Tài liệu Công nghệ wcdma, các dịch vụ và quản lý chất lượng dịch vụ

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Tr­êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi ------------------------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc C«ng nghÖ wcdma, c¸c dÞch vô vµ qu¶n lý chÊt l­îng dÞch vô Nghµnh: ®iÖn tö – viÔn th«ng Hoµng b¶o nam Ng­êi h­íng dÉn khoa hoc: TS. NguyÔn ViÕt Nguyªn Hµ néi 2005 vi DANH sách các hình vẽ Hình 2.1: Sơ đồ khối máy phát DSSS BPSK với P = 7, fc = 1/Tc, θ = π/2 Hình 2.2: Sơ đồ khối máy thu DSSS - BPSK Hình 2.3: Sơ đồ khối máy phát DSSS - QPSK Hình 2.4: Sơ đồ khối máy thu DSSS – QPSK Hình 2.5: Các dạng sóng ở hệ thống DSSS - QPSK Hình 2.6: Sơ đồ khối máy phát DSSS-CDMA Hình 2.7: Sơ đồ khối máy thu DSSS-CDMA Hình 2.8: Nguyên lý bắt mã ở hệ thống DSSS – CDMA Hình 2.9: Nguyên lý bám mã sử dụng vòng khóa trễ Hình 3.1: Cấu trúc hệ thống W-CDMA Hình 3.2: Mô hình phân lớp hệ thống CDMA nói chung Hình 3.3: Sắp xếp các khe thời gian trong kênh vật lý của UTRAN Hình 3.4: Giao diện giữa các lớp cao và lớp vật lý Hình 3.5: Cấu trúc khung vô tuyến cho kênh DPDCH/DPCCH đường lên Hình 3.6: Số thứ tự các khe truy nhập RACH và khoảng cách giữa chúng Hình 3.7: Cấu trúc phát truy nhập ngẫu nhiên Hình 3.8: Cấu trúc khung vô tuyến phần bản tin của RACH Hình 3.9: Cấu trúc phát truy nhập ngẫu nhiên CPCH Hình 3.10: Cấu trúc khung vô tuyến kênh DPCH đường xuống Hình 3.11: Cấu trúc khung vô tuyến kênh CPICH Hình 3.12: Cấu trúc khung vô tuyến kênh P-CCPCH Hình 3.13: Cấu trúc khung vô tuyến kênh S-CCPCH Hình 3.14: Cấu trúc kênh đồng bộ Hình 3.15: Cấu trúc khung vô tuyến kênh PDSCH Hình 3.16 : Cấu trúc khung vô tuyến kênh AICH vii Hình 3.17: Sắp xếp giữa các kênh logic và kênh truyền tải Hình 3.18: Cấu trúc cây của mã định kênh Hình 3.19: Ghép kênh mã I-Q cùng với ngẫu nhiên hóa phức Hình 3.20: Sơ đồ tổng quát trải phổ và ghép kênh vật lý đường lên DPCCH và các kênh DPDCH Hình 3.21: Phần bản tin của PCPCH Hình 3.22: Sơ đồ phần bản tin của kênh vật lý PRACH Hình 3.23: Sơ đồ bộ tạo chuỗi giả ngẫu nhiên đường dài Hình 2.24: Sơ đồ bộ tạo chuỗi giả ngẫu nhiên ngắn đường lên cho chuỗi 255 chip Hình 3.25: Điều chế kênh vật lý đường lên Hình 3.26: Cấu trúc của bộ tạo mã ngẫu nhiên đường xuống Hình 3.26: Cấu trúc của bộ tạo mã ngẫu nhiên đường xuống Hình 3.27: Sơ đồ khối trải phổ kênh vật lý đường xuống, trừ SCH Hình 3.28: Sơ đồ khối ghép kênh vật lý đường xuống Hình 4.1: Các dịch vụ viễn thông cơ bản Hình 4.2: Vị trí điển hình của các thuật toán RRM Hình 4.3:Đường cong tải đường lên và đánh giá tăng tải người sử dụng mới Hình 4.4 Các nguyên tắc lập biểu phân chia theo thời gian và mã Hình 4.5. Nguyên lý lập biểu kênh dùng chung Hình 4.6: QoS của video thời gian thực viii Danh sách các bảng biểu Bảng 3.1: Các thông số giao diện vô tuyên của W-CDMA Bảng 4.1: Các dịch vụ bổ sung Bảng 4.2: Các loại QoS của UMTS và các ứng dụng điển hình Bảng 4.3: Các kênh trong