Tài liệu Hệ Thống Thông Tin Di Động W-CDMA

Häc viÖn c«ng nghÖ b−u chÝnh viÔn th«ng Trung t©m ®μo t¹o b−u chÝnh viÔn th«ng I HÖ thèng th«ng tin di ®éng w-CDMA (Tμi liÖu dμnh cho c¸c kho¸ båi d−ìng) Biªn so¹n: KS. NguyÔn V¨n ThuËn Hμ Néi 12/2004 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt §Ò c−¬ng bμI gi¶ng “ hÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA” 1. Môc tiªu: Theo ®Þnh h−íng ph¸t triÓn m¹ng thÕ hÖ sau (NGN) cña VNPT, hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 (3G) sÏ ®−îc triÓn khai, cô thÓ lµ sÏ ph¸t triÓn theo lé tr×nh tõ hÖ thèng GSM hiÖn t¹i lªn hÖ thèng W-CDMA nh− trong hîp chuÈn IMT-2000. XuÊt ph¸t tõ ®Þnh h−íng nµy, tµi liÖu gi¶ng d¹y vÒ “ HÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA” ®−îc biªn so¹n nh»m cung cÊp cho häc viªn nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ hîp chuÈn IMT-2000, c«ng nghÖ W-CDMA vµ hÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA. 2. §èi t−îng: Tµi liÖu kh«ng chØ ®Ó sö dông cho c¸c kho¸ båi d−ìng ng¾n h¹n mµ cßn cã thÓ sö dông cho c¸c c¸n bé kü thuËt ®ang c«ng t¸c trªn m¹ng l−íi cña VNPT vµ c¸c sinh viªn ngµnh §iÖn tö -ViÔn th«ng . 3. §é dμI cña tμI liÖu : Kho¶ng 150 trang ( dù kiÕn) 4. Néi dung: Ch−¬ng 1:Tæng quan vÒ th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 vµ hîp chuÈn IMT-2000 (10 trang) 1.1 Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn c¸c thÕ hÖ th«ng tin di ®éng 1.2 Hîp chuÈn IMT- 2000 Ch−¬ng 2: C¸c c«ng nghÖ truyÒn dÉn v« tuyÕn trong W-CDMA (40 trang) 2.1 C«ng nghÖ tr¶i phæ W-CDMA (IMT-2000 CDMA-DS) 2.2 C¸c c«ng nghÖ truyÒn dÉn c¬ b¶n trong W- CDMA 2.3 C¸c c«ng nghÖ ®Ó t¨ng dung l−îng ®−êng truyÒn Ch−¬ng 3: M¹ng truy nhËp v« tuyÕn trong hÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA (50 trang) 3.1 C¸c yªu cÇu vµ môc tiªu thiÕt kÕ ®èi víi hÖ thèng v« tuyÕn W-CDMA 3.2 CÊu tróc m¹ng truy nhËp v« tuyÕn 3.3 C¸c kªnh v« tuyÕn 3.4 C¸c thiÕt bÞ m¹ng truy nhËp v« tuyÕn 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.5 C¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi di ®éng Ch−¬ng 4: C¸c kü thuËt xö lý ®a ph−¬ng tiÖn (40 trang) 4.1 Tæng quan 4.2 C¸c kü thuËt xö lý tÝn hiÖu ®a ph−¬ng tiÖn ( h×nh ¶nh, ©m thanh vµ tho¹i) 4.3 C¸c kü thuËt xö lý ®èi víi dÞch vô internet di ®éng 4.4 Kü thuËt xö lý tin nh¾n ®a ph−¬ng tiÖn Ch−¬ng 5: ViÔn c¶nh c«ng nghÖ cña hÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA (10 trang) 5.1 ViÔn c¶nh vÒ c¸c c«ng nghÖ v« tuyÕn 5.2 ViÔn c¶nh vÒ c¸c c«ng nghÖ m¹ng 5.3 ViÔn c¶nh vÒ c¸c c«ng nghÖ xö lý tÝn hiÖu 5. Gi¸o viªn biªn so¹n vμ hiÖu chØnh - Biªn so¹n: Nhãm gi¸o viªn V« tuyÕn cña Trung t©m§µo t¹o B−u chÝnh ViÔn th«ng 1 - HiÖu chØnh: C¸c Gi¶ng viªn cña Häc viÖn BCVT vµ Chuyªn viªn cña VNPT (dù kiÕn) 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lêi nãi ®Çu Nhu cÇu trao ®æi th«ng tin lµ nhu cÇu thiÕt yÕu trong x· héi hiÖn ®¹i. C¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng víi kh¶ n¨ng gióp con ng−êi trao ®æi th«ng tin mäi lóc, mäi n¬i ®· ph¸t triÓn rÊt nhanh vµ ®ang trë thµnh kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong x· héi th«ng tin ngµy nay. B¾t ®Çu tõ c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ ®Çu tiªn ra ®êi vµo n¨m 1946, th«ng tin di ®éng ®· liªn tôc ph¸t triÓn vµ ®Õn nay c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 (3G) ®· ®−îc ®−a vµo khai th¸c th−¬ng m¹i ë nhiÒu n−íc trªn thÕ giíi. ë ViÖt Nam, c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø ba còng ®· vµ sÏ ®−îc nhanh chãng triÓn khai. §èi víi c¸c nhµ khai th¸c m¹ng di ®éng GSM th× c¸i ®Ých 3G lµ c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng CDMA b¨ng réng (W-CDMA) theo chuÈn IMT-2000. XuÊt ph¸t tõ ®Þnh h−íng nµy, tµi liÖu gi¶ng d¹y vÒ “ HÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA” ®−îc biªn so¹n nh»m cung cÊp cho häc viªn nh÷ng kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ hîp chuÈn IMT-2000, c«ng nghÖ W-CDMA vµ hÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA. Tµi liÖu kh«ng chØ ®Ó sö dông cho c¸c kho¸ båi d−ìng ng¾n h¹n mµ cßn cã thÓ sö dông lµm tµi liÖu tham kh¶o cho c¸c c¸n bé kü thuËt ®ang c«ng t¸c trªn m¹ng l−íi cña VNPT vµ c¸c sinh viªn ngµnh §iÖn tö -ViÔn th«ng . Tµi liÖu ®−îc chia lµm 5 ch−¬ng. Ch−¬ng 1 giíi thiÖu tæng quan vÒ qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng, so s¸nh lé tr×nh ph¸t triÓn lªn th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 tõ cdmaOne vµ GSM, sau cïng lµ phÇn kh¸i qu¸t vÒ hîp chuÈn IMT-2000. Ch−¬ng 2 ®Ò cËp ®Õn c¸c c«ng nghÖ truyÒn dÉn v« tuyÕn trong W-CDMA nh− c«ng nghÖ tr¶i phæ trùc tiÕp, c¸c c«ng nghÖ ®Ó t¨ng dung l−îng ®−êng truyÒn. Ch−¬ng 3 tËp trung m« t¶ m¹ng truy nhËp v« tuyÕn trong hÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA víi c¸c thiÕt bÞ m¹ng truy nhËp vµ thiÕt bÞ ®Çu cuèi di ®éng. Ch−¬ng 4 ®Ò cËp ®Õn c¸c néi dung s©u h¬n vÒ hÖ thèng W-CDMA ®ã lµ c¸c kü thuËt xö lý ®a ph−¬ng tiÖn nh− xö lý h×nh ¶nh, Internet di ®éng, tin nh¾n ®a ph−¬ng tiÖn. Cuèi cïng, ch−¬ng 5 giíi thiÖu ®Õn b¹n ®äc nh÷ng viÔn c¶nh c«ng nghÖ cña hÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA. MÆc dï ®· hÕt søc cè g¾ng vµ ®· nhËn ®−îc nhiÒu ý kiÕn ®ãng gãp quÝ b¸u tõ c¸c chuyªn gia vµ c¸c ®ång nghiÖp, nh−ng cuèn s¸ch ch¾c ch¾n vÉn kh«ng CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, chóng t«i rÊt mong nhËn ®−îc ý kiÕn ®ãng gãp cña b¹n ®äc ®Ó cuèn s¸ch ®−îc hoµn chØnh h¬n. Mäi ®ãng gãp xin göi vÒ Trung t©m §µo t¹o B−u chÝnh ViÔn th«ng 1, ThÞ x· Hµ ®«ng, TØnh Hµ t©y. §iÖn tho¹i: 048549607. Th¸ng 12 n¨m 2004 Trung t©m §μo t¹o B−u chÝnh ViÔn th«ng 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Môc lôc Ch−¬ng 1: Tæng quan vÒ th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 vµ hîp chuÈn IMT-2000...................................................................................4 1.1 Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña hÖ thèng th«ng tin di ®éng.....................................4 1. 2. Tæng quan vÒ IMT-2000 .................................................................................9 1.2.1 Môc tiªu cña IMT-2000.................................................................................9 1.2.2 ChuÈn hãa IMT-2000...................................................................................11 1.2.3 B¨ng tÇn IMT-2000......................................................................................13 ch−¬ng 2: C¸c c«ng nghÖ truyÒn dÉn v« tuyÕn W- CDMA ............15 2.1 C«ng nghÖ tr¶i phæ W- CDMA ......................................................................15 2.1.1 Nguyªn lý tr¶i phæ chuçi trùc tiÕp (DS-CDMA)..........................................15 2.1.2 M· tr¶i phæ vµ ®ång bé m· tr¶i phæ.............................................................17 2.1.3 CÊu h×nh chøc n¨ng cña m¸y ph¸t vµ m¸y thu v« tuyÕn..............................18 2.1.4 øng dông −u ®iÓm cña c«ng nghÖ W-CDMA trong th«ng tin di ®éng........19 2.2 C¸c c«ng nghÖ truyÒn dÉn c¬ b¶n trong W- CDMA...................................22 2.2.1 Ên ®Þnh m· tr¶i phæ hai líp vµ ®iÒu chÕ tr¶i phæ .........................................23 2.2.2 T×m nhËn « ...................................................................................................26 2.2.3 Truy nhËp ngÉu nhiªn ..................................................................................30 2.2.4 C¸c c«ng nghÖ ®Ó tho¶ m·n c¸c yªu cÇu vÒ chÊt l−îng kh¸c nhau trong truyÒn dÉn ®a tèc ®é.....................................................................................31 2.2.5 Ph©n tËp ®a d¹ng .........................................................................................44 2.3 C¸c c«ng nghÖ ®Ó t¨ng dung l−îng ®−êng truyÒn trong W- CDMA ..........52 2.3.1 ThiÕt bÞ triÖt nhiÔu........................................................................................53 2.3.2 Ph©n tËp dµn anten thÝch øng .......................................................................59 ch−¬ng 3: M¹ng truy nhËp v« tuyÕn ........................................................66 3.1 C¸c yªu cÇu vµ môc tiªu thiÕt kÕ ®èi víi hÖ thèng v« tuyÕn W-CDMA ....66 3.2 CÊu tróc m¹ng truy nhËp v« tuyÕn................................................................67 3.2.1 C¸c ®Æc ®iÓm cña W-CDMA .......................................................................67 3.2.2 C¸c ®Æc tÝnh kü thuËt c¬ b¶n cña W-CDMA ...............................................69 1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.2.3 CÊu tróc cña m¹ng truy nhËp v« tuyÕn ........................................................72 3.2.4 C¸c c«ng nghÖ then chèt trong W-CDMA ..................................................73 3.2.5 Kü thuËt thu ph¸t song c«ng (hai chiÒu) ph©n chia theo thêi gian (TDD) vµ Kü thuËt thu ph¸t song c«ng ph©n chia theo tÇn sè (FDD) ..........................77 3.3 C¸c kªnh v« tuyÕn ...........................................................................................77 3.3.1 C¸c kªnh l«gÝc..............................................................................................80 3.3.2 C¸c kªnh truyÒn t¶i .....................................................................................80 3.3.3 C¸c kªnh kªnh vËt lý...................................................................................82 3.4 C¸c thiÕt bÞ m¹ng truy nhËp v« tuyÕn ...........................................................85 3.4.1 Tæng quan vÒ cÊu h×nh hÖ thèng thiÕt bÞ truy nhËp v« tuyÕn.......................85 3.4.2 BTS..............................................................................................................86 3.4.3 RNC .............................................................................................................91 3.4.4 MPE .............................................................................................................92 3.4.5 Anten BS ......................................................................................................94 3.5 C¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi di ®éng........................................................................100 3.5.1 TriÓn khai c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi di ®éng ....................................................100 3.5.2 C¸c ®Æc tÝnh kü thuËt truy nhËp v« tuyÕn vµ c¸c c«ng nghÖ phÇn cøng ....103 3.5.3 UIM............................................................................................................109 3.5.4 C¸c c«ng nghÖ thiÕt bÞ hiÓn thÞ ..................................................................112 3.5.5 Giao diÖn ngoµi ..........................................................................................114 3.5.6 ViÔn c¶nh t−¬ng lai cña c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi di ®éng...............................119 Ch−¬ng 4: C¸c kü thuËt xö lý ®a ph−¬ng tiÖn ...................................121 4.1 Tæng quan ......................................................................................................121 4.2 C¸c kü thuËt xö lý tÝn hiÖu ®a ph−¬ng tiÖn .................................................121 4.2.1 Xö lý h×nh ¶nh............................................................................................121 4.2.2 Xö lý ©m thanh vµ tho¹i .............................................................................128 4.2.3 C¸c hÖ thèng xö lý tÝn hiÖu ®a ph−¬ng tiÖn ...............................................133 4.3 C¸c kü thuËt xö lý ®èi víi dÞch vô Internet di déng...................................139 4.3.1 C¸c dÞch vô ISP di ®éng .............................................................................139 4.3.2 C¸c kü thuËt ph¸t t¸n th«ng tin ®a ph−¬ng tiÖn .........................................144 4.3.3 C¸c ng«n ng÷ ®¸nh dÊu néi dung ..............................................................148 2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4.3.4 ChuÈn hãa Internet di ®éng (WAP) ...........................................................151 4.4 C¸c kü thuËt xö lý tin nh¾n ®a ph−¬ng tiÖn................................................155 4.4.1 Tæng quan ..................................................................................................155 4.4.2 C¸c xu h−íng tiªu chuÈn hãa.....................................................................156 4.4.3 M« h×nh nguyªn lý.....................................................................................156 4.4.4 M« h×nh triÓn khai .....................................................................................157 4.4.5 Kü thuËt ph¸t tin qu¶ng b¸.........................................................................158 Ch−¬ng 5: ViÔn c¶nh c«ng nghÖ cña c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng W-CDMA.....................................................159 5.1. Tæng quan .....................................................................................................159 5.2. ViÔn c¶nh vÒ c¸c c«ng nghÖ v« tuyÕn..........................................................160 5.2.1 Ph−¬ng thøc TDD ......................................................................................160 5.2.2 Truy nhËp gãi ®−êng xuèng tèc ®é cao (HSPDA) .....................................163 5.3 ViÔn c¶nh vÒ c¸c c«ng nghÖ m¹ng................................................................165 5.3.1 Th«ng tin gãi IP trong c¸c m¹ng th«ng tin di ®éng ...................................165 5.3.2 Xu h−íng c«ng nghÖ trong c¸c m¹ng IP...................................................166 5.3.3 TriÓn khai vµ cÊu h×nh m¹ng IP ho¸ hoµn toµn..........................................168 5.4 ViÔn c¶nh vÒ c¸c c«ng nghÖ xö lý tÝn hiÖu...................................................169 5.4.1 C«ng nghÖ tr¸nh kÕt nèi chuