Nghiên cứu các đặc trưng cơ bản của thông tin trải phổ và khả năng ứng dụng trong hệ thống thông tin di động tế bào CDMA

LỜI NÓI ĐẦU
Lý thuyết trải phổ được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng trong các hệ
thống thông tin quân sự hơn nửa thế kỉ qua với mục đích hạn chế tác động của
việc gây nhiễu tín hiệu và che dấu tín hiệu tránh để đối phương thu trộm.
Điều này có thể thực hiện bằng cách trải phổ tín hiệu tới độ rộng băng tần cần
thiết làm cho tín hiệu bị che lấp bởi tạp âm.
Điều chế trải phổ khi được sử dụng kết hợp với kĩ thuật đa truy nhập
phân chia theo mã đang được đề xuất cho việc sử dụng hoặc ứng dụng trong
nhiều lĩnh vực mới và đặc biệt cho hiệu quả tốt ở các hệ thống thông tin di
động tế bào. Hệ thống này cho hiệu quả sử dụng dải tần hơn hẳn so với các hệ
thống FDMA và TDMA. Khi áp dụng công nghệ CDMA cho hệ thống thông
tin di động tế bào sẽ đạt được dung lượng hệ thống cao hơn nhờ đặc tính mềm
dẻo về dung lượng, nó cho phép cải thiện chất lượng truyền dẫn trong môi
trường pha đinh nhiều tia đồng thời giảm thiểu xuyên nhiễu trong môi trường
nhiều người sử dụng và giải quyết tốt vấn đề gần xa.
Ngoài ra, nó còn cung cấp chức năng bảo mật cuộc gọi mức độ cao và
khả năng chuyển giao mềm dựa trên nguyên tắc kết nối “nối trước khi cắt”
đảm bảo không xảy ra gián đoạn thông tin trong quá trình chuyển giao.
Các mạng CDMA thương mại đã được đưa vào khai thác tại nhiều nước
trên thế giới cũng như trong khu vực. Ở nước ta hiện nay kĩ thuật trải phổ và
hệ thống thông tin di động sử dụng kĩ thuật CDMA mới chỉ được đưa vào thử
nghiệm. Do vậy, đồ án này sẽ tập trung vào nghiên cứu các đặc trưng cơ bản
của thông tin trải phổ và khả năng ứng dụng trong hệ thống thông tin di động
tế bào CDMA.
Nội dung đồ án được trình bày thành 3 chương, chương I đi vào trình
bày những khái quát chung nhất về thông tin trải phổ là các khái niệm và đặc
tính của kĩ thuật trải phổ và nghiên cứu sâu hơn vào kĩ thuật trải phổ chuỗi
trực tiếp.
1
Chương II trình bày cơ sở của hệ thống thông tin di động CDMA trong
đó đưa ra so sánh giữa ba phương thức đa truy nhập dùng trong thông tin di

động CDMA, TDMA và FDMA. Đồng thời đi khảo sát một số vấn đề trong
CDMA là giải điều chế, vấn đề dung lượng của hệ thống, các hiệu ứng pha
đinh và dịch tần Doppler và thu phân tập trên máy thu RAKE.
Chương III đi xem xét dung lượng của hệ thống CDMA đa tế bào, được
tính toán trên cơ sở bảo đảm được điều khiển công suất để chống lại hiệu ứng
xa gần nhằm khắc phục ảnh hưởng của nhiễu tới dung lượng của hệ thống, từ
đó đưa ra lưu đồ thuật toán tính toán dung lượng của hệ thống.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Thạc sĩ Vũ Văn Quyết và các thầy
cô giáo trong Khoa Vô Tuyến Điện Tử đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em
hoàn thành nội dung của đồ án. Do trình độ và thời gian có hạn nên trong quá
trình thực hiện còn có nhiều sai sót. Kính mong được sự đóng góp ý kiến của
các thầy giáo và bạn bè xa gần có quan tâm đến lĩnh vực thông tin trải phổ và
kĩ thuật CDMA.


Hà nội 9- 06- 2003

2
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN TRẢI PHỔ
1.1 Khái niệm về hệ thống trải phổ
Thông tin trải phổ là một hệ thống thông tin để truyền các tín hiệu nhờ
trải phổ của các tín hiệu số liệu thông tin có sử dụng mã với độ rộng băng
rộng hơn độ rộng băng của các tín hiệu số liệu thông tin. Trong đó các mã sử
dụng độc lập với số liệu thông tin. Ở phía thu, thực hiện việc nén phổ tín hiệu
thu được khi dùng phép tương quan nó với bản sao của tín hiệu trải phổ tạo ra
ở bên thu đồng bộ với bên phát.
Mô hình tổng quan nhất về các hệ thống trải phổ được thể hiện như hình
vẽ
Hình 1.1 Hệ thống thông tin trải phổ

Từ mô hình của hệ thống ta thấy ở phần phát tín hiệu được điều chế sơ
cấp tạo thành tín hiệu băng hẹp s
n
sau đó phổ của nó được trải ra trên một
băng tần rộng nhờ phép toán ξ(.), tín hiệu này được kí hiệu là s
w
và được phát
qua kênh truyền dẫn. Những kênh này có thể gây ra các suy giảm chất lượng
do nhiễu, tạp âm và suy hao đường truyền. Tại phía thu, tín hiệu thu được
đưa qua bộ giải điều chế tín hiệu, sau đó nén phổ bằng phép toán ξ
-1
(.)=ξ(.).
Như vậy, sau khi nén phổ tín hiệu băng rộng s
w
được biến đổi trở lại thành tín
hiệu băng hẹp s
n
. Cuối cùng là giải mã và giãn tín hiệu để nhận lại tín hiệu số
3
ξ(.) ξ
-1
(.)=ξ(.)
s
n
s
w

n(t)
j(t)
s

n
Máy phát
Máy thu
Nhiễu tạp
Kênh
ban đầu. Nếu nguồn là tương tự thì tín hiệu số được biến đổi thành tín hiệu
tương tự qua bộ biến đổi D/A.
1.2 Các ưu điểm của hệ thống trải phổ
1.2.1 Khả năng chống nhiễu
Ở các hệ thống thông tin thông thường truyền tín hiệu băng hẹp khi
nhiễu băng hẹp cùng tần số với tín hiệu và có cường độ lớn thì có thể gây ảnh
hưởng rất nghiêm trọng đến chất lượng truyền tin thậm chí phía thu không thể
khôi phục lại được tín hiệu.
Đối với hệ thống thông tin trải phổ ngay cả trong trường hợp có nhiễu
mạnh tác động vẫn có thể thu tín hiệu một cách tin cậy. Nói một cách khác, hệ
thống thông tin trải phổ có thể loại trừ được nhiễu băng hẹp. Giả thiết rằng, ở
phía thu tín hiệu thu được gồm s
w
và nhiễu mạnh i
n
(t), quá trình nén phổ được
thực hiện :
ξ
-1
(s
w
+i
n
(t)) =ξ
-1

(ξ(s
n
)) + ξ
-1
(i
n
(t)) = s
n
+i
w

Như vậy, quá trình nén phổ thực hiện biến đổi ngược tín hiệu đầu vào
thành tổng của tín hiệu băng hẹp có ích và các tín hiệu nhiễu băng rộng. Sau
khi qua bộ lọc băng hẹp có dải thông là B
n
bằng độ rộng phổ tín hiệu s
n
thì chỉ
có một phần nhỏ năng lượng nhiễu đi qua bộ lọc là i
wr
do băng tần B
w
của
nhiễu i
w
lớn hơn B
n
rất nhiều

4

f
i
n
s
w
f
i
B
w
Hình 1.1 Phổ của tín hiệu thu khi có nhiễu băng hẹp tác động
f
s
n
i
n
i
w
B
n
B
w
η
i
Hình 1.2 Tín hiệu được nén về phổ gốc, nhiễu bị trải phổ
Ta thấy rằng, công suất nhiễu đi qua bộ lọc P(i
wr
) = η
i
.B
n

so với công
suất toàn bộ nhiễu là :
P(i
wr
)=
w
n
B
B
P(i
w
)=
G
1
.P(i
w
) (1.1)
với G =
n
w
B
B
cho thấy mức độ bị nén của nhiễu, nó được gọi là hệ số
khuyếch đại xử lí.
Trong trường hợp công suất nhiễu quá lớn ta phải nén bớt nhiễu trước
khi thực hiện giải trải phổ tín hiệu. Có thể sử dụng một số thuật toán thích
hợp để tạo ra khe hẹp trong băng tần bị chiếm bởi nhiễu mà không gây ảnh
hưởng nhiều đến sự thay đổi các tham số của tín hiệu và nhiễu.
Tuy nhiên, việc tạo khe hẹp nhằm nén nhiễu sẽ làm một phần tín hiệu có
ích trong cùng băng tần sẽ bị mất đi, độ suy giảm tín hiệu là chấp nhận được

khi độ rộng băng tần nhiễu loại bỏ nhỏ hơn 20% độ rộng băng tần tín hiệu.
5
s
n
i
wr
B
n
f
Hình 1.3 Phổ của tín hiệu và nhiễu sau khi qua lọc băng hẹp
1.2.2 Khả năng loại trừ ảnh hưởng của truyền sóng nhiều tia
Trong môi trường truyền đa tia, tín hiệu thu bao gồm thành phần truyền
thẳng và các thành phần phản xạ từ môi trường truyền do các công trình nhân
tạo hoặc địa hình tự nhiên. Nói chung các thành phần tín hiệu này sẽ tương
tác với nhau dẫn đến làm giảm chất lượng của hệ thống. Giả sử rằng chỉ có
một tia không đi thẳng, ta có thể sử dụng mô hình có phương trình :
r(t) = A.b(t)c(t).cos(2
π
f
c
t ) + A’b’(t - τ).c’(t - τ).cos[2
π
f
c
(t - τ) +
θ
’] (1.2)
với τ’ là trễ truyền lan, A’= kA với k là hệ số suy giảm. Do đó, nhiễu do
thành phần không đi thẳng là
s

0
’=
2
1
cos (
θ
’)
∫
−−
T
dttctctkAb
0
//
)()()(
ττ
=±
)()cos(
2
//
τφθ
c
kAT
(1.3)
s
0
’= 0 khi
/
τ
>T
c

, vì vậy ảnh hưởng của truyền được loại bỏ hay trở
thành nhiễu nhỏ nếu độ lâu của chíp nhỏ hơn trễ truyền lan của đường không
đi thẳng.
Ta có thể giải thích kết quả trên quan điểm tần số, tín hiệu truyền thẳng
và các bản sao bị trễ của nó đều là tín hiệu băng rộng. Tín hiệu PN nội được
đồng bộ đến tín hiệu đi thẳng do đó tín hiệu truyền thẳng được giải trải phổ
còn tín hiệu trễ thì bị trải phổ. Sau bộ lọc băng hẹp chỉ một phần nhỏ tín hiệu
không truyền thẳng lọt qua và trở thành nhiễu. Như vậy tín hiệu không truyền
thẳng chỉ làm giảm SNR một ít.
1.2.3 Đa truy nhập phân chia theo mã
Đa truy nhập là một trong các đặc tính quan trọng của các hệ thống
thông tin trải phổ đang được sử dụng hoặc đang được đề xuất cho việc sử
dụng trong nhiều lĩnh vực như mạng thông tin cá nhân PCN, các mạng vùng
nội hạt vô tuyến …và đặc biệt là đối với hệ thống thông tin di động tế bào.
6
Các ứng dụng đa truy nhập giúp cho việc sử dụng băng tần một cách có
hiệu quả trong đó nhiều người sử dụng cùng chia xẻ một độ rộng băng tần
truyền dẫn. Ở hệ thống DS/SS máy thu sử dụng tín hiệu giả ngẫu nhiên chính
xác để lấy ra tín hiệu mong muốn bằng cách giải trải phổ. Ở các hệ thống
FH/SS và TH/SS mỗi người sử dụng được ấn định một mã giả ngẫu nhiên sao
cho không có cặp máy phát nào sử dụng cùng tần số hay cùng khe thời gian.
Giả sử rằng, có n người sử dụng cùng dùng chung một băng tần, khi này
tín hiệu mà mỗi máy thu thu được có thể biểu diễn:
s
i
=
∑
i
wi
s

=
∑
i
nii
s )(
ξ
(1.5)
Trong đó chỉ số i tương ứng với người sử dụng thứ i trong băng tần
chung và kí hiệu
i
ξ
() là phép trải phổ đối với tín hiệu của người thứ i.
Quá trình nén phổ trong máy thu thứ i được thực hiện :
(1.6)

Từ phương trình ta thấy, việc nén phổ sẽ tạo ra tín hiệu phổ hẹp khi i ≡ j
và tín hiệu phổ rộng
jwi
s

khi i ≠ j, qua lọc dải tín hiệu ban đầu được khôi
phục cùng với thành phần nhiễu mức thấp
jri
s

Như vậy, nhờ việc phân bổ mã duy nhất PN có thuộc tính tương quan
chéo thấp cho phép nhiều người sử dụng dùng chung một băng tần, các tín
hiệu của người sử dụng khác trở thành nhiễu giống tạp âm.
1.2.4 Dung lượng của hệ thống CDMA
Ở các hệ thống FDMA, TDMA tồn tại giới hạn cứng đối với số người sử

dụng cực đại nên hiệu suất của toàn hệ thống thấp. Ngược lại, với hệ thống
CDMA dung lượng của nó chỉ bị giới hạn mềm, nghĩa là số người sử dụng
cực đại không được giới hạn rõ ràng. Khi số người sử dụng tăng lên thì xác
suất lỗi bít càng tăng, tức có thể thoả mãn được cuộc gọi thêm vào nhờ việc
tăng tỉ lệ lỗi bít cho tới khi các cuộc gọi hoàn thành.
7

-1
(s
wj
) =
-1
((s
nj
)) =
s
nj
với i ≡ j
s
wij
với i ≠ j
Giả sử có K tín hiệu có cùng công suất P
k
tồn tại trên một băng tần, bỏ
qua tạp âm nhiệt và các thành phần nhiễu của những người sử dụng khác bị
nén bởi hệ số G thì tại đầu vào của máy thu bất kì là :
1
−
=
K

G
y
b
(1.7)
Khi xét đến tạp âm nhiệt có công suất là
ρ
thì :
ρ
+−
=
)1(KP
GP
y
k
b
(1.8)
Dung lượng của hệ thống được tính là :

bb
y
G
y
G
K
≈
+
=
1
(1.9)
với y

b
là tỉ số tín trên tạp với tỉ số lỗi bít xác định của hệ thống. Như vậy,
dung lượng của hệ thống phụ thuộc vào mức tín hiệu nhiễu.
1.3 Các hệ thống thông tin trải phổ
Đặc điểm cơ bản của hệ thống thông tin trải phổ là phổ của tín hiệu được
mở rộng hàng trăm lần trước khi phát đi. Một hệ thống được coi là hệ thống
thông tin trải phổ nếu nó thoả mãn hai yêu cầu sau:
• Tín hiệu truyền đi chiếm một độ rộng băng truyền dẫn W lớn hơn
rất nhiều bề rộng băng tần tối thiểu B
i
cần thiết để truyền thông
tin.
• Việc trải phổ tín hiệu được thực hiện nhờ một mã độc lập với số
liệu.
Với các tín hiệu có độ rộng băng tần là W (Hz) và khoảng thời gian tồn
tại là T thì phân lượng phổ của nó là 2WT. Để tăng phân lượng phổ của nó có
thể thực hiện bằng hai cách là tăng độ rộng băng tần hoặc tăng khoảng thời
gian T
Khi tăng độ rộng băng tần W có nghĩa là mở rộng phổ tần tín hiệu trước
khi phát đi, có nhiều cách thực hiện khác nhau nhưng về cơ bản có hai
8
phương pháp chính : trải phổ dãy trực tiếp (DS/SS) và trải phổ nhảy tần
(FH/SS).
• Trải phổ chuỗi trực tiếp thực hiện bằng cách nhân tín hiệu nguồn
với tín hiệu giả ngẫu nhiên băng rộng, tích này trở thành một tín
hiệu băng rộng.
• Trải phổ nhảy tần thực hiện được bằng cách nhảy tần số sóng mang
trên một tập lớn các tần số.
Khi tăng khoảng thời gian, có nghĩa là một khối các bit số liệu được nén
và được phát ngắt quãng trong một hay nhiều khe thời gian của một khung

chứa số lượng lớn các khe thời gian. Một mẫu nhảy thời gian sẽ xác định các
khe thời gian nào được sử dụng để truyền dẫn trong mỗi khung. Do vậy, có
thể nói các khối bit bị trải theo thời gian và phương pháp này gọi là trải phổ
nhảy thời gian (TH/SS).
Ngoài ra, người ta có thể xây dựng các hệ thống lai ghép bằng cách kết
hợp các kỹ thuật DS, FH, TH để tận dụng các ưu điểm của từng kỹ thuật trải
phổ như DS/FH, FH/TH … Các hệ thống lai ghép này khá phức tạp nên
thường ứng dụng trong các hệ thống thông tin quân sự.
1.3.1 Hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp DS/SS
Tín hiệu DS/SS nhận được khi điều chế (nhân) bản tin bằng một tín hiệu
giả ngẫu nhiên băng rộng, tích này trở thành một tín hiệu băng rộng. Tín hiệu
ngẫu nhiên này được xem như là một dạng mã (mã ngẫu nhiên) hay còn gọi là
chuỗi giả tạp âm PN.
Từ sơ đồ khối của hệ thống, thấy rằng tại máy phát phổ của tín hiệu x(t)
được trải rộng nhờ nhân với mã trải phổ c(t) trước khi được phát đi. Tại máy
thu, quá trình khôi phục lại tín hiệu được thực hiện bằng cách nhân tín hiệu
thu được với bản sao của mã trải phổ c(t) rồi qua lọc dải thông để tách ra tín
hiệu mong muốn. Mô hình tổng quát của hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp
được cho trên hình 1.4.
9


Quá trình nén phổ tín hiệu làm cho mật độ công suất của tín hiệu thu
tăng lên, do đó tỉ số S/N cũng tăng. Đồng thời cũng trải rộng phổ của tín hiệu
nhiễu đầu vào làm cho mật độ công suất của nhiễu giảm xuống. Như vậy, trải
phổ tín hiệu làm tăng khả năng chống nhiễu cho tín hiệu trải phổ.
Ở hệ thống DS/SS, tín hiệu dùng để trải phổ được tạo ra từ chuỗi giả
ngẫu nhiên PN. Giả thiết chuỗi PN này là cơ số hai, thì tín hiệu PN có dạng :

)()(

cTck
kTtctc
−Π=
∑
+∞
∞−
(1.10)
Trong đó Π
T
(t) là xung chữ nhật đơn vị, c
k
gọi là chíp và khoảng thời
gian T
c
giây được gọi là thời gian chíp. Để đơn giản ta mô hình hoá tín hiệu
PN là tín hiệu cơ số hai giả ngẫu nhiên, khi này ta xác định được hàm tự
tương quan tuần hoàn của nó với chu kì đầu là:
(1.11)
Trong phần này chủ yếu ta sử dụng hàm tam giác ở phương trình trên là
hàm tự tương quan của tín hiệu PN tham gia trải phổ tín hiệu DS/SS.
Ta đi xét phương thức trải phổ trực tiếp cho một số dạng tín hiệu điều
chế khác nhau.
10
1 - với ≤ T
c
0 nếu khác

