MỤC LỤC
2.1. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN MẠNG VÔ TUYẾN....................................15
2.1.6. Phân tán thời gian.................................................................................................27

1


LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, khoa học công nghệ phát triển mạnh mẽ và vượt bậc với hàng loạt
các phát minh, nghiên cứu ra đời đã mang lại cho con người những tiện ích làm thay
đổi cuộc sống của chính họ. Một trong những phát minh đó phải nói đến thông tin di
động và các dịch vụ có liên quan.
Ra đời từ những năm 40 của thế kỷ trước với hệ thống thông tin di động tế bào
tương tự và công nghệ sử dụng là analog song do nhu cầu phát triển của thuê bao cũng
như hạn chế về mặt công nghệ và hạn hep về mặt tài nguyên khiến cho các tổ chức
nghiên cứu phải tiến hành phát triển hệ thống để khắc phục những nhược điểm đó.
Cùng với sự phát triển của thời gian là sự phát triển của công nghệ và 4G, 5G ra đời
sau thành công của hệ thống 2G trên toàn thế giới. Tuy nhiên trong đồ án này, ta chỉ
xét đến mạng 2G GSM và sự phát triển của nó lên 3G UMTS.
Nếu so sánh về công nghệ ta nhận thấy sự nổi trội hoàn toàn về tốc độ của
chuẩn 4G (1Gbps ) so với 3G (384kbps) và 2G (270.833kbps). Ta nhận thấy nó đã dần
đáp ứng được không chỉ nhu cầu về số lượng thuê bao gia tăng nhanh chóng mà còn
các nhu cầu phi thoại tốc độ cao như truyền dữ liệu…nhưng cái giá phải trả là sự phức
tạp về công nghệ và thiết bị đầu cuối cũng như sự đồng bộ hóa giữa các hệ thống.
Hiện tại ở Việt Nam, mạng 3G đã được triển khai dựa trên cơ sở hạ tầng sẵn có
của GSM và việc quan trọng nhất để triển khai mạng 3G chính là phần mạng truy nhập
vô tuyến RAN mà trọng tâm là quy hoạch cho mạng vô tuyến. Trên cơ sở đó, em tiến
hành lựa chọn đề tài “ Phương pháp tính toán vùng phủ sóng của hệ thống thông
tin di động WCDMA. Đi sâu phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến vùng phủ sóng
của hệ thống đó”.
Nội dung đồ án gồm 3 chương:

System for Mobile Communication - Châu Âu), hệ thống D-AMPS (Mỹ) sử dụng công
nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA, và IS-95 ở Mỹ và Hàn Quốc sử
dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã CDMA băng hẹp. Mặc dù hệ thống
thông tin di động 2G được coi là những tiến bộ đáng kể nhưng vẫn gặp phải các hạn
chế sau: Tốc độ thấp và tài nguyên hạn hẹp. Vì thế cần thiết phải chuyển đổi lên mạng
thông tin di động thế hệ tiếp theo để cải thiện dịch vụ truyền số liệu, nâng cao tốc độ
bit và tài nguyên được chia sẻ
Mặt khác, khi các hệ thống thông tin di động ngày càng phát triển, không chỉ số
lượng người sử dụng điện thoại di động tăng lên, mở rộng thị trường, mà người sử
dụng còn đòi hỏi các dịch vụ tiên tiến hơn không chỉ là các dịch vụ cuộc gọi thoại và
dịch vụ số liệu tốc độ thấp hiện có trong mạng 2G. Nhu cầu của thị trường có thể phân
loại thành các lĩnh vực sau:
Dịch vụ dữ liệu máy tính(Computer Data):
Số liệu máy tính (Computer Data
E-mail
Truyền hình ảnh thời gian thực (Real time image transfer)
Đa phương tiện (Multimedia)
Tính toán di động (Computing)
Dịch vụ viễn thông (Telecommunication)
Di động (Mobility)
Hội nghị truyền hình (Video conferencing)
Điện thoại hình (Video Telephony)
Các dịch vụ số liệu băng rộng (Wide band data services)
3


Dich vụ nội dung âm thanh hình ảnh (Audio - video content)
Hình ảnh theo yêu cầu (Video on demand)
Các dịch vụ tương tác hình ảnh (Interactive video services)
Báo điện tử (Electronic newspaper)

AMPS
ISS-95
CDMA
SMR

CDMA2000
1X

CDMA2000
MC

IDEN(800
)

