So sánh và đánh giá chỉ tiêu chất lượng của hệ thống DS-CDMA và hệ thống MC-CDMA trong điều kiện có Fading đa đường và nhiễu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
■ ■ ■
KHOA CÕNG NGHỆ
Nguyễn Ngọc Tiến
SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG
CỦA HỆ THÔNG DS-CDMA VÀ HỆ THÔNG MC-CDMA TRONG ĐIỀU
KIỆN CÓ FADING ĐA ĐƯỜNG VÀ NHIỄU
Chuyên ngành: Viễn Thong
Mã số: 2.(17.00
LUÂN VĂN THAC sĩ KHOA HOC
jú c i HUONG d ấ n KHGAHGC
1 5 . CHU N G Ũ C AM H
V -
Lồ/ n
Hà nội - Năm 2002
M Ụ C LỤC
M ụ c lụ c i
C h ữ v iế t tắ t iv
C h ư ơ n g
I: Mở
đ ầ u I
C h ư ơ n g I I . K ê n h v ô tu y ế n d i đ ộ n g 4
2.1 Đ ặ c trư n g c ủ a m ô i trư ờ n g tru y ề n s ó n g th ô n g tin d i đ ộ n g 4
2 .1 .1 S u y h a o đ ư ờ n g tr u y ề n 4
2 .1 .2 C h e c h ắ n 5
2 .1 .3 F a d in g 5
2 .2 Đ ặ c tín h th ố n g k ê c ủ a k ê n h c ó fa d in g đ a đ ư ờ n g
6
2 .2 .1 T h ố n g k ê h ọ c c ủ a k ê n h fa d in g đ a đ ư ờ n g 6
2 .2 .2 T h a m sô đ ặ c tr im g cu a kê n h fa d in g IU
2 .3 P h â n lo ạ i k ê n h fa d in g 17

2 .4 L ự a c h ọ n m ô h ìn h k ê n h th e o đ ặ c đ iể m tín h iệ u v à c ác m ô h ìn h k ê n h đ iể n
h ì n h 19
2 .4 .1 L ự a c h ọ n m ô h ìn h k ê n h th e o đ ặ c đ iể m tín h iệ u 19
2 .4 .2 C á c m ô h ìn h k ê n h 21
2 .4 .3 B ộ m ô p h ỏ n g k ê n h 23
2 .4 .4 N h iễ u b ă n g tầ n c ụ c b ộ (c a n n h iễ u từ n g p h ầ n b ă n g tầ n )

2 4
C h ư ơ n g I I I : H ệ th ố n g D S - C D M A 2 6
3.1 M ô tả hệ th ố n g tr ả i p h ổ d ã y trự c tiế p D S - C D M A
2 6
3 .1 .1 N g u y ê n lý c ơ b ả n c ủ a k ỹ th u ậ t trả i p h ổ tro n g D S - C D M A

2 7
3 .1 .1 .1 T rả i p h ố d ã y trự c tiế p (D S -S S ) sử d ụ n g p h ư ơ ng p h á p đ iể u c h ế B P S K
3 .1 .1 .2 T rá i p h ổ d ã y trự c tiế p (D S -S S ) sử d ụ n g p h ư ơ n g ph á p đ iề u c h ế Q P S K
3 .1 .2 T h ô n ơ tin đ a ng ư ờ i sứ d ụ n g tr o n g hệ th ố n g D S - C D M A 3 6
3 .2 H ệ th ố n g R A K E đ ơ n són g m a n g 3 8
3 .3 Đ á n h g iá hệ th ố n g D S - C D M A 4 4
3 . 3 .1 ư u đ iể m 4 4
3 .2 .2 N h ư ợ c đ iể m 5 0
C h ư ơ n g I V : H ệ th ố n g M C - C D M A 5 2
4.1 M ỏ tả h ệ th ố n g trá i p h ố đ a só n g m a n g M C - S S

5 2
4 .2 C á c m ô h ìn h trả i p h ố đa só n g m a n g M C -S S 5 5
4 .2 .1 N h ó m I ( M C - C D M A ) 55
4 .2 .2 N h ó m I I ( M C -D S - C D M A và M T - C D M A )

5 8

4 .3 P h â n tíc h c h ấ t lư ợ n g hệ th ố n g tr ả i p h ố D S -C D M A đ a s ó n g m a n g

6 2
4 .3 .1 M ô h ìn h th u p h á t c ủ a h ệ th ố n g M C - D S - C D M A

6 5
4 .3 .2 P h â n tíc h hệ th ố n g 68
4 .4 Đ á n h g iá h ệ th ố n g M C - D S - C D M A 7 3
4 .4 .! Ư u đ iể m 7 4
4 .4 .2 N h ư ợ c đ iể m 75
C h ư ơ n g V : C ấ u tr ú c m á y p h á t, m á y t h u c ủ a h ệ th ố n g D S - C D M A v à M C - C D M A
5.1 C ấ u trú c m á y p h á t D S - C D M A 7 6
A . C á c b ít c h ỉ th ị c h ấ t lư ợ n g k h u n g
77
B . B ộ m ã h o á n h â n c h ậ p 7 9
c.
L ặ p lạ i k ý t ự 81
D . B ộ x en k h ố i 81
E . T r ả i p h ổ k iể u W a ls h 84
F. T r ả i p h ố P N cầ u p h ư ơ n g 85
G . L ọ c b ă n g tầ n g ố c 86
5 .2 C ấ u tr ú c m á y p h á t M C - C D M A 88
A . C á c b ít c h ỉ th ị ch ấ t lư ợ n g k h u n g 9 0
B . B ộ m ã h o á n h â n c h ậ p 9 1
c.
L ặ p lạ i k ý tự 91
ii
D. Bộ xen khối 9 1
E. Hoạt động phân kênh (De-multiplexing) 91
F . T rả i p h ổ W a ls h 9 2

G . T r ả i p h ổ P N c ầ u p h ư n g 92
5 .3 C ấ u trú c m á y th u D S - C D M A 9 2
5 .4 C ấ u trú c m á y th u M C - C D M A 9 4
Chương VI: Các kết quả mô phỏng
95
Kết luận và khuyến nghị 104
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
iii
CHỮ VIẾT TẮT
2 G
2 G e n e ra tio n
T h ế h ệ 2
3 G
3 G e n e ra tio n
T h ế hệ 3
A M P S
A d v a n c e d M o b ile P h o n e S y ste m
H ệ th ố n g đ iệ n th o ạ i d i đ ộ n g tiê n
tiế n
A W G N A d d itiv e W h it e G a u s s ia n N o is e
T ạ p â m G a u s s e r trắ n g c ộ n g s in h
B E R B it E r ro r R a te
T ỷ s ố lỗ i b it
B P S K B in a r y P h as e S h ift K e y in g
K h o á d ịc h p h a n h ị p h â n
BS
B a se S ta tio n
T rạ m g ố c
B T S

B ase T ra n s c e iv e r S ta tio n T rạ m th u p h á t g ố c
C /I C a rr ie r/In te rfe re n c e S ó n g m a n g /n h iễ u
C D M A C o d e D iv is io n M u ltip le A c c e s s Đ a tr u y n h ậ p p h â n c h ia th e o m ã
c e ll c e ll
V ù n g p h ụ c vụ c ủ a m ộ t B S (tế
b à o , ô )
C P
C y c lic P re fix T iề n tố lặ p
C R C
C y c lic R e d u n d a n c y C o d e
Mcã
d u th ừ a tu ầ n h o à n
(Mã
v ò n g )
D - A M P S
D ig ita l- A d v a n c e d M o b ile P h on e
S ys te m
H ệ th ố n g đ iệ n th o ạ i d i đ ộ n g tiê n
tiế n số
D E C T
D ig ita l E n h a n c e d C o rd le s s
T e le c o m m u n ic a tio n
V iể n th ô n g k h ô n g d â y sô tiê n
tiế n
D F T
D is c re te F o u r ie r T ra n s fo r m B iế n đ ổ i F u r iê rờ i rạ c
D S D ir e c t S e q ue n ce D ã y trự c tiế p
D S -C D M A
D ir e c t S e q u e n c e - C o d e D iv is io n
M u ltip le A c c e s s

Đ a tr u y Iih ậ p p h â n c h ia th e o m ã
d ã y trự c tiế p
D S -S S
D ir e c t S e q u e n c e -S p re a d
S p e c tru m
T rả i p h ổ d ã y trự c tiế p
E D G E
E n h a n c e d D a ta R a te s f o r G lo b a l
E v o lu tio n
T iê u c h u ẩ n c á c tố c đ ộ dữ liệ u
tă n g c ư ờ n g c h o p h á t triể n to à n
c ầu
erfc
c o m p le m e n ta ry e r ro r fu n c tio n
H à m b ù lỗ i
E T S I
E u ro p e a n T e le c o m m u n ic a tio n
S ta n d a rd In s titu te
V iệ n tiê u c h u ẩ n V iê n th ô n g
C h â u  u
F D M A
F re q u e n c y D iv is io n M u ltip le
A c c e s s
Đ a tr u y n h ậ p p h â n c h ia th e o tầ n
số
IV
F E C
F o rw a rd E rr o r C o r re c tio n
Sửa lỗ i h ư ớ n g th u ậ n
F F T

F a s t F o u rie r T ra n s fo rm
B iế n đ ổ i F u riê r ò i rạ c n h a n h
F L
F o rw a rd L in k
T u y ế n th u ậ n (đ ư ờ n g x u ố n g )
F Q I
F ra m e Q u a lity In d ic a tio n C h ỉ th ị c h ấ t lu ọ n g k h u n g
i.i.d
in d e p e n d e n t a n d id e n tic a lly
d is tr ib u te d ra n d o m v a ria b le s
B iế n n g ẫ u n h iê n đ ộ c lậ p v à p hâ n
b ố đ ồ n g n h ấ t
IC I
In te rC a rr ie r In te rfe re n c e N h iễ u x u y ê n s ó n g m a n g
ID F T
In v e rc e D is c re te F o u rie r
T r a n s fo r m
B iế n đ ố i F u riê rò i rạ c n g u ạ c
IE E E
In s titu te o f E le c tro n ic an d
E le c tr ic a l E n g in e e rin g
V iệ n k ỹ th u ậ t đ iệ n -Đ iệ n tứ (H o a
k ỳ )
IM T - 2 0 0 0 In te r n a tio n a l M o b ile
T e le c o m m u n ic a tio n - 2 0 0 0
T iê u c h u ẩ n th ô n g tin d i đ ộ n g
to à n c ầu
IS -9 5 In te r s im S ta n d a rd -9 5 T iê u c h u ẩ n th ô n g tin d i đ ộ n g
c ủ a M ỹ (d o Q u a lc o m m đề x u ấ t)
IS I