Bộ tạo mã
trải phổ c(t)
Dữ liệu

x(t)
s(t)
s(t)+n(t)
Bộ lọc
Dữ liệu
Bộ tạo mã
trải phổ c(t)
Tín hiệu không
mong muốn
Tín hiệu trải phổ
Hình 1.4 Mô hình của hệ thống trải phổ dãy trực tiếp
1.3.1.1 Trải phổ dẫy trực tiếp tín hiệu điều chế pha nhị phân (DS/SS _BPSK)
Một dạng đơn giản của hệ thống trải phổ dãy trực tiếp là dữ liệu pha nhị
phân liên kết (BPSK) được nhân trực tiếp với dẫy mã trải phổ PN.Sơ đồ khối
máy phát DS/SS sử dụng BPSK mô tả ở hình 1.5
Số liệu vào nhận các giá trị ±1 được biểu diễn bằng biểu thức sau :
b(t)=
)( kTtb
Tk
−Π
∑
+∞
∞−
(1.12)
trong đó
k
b
= ±1 : bít số liệu thứ k và T là độ rộng một bít số liệu. Tín hiệu
b(t) được trải phổ bằng các tín hiệu PN {c(t)}bằng cách nhân hai tín hiệu này
11

Tín hiệu PN cơ số
hai c(t)
Bản tin cơ số hai
b(t)
Bộ điều chế
(BPSK)
Sóng mang
A cos(2f
c
t +)
Tín hiệu DS/SS_BPSK
s(t)= A.b(t).c(t).cos(2f
c
t + )
b(t)
-1
1
0
T
2T 3T t
1
0 T
c
. . . NT
c
. . . 2NT
c
. . .
b(t).c(t)
-1

t
b(t)
-1
1
0 T
c
. . . NT
c
. . . 2NT
c
. . .
t
Một chu kì
(giả thiết T=N.T
c
)
s(t)
-A
A
T
c
. . . NT
c
. . . 2NT
c
. . .
t
(giả thiết sóng mang có và f
c
=1/T

c
)
Hình 1.5 Sơ đồ khối của máy phát DS/SS_BPSK
với nhau. Tín hiệu nhận được b(t).c(t) sẽ điều chế cho sóng mang sử dụng
BPSK, tín hiệu DS/SS_BPSK nhận được là :
s(t) = A.b(t).c(t).cos(2
π
f
c
t +
θ
) (1.13)
dải thông của s(t) được xác định bởi c(t) và lớn hơn rất nhiều so với của tín
hiệu b(t) vì 1/T
c
>> 1/T ( T=N.T
c
).
Ở phía thu tín hiệu thu được bao gồm tín hiệu tín hiệu phát đi cộng với
tạp âm. Do tồn tại trễ truyền lan τ nên tín hiệu thu được có dạng :
s(t-τ)+n(t) = A.b(t -τ).c(t - τ). cos[2
π
f
c
(t - τ) +
θ
] +n(t)
(1.14)
với n(t) là tạp âm của kênh và đầu vào máy thu. Sơ đồ máy thu được chỉ ra
trên hình 1.6.

Quá trình khôi phục lại bản tin ta giả thiết không có tạp âm, tín hiệu thu
được giải trải phổ để giảm băng tần rộng vào băng tần hẹp. Sau đó nó được
giải điều chế để nhận được tín hiệu băng gốc. Thực hiện giải trải phổ tín hiệu
bằng cách nhân tín hiệu thu với c(t - τ) được tạo ra ở máy thu, ta được :
w(t) = A.b(t - τ).c
2
(t - τ). cos(2
π
f
c
t +
θ
’
)
= A b(t - τ). cos(2
π
f
c
t +
θ
’
) (1.15)
12
Bộ tạo tín hiệu
PN nội
Bộ giải điều chế
(BPSK)
s(t)= A.b(t-τ).c(t-τ).
cos(2f

c
t + )
c(t-τ)
w(t)
cos(2f
c
t + )
Hình 1.6 Sơ đồ máy thu DS/SS _BPSK
vì c(t)= ±1,
θ
’
=
θ
- 2
π
f
c
τ. Tín hiệu nhận được là tín hiệu băng hẹp với độ
rộng băng tần là 2/T, sau đó tín hiệu này được đưa qua bộ giải điều chế BPSK
để lấy ra tín hiệu băng gốc.
1.3.1.2 Trải phổ trực tiếp tín hiệu khoá chuyển pha vuông góc (QPSK)
Ngoài việc sử dụng BPSK cho quá trình điều chế người ta còn dùng các
kiểu điều chế khác như dùng khoá chuyển pha vuông góc QPSK, khoá
chuyển cực tiểu MSK .
Với hệ thống DS/SS khi sử dụng kiểu điều chế QPSK với cùng một đầu
vào số liệu hoặc hai đầu vào độc lập điều chế các tín hiệu PN c
1
(t) và c
2
(t) ở

cả hai nhánh, tín hiệu DS/SS_QPSK có dạng :
s(t)= s
1
(t) + s
2
(t) = -A.b(t),c
1
(t).sin(2
π
f
c
t +
θ
) + A.b(t)c
2
(t).cos(2
π
f
c
t +
θ
)
=
2
.Acos(2
π
f
c
t +
θ

+
)(t
γ
)
(1.16)
với
)(t
γ
=tan
-1






)().(
)().(
2
1
tbtc
tbtc
nhận các giá trị
4
π

,
4
3
π

,
4
5
π
,
4
7
π
tuỳ
thuộc vào tích c
1
(t).b(t) và c
2
(t).b(t) bằng ±1. Do đó tín hiệu s(t) cũng có 4
trạng thái pha khác nhau:
θ
+
4
π

,
θ
+
4
3
π
,
θ
+
4

5
π
,
θ
+
4
7
π
.
Khi thực hiện giải trải phổ các thành phần đồng pha và vuông pha được
giải trải phổ độc lập với nhau bởi c
1
(t) và c
2
(t) trong đó tín hiệu PN c
1
(t) và
c
2
(t) có thể là hai tín hiệu độc lập hoặc được lấy từ cùng một tín hiệu PN.
* Ưu điểm của các hệ thống DS/SS_QPSK so với DS/SS_BPSK thể hiện
là độ rộng băng tần được sử dụng, PG tổng và tỉ số tín hiệu trên tạp âm SNR :
• Cùng một tín hiệu phát đi hệ thống DS/SS_QPSK chỉ sử dụng một
nửa băng tần so với DS/SS_BPSK với cùng PG và SNR, SNR
0
.
• Cùng một tín hiệu phát đi với cùng độ rộng băng tần và PG thì
DS/SS_QPSK ưu việt hơn DS/SS_BPSK về SNR dẫn đến xác
suất lỗi thấp hơn.
13