WCDMA và thuộc tính cho số liệu gói Bảng 4.4. So sánh các chiến lược lập biểu phân chia theo thời gian và phân chia theo mã Bảng 4.5: Phân loại các trọng số lập biểu ix các thuật ngữ và từ viết tắt 1G First Generation 2G Second Generation 3G Third Generation 3GPP Third Generation Partnership Project Abis A-bis interface, an interface between BTS and BSC AICH Acquisition Indication Channel ARIB Association for Radio Industry and Business ATM Asynchronous Transfer Mode BCCH Broadcast Control Channel BCH Broadcast Channel BSC Base Station Controller BSS Base Station Subsystem BTS Base Transceiver Station CCCH Common Control Channel CCTrCH Coded Composite Transport Channel CDMA Code Division Multiple Access CTCH Common Traffic Channel DCCH Dedicated Control Channel DCH Dedicated Channel DCS 1800 Digital Cellular System, GSM based system on 1800 MHz band DPCCH Dedicated Physical Control Channel DPDCH Dedicated Physical Data Channel – DSCH Downlink Shared Channel –DSSS x DTX Discontinuous Transmission EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution EFR Enhanced Full Rate ETSI European Telecommunications Standards Institute – FACH Forward Access Channel Fairness Độ công bằng FDD Frequency Division Duplex – FHSS Frequency Hoping Spreading Spectrum GGSN Gateway GPRS Support Node – GSMK Gaussian Minimum Shift Keying GPRS General Packet Radio Service GPS Global Positioning System GSM Global System for Mobile Communications HDR High Data Rate HLR Home Location Register HSCSD High Speed Circuit Switched Data IMT-2000 International Mobile Telecommunications 2000 IP Internet Protocol ITU International Telecommunications Union IPv6 IP version 6 IWF Internetworking Functions LFSR Linear Feedback Shift Register LLC Logical Link Control MAC Medium Access Control MAP Mobile Application Protocol MBS Mobile Broadband System xi MS MSC Mobile Staion Mobile Switching Center MTF Mobile Terminal other Functionality OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor PACCH Packet Associated Control Channel PBCCH Packet Broadcast Control Channel PCCCH PCCH Packet Common Control Channel Paging Control Channel PCCPCH Primary Common Control Physical Channel PCPCH PDCH PDN Physical Common Packet Channel Packet Data Channel Packet Data Network PDP Packet Data Protocol PDTCH Packet Data Traffic Channel PG Processing Gain PLMN Public Land Mobile Network PN Pseudonoise PRACH Physical Random Access Channel PSTN Public Switched Telephone Network QPSK Quadratude Phase Shift Keying RAN Radio Access Network RLC Radio Link Control RNC Radio Network Controller – SACCH Slow Associated Control Channel SCH Synchronization Channel SGSN Serving GPRS Support Node SIR Signal-to-Interference Ratio xii SMS Short Message Service SS Spread Spectrum TCH Traffic Channel TCP Trasmission Control Protocol TDD Time Division Duplex TDMA Time Division Multiple Access TFI THSS Transport Format Identification Time