiÖu sè b»ng 1 m· khãa duy nhÊt vμ gưi ®i .Bé nhËn
CDMA chØ biÕt nhËn v giải mà .Công nghệ ny có tính bảo mật cao hơn TDMA .
Theo các chuyên gia CNTT Việt Nam xét ở góc độ bảo mật thông tin , CDMA có khả
năng u việt cao hơn .
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Líp K6C

3

Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

Nhờ hệ thống kích hoạt thoại , hiệu suất tái sử dụng tần số trải phổ cao v điều
khiển năng lợng , nên nó cho phép quản lý số lợng thuê bao cao gấp 5-20 lần so
với công nghệ GSM .áp dụng kỹ thuật mà hóa mới , CDMA nâng chất lợng thoại lên
ngang bằng với hệ thống điện thoại hữu tuyến.Đối với điện thoại di động , để đảm
bảo tính di động , các trạm phát phải đợc đặt rải rác ở khắp nơi. Mỗi trạm sẽ phủ
sóng một vùng nhất định v chịu trách nhiệm với các thuê bao trong vùng đó .Với
CDMA ở vùng chuyển giao , thuê bao có thể liên lạc với 2 hoặc 3 trạm thu phát cùng
1 lúc, do đó cuộc gọi không bị ngắt quÃng , lm giảm đáng kể xác suất rớt cuộc gọi .
Một u điểm khác nữa của CDMA l nhờ sử dụng các thuật toán điều khiển
nhanh v chính xác , thuê bao chỉ phát ở mức công suất vừa đủ để đảm bảo chất
lợng tín hiệu , giúp tăng ti thä cđa PIN , thêi gian chê vμ ®μm thoại .Máy điện
thoại di động CDMA cũng có thể sử dụng PIN nhỏ hơn , nên trọng lợng máy nhẹ,
kích thớc gọn v dễ sử dụng.
Trong thông tin di động , thuê bao di động di chuyển khắp nơi với nhiều tốc độ
khác nhau, vì thế tín hiệu phát ra có thể bị sụt giảm một cách ngẫu nhiên. Để bù cho
sự sụt giảm ny , hệ thống phải điều khiển cho thuê bao tăng mức công suất phát.
Các hệ thống analog v GSM hiện nay có khả năng điều khiển chậm v đơn giản ,
thuê bao không thể thay đổi mức công suất đủ nhanh, do đó luôn phát ở công suất
cao hơn vi dB so với mức cần thiết.Tuy nhiên để sử dụng mạng điện thoại di động
CDMA , ngời dùng phải trang bị đầu cuối phù hợp với công nghệ của mạng .Chi phí
cho thiết bị đầu cuối CDMA hiện nay khoảng 200USD - 1000USD tùy công năng của
máy , trong tơng lai sẽ giảm giá thấp hơn.Trong vấn đề bảo mật CDMA cung cấp
chế độ bảo mật cao nhờ sử dụng tín hiệu trải băng phổ rộng.Các tín hiệu băng rộng

khó bị rò ra vì nó xt hiƯn ë møc nhiƠu , nh÷ng ng−êi cã ý định nghe trộm sẽ chỉ
nghe đợc tín hiệu vô nghĩa .Ngoi ra với tốc độ truyền nhanh hơn các công nghƯ
hiƯn cã , nhμ cung cÊp dÞch vơ cã thĨ triển khai nhiều tuỳ chọn dịch vụ nh thoại ,
thoại v dữ liệu , Fax, Internet
Không chỉ ứng dụng trong hệ thống thông tin di động , CDMA còn thích hợp sử
dụng trong việc cung cấp dịch vụ điện thoại vô tuyến cố định với chất lợng ngang
bằng với hệ thống hữu tuyến , nhờ áp dụng kỹ thuật mà hóa mới .Đặc biệt các hệ
thống ny có thể triển khai vμ më réng nhanh vμ chi phÝ thÊp h¬n các hệ thống hữu
tuyến khác vì đòi hỏi ít trạm thu phát .
Tuy nhiên những máy điện thoại đang sử dơng chn GSM hiƯn nay kh«ng thĨ
sư dơng chn CDMA .Nếu tiếp tụchát triển GSM hệ thống thông tin di động ny sẽ
phát triển lên WTDMA mới đáp ứng đợc nhu cầu truy cập di động các loại thông tin
từ mạng Internet với tốc độ cao thay cho tốc độ 9.600bit/s nh− hiƯn nay vμ so víi tèc
®é 144000bit/s cđa CDMA .
C«ng nghƯ trun dÉn v« tun CDMA 2000 (RTT :Radio Tranmision
Technology) l giao diện vô tuyến băng rộng sử dụng công nghệ CDMA để đáp ứng
nhu cầu của hệ thèng th«ng tin v« tun thÕ hƯ thø ba(3G) . Hệ thống thông tin 3G
đợc dựa trên IMT - 2000 (Thông tin di động quốc tế 2000) cho phép cung cấp nhiều
dịch vụ viễn thông bao gồm thoại , dữ liƯu tèc ®é thÊp vμ cao , MultiMedia vμ Video
cho máy di động .Hệ thống CDMA2000 cho phép tơng thích víi hƯ thèng
--------------------------------------------------------------------------

Ngun Duy H−ng - Líp K6C

4


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

CDMAone(IS-95) chỉ ra c¸c hƯ thèng truy cËp kh¸c nhau AMPS(FDMA),D-AMPS
(TDMA) vμ CDMA. Trong hệ thống AMPS ngời sử dụng đợc phân chia theo tần số
, trong hệ thống D-AMPS phân chia theo thời gian v tần số , trong CDMA phân chia
theo mà .
Các yêu cầu kỹ thuật cơ sở ở CDMA 2000 tạo nên một tiêu chuẩn tơng thích
đối với các hệ thống thông tin di động tổ ong CDMA 800MHz v các hệ thống thông
tin cá nhân (PCS) CDMA 1,8 đến 2,0 GHz .Các yêu cầu ny cho phép trạm di động
có thể nhận đợc dịch vụ ở hệ thống tổ ong hay PCS chế tạo theo tiêu chuẩn CDMA
2000
Hệ thống CDMA 2000 hỗ trợ tốc độ dữ liệu (cả chuyển mạch kênh v chuyển
mạch gói) theo chuẩn TIA IS-95B từ 9,6Kbps đến lớn hơn 2Mbps
- Kích thớc kênh trong hệ thống CDMA2000 l 1,3,6,9,12 x 1,25MHz
- Hỗ trợ công nghệ Anten tiên tiến.
- Kích cỡ ô (chất lợng của hệ thống CDMA2000 cho phép tăng vùng phủ
sóng vì thế các nh khai thác có thể giảm số trạm )
- Tốc độ bit cao hơn nên có thể hỗ trợ tất cả các kích cỡ kênh.
- Hệ thống CDMA2000 hỗ trợ các dịch vụ mới nh truyền số liệu kênh tốc độ
cao ,B- ISDN .
Hệ thống CDMA2000 có thể hoạt động hiệu quả v kinh tế trong nhiều môi
trờng nh :
- Outdoor Megacell (Bán kính lớn hơn 35km)
- Outdoor Macrocell (Bán kính từ 1 đến 35km)
- Indoor/Outdoor Microcell (Bán kính tới 1km)
- Indoor/Outdoor Picrocell (Bán kính nhỏ hơn 50m)
Hệ thèng CDMA2000 cã thĨ triĨn khai trong m«i tr−êng :
- Indoor/ Outdoor.
- Mạch vòng không dây (WLL)

- Môi trờng di động
- Môi trờng hỗn hợp giữa Indoor/Outdoor v di động.
CDMA 2000 bảo đảm cấu trúc phân lớp để cho phép liên kết hai lớp dới của
RTT vo các hệ thống sử dụng tiêu chuẩn mạng bất kỳ (chẳng hạn các dịch vụ báo
hiệu do ITU -T định nghĩa)
Hệ thống CDMA2000 hỗ trợ các dịch vụ mạng thông minh (WIN) v các dịch
vụ đợc ITU hoặc các tổ chức chuẩn hóa quốc tế khác đề xuất , cho phép nâng cấp
từ hÖ thèng 2G TIA IS-95B hiÖn cã bao gåm:
- TIA IS - 95B: Đặc tính kỹ thuật của máy di động v giao diện vô tuyến.
- IS -707 :Dịch vụ số liệu (gói , không đồng bộ, Fax)
- IS -127 :Codec tiếng tốc độ thay đổi tăng cờng (EVRC) 8,5Kbps.
- IS - 733 :Codec tiÕng 13Kbps .
- IS - 637 : Dịch vụ bản tin ngắn (SMS).
- IS - 638 : Kích hoạt các MS ở đờng vô tuyến v lập các cấu hình .
- IS - 97 v IS - 98 (Các quy định về chất lợng tối thiểu)
- Cấu trúc kênh TIA IS - 95B cơ bản.
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy H−ng - Líp K6C

5


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

- Mở réng trªn cÊu tróc kªnh TIA IS - 95B, líp ghép v báo lỗi để hỗ trợ tốc độ

cao, truyền các kênh chung(kênh dẫn đờng , đồng bộ, nhắn tin ).
- IS - 634A : Không có thay đổi đáng kể đợc mong đợi đối với CDMA2000 cấu
trúc phân lớp của CDMA2000 tích hợp cấu trúc thnh phần của IS - 634A
- TIA IS - 41D: Không có thay đổi đáng kể cần thiết đối với CDMA2000, cấu
trúc phân lớp của CDMA2000 yêu cầu khả năng dễ dng tích hợp với dịch vụ mạng
vô tuyến thông minh .