Ưu điểm của DS/SS_QPSK đạt được so với BPSK là nhờ tính trực giao
của các sóng mang sin
)2(
θπ
+
tf
c
và cos
)2(
θπ
+
tf
c
ở các nhánh đồng pha và
vuông góc.
Tuy vậy hệ thống DS/SS_QPSK khá phức tạp và đòi hỏi đồng bộ cao ở
phần thu nếu không sẽ xảy ra xuyên âm giữ hai nhánh làm giảm chất lượng
của hệ thống.
Trong thực tế ở một số hệ thống như IS –95 nhằm tăng tối đa dung
lượng của hệ thống trước khi tín hiệu đưa vào thực hiện trải phổ nó được mã
hoá bằng mã xoắn, điều chế trực giao bằng hàm Walsh để tăng khả năng
chống nhiễu và sử dụng tín hiệu PN có hai thành phần:
• Mã dài c
l
(t) dùng để phân biệt các tế bào là tăng tính ngẫu nhiên .
• Mã ngắn c
s
(t) dùng tăng khả năng đồng bộ.
1.3.1.3 Hiệu năng của các hệ thống DS/SS
* Ảnh hưởng của tạp âm trắng cộng(AWGN)

Ta đi xem xét hiệu năng của hệ thống DS/SS trong môi trường tạp âm
Gausse trắng cộng và nhiễu đồng thời khảo sát nhiễu giao thoa nhiều người
sử dụng gây ra do các tín hiệu DS khác và nhiễu tự gây do truyền nhiều tia.
Một cách tổng quát ta coi tín hiệu thu được bao gồm các thành phần :
r(t) = A.b(t)c(t).cos(2
π
f
c
t ) + A
’
b
’
(t - τ).c
’
(t - τ).cos[2
π
f
c
(t - τ) +
θ
’
]
+n(t)+j(t) (1.17)
Để đánh giá được tỉ số công suất trên công suất tạp âm (SNR
0
) ta giả
thiết rằng trễ truyền lan τ bằng không, không có nhiễu phá j(t) và nhiễu giao
thoa, tạp âm là tạp âm Gause (AWGN) có PSD bằng N
0
/2, tạp âm của kênh là

n
0
, s
0
là tín hiệu mong muốn.
s
0
cho mỗi bít số liệu là :
s
0
=±
2
AT
(1.18)
14
Do giả thiết tạp âm là tạp âm Gause nên n
0
là một biến ngẫu nhiên có
trung bình không và phương sai là :
E[n
0
2
]=
4
0
TN
(1.19)
SNR
0
được tính là :

SNR
0
=
[ ]
2
0
2
0
nE
s
=(AT/2)
2
/ (N
0
T/4) =A
2
T/N
0
(1.20)
Ta thấy rằng SNR
0
độc lập với tốc độ chíp, như vậy trải phổ không có ưu
điểm về AWGN trong kênh.
còn tỉ số tín hiệu trên tạp âm được tính :
SNR=E
b
/N
0
=
0

2
2/
N
TA
=(1/2)SNR
0
(1.21)
* Ảnh hưởng của nhiễu giao thoa và truyền đa tia
Khi xét đến ảnh hưởng của nhiễu giao thoa và truyền đa tia ta coi tín
hiệu thu bao gồm thành phần tín hiệu mong muốn và thành phần nhiễu giao
thoa từ các DS khác :
r(t) = A.b(t)c(t).cos(2
π
f
c
t ) + A’b’(t - τ).c’(t - τ).cos[2
π
f
c
(t - τ) +
θ
’] +
+n(t) (1.22)
Ta giả thiết b(t), b’ (t), c’ (t) là ±1 và b(t) độc lập với b’(t). Tín hiệu nhận
được giải trải phổ bằng cách nhân với c(t) cos(2
π
f
c
t ) và lấy tích phân, ta có :
s

0
= s
0
’ + n
0
(1.23)
s
0
’= A’
∫
T
0

b’(t - τ’).c’(t - τ’).cos(2
π
f
c
t +
θ
’) cos(2
π
f
c
t).dt
=
2
/
TA
cos(
θ

’)








−±−±
∫∫
T
dttctc
T
dttctc
T
/
/
/
0
/
)()(.
1
)()(.
1
τ
τ
ττ
(1.24)
15

Hai thành phần trong ngoặc vuông
∫
−±
/
0
/
)()(.
1
τ
τ
dttctc
T
và
∫
−±
T
dttctc
T
/
/
)()(.
1
τ
τ
là hàm tương quan chéo từng phần được chuẩn hoá của
c(t) và c’(t). Tương quan chéo nhỏ gây nhiễu giao thoa cũng nhỏ, do đó trong
môi trường đa người sử dụng đòi hỏi phải tạo được tập hợp các tín hiệu PN
sao cho chúng có tương quan chéo nhỏ nhất.
Trong môi trường truyền đa tia, tín hiệu thu bao gồm thành phần truyền
thẳng và các thành phần phản xạ từ môi trường. Giả sử rằng chỉ có một tia

không đi thẳng, ta có thể sử dụng mô hình ở phương trình (1.22) với τ’ là trễ
truyền lan, A’=kA với k là hệ số suy giảm. Do đó, nhiễu do thành phần không
đi thẳng là
s
0
’=
2
1
cos (
θ
’)
∫
−−
T
dttctctkAb
0
//
)()()(
ττ
= ±
)()cos(
2
//
τφθ
c
kAT
(1.25)
s
0
’=0 khi