Hoping Spreading Spectrum TIA Telecommunications Industry Association TTA Telecommunications Technology Association TTI Transmission Time Interval – UE User Equipment UMTS Universal Mobile Telecommunications System USIM UMTS Subcriber Identity Module UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network VLR Visitor Location Register WAP Wireless Application Protocol WARC The Administrative World Radio Congress held in 1992 WCDMA Wideband Code Division Multiple Access i Lời nói đầu Ngày nay thông tin di động đã trở thành một phương tiện liên lạc không thể thiếu được trong đời sống hàng ngày của từng cá nhân và đóng một vai trò quan trọng trọng trong quá trình phát triển của cả xã hội. Thông tin di động đã trở thành một thị trường sôi động của các nhà đầu tư cung cấp dịch vụ, và sự cạnh tranh trong đó ngày càng trở lên khốc liệt. Để trở thành người chiến thắng trong thị trường này nhà cung cấp luôn phải tính toán cân nhắc giữa việc đầu tư công nghệ và giá cả. Và thực tế, công nghệ thông tin di động không ngừng được cải tiến với chất lượng ngày càng tốt hơn và dịch vụ ngày càng phong phú hơn. Từ việc chỉ đơn thuần cung cấp dịch vụ thoại trong thế hệ 1 G đến các dịch vụ số liệu tốc độ thấp trong mạng 2 G, ngày nay các hệ thống thông tin di động 3G cũng đang được đầu tư nguyên cứu phát triển và đưa vào ứng dụng nhằm thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng. Và đi liền với công nghệ bất kỳ công nghệ di động nào cũng là việc quản lý chất lượng dịch vụ. Vì vậy “Hệ thống WCDMA và việc quản lý chất lượng dịch vụ” là một vấn đề có ý nghĩa khoa học có nhu cầu thực tiễn và cả tính cần thiết. Mục đích của luận văn là nguyên cứu một cách cẩn thận về hệ thống WCDMA cũng như các vấn đề cơ bản của quản lý chất lượng dịch vụ trong mạng 3G, đặc biệt lμ vấn đề quản lý tμi nguyên vô tuyến. Do thời gian nghiên cứu có hạn việc sai sót là không thể tránh khỏi. Kính mong bạn đọc thông cảm và góp ý cho đồ án ngày càng hoàn thiện hơn. ii Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo TS. Nguyễn Viết Nguyên đã tận tình hướng dẫn giúp tôi hoμn thμnh đồ án nμy. Bên cạnh đó cũng xin gửi lời cảm ơn chân thμnh tới các thầy cô giáo đã dạy dỗ, tới gia đình vμ bạn bè đã luôn động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nguyên cứu học tập của mình. Hμ Nội, ngμy 10 tháng 9 năm 2005 Hoàng Bảo Nam 1 chương 1: Giới thiệu chung 1.1 Lịch sử và xu thế phát triển của thông tin di động Việc sử dụng sóng vô tuyến để truyền thông tin diễn ra lần đầu tiên vào cuối thế kỷ 19. Kể từ đó nó trở thành một công nghệ được ứng dụng rộng rãi trong thông tin quân sự và sau này là thông tin vô tuyến dân sự. Sau nhiều năm phát triển, thông tin di động đã trải qua những giai đoạn phát triển quan trọng. Từ hệ thống thông tin di động tương tự thế hệ thứ nhất đến hệ thống thông tin di động số thế hệ thứ hai, hệ thống thông tin di động băng rộng thế hệ thứ ba đang được triển khai trên phạm vi