Yêu cầu về giao diện không gian 3G v các giao diện mạng trong IMT - 2000
đợc tóm tắt trong bảng sau :

Hệ thống 2G
Giao diện vô
tuyến 2G
Giao diện
mạng 3G
Tiêu chuẩn

CDMA_2000
IS-95/
CDMAOne

ARBI/DOCOMO

UMTS

UWC - 136

PDC

GSM

IS-136

CDMA_2000

W-CDMA

UTRA
(WCDMA,TDCDMA)

IS136+/136HS/136 +HS

ANSI-41

GSM MAP

GSM MAP

ANSI-41

TIA TR-45

ARIB

ETSI

TIA TR-45

Bảng 1.1 : Các khuyến nghị trong IMT - 2000
Trong ®ã :

- UMTS (Universal Mobile Communication Sestem) :Hệ thống thông tin di
động ton cầu.
- UWC(Universal Wireless Communication):Thông tin vô tuyến ton cầu
- PDC (Pacifis Digital Cellular): Mạng tế bo số Thái Bình Dơng .
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Líp K6C

6


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

- HS (High Speed) : Tốc độ cao .
- Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS .
- ARIB (Association of Radio Industries and Business): HiƯp héi c«ng nghiƯp
vμ kinh doanh v« tun .
Sự khác biệt giữa hệ thống CDMA2000 v hệ thống W-CDMA đợc thể hiện
trong bảng ở dới đây:
CDMA_2000
W-CDMA
Tiêu chuẩn mạng
ABSI-41
GSM MAP
4,096Mchipps(DOCOMO)
Tốc độ chip

3,6864Mchípp
3,84Mchipps(UMTS)
Đồng bộ BS
có
Không/Có (Tùy chọn)
Độ di khung
20ms
10ms
Trải phổ nhiều sóng
Không
mang
MÃ hóa thoại
Kiểu mới
Thấp(vì chia sẻ kênh
Cao(Vì không chia sẻ kênh dẫn
Phần mo đầu
dẫn đờng)
đờng)
Bảng 1.2:Sự khác biệt giữa CDMA_2000 v W-CDMA

1.1.1 Nguyên lý trải phổ .
Nguyên lý của lý thuyết thông tin trải phổ l không phân phát những ti nguyên
nh tần số hay thời gian cho mỗi ngời sử dụng , điều khiển công suất truyền bởi mỗi
ngời dùng ny xuống mức nhỏ nhất m vẫn đảm bảo tỷ số tín hiệu trên tạp âm cho
trớc theo mức độ chất lợng yêu cầu .Mỗi ngời sử dụng dùng 1 tín hiệu giả ngẫu
nhiên băng rộng trên ton bé tÇn sè trong suèt thêi gian cÇn thiÕt.Nh− vËy mỗi ngời
dùng sẽ tạo ra 1 nhiễu nền ảnh hởng tíi tÊt c¶ mäi ng−êi sư dơng .TÝn hiƯu nhiƠu
céng thêm ny lm giảm bớt dung lợng nhng vì khả năng cấp phát thời gian v
băng thông l không giới hạn nên dung lợng có đợc cũng lớn hơn đáng kể so với
hệ thống thông thờng.Ước lợng sơ bộ tuyến hớng lên trong hệ thống trải phổ có

đợc bằng các thông số sau:
Giả sử :
- Mỗi ngời sử dụng một sóng mang tạp âm phân bố Gauss băng rộng.
- Dạng sóng ny đợc lu giữ ở cả máy phát v máy thu , việc điều chế v giải
điều chế l các phép nhân đơn giản tại băng tần gốc, đợc đồng bộ giữa các vị trí.
- Công suất phát của mỗi ngời sử dụng đợc điều khiển sao cho tất cả tín
hiệu đợc thu tại trạm gốc với cùng 1 mức công suất.
Thì:
Nếu công suất tín hiệu thu của mỗi ngời l Ps(W) tạp âm nền không đáng kể
thì công suất giao thoa tổng cộng I đa đến bộ giải điều chế của mỗi ngời l :

I = (k u − 1) PS

(1.1)

--------------------------------------------------------------------------

Ngun Duy H−ng - Líp K6C

7


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

Trong đó :
ku : l tổng số ngời dùng có năng lợng bằng nhau.Bây giờ giả sử bộ giải điều chế

đối với mỗi ngời dùng có thể chống đợc tạp âm phân bố Gauss tại mức năng lợng
bit trên mật độ tạp âm Eb/I0 (Thông số ny l đặc tính giá trị của Modem số. Nó thay
đổi giữa 3dB v 9dB tùy vo khả năng thực hiện việc sử dụng mà hóa sửa sai , các
hiện tợng ny lm suy yếu các kênh nh Fading v dĩ nhiên có những điều kiện về
tốc độ lỗi)
Gọi W(Hz) l bề rộng phổ của sóng mang tạp âm băng rộng đà trải phổ.Vì mật
độ phổ của chúng đợc giả sử l đồng đều trên ton băng thông ny nên mật độ
năng lợng phổ của tạp âm thu đợc bởi bộ giải điều chế của mỗi ngời dùng l:

I0 =

I
W

(1.2)

Tơng tự , năng lợng trên mỗi bit tín hiệu thu đợc l công suất tín hiệu thu
chia cho tốc độ dữ liệu gốc R (Đơn vị bit/s)

PS
Eb =
R

(1.3)

Kết hợp từ (1.1) đến (1.3) cho ta số ngời dùng đồng thời có thể cùng tồn tại
trong một Cell cô lập ku sẽ liên quan đến hệ số trải rộng

E
W

v yêu cầu b của bộ
R
I0

giải điều chế :

W
1
ku 1 =
= R
Eb
Ps
I0

(1.4)

Hệ thống CDMA thực tế đạt đợc tăng ích GV nhờ điều khiển động theo sự tích
cực thoại v tăng ích GA nhờ vo Anten định hớng hình quạt .Giả thiết rằng búp
sóng Anten định hớng có gãc më lμ 1200 , giao thao sÏ cßn b»ng 1/3 so với Anten
vô hớng.
Tuy nhiên hình quạt của 3 Anten có phần biên phủ nhau.Nên giao thao có lớn
hơn 1 Ýt , GA = 2,4 - 2,55 . Thèng kê cho biết rằng thoại chỉ tích cực 35% thời gian
1
= 2,67 vμ giao thoa tæng céng tõ sè ng−êi sử dụng
cuộc gọi , tơng ứng GV =
0,35
trong các Cell khác xấp xỉ

3
giao thoa gây bởi

5

ku - 1 ngời sử dơng trong Cell cho

tr−íc .
f+1 = 1,6 víi f =

Giao thoa tõ c¸c Cell kh¸c
Giao thoa tõ c¸c Cell cho trc

--------------------------------------------------------------------------

Ngun Duy H−ng - Líp K6C

8


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

W
W
G .G
k u ≈ R . V A ≈ 4. R
Eb 1 + f
Eb
I0

I0

Dạng sóng
tín hiệu số
(bit/s)

Cao tần

Băng tần gốc

Sóng mang
hình Sin

Sóng mang tạp
âm băng rộng

Dạng sóng
tín hiệu số

Băng tần gốc

Cao tần

Giải điều chế

Bộ lọc
Sóng mang
hình Sin

Sóng mang tạp

âm băng rộng

Hình 1.1 : Điều chế /Giải điều chế trong kĩ thuật trải phổ
Giả thiết rằng điều chế / giải điều chế số lm việc hon hảo , An ten phân tập
kém, dùng mà sửa sai máy thu phân tập nhiều đờng (máy thu Rake) thì với
Eb
= 6dB chất lợng liên lạc thỏa m·n ng−êi dïng ta cã:
I0

ku ≈

W
R

Ku :Sè ng−êi sư dơng trong Cell hay dung l−ỵng cđa Cell
W: BỊ réng phỉ sóng mang đà trải phổ .
R : Tốc độ dữ liƯu gèc .
VÝ dơ :
--------------------------------------------------------------------------

Ngun Duy H−ng - Líp K6C

9


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

w = 1.250.000Hz ; R = 9,600Hz ;

Eb
= 7dB ; GV = 2,67 ; GA = 2,55 ; f = 0,65
I0

ku =

W .I 0 .GV .G A
≈ 122
R.E b .(1 + f )

Theo bảng Erlang B , dung lợng của Cell l 122 ngời sử dung liên lạc đồng
thời tơng ứng với 117,8 Erlang .