In te rS y m b o l In te rfe re n c e N h iễ u x u y ê n k ý tụ
IS R
In te r fe re n c e -S ig n a l- R a tio T ỉ s ố n h iễ u trê n tín h iệ u
IT U In te rn a tio n a l T e le c o m m u n ic a tio n
U n io n
L iê n m in h v iễ n th ô n g th ế g iớ i
J D
J o in t D e te c tio n N h ậ n d ạ n g k ế t h ọ p
L O S L in e O f S ig h t Đ u ờ n g tru y ề n v ô tu y ế n trự c th ị
L P F L o w P a s s F ilte r
B ộ lọ c th ô n g th ấ p
M A I
M u ltip le A c c e s s In te rfe re n c e N h iễ u d o đ a tr u y n h ậ p
M C M u ltiC a r rie r
Đ a s ó n g m a n g
M C - C D M A
M u ltiC a rr ie r- C o d e D iv is io n
M u ltip le A c c e s s
Đ a t ru y n h ậ p p h â n c h ia th e o m ã
đ a s ó n g m a n g
M C M
M u ltiC a r rie r M o d u la tio n
Đ iề u ch ê đ a s ó n g m a n g
M C -S S
M u ltiC a rr ie r- S pre ad S p e c tru m
T rả i p h ố đ a s ó n g m a n g
M ic r o c e ll
M ic r o c e ll
C e ll c ó b á n k ín h n h ỏ ( v i tế b à o,
v i ô )

M L S R
M a x im u n L e n g th S h ift R e g is te r
B ộ g h i d ịc h c ó đ ộ d à i tố i đ a
M R C
M a x im u n R a tio C o m b in in g
K ế t h ọ p tỉ s ố cự c đ ạ i
M S M o b ile S ta tio n
M á y (trạ m ) d i đ ộ n g
V
M T - C D M A
M u ItiT o n e - C o d e D iv is io n
M u ltip le A c c e s s
Đ a tr u y n h ậ p phâ n c h ia th e o m ã
đ a âm
M U D M u ltiu s e r D e te c tio n
N h ậ n d ạ n g p h ố i hợ p
N M T
N o r d ic M o b ile T e le p h o n e
Đ iệ n th o ạ i d i đ ộ n g B ắ c âu
O F D M O r th o g o n a l F re q u e n c y D iv is io n
M u ltip le x in g
G h é p k ê n h p h â n c h ia tầ n số trự c
g ia o
P D C
P e rs o n a l D ig ita l C e llu la r
H ệ th ố n g tế b à o s ố cá n h â n
pdf
p ro b a b ility d e n s ity fu n c tio n H à m m ậ t đ ộ x á c x u ấ t
P N P se u d o N o is e
N h iễ u g iả n g ẫ u n h iê n

psd
p o w e r s p e c tra l d e n s ity M ậ t đ ộ p h ổ c ô n g su ấ t
Q P S K
Q u a d ra tu re P ha se S h ift K e y in g
K h o á d ịc h p ha cầu p h u ơ n g
R F
R a d io F re q u e n c y
T ầ n s ố v ô tu y ế n
R L R e ve rs e L in k
T u y ế n n g u ợ c (đ ư ờ n g lê n )
S /p S e r ia l- to - P a ra le ll c o n v e rs io n
B iế n đ ố i n ố i tiế p / s o n g s o n g
S N R S ig n a l-to -N o is e R a tio
T ỉ s ố tín h iệ u trê n tạ p â m
S U D
S in g le U s e r D e te c tio n
N h ậ n d ạ n g r iê n g rẽ
T D D
T im e D iv is io n D u p le x
S o n g c ô n g p h â n c h ia th e o th ò i
g ia n
T D M A T im e D iv is io n M u ltip le A cce ss
Đ a tr u y n h ậ p p h â n c h ia th e o th ờ i
g ia n
T D -S C D M A T im e D iv is io n - S y n c h ro n o u s
C D M A
C D M A đ ồ n g b ộ p h â n c h ia th e o
th ờ i g ia n
U T R A U n iv e r s a l T e r re s tria l R a d io
A c c e s s

T ru y n h ậ p vô tu y ế n m ặ t đ ấ t to àn
cầ u
U W C -1 3 6 U n iv e rs a l W ire le s s
C o m m u n ic a tio n - 136
T iê u c h u ẩ n th ô n g tin v ô tu y ế n
to à n c ầ u - 1 36 (c ủ a B ắ c M ỹ )
W - C D M A
W id e b a n d - C D M A
C D M A b à n g rộ n g
wssus
W id e -S e n s e S ta tio n a ry
U n c o rre la te d S c a tte rin g
T á n x ạ k h ô n g tu o n g q u a n d ừ n g
th e o n g h ĩa rộ n g
VI
Chương I: Mớ đàu
CHƯƠNG I: Mỏ ĐẦU
C h o đ ế n n a y đ iệ n th o ạ i v ô tu y ế n d i đ ộ n g đ ã tr ả i q u a 2 th ế hệ . T h ế hệ th ứ n h ấ t là
th ế hệ c ủ a đ iệ n th o ạ i v ô tu y ế n d i đ ộ n g sử d ụ n g c ô n g n g h ệ a n a lo g từ n h ữ n g D ăm 7 0 vớ i
c á c c ô n g n g h ệ tiê u b iể u n h ư A M P S (A d v a n c e d M o b ile P h one S y s te m ) và N M T
( N o rd ic M o b ile T e le p h o n e ). D o h ạ n c h ế về c h ấ t lư ợ n g v à d ịc h v ụ , n ê n g iữ a n ă m 8 0,
đ iệ n th o ạ i v ô tu y ế n d i đ ộ n g s ố (2 G ) đ ã ra đ ờ i đ ầ u tiê n ở C h â u  u v ớ i c ô n g n g h ệ G S M
(S p e c ia l M o b ile G ro u p ) v à tiế p th e o là n h ữ n g c ô n g n g h ệ D - A M P S , P D C , C D M A (IS -
9 5 ).
N g à y n a y đ iệ n th o ạ i v ô tu y ế n d i đ ộ n g p h á t tr iể n rấ t n h a n h v ớ i m ộ t tố c đ ộ đ á n g
k in h n g ạ c . Đ ế n c u ố i n ă m 9 9 , to à n th ế g iớ i có 4 7 0 triệ u th u ê b a o đ iệ n th o ạ i v ô tu y ế n d i
đ ộ n g . T ố c đ ộ tă n g trư ở n g th u ê b a o trê n th ế g iớ i v ào k h o ả n g 10 triệ u th u ê b a o m ỗ i
th á n g . N g ư ờ i ta d ự k iế n đ ế n n ă m 2 0 0 3 s ố th u ê b a o đ iệ n th o ạ i d i đ ộ n g trê n to à n th ế
g iớ i sẽ vư ợ t th u ê b a o đ iệ n th o ạ i c ố đ ịn h v à đ ạ t c o n số I tỷ th u ê bao .
T u y n h iê n , c ũ n g n h ư c á c c ô n g n g h ệ k h á c , p h á t triể n sau 15 n ă m , v ô tu y ế n đ iệ n

th o ạ i th ế hệ 2 (2 G ) b ắ t đ ầ u b ộ c lộ n h ũ n g k h iế m k h u y ế t c ủ a n ó k h i n h u c ầu d ịc h v ụ
tr u y ề n s ố liệ u v à cá c d ịc h v ụ b ă n g rộ n g n g à y c à n g trở n ên c ấ p th iế t, đ ặ c b iệ t là về
d u n g lư ợ n g . T h ế n h ư n g , tro n g th ị trư ờ n g th ô n g tin d i đ ộ n g tế b à o h iệ n n a y , F D M A và
T D M A v ẫn đư ợ c sử d ụ n g rộ n g rã i h ơ n , đơ n g iả n là v ì tín h lâ u đ ờ i c ủ a c h ú n g . F D M A
p h â n tá c h c á c th u ê b a o b ằ n g v iệ c g á n c h o họ n h ữ n g tầ n s ố k h á c n h a u , c ò n T D M A
p h â n b iệ t g iữ a cá c n g ư ờ i d ù n g b ằ n g v iệ c g á n c h o h ọ các k h e th ờ i g ia n k h á c n h a u .
N g ư ợ c lạ i C D M A g á n c h o tấ t c ả c ác th u ê b a o to à n b ộ b ă n g tầ n s ố c ù n g m ộ t lú c và
p h â n tá c h c á c th u ê b a o b ằ n g v iệ c đ iề u c h ế tín h iệ u c ủ a h ọ n hờ các c h u ỗ i m ã g iả n g ầ u
n h iê n (P N - P se u d o N o is e ). V iệ c p h â n tá c h g iữ a c á c th u ê b a o b ằ n g m ã trả i p h ố c ho
p h é p hệ th ố n g sử d ụ n g c ộ n g n g h ệ C D M A th à n h c ô n g hơ n c ô n g n g h ệ F D M A và
T D M A ở n h ữ n g n ơ i d u n g lư ợ n g k h ô n g c ố đ ịn h . K h á i n iệ m tr ả i p h ố đ a tr u y n h ậ p p h â n
c h ia th e o m ã n à y k h ô n g p h ả i là m ớ i,
I1Ó
đ ã tồ n tạ i tr o n g n h iề u n ă m và đ ư ợ c d ù n g c h ủ
y ế u tr o n g lĩn h vự c q u â n sự d o b ả n c h ấ t c ủ a n ó c h ố n g lạ i đ ư ợ c tạ p â m , tro n g đ ó b a o
g ồ m c ả sự p h á t s ó n g g â y n h iễ u v à x á c s uấ t n g h e tr ộ m rấ t th ấ p [1 ]. M ặ t k h á c , tìn h
trạ n g p h á t tr iể n c ác m ạ n g d i đ ộ n g 2 G q u á n h iề u đ ã tạ o ra m ộ t lo ạ t c á c vấ n đề c ầ n g iả i
q u y ế t n h ư p h â n b ổ tầ n s ố b ị h ạ n ch ế , c h u y ể n v ù n g g iữ a các nư ớ c trở nê n p h ứ c tạ p và
-1-
Luận văn cao học
Chương ì : Mở đầu
đ ắ t đ ỏ , c h ấ t lư ợ n g ch ư a đ ư ợ c n h ư đ iệ n th o ạ i c ố đ ịn h N h ìn c h u n g cá c th u ê b a o d i
đ ộ n g 2 G h iệ n n a y k h ô n g th ể c ó tố c đ ộ tr u y ề n sô liệ u tru n g b ìn h lớ n hơ n 9 ,6 k b it/s
tro n g m ộ t n g à y ở c ác m ạ n g tố t n h ấ t. In te rn e t ra đ ờ i c à n g th ú c đ ẩ y v ô tu y ế n đ iệ n th o ạ i
d i đ ộ n g p h á t triể n sa n g m ộ t th ế hệ m ớ i c ó k h ả n ă n g tr u y n h ậ p In te rn e t d i đ ộ n g v à th ự c
h iệ n th ư ơ n g m ạ i đ iệ n tử d i đ ộ n g (E -M o b ile ).
T ừ nh ữ n g n ă m 1 9 9 7, IT U ( L iê n m in h V iễ n th ô n g th ế g iớ i) c h ín h th ứ c x â y d ự n g
tiê u c h u ẩ n c h u n g c h o V ô tu y ế n đ iệ n th o ạ i d i đ ộ n g th ế h ệ 3 (3 G ) tro n g m ộ t d ự á n g ọ i là
IM T - 2 0 0 0 . V ớ i m ụ c tiê u đư a ra m ộ t c h u ẩ n d i đ ộ n g to à n cầ u th ố n g n h ấ t c h o th ô n g tin
d i đ ộ n g ( T T D Đ ) th ế hệ th ứ b a (3 G ) ở c ả g ia o d iệ n k h ô n g g ia n ( A ir -In te rf a c e ) v à g ia o