/
τ
>T
c
, vì vậy ảnh hưởng của truyền được loại bỏ hay trở thành
nhiễu nhỏ nếu độ lâu của chíp nhỏ hơn trễ truyền lan của đường không đi
thẳng.
* Hiệu ứng gần- xa (Near-Far)
Ngoài ra đối với hệ thống có nhiều người sử dụng còn xảy ra hiệu ứng
gần xa. Ta xét hệ thống đa truy nhập DS/SS, giả thiết có M người sử dụng
phát tín hiệu trên cùng một kênh. Ở phía thu, tín hiệu thu được bị nhiễu do tạp
âm và của M-1 người sử dụng khác. Giả sử P
k
là công suất trung bình của
từng tín hiệu, PSD của từng người sử dụng là (P
k
T
c
/2)[sinc
2
((f-f
c
)T
c
)
+sinc
2
((f+f
c
)T

c
)] nên PSD kết hợp được xấp xỉ hoá bằng (M-1)P
k.
T
c
/2
SNR tương đương là :
16
SNR=
/
0
N
E
b
=
)1(
0
−+
MTPN
TP
ck
k
(1.26)
Trường hợp có một trong M-1 người rất gần máy thu thì tín hiệu của
người gây nhiễu sẽ ảnh hưởng rất nhiều tới máy thu, giả sử P
k
/
=aP
k
trong đó a

tăng bình phương khi người gây nhiễu tiến đến gần máy thu
SNR tương đương là :
/
0
N
E
b
=
)2(
0
−++
MTPTaPN
TP
ckck
k
(1.27)
Khi a lớn, SNR giảm mạnh và xác suất lỗi trở lên quá lớn, khi đó để duy
trì xác suất lỗi ở mức cho phép bằng cách giảm M-2 người sử dụng.
1.3.2 Hệ thống trải phổ nhảy tần FH/SS
Hệ thống trải phổ nhảy tần (FH/SS) được xây dựng trên ý tưởng là
chuyển đổi tần số sóng mang ở một tập hợp các tần số theo mẫu được xác
định bởi chuỗi giả tạp âm PN. Chuỗi PN có nhiệm vụ xác định mẫu nhảy tần.
Tốc độ nhảy tần có thể nhanh hay chậm hơn tốc độ số liệu. Trường hợp tốc độ
nhảy tần nhanh hơn tốc độ số liệu gọi là nhảy tần nhanh và ngược lại.
Với trình độ khoa học công nghệ ngày nay độ rộng băng tần của tín hiệu
trải phổ nhảy tần có thể đạt tới vài GHz. Tuy nhiên, do việc thay đổi nhanh
tần số sóng mang nên máy thu khó theo kịp sự thay đổi pha của sóng mang, vì
vậy điều chế FSK thường được sử dụng với phương pháp giải điều chế không
nhất quán trong các hệ thống FH/SS.
Ta kí hiệu T

h
là thời gian của một đoạn nhảy và T là thời gian của một
bit số liệu. Sơ đồ khối cho máy phát và máy thu của các hệ thống FH/SS được
mô tả trên hình 1.7
Từ sơ đồ khối máy phát, ta thấy tín hiệu FSK cơ số hai s
n
(t) được tạo ra
từ luồng số liệu. Trong khoảng thời gian mỗi bít s
n
(t) có một trong hai tần số f
hoặc (f + ∆f) tương ứng với bít 0 hay bít 1 của dữ liệu vào b(t), nó có dạng :
s
n
(t) = cos 2π[ f
0
+b(t)∆f ]t (1.28)
17
Quá trình trải phổ tín hiệu s
n
(t) được trộn với tín hiệu s
r
(t) từ bộ tổ hợp
tần số, cứ T
h
giây tần số của s
r
(t) lại thay đổi theo các giá trị j bít nhận được
từ bộ tạo chuỗi PN. Do đó ở đầu ra bộ tổng hợp tần số có thể có tới 2
j
các tần

số khác nhau, tín hiệu trên đó tính trong đoạn nhảy λ có thể được viết là:
s
r
(t) = Acos[2π(f
g
+i
λ
∆f)t + θ] (1.29)
với λT
h
< t < (λ +1)T
h
;i
λ
∈ {0, 2, …2(2
j
-1) ; f
g
là tần số không đổi
Tín hiệu trên đầu ra bộ lọc BPF trong bước nhảy λ được tính :
s
w
(t) = Acos[2π(f
g
+i
λ
∆f +m
λ
.∆f)t + θ
λ

] (1.30)
với λT
h
< t < (λ +1)T
h
Trong đó m
λ
∈{0, 1} là giá trị của số liệu ở λT
h
< t < (λ +1)T
h
và f
0
= f
’
+ f
g
. Tần số có thể được phát đi là {f
0
, f
0
+∆f , … , f
0
+(J-1)∆f } với J=2
j+1
và
pha θ
λ
có thể thay đổi từ bước nhảy này đến bước nhảy khác.
Do tần số của tín hiệu FH/SS không thay đổi trong một đoạn nhảy tần,

trong toàn bộ khoảng thời gian tín hiệu phát ở cả J tần số nên độ rộng băng
tần nó chiếm là:
B
FH/SS
= J. ∆f (Hz) (1.31)
18
Dữ liệu NRZ
b(t)
Bộđiều
chế FSK
BPF băng
rộng
Bộ tạo
chuỗi PN
Bộ tổng
hợp tần số
s
r
(t)
s
n
(t)
s
w
(t)
Hình 1.7 Sơ đồ khối máy phát FH/SS
Trường hợp thời gian bit T >T
h
hệ thống là nhảy tần nhanh còn khi T <
T

h
hệ thống là nhảy tần chậm, ta tính được độ lợi xử lí bằng :
(1.32)
=
T
fJ
/2
∆
=
h
T
JT
2
(1.33)
với giả thiết độ rộng băng tần số liệu bằng 1/T và phân cách tần số là
1/T
h
.
Ở phía thu, tín hiệu thu được đưa qua bộ lọc băng thông BPF băng rộng
sau đó thực hiện nén phổ. Giả thiết rằng, chuỗi PN tạo ra ở phía thu đồng bộ
với bên phát. Tín hiệu đưa ra đầu ra của bộ tổng hợp tần số trên đoạn nhảy λ
là :
s
r
’
(t) = cos[2π(f
g
+i
λ
∆f)t + θ

’
] (1.34)
với λT
h
< t < (λ +1)T
h
Tín hiệu ở đầu vào bộ lọc khi bỏ qua tạp âm là :
s
w
(t).s
r
’
(t) =
2
A
{cos[2π(f
g
+ f
0
+2i
λ
∆f +m
λ
.∆f)t+θ
λ
+θ
’
λ
]+
+cos[2π(f

g
- f
0
+m
λ
.∆f)t + θ
λ
-θ
’
λ
]} (1.35)
19
Độ rộng băng tín hiệu

2(Độ rộng băng bản tin)
PG =
BPF băng
rộng
BPF băng rộng
(f, f+∆f)
Bộ giải điều
chế FSK không
nhất quán
Bộ tổng hợp
tần số
Bộ tạo chuỗi
PN tại chỗ
J bit
s
w