1.1.2 Các hệ thống thông tin trải phổ .
Các hệ thống trải phổ không theo nguyên tắc phân chia kênh nh các hệ
thống thông tin vô tuyến cũ. Trong các hệ thống ny thay vì dùng các kênh băng hẹp
để truyền thông , thông tin của nhiều ngời sử dụng đợc truyền trên đồng thời một
kênh.
Giao thao (Interference) trong hệ thống đợc tạo ra để giúp cho việc thông tin ,
số lợng thuê bao nhờ đó sẽ không giới hạn .Tuy nhiên cng có nhiều thuê bao thêm
vo hệ thống thì chất lợng thông tin cng giảm .
Các hệ thống thông tin trải phổ đà xuất hiện nhiều thập niên v đợc sử dụng
đầu tiên trong kỹ thuật qu©n sù bëi hƯ thèng nμy cã tÝnh chèng nhiƠu vμ tÝnh b¶o mËt
cao.
Hai hƯ thèng tr¶i phỉ phỉ biÕn l :Trải phổ nhảy tần FH-SS (Frequence
Hopping Spread Spectrum) v trải phổ chuỗi trực tiếp DS-SS (Direct Spread
Spectrum System)

1.1.2.1 - Trải phổ nhảy tần FH-SS
Nguyên tắc của hệ thống nhảy tần l phân bản tin thnh nhiều khối có kích
thớc cố định v mỗi khối đợc phát ở những tần số khác nhau. Chuỗi nhảy tần (tức
l thứ tự chọn lựa các tần số để phát các phần của bản tin) đà đợc biết trớc khi
truyền bản tin ở cả m¸y ph¸t vμ m¸y thu. M¸y ph¸t sÏ ph¸t 1 khối tin ở tần số riêng
sau đó sẽ nhảy tới tần số khác để phát khối kế tiếp v tiếp tục nh vậy cho đến hết
bản tin . Muốn nhận đợc bản tin đó máy thu cũng phải nhảy tần nh ở máy phát .
Để tránh hiện tợng giao thoa giữa những ngời sử dụng , mỗi máy phát có 1 chuỗi
nhảy tần riêng . Hệ thống trải phổ ny có thể áp dụng trong hệ thống di động tế bo.
Phổ vô tuyến đợc chia thnh các tần số vô tuyến đó l 1 phần của chuỗi nhảy
.Trong hệ thống tế bo sẽ có nhiều máy di động thông tin với trạm gốc .Mỗi máy có 1
chuỗi nhảy tần riêng nên khi muốn liên lạc nó sẽ phát bản tin dới dạng các khối ở
tần số riêng tơng ứng với chuỗi nhảy tần.Hiện tợng nhiễu gây ra do chủ yếu do
Fading Rayleigh v Fading đa đờng truyền theo từng tần số .Do đó sự mất hay lỗi
bản tin chỉ xảy ra ë mét khèi cđa b¶n tin . ë phÝa thu các khối của bản tin đợc thu
nhập v sắp xếp thứ tự thnh bản tin ban đầu .Những khối bị lỗi hay bị mất có thể dễ
dng sửa chữa bằng phơng pháp hiệu chỉnh lỗi FEC (Forward Error Correction)

--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy H−ng - Líp K6C

10


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

-------------------------------------------------------------------------F R E Q U E N C Y - H O P P I N G

Máy phát

Máy thu
Hình a (Hệ thống không nhảy tần)
F R E Q U
E N C Y

Máy
phát

H O P P I
N G

F1
F2
F3

Máy
thu

F4
Hình b (Hệ thống nhảy tần)

1.1.2.2 Trải phổ chuỗi trực tiếp .
Trong hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp , thông tin tốc độ bít thấp đợc lấy ra v
thêm vo tín hiệu giả ngẫu nhiên tốc độ bit cao đà biết .Tín hiệu giả ngẫu nhiên ny
đều đợc máy phát v máy thu biết. Tín hiƯu sau khi trén gièng nh− nhiƠu bao gåm
th«ng tin v các tín hiệu không mang tin.
Nhiễu đầu vo của máy thu bao gồm rất nhiều loại nhiễu của ngời sử dụng
khác. Để lấy ra đợc thông tin của mình , nó sử dụng mà giả ngẫu nhiên m máy

phát đà dùng để tách phần tín hiệu giả ngẫu nhiên từ nhiễu tổng hợp .
Trong các hệ thống thông tin thơng mại , phổ tần đợc chia thnh một số
kênh vô tuyến băng rộng có băng thông lớn hơn nhiều băng thông của tín hiệu thoại.
Tín hiệu thoại đà đợc số hóa v sau đó đợc thêm vo để tạo thnh tín hiệu tốc độ
bít cao v đợc phát đi để chiếm ton bộ băng thông .Máy thu thu tín hiệu ny để
tách ra tín hiệu thoại .Việc thêm vo các tín hiệu giả ngẫu nhiên vo tín hiệu thoại
nhằm mục đích lm tín hiệu mạnh hơn v ít bị ảnh hởng đối với nhiễu .Điều đó cho
phép truyền dẫn công suất thấp hơn tới máy di động , rẻ hơn v tuổi thọ Pin sẽ lâu
hơn . Không giống nh trong hệ thống nhảy tần với trải phổ chuỗi trực tiếp các máy di
động có thể thông tin ở cïng tÇn sè vμ ë cïng thêi gian trong hƯ thống chuỗi trực tiếp
.Tơng tự nh các hệ thống nhảy tần , trong các hệ thống chuỗi trực tiếp , sự suy
giảm tín hiệu do hiện tợng Reyleigh tùy theo tần số xác định v không ảnh hởng
đến ton bộ băng thông m chỉ l một phần rất nhỏ , hẹp của kênh.
Một trong các đặc điểm quan trọng nhất của chất lợng hệ thống trải phổ l độ
lợi xử lý (Processing Gain).Đối với hệ thống nhảy tần độ lợi tơng đơng với logarit
của tỷ số băng thông ton bộ trên băng thông bị chiếm trong quá trình nhảy tần .Ví
dụ độ lợi xử lý của hệ thống nhảy tần với băng thông của kênh rộng 30KHz với 1000
lần nhảy tần trong độ rộng 30KHz l 30dB .Đối với các hệ thống chuỗi trực tiếp độ lợi
xử lý l tỷ số tốc độ bit của tín hiệu đợc phát ra v tốc độ bit của tín hiệu thông tin
.Nh vậy nếu tín hiệu phát ra l 30Mbps v tốc độ thông tin l 30Kbps thì độ lợi l
30dB . Độ lợi xử lý ny l độ lợi tơng đơng của tín hiệu đợc xử lý v kết quả l sẽ
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy H−ng - Líp K6C

11


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

thu rất tốt ngay cả với tín hiệu rất yếu.Các máy di động có thể phát công suất ở mức
thấp hơn nhờ đó giảm thấp khả năng giao thoa kênh gần nhau .

