Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA

SVTH: Ngô Vủ Truyền Trang1
.Mục Lục
Lời nói đầu ..........................................................................................................i
CHƯƠNG I: HỆ THỐNG THÔNG TIN TRẢI PHỔ
1.1 Giới thiệu chung............................................................................................1
1.2 Các loại hệ thống trải phổ.............................................................................2
1.3 Quá trình thực hiện trải phổ..........................................................................3
1.4 Hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp (DS/SS)....................................................4
1.4.1 Hệ thống DS/SS-BPSK.........................................................................4
1.4.2 Hệ thống DS/SS-QPSK.........................................................................7
CHƯƠNG II: HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TỔ ONG CDMA IS-95
2.1 Giới thiệu sơ lược về hệ thống....................................................................11
2.2 Giao diện vô tuyến và truyền dẫn...............................................................11
2.2.1 Các kênh vật lý...................................................................................11
2.2.2 Các kênh logic.....................................................................................12
2.2.2.1 Kênh lưu lượng ...........................................................................13
2.2.2.2 Kênh hoa tiêu..............................................................................13
2.2.2.3 Kênh đồng bộ..............................................................................14
2.2.2.4 Kênh tìm gọi...............................................................................14
2.2.2.5 Kênh truy nhập...........................................................................15
2.2.3 Cấu trúc kênh CDMA đường xuống...................................................15
2.2.3.1 Cấu trúc kênh lưu lượng đường xuống........................................15
2.2.3.2 Kênh hoa tiêu..............................................................................19
2.2.3.3 Kênh đồng bộ..............................................................................19
2.2.3.3 Kênh tìm gọi...............................................................................19
2.2.4 Cấu trúc kênh CDMA đường lên........................................................20
2.2.4.1 Kênh lưu lượng đường lên..........................................................20
2.2.4.2 Kênh truy nhập...........................................................................22
2.3 Cấu hình mạng thông tin di động số CDMA...............................................22

3.8 Báo hiệu trong quá trình chuyển giao.........................................................41
3.9 nh hưởng của chuyển giao mềm và mềm hơn đến dung lượng hệ thống
CDMA...............................................................................................................42
3.9.1 Giới thiệu.............................................................................................42
3.9.2 Chuyển giao mềm trong các cell không sector hoá............................43
3.9.2.1 Giảm dung lượng đường xuống...................................................44
3.9.2.2 Độ lợi dung lượng đường xuống.................................................46
DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM

Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA

SVTH: Ngô Vủ Truyền Trang3
3.9.3 Chuyển giao mềm trong các cell được sector hoá..............................53
3.9.3.1 Suy giảm dung lượng đường xuống............................................54
3.9.3.2 Độ lợi dung lượng đường xuống.................................................55
3.9.4 Kết luận...............................................................................................60
3.10 Thuật toán điều khiển công suất trong chuyển giao mềm........................61
3.10.1 Giới thiệu...........................................................................................61
3.10.2 Cải tiến phương pháp điều khiển công suất trong chuyển giao........62
CHƯƠNG IV: CHUYỂN GIAO MỀM TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN
DI ĐỘNG CDMA IS-95
4.1 Giới thiệu.....................................................................................................66
4.2 Quá trình quyết đònh chuyển giao...............................................................66
4.3 Cửa sổ tìm....................................................................................................67
4.4 Đo cường độ trường.....................................................................................68
4.5 Các tham số chuyển giao.............................................................................68
4.6 Các bản tin chuyển giao..............................................................................69
4.7 Các thủ tục chuyển giao..............................................................................71
4.7.1 Thủ tục hỗ trợ chuyển giao mềm của MS(MASHO)..........................71
4.7.2 Ngưỡng động trong chuyển giao.........................................................72

của sóng điện từ trong dãi tần 0.5-3 Ghz đặc biệt có giá trò đối với nhiều dòch vụ cố
đònh và di động.
Vấn đề là ở chỗ càng có nhiều công nghệ và các dòch vụ thông tin tranh nhau
chiếm đoạt từng phần của phổ tần vô tuyến giá trò này, đặc biệt từ khi nhu cầu về phổ
tần vô tuyến tăng nhanh, chủ yếu cho các dòch vụ mới như các thông tin cá nhân PCS
(Personal Communication Services) và điện thoại tổ ong.
Do đó việc quản lý phổ tần là một nhiệm vụ hết sức phức tạp bởi vì nó có liên
quan tới các dòch vụ và công nghệ. Trước đây vấn đề này được giải quyết bằng cách
cấp phát các băng hay các khối phổ tần cho các dòch vụ khác nhau như: thông tin
quảng bá, di động, các dòch vụ vệ tinh, điểm đến điểm cố đònh và thông tin hàng
không. Gần đây xuất hiện một phương pháp khác để giải quyết vấn đề này. Phương
pháp này dựa trên khả năng một số phương pháp điều chế có thể sử dụng chung tần
số mà không gây ra mức độ nhiễu đáng kể. Phương pháp này gọi là điều chế trải phổ
SS (Spread Spectrum), đặc biệt khi được sử dụng kết hợp với kỹ thuật đa thâm nhập
phân chia theo mã CDMA (Code Divided Multi Access) còn được gọi là kỹ thuật đa
thâm nhập trải phổ SS-CDMA
Điều chế trải phổ có rất nhiều tính năng hấp dẫn, các tính năng quan trọng nhất là:
§ Chống lại các nhiễu cố tình hoặc vô tình, đây là một tính năng quan trọng cho
thông tin ở các vùng bò ứ nghẽn như ở các thành phố.
DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM

Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA
SVTH : Ngô Vũ Truyền Trang 5
§ Có khả năng loại trừ hay giảm bớt ảnh hưởng của truyền sóng nhiều tia gây trở
ngại rất lớn trong thông tin đô thò.
§ Có khả năng dùng chung băng tần với người sử dụng khác nhờ các đặc trưng
tín hiệu giống tạp âm của nó.
§ Được phép hoạt động không cần giấy phép ở ba lónh vực: khoa học, công
nghiệp và y tế với công suất đến 1W ở các băng tần sau: 902-928 Mhz; 2.4-
2.483 Ghz và 5.725-5.85 Ghz (theo tiêu chuẩn của FCC).

1
f khi có ký hiệu và
2
f khi
không có ký hiệu .Mặt khác thì FH có thể sử dụng vài nghìn tần số . Trong các hệ
thống thực tế thì sự chọn lọc ngẩu nhiên trong
20
2 tần số được phân bổ có thể được
chọn nhờ tổ hợp mả theo mổi thông tin chuyển dòch tần số .Trong FH khoảng dòch
giửa các tần số và số lượng các tần số có thể chọn được, được xác đònh phụ thuộc vào
các yêu cầu vò trí đối với việc lắp đặt cho mục đích đặc biệt
+ Đặc tính của tín hiệu
Hệ thống FM cơ bản gồm có bộ tạo mả và bộ tổ hợp tần số sao cho có thể đáp
ứng được cho đầu ra mả hoá của bộ tạo mả . Dạng của bộ tổ hợp tần số có các đáp
ứng nhanh được sử dụng cho hệ thống trải phổ . Nếu lý tưởng thì tần số ra từ bộ dòch
tần cố đònh phải là tần số đơn nhưng thực tế thì tần số không mong muốn như là tần
số băng bên củng được tạo ra cộng thêm vào tần số dự đònh . Hình 1.1 là phổ tần số
của bộ dòch tần .

Phổ FH lý tưởng trong một chu kỳ có dạng hình vuông hoàn toàn và phân bố đồng
đều trong các kênh tần số truyền dẩn . Các máy phát trong điều kiện thực tế cần phải
được thiết kế sao cho công suất phân bố đồng đều trong tất cả các kênh

Tín hiệu FH thu được tổ hợp với tín hiệu giống như vậy được tạo ra tại chổ và đựơc
quy đònh bởi một bộ lệch tần nhất đònh f
if
của {f
1
+ f
2
Hình 1.1 : Phổ tín hiệu FH lý tưởng
Kênh sử dụng tại thời điểm T
Kênh chuyển dòch
DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM

Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA
SVTH : Ngô Vũ Truyền Trang 7
Như đả miêu tả trong hệ thống DS , hoạt động của hệ thống DS là lý tưởng theo quan
điểm là xoá bỏ tín hiệu giả và tái tạo tín hiệu mong muốn . Nhưng có nhiều sự khác
nhau trong các hoạt động cụ thể của hệ thống .