th ứ c m ạ n g ( N e tw o r k P ro to c o l) . IT U , các tổ c h ứ c tiê u c h u ẩ n v iễ n th ô n g k h u v ự c v à c ác
n h à k h a i th á c d i đ ộ n g đã n ỗ lự c tr o n g m ộ t th ờ i g ia n d à i n h ằ m g iả m tố i th iể u s ố lư ợ n g
c á c k iế n n g h ị c ũ n g n h ư d u n g hợ p c ác k iế n n g h ị ít k h á c b iệ t c h o T T D Đ th ế h ệ th ứ ba.
T u y n h iê n , d o n h u cầ u h ộ i n h ậ p T T D Đ th ế hệ th ứ b a ( 3 G ) m ộ t c á ch h iệ u q u ả c ủ a hầ u
h ế t c á c c h u ẩ n th ế h ệ th ứ h a i ( 2 G ) v ớ i h à n g tră m triệ u n gư ờ i đ a n g sử d ụ n g , IT U - T c u ố i
c ù n g đ ã c h ấ p th u ậ n m ộ t h ọ c á c tiê u c h u ẩ n T T D Đ th ế h ệ th ứ b a d u n g h ơ p v ớ i n ă m lo ạ i
c ô n g n g h ệ tru y n h ậ p đ ư ợ c q u i đ ịn h tr o n g Q u i p h ạ m K ỹ th u ậ t G ia o d iệ n V ô tu y ế n
IM T -2 0 0 0 :
- IM T -2 0 0 0 C D M A D S : là c ô n g n g h ệ C D M A tr ả i p h ổ d ã y trự c tiế p ba o
g ồ m U T R A Ạ V C D M A th e o k iế n n g h ị từ c h â u  u v à c d m a 2 0 0 0 D S th e o
k iế n n g h ị củ a M ỹ .
IM T -2 0 0 0 C D M A M C ( M u lti- C a rr ie r) : là c ô n g n g h ệ C D M A đ a s ó n g
m a n g th e o k iế n n g h ị c d m a 2 0 0 0 M C c ủ a M ỹ .
- IM T -2 0 0 0 C D M A T D D : là k ế t h ợ p c ủ a h a i c ô n g n g h ệ C D M A và
T D M A b a o g ồ m U T R A /T D D th e o k iế n n g h ị từ c h â u  u v à T D -
S C D M A th e o k iế n n g h ị từ T ru n g q u ố c .
IM T -2 0 0 0 T D M A
sc
(S in g le -C a r rie r ):
là
c ô n g n g h ệ T D M A th e o k iế n
n g h ị U W C - 1 3 6 c ũ n g từ M ỹ v à đượ c E T S I ủ n g h ộ th ô n g q u a g iả i p h á p
E D G E .
- IM T -2 0 0 0 T D M A M C :
là
c ô n g n g h ệ T D M A đ a s ó n g m a n g th e o k iế n
n g h ị c ủ a n h ó m đ ề án D E C T từ c h â u  u .
Luận văn cao hoc
-2-
Chương I: Mở dấn

B a tro n g n ă m tiê u c h u ẩ n m à IT U lự a c h ọ n c h o th ô n g tin d i đ ộ n g th ế hệ b a là
c ô n g n g h ệ C D M A . C á c c ô n g n g h ệ n à y đ ã c h ứ n g tỏ n h iề u ưu đ iể m , c ó k h á n ă n g đ á p
ứ n g m ộ t h ệ th ố n g c ó c h ấ t lư ợ rig â m th a n h tố t hơ n , c ó th ể h ỗ trợ m ọ i lo ạ i h ìn h d ịc h v ụ
v à n h u c ầ u n g à y cà n g tă n g c ủ a n g ư ờ i sử d ụ n g .
T rư ớ c đ â y k h i th iế t k ế c ác hệ th ố n g th ô n g tin d i đ ộ n g , ng ư ờ i ta th ư ờ n g g ặ p p hải
h a i v ấn đ ề rấ t k h ó g iả i q u y ế t, đ ó là fa d in g đ a đ ư ờ n g và n h iễ u c ù n g k ê n h từ c á c ô k h á c
sử d ụ n g c ù n g tầ n số . D o b ả n c h ấ t c ủ a tín h iệ u tro n g c ác h ệ th ố n g C D M A (h a i tiê u
c h u ẩ n đ ầ u ) là b ă n g rộ n g n ê n c á c h ệ th ố n g n à y k h ô n g c h ịu ả n h h ư ở n g n h iề u lắ m c ủ a
fa d in g đ a đ ư ờ n g (v iệ c sử d ụ n g tín h iệ u b ă n g rộ n g c ó tá c d ụ n g tư ơ n g đ ư ơ n g v ớ i v iệ c
p h â n tậ p tầ n s ố ). K h ô n g n h ữ n g th ế , d o to à n b ộ hệ th ố n g sử d ụ n g c h u n g m ộ t b ă n g tầ n
n ê n tấ t cả cá c ô đ ề u sử d ụ n g tầ n s ố g iố n g n h a u và d o v ậ y c ũ n g k h ô n g c ó h iệ n tư ợ n g
n h iễ u g iữ a cá c ô c ó sử d ụ n g tầ n s ố g iố n g nh a u .
M ộ t s ố c ô n g ty h iệ n đ a n g h o ạ t đ ộ n g tíc h cự c c h o v iệ c x â y d ự n g tiê u c h u ẩ n c h o
T T D Đ th ế h ệ 3 (3 G ) sơ k h ở i, k ể c ả m ộ t b ă n g th ô n g 5 M H z sử d ụ n g c ô n g n g h ệ trả i p h ố
d ã y trự c tiế p D S - C D M A v à c ô n g n g h ệ đ a s ó n g m a n g M C (M u lti- C a rr ie r) . Đ ề tà i n à y
tậ p tru n g n g h iê n cứ u h a i hệ th ố n g D S - C D M A và M C - C D M A m à IT U đề x u ấ t ch o
T T D Đ th ế h ệ 3 trê n cơ sở đ ó so sá nh c h ỉ tiê u c h ấ t lư ợ n g c ủ a h a i hệ th ố n g nà y .
Đ ề tà i n à y đư ợ c tổ ch ứ c n h ư sa u : C h ư ơ n g II tr ìn h b à y k ê n h v ô tu y ế n d i đ ộ n g ,
c h ư ơ n g III v à ch ư ơ n g IV m ô tả hệ th ố n g trả i p h ổ d ã y trự c tiế p D S -C D M A v à hệ th ố n g
tr ả i p h ổ đ a s ó n g m a n g M C - C D M A c ò n c h ư ơ n g V trìn h b à y c ấu tr ú c m á y p h á t, m á y
th u c ủ a h ệ th ố n g D S -C D M A v à M C - C D M A . C u ố i c ù n g chư ơ n g V I trìn h b à y cá c k ế t
q u ả m ô p h ỏ n g và k ế t lu ậ n .
Luân văn cao học
-3-
Chương 2 Kênh vỏ tuyến di (ÍỘNíỊ
CHƯƠNG II. KÊNH VÔ TUYẾN DI ĐỘNG
T ro n g b ấ t k ỳ h ệ th ố n g tru y ề n th ô n g nào , sự h iể u b iế t về đ ư ờ n g tru y ề n m à q u a
đ ó n ắ m đ ư ợ c h à n h tr ìn h củ a c á c tín h iệ u tru y ề n d ẫ n là cự c k ỳ q u a n trọ n g . T ro n g th ô n g
tin vệ tin h c h ẳ n g h ạ n , tầ n s ố s ó n g m a n g n ằ m tro n g d ả i tầ n h à n g c h ụ c G H z , m à cá c su y
h a o tr o n g k h ô n g g ia n tự d o tă n g lê n th e o b ìn h p h ư ơ ng c ủ a k h o ả n g cá c h g iữ a vệ tin h và

m á y th u m ặ t đ ấ t, c h o n ê n c ầ n sử d ụ n g c á c an te n c ó tă n g ích lớ n đ ể b á o đ ả m c ô n g su ất
th íc h h ợ p [2 ],
C ũ n g g iố n g n h ư v ậ y , tro n g th ô n g tin v ô tu y ế n m ặ t đ ấ t tín h iệ u đ i từ trạ m g ố c tớ i
m á y d i đ ộ n g c ó th ê g ặ p p h ả i v ô s ố h iệ n tư ợ n g k h ô n g m o n g m u ố n , đ ó là d o m ỏ i trư ờ n g
tr u y ề n s ó n g lu ô n lu ô n th a y đ ố i v à k h ô n g ổ n đ ịn h . M ô i trư ờ n g tru y ề n s ó n g là m ộ t dặ c
th ù riê n g c ủ a th ô n g tin d i đ ộ n g . P h ần th ứ n h ấ t củ a c h ư ơ n g n à y sẽ tr ìn h b à y m ộ t sô đặ c
trư n g cơ b á n c ủ a m ô i trư ờ n g tru y ề n s ón g, p h ầ n th ứ h a i là đ ặ c tín h th ố n g k ê c ủ a kê n h
c ó fa d in g đ a đ ư ờ ng, p h ầ n th ứ b a là p h â n lo ạ i k ê n h fa d in g và p h ầ n c ò n lạ i là lự a c h ọ n
m ô h ìn h k ê n h th e o đặc đ iể m tín h iệ u ; c ác
m ô
h ìn h k ê n h v à m ô p h ò n g
m ô
h ìn h k ê n h
đ iể n h ìn h .
2.1 Đặc trưng của môi trường truyền sóng thòng tin di động
N ó i c h u n g , k h i đ ề c ập đ ế n m ô i trư ờ n g tru y ề n só n g th ô n g tin v ô tu y ế n d i đ ộ n g ,
n g ư ờ i ta tậ p tr u n g c h ủ y ế u v ào b a h iệ n tư ợ n g sa u:
•
Suy hao đường truy én
(P a th L o s s ): b iế u d iễ n tố n h a o c ô n g s uấ t k h i tru y ề n dẫ n tín
h iệ u ;
•
Che chắn
(S h a d o w in g ): h iệ n tư ợ n g g â y ra d o v ậ t chắ n c ố đ ịn h trê n đ ư ờ ng tru y ề n
s ó n g ;
•
Fading
: đ ặ c tru n g ch o sự th ă n g g iá n g tín h iệ u tứ c th ờ i d o ản h h ư ở n g c ủ a sự tồ n tạ i
n h iề u đư ờ ng tru y ề n , c h u y ể n đ ộ n g c ủ a m á y d i d ộ n g .
B a h iệ n tư ợ n g trê n sẽ lầ n lư ợ t đ ược trìn h b à y , tro n g đ ó , fa d in g đ ư ợ c đề c ậ p k ỹ n h ấ t.

2.1.1 Suy đường truyền
G iả sử tr u y ề n d ẫ n v ô tu y ế n đư ợ c th ự c h iệ n từ m ộ t n g u ồ n đ iể m tín h iệ u . S u y ha o
c ô n g s u ấ t th e o k h o ả n g cá c h đ ư ờ n g tru y ề n đư ợ c tín h b ằ n g :
4 -
Luân văn cao hục
Chương 2 Kênh vỏ tuyến di dộ/iịỉ
(2.1)
tr o n g đ ó :
PL:
c ô n g s u ấ t s u y h a o;
d:
k h o ả n g c á c h từ n g u ồ n đến đ iể m q u a n sá t;
Ấ:
bư ớ c s ó n g tru y ề n d ẫ n ;
Ỵ.
h ệ s ố s u y g iả m tru y ề n s ó n g th e o k h o ả n g cá c h
(ỵ =2
tro n g k h ô n g g ia n tự CỈO
G iá tr ị th ự c tế c ủ a / tro n g th ô n g tin d i đ ộ n g th ư ờ n g n ằ m tro n g k h o á n g từ 2 + 5 ,
đ ư ợ c x á c đ ịn h c ụ th ể dự a trê n p h ư ơ n g p h á p b á n th ự c n g h iệ m [4 ].
2.1.2 Che chắn
C h e c h ắ n x ả y ra d o c ó v ậ t cả n k íc h th ư ớ c lớ n so vớ i bướ c sóng; v à c h u y ể n đ ộ n g
c ủ a m o b ile n ằ m trê n đ ư ờ ng tru y ề n . M ô i trư ờ n g tự n h iê n v à đ ộ c a o a n te n là n h ữ n g
n g u y ê n n h â n c h ủ y ế u g â y n ê n c h e c h ắ n .
V ì k íc h th ư ớ c v ậ t c h ắ n , sự c h u y ể n đ ộ n g c ủ a m o b ile k h ô n g g â y n ê n ảnh hư ở n g
tứ c th ờ i. D o đ ó , ch e c h ắ n th ư ờ n g đ ư ợ c m ô h ìn h h o á b ở i m ộ t q u á trìn h b iế n đ ổ i c h ậ m
th e o th ờ i g ia n . H iệ n n a y , n g ư ờ i ta th ư ờ n g sử d ụ n g m ô h ìn h lo g -c h u á n , th e o đ ó , s u y
h ao d o c h e ch ắ n đư ợ c x e m n h ư m ộ t b iế n n g ẫ u n h iê n g c ó h à m m ậ t đ ộ p h â n b ố x ác
s uấ t:
|_

1
, p h ư ơ n g s a i ơ 2. Đ ố i vớ i m ô i trư ờ n g tr u y ề n s ó n g th ô n g tin d i đ ộ n g tổ o n g v à
m ic r o c e ll, g iá tr ị c ủ a đ ộ lệ c h c h u ẩ n ơ n ằ m tro n g k h o ả n g 4-Ỉ-12 d B [5 ],
2.1.3 Fading
T ro n g th ô n g tin v ô tu y ế n , tín h iệ u từ m á y p h á t tớ i m á y th u c ó th ế đư ợ c tru y ề n
đ ồ n g th ờ i trê n h a i h a y n h iề u đ ư ờ ng tru y ề n s ón g d o c ác h iệ n tư ợ ng v ậ t lí n h ư p h ả n xạ ,
tá n x ạ , n h iễ u x ạ , [6 ], T ín h iệ u từ các đ ư ờ n g tru y ề n n à y c h ịu c á c ản h h ư ở ng k h á c
[3 ]) .
—J
= — exp
ícẨS) - " ^2nơg
0
(2.2)
vớ i
ợ <0
N ó i c á c h k h á c , ln g là m ộ t b iế n n g âu n h iê n p h â n b ố c h u ẩ n v ớ i k ì v ọ n g b ă n g
-5 -
Luậìì văn cao học
Chương 2 Kênh vở tuyến di độìiỊỊ
n h a u , c ó đ ộ lớ n , p h a k h á c n h a u , k h i đượ c tổ n g h ợp lạ i sẽ g â y n ên sự th ă n g g iá n g tín
h iệ u m ộ t c á c h liê n tụ c. H iệ n tư ợ n g n à y g ọ i là fa d in g .
T ín h iệ u th u tro n g m ô i trư ờ n g v ô tu y ế n d i đ ộ n g đư ợ c m in h ho a trê n h ìn h 2 . 1.
Hình 2.1. Tín hiệu thu tại một điểm xác định theo thời gian
N g o à i ra , tru y ề n d ẫ n trê n m ỗ i đ ư ờ n g tru y ề n đ ề u b iế n đ ổ i th e o th ờ i g ia n nê n
k ê n h tru y ề n g iữ a m á y p h á t v à m á y th u là k ê n h fa d in g b iế n đ ố i th e o th ờ i g ia n . Đ â y là
cá c ả n h hư ở n g cần đ ư ợ c tín h tớ i tro n g hệ th ố n g th ô n g tin v ô tu y ế n d i đ ộ n g .
2.2 Đặc tính thống kê của kênh có fading đa đường
2.2.1 Thông kê học của kênh fading đa đường
N h ư ta đ ã b iế t, tru y ề n s ó n g đ a đ ư ờ ng x ả y ra k h i m ộ t tín h iệ u tru y ề n đ ẫ n b ị ản h
h ư ở n g b ở i n h ữ n g v ậ t p h ả n x ạ k h á c n h a u , c h ẳ n g h ạ n n h ư c á c ca o ốc , đ ịa h ìn h g ồ g h ề ,

th ậ m c h í c ả co n n g ư ờ i, n h ư được m ô tả sơ b ộ tro n g h ìn h 2 .2 .
Đ iề u n à y g â y ra n h iề u đ ộ trễ th e o th ờ i g ia n v à k h ô n g g ia n c ủ a tín h iệ u g ố c tạ i
m á y th u và m ỗ i lầ n p h ả n x ạ lạ i đ ề u c hứ a c á c b iệ n đ ộ v à p h a s ó n g m a n g k h á c n h a u .
T ru y ề n s ó n g k iể u n à y c ó th ể đư ợ c n h ìn n h â n n h ư m ộ t sư đ á p ứ ng n g ẫ u n h iê n b iế n đ ố i
th eo th ờ i g ia n . G iả th iế t rằ n g p h a và g ó c tớ i k h ô n g tư ơ n g q u a n vớ i n h a u về m ặ t th ố n g
k è, th ì c á c p h a n g ẫ u n h iê n n h ư là c á c v é c -tơ c ó th ể đ ư ợc c ộ n g th ê m m ộ t c á c h c ó lợ i
h oặ c có h ạ i v à d ẫ n đế n m ộ t tín h iệ u th u m ạ n h hơ n h o ặ c yế u hơ n. D o đ ó , m ộ t tín h iệ u
fa d in g đư ợ c sử d ụ n g đ ể m ô tả tín h iệ u b iế n th iê n th e o th ờ i g ia n .
Độ
Ậ lớn
Khoảng
' 'Ằ . cách
►
-6 -
Luận văn cao học
Chương 2 Kênh vô tuyến di động
N ế u c h ú n g ta tru y ề n m ộ t x u n g tín h iệ u c ó đ ộ r ộ n g rấ t n h ỏ q u a m ộ t k ê n h đ a
đ ư ờ n g b iế n th iê n th e o th ờ i g ia n th ì tín h iệ u n h ậ n đ ư ợ c c ó th ể là m ộ t d ã y c ác x u n g nh ư
trê n h ìn h 2 .3 . N h ư v ậ y m ộ t tín h c h ấ t c ủ a k ê n h đ a đ ư ờ ng là sự trả i rộ n g th e o th ờ i g ia n
(k é o d à i th e o th ờ i g ia n h a y c ó tá c đ ộ n g tro n g m ộ t k h o ả n g th ờ i g ia n ) đ ố i v ớ i tín h iệ u
tru y ề n q u a k ê n h .
Tín hiệu truyền đi
t=í0
t=tn+a
t-t0+fỉ
t=t0+Y
(a)
(b)
(c)
(d)