Hình 1.1. Xu thế phát triển của các hệ thống thông tin di động
4


Trên thực tế có 2 nhánh công nghệ tiến lên 3G là WCDMA và cdma2000.
Trong khuôn khổ đồ án này ta chỉ xét nhánh công nghệ tiến lên 3G theo hướng
WCDMA.
WCDMA là một tiêu chuẩn thông tin di động 3G của IMT-2000 được phát triển
chủ yếu ở Châu Âu với mục đích cho phép các mạng cung cấp khả năng chuyển vùng
toàn cầu và để hỗ trợ nhiều dịch vụ thoại, dịch vụ đa phương tiện. Các mạng WCDMA
được xây dựng dựa trên cơ sở mạng GSM, tận dụng cơ sở hạ tầng sẵn có của các nhà
khai thác mạng GSM. Quá trình phát triển từ GSM lên WCDMA qua các giai đoạn
trung gian, có thể được tóm tắt trong sơ đồ sau đây:

GSM


b. EDGE
EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution) là một kỹ thuật truyền dẫn
3G đã được chấp nhận và có thể triển khai trong phổ tần hiện có của các nhà khai thác
5


TDMA và GSM. EDGE tái sử dụng băng tần sóng mang và cấu trúc khe thời gian của
GSM, và được thiết kế nhằm tăng tốc độ số liệu của người sử dụng trong mạng GPRS
hoặc HSCSD bằng cách sử dụng các hệ thống cao cấp và công nghệ tiên tiến khác. Vì
vậy, cơ sở hạ tầng và thiết bị đầu cuối hoàn toàn phù hợp với EDGE hoàn toàn tương
thích với GSM và GRPS.
c. WCDMA hay UMTS/FDD
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là một công nghệ truy
nhập vô tuyến được phát triển mạnh ở Châu Âu. Hệ thống này hoạt động ở chế độ
FDD và dựa trên kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS- Direct Sequence Spectrum)
sử dụng tốc độ chip 3,84Mcps bên trong băng tần 5MHz. Băng tần rộng hơn và tốc độ
trải phổ cao làm tăng độ lợi xử lý và một giải pháp thu đa đường tốt hơn, đó là đặc
điểm quyết định để chuẩn bị cho IMT-2000.
WCDMA hỗ trợ trọn vẹn cả dịch vụ chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói
tốc độ cao và đảm bảo sự hoạt động đồng thời các dịch vụ hỗn hợp với chế độ gói hoạt
động ở mức hiệu quả cao nhất. Hơn nữa WCDMA có thể hỗ trợ các tốc độ số liệu
khác nhau, dựa trên thủ tục điều chỉnh tốc độ.
Chuẩn WCDMA hiện thời sử dụng phương pháp điều chế QPSK, một phương
pháp điều chế tốt hơn 8-PSK, cung cấp tốc độ số liệu đỉnh là 2Mbps với chất lượng
truyền tốt trong vùng phủ rộng.
WCDMA là công nghệ truyền dẫn vô tuyến mới với mạng truy nhập vô tuyến
mới, được gọi là UTRAN, bao gồm các phần tử mạng mới như RNC (Radio Network
Controller) và NodeB (tên gọi trạm gốc mới trong UMTS)
Tuy nhiên mạng lõi GPRS/EDGE có thể được sử dụng lại và các thiết bị đầu cuối
hoạt động ở nhiều chế độ có khả năng hỗ trợ GSM/GPRS/EDGE và cả WCDMA.

như các giải pháp để đáp ứng được yêu cầu của IMT-2000. Cả hai giải pháp này đều sử
dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã trải phổ trực tiếp băng rộng DS-WCDMA. Hai giải pháp này tương ứng với hai chế độ là: Chế độ song công phân chia
theo thời gian TDD (Time Division Duplex) và chế độ song công phân chia theo tần số
FDD (Frequency Divisition Duplex). Chế độ FDD được triển khai rất rộng rãi ở Châu
Âu và Châu Mỹ, còn chế độ TDD được triển khai trong giai đoạn đầu ở Châu Á.
Trong chế độ FDD, đường lên sử dụng một tần số và đường xuống sử dụng một
tần số, đường lên sử dụng dải tần 1920 MHz đến 1980 MHz; Đường xuống sử dụng
giải tần từ 2110 MHz đến 2170 MHz; Khoảng phân cách giữa đường lên và đường
xuống là 190 MHz. Độ rộng băng tần có thể là 5/10/15/20 MHz.
Trong chế độ TDD, một sóng mang cho trước được sử dụng cho cả đường lên
và đường xuống 1900 MHz đến 1920 MHz và 2010 MHz đến 2025 MHz. Do vậy
không tồn tại khoảng phân cách về tần số giữa đường lên và đường xuống. Độ rộng
băng tần có thể là: 1,25/5/10/15/20 MHz.
Để thiết lập được hệ thống UMTS chúng ta sẽ tìm hiểu về các đặc điểm của
UMTS, các công nghệ mà UMTS sử dụng, cấu trúc của UMTS…