Độ lợi xử lý của hệ thống FH của kênh bên cạnh là :
(1-1)
Nó giống như hệ thống DS . Nếu không có kênh bên cạnh thì độ xử lý như sau :

G = Tổng sự lựa chọn tần số có thể = N

Điều này củng áp dụng cho độ lợi xử lý đối với kênh bên cạnh . Ví dụ , hệ thống FH
với 1000 sự lựa chọn tần số có độ lợi xử lý là 30 dB . Giới hạn trong việc tính toán
đơn giản độ lợi xử lý là sự xuyên âm giửa các kênh không dự đònh . Nguồn lổi làm
giảm độ lợi xử lý này sẻ được xem xét một cách đầy đủ trong trường hợp khó tổ chức
kênh chính xác do khuyếch đại
+ Tốc độ dòch tần
Tốc độ chuyển đổi tần số tối thiểu được áp dụng cho hệ thống FH được xác đònh
nhờ một vài tham số như sau :
(1) Loại thông tin truyền đi và tốc độ truyền dẩn thông tin .
(2) Tổng số độ dư được áp dụng
(3) Khoảng cách tới nguồn giao thoa gần nhất

J – Tổng các kênh méo do gián đoạn
N – Tổng các kênh trong FH
Q – Xác suất không lổi
C – Tổng số chíp ( tần số truyền dẩn trên một bít thông tin )
R – Tổng số chíp lổi yêu cầu để quyết đònh lổi bít

Quyết đònh chíp được đònh nghỉa là “e” , khi công suất gián tiếp của kênh khoảng
trống trội hơn công suất của kênh có ký hiệu thì nó là tổng đầy đủ để tạo ra quyết
đònh không mong muốn

Nếu 3 hoặc nhiều tần số hơn ( chip) được sử dụng cho mổi bít truyền dẩn thông tin thì
hoạt có giao thoa tăng rất lớn . Trong trường hợp quyết đònh bít ở đầu thu được xác
đònh là No thì 2 phần 3 tốc độ xác suất lổi kênh mong muốn (J/N) của thiết bò đo giao
thoa kênh đơn là :

khi q = 1 - p , 3p
2
q = 3(p
2
- p
3
) lỗi
Trong 1000 kênh thì p= 1/1000 và q=1-1/1000 = 0,999 . Do đó tốc độ lổi giảm xuống
tới :

Tốc độ lổi sẻ tốt hơn so với hệ thống đơn giản 1 chip trên một bit . Khả năng tăng độ
dư để giảm tốc độ lổi bít phụ thuộc vào tham số của hệ thống . Tốc độ lổi bit giảm
khi nhiều chip được truyền đi trên một bit . Tốc độ dòch tần yêu cầu là tỷ lệ với độ
rộng băng xác đònh hoặc sự tương quan của bộ tổng hợp tần số cho trước thì trade –
off giửa sự tăng tổng số chip/bit và sự giảm khả năng ấn đònh tần số có thể được xác

d
)
-1
. Ở đây
r
T biểu thò thời gian đi từ bộ phát
FH tới bộ phát dự kiến qua máy đo giao thoa và
d
T biểu thò thời gian trể theo đường
thẳng mối liên quan của chúng được chỉ ra trên hình 1.3

DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM

Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA
SVTH : Ngô Vũ Truyền Trang 10