Tín hiệu Iihận được
1=1, ^ I=t0+r,2
/=/,+ T„
1=1: í t=t2+r22 Ặ
/— /-> + 7~-)Ị /-/l+
n

1 = 1, Ỷ l=h+Ti2 ^ l = tj+T,
1=10+ Tjj t = l0+ Tị ị
n r
__
__
_
_
_
_
_
__
_
r=t4 t=t4+ t4,
Hình 2.3 Đáp ứng của kênh thay đổi theo thời gian với xung cố độ rộng hẹp
-
7 -
Luận văn cao học
Chương 2 Kênh vô tuyến (li dộng
M ộ t tín h c h ấ t th ứ h a i là d o sự th a y đ ổ i th e o th ờ i g ia n tro n g c ấ u trú c đ ư ờ n g
tru y ề n . Sự th a y đ ổ i th e o th ờ i g ia n là m tín h c h ấ t c ủ a cá c đ ư ờ ng tru y ề n c ũ n g th a y đ ố i
th e o th ờ i g ia n . N h ư v ậ y , n ế u lặ p lạ i v iệ c tru y ề n x u n g th ê m n h iề u lầ n th ì ta sẽ th ấ y
đư ợ c sự th a y đ ổ i tro n g c ác x u n g n h ậ n đ ư ợ c. Sự th a y đ ổ i n à y g ồ m
có

th a y đ ổ i v ề
độ IỚI1
c ủ a x u n g , đ ộ trễ g iữ a c á c x u n g v à
có
th ể c ò n là s ố x u n g n h ậ n đ ư ợ c tr o n g m ộ t lầ n
tr u y ề n .
T ừ đ â y trờ tớ i c u ố i chư ơ n g n à y , ta x é t tín h iệ u tru y ề n đ i c ó d ạ n g tổ n g q u á t như
sa u:
s(t) = Re[s,(l)ei2'1'1]
( 2 .3 )
fc
là tầ n s ố s ó n g m a n g
G iả th iế t tín h iệ u tru y ề n từ p h ía p h á t tớ i p h ía th u c ó n h iề u đ ư ờ n g tru y ề n kh á c
n h a u và g ắ n v ớ i m ỗ i đ ư ờ ng tru y ề n c ó m ộ t k h o ả n g th ờ i g ia n trễ n à o đ ó và m ộ t đ ộ su y
h ao (h ệ s ố s u y h a o ) n à o đ ó . C h ú ý rằ n g cá c k h o ả n g th ờ i g ia n trễ v à c á c hệ s ố s u y ha o
là th a y đ ổ i th e o th ờ i g ia n . N h ư v ậ y tín h iệ u th ô n g d ả i n h ậ n đ ư ợ c c ó th ể b iể u d iễ n
th à n h :
K ' ) = z a „ ( / ) * [ / - T „ ( / ) ] (2 .4 )
n
V ớ i
a
n(t) là hệ số su y ha o củ a tín h iệ u n h ậ n đư ợ c trê n đ ư ờ n g tru y ề n th ứ n và
r n( t) là trễ tru y ề n la n đ ố i vớ i đư ờ n g tru y ề n th ứ n. T h a y
sịt)
tro n g (2 .3 ) v à o (2 .4 ) ta
n h ậ n đư ợ c
rịt) = Reị
ỵ ía n(tk~j2lựcX”(“sl( t - ĩn(t))
, j 2 n f c i
(2 .5 )

T ừ ( 2 .5 ) ta th ấ y tín h iệ u tầ n s ố th ấ p tư ơ n g đ ư ơ ng n h ậ n đư ợ c là :
rl(i) = Ỵjan(l)e~i2nf'x"<ns,(/
- T n
(í))
(2.6 )
D o
ĩịịt)
là đ á p ứ n g c ủ a k ê n h tầ n s ố th ấ p tư ơ ng đ ư ơ n g đ ố i v ớ i tín h iệ u v à o tầ n số
th ấ p tư ơ n g đ ư ơ n g
Sịịt)
n ên ta c ó th ể m ô tả k ê n h tầ n s ố th ấ p tư ơ n g đ ư ơ n g b ằ n g đ á p ứ ng
x u n g th a y đ ố i th e o th ờ i g ia n n h ư sa u:
C'(x: D = Ỵj a n (í)e-j2nf^ (%(ĩ
-
T„ (ỉ))
( 2 .7 )
n
5 í.) là h à m D ira c
-8 -
Luân văn cao học
Chươìiịị 2 Kênh vỏ tuyến tli iíộiiii
Đ ố i vớ i n h iề u k ê n h th ì tín h iệ u n h ậ n đư ợ c b ao g ồ m v ô sỏ c ác th à n h p há n tru y ề n
th e o c á c đ ư ờ ng c ó đ ộ s u y h ao b iế n đ ổ i liê n tụ c và tín h iệ u n h ậ n đ ư ợ c c ó th ể b iể u d iễ n
th à n h d ạ n g :
r(t)
= Ị a ( T /
í).s(ĩ
- t ) / t (2 .8 )
T ro n g đ ó a ( r ; / ) là đ ộ s u y h a o c ủ a th à n h p h ầ n tín h iệ u có đ ộ trễ
T

tạ i th ò i đ iể m
th ờ i g ia n
ì.
T h a y
sịt)
tro n g (2 .3 ) v ào (2 .8 ) d ẫ n tớ i:
r(í) =
/te Ị p a ( ĩ /
1 )e~l2nf'\si (í - x)ctx ?j2lực'
Ị (2 .9 )
T ừ c ô n g th ứ c n à y dẫn tớ i (d o tín h nhâ n c h ậ p )
c(x;t) = a(ĩ; !)e~l2nf'x
( 2 .1 0 )
ở đ â y
c( T ; t )
th ể h iệ n đ á p ứ n g c ủ a k ê n h ở th ờ i đ iể m
t
đ ố i vớ i x u n g đ ầ u v à o ở th ờ i đ iể m
t - T .
X é t v iệ c tru y ề n m ộ t s ó n g m a n g k h ô n g đ iề u c h ế q u a k ê n h (đ â y là m ộ t p hé p th ử ) ở
tầ n s ố
ị c.
N h ư v ậ y
Sị(t)
=1 v ớ i m ọ i
t
và d o đ ó tín h iệ u n h ậ n đ ư ợ c đ ố i vớ i k ê n h đ a đ ư ờ ng
rờ i rạ c là
r,(l) = ỵ j a j l ) e -i2'f-'-1" = ỵ i a„(l)e-/>-ul (2.11)

n n
T ro n g đ ó
ỡn(t)=2 7ĩfr TJt).
N h ư vậ y tín h iệ u n h ậ n đ ư ợc là tố n g c ác ve ctơ c ó b iè n
đ ộ « „ ( t) v à p h a é?n(t). C h ú ý rằ n g c ầ n p h ả i c ó m ộ t sự th a y đ ổ i lớ n đ ố i vớ i đ ư ờ n g
tr u y ề n m ớ i đ ủ để
a
n(t) th a y đ ổ i đ á n g k ể và từ đ ó tạ o ra sự th a y đ ổ i đ á n g k ể tro n g tín
h iệ u n h ậ n đ ư ợ c. M ậ t k h á c , (9n (t) th a y đ ố i 2
n
k h i r n th a y đ ố i [/f D o l/ f . n h o
n ê n
ớn(t)
sẽ th a y đ ổ i 2
n
ra d k h i c ó m ộ t sự th a y đ ố i n h ỏ tro n g đ ư ờ n g tr u y ề n .
Vì T
n(t)
c ũ n g th a y đ ổ i m ộ t c á ch n g ẫ u n h iê n n ê n tín h iệ u n h ậ n đ ư ợ c
t'i(t)
tr o n g (2 .1 1) c ó th ê m ô
h ìn h h o á b ằ n g m ộ t q u á tr ìn h n g ẫu n h iê n . K h i có r ấ t n h iề u đ ư ờ n g tru y ề n k h á c n h a u th ì
ta c ó th ể sử d ụ n g đ ịn h lý g iớ i h ạn tru n g tâ m . N h ư v ậ y ta c ó th ể m ô h ìn h h o á
rtịt)
b ở i
m ộ t q u á trìn h n g ẫ u n h iê n G a u s sia n g iá tr ị p hứ c và đ iề u đ ó c ũ n g c ó n g h ĩa là đ á p ứn g
x u n g th a y đ ổ i th e o th ờ i g ia n
c ( T ; t )
c ũ n g là m ộ t q u á trìn h n g ẫ u n h iê n g iá tr ị p hứ c th e o
b iế n th ờ i g ia n