1.1.3 - Phân bổ tần số
Một kênh CDMA rộng 1,23MHz v khoảng 12 thuê bao sử dụng đồng thời
cùng một kênh .Các kênh CDMA đợc định nghĩa ở băng tần di động 800MHz v
băng tần PCS 1900MHz(PCS - Personal Communication Services).
Hình 1.3 thể hiện khoảng tần số giữa 2 kênh CDMA liên tục nhau.Nó cũng thể
hiện phổ di động v ở phổ băng A v băng B dùng cho CDMA .Sóng mang đầu tiên
trong băng A ở kênh số 283 v sóng mang đầu tiên trong băng B ở kênh số
284.Băng bảo vệ ở giữa 2 băng để đảm bảo các sóng mang CDMA không bị nhiễu
với những ngời sử dụng khác.Phổ giữa kênh 667 v 716 chỉ có 1,5MHz trong băng
A , nh khai thác phải đợc phép của nh khai thác băng B để triển khai sóng mang
CDMA trong phổ tần đó.Nếu sóng mang CDMA đợc triển khai cạnh các sóng mang
không phải l CDMA thì khoảng sóng mang ph¶i lμ 1,77MHz.Cã 9 sãng mang CDMA
cho nhμ khai thác băng A v băng B.Trong băng PCS , các nhμ khai th¸c A vμ B cã
30MHz , cã tíi 11 sóng mang CDMA.

1,25MHz

Kênh CDMA
1.25 MHz

Kênh CDMA
1.25 MHz

Hình 1.3 Sự phân chia tần số trong CDMA
Trong khái nhiệm về sử dụng lại tần số , nhiễu giao thao trong mức điều khiển
sẽ đợc chấp nhận nhằm mục đích tăng dung lợng cho hệ thống. CDMA có nhiều
u điểm trong việc sử dụng lại tần số vì nó có khả năng chống nhiễu cao hơn FDMA
v TDMA. Phơng thức điều khiển băng hẹp lm giới hạn hiệu quả sử dụng lại tần số
vì phải đáp ứng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu khoảng 18dB, do đó kênh dùng ở một Cell
không thể đợc dùng lại ở kênh kế cận . Trong CDMA thì kênh băng rộng đợc dùng
lại ở mọi Cell.Hình 1.4 biểu diễn việc sử dụng lại tần số trong AMPS v CDMA.
Băng thông của kênh AMPS l 30KHz.Nó sử dụng phơng thức điều chế FM,
điều chế một cuộc gọi trên phổ 30KHz. Để đơn giản , giả sử tốc ®é th«ng tin cđa
cc gäi lμ nh− nhau trong hƯ thống AMPS , GSM v CDMA. Kênh CDMA với độ
rộng băng tần 1,25 MHz sẽ tơng ứng với 42 kênh AMPS (1,25MHz/30KHz). Trong
--------------------------------------------------------------------------

Ngun Duy H−ng - Líp K6C

12


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

hệ thống AMPS, tần số không đợc sử dụng lại ở mỗi Cell, nếu dùng Anten Omni
(Anten đẳng hớng) thì hệ số sử dụng lại tần số ở AMPS l 7.Nghĩa l nếu có 42
kênh AMPS thì phải chia l 7 khoảng tần số khác nhau để phân bổ tần số giữa các
Cell lệch nhau nh hình 1.4a. Nh vậy mỗi khoảng chỉ có 6 kênh trong một Omni
cell. Điều ny cho phÐp cã 6 cc gäi cïng lóc trong mét Cell.

2

2

6

1

1

3

4

1

5

1

1

1

1

1

1

1

1

1

7

5

6

7

4

1

7

1

3

1

H×nh 1.4a Sử dụng lại tần số trong
Hình 1.4b. Sử dụng lại tần số Cell
Cell AMPS. Phổ đợc chia thnh 7
CDMA.Tất cả các phổ có thể đợc

khối tần số v mỗi khối đợc dùng
sử dụng trong mỗi Cell/Sector, tức
trong Cell riêng. Các khối có cùng
l sử dụng lại tần số l 1 .Loại bỏ
tần số cách nhau khoảng cách để
kế hoạch tần số .
tránh hiện tợng nhiễu đồng kênh.
Hình 1.4: Sử dụng lại tần số trong CDMA
Trong CDMA nhiều nỗ lực đặc biệt đợc thể hiện để ngăn chặn ảnh hởng của
nhiễu do cùng kênh trong các sector của cùng 1 Cell v trong các Cell lân cận. Do
đó có thể xem nh− hƯ sè sư dơng l¹i ë CDMA lμ 1 (®èi víi Cell omni). Sè ng−êi sư
dơng ®ång thêi trong mét Cell cđa hƯ thèng CDMA lμ 12 ng−êi , do đó CDMA có hiệu
quả sử dụng lại tần số gấp đôi so với AMPS.
Trong trờng hợp dùng Anten định hớng để phân Cell thnh nhiều Sector vì
CDMA cho phép sử dụng lại tần số giữa các Cell gần kề nhau nên hiệu quả sử dụng
lại tần số lúc ny có thể lớn hơn gấp 10 lần so với AMPS.
Hơn nữa, việc sử dụng lại sóng mang CDMA trong mỗi Sector v mỗi Cell
không đòi hỏi một kế hoạch về tần số nh đợc thực hiện trong các hệ thống di động
trớc đây.

--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Lớp K6C

13


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

1.1.4. Phân tập nhiều dạng (Multiple Forms of Diversity) trong CDMA
Phân tập đợc dùng để hạn chế hiện tợng Fading đa đờng truyền. Có 2 loại
phân tập : Thời gian, tần số v không gian.
Kỹ thuật phân tập thời gian đợc dùng trong CDMA bao gồm : mà hóa cuộn
(FEC), dò tìm lỗi (CRC) v chèn dữ liệu. Các kênh hớng xuống (download/forward)
sử dụng mà cuộn (convolutional coding) tốc độ 1/2, các kênh hớng lên sử dụng mÃ
cuộn tốc độ 1/3 v 1/2 .Cả đờng hớng lên v đờng hớng xuống đều sử dụng kỹ
thuật chèn (interleaving) để giảm bớt sự mất mát ton bộ khối dữ liệu .
Phân tập tần số đạt đợc khi mỗi tín hiệu trong hệ thống CDMA chiếm 1
khoảng phổ tần tơng đối trong 1,25 MHz. Fading đa đờng truyền chỉ ảnh hởng
200 - 300KHz trong băng th«ng tÝn hiƯu , nã xt hiƯn nh− lμ mét vết chặn trong ton
bộ tín hiệu CDMA. Đối với CDMA sẽ có 3 trờng hợp chịu tác động của Fading nh
sau:
- Khi thời gian trễ giữa trễ các đờng truyền khác nhau thu đợc tại máy thu
nhỏ hơn 0,8s thì sẽ gây hiện tợng suy giảm một ít tín hiệu.
- Khi τtrƠ > 0,8μs sÏ chØ g©y ra sù suy giảm công suất tín hiệu.

- Khi trễ = 0,8s thì sự suy giảm tín hiệu sẽ l nhỏ nhất .
Phân tập không gian đạt đợc bằng 3 cách :
- Cấp nhiều đờng tín hiệu đồng thời từ máy di động tíi 2 hay nhiỊu tr¹m gèc,
gäi lμ chun giao mỊm .
- Dùng bộ thu Rake để thu các tín hiệu đến với các thời gian trễ khác nhau v
kết hợp chóng l¹i.
- Dïng nhiỊu Anten thu ë tr¹m gèc .

1.1.5. Bộ thu RAKE
Hiện tợng đa đờng truyền cần đợc xử lý vì nó gây ra sự chậm trễ tín hiệu

tăng nhiễu hệ thống khi quá trình trễ vợt quá thời gian của 1 chip. Để giảm tác động
của hiện tợng ny, máy thu thực hiện việc dò tìm mỗi đờng truyêng một cách riêng
biệt sau đó sẽ kết hợp các tín hiệu đó lại với nhau.
Khác với việc sử dụng bé c©n b»ng trong hƯ thèng GSM/TDMA, CDMA dïng
bé thu RAKE để giảm bớt Fading đa đờng truyền .Bằng cách s dụng bộ thu RAKE
ny, CDMAlợi dụng hiện tợng đa đờng truyền để cải tiến việc thu.
Mỗi bộ thu RAKE có 4 Finger dò tìm đờng thu một cách độc lập. Mỗi Finger
có thể hủy bỏ việc chậm trễ , ®iỊu chØnh pha, møc Equalizer ë ®Çu ra cđa tÝn hiệu
đợc thu .Trong bộ thu RAKE của máy di động, tín hệu ra từ 3 Finger đợc kết hợp
lại còn Finger thứ 4(Finger lang thang) có nhiệm vụ dò tìm tín hiệu kế tiếp cho quá
trình khôi phục phổ ban đầu.Dựa vo 4 Finger ny máy di động có thể thu đồng thời
4 tín hiệu trên cùng 1 sóng mang CDMA v còn thuận lợi cho việc chuyển giao mềm
trong hệ thống. Bộ thu RAKE của trạm gốc không sử dông Finger thø 4 nh− lμ Finger
lang thang mμ tÊt cả đầu ra của 4 Finger đợc kết hợp với nhau.
--------------------------------------------------------------------------

