CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ CDMA doc

Ch¬ng I: Tæng quan c«ng nghÖ CDMA

PhÇn I : C«ng nghÖ cdma

Ch¬ng i: Tæng quan c«ng nghÖ cdma

1.1Kh¸i niÖm vÒ CDMA

1.1.1 Kh¸i niÖm vÒ ®a truy nhËp

§a truy nhËp lµ ph¬ng ph¸p dïng mét tr¹m gèc phôc vô cho nhiÒu thuª

bao di ®éng.

Cã ba lo¹i ®a truy nhËp lµ: FDMA, TDMA vµ CDMA.

a. FDMA

§©y lµ ph¬ng ph¸p ®a truy nhËp mµ tr¹m gèc sö dông c¸c b¨ng tÇn

kh¸c nhau cho c¸c thuª bao di ®éng kh¸c nhau. Mçi b¨ng tÇn nµy cã mét

kho¶ng b¶o vÖ thÝch hîp nh»m tr¸nh sù chång lÊn (cã nghÜa lµ mçi ngêi

sö dông mét sãng mang kh¸c nhau ®Ó truy nhËp hÖ thèng vµ t¹i cïng mét

thêi ®iÓm).

Trong hÖ thèng nµy vÊn ®Ò ph©n chia tÇn sè khèng chÕ c«ng suÊt tr¸nh

can nhiÔu ®îc ®Æt lªn hµng ®Çu. C¸c vÊn ®Ò ®iÒu khiÓn vµ ®ång bé trong

toµn hÖ thèng lµ kh«ng quan träng.

C¸c hÖ thèng FDMA ®îc sö dông tõ rÊt sím vµ thùc tÕ ®· qua khai th¸c

nhiÒu n¨m, tÝnh æn ®Þnh cao, gi¸ thµnh h¹. Tuy nhiªn h¹n chÕ chÝnh cña

hÖ thèng nµy lµ kh«ng linh ho¹t khi cÇn thay ®æi dung lîng, dung lîng hÖ

thèng kh«ng cao, vÊn ®Ò tÇn sè c«ng suÊt sÏ rÊt phøc t¹p khi sè lîng thuª

bao t¨ng lín

H×nh 1.1 FDMA

b. TDMA

Trong ph¬ng ph¸p ®a truy nhËp nµy nhiÒu ngêi sö dông cïng mét sãng

mang, nhng trôc thêi gian ®îc chia thµnh nhiÒu kho¶ng nhá gäi lµ khung

TDMA. Trong khung TDMA l¹i ®îc chia thµnh c¸c kho¶ng thêi gian nhá

h¬n gäi lµ c¸c khe thêi gian. Mçi thuª bao ®îc tr¹m gèc cÊp cho mét khe

thêi gian vµ thuª bao chØ liªn l¹c víi tr¹m gèc trong khe thêi gian cña

m×nh. TÊt nhiªn gi÷a c¸c khe thêi gian cÇn cã mét kho¶ng b¶o vÖ ®Ó tr¸nh

chång lÊn.

Víi kiÓu truy nhËp nµy hÖ thèng sÏ dÔ dµng vµ linh ho¹t ®¸p øng nhu

cÇu lu lîng b»ng c¸ch ph©n thªm khe thêi gian hoÆc më réng khe thêi

gian ®èi víi thuª bao cã lu lîng lín. Tuy nhiªn vÊn ®Ò ®iÒu khiÓn vµ ®ång

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn §×nh Trung KTVT B K37

- 1 -

Ch¬ng I: Tæng quan c«ng nghÖ CDMA

bé trong hÖ thèng yªu cÇu kh¸ nghiªm ngÆt, cÊu tróc hÖ thèng kh¸ phøc

t¹p, vµ gi¸ thµnh t¬ng ®èi cao.

H×nh 1.2 TDMA

c. CDMA

§©y lµ ph¬ng ph¸p ®a truy nhËp mµ c¸c thuª bao sö dông chung mét

sãng mang vµ trong cïng mét thêi ®iÓm, nhng sãng mang nµy tríc ®ã ®·

®îc ®iÒu chÕ bëi mét mÉu bÝt ®Æc biÖt quy ®Þnh riªng cho mçi thuª bao

kh¸c nhau, mÉu bÝt nµy ph¶i cã møc t¬ng quan chÐo ®ñ nhá gäi lµ m·

PN. Nhê ®ã c¸c thuª bao ®îc ph©n biÖt víi nhau, còng nhê mÉu bÝt nµy

mµ cã thÓ t¸ch tÝn hiÖu cÇn thu tõ c¸c tÝn hiÖu kh¸c.