toàn cầu và hệ thống thông tin di động đa phương tiện thế hệ thứ tư đang được nghiên cứu tại một số nước. Dịch vụ chủ yếu của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất và thứ hai là thoại còn dịch vụ thế hệ ba và thứ tư phát triển về dịch vụ dữ liệu và đa phương tiện. Các hệ thống thông tin di động tổ ong số hiện nay đang ở giai đoạn thế hệ 2.5. Để đáp ứng các nhu cầu ngày càng tăng của các dịch vụ thông tin di động nên ngay từ đầu những năm 90 người ta đã tiến hành nghiên cứu hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba. ITU-R (International Telecomunication Union Radio Sector- Bộ phận vô tuyến Liên minh viễn thông quốc tế) đang tiến hành công tác tiêu chuẩn hoá cho hệ thống thông tin di động toàn cầu IMT-2000 (International Mobile Telecommunications - 2000). Hệ thống mới này làm việc ở dải tần 2 GHz và cung cấp nhiều loại dịch vụ bao gồm từ các dịch vụ thoại, số liệu tốc độ thấp như hệ thống hiện có đang cung cấp cho đến các dịch vụ số liệu tốc độ cao, các dịch vụ truyền thông đa phương tiện multimedia như video theo yêu cầu, truyền thanh trực tuyến v.v... Tốc độ có thể lên tới 2Mbps đối với người sử dụng đang đứng yên, còn các dịch vụ với tốc độ 144 Kbps sẽ được đảm 2 bảo cho người sử dụng trên ô-tô. Người ta cũng đang nghiên cứu các hệ thống thông tin di động thế hệ 4G có tốc độ cho người sử dụng lớn hơn 2 Mbit/s. Hệ thống di động băng rộng MBS (Mobile Broadband System) dự kiến sẽ nâng tốc độ của người sử dụng lên đến STM-1. Hội nghị các nhà quản lý vô tuyến tổ chức năm 1992 (WARC-92) đã dành các băng tần 1885-2025 MHz và 2110-2200 MHz cho IMT-2000. Đến năm 2000, WRC-2000 tại Istanbul đã dành thêm các dải tần 806-960 MHz, 1710- 1885 MHz và 2500-2690 MHz cho IMT-2000. Hiện nay, ở châu Âu và những người sử dụng GSM đang phát triển GSM đến UMTS còn Mỹ thì tập trung vào phát triển hệ thống thông tin di động thế hệ hai (IS-95) và mở rộng tiêu chuẩn này đến IS-2000. Các tiêu chuẩn di động băng rộng mới được xây dung trên cơ sở CDMA hoặc CDMA kết hợp TDMA. 1.2 Các yêu cầu cơ bản đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3 1.2.1 Những hạn chế của thông tin di động 2G Hệ thống thông tin di động thế hệ hai vẫn còn bị hạn chế ở một số vấn đề như không thể đáp ứng được nhu cầu truyền tải tốc độ cao của một số người sử dụng, không thể thực hiện hiệu quả một số kỹ thuật mới như IP... Những hạn chế này chính là động lực để phát triển hệ thống thông tin di động tốc độ cao. Do vậy những hệ thống mới bắt đầu xuất hiện và trở thành kỹ thuật trung gian quá độ sang hệ thống thông tin di động thế hệ ba. Ta có thể tóm tắt các hạn chế của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai: - Chưa hình thành hệ thống tiêu chuẩn thống nhất toàn cầu. - Dịch vụ đơn giản: chủ yếu là dịch vụ thoại và các dịch vụ số 3 liệu đơn giản. - Không thể thực hiện chuyển vùng trên toàn cầu: do tiêu chuẩn phân tán theo từng vùng. 1.2.2 Các yêu cầu cơ bản đối với hệ thống thông tin di động thế hệ 3 Bộ phận tiêu chuẩn của ITU-R đang tiến hành công tác tiêu chuẩn hoá cho các hệ thống thông tin di động toàn cầu IMT-2000. ở châu Âu ETSI đang tiến hành tiêu chuẩn hoá phiên bản của hệ thống này với tên gọi là UMTS. Cả IMT-2000 và UMTS đều thống nhất sử dụng công nghệ W-CDMA cho truy nhập giao diện vô tuyến của mình. Nó sẽ cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ bao gồm từ các dịch vụ thoại và số liệu tốc độ thấp như hiện nay cho đến các dịch vụ số liệu tốc độ cao như video, truyền thanh. Hiện nay thế hệ di động 2.5 tồn tại rất nhiều chuẩn không thống nhất với nhau. Để đi lên 3G, không thể vứt bỏ toàn bộ nền tảng của các hệ thống di động hiện có mà phải xây dựng dựa trên đó. Có rất nhiều công nghệ đề xuất cho 3G như W-CDMA, W-TDMA, TDMA/CDMA, OFDMA, ODMA tuy nhiên có hai chuẩn 3G dành được nhiều sự quan tâm nhất trong việc thương mại hóa và đang trong giai đoạn thực hiện là W-CDMA và cdma2000. Chúng được xây dựng trên những nền tảng thế hệ thứ hai hoàn toàn khác nhau: WCDMA được phát triển từ GSM còn cdma2000 được phát triển từ IS-95 CDMA. Tuy nhiên cả hai chuẩn đó đều phải đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống 3G theo tiêu chuẩn IMT-2000 là: • Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2 GHz như sau: - Đường lên: 1885- 2025 Mhz. - Đường xuống: 2110- 2200 Mhz. • Mạng phải là băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện. Nghĩa là mạng phải đảm bảo được tốc độ bit R của người sử dụng 4 đến 2 Mbit/s. Môi trường được chia thành 4 vùng: - Vùng 1: trong nhà, ô pico có R≤ 2 Mbit/s. - Vùng 2: thành phố, ô micro có R≤ 384 Kbit/s. - Vùng 3: ngoại ô, ô macro có R ≤ 144 Kbit/s. - Vùng 4: toàn cầu có R≤ 9,6 Kbit/s. • Mạng phải có khả năng cung cấp độ rộng băng tần (dung lượng) theo yêu cầu. Điều này xuất phát từ sự thay đổi tốc độ bit của các dịch vụ khác nhau. Ngoài ra cần phải đảm bảo đường truyền vô tuyến không đối xứng, chẳng hạn với tốc độ bit cao ở đường truyền xuống và tốc độ bit thấp ở đường truyền lên hoặc ngược lại. • Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu. Nghĩa là đảm bảo các kết nối chuyển mạch cho thoại, các dịch vụ video, và các khả năng số liệu gói cho các dịch vụ số liệu. • Chất lượng dịch vụ phải không được thua kém chất lượng dịch vụ mạng cố định, nhất là đối với thoại • Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là phải bao gồm cả thông tin vệ tinh. Hiện nay, Châu Âu và các quốc gia sử dụng GSM cùng với Nhật đang phát triển W-CDMA trên cơ sở hệ thống UMTS, còn Mỹ thì tập trung phát triển thế hệ hai IS-95A và mở rộng tiêu chuẩn này đến cdma2000. Các tiêu chuẩn băng rộng mới hoàn toàn được xây dựng trên cơ sở CDMA hoặc CDMA kết hợp TDMA. 1.2.3 Ưu điểm của công nghệ W-CDMA so với GSM Lý thuyết CDMA (Code Division Mutiple Access) được xây dựng từ những năm 1950 và áp dụng trong thông tin quân sự vào thập niên 60 . CDMA là nền tảng cốt lõi để xây dựng công