Ngun Duy H−ng - Líp K6C

14


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

1.1.6. Bộ m· hãa tèc ®é biÕn ®ỉi .
CDMA dïng bé m· hãa tèc ®é biÕn ®ỉi ®Ĩ thay cho bé m· hóa tốc độ cố định
nh đợc dùng trong D-AMPS v GSM/TDMA. Tốc độ mà hóa đợc thay đổi theo

thuật toán động.Tốc độ ny sử dụng đợc quyết định tùy theo các mức ngỡng thích
hợp. Các mức ngỡng ny thay đổi tïy theo møc nhiƠu nỊn vμ chØ kÝch cho c¸c tốc
độ của bộ mà hóa thoại cao hơn khi có đm thoại .Kết quả l sẽ triệt tiêu đợc nhiễu
nền v truyền thoại tốt ngay cả trong môi trờng nhiễu.
Bộ mà hóa sử dụng cơ cấu dò tìm thoại. Thông thờng trong các cuộc đm
thoại song công v bán song công hai chiều, chu kỳ lm việc của cuộc thoại l
khoảng 50%. CDMA lợi dụng điểm ny để giảm tốc độ truyền dẫn khi không có đm
thoại. Nh vậy với cơ cấu dò tìm thoại CDMA sẽ lm giảm giao thoa giữa các Cell v
giảm công suất phát trung bình cần thiết của máy di động.
Các thuật toán mà hóa tổng CDMA đợc biết l QCELP(Qualcomm Code
Excited Linear Predition). Bộ m· hãa s¬ cÊp cđa hƯ thèng CDMA IS-95 lμ bộ mà hóa
tốc độ biến đổi 8Kbps (IS-95) hoạt động với dòng dữ liệu số 9,6Kbps chuẩn v đợc
xem nh tốc độ thoại loại 1. Các bộ mà hóa CDMA có thể thay đổi tốc độ ở các mức
1/2 , 1/4 , 1/8 hoặc ton dÃy. Nh vậy các tốc độ số liệu thay đổi để hỗ trợ cho tốc ®é
tho¹i lo¹i 1 lμ tèc ®é 9,6Kbps ; 4,8Kbps ;2,4Kbps ; 1,2Kbps .
Bộ mà hóa tạo ra một khung hoặc mét gãi sau 20ms. KÝch th−íc cđa gãi thay
®ỉi tïy theo tèc ®é biÕn ®ỉi nh− sau:
Tèc ®é
1
1/2
1/4
1/8
KÝch th−íc gãi 171 bit 80 bit
40 bit
16 bit
B¶ng 1.3 : KÝch th−íc cđa gãi thay ®ỉi theo tèc ®é
Gãi tèc ®é 1/8 ®−ỵc dïng ®Ĩ m· hãa khung 20ms khi cã Ýt hoặc không có
thoại. Bản chất của CELP l sử dụng bảng mà hóa (codebook) theo nguyên tắc phân
tích tổng hợp. Bé m· hãa tho¹i CELP t¹o ra 160 mÉu tho¹i đợc lợng tử (trong
20ms) v tạo ra số lợng bit khác nhau trong khung 20ms. Một từ mà (codeword)

đợc chọn, từ ny tơng đơng với vector đợc mà hóa. Vector đợc chọn chứa các
giá trị cho phép về độ lợi (Gain) v chỉ số (Index) của bảng mà hóa, các thông số về
độ trễ(lag), hệ số nhân của bộ lọc tiền định tuyến LPF (Linear Predition Filter). Các
thông số ny đợc bộ giải mà trong bộ thu dùng để tái tạo thoại đà mà hóa từ máy
phát.
CDMA còn cung cấp bộ mà hóa tốc độ biến đổi cao hơn để cung cấp chất
lợng thoại tốt hơn đó l bộ mà hóa 13,24kbps hoạt động với dòng dữ liệu số
14,4kbps v xem l tốc độ loại 2, các tốc độ số liƯu biÕn ®ỉi ®èi víi bé m· hãa nμy lμ
14,4kbps ; 7,2kbps ; 3,6 kbps vμ 1,8kbps . Tuy nhiªn víi bé m· hãa nμy dung l−ỵng
vμ vïng phđ sãng sẽ bị giảm khoảng 30% .

--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Lớp K6C

15


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

1.2 Cấu tróc CDMA 2000
1.2.1 CÊu tróc m¹ng CDMA2000 .

1- Tr¹m di ®éng (MS - Mobile Station)
Trong mét m¹ng CDMA2000 1X , trạm di động MS chính l máy thu phát của
thuê bao hay thiết bị di độngmạng CDMA - Hoạt động nh mọtt Client IP di động .

Trạm di động tơng tác với Access Network (mạng truy nhập) nhằm ginh lấy
các ti nguyên vô tuyến thích hợp để trao đổi các gói tin v giám sát trạng thái ti
nguyên vô tuyến thích hợp để trao đổi các gói tin v giám sát trạng thái ti nguyên vô
tuyến bao gồm "active" (hoạt động) , "stand-by" (dự phòng) , "dormant" (không hoạt
động) . Nó chấp nhận các gói tin bộ đếm từ máy chủ di động (Mobile host) khi ti
nguyên vô tuyến cha có hoặc không đủ để hỗ trợ lu lợng trên mạng.
Nhờ vo việc cấp nguồn điện , trạm di động tự động đăng kí với HLR (Home
Location Register ) để :
Xác thực thiết bị di động đang trong môi trờng của mạng đang truy nhập .
Cung cấp cho HLR vị trí hiện tại của thiết bị di động. Cung cấp cho MSC-S ( Serving
Mobile Switching Centre) tập đặc tính cho phép của thiết bị di động .
Sau khi đăng kí thnh công với HLR thiết bị di động sẵn sng thực hiện các
cuộc gọi dữ liệu v thoại . Những cc gäi nμy cã thĨ ë hai tr¹ng d¹ng CSD (circuitswitched data - dữ liệu chuyển mạch kênh) hoặc (PSD (Packet - switched data - Dữ
liệu chuyển mạch gói ) Phụ thuộc vo sự thích hợp của bản thân thiết bị di động
(hoặc không tơng thích) với chuẩn IS-2000) . Ti liệu ny định nghĩa các giao thức
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Líp K6C

16


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

cho các giao diện CDMA khác hau liên quan đến việc truyền các gói tin có tên
A1,A7,A9 v A11 .

Các trạm di động MS phải tuân theo các chuẩn IS-2000 để bắt đầu một phiên
dữ liệu dạng gói tin khi sử dụng mạng 1xRTT1[4] . Các trạm di động chỉ có các khả
năng của IS-95 bị giới hạn bởi CSD , trong khi các thiết bị đầu cuối IS-2000 có thể
tùy chọn hoặc PSD hay CSD . Các tham số chuyển tiếp bởi bởi thiết bị dầu cuối
thông qua liên kết không gian (AL- ải link) vo mạng sẽ xác định kiểu dịch vụ yêu
cầu .
Dữ liệu chuyển mạch kênh có một tốc độ tối đa l 19,2 Kbit/s v đợc thực
hiện qua các kênh TDM truyền thống . Dịch vụ ny cho phép ngời dùng lựa chọn
điểm gán (point of attachment) vo trong một mạng dữ liệu có sử dụng quay số
thông thờng.
Dịch vụ dữ liệu chuyển mạch gói có một tốc độ dữ liệu tối đa l 144Kb/s . Đối
với mỗi phiên dữ liệu , một phiên PPP (point to point protocol) đợc tạo ra giữa trạm
di động v PDSN (Packet Data Serving Node) Việc chỉ định địa chỉ IP cho mỗi thiết
bị di động có thể đợc cung cấp bởi PDSN hoặc một máy phục vụ DHCP (Dynamic
Host Configuration Protocol ) qua mootj HA (Home Agent)[[2] .
2- RAN ( Mạng truy nhập vô tuyến) .
RAN (Radio Access Network) l điểm vo của thuê bao di động cho truyền thông
dữ liệu hay thoại gồm :
Liên kết không gian (air link) Tháp/anten vị trí ô phủ sóng (cell) v kết nối cáp
tới BTS (Base Station Transceiver Subsystem ) đờng truyền thông tõ BTS tíi BSC
(Base Station Controller ) PCF (Packet Control Function) .
Đặc biệt RAN có miột số trách nhiệm tác ®éng ®Õn viƯc cung cÊp dÞch vơ , gãi
tin cđa mạng. RAN phải ánh xạ đến danh tính client di ®éng tham chiÕu ®Õn mét
danh tÝnh líp liªn kÕt duy nhất đợc sử dụng để liên lạc với PDSN xác nhận tính hợp
lệ trạm di động cho dịch vụ truy nhập v duy trì các liên kết truyền đà thiết lập .
3- BTS (Base Station Transceiver Subsystem) Điều khiển hoạt động của
liên kết không gian (air link) v có chức năng giao diện giữa mạng v thiết bị di động
. Các ti nguyên RF nh sự ấn định tần số , phân chia khu vực v điều khiển nguồn
truyền đợc quản lý bởi BTS. Ngoi ra. BTS còn quản lý lu lợng về từ vị trí ô phủ
sóng đến BSC (Base Station Controller) để giảm thiểu bất cứ thời gian trễ no giữa

hai thnh phần ny. Thông thờng một BTS kết nối đến BSC thông qua các phơng
tiện không phân kênh (un-channelized) T1 hay trực tiếp đi cáp trong thiết bị cùng vị
trí. Các giao thức đợc sử dụng bên trong phơng tiện ny đợc giữ độc quyền dựa
trên nền t¶ng HDLC (High - level Data Link Control ).
4- BSC (Base Station Controller) định tuyến các thông điệp thoại v dữ liệu
chuyển mạch kênh giữa các vị trí ô phủ óng v MSC . Nó còn có vai trò quản lý tính
di động l điều khiển v chi phối các "hand-off"[3] từ một vị trí ô phủ sóng tới một vị trí
ô phủ sóng khác nếu thấy cần thiết . BSC kết nối với mỗi MTX có sử dụng các đờng
T1 phân kênh cho thoại v dữ liệu chuyển mạch kênh v với các đờng t1 không
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Líp K6C

17


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

phân kênh cho báo hiệu v điều khiển các thông báo đến PDSN cã sư dơng giao
thøc Ethernet 10BaseT.
5-PCF (Packet Control Function) định tuyến dữ liệu gói IP giữa trạm di động
trong phạm vi các vị trí ô phủ sóng (cell) v PDSN (Packet Data Serving Node).
Trong thời gian các phiên dữ liệu dạng gói tin , PCF sẽ phân bổ các kênh phụ sẵn có
nếu thấy cần để tuân theo các dịch vụ đợc yêu cầu từ thiết bị di động v trả trớc từ
các thuê bao. PCF duy trì một trạng thái "reachable" giữa RN v trạm di động để
đảm bảo một liên kết bền vững cho các gói tin , lμm vïng ®Ưm cho gãi tin ®Õn tõ

PDSN trong khi các ti nguyên vô tuyến không co hay không đủ để hỗ trợ lu lợng
từ PDSN v chuyển tiếp các gói tin giữa MS v PDSN.

1.2.2. Cấu trúc phân lớp CDMA2000
Các
lớp
OSI
(3-7)

Lớp
OSI 2

Các
lớp
cao

Các
lớp
đoạn
nối

Lớp
Lớp báo
Lớp báo
báo
hiệu các
hiệu lớp cao
hiệu
lớp cao
kênh CDMA2000

khác
IS-95
Lớp 2
Lớp 2 báo
Lớp 2
báo
hiệu
báo hiệu
hiệu
CDMA2000
khác
IS-95
PLICF cho trờng hợp MAC 1
PLDCF đặc thù cho trơng
hợp MAC 1

Dịch vụ
số liệu
gói

Các
dịch vụ
tiếng

Dịch
vụ số
liệu
mạng

Lớp 2 số

liệu gói

Lớp 2
rỗng

Lớp 2
số liệu
kênh

PLICF cho trờng hợp MAC
2 (chẳng hạn dịch vụ số
liệu gói hoặc kênh)
PLDCF đặc thù cho trờng
hợp MAC 2

Phân
lớp
LAC

Phân
lớp
MAC

Lớp con QoS v ghép kênh PLICF
Lớp
OSI 1

Lớp
vật lý

Lớp vật lý CDMA_2000

Bảng 1.4 : Cấu trúc phân líp cđa CDMA_2000
Trong ®ã :
PLICF (Physical Layer- Independent Convergence Function) :Chức năng hội
tụ độc lập - Lớp vật lý .
PLDCF (Physical Layer- Dependent Convergence Function) : Chức năng hội
tụ phụ thuéc - Líp vËt lý .
QoS (Quanlity Of Service) : Chất lợng của dịch vụ.
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Lớp K6C

18


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

1.2.2.1 Các lớp cao
Lớp cao bao gồm dịch vụ sau:
- Các dịch vụ tiếng, các dịch vụ thoại tiếng bao gồm tham nhập mạng PSTN ,
các dịch vụ thoại - di động v thoại Internet .
- Các dịch vụ mang số liệu ngời dử dụng - Đầu cuối. Các dịch vụ chuyển mäi
d¹ng sè liƯu cho ng−êi sư dơng bao gåm: Sè liệu gói (IP...), các dịch vụ số liệu kênh
(các dịch vụ mô phỏng B-ISDN) v SMS.
- Báo hiệu.Các dịch vụ điều khiển ton bộ hoạt động của máy di động.

1.2.2.2 Lớp đoạn nối .
Lớp nối đoạn đảm bảo thay đổi các mức độ tin cậy v các đặc tính của QoS
theo yêu cầu dịch vụ của các lớp cao hon .Lớp ny cung cấp hỗ trợ giao thức v cơ
chế điều khiển cho các dịch vụ truyền tải số liệu v thực hiện tát cả các chức năng
cần thiết để sắp xếp các nhu cầu của các lớp cao hơn vo khả năng đặc thù v đặc
tính của lớp vật lý. Lớp đoạn nối đợc chia thnh các phân lớp con sau:
- Phân lớp:Điều khiển truy nhập đờng truyền (LAC :Link Access Control)
- Phân lớp:Điều khiển thâm nhập đa phơng tiện(MAC: MultiMedia Access
Control).
Phân lớp LAC quản lý các kênh thông tin Point giữa các phần tử đồng cấp
thuộc lớp cao v đảm bảo hỗ trợ nhiều giao thức lớp đoạn nèi tin cËy End to End
kh¸c nhau.
HƯ thèng CDMA_2000 gåm lớp con MAC linh hoạt v hiệu quả cho phép hỗ
trợ các dịch vụ số liệu kênh hoặc gói. Cùng với QoS, phân lớp MAC hỗ trợ
MultiMedia, các tính năng đa dịch vụ của hệ thống 3G với các khả năng quản lý QoS
với mỗi dịch vụ .Phân lớp con MAC đảm bảo 3 chức năng quan trọng sau:
- Kiểm tra trạng thái MAC: Thủ tục kiểm tra việc truy nhập của các dịch vụ số
liệu (kênh v gói) với lớp vật lý.
- Cung cấp nỗ lực tốt nhất trong trun dÉn qua kÕt nèi v« tun víi giao thøc
v« tun RLP ®Ĩ cã ®é tin cËy ë møc cao nhất.
- Kiểm tra ghép kênh v QoS: ép buộc các mức độ QoS đà thỏa thuận bằng
việc dung hòa các yêu cầu xung đột nhau của các dịch vụ có tính cạnh tranh nhanh
v u tiên các yêu cầu truy nhập một cách phù hợp.
Lớp con MAC đảm bảo phân loại QoS cho lớp con LAC( ví dụ các chế độ hoạt
động khác nhau). Nó có thể bị hạn chế bởi tính tơng thích với thế hệ trớc(ví dụ đối
với lớp 2 của báo hiệu IS-95B), nó có thể tơng thích với các giao thức lớp đoạn nối
khác( ví dụ để tơng thích với giao diện vô tuyến không phải IS-95 hay để tơng thích
với các ngăn xếp đợc ITU định nghĩa). Lớp con LAC đợc chia thnh:
- Chức năng héi tơ ®éc lËp víi líp vËt lý (PLICF: Physical Layer- Independent

Convergence Function )
- Chức năng hội tụ phụ thuộc líp vËt lý (PLDCF (Physical Layer- Dependent
Convergence Function) : Chøc năng hội tụ phụ thuộc - Lớp vật lý .
PLICF cung cấp dịch vụ cho phân lớp MAC v bao gồm tất cả các chức năng,
thủ tục hoạt động của MAC m không phải l duy nhất đối với lớp vËt lý. PLICF sư
--------------------------------------------------------------------------

Ngun Duy H−ng - Líp K6C

19


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

dụng cho dịch vụ PLDCF cung cấp thực truyền thông tin hỗ trợ các dịch vụ của phân
lớp MAC. Các dịch vụ đợc PLDCF sử dụng l các kênh logic mang các kiểu thông
tin điều khiển v số liệu.
PLDCF thực hiện phân tích các kênh logic của PLICF thnh các kênh logic
đợc hỗ trợ bởi lớp vật lý.PLDCF thực hiện ghép kênh , phân kênh v hợp nhất các
thông tin điều khiển cùng với dữ liệu của kênh lu lợng v điều khiển từ các PLICF
trên cung 1 máy di động .PLDCF thực hiện chức năng QoS bao gồm giải quyết việc
u tiên giữa các mẫu PLICF cạnh tranh v phân tích các yêu cầu QoS từ các mẫu
PLICF thnh các yêu cầu dịch vụ lớp vật lý phù hợp để chuyển đi các yêu cầu QoS.
PLDCF có các chức năng chính sau:
+ Thực hiện các kênh logic đơn giản của PLICF thnh các kênh logic đợc hỗ
trợ bởi lớp vật lý.