1.2.2. Những yêu cầu đối với hệ thống UMTS
Cấu trúc hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS khác với cấu trúc của các
hệ thống thông tin di động thế hệ hai và thế hệ hai cộng chủ yếu ở UTRAN (UMTS
Terrtrial Radio Access Network: Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS). Tuy nhiên
khi thiết kế hệ thống UMTS thì cấu trúc của hệ thống UMTS cũng chịu ảnh hưởng bởi
các dịch vụ được UMTS cung cấp, giao diện vô tuyến của UMTS…
a. Các dịch vụ cung cấp bởi UMTS
+ Cung cấp nhiều loại hình dịch vụ thoại và phi thoại, cho phép người sử dụng có khả
năng truy nhập các dịch vụ một cách dễ dàng mà không cần thay đổi đường truyền ở
tất cả các môi trường.

7



Từ bảng trên ta thấy các hướng phát triển tốc độ cao được ứng dụng chủ yếu ở
thời điểm ban đầu ở tốc độ trong nhà. Trong điều kiện UTRA không ngăn cản việc
chuyển giao giữa các nhà khai thác khác nhau hoặc giữa các mạng truy nhập khác
nhau, nhưng cũng cung cấp chuyển giao giữa các hệ thống 2G và 3G: GSM và UMTS

8


Bảng 1.1. Các yêu cầu đối với UTRA
Các yêu cầu

Những tốc độ
bit lớn nhất
của người sử
dụng

Miêu tả
Những dung lượng mang
+ Khu vực nông thôn: Tối thiểu là 144 Kbps (mục tiêu đạt được là
384 Kbps), tốc độ di chuyển lớn nhất là 500 km/h.
+ Khu vực ngoại ô: Tối thiểu là 384 Kbps (mục tiêu đạt tới là 512
Kbps), tốc độ di chuyển cực đại là 120 Km/h.
+ Khu vực trong nhà: Tối thiểu là 2 Mbps, tốc độ cực đại là 10
Km/h.
+ Sự định nghĩa UTRA sẽ đưa tới những tốc độ bit cao hơn.

+ Sắp đặt các thuộc tính dịch vụ mang (loại vật mang, tốc độ bit,
độ trễ, BER,...)
+ Các dịch vụ mang song song, các chế độ thông tin ở thời gian thực
và không thực.

quan với nhau
môi trường.
+ Kế hoạch tần số là không cần thiết.
+ Sử dụng phổ tần một cách hiệu quả.
Hiệu suất phổ tần + Hiệu suất sử dụng phổ tần cao cho phép phối hợp các dịch vụ
9


mang khác nhau.
+ Hiệu suất phổ tần không cao ở GSM cho tốc độ bit thấp.
Thay đổi tính
đối xứng
bằng việc sử
dụng toàn
bộ băng tần
Sử dụng phổ tần

Các loại trạm
di động.
Giới hạn băng
tần cung cấp
Độ an toàn

+ Thay đổi việc phân chia tài nguyên vô tuyến giữa đường lên và
đường xuống bằng việc sử dụng chung tài nguyên vô tuyến thông
thường.

+ Cho phép nhiều nhà khai thác cùng sử dụng băng tần cấp cho
UMTS mặc dù có sự xắp xếp lại.
+ Có thể sử dụng lại các băng tần đã được ấn định cho các hệ thống

+ RNC (Radio Network Controler): Bộ điều khiển mạng vô tuyến- đóng vai trò
như BSC ở mạng GSM.
10


+ NB (Base Node): Nút B- Đóng vai trò như BTS ở mạng GSM.
+ MS (Mobile Station): Trạm di động, không được thể hiện trên sơ đồ.
+ TE (Terminal): Thiết bị đầu cuối.
+ Giao diện giữa MSC và RNC là Iµcs, giao diện giữa SGSN và RNC là Iµps, giao diện
giữa các RNC với nhau là Iur, giao diện giữa RNC và Nút B là Ibu