nghệ WCDMA dùng cho 3G. Ưu điểm của CDMA so với GSM là: 5 • CDMA dùng một mã ngẫu nhiên để phân biệt kênh thoại và dùng chung băng tần cho toàn mạng, có giải thuật mã hoá riêng cho từng cuộc gọi. Chỉ thiết bị được gọi mới biết được giá trị ngẫu nhiên và giải thuật giải mã qua các kênh báo hiệu. Chính vì thế tính bảo mật của cuộc thoại và mức độ hiệu quả khai thác băng tần cao hơn. • Hệ thống CDMA có khả năng chuyển giao mềm. Khi thiết bị di động di chuyển vào giữa hai ô, thiết bị đồng thời nhận được tín hiệu từ hai trạm phát gần nhất, tổng đài sẽ điều khiển cho hai trạm bắt tay nhau cho đến khi việc chuyển đổi trạm phát thành công. Có phần tương tự cơ chế chuyển mạch cứng trong GSM nhưng khả năng bắt tay của CDMA cao hơn. • So với hệ thống tương tự AMPS, chất lượng thoại được nâng lên và dung lượng của CDMA có thể tăng lên từ 6 đến 10 lần. • CDMA cũng có cơ chế giúp tiết kiệm năng lượng, giúp tăng thời gian thoại của pin. • Khả năng mở rộng dung lượng của CDMA dễ dàng và chi phí thấp hơn so với GSM. GSM sẽ gặp bài toán khó về phân bố lại tần số cho các ô. 6 Chương 2: Công nghệ trải phổ trong thông tin di động thế hệ 3 2.1 Nguyên lý chung và các hệ thống thông tin trải phổ 2.1.1 Nguyên lý trải phổ Thụng tin trải phổ là một hệ thống thông tin để truyền cỏc tớn hiệu nhờ trải phổ của cỏc tớn hiệu số liệu thụng tin cú sử dụng mó với độ rộng băng rộng hơn độ rộng băng của cỏc tớn hiệu số liệu thông tin. Trong trường hợp này thỡ cỏc mó sử dụng là độc lập với tớn hiệu số liệu thụng tin. Trải phổ súng mang phõn loại theo tốc độ truyền lan số liệu, bao gồm: DS (trải trực tiếp), dịch tần (FH), dịch thời gian (TH) và loại hybrid. Ở hệ thống DS, tất cả những người sử dụng cựng dựng chung một băng tần và đồng thời phát đi tín hiệu của họ. Mỏy thu sử dụng tớn hiệu giả ngẫu nhiên chính xác để lấy ra tớn hiệu mong muốn bằng cỏch giải trải phổ. Cỏc tớn hiệu cũn lại xuất hiện ở dạng cỏc nhiễu phổ rộng cụng suất thấp như tạp õm. Cũn trong hệ thống FH và TH, mỗi người dùng được ấn định một mó giả ngẫu nhiờn sao cho khụng cú cặp mỏy phỏt nào sử dụng cựng tần số hay cựng khe thời gian, như vậy cỏc mỏy phỏt sẽ tránh được xung đột. Do đó, FH và TH là kiểu hệ thống tránh xung đột cũn DS là kiểu hệ thống lấy trung bỡnh. Hệ thống CDMA chỉ sử dụng DS nên sau đây ta chủ yếu xét đến kỹ thuật DS. 2.1.2 Các hệ thống thông tin trải phổ DSSS DSSS là kỹ thuật phức tạp hơn cả trong các kỹ thuật trải phổ cơ bản. Thay vì phát đi một bit số liệu bên phát sẽ phải phát đi một chuỗi bit hay là một từ mã (codeword). Mỗi bit của một từ mã được gọi là một chip (do vậy tốc độ thường nói đến là chip/s). Chẳng hạn thông thường nếu trạm phát muốn gửi đi bit “1” nó gửi đi một tín hiệu tương ứng với “1” trong khoảng 7 một giây chẳng hạn. Như vậy đòi hỏi băng thông cỡ 1 Hz. Song kỹ thuật trải phổ bên phát có thể gửi một từ mã gồm 8 chip “10110010” trong một giây làm cho băng thông đòi hỏi ít nhất phải là 8 Hz. Trạm thu nhận