Hình 1.3 : Sơ đồ khối giao thoa khi có trạm lặp
1.2.3 Hệ thống trải phổ dòch thời gian:
Dòch thời gian tương tự như điều chế xung . nghỉa là , dảy mả đóng/mở bộ phát ,
thời gian đóng mở bộ phát được chuyển đổi thành dạng tín hiệu giả ngẩu nhiên theo
mả và đạt được 50% yếu tố tác động truyền dẩn trung bình . Sự khác nhau nhỏ so với
hệ thống FH đơn gian là trong khi tần số truyền dẩn biến đổi theo mổi thời gian chip
mã trong hệ thống FH thì sự dòch chuyển tần số chỉ xảy ra trong trạng thái dòch
chuyển dảy mả trong hệ thống TH . Ta thấy rằng bộ đều chế rất đơn giản và bất kỳ
dạng sóng cho phép điều chế xung theo mả đều có thể sử dụng đối với bộ điều chế
TH

TH có thể làm giảm giao diện giửa các hệ thống trong hệ thống ghép kênh theo
thời gian và vì mục đích này mà sự chính xác về thời gian được yêu cầu trong hệ
thống nhằm tối thiểu hoá độ dư giửa các máy phát . Mả hoá nên được sử dụng một

hiệu DS xuất hiện một cách tức thời với độ rộng băng là một phần trong độ rộng
băng của rất nhiều các tín hiệu chồng lấn và tín hiệu toàn bộ xuất hiện như là sự
chuyển động của tín hiệu DS tới độ rộng băng khác nhờ các mẩu tín hiệu FH . Hệ
thống tổng hợp FH/DS được sử dung vì lý do sau đây :
1. Dung lượng trải phổ
2. Đa truy nhập và thiết bò đòa chỉ phân tán
3. Ghép kênh Hình 1.5 : Phổ tần số của hệ thống tổng hợp FH/DS
. Hệ thống điều chế tổng hợp có ý nghỉa đặc bệt khi tốc độ nhòp của bộ tạo mả DS đạt
tới giá trò cực đại và giới hạn của kênh FH . Ví dụ , trong trường hợp độ rộng băng RF
yêu cầu là 1 GHz thì hệ thống yêu cầu một bộ tạo tức thời có tốc độ nhòp là 1136
Mc/s và khi sử dụng hệ thống FH thì yêu cầu một bộ trộn tần để tạo ra tần số có
khoảng cách 5 KHz . Tuy nhiên , khi sử dụng hệ thống tổng hợp thì yêu cầu một bộ
tạo mả tức thời 114 Mc/s và bộ trộn tần để tạo ra 20 tần số
Bộ phát tổng hợp FH/DS như trên hình 1.6 thực hiện chức năng điều chế DS nhờ
biến đổi tần số sóng mang ( sóng mang FH là tín hiệu DS được điều chế ) không
Tạo mã
Bộ phát xung
đả điều chế
Cổng 1
Tạo mã
Cổng “0”
Tách sóng
Tách xung
Quyết đònh Thông tin đầu ra
Thông tin đầu vào
DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM


Hình 1.7 : Bộ thu tổng hợp FH/DS
Giá trò độ lợi xử lý dB của hệ thống tổng hợp FH/DS có thể được tính bằng tổng của
độ lợi xử lý của hai loại điều chế trải phổ đó .
G
p(FH/DS)
= G
p(FH)
+ G
p(DS)
= 10log (số lượng các kênh ) + 10log (BW
DS
/R
info
)
Do đó , giới hạn giao thoa trở nên lớn hơn so với hệ thống FH hoặc hệ thống DS đơn
giản

+ TH/FH
Hệ thống điều chế TH/FH được áp dụng rộng rãi khi muốn sử dụng nhiều th bao có
khoảng cách và cơng suất khác nhau tại cùng một thời điểm. Với số lượng việc xác định
địa chỉ là trung bình thì nên sử dụng một hệ thống mã đơn giản hơn là một hệ thống trải
phổ đặc biệt. Khuynh hướng chung là tạo ra một hệ thống chuyển mạch điện thoại vơ
tuyến có thể chấp nhận các hoạt động cơ bản của hệ thống như là sự truy nhập ngẫu
nhiên hoặc sự định vị các địa chỉ phân tán. Đó cũng là một hệ thống có thể giải quyết các
vấn đề liên quan đến khoảng cách. Như trên hình 1.8 ta thấy hai đầu phát và thu đã được
xác định và máy phát ở đường thơng khác hoạt động như là một nguồn giao thoa khi
đường thơng đó được thiết lập. Hơn nữa, sự khác nhau về khoảng cách giữa máy phát
bên cạnh và máy phát thực hiện thơng tin có thể gây ra nhiều vấn đề.
Hệ thống này làm giảm ảnh hưởng giao thoa chấp nhận được của hệ thống thơng tin trải
phổ xuống tới vài độ.

DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM

Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA
SVTH : Ngô Vũ Truyền Trang 15
Cũng vậy, việc tạo đầu ra và chu kỳ tạo trung bình có khoảng cách giả ngẫu nhiên có thể
được chọn nhờ mã trong chu kỳ giả ngẫu nhiên. Loại phân chia thực hiện trong q trình
chu kỳ giả ngẫu nhiên này có thể có nhiều người sử dụng kênh để có nhiều truy nhập và
có chức năng tiến bộ hơn so với giao diện ghép kênh theo mã đơn giản.

Hình 1.9 : Sơ đồ khối của hệ thống TH/DS
Nói chung hệ thống DS/SS đạt được trải phổ bằng cách nhân tín hiệu nguồn với một
tín hiệu giả ngẫu nhiên. Hệ thống FH/SS đạt được trải phổ bằng cách nhảy tần số
sóng mang trên một tập các tần số. Mẫu nhảy tần có dạng giả ngẫu nhiên. Ở hệ
thống TH/SS một khối bit số liệu được nén và được phát ngắt quãng trong một hay
nhiều khe thời gian trong một khung chứa một số lượng lớn các khe thời gian. Một
mẫu nhảy thời gian sẽ xác đònh các khe thời gian nào được sử dụng để truyền dẫn
trong mỗi khung.
Kỹ thuật SS là làm cho tín hiệu phát giống như tạp âm đối với các máy thu không
mong muốn bằng cách gây khó khăn cho các máy thu này trong việc tách và lấy ra
DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM

Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA
SVTH : Ngô Vũ Truyền Trang 16
được bản tin. Để biến đổi bản tin vào tín hiệu tựa tạp âm, ta sử dụng một mã được coi
là ngẫu nhiên để mã hoá cho bản tin. Ta muốn mã này giống ngẫu nhiên nhất. Tuy
nhiên máy thu chủ đích phải biết được mã này, vì nó cần tạo ra chính mã này một
cách chính xác và đồng bộ với mã được phát để lấy ra bản tin (giải mã). Vì thế mã
giả đònh giả ngẫu nhiên phải là xác đònh nên ta phải sử dụng mã giả ngẫu nhiên. Mã
ngẫu nhiên phải được thiết kế để có độ rộng băng tần lớn hơn nhiều so với độ rộng
băng tần của bản tin. Bản tin trên được biến đổi bởi mã sao cho tín hiệu nhận được có

dụng và khác tất cả những người sử dụng khác. Kết quả các tín hiệu của người sử
dụng khác xuất hiện như một dạng tạp âm.
Xét lượng tạp âm tại máy thu xét tại bộ tương quan là:

∑
−
=
+=
1
1
0
k
n
nt
WNSN (1.4)
Tất cả các loại nhiễu còn lại được gọi là nhiễu trắng, đặc trưng là mật độ phổ tạp
âm công suất.
DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM

Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA
SVTH : Ngô Vũ Truyền Trang 17
S
n
: công suất thu được từ N người sử dụng
Khi k ≈ k-1, WN
0
<< S
n
, S
n

S
n
: công suất tín hiệu thu được.
R: tốc độ bit.
W
kS
N
n
=
0
(1.7)
Do đó
n
nb
kS
W
R
S
N
E
=
0
(1.8)

R
W
N
E
K
b
Ta có thể biểu diễn số liệu hay bản tin nhận các giá trò ±1 như sau :