Hình 1.3. Cấu trúc hệ thống UMTS

1.3.2. Chức năng của các phần tử trong hệ thống UMTS
Hệ thống UMTS bao gồm các phần tử mạng logic và các giao diện. Mỗi phần tử
mạng thực hiện một số chức năng nhất định.
+ Về mặt chức năng, các phần tử mạng được nhóm thành mạng thâm nhập vô tuyến
(RAN) và mạng lõi (CN). Trong đó, mạng thâm nhập vô tuyến thực hiện các chức
năng liên quan đến vô tuyến và mạng lõi thực hiện các chức năng chuyển mạch, định
tuyến cuộc gọi và kết nối số liệu. Ngoài hai mạng này thì để hoàn thiện hệ thống cần
phải có thiết bị người sử dụng (UE). UE thực hiện giao tiếp giữa người sử dụng với hệ
thống.
+ Ngoài ra, mạng UMTS còn có thể được chia thành các mạng con. Ở khía cạnh này,
hệ thống UMTS được thiết kế theo Modul nên có thể có nhiều phần tử mạng cho cùng
một kiểu. Về nguyên tắc, yêu cầu tối thiểu cho một mạng hoạt động và có đầy đủ các
tính năng là phải có ít nhất một phần tử logic cho một kiểu. Khả năng có nhiều phần tử
của cùng một kiểu cho phép chia hệ thống thành các mạng con hoạt động hoặc độc lập
hoặc cùng với các mạng con khác và các mạng con này được phân biệt bởi các nhận
dạng duy nhất.


+ RNC trôi (DRNC): Là một RNC bất kỳ khác với SRNC để điều khiển các ô được
UE sử dụng. Khi cần DRNC có thể thực hiện kết hợp và phân chia ở phân tập vĩ mô.
DRNC không thực hiện xử lý số liệu lớp đoạn nối số liệu tới/từ giao diện vô tuyến mà
chỉ định tuyến số liệu trong suốt giữa các giao diện Iub và Iur. Một UE có thể không
có hoặc có một hay nhiều DRNC.
Lưu ý: Một RNC vật lý có chứa tất cả các chức năng của CRNC, SRNS, DRNC.
b. Mạng lõi (CN)
* Thanh gi định vị thường chú (HLR): Là một cơ sở dữ liệu được đặt tại hệ thống
chủ của người sử dụng để lưu bản sao chính về lý lịch dịch vụ của người sử dụng. Lý
lịch dịch vụ này bao gồm: Thông tin về các dịch vụ được phép, các vùng không được
phép chuyển mạng và thông tin về các dịch vụ bổ xung như: Trạng thái chuyển hướng
12


cuộc gọi, số lần chuyển hướng cuộc gọi...Các thông tin liên quan đến việc cung cấp
các dịch vụ viễn thông được lưu trong HLR không phụ thuộc vào vị trí hiện thời của
thuê bao. HLR thường là một máy tính đứng riêng không có khả năng chuyển mạng
nhưng có khả năng quản lý hàng trăm ngàn thuê bao.
* Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động/bộ ghi định vị tạm chú
(MSC/VLR): Để cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh cho UE tại vị trí hiện thời
của nó. Chức năng của MSC là sử dụng các dao dịch chuyển mạch kênh (CS) và chức
năng của VLR là lưu giữ bản sao về lý lịch của người sử dụng cũng như vị trí của UE
trong hệ thống đang phục vụ ở mức độ chính xác hơn HLR. Phần mạng được thâm
nhập qua MSC/VLR thường được gọi là vùng chuyển mạch kênh CS.
* Trung tâm chuyển mạch các dịch vụ di động cổng (GMSC): Làm nhiệm vụ giao
tiếp với mạng ngoài. Do vậy GMSC được đặt tại điểm kết nối UMTS với mạng
chuyển mạch kênh bên ngoài.
* IWF (chức năng tương tác): Bao gồm một thiết bị để thích ứng giao thức và
truyền dẫn. IWF cho phép mạng UMTS kết nối với các mạng khác như: Mạng số liệu
công cộng chuyển mạch kênh (CSPND), mạng PSTN, mạng ISDN và các mạng