t.
T ín h iệ u n h ậ n đư ợ c
r/(t)
d o q u á tr ìn h tr u y ề n la n th e o n h iề u đ ư ờ n g k h á c n h a u từ
p h ía p h á t tớ i p h ía th u g ọ i là tín h iệ u fa d in g . H iệ n tư ợ n g fa d in g c h ủ y ế u là d o sự th a y
đ ố i th e o th ờ i g ia n tro n g tậ p h ợ p p h a ịo , ( 0 } - D o h iệ n tư ợ ng fa d in g n ê n cá c th à n h p h ần
- 9 -
Luận văn cao học
ChirơiiiỊ 2 Kênh vô tuyên (li đôìỊg
tín h iệ u n h ậ n đư ợ c c ó th ể là s u y y ế u n h a u h a y tă n g c ư ờ n g n h a u g â y ra sự th a y đ ố i vể
b iê n đ ộ củ a tín h iệ u n h ậ n đư ợ c, h a y tín h fa d in g c ủ a tín h iệ u n h ậ n đư ợ c là d o sự th a y
đ ố i vể cá c th ô n g s ố c ủ a c á c đ ư ờ n g tru y ề n .
2.2.2 Tham số đặc trưng của kênh fading
M ộ t k ê n h fa d in g c ó th ể đư ợ c đ ặ c trư n g b ở i h a i th à n h p h ầ n că n b ả n : sự b iế n
th iê n th e o th ờ i g ia n c ủ a k ê n h và trả i p h ổ tín h iệ u th e o th ờ i g ia n . Sự b iế n th iê n th e o th ờ i
g ia n (b iế n th ờ i) là d o c h u y ể n đ ộ n g g iữ a m á y p h á t v à m á y th u v à đư ợ c th ể h iệ n n h ư
c h u y ê n d ịc h D o p p le r c ò n sự trả i th e o th ờ i g ia n c ủ a tín h iệ u dẫn đ ế n c h ọ n lọ c th e o tầ n
s ố c ủ a k ê n h , tứ c là fa d in g p h ẳ n g h oặ c fa d in g c h ọ n lọ c tầ n số .
T iệ n n h ấ t
là
n ên x e m x é t cá c đ ặ c trư n g cả th e o m iề n tầ n số , cả th e o m iề n th ờ i
g ia n . Đ è c u n g cấ p m ộ t c á ch h iệ u q u ả đ ặ c trư n g k ê n h , n h ấ t th iế t p h ả i đư a ra c á c h à m
m ậ t đ ộ p h ố c ô n g su ấ t c ũ n g n h ư c á c h à m c ó liê n q u a n . Đ ế b ắ t đ ầu h ã y k h á o s át ph ư ơ n g
tr ìn h (2 .7 ) tro n g đ ó / đư ợ c c h ọ n n h ư m ộ t q u á trìn h n g ẫu n h iê n g iá tr ị p hứ c. P hư ơ n g
trìn h ( 2 .7 ) c ó th ể đ ư ợ c m ô tả n h ư
wssus
(W id e -s e n s e S ta io n a ry U n c o rr e la te d
S c a tte rin g - T á n x ạ k h ô n g tư ơ ng q u a n d ừ n g th e o n g h ĩa rộ n g ). G iả th iế t m ộ t q u á tr ìn h
fa d in g n g ẫ u n h iê n d ừ n g th e o n g h ĩa rộ n g
wss

(W id e -s e n s e S ta io n a ry ) n ế u q u á trìn h
n à y đ ã đ ượ c đ ặ c trư n g đ ầ y đ ủ b ằ n g g iá tr ị tru n g b ìn h và h à m h iệ p b iế n (h a y
CÒI1
g ọ i là
đ ồ n g p h ư ơ ng s a i) c ủ a n ó [7 ]. T ứ c là , tá n x ạ k h ô n g tư ơ n g q u a n c ủ a m ộ t đ ư ờ n g tr u y ề n là
k h ô n g tư ơ n g q u a n v ớ i s u y ha o v à sự d ịc h p h a c ủ a các đ ư ờ n g k h á c . K h i đ ó đ á p ứ ng
x u n g tầ n số th ấ p tư ơ n g đ ư ơ n g
c(
T
;t)

là
q u á trìn h n g ẫ u n h iê n g iá t r ị p h ứ c và d ừ n g th e o
n g h ĩa rộ n g . T a đ ịn h n g h ĩa h à m tự tư ơ n g q u a n c ủ a
c(X ;t)
là :
Rc( ĩ,,x2; At) = -E[c* (ĩ ,;í)c(ĩ 2;í
+
At)]
( 2 . 1 2 )
T ro n g đ a s ố c á c đ ư ờ n g tru y ề n ra d io th ì đ ộ s u y h a o và đ ộ d ịc h p h a c ủ a m ộ t k ê n h
v ớ i đ ộ trễ
r I
th ì k h ô n g tư ơ n g q u a n v ớ i đ ộ s u y h a o v à đ ộ d ịc h p h a c ủ a m ộ t k ê n h k h á c
c ó đ ộ trễ
T 2
, đ iề u n à y th ư ờ n g đư ợ c g ọ i là tá n x ạ k h ô n g tư ơ n g q u a n (u n c o rre la te d
s c a tte rin g ). V ớ i g iả th iế t tá n x ạ k h ô n g tư ơ n g q u a n áp d ụ n g v à o c ô n g th ứ c
(2.
12) th ì

R' (ĩ, ,ĩ 2; Aí) = - E[c * (ĩ,; t )c(ĩ 2; ỉ +
A
t)] = R Jz,; ầt)à(ĩ, - ĩ 2)
( 2 .1 3 )
Li làn vân cao hoc
-10 -
Chưưniị 2 Kênh vô tuyến di đông
■ Độ trai trễ đa đường
N ế u ta c h o zV=0 th ì h à m tự tư ơ ng q u a n
R(
X
,0)
=
Rị
T
)
c ó n g h ĩa là c ô n g su ất
tr u n g b ìn h ở đ ầ u ra c ủ a k ê n h , là h à m c ủ a th ờ i g ia n trễ
I
. G iá tr ị lớ n n h ấ t c ủ a
T
, tạ i
đ ó
R(
X
,0)
lớ n hơ n m ộ t g iá tr ị d ư ơ n g x á c đ ịn h n à o đ ó g ọ i là
độ trái trễ đu đườnẹ của
kênh
(m u ltip a th s pre a d o f th e c h a n n e l)

Tm
và
Rị
I
)
đư ợ c g ọ i là
hàm mật độ đa đường
( m u ltip a th in te n s ity p r o f ile ) [8 ] h a y
phổ rông suất trễ
(d e la y p o w e r s p e c tru m ) c ủa
k ê n h . T ổ n g q u á t,
RJT ;At)
c h o ta c ô n g s u ấ t tru n g b ìn h ở đ ầ u ra c ủ a k ê n h v ớ i đ ộ trễ
th ờ i g ia n
T
v à đ ộ c h ê n h lệ c h th ờ i g ia n
Át.
N g ư ợ c lạ i, g iá tr ị
Ỉ/Tm
b iể u d iễ n k h o ả n g
p h â n c á c h tầ n s ố n h ỏ n h ấ t, tạ i đ ó c ác tín h iệ u th u tư ơ n g ứ n g k h ô n g tư ơ n g q u a n v ớ i
n h a u . T ro n g m ô i trư ờ n g tru y ề n s ó n g đ ô th ị, g iá tr ị
Tm
n ằ m tro n g k h o ả n g từ 0 .5
ụs
đế n
5
fjs
[5 ]. Đ ê ’ m in h h o ạ, tro n g th ự c tế ta x á c đ ịn h
R(

I
,t)
b ằ n g c á ch tr u y ề n m ộ t x u n g có
đ ộ rộ n g rấ t hẹp v à lấ y tư ơ n g q u a n ch é o g iữ a tín h iệ u n h ậ n đư ợ c v ớ i b ả n th â n tín h iệ u
n h ậ n đư ợ c m à c ó trễ . N ó i c h u n g
R
(T
,t)
c ó d ạ n g n h ư tr o n g h ìn h 2 .4 .
Hỉnh 2.4 Độ trải trễ đa đường của kênh vô tuyêh
N h ư trê n h ìn h ta th ấ y , d ả i g iá tr ị c ủ a r tro n g đ ó
R.( T
) k h á c 0 là đ ộ trả i trễ đa
đ ư ờ n g v ề th ờ i g ia n c ủ a k ê n h
Tm.
M ộ t cá c h tư ơ n g tự , ta có th ể th ấ y v iệ c trả i đ ộ trễ đ o ìi
g iả n đ ư ợ c x á c đ ịn h n h ư sự k h á c n h a u g iữ a th ờ i g ia n cầ n th iế t đ ế tín h iệ u đ i th e o m ọ t
đ ư ờ n g th ẳ n g đ ê tớ i m á y th u v à th ờ i g ia n c ầ n th iế t đê tín h iệ u đ a đ ư ờ n g tớ i đ ư ợ c m á y
L ấ y b iế n đ ổ i F u riê c ủ a đ á p ứ ng c ( r ;0 ta n h ậ n đư ợ c h à m tru y ề n đ ạ t th a y đ ổ i th e o
th ờ i g ia n
C(f;t)
v ớ i / 'là b iế n tầ n số
- 11 -
Luận vãn cao học
Chương 2 Kénlì vô tuyến ch (íộỉĩịỉ
C(f;l) = Ị' r(x;ỉ).e-Jỉn/xJĩ
( 2 .1 4 )
N ê u
c(ĩ\t)
là m ộ t q u á tr ìn h n g ẫ u n h iê n G a u s sia n g iá tr ị ph ứ c c ó g iá trị tr u n g b ìn h

b ằ n g 0 th e o b iế n th ờ i g ia n
t
th ì
C(f;t)
c ũ n g c ó tín h c h ấ t th ố n g k ê n h ư v ậ y . G iá th iế t
k ê n h là d ừ n g th e o n g h ĩa rộ n g , ta đ ịn h n g h ĩa h à m tự tư ơ ng q u a n .
Rc (f, , f2 ;M) = ị E[c * (f,; t).C(f2; 1 + At)] (2.15)
D o
C(f;t)
là b iế n đ ố i F u rie c ủ a
c(T\t)
n ê n ta c ũ n g dễ th ấ y rằ n g
Rc(f f ■ /\fj
là b iế n
đ ố i F u rie c ủ a
Rcịr;At).
T h ậ t v ậ y , th a y (2 .1 4 ) v ào (2 .1 5 ) ta c ó
Kr (f
, . ,/■ ;
M) = - [
£
E[c * (ĩ
, ; / W t ; ; / +
M)ịelM1‘" \h ,,h
;
= Ị Ị R c(x ỉ;At)ồ(ĩl - T2).eỉ2n<flXl~hX:>c h ,cIt 2
J —cc J —oc
= f x Rr(ĩ ,-,At).e~j2mĨ2~fl)z' ( h ,
=
r