∑
∏
∞
−∞=
−=
k
T
k
kTtbtb )()( (1.9)
trong đó :
b
k
= ±1 là bit số liệu thứ k và T là độ rộng của một bit số liệu (tốc độ số liệu là
1/T bit/s). Tín hiệu b(t) được trải phổ bằng các tín hiệu PN, c(t) bằng cách nhân hai tín
hiệu này với nhau. Tín hiệu nhận được b(t)c(t) sau đó sẽ điều chế cho sóng mang sử
dụng BPSK, cho ta tín hiệu DS/SS-BPSK xác đònh theo công thức sau :
)2cos()()()( θπ += tftctAbts
c
(1.10)
trong đó:
A : biên độ
f
c
: tần số sóng mang
θ : pha của sóng mang
Trong rất nhiều ứng dụng một bản tin bằng một chu kỳ của tín hiệu PN, nghóa là T

DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM

Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA
SVTH : Ngô Vũ Truyền Trang 19
n(t) : tạp âm của kênh và đầu vào máy thu. Để giải thích quá trình khôi phục lại
bản tin ta giả thiết rằng không có tạp âm. Trước hết tín hiệu thu được 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. Để giải trải phổ tín hiệu thu được nhân với tín hiệu (đồng bộ) PN c(t-
τ) được tạo ra ở máy thu, ta được :
)2cos()()()(
'2
θπττ +−−= tftctAbtW
c

)2cos()(
'
θπτ +−= tftAb
c
(1.12)

Vì c(t) bằng ±1, trong đó θ’ = θ - 2πf

++−=
Tt
t
c
i
i
dttftb
A
)]'24cos(1)[(
2
θπτ (1.13)
trong đó :
t
i
= iT + τ là thời điểm đầu của bit thứ i. Vì b(t-τ) là +1 hoặc -1 trong thời gian một
bit. Thành phần thứ nhất của tích phân sẽ cho ta T hoặc –T. Thành phần thứ hai là
S(t)=Ab(t-τ)
c(t-τ)cos(2πf
c
t + θ
’
)
Cos(2πf
c
t + θ
’
)
∫
+Tbti
ti

, θ’ và f
c
. Thông
thường máy thu biết được tần số sóng mang f
c
, nên nó có thể được tạo ra bằng cách
sử dụng một bộ dao động nội. Nếu có một khác biệt nào đó giữa tần số của bộ dao
động nội và tần số sóng mang, thì tần số gần với f
c
có thể được tạo ra và có thể theo
dõi được tần số chính xác bằng một mạch vòng hồi tiếp, vòng khoá pha chẳng hạn.
Máy thu phải nhận được các thông số khác như τ, t
i
và θ’ từ tín hiệu thu được. Quá
trình nhận được τ được gọi là quá trình đồng bộ, thường được thực hiện ở hai bùc:
bắt và bám. Quá trình nhận được t
i
được gọi là quá trình khôi phục đồng hồ (đònh
thời) ký hiệu STR (Symbol Timing Recovery). Còn quá trình nhận được θ’ (cũng như
f
c
) được gọi là quá trình khôi phục sóng mang. Việc khôi phục sóng mang và đồng hồ
là cần thiết ở mọi máy thu thông tin số liệu đồng bộ. Khi T/T
c
= N (chu kỳ của chuỗi
PN), có thể nhận được đònh thời của ký hiệu t
i
một khi đã biết τ.
Ta hãy khảo sát một cách ngắn gọn ảnh hưởng của sai pha sóng mang và sai pha
mã ở máy thu. Giả thiết rằng máy thu sử dụng cos(2πf

γτττ

∫
+
−−±=
Tt
t
i
i
dttctc
T
AT
)'()(
1
)cos(
2
ττγ
)'()cos(
2
ττφγ −±=
c
AT
(1.14)
trong đó: dòng thứ hai được rút ra tự lập luận là tích phân của thành phần tần số
nhân đôi bằng 0. Vì thế z
i
cực đại khi γ =0 và τ-τ’=0. Nếu τ-τ’>T hay γ=π/2 thì
z
i
=0 và máy thu vô dụng. Khiτ-τ’<T và γ<π/2 thì z

)()()(
21
tststs +=
)2cos()()()2sin()()(
21
θπθπ +++−= tftctAbtftctAb
cc

))(2cos(2 ttfA
c
γθπ ++= (1.15)
trong đó:






=
−
)()(
)()(
tan)(
2
1
1
tbtc
tbtc
tγ


(t)
DH Giao Thong Van Tai CS2 - 450 Le Van Viet - Quan 9 - tp.HCM

Đề tài: Nghiên cứu phương pháp chuyển giao mềm trong hệ thống TTDĐ DS/CDMA
SVTH : Ngô Vũ Truyền Trang 22 Trong đó các thành phần đồng pha và vuông góc được giải trải phổ độc lập với
nhau bởi c
1
(t) và c
2
(t).
Giả thiết rằng trễ là τ, tín hiệu vào sẽ là(nếu bỏ qua tạp âm):
)2cos()()()2sin()()()(
'
2
'
1
θπττθπτττ +−−++−−−=− tftctAbtftctAbts
cc
(1.16)
trong đó θ’ = θ - 2πf
c

)24sin()()()(
2
)]24cos(1)[(
2
'
21
'
θπτττθπτ +−−−−++−= tftctctb
A
tftb
A
cc
(1.18)
Tổng của các tín hiệu trên được lấy tích phân ở khoảng thời gian một bit. Kết quả
cho ta: z
i
= AT nếu bit bản tin tương ứng bằng +1 hay z
i
= -AT nếu bit bản tin tương
ứng bằng –1 vì tất cả các thành phần tần số 2f
c
có giá trò trung bình bằng 0. Vì thế
đầu ra của bộ so sánh là +1 ( hay logic “1”) khi bit bản tin là +1 và –1 (hay logic “0”)
nếu bit bản tin là –1.
Hai tín hiệu PN c
1
(t) và c
2
(t) có thể là hai tín hiệu PN độc lập với nhau hay chúng
có thể lấy từ cùng một tín hiệu PN, chẳng hạn c(t). Để minh hoạ cho trøng hợp thứ

(t) của hai nhánh sẽ như nhau và bằng 2/T
c
. Lưu ý
rằng s
1
(t) và s
2
(t) là trực giao và cũng chiếm cùng độ rộng băng tần. Vì thế độ rộng
S(t-t)
∫
+Tbti
ti
dt(.)

1 hay -1
C
1
(t-τ)
Hình 1.13 Sơ đồ máy thu DS/SS - QPSK
-Sin(2πf
c
t + θ
’
)
U
1
(t)
U(t)
Bộ giải đ/c QPSK
W

Các hệ thống DS/SS có thể được sử dụng ở các cấu hình khác nhau. Các hệ thống
ở trên được sử dụng để phát một tín hiệu có tốc độ bit 1/T bit/s. PG và độ rộng băng
tần bò chiếm bởi tín hiệu DS/SS-QPSK phụ thuộc vào các tốc độ chip của c
1
(t) và
c
2
(t). Ta cũng có thể sử dụng một hệ thống DS/SS-QPSK để phát hai tín hiệu số 1/T
bit/s bằng cách để mỗi tín hiệu điều chế một nhánh. Một dạng khác ta có thể sử dụng
một hệ thống DS/SS-QPSK để phát một tín hiệu số có tốc độ bit gấp đôi: 2/T bit/s
bằng cách chia tín hiệu số thành hai tín hiệu có tốc độ bit 1/T bit/s và để chúng điều
chế một trong hai nhánh.
Tồn tại các nhân tố đặc trưng cho hiệu quả hoạt động của DS/SS-QPSK như: độ
rộng băng tần được sử dụng, PG tổng và tỷ số tín hiệu trên tạp âm SNR (Signal to
Noise Ratio) (thường được xác đònh bằng xác xuất lỗi bit). Khi so sánh DS/SS-QPSK
với DS/SS-BPSK ta cần giữ một trong các thông số trên như nhau trong cả hai hệ
thống và so sánh các thông số còn lại. Chẳng hạn một tín hiệu có thể được phát đi ở
hệ thống DS/SS-QPSK chỉ sử dụng một nữa độ rộng băng tần so với độ rộng băng tần
mà hệ thống DS/SS-BPSK đòi hỏi khi có cùng PG và SNR. Tuy nhiên nếu cùng một
số liệu được phát đi bởi hệ thống DS/SS-QPSK có cùng độ rộng băng tần và PG như
hệ thống DS/SS-QPSK, thì hệ thống DS/SS-QPSK có ưu việt về SNR dẫn đến xác
xuất lỗi thấp hơn. Mặt khác một hệ thống DS/SS-QPSK có thể phát gấp hai lần số
liệu so với hệ thống DS/SS-BPSK khi sử dụng cùng độ rộng băng tần và có cùng PG
và SNR.
Ưu điểm của các hệ thống DS/SS-QPSK so với các hệ thống DS/SS-BPSK được đề
cập ở trên đạt được là nhờ tính trực giao của các sóng mang sin(2πf
c
t+θ) và
cos(2πf
c