dụng. Việc lựa chọn thiết bị đầu cuối hiện đang để mở cho các nhà sản xuất. Thiết bị
người sử dụng gồm hai phần:
* Thiết bị di động (ME): Là đầu cuối vô tuyến được sử dụng cho thông tin vô tuyến
trên giao diện Uµ*
* Modul nhận dạng thiết bị UMTS (USIM): Là một loại thẻ thông minh chứa nhận dạng
thuê bao để thực hiện các thuật toán nhận thực, lưu giữ các khoá nhận thực và một số
thông tin thuê bao cần thiết cho đầu cuối.
1.3.3. Giao diện giữa các phần tử trong hệ thống W-CDMA/UMTS
• Giao diện Cu: Đây là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao diện
này tuân theo tiêu chuẩn cho các thẻ thông minh.
• Giao diện Uu: Đây là giao diện vô tuyến WCDMA. Uu là giao diện nhờ đó
UE truy cập được với phần cố định của hệ thống, và vì thế có thể là phần giao
diện mở quan trọng nhất trong UMTS.
• Giao diện Iu: Giao diện này kết nối UTRAN tới mạng lõi. Tương tự như các
giao diện tương thích trong GSM, là giao diện A (đối với chuyển mạch kênh), và
Gb (đối với chuyển mạch gói), giao diện Iu đem lại cho các bộ điều khiển UMTS
khả năng xây dựng được UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau.
• Giao diện Iur: Giao diện mở Iur hỗ trợ chuyển giao mềm giữa các RNC từ các
nhà sản xuất khác nhau, và vì thế bổ sung cho giao diện mở Iu.
• Giao diện Iub: Iub kết nối một Nút B và một RNC. UMTS là một hệ thống
điện thoại di động mang tính thương mại đầu tiên mà giao diện giữa bộ điều
khiển và trạm gốc được chuẩn hoá như là một giao diện mở hoàn thiện.

14


CHƯƠNG II
PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VÙNG PHỦ
SÓNG CỦA HỆ THỐNG WCDMA.
Chương này sẽ trình bày các yếu tố ảnh hưởng tới vùng phủ của hệ thống thông

Công thức này có thể được viết lại như sau:
Lf = 32,5 + 20logd + 20logf [dB]
(2.2)
Trong đó:
d = khoảng cách từ anten phát đến anten thu [km].
f = tần số làm việc [MHz].
Những công thức lý thuyết đơn giản và trọn vẹn trên không còn phù hợp trong
môi trường di động nữa, nơi mà truyền sóng do nhiều đường là chủ yếu. Những sóng
này cũng bị tán xạ, nhiễu xạ, suy giảm do nhiều trạng thái khác nhau của cả vật thể cố
định và vật thể chuyển động. Hơn nữa, sự khúc xạ tầng đối lưu làm đường truyền sóng
bị uốn cong.

15


2.1.2. Fading
a.Fading chuẩn Loga: Trạm di động thường hoạt động ở các môi trường có
nhiều chướng ngại vật (các quả đồi, toà nhà...). Điều này dẫn đến hiệu ứng che khuất
(Shaddowing) làm giảm cường độ tín hiệu thu, khi thuê bao di chuyển cường độ thu
sẽ thay đổi.
b.Rayleigh: Khi môi trường có nhiều chướng ngại vật, tín hiệu thu được từ nhiều
phương khác nhau. Điều này nghĩa là tín hiệu thu là tổng của nhiều tín hiệu giống
nhau nhưng khác pha và biên độ .
Để giảm phần nào tác hại do Fading gây ra, người ta thường tăng công suất phát
đủ lớn để tạo ra một lượng dự trữ Fading, sử dụng một số biện pháp như: phân tập
anten, nhảy tần
c. Pha đing đa đường

Tán xạ


v
f D,max = f 0 (2.4)
c
Trạm phát

τ 2 (t )

Tuyến 1
Vật
phản
xạ

Tuyến 2 τ 1 (t )
α1

v

Hình 2.2. Hàm truyền đạt của kênh
Giả thiết tín hiệu đến máy thu bằng nhiều luồng khác nhau với cường độ ngang
hàng nhau ở khắp mọi hướng, khi đó phổ của tín hiệu tương ứng với tần số Doppler
được biểu diễn như sau[5]:
A

=

 f − f0
1 −
 f
 max


Do ảnh hưởng của các vật cản trở trên đường truyền, ví dụ như các toà nhà cao
tầng, các ngọn núi, đồi,… làm cho biên độ tín hiệu bị suy giảm. Tuy nhiên, hiện tượng
này chỉ xảy ra trên một khoảng cách lớn, nên tốc độ biến đổi chậm. Vì vậy, hiệu ứng
này được gọi là fading chậm.