Rc(x,;M).eJ2nAfXldx
=
Rc(Af;At)
( 2 .1 6 )
J-OC
V ớ i Ạ / =
f2 - f r
H ơ n nữ a , v ớ i g iả th iế t tá n x ạ k h ô n g tư ơ n g q u a n th ì h à m tự
tư ơ n g q u a n c ủ a
C(f;t)
th e o tầ n s ố là h à m c h ỉ p h ụ th u ộ c v ào đ ộ c h ê n h lệ c h tầ n số
Ạ / = /
2
'/ỳ- N h ư v ậ y ta g ọ i h à m
R,{
Ạ / ; A / ) là
hàm tương quan theo thời gian và tlietì tần
số của kênh.
T ro n g th ự c tế n ó đư ợ c đ o b ằ n g c á ch tru y ề n m ộ t c ặ p tín h iệ u h ìn h s in c ó
tầ n s ố k h á c n h a u Ạ /'v à lấ y tư ơ n g q u a n c h é o h ai tín h iệ u n h ận đư ợ c v ớ i đ ộ trễ th ờ i g ia n
so v ớ i n h a u là A / .
Giả thiết À/=0 trong (2.16), Rc(ầf\0) = Rc(Af),R (t ;ớ ) = R, (t), mối quan
hệ đơn giản thành
Rr (Af) = Ị l n , ( ĩ ) . e - ’!n* , h (2.17)
■ Khoảng băng thòng liên kết
D o
Rf (
A / ) là h à m tự tư ơ n g q u a n th e o b iế n tầ n s ố n ê n n ó c h o c h ú n g ta b iế t về
đ ộ liê n k ế t th e o tầ n s ố c ủ a k ê n h tru y ề n . T r o n g k ê n h fa d in g , tín h iệ u ở cá c tầ n s ố k h á c
n h a u c ó th ể b ị fa d in g k h á c n h a u . N g h ịc h đ á o đ ộ trả i th ờ i g ia n c ủ a k ê n h là k h o á n g

b ă n g th ô n g liê n k ế t c ủ a k ê n h , k ý h iệ u là :
Luận vân cao học
- 12 -
Chương 2 Kênh vô tuyến di (ÌÕIIÍỊ
(Af) = Ị-
( 2 .1 8 )
'
T „,
m
K h o ả n g
băng thônẹ Hên kết
(C o h e re n t B a n d w id th ) b iể u d iễ n k h o ả n g c á c h tầ n
Hỉnh 2.5. Mối quan hệ giữa Rc( Af\vờ RJ
T
)
s ố n h ó n h ấ t đ ể fa d in g c ó th ể đ ộ c lậ p n h a u và đư ợ c đ ịn h n g h ĩa n h ư là p h ạ m v i tầ n s ố
m à tro n g đ ó k ê n h c h u y ê n tấ t c ả cá c th à n h p hầ n p h ố v ớ i đ ộ lợ i x ử lý v à p h a tư ơ n g đ ố i
x ấ p x ỉ n h a u [9 ],[ 6 ],
C ó th ể m in h h o ạ th a m s ố trê n th e o c á c h k h á c : n ế u h a i tín h iệ u h ìn h s in (c ó
d ạ n g x u n g lý tư ở n g tro n g m iề n tầ n s ố ) c ó tầ n số k h á c n h a u ít n h ấ t là (
Af)c
đ ư ợ c tru y ề n
đ ồ n g th ờ i th ì c h ú n g c h ịu cá c fa d in g đ ộ c lậ p n h au [ 1 0 ],[ 3 ].
V ớ i m ố i q u a n h ệ trê n , nế u
Tm >TS,
tro n g đ ó
Ts
là th ờ i k h o ả n g k ý tự (đ ộ d à i k ý tự ) th ì sự
x u ố n g c ấ p c ủ a tín h iệ u sẽ là d o đ ộ c h ọ n lọ c tầ n s ố g â y ra. Đ iề u n à y x ả y ra k h i c ác
th à n h p h ầ n đ a đ ư ờ n g c ủ a m ộ t k ý tự m ở rộ n g ra n g o à i đ ộ d à i th ờ i g ia n k ý tự . T ư ơ n g tự

n h ư v ậ y , d o đ ộ trả i trễ tỷ lệ n g h ịc h v ớ i b ă n g th ô n g liê n k ế t c h o n ê n tín h iệ u b ă n g tầ n
g ố c v ớ i đ ộ d ã n th ờ i g ia n trễ lớ n b iể u th ị m ộ t b ă n g th ô n g liê n k ế t n h ỏ và đư ợ c b iể u h iệ n
n h ư fa d in g c h ọ n lọ c tầ n số.
N h ư v ậ y , k h i tín h iệ u m a n g th ô n g tin đư ợ c tru y ề n q u a k ê n h , n ế u
(
À /),, n h ỏ h ơ n so
v ớ i đ ộ rộ n g p h ổ c ủ a tín h iệ u th ì k ê n h đ ó đư ợ c g ọ i là c ó c h ọ n lọ c th e o tầ n số , n gư ợ c
lạ i. n ếu
(
A
f)c
lớ n h ơ n so vớ i đ ộ rộ n g p h ố c ủ a tín h iệ u th ì k ê n h đ ư ợ c g ọ i là k h ô n g c h ọ n
lọ c th e o tầ n số.
Luận văn cao học
- 13 -
Chương 2 Kênli vỏ tuyến di độnịị
■ Độ dịch tán Doppler và khoang thời gian liên kết
B â y g iờ c h ú n g ta tậ p tru n g và o sự th a y đ ổ i th e o th ờ i g ia n của k ê n h đư ợ c đ á n h g iá
b ở i th a m s ố
At
tro n g
R( (Ạf; At).
Sự th a y đ ố i th e o th ờ i g ia n trê n k ê n h c ũ n g c ó th ể c o i
là d ấ u h iệ u c ủ a h iệ n tư ợ n g D o p p le r. Đ ê x â y d ự n g m ố i liê n hệ g iữ a h iệ u ứ ng D o p p le r
vớ i sự th a y đ ố i c ủ a k ê n h , ta lấ y b iế n đ ổ i F u rie c ủ a
Rc(Ạf;At
) th e o b iế n
At
là h à m
Sc(Af-Ă):

sc (Ạf; X) = n Rc (Ạf; Aí).e~i2nẢA'dAt (2.19)
J —00
V ớ i A / = 0 v à
Sc
(ớ ;
Ả)
=
Sc (X)
, q u a n hệ trê n đ ơ n g iả n th à n h
sc {X) = f Rc (At).e-j2nĂAldAt (2.20)
H à m
SC(Ả)
là p h ố c ô n g s u ấ t th e o b iế n tầ n s ố D o p p le r
Ả
và d o đ ó ta g ọ i
SC(Ầ)
là
phổ công suất Doppler
củ a k ê n h .
T ừ ( 2 .2 0 ) ta th ấ y n ế u k ê n h là b ấ t b iế n th e o th ờ i g ia n ,
Rc(ầt)
= / v à
sc(Ẫ)
trở th à n h
h à m
Ổ(Ă).
N h ư v ậ y k h i k ê n h k h ô n g th a y đ ổ i th e o th ờ i g ia n th ì k h ô n g có sự th a y đ ố i
về tầ n s ố k h i ta tru y ề n m ộ t tín h iệ u h ìn h s in q u a k ê n h . D ả i g iá tr ị c ủ a
Ả
đ ế

sc{ Ả)
k h á c
0 g ọ i
là độ rộng Doppler của kênh
( h a y c ò n g ọ i
là
đ ộ d ịc h tầ n D o p p le ) k ý h iệ u là
B(h
tứ c là tín h iệ u trê n tầ n s ố n à o đ ó đ ượ c tru y ề n q u a kê n h b iế n đ ổ i th e o th ờ i g ia n , ph ổ
c ô n g s u ấ t sẽ b ị m ở rộ n g ra h a i p h ía vớ i đ ộ rộ n g
Dtl
n h ư trê n h ìn h 2 .6 .
Hình 2.6 Biểu diễn độ rộng phổ Dopplet
Luận vân cao liọc
- 14 -
ChicơiiíỊ 2 Kênh vô tuyến di động
G iá sử m o b ile c h u y ể n đ ộ n g vớ i v ậ n tố c
V .
Đ ộ đ ịc h tầ n D o p p le đư ợ c tín h b ằ n g [5 ]:
vf
£ ,= — (2.21)
c
v ớ i /, là tầ n số s ó n g m a n g , c là v ậ n tố c á n h s án g ( 3 . 10 8m /s ).
M ặ t k h á c , d o
SC(Ằ)
liê n hệ v ớ i
KC(At)
q u a b iế n đ ổ i F u riê n ê n n g h ịc h đ ả o c ủ a
Bd
c h o

ta đ ộ liê n k ế t th e o th ờ i g ia n c ủ a k ê n h , k ý h iệ u là ( A / ) c v à đ ư ợ c g ọ i là
thời gian ¡lên
kết
; k h o ả n g th ờ i g ia n liê n k ế t (C o h e re n t T im e ) ( A / ) c b iể u d iễ n k h o ả n g th ờ i g ia n n h o
n h ấ t g iữ a h a i th ờ i đ iể m đê tín h iệ u tư ơ ng ứ ng k h ô n g tư ơ n g q u a n vớ i n h a u . N ế u th ờ i
k h o ả n g m ộ t k ý tự nh ỏ h ơ n ( A / ) c th ì k ý tự n à y c ó th ể đư ợ c x e m là có đ ộ lớ n k h ô n g đ ố i
tro n g q u á tr ìn h tru y ề n .
Q u a n hệ g iữ a đ ộ d ịc h tầ n D o p p le v à k h o ả n g th ờ i g ia n liê n k ế t đ ư ợ c x á c đ ịn h n h ư sau :
m r = — (2.22)
T a th ấ y rằ n g sự th a y đ ổ i c ủ a k ê n h c h ậ m th ì c ó th ờ i g ia n liê n k ế t lớ n h a y là tư ơ n g
đ ư ơ n g v ớ i đ ô d ịc h tầ n D o p p le r n h ỏ . H ìn h 2 .7 c h ỉ ra m ố i liê n q u a n g iữ a
Rr(At)
v à
SC( Ấ ) .
Bây
g iờ ta đ ịn h n g h ĩa m ộ t h à m m ớ i
s(r;/i)
là b iế n đ ổ i F u riê c ủ a
R
. ( t ; A r ) th e o
b iế n A
1
:
s (ĩ ; X) =
r
K
.
(x;
A /
).e~j2*x*dAt

( 2 .2 3 )
00
T ừ đ ó d ẫ n tớ i
S( t,à )
v à
Sc (
Ạ
f; Ằ)
là m ộ t cặ p b iế n đ ổ i F u riê , c ó n g h ĩa là
- 15 -
Luận văn cao học
Chương 2 Kênh vớ tuyến di (ÍỘỈÌÍỊ
s (t;X)=
r
sr (Ai; Ằ).e~i2nxSI clAf
(2 .2 4 )
J-OC
H ơ n nữ a,
S( r;Ã )
v à
Sc(Aý; X)
liê n hệ v ớ i n h a u q u a phé p b iế n đ ổ i F u rie k é p :
s (ĩ;X)=
r r
Rr (ầf;
A /
).e~]2^A' .eJ2nĩíV(Ịầtdầf
(2 .2 5 )
J-CC J —CC
H à m

S( T\Ẫ )
g ọ i là h à m tá n x ạ c ủa k ê tih . n ó c h o phé p c h ú n g ta đ o c ô n g su ất
tr u n g b ìn h ở đ ầ u ra c ủa kê n h th e o đ ộ trễ
T
v à tầ n số D o p p le r
Ă .
M ố i q u a n hệ g iữ a b ốn
h à m
Rr(ầý; Aí),R (x; Al), Rc( Ạỷ; Ả),S(x; X)
đư ợ c m ó tá tr o n g h ìn h 2.8 .
R C(AI)
S(t ;X)
Hìnli 2.8 Mối quan hệ giữa các hùm tương quan của kênli
và pliô cỏn í; suất
Biến đổi Fourier
Sc(X)
Biến dổi
Fourier
Biến đổi Fourier
T ó m lạ i, fa d in g đ a đư ờ n g ả n h h ư ở n g đ ế n tín h iệ u , n ó là m c h o tín h iệ u b ị m é o m ộ t
c á c h n g h iê m trọ n g d o c a n n h iễ u g iữ a các k ý tự (IS I - In te r- S y m b o l In te rfe re n c e ) và
c h ấ t lư ợ n g c ủ a cá c h ệ th ố n g th ô n g tin d i đ ộ n g g iả m đ i. D o v ậ y , v iệ c n g h iê n cứ u k ỹ
- 16 -
Luận văn cao học
Chu'(fniị 2 Ki’iili vo tuyến ch (ÍỘHiỊ
k ê n h c ũ n g n h ư p hân tíc h h ộ th ố n g trả i p h ố d ã y trự c tiế p D S - C D M A v à hệ th ố n g trả i
p h ổ đ a só n g m a n g M C - C D M A ta th ấ y rõ các g iả i p h á p sử d ụ n g tro n g hệ th ố n g n h ằ m
m ụ c đ íc h h ạ n c h ế ả nh h ư ở n g c ủ a fa d in g sao c h o m ỗ i đ ư ờ n g tr u y ề n k h ô n g g â y c an
n h iễ u lẫ n Iih a u và c ó th ể đư ợ c p h â n c á ch n h ờ b ộ tư ơ n g q u a n g iả i trả i p h ổ (n é n p h ổ ) tạ i
m á y th u . T ín h c h ấ t k h ô n g ca n n h iễ u c ủ a m ỗ i đ ư ờ n g tru y ề n đ ư ợ c x á c đ ịn h n h ờ m ỗ i b ộ

tư ơ n g q u a n c h ỉ tư ơ n g q u a n v ớ i m ộ t đ ộ trễ n h ấ t đ ịn h .
M ặ t k h á c , k h i đ ộ tr ả i trễ n h ỏ m ộ t c h ip , c ác tín h iệ u c ó x u h ư ớ n g g â y fa d in g lẫ n
n h a u . T u y n h iê n , b ã n g tầ n tr ả i p h ố c à n g lớ n , c h u k ỳ c h ip c à n g n h ỏ v à d o đ ó c à n g c ó ít
tín h iệ u g â y ra fa d in g . M ặ t k h á c , c á c hệ th ố n g C D M A c h o p h é p sử d ụ n g c á c b ộ th u
R A K E n ổ i tiế n g [1 1 ],[ 1 2] đ ể k ế t hợ p c ác b á n sa o phá n xạ và tru y ề n từ c ác hư ớ n g k h á c
n h a u c ủ a m ộ t tín h iệ u v à do đ ó c h ấ t lư ợ n g c ủ a hệ th ố n g sẽ đư ợ c c ả i th iệ n , m à c h ú n g ta
sẽ th ả o lu ậ n ở C h ư ơ n g 3.
H ơ n n ữ a , b iế n th iê n th ờ i g ia n củ a k ê n h là d o đ ộ d ịc h tầ n D o p p le r, đư ợ c th ể h iệ n bở i
fa d in g n h a n h h o ặc fa d in g c h ậ m . T ro n g m iề n tầ n s ố, m é o tín h iệ u d o fa d in g n h a n h tă n g
lê n k h i đ ộ d ịc h tầ n D o p p le r tă n g lê n , d o đ ó ,
I1Ó
là m c h o đ á p ứ ng x u n g c ủ a k ê n h th a y
đ ổ i n h a n h tro n g th ờ i k h o ả n g k ý tự . T r o n g k ê n h fa d in g c h ậ m đ ộ d ịc h tầ n D o p p le r n h ỏ
h ơ n n h iề u so v ớ i b ă n g tầ n g ố c v à ảnh h ư ở ng m ộ t c h ú t đ ế n S N R .
2.3 Phân loại kênh fading
D ự a trê n các th a m số đ ặ c trư n g đ ã trìn h b à y ở trê n , c ó th ể p hâ n lo ạ i k ê n h th e o
c á c th a m sô sau:
• Theo tần số: kênh lựa chọn tần sô và kênh không lựa chọn tần sô
N ế u b ă n g th ô n g c ủ a tín h iệ u tru y ề n n h ỏ hơ n k h o ả n g b à n g th ô n g liê n k ế t, tấ t cả
c á c th à n h p h ầ n p h ố c ủ a tín h iệ u đ ề u s u y ha o g iố n g n h a u k h i đượ c tru y ề n q u a k ê n h .
T ro n g trư ờ n g h ợ p n à y , k ê n h đ ư ợ c g ọ i là k ê n h
fading không lựa chọn tần số
( fr e q u e n c y
n o il- s e le c tiv e fa d in g ) h a y k ê n h
fading phẳng
( fla t fa d in g ). K h i đ ó , th ờ i g ia n để tru y ề n
m ộ t k í tự lớ n h ơ n đ ộ trả i trễ đ a đ ư ờ n g
Tm
c ủ a k ê n h . N ó i c á ch k h á c , đ ộ trễ g iữ a cá c
đ ư ờ n g tr u y ề n k h á c n h a u n h ỏ hơ n n h iề u so v ớ i th ờ i k h o ả n g củ a m ộ t k í tự. K h i th u , c ó

th ể x á c đ ịn h d u y n h ấ t tín h iệ u p h á t (b iê n đ ộ v à p h a ) b ằ n g c á c h x ế p c h ồ n g tấ t cả cá c
b ả n s ao c ủ a tín h iệ u (d o tru y ề n d ẫ n trê n c ác đư ờ n g tru y ề n k h á c n h a u ) đ ế n tro n g
k h o ả n g
T„ẻ.
- 17 -
Luận văn cao học
M - L o / n
Chương 2 Kênh vỏ tuyến di động
N g ư ợ c lạ i, nế u b ă n g th ô n g c ủ a tín h iệ u lớ n hơ n k h o ả n g th ờ i g ia n liê n k ế t, p h ố
tín h iệ u sẽ b ị c h ia th à n h c á c p h ầ n c h ịu ản h h ư ở n g k h á c n h a u k h i tru y ề n q u a k ê n h , m ỗ i
p h ầ n b ằ n g c ó đ ộ rộ n g (Ạ /), T r o n g trư ờ n g hợ p n à y , k ê n h g ọ i là k ê n h
failing lựa chọn
tần
.vó"(fr e q u e n c y s e le c tiv e fa d in g ). K h i đ ó , k h o ả n g th ờ i g ia n tru y ề n m ộ t k í tự n h ỏ hơ n
đ ộ tr ả i tr ễ đ a đ ư ờ n g
Tm
h a y đ ộ trễ g iữ a c á c đ ư ờ ng tru y ề n dẫn k h á c n h a u lớ n hơ n th ờ i
k h o ả n g c ủ a m ộ t k í tự . D o đ ó , tín h iệ u th u sẽ b a o g ồ m n h iề u b ả n s ao k h á c n h a u c ủ a tín
h iệ u p h á t.
• Theo thời gian: kênh fading chậm và kênh fading nhanh
N ế u th ờ i k h o ả n g m ộ t k í tự n h ỏ h ơ n k h o ả n g th ờ i g ia n liê n k ế t
(At)c,
k ê n h đ ư ợc
g ọ i là k ê n h
fading chậm
( s lo w fa d in g ). K h i đ ó , th a m s ố củ a k ê n h c o i n h ư b ấ t b iế n
tr o n g k h o ả n g th ờ i g ia n tru y ề n m ộ t s ố k í tự . V ớ i k ê n h n à y , c ó th ể th ự c h iệ n đư ợ c v iệ c
ước lượng tham số kênh
(c h a n n e l e s tim a tio n ) b ằ n g c ác k ĩ th u ậ t k h á c n h a u .
N g ư ợ c lạ i, n ế u k h o ả n g th ờ i g ia n m ộ t k í tự x ấ p x ì h o ặ c n h ó h ơ n k h o á n g th ờ i

g ia n liê n k ế t ( A / )c, k ê n h đư ợ c g ọ i là k ê n h
fading nhanh
(fa s t fa d in g ). N ó i c h u n g , v iệ c
ư ớc lư ợ n g k ê n h đ ố i v ớ i k ê n h fa d in g n h a n h k h ó và ph ứ c tạ p.
T ổ n g h ợ p c ác c á c h p h â n c h ia th e o tầ n s ố v à th e o th ờ i g ia n n h ư trê n , c ó th ể c h ia
k ê n h ra là m 4 lo ạ i:
• Kênh fading chậm không lựa chợn tần số:
Tm < Ts < (At),.
v ớ i
Ts
là k h o ả n g th ờ i g ia n tru y ề n m ộ t k í tự th ô n g tin
• Kênh fading chậm lựa chọn tần số:
(2.26a)
Ts < min{Tm, (At),.} (2.26b)
• Kênh fading nhanh không lựa chọn tần số:
Ts > rnax{Tm, (At),.)
(2.26c)
• Kênh fading nhanh lựa chọn tần sô:
(At),. < Ts
<
Tm
(2.26d)
Luận văn cao học
- 18 -