P(t) cos(
c
w t)
User’s
data
Baseband
dened
Máy Thu
Kênh RF
CHƯƠNG
2
HỆ THỐNG
THÔNG TIN DI ĐỘNG DS/CDMA

2.1 Giới thiệu sơ lược về hệ thống
Hệ thống trải phổ DSSS là một trong nhửng công nghệ của hệ thống trải phổ
CDMA dựa trên trải phổ trực tiếp bằng mả PN . Là hệ thống được biết nhiều nhất
trong hệ thống thông tin trải phổ . Chúng là loại tương đối đơn giản vì không yêu cầu
tính ổn đònh nhanh và tốc độ tổng hợp tần số cao . Ở hệ thống DS/SS nhiều người sử
dụng cùng dùng chung một băng tần và phát tín hiệu của họ đồng thời. Máy thu sử
dụng tín hiệu giả ngẫu nhiên chính xác để lấy ra tín hiệu mong muốn bằng cách giải
trải phổ. Các tín hiệu khác xuất hiện ở dạng các nhiễu phổ rộng công suất thấp tựa
tạp âm . Hệ thống trải phổ DS/SS được ứng dụng nhiều trong các công nghệ CDMA
IS-95 , CDMA one , W-CDMA và các loại CDMA 3G khác
2.2 Hệ thống DS-CDMA

Hình 2.1 thể hiện sơ đồ khối của một hệ thống DS-CDMA . Số liệu người sử dụng
chưa điều chế )(td
u

rf
sau đó được giải điều chế để thu được tín hiệu trải phổ băng gốc
)(tr
m
. Khâu xử lý cuối cùng là khôi phục lại tín hiệu trải phổ ban đầu )(tr
d
.
Tín hiệu băng gốc )(tr
m
thu được có thể chia làm ba loại theo các bộ giải điều
chế tín hiệu trải phổ chúng .Loại tín hiệu thứ nhất là tín hiệu của người sử dụng cần
thu . Loại thứ hai là tín hiệu của người sử dụng khác ( trong trường hợp nhiều người
sử dụng ) , nhưng tín hiệu này bò bộ giải điều chế loại bỏ ,đây là nhửng tín hiệu trực
giao với tín hiệu của người sử dụng cần thu . Loại tín hiệu cuối cùng là tất cả các tín
hiệu khác như : tạp âm , can nhiểu … Nhửng tín hiệu này làm gián đoạn tín hiệu cần
thu

2.3 Trải phổ
Trải phổ là quá trình điều chế với mục đích phân bố năng lượng tín hiệu trên
băng tần rộng ( rộng hơn nhiều so với tín hiệu chưa điều chế ) . Trong hệ thống trải
phổ trực tiếp , chuổi giả ngẩu nhiên – PN được sử dụng để điều chế trực tiếp tín hiệu
nhằm đạt được tín hiệu có băng tần rộng như trên hình 2. 2.
Đặc tính ngẩu nhiên của chuổi PN tạo cho tín hiệu trải phổ có dạng gần giống
tạp âm trắng . Với băng tần rộng ,tín hiệu trải phổ có ưu điểm như sau :
• Khả năng chống can nhiểu bên ngoài và tổn hao đa đường
• Khả năng chống nhiểu băng tần hẹp
• Khả năng tái sử dụng phổ tần

)(td
u