2.1.4. Ảnh hưởng của nhiễu C/I và C/A
Một đặc điểm của cell là các kênh đang sử dụng đã có thể được sử dụng ở các
cell khác. Nhưng giữa các cell này phải có một khoảng cách nhất định. Điều này có
nghĩa là cell sẽ bị nhiễu đồng kênh do việc các cell khác sử dụng cùng tần số. Cuối
cùng vùng phủ sóng của trạm gốc sẽ bị giới hạn bởi lý do này hơn là do tạp âm thông
thường. Vì vậy, ta có thể nói rằng một hệ thống tổ ong hoàn thiện là giới hạn được
nhiễu mà đã được qui chuẩn, loại trừ được nhiễu hệ thống. Một vấn đề trong thiết kế
hệ tổ ong là điều khiển các loại nhiễu này ở mức chấp nhận được. Điều này được thực
hiện một phần bởi việc việc điều khiển khoảng cách sử dụng lại tần số. Khoảng cách
này càng lớn thì nhiễu càng bé.
Để chất lượng thoại luôn được đảm bảo thì mức thu của sóng mang mong muốn
C (Carrier) phải lớn hơn tổng mức nhiễu đồng kênh I (Interference) và mức nhiễu
kênh lân cận A (Adjacent).
a. Nhiễu đồng kênh C/I
Nhiễu đồng kênh xảy ra khi cả hai máy phát phát trên cùng một tần số hoặc trên
cùng một kênh. Máy thu điều chỉnh ở kênh này sẽ thu được cả hai tín hiệu với cường
độ phụ thuộc vào vị trí của máy thu so với hai máy phát.
Tỉ số sóng mang trên nhiễu được định nghĩa là cường độ tín hiệu mong muốn
trên cường độ tín hiệu nhiễu.
C/I = 10log(Pc/Pi)
(2.6)
Trong đó:
Pc = công suất tín hiệu thu mong muốn
Pi = công suất


Trong đó :
Pc = công suất thu tín hiệu mong muốn
Pa = công suất thu tín hiệu của kênh lân cận
Giá trị C/A thấp làm cho mức BER cao. Mặc dù mã hoá kênh GSM bao gồm việc
phát hiện lỗi và sửa lỗi, nhưng để việc đó thành công thì cũng có giới hạn đối với
nhiễu. Theo khuyến nghị của GSM, để cho việc quy hoạch tần số được tốt thì giá trị
C/A nhỏ nhất nên lớn hơn - 9 dB.
Khoảng cách giữa nguồn tạo ra tín hiệu mong muốn với nguồn của kênh lân cận
lớn sẽ tốt hơn cho C/A. Điều này có nghĩa là các cell lân cận không nên được ấn định
các sóng mang của các kênh cạnh nhau nếu C/A được đã được đề nghị trong một giới
hạn nhất định.
Cả hai tỉ số C/I và C/A đều có thể được tăng lên bằng việc sử dụng quy hoạch cấu
trúc tần số.
19


 Một số biện pháp khắc phục
Vấn đề can nhiễu kênh chung là một thách thức lớn với hệ thống thông tin di
động tế bào. Có các phương pháp để giảm can nhiễu kênh chung như:
1. Tăng cự ly sử dụng lại tần số (D)
2. Hạ thấp độ cao anten trạm gốc
3. Sử dụng Anten định hướng ở BTS (Sector hóa)
Với phương pháp thứ nhất: việc tăng cự ly sử dụng lại tần số D sẽ làm giảm can
nhiễu kênh chung, tuy nhiên khi đó số cell trong mỗi mảng mẫu sẽ tăng, tương ứng với
số kênh tần số dành cho mỗi cell sẽ giảm và như vậy thì dung lượng phục vụ sẽ giảm
xuống.
Phương pháp thứ hai việc hạ thấp anten trạm gốc làm cho ảnh hưởng giữa các
cell dùng chung tần số sẽ được giảm bớt và như vậy can nhiễu kênh chung cũng được
giảm bớt. Tuy nhiên, việc hạ thấp anten sẽ làm ảnh hưởng của các vật cản (nhà cao
tầng…) tới chất lượng của hệ thống trở nên nghiêm trọng hơn.