H×nh 1.3 CDMA

1.1.2 Kh¸i niÖm vÒ tr¶i phæ - CDMA

CDMA lµ hÖ thèng ®a truy nhËp theo m· dùa trªn kü thuËt ®iÒu chÕ tr¶i

phæ, c¸c thuª bao sö dông chung tÇn sè vµ thêi gian vµ ®îc ph©n biÖt nhau

b»ng mét m· duy nhÊt gäi lµ m· tr¶i phæ (hay d·y t¹p ©m gi¶ ngÉu nhiªn

PN) ®Ó tr¶i phæ. M· tr¶i phæ nµy cã tèc ®é cao h¬n nhiÒu so víi tèc ®é cña

tÝn hiÖu th«ng tin cÇn truyÒn ®i. Do vËy sau khi nh©n víi tÝn hiÖu th«ng tin

víi m· tr¶i phæ th× phæ tÇn ®îc tr¶i réng ra lín h¬n nhiÒu so víi phæ tÇn

cña tÝn hiÖu th«ng tin. Ph¬ng ph¸p nµy lµm cho n¨ng lîng tÝn hiÖu cÇn

truyÒn ®îc dµn tr¶i trªn toµn bé b¨ng tÇn tr¶i phæ lín h¬n nhiÒu b¨ng

th«ng cÇn thiÕt ®Ó truyÒn th«ng tin. Do vËy t¹i ®Çu ra cña bé ®iÒu chÕ phÝa

ph¸t tÝn hiÖu cã phæ réng h¬n nhiÒu lÇn tÝn hiÖu th«ng tin ®ång thêi cã

mËt ®é phæ c«ng suÊt thÊp. T¹i phÝa thu chØ cã nh÷ng m¸y thu cã hµm t-

¬ng quan trùc giao gi÷a tÝn hiÖu thu ®îc víi b¶n sao chÝnh x¸c cña tÝn

hiÖu tr¶i phæ phÝa ph¸t míi cã kh¶ n¨ng gi¶i ®iÒu chÕ vµ thu ®îc tÝn hiÖu

th«ng tin cÇn thiÕt. Nh vËy trong hÖ thèng nµy mçi thuª bao cã m· riªng

vµ viÖc thu nhËn tÝn hiÖu chØ ®îc thùc hiÖn khi cã m· t¬ng quan phï hîp.

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn §×nh Trung KTVT B K37

- 2 -

Ch¬ng I: Tæng quan c«ng nghÖ CDMA

Cã bèn kü thuËt tr¶i phæ c¬ b¶n lµ: Tr¶i phæ d·y trùc tiÕp (DS: Directed

Sequence), tr¶i phæ nh¶y tÇn (FH: Frequency Hopping), hÖ thèng dÞch

thêi gian (TH:Time Hopping) vµ hÖ thèng lai (Hybrid).

- Tr¶i phæ d·y trùc tiÕp: tÝn hiÖu mang th«ng tin ®îc nh©n trùc tiÕp m·

tr¶i phæ tèc ®é cao.

- Tr¶i phæ nh¶y tÇn: M· tr¶i phæ ®iÒu khiÓn bé t¹o dao ®éng sãng mang

lµm tÇn sè sãng mang thay ®æi t¹i sau ®ã sãng mang nµy l¹i ®îc ®iÒu

chÕ víi d÷ liÖu.

- Tr¶i phæ dÞch thêi gian: Trong kü thuËt nµy, d÷ liÖu cã tèc ®é dßng bit

kh«ng ®æi R ®îc ph©n phèi kho¶ng thêi gian truyÒn dÉn dµi h¬n thêi

gian cÇn thiÕt ®Ó truyÒn ®i dßng tin nµy b»ng c¸ch truyÒn dÉn th«ng th￾êng. Dßng bit sè ®îc göi ®i theo sù ®iÒu khiÓn cña m· nh¶y thêi gian.

V× vËy cã thÓ nãi dßng bÝt ®· bÞ tr¶i ra theo thêi gian vµ phÝa thu bÊt

hîp ph¸p kh«ng thÓ biÕt tËp con d÷ liÖu nµo ®ang ®îc sö dông.

- HÖ thèng lai: Bªn c¹nh c¸c hÖ thèng ®· miªu t¶ ë trªn, ®iÒu chÕ hybrid

cña hÖ thèng DS vµ FH ®îc sö dông ®Ó cung cÊp thªm c¸c u ®iÓm cho

®Æc tÝnh tiÖn lîi cña mçi hÖ thèng. Th«ng thêng ®a sè c¸c trêng hîp sö

dông hÖ thèng tæng hîp bao gåm (1) FH/DS, (2) TH/FH vµ (3) TH/DS.

C¸c hÖ thèng tæng hîp cña hai hÖ thèng ®iÒu chÕ tr¶i phæ sÏ cung cÊp

c¸c ®Æc tÝnh mµ mét hÖ thèng kh«ng thÓ cã ®îc. Mét m¹ch kh«ng cÇn

phøc t¹p l¾m cã thÓ bao gåm bëi bé t¹o d·y m· vµ bé tæ hîp tÇn sè cho

tríc.

1.1.3 Tr¶i phæ d·y trùc tiÕp.

HÖ thèng DS (nãi chÝnh x¸c lµ sù ®iÒu chÕ c¸c d·y m· ®· ®îc ®iÒu chÕ

thµnh d¹ng sãng ®iÒu chÕ trùc tiÕp) lµ hÖ thèng ®îc biÕt ®Õn nhiÒu nhÊt

trong c¸c hÖ thèng th«ng tin tr¶i phæ. Chóng cã d¹ng t¬ng ®èi ®¬n gi¶n v×

chóng kh«ng yªu cÇu tÝnh æn ®Þnh nhanh hoÆc tèc ®é tæng hîp tÇn sè cao.

Trong hÖ thèng tr¶i phæ nµy, tÝn hiÖu d÷ liÖu ®îc nh©n trùc tiÕp víi m·

tr¶i phæ, sau ®ã tÝn hiÖu ®îc ®iÒu chÕ sãng mang b¨ng réng

H×nh 1.4 ®a ra s¬ ®å khèi cña m¹ch th«ng tin DS ®iÓn h×nh. Bé ®iÒu

chÕ b¨ng réng thêng lµ ®iÒu chÕ PSK

M¸y thu thêng sö dông gi¶i ®iÒu chÕ nhÊt qu¸n ®Ó nÐn tÝn hiÖu tr¶i phæ,

vµ sö dông m· tr¶i phæ néi bé ®îc ®ång bé víi d·y m· cña tÝn hiÖu thu ®-

îc. §iÒu nµy ®îc ®ång bé bëi khèi b¸m vµ ®ång bé m·.

§å ¸n tèt nghiÖp NguyÔn §×nh Trung KTVT B K37

- 3 -