+ Thùc hiƯn mét sè thđ tơc (cã lùa chän) yªu cầu lắp tự động(ARQ) có kết hợp
chặt chẽ với lớp vật lý.
+ Thực hiện một số chức năng lớp vật lý møc thÊp cđa IS-95B RLP
§èi víi hƯ thèng CDMA_2000 có 4 PLDCF ARQ:
1. Giao thức đờng truyền vô tuyến (RLP). Giao thøc nμy cung cÊp ®−êng
trun cã hiƯu st cao để chuyển số liệu giữa các mẫu PLICF đồng cấp. RLP có hai
chế độ trong suốt v không trong suốt. ở chế độ không trong suốt RLP sử dụng giao
thức ARQ để phát lại đoạn dữ liệu đà không ®−ỵc líp vËt lý trun ®óng, ®ång thêi
RLP cã thĨ tạo ra một độ trễ nhất định. ở chế độ trong suốt, RLP không phát lại đoạn
dữ liệu bị mất. Tuy nhiên RLP duy trì đồng bộ byte giữa bên phát v bên thu v thông
báo cho bên thu về các phần bị mất của dòng số liệu. RLP trong suôt không gây ra
bất kỳ một trễ truyền dẫn no v rất có lợi trong việc truyền các dịch vụ thoại thông
qua RLP.
2. Giao thức cụm vô tuyến (RBP) : Giao thức ny cung cấp cơ chế truyền các
đoạn dữ liệu ngắn với hiệu suất cao thông qua kênh lu lợng chung (CTCH). Tính
năng ny có hiệu quả khi truyền một lợng nhỏ dữ liệu mag không cần khởi tạo một
kênh lu lợng riêng (DTCH).
3. Giao thức kết nối báo hiệu vô tuyến (SRLP): Giao thức ny đảm bảo tạo
luồng dịch vụ tốt nhất cho thông tin báo hiệu nhng đợc tối u hóa cho kênh báo
hiệu riêng (DSCH)
4. Giao thức cụm vô tuyến báo hiệu (SRBP): Giao thức ny cung cấp cơ chế
truyền bản tin báo hiệu tren đờng truyền có hiệu quả cao nhất tơng tự nh RBP,
nhng tối u hóa cho thông tin báo hiệu v kênh báo hiệu chung(CSCH).
PLDCF có chức năng điều khiển truy nhập vô tuyến (RLAC) để hợp nhất RLP
v RBP từ PLICF v điều phối truyền số liệu( lu lợng hoặc báo hiệu) giữa RLP v
RBP theo trạng thái hoạt động hiện thời của MAC.
Phân lớp PLDCF MUX v QoS giữa các mẫu PLICF. Nó phân tích các luồng
số liệu v thông tin điều khiển các kênh logic của các mẫu PLICF hình thnh các
kênh logic, các nguồn v thông tin điều khiển đợc yêu cầu tại lớp vật lý.

1.2.2.3. Lớp vật lý.
--------------------------------------------------------------------------

Ngun Duy H−ng - Líp K6C

20


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

Lớp vật lý cung cấp các dịch vụ mà hóa v điều chế các kênh logic đợc phân
lớp PLDCF MUX v QoS sử dụng. Các kênh vật lý đợc chia thnh:
- Các kênh vật lý riêng hớng đi /về (F/R - DPHCH): Tập hợp tất cả các kênh
vật lý mang thông tin riêng, Point to Point giữa trạm gốc v trạm di động.
- Các kênh vật lý hớng chung đi /về (F/R - CPHCH): Tập hợp tất cả các kênh
vật lý mang thông tin cùng chia sẻ , Point to MultiPoint giữa trạm gốc v máy di
động.

1.3 Các kênh trong CDMA_2000.
1.3.1 Các quy −íc ký hiƯu kªnh.
a, Quy −íc ký hiƯu kªnh logic
Ký hiệu kênh logic bao gồm 3 chữ thờng, tiếp sau l "ch" (kênh), một gạch
ngang đợc sử dụng sau chữ cái đầu. Bảng 1.5 cho biết quy ớc ký hiệu kênh logic:
Chữ thứ nhất
f = Đờng xuống(forward)
r = Đờng lên(reverse)

Chữ thứ 2
d = Riêng
c = Chung

Chữ thứ 3
t = Lu lợng(traffic)
m = MAC
s = Báo hiệu (Signalling)

Bảng 1.5 Quy −íc ký hiƯu kªnh logic
b, Quy −íc ký hiƯu kªnh vật
Kênh vật lý đợc lý hiệu bằng chữ cái hoa. Giống nh kênh logic chữ cái đầu
chỉ thị phơng của kênh (Lên hay xuống - bảng 2.5)

1.3.2 Các kênh logic đợc PLICF sử dụng.
1. Kênh lu lợng riêng (F/R-DTCH)
DTCH l kênh logic đờng lên hoặc đờng xuống đợc sử dụng để mang số
liệu của ngời sử dụng. Đây l kênh logic Point to Point v đợc ấn định để sử dụng
trong suốt thời gian của trạng thái tích cực của dịch vụ số liệu. Nó mang số liệu riêng
cho một trờng hợp PLICF.
2. Kênh lu lợng chung (F/R-CTCH)
CTCH l một kênh logic đờng lên hoặc đờng xuống đợc sử dụng để mang các
cụm số liệu ngắn liên quan đến dịch vụ số liệu ở tiểu trạng thái cụm / ngủ của trạng
thái nghỉ. Kênh logic ny l điểm tới điểm v đợc ấn định trong thời gian của cụm
ngắn. Nó cho phép dùng chung truy nhập nhiều máy di động v (hoặc) nhiều trờng
hợp PLICF.
3.Kênh MAC riêng (F/R-DMCH_control).
DMCH_control l kênh logic đờng lênh hoặc đờng xuống đợc sử dụng để
mang các bản tin MAC. Đây l kênh logic Point to Point đợc ấn định ở trạng thái tích

cực v trạng thái giữ điều khiển của dịch vụ số liệu. Nó mang thông tin điều khiển
riêng cho một trờng hợp PLICF.
4. Kênh MAC chung đờng lên (R-CMCH_control).
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Lớp K6C

21


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

R-CMCH_control l kênh logic đờng lên hoặc xuống đợc MS sử dụng khi
dịch vụ số liệu ở tiểu trạng thái nghỉ/ rỗi của trạng thái nghỉ hoặc treo. Kênh logic ny
đợc sủ dụng để mang các bản tin MAC.
Tên kênh
F/R-FCH
F/R-SCH
F/R-DCCH
F-PCH
R-ACH
F/R-CCCH
F-DAPCH
F-CAPCH
F/R-PCH
F-SCH

Kênh vật lý
Kênh cơ bản đờng xuống/lên (Forward/Reverse Fundermental
Channel)
Kênh bổ sung đờng xuống/lên (Forward/Reverse Supplemental
Channel)
Kênh điều khiển đờng xuống /lên (Forward/Reverse Dedicated
Control Channel)
Kênh tìm mọi đờng xuống(Forward Paging Channel)
Kênh truy nhập đờng lên(Reverse Access Channel)
Kênh điều khiển chung đờng xuống/lên(Forward/Reverse Common
Control Channel)
Kênh hoa tiêu phụ riêng đờng xuống/lên(Forward Dedicated Auxiliary
Pilot Channel)
Kênh hoa tiêu phụ chung đờng xuống/lên (Forward Common
Auxiliary Pilot Channel)
Kênh hoa tiêu đờng xuống/lên(Forward/Reverse Pilot Channel)
Kênh đồng bộ đờng xuống(Forward Syns Channel)
Bảng 1.6 Các kênh vật lý trong CDMA_2000

5.Kênh MAC chung đờng xuống (F-CMCH_control)
F-CMCH_control l kênh logic đờng xuống đợc sử dụng bởi BS ở dịch vụ số
liệu trong tiểu trạng thái nghỉ/rỗi của trạng thái nghỉ hoặc treo. Kênh logic ny đợc
sử dụng để mang các bản tin MAC, đây l kênh Point to MultiPoint.
6.Kênh báo hiệu riêng (DSCH)
DSCH mang số liệu báo hiệu lớp cao riêng cho một trờng hợp PLICF.
7.Kênh báo hiệu chung(CSCH)
CSCH mang số liệu báo hiệu lớp cao víi truy nhËp chung cho nhiỊu MS vμ
nhiỊu tr−êng hợp PLICF.