Ở đây, nhiễu được sinh ra như là một kết quả của hiệu ứng xa gần. Ví dụ về một
trường hợp tạo ra nhiễu trong băng (như trong hình 3.5) là khi trạm gốc của một hệ
thống A lại phục vụ cho một khối thuê bao của hệ thống B khi thuê bao B đang đứng ở
vị trí xa trạm gốc của hệ thống B và gần trạm gốc của hệ thống A. Và thuê bao hệ
thống B càng gần với trạm gốc của hệ thống A thì trạm phát gốc gây nhiễu A càng có
khả năng “bắt giữ” máy thu khối thuê bao bị gây nhiễu B. Bởi khi đó thì sự suy hao
đường truyền giữa chúng là rất nhỏ. Hiện tượng nhiễu này có thể được thể hiện rất rõ
khi triển khai một hệ thống mới với số tế bào nhỏ hoặc lớn hơn so với các hệ thống đã
và đang tồn tại sử dụng chung băng tần. Bởi vì hệ thống mới với số tế bào nhiều hay ít
hơn sẽ tạo nên sự khác biệt lớn hơn trong các mức tín hiệu ở đường lên hoặc đường
xuống của kênh vô tuyến RF. Thực tế thì tình huống này có thể tránh được nếu người
thiết kế hệ thống cố gắng giữ cho tỉ lệ cell-site (B:A) gần bằng (1:1), trong đó “B” là
số tế bào mới của hệ thống B, tương ứng với “A” là số tế bào đã và đang tồn tại của hệ
thống A. Một phương diện của quan trọng khác yêu cầu đối với mối quan hệ giữa hệ
thống A và hệ thống B là các trạm gốc của các tế bào của các hệ thống A và B nên
được đặt thật gần nhau hoặc được đặt chung, nói chung là gần nhất có thể.
Một ví dụ cho trường hợp mất cân bằng, hai hệ thống cùng tồn tại với tỉ lệ cell
(B:A) là (1:3) được mô tả trong Hình 2.6

Hình 2.6. Ví dụ về sự chồng phủ của hai hệ thống theo tỉ lệ (1:3)
Một thuê bao của hệ thống B sẽ có khả năng bị gây nhiễu máy thu của nó từ các
máy phát trong một tế bào của hệ thống A. Nhất là các thuê bao của hệ thống B nằm ở
dìa cell của nó nhưng lại gần với tâm cell (tức là gần với trạm gốc) của hệ thống A có
thể bị gây nhiễu làm hoạt động của nó bị rối loạn.

21


Tương tự, nếu các thuê bao của hệ thống A nằm ở vị trí đủ gần với một trạm
gốc của hệ thống B không lắp đặt chung thì máy phát của thuê bao đó cũng có thể có

mức tương đối cao. Một dấu hiệu chung có thể nhận thấy là khi một khối Rogue đang
phát thì các cell CDMA bị ảnh hưởng sẽ có hiện tượng giảm diện tích phủ sóng do tác
động của nhiễu mạnh gây ra bởi khối Rogue đó.
Các tế bào của hệ thống AMPS gây nhiễu cho các thuê bao IS-95 CDMA
Có một số khả năng gây xuyên nhiễu giữa các hệ thống thiết bị, nhưng vấn đề nổi
trội hơn cả là nhiễu sinh ra do các tín hiệu trạm gốc của hệ thống AMPS mạnh trộn với
nhau ở đầu vào của một máy thu thuê bao từ đó tạo ra tín hiệu không mong muốn chen

22


vào dải tần thu của máy thu thuê bao CDMA. Hiện tượng này chỉ xảy ra khi có đồng
thời ba yếu tố sau:
1. Khối thuê bao của hệ thống CDMA phải có cấu trúc vật lý gần giống với máy
phát trạm gốc của hệ thống AMPS.
2. Các tần số phát của AMPS phải tạo ra một sản phẩm trộn bậc 3.
3. Tín hiệu thu CDMA mong muốn phải tương đối yếu.
Như vậy, khi hạn chế được sự kết hợp các hệ thống thiết bị nêu trên (AMPS và
CDMA) thì sẽ ngăn chặn được nhiễu. Một trong những cách đơn giản nhất để ngăn
chặn loại nhiễu này là đảm bảo chắc chắn rằng có một trạm gốc CDMA được đặt ở
mỗi vị trí đặt máy phát của hệ thống AMPS tức là được phủ chồng theo tỷ lệ (1:1)
giống như một cấu hình đã được đưa ra ở phần trước. Với sự bố trí như vậy thì các sản
phẩm không mong muốn của quá trình trộn vẫn sẽ xảy ra nhưng vì tín hiệu CDMA
mong muốn từ các máy phát nội hạt luôn luôn mạnh hơn các sản phẩm trộn nên vấn đề
nhiễu được loại bỏ.
Thông thường, hiện tượng nhiễu này xảy ra khi một nhà khai thác cố gắng triển
khai hệ thống IS-95 CDMA với số cell nhỏ hơn số cell của hệ thống AMPS. Nhà khai
thác có thể lắp đặt số trạm gốc của hệ thống IS-95 CDMA ít hơn số site của hệ thống
AMPS để tiết kiệm chi phí triển khai ban đầu. Nếu tỷ số này vào khoảng 1-3 thì có thể
gọi đó là một mức phủ chồng (1:3) tương ứng với tỷ số (B:A), (Hình 3.6).