tín hiệu với tần số cao hơn (8 Hz) sẽ phục hồi lại thông tin gốc bằng việc tương quan với từ mã đã cho sử dụng kỹ thuật giải điều chế nhất quán (cohenrent demolution). Từ đó cho thấy nếu có nhiễu băng hẹp làm tổn hại đến tín hiệu thì có thể vẫn còn đủ thông tin để khôi phục lại dữ liệu gốc. Các trạm khác cũng có thể sử dụng cùng một băng tần (8 Hz) này nếu chúng sử dụng một từ mã khác để trải phổ các bit thông tin của mình. Kỹ thuật trải phổ dãy trực tiếp DSSS phức tạp song cũng sử dụng nguyên lý chung nhằm trải rộng phổ của tín hiệu ra. ở đây sử dụng cách nhân nguồn tín hiệu vào với tín hiệu giả ngẫu nhiên một cách trực tiếp. Tín hiệu giả ngẫu nhiên thường có tốc độ chip cao trực tiếp can thiệp vào cơ chế mở rộng phổ tần. Tín hiệu đã trải phổ sẽ có bề rộng phổ xấp xỉ bằng độ rộng phổ của tín hiệu giả ngẫu nhiên. Phương pháp này có nhiều ưu điểm và ứng dụng. Chính nhờ sự ngẫu nhiên của mã trải phổ mà hệ thống DSSS có được khả năng bảo mật, chống nhiễu cao, chất lượng tốt, tỷ lệ BER thấp trong khi chỉ cần S/N nhỏ. Song đây là một hệ thống phức tạp đòi hỏi đồng bộ chính xác dãy mã trải phổ thu được với dãy mã ở phía phát, dẫn đến đòi hỏi một máy thu phức tạp. Chính vì vậy tốc độ mã không nâng cao được (khoảng 100Mchip/s) và băng tần trải phổ đạt được không lớn (vài trăm MHz). Các hệ thống DSSS thường sử dụng điều chế BPSK và QPSK. 2.1.2.1 Hệ thống DSSS-BPSK Trong hệ thống này dữ liệu b(t) được trải phổ bằng tín hiệu PN c(t) nhờ việc nhân hai tín hiệu này với nhau. Tín hiệu nhận được b(t)c(t) là tín 8 hiệu nhị phân lưỡng cực biên độ ±1 sau đó sẽ dùng để điều chế cho sóng mang sử dụng BPSK, cho ta tín hiệu DSSS-BPSK s(t). Ta có thể thấy một bit bản tin bằng một chu kỳ của tín hiệu PN. Hình 2.1 và hình 2.2 lần lượt thể hiện sơ đồ khối của máy phát và máy thu DSSS-BPSK. Hình 2.1: Sơ đồ khối máy phát DSSS BPSK với P = 7, fc = 1/Tc, θ = π/2 Trong đó: 9 Tín hiệu PN đóng vai trò như một “mã” được biết trước ở cả máy phát lẫn máy thu chủ định. Vì máy thu chủ định biết trước mã nên nó có thể nén phổ tín hiệu SS để nhận được bản tin. Mặt khác một máy thu không chủ định không biết được mã, vì thế ở điều kiện bình thường không thể “giải mã” được. Máy thu phải biết trước được một số thông số sau: τ, ti , è, fc. Thường máy thu biết trước được fc nên nó tạo ra được dao động có tần số fc bằng bộ dao động nội. Nếu có sai khác giữa sóng mang và dao động nội sẽ được điều chỉnh bằng vòng đồng bộ khoá pha. Máy thu phải nhận được các thông số khác như τ, ti ,è từ tín hiệu thu được. Quá trình nhận được τ gọi là quá trình đồng bộ thường được thực hiện ở hai bước: bắt đồng bộ và bám đồng bộ. Quá trình nhận được ti gọi là quá trình khôi phục đồng hồ (định thời). Còn quá trình nhận được è' (cũng như fc) được gọi là quá trình khôi phục sóng mang. 10 Hình 2.2: Sơ đồ khối máy thu DSSS - BPSK 2.1.2.2 Hệ thống DSSS-QPSK Sơ đồ khối của máy phát và máy thu DSSS-QPSK được thể hiện trên hình 2.3 và hình 2.4