1.3.3 Các kênh vật lý
Các kênh vật lý đảm bảo mà hóa v các dịch vụ điều chế cho một tập kênh
logic đợc sử dụng bởi lớp con QoS v MUX của PLDCF. Các kênh vật lý đợc phân
thnh các kênh ở hình vẽ 2.5 sau:

--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Líp K6C

22


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

Hình 1.5 Các kênh vật lý CDMA_2000
Các kênh vật lý riêng đờng xuống/lên(F/R-DPHCH)
Tập hợp tất cả các kênh mang thông tin theo cách dnh riêng v Point to Point
giữa trạm gốc v một MS (Hình 2.5)
Các kênh Vật lý chung đờng xuống/lên(F/R-DPHCH)
Tập hợp các kênh mang thông tin theo cách truy nhập chung , Point to
MultiPoint giữa trạm gốc v nhiều MS.

--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy H−ng - Líp K6C

23


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

Hình 1.6: Tổng quan các kênh vật lý riêng của CDMA_2000

Hình 1.7: Tổng quan các kênh vật lý chung của CDMA_2000

2.3.4 Các kênh vật lý đờng xuống
1. Kênh hoa tiêu đờng xuống (F-PICH:Forward-Pilot Channel)
Đây l kênh phát quảng bá liên tục để cung cấp thông tin định thời v pha. hoa
tiêu chung l một chuỗi 0 trớc khi trải phổ bằng hm Walsh 0.F-PICH đợc dùng
chung cho tất cả các kênh lu lợng v sử dụng để:
- Đánh giá khuếch đại kênh v pha.
- Phát hiện các tia đa đờng để ấn định các ngón của RAKE đến đờng mạnh
nhất.
- Bắt ô v chuyển giao.
Bằng kênh hoa tiêu chung, có thể phát tín hiệu hoa tiêu m không cần thông
tin bổ sung cho tõng ng−êi sư dơng. hƯ thèng sư dơng hoa tiêu chung có thể đạt
đợc hiệu quả sử dụng cao hơn hệ thống hoa tiêu cho từng ngời sử dụng. Đối với
lu lợng thoại, hoa tiêu chung có thể đảm bảo đánh giá kênh tốt hơn v cần ít thông
tin bổ xung hơn, vì thế cải thiện đợc chất lợng thu. ngoi ra có thể đảm bảo tìm
kiếm tốt hơn v hoạt động chuyển giao tốt hơn.
2. Kênh đồng bộ đờng xuống (F-SYNC: Forward-Sync Channel)
Kênh ny đợc các MS trong vùng phủ sóng của BS để bắt đồng bộ lức đầu.

Có 2 kiểu kênh F-SYNC: F-SYNC chia sẻ v F-SYNC băng rộng .F-SYNC chia sẻ
đảm bảo dịch vụ cho cả hai IS-95B vμ CDMA_2000 khi sư dơng F-SYNC ë kªnh IS95B bị chồng lấn.Chế độ ny chỉ áp dụng đợc cho hƯ thèng chång lÊn.
--------------------------------------------------------------------------

Ngun Duy H−ng - Líp K6C

24


Đồ án tốt nghiệp

Khoa Điện Tử - Thông Tin

--------------------------------------------------------------------------

3. Kênh tìm gọi đờng xuống (F-PCH:Forward- Paging Channel)
Một BS của CDMA_2000 có thể có rất nhiều kênh tìm gọi. Kênh tìm gọi đợc
dùng để phát thông tin điều khiển v các bản tin điều khiển từ BS đến các máy MS
v lμm viƯc ë tèc ®é 9,6Kbps hay 4Kbps gièng nh− ở IS-95. F-PCH mang các bản tin
bổ sung, công nhận, ấn định kênh, các yêu cầu trạng thái v cập nhËt SSD (Secret
Shared Data: Sè liÖu chung bÝ mËt) tõ BS đến MS .
Có 2 kiểu tìm gọi: F-PCH chia sẻ v F-PCH băng rộng. F-PCH chia sẻ đảm
bảo dịch vơ cho c¶ 2 IS-95B vμ CDMA_2000 khi sư dơng F-PCH ở kênh IS-95B bị
chồng lấn. Chế độ ny chỉ áp dụng cho các cấu hình chồng lấn.F-PCH băng rộng
đợc ®iỊu chÕ nh− mét kªnh riªng biƯt trong F-CPHCH. ChÕ độ ny áp dụng cho cả
cấu hình chồng lấn v không chồng lấn.
4. Kiểu điều khiển chung đờng xuống (F-CCCH : Forward - Common Control
Channel)
F-CCCH l kênh chung đợc sử dụng để truyền các bản tin lớp 3 v MAC từ
BS đến MS. FCCCH có thể có các kích cỡ kênh nh sau: 5ms,10ms v 20ms phụ

thuộc vo môi trờng khai thác.
5. Kênh hoa tiêu phụ thuộc chung đờng xuống (F-CAPICH)
Kênh ny đợc sử dụng cho các ứng dụng tạo dạng búp sóng Anten để tạo ra
các búp hẹp. Các búp hẹp có thể đợc sử dụng để tăng vùng phủ cho một vùng địa
lý đặc biệt hoặc tăng dung lợng trong các điểm nóng lu lợng.F-CAPICH có thể
đợc sử dơng chung cho nhiỊu MS trong cïng 1 bóp.C¸c hoa tiêu phụ đợc ghép
theo mà với các kênh đờng xuống khác v chúng sử dụng các mà Walsh trực giao.
Vì kênh hoa tiêu không chứa số liệu (ton bit 0) các kênh hoa tiêu có thể sử dụng
chuỗi Walsh di hơn để giảm bớt việc thiếu các mà Walsh trực giao cho các kênh lu
lợng.Cũng có thể sử dụng các kênh hoa tiêu phụ cho phát phân tập trực giao trên
đờng xuống trải phổ trực tiếp.Ngoi ra nếu các hệ thống CDMA sử dụng các dn
Anten riêng để đảm bảo các búp có hớng v hớng hẹp cần cung cấp một hoa tiêu
đờng xuống riêng để đánh giá các kênh.
6. Kênh quảng bá chung đờng xuống (F-BCCH)
Đây l một kênh tìm gọi đợc dnh riêng cho các bản tin điều khiển bổ sung
v các bản tin quảng bá SMS. Nhờ vậy các bản tin bổ sung cho điều khiển của kênh
tìm gọi đợc chuyển sang một kênh qủng bá riêng. Biện pháp ny cải thiện thời gian
khởi đầu của MS v hiệu quả hoạt động truy nhập hệ thống. Ngoi ra nhờ việc giảm
số bản tin trên kênh F-PCH, dung lợng tìm gọi tăng. F-BCCH có mà Walsh cố định
đợc truyền đến MS trên kênh F-SYNC.
7.Kênh tìm gọi nhanh (F-QPCH)
F-QPCH l một kiểu kênh tìm gọi mới, đợc BS sử dụng khi nó cần tiếp xúc với
MS trong chế độ chia khe. Sử dụng kênh ny cho phép giảm thời gian "đánh thức"
MS v nhờ vậy tăng tuổi thọ ắc quy ở MS.
S-QPCH sẽ chứa bản tin đơn bit, bản tin tìm gọi nhanh để chỉ thị MS theo dõi
khe thời gian dnh cho nó trên kênh tìm gọi sẽ đợc cung cấp ngay lập tức. Bản tin
tìm gọi nhanh đợc phát có thể di tới 80ms trớc bản tin tìm gọi để báo cho MS
--------------------------------------------------------------------------

Nguyễn Duy Hng - Lớp K6C

25