thêm một hay nhiều vị trí đặt máy phát IS-95 CDMA ngay vùng lân cận của bất kì một
máy phát AMPS nào có khả năng gây nhiễu.
Gần đây, một sự thay đổi đặc biệt đối với chuẩn IS-98A đã được đề nghị đó là
cần địa chỉ hoá cho việc xuyên điều chế được cải thiện trong máy thu thuê bao. Sự
thay đổi này cho phép mở rộng dải tần hoạt động của máy thu thuê bao, hoặc bằng
cách sử dụng bộ suy giảm điều chỉnh được, hoặc một bộ suy giảm có chuyển mạch ở
đầu vào máy thu. Khi sử dụng một trong những bộ suy giảm này sẽ dẫn đến một sự
suy hao xấp xỉ 20dB để thuê bao có thể hoạt động trong một môi trường có tín hiệu
khoẻ. Nhà khai thác vẫn phải quản lý độ mạnh của tín hiệu CDMA ở một mức tối
thiểu phù hợp với các mức nhiễu đã được dự đoán rằng có thể gặp phải.
Đối với dải 1.9GHz thì khả năng sinh ra nhiễu ISI là loại bức xạ cần phải được
chú ý. Bởi vì, nhìn chung mức công suất mà càng thấp thì các suy hao đường truyền
càng cao và trong môi trường đó thì không thể có được độ chồng phủ cân bằng. Vẫn
phải có một vài giải pháp trong quá trình thiết kế để đưa ra các phương pháp giám sát
nhiễu ở dìa băng 1.9GHz, nơi mà hai nhà khai thác gặp nhau với các lưới định vị (site)
khác nhau.
Tóm lại, cách tốt nhất để thiết kế một vùng phủ sóng cho hệ thống IS-95
CDMA là triển khai theo tỉ lệ (1:1). Dù vậy, vẫn phải phải xem lại sự bố trí site của hệ
thống AMPS trong các khu vực phủ sóng CDMA yếu hơn. Nếu nhà khai thác lựa chọn
việc triển khai ban đầu với mật độ thấp hơn bằng cách giảm bớt một vài thứ so với hệ
thống được triển khai theo tỉ lệ (1:1) thì các biên của hai hệ thống A và B sẽ phải được
thiết kế cẩn thận cho việc điều khiển nhiễu. Nếu mong muốn có một chi phí đầu vào

24


thấp hơn thì việc triển khai một hệ thống với tỉ lệ (1:1) với các cell vô hướng sẽ tốt
hơn việc triển khai một hệ thống với tỉ lệ (1:3) hay cao hơn nữa.
Nhiễu giữa các thuê bao
Tính nguy hại của xuyên nhiễu giữa các thuê bao phụ thuộc vào mật độ thuê

1 trên một thuê bao

≥ 1 trên một trạm gốc

Thay đổi

Cố định

Bảng 2.1 cho thấy, nhiễu giữa các trạm thuê bao nhìn chung là ít hơn so với giữa các
trạm gốc khi xét về cùng một khía cạnh nào đó.
Do xuyên điều chế đòi hỏi phải có hai hay nhiều tín hiệu gây nhiễu ở một đoạn
tần số xác định nên khả năng sinh ra nhiễu vì thế mà rất thấp. Do vậy, rất hợp lý khi
kết luận rằng, hầu hết các xuyên nhiễu giữa thuê bao với thuê bao đều gây ra bởi các
phát xạ đơn biên từ máy phát. Ở các khu vực có mật độ thuê bao trên tuyến giao thông
cao như trung tâm thương mại, chợ búa, ga tàu…thì có thể đủ để gây ra ảnh hưởng xấu
đến chất lượng của cuộc gọi hoặc gây ra một cuộc gọi rớt.
Có rất ít phương pháp để thực hiện việc ngăn chặn xuyên nhiễu giữa các thuê bao
ngoài cách xác định trước khả năng sinh ra nhiễu trong cơ cấu vật lý của khối thuê bao
gây nhiễu và thuê bao bị gây nhiễu để đưa ra sự cách ly phù hợp. Tuy nhiên, cách này
dường như không thể thực hiện được do các yêu cầu về tính năng của thuê bao. Các
quy hoạch về tần số cũng có thể thay đổi để giúp ngăn chặn sự xuyên nhiễu trong một
vùng nào đó. Và phương pháp này phụ thuộc vào độ phức tạp của công nghệ. Tuy
25