(t) +n(t)
s
r
(t)
s
n
(t)
b(t)
Hình 1.8 Sơ đồ khối máy thu FH/SS
Tín hiệu ở đầu vào bộ giải điều chế FSK chỉ có thành phần tần số thấp
có dạng:
s
n
’
(t) =
2
A
cos[2π( f
’
+m
λ
.∆f)t + θ
λ
-θ
’
λ
] với f
0
= f
g

+ f
’
(1.36)
Trong khoảng thời gian một bít bộ giải điều chế FSK tách ra tần số
mong muốn để tái tạo lại dữ liệu như ban đầu.
Nếu chuỗi PN phí thu không đồng bộ với bên phát thì sau khi nén phổ
tín hiệu nhận được là băng rộng.
Khi xét đến môi trường đa truy nhập có k người sử dụng với i
λ
k
số khác
nhau để tạo ra các chuỗi PN thì tín hiệu thu tại máy thu thứ j là :
( )
[ ]
tfibf
kk
k
∆++
∑
λ
π
//
2cos
(1.37)
bỏ qua sự phụ thuộc vào thời gian của b
k
và i
λ
k
để đơn giản khi đánh giá

hệ thống.
Ưu điểm của hệ thống FH so với DS là tốc độ đồng hồ ở bộ tạo chuỗi
PN không cần cao như ở hệ thống DS để đạt được cùng độ rộng băng tần. Ta
đi xét hệ thống DS/SS-BPSK có tốc độ đồng hồ bằng tốc độ chíp 1/T
c
,độ
rộng băng tần là 2/T
c
(Hz). Ở hệ thống FH nhanh bộ tạo chuỗi có khả năng
tạo ra j bit trong T
h
giây hay j/T
h
bit.giây thì tốc độ đồng hồ là j/T
h
(Hz). Độ
rộng băng tần của hệ thống là :

1
1
1
222
2
+
+
+
=⇔=∆
j
hh
j

j
TTT
f
(1.38)
Nên :
(1.39)
sẽ lớn hơn 1 với giá trị j thực tế.
20
Tốc độ đồng hồ ở hệ thống DS 1/T 2
j
Tốc độ đồng hồ ở hệ thống DS j/T
h
j
1.3.3 Các hệ thống trải phổ nhảy thời gian và lai ghép
1.3.3.1 Các hệ thống trải phổ nhảy thời gian
Trong hệ thống trải phổ nhảy thời gian, số liệu được phát thành các cụm.
Mỗi cụm gồm k bit số liệu và thời gian chính xác để phát mỗi cụm được xác
định bởi một chuỗi PN. Giả sử thang thời gian được chia thành các khung T
c
giây, mỗi khung lại được chia tiếp thành j khe thời gian vì vây mỗi khe thời
gian có độ rộng là T
s
= T
c
/j giây.
Khe thời gian sử dụng để phát được xác định bởi chuỗi PN. Mỗi bit chỉ
chiếm T
0
= T
s

/k giây. Tín hiệu TH/SS có thể được biểu diễn :
s
TH
(t) =
∑ ∑
∞
−∞=
−
=
+
−−−Π
i
sic
k
Tik
TTaiTtb )(
0
1
0
0



(1.40)
trong đó
0
T
Π
(t) là xung chữ nhật có biên độ dơn vị và độ rộng T
0

giây, a
i
∈{0, 1, … , J-1} thể hiện số khe thời gian với J=2
j
,

là số thứ tự bít trong
mỗi cụm.
Tốc độ bit khi phát cụm là 1/T
0
, để truyền băng gốc độ rộng băng tần là
1/T
0
(Hz) còn để truyền băng thông độ rộng băng tần là 2/T
0
.
1.3.3.2 So sánh các hệ thống SS
Phần trên ta đã nghiên cứu về các hệ thống SS, mỗi loại hệ thống đều có
các ưu và nhược điểm
Thứ nhất, ở các hệ thống DS/SS giảm nhiễu giao thoa bằng cách trải
rộng nó ở phổ tần rộng, với hệ thống FH/SS thì giảm nhiễu giao thoa bằng
cách phát các tần số khác nhau ở trong thời điểm xác định. Còn ở TH/SS thì
tránh không để trong một thời điểm có nhiều hơn 1 người phát.
Thứ hai, các hệ thống DS/SS có chất lượng tốt hơn (SNR hơn khoảng
3dB) so với FH/SS nhờ giải điều chế nhất quán nhưng đòi hỏi cao ở mạch
khoá pha sóng mang.
Thứ ba, với cùng tốc độ đồng hồ của bộ tạo mã PN, FH/SS có thể nhảy
trên băng tần rộng hơn nhiều so với băng tần của tín hiệu DS/SS. Ngoài ra có
21
thể tạo tín hiệu TH/SS có độ rộng băng tần gấp nhiều lần so với DS/SS khi

cùng tốc độ đồng hồ. Các hệ thống DS/SS nhạy cảm với vấn đề gần xa còn
FH/SS nhạy cảm với việc bảo mật thông tin.
Thứ tư là thời gian bắt mã PN ở FH/SS ngắn nhất còn với DS/SS và
TH/SS đòi hỏi dài hơn. Ngoài ra, các hệ thống FH/SS chịu được fading nhiều
tia và nhiễu trong khi DS/SS lại chịu tác động khá nhiều.
1.3.3.3 Các hệ thống lai ghép
Ngoài các kĩ thuật trải phổ ta đã nghiên cứu trên người ta có thể xây
dựng các hệ thống lai ghép bằng cách kết hợp các kĩ thuật DS, FH, TH. Các
hệ thống này là sự kết hợp những ưu điểm của từng kĩ thuật trải phổ. Tuy
nhiên việc thực hiện các hệ thống này khá phức tạp và ứng dụng chủ yếu
trong hệ thống thông tin quân sự.
* Nhảy tần/chuỗi trực tiếp FH/DS
Tín hiệu có dạng:
S
FH/DS
(t)=A.c(t).s
FH
(t) (1.41)
Ưu điểm của hệ thống này là khả năng loại trừ nhiễu gây nghẽn và pha
đinh nhiều tia đồng thời cho phép trải phổ trên băng tần không liên tục
và ít nhạy cảm với hiện tượng gần-xa.
* Hệ thống nhảy tần-thời gian lai ghép
Tín hiệu có dạng như sau:
S
TFH
(t)=A.s
TH
(t)s
TH
(t) (1.42)

Ưu điểm của hệ thống này là khả năng loại trừ nhiễu giao thoa nhiều
người sử dụng theo thời gian cũng như tần số, giải quyết tốt vấn đề gần
xa.
* Hệ thống nhảy thời gian/chuỗi trực tiếp
Tín hiệu có dạng :
S
TH/DS
(t)=A.s
TH
(t)c(t)cos(2
π
f
c
t+
θ
) (1.43)
22
Ưu điểm của hệ thống này là khả năng loại trừ nhiễu giao thoa nhiều
người sử dụng theo thời gian và giảm ảnh hưởng của nhiễu gần.
* Hệ thống nhảy thời gian-tần số/chuỗi trực tiếp TFH/DS
Tín hiệu có dạng :
S
THF/DS
(t)=A.s
TH
(t).s
FH
(t) (1.44)
Ưu điểm của hệ thống này là khả năng loại trừ nhiễu giao thoa kênh lớn
nhất nhưng rất phức tạp và tốn kém.

Kết luận:
Chương I đã nghiên khái quát về lý thuyết trải phổ và đặc điểm của hệ
thống thông tin trải phổ từ đó đưa ra mô hình tổng quát nhất của hệ thống
thông tin trải phổ và đánh giá khả năng của các hệ thống đó. Đồng thời trình
bày về các hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp (DS/SS), hệ thống trải phổ nhảy
tần và các hệ thống trải phổ nhảy thời gian và lai ghép.
Trong chương này ta nghiên cứu sâu hơn vào kỹ thuật trải phổ chuỗi trực
tiếp khi xem xét đến các hệ thống trải phổ dẫy trực tiếp tín hiệu điều chế pha
nhị phân (DS/SS_BPSK) và trải phổ trực tiếp tín hiệu khoá chuyển pha vuông
góc (DS/SS _QPSK), so sánh để thấy được ưu nhược điểm của các hệ thống
này. Sau cùng là đánh giá hiệu năng của hệ thống (DS/SS) trong môi trường
tạp âm Gausse trắng cộng và nhiễu đồng thời khảo sát nhiễu giao thoa nhiều
người sử dụng gây ra do các tín hiệu DS khác và nhiễu tự gây do truyền nhiều
tia.
Phần cuối là so sánh các hệ thống trải phổ để thấy được ưu điểm và
nhược điểm của mỗi hệ thống làm cơ sở cho việc nghiên cứu và ứng dụng nó
trong các hệ thống thông tin di động tế bào mà ta xét ở các chương sau.
23
CHƯƠNGII
CƠ SỞ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CDMA
2.1 Đặc điểm
Vấn đề quan trọng đặt ra khi thiết kế mạng thông tin di động số là việc
lựa chọn sơ đồ đa truy nhập cho phép chia sẻ cùng một dải tần vô tuyến. Các
kĩ thuật đa truy nhập chính được sử dụng trong thông tin di động số như sau:
- Đa truy nhập theo tần số (FDMA)
- Đa truy nhập theo thời gian (TDMA)
- Đa truy nhập theo mã (CDMA)
Ở các sơ đồ ứng dụng kĩ thuật FDMA, toàn bộ dải tần của hệ thống
được chia nhỏ thành 2N băng tần con, mỗi băng tần con được gán cho một
người sử dụng và nó bị chiếm dụng trong suốt quá trình cuộc gọi. Trong sơ đồ

TDMA mỗi người sử dụng được cấp cho một khe thời gian trong suốt quá
trình gọi. Ở cả hai hệ thống này số lượng người dùng được quyết định bởi số
lượng các tần số hoặc các khe thời gian có sẵn. Với sơ đồ CDMA tất cả
những người sử dụng cùng phát trên một kênh vô tuyến. Tín hiệu phát đi
chiếm toàn bộ dải thông của hệ thống và các mã được sử dụng để phân biệt
các người dùng với nhau.
Trên kênh Gaussian các sơ đồ đa truy nhập trên cho dung lượng tương
đương nhau với giả thiết dãy mã trong CDMA là trực giao. Còn trong các hệ
thống thông tin di động tế bào và thông tin vệ tinh thì CDMA hơn hẳn so với
các kĩ thuật khác.
Thứ nhất là giảm ảnh hưởng của fading nhiều tia tới SNR của hệ thống
nhờ kĩ thuật thu kết hợp phân tập. Trong hệ thống điều chế băng hẹp như điều
24
chế FM analog sử dụng trong hệ thống điện thoại tế bào thế hệ đầu tiên thì
fading nhiều tia có thể gây tổn hao rất lớn SNR. Tính nghiêm trọng của vấn
đề fading đa đường được giảm đi trong điều chế CDMA băng rộng vì các tín
hiệu qua các đường khác nhau được thu một cách độc lập. Phân tập theo tần
số, thời gian và theo đường truyền làm giảm đáng kể fading trong CDMA.
Trong đó phân tập theo đường truyền được áp dụng hiệu qủa đối với CDMA
dãy trực tiếp và mức độ phân tập cao tạo nên khả năng hoạt động tốt hơn
trong môi trường MUI (xuyên nhiễu đa người sử dụng) lớn.
Thứ hai là nhờ có điều chỉnh công suất mà hệ thống thông tin di động tế
bào CDMA trong môi trường đa người sử dụng hạn chế được hiệu ứng gần-xa
và giảm thiểu nhiễu lên dung lượng hệ thống tức làm giảm giao thoa với các
trạm gốc khác (tế bào lân cận). Việc công suất phát thấp tức giảm tỉ số E
b
/N
0
không chỉ làm tăng dung lượng hệ thống mà còn giảm thiểu được tạp âm và
nhiễu giao thoa đồng thời giảm công suất phát yêu cầu đối với máy di động.

Hơn nữa việc giảm công suất phát yêu cầu sẽ làm tăng khả năng phục vụ dẫn
đến làm giảm giá thành và cho phép hoạt động trong các vùng rộng lớn hơn
với công suất thấp khi so với hệ thống TDMA và FDMA có công suất tương
tự.. Ngoài ra ưu điểm của việc điều khiển công suất trong CDMA là việc
giảm công suất phát trung bình, trong hệ thống FDMA hay các hệ thống băng
hẹp thì công suất phát cao luôn được yêu cầu để khắc phục fading theo thời
gian, còn ở CDMA công phát tăng chỉ khi có fading và công suất yêu cầu chỉ
phát khi có điều khiển công suất.
Thứ ba là hệ thống CDMA cung cấp chức năng bảo mật cuộc gọi mức
độ cao nên việc sử dụng máy thu tìm kiếm và sử dụng bất hợp pháp kênh RF
là khó khăn đối với hệ thống tế bào số CDMA bởi vì tín hiệu CDMA đã được
trộn bởi chuỗi giả ngẫu nhiên nên máy thu không chủ định rất khó thu được
nếu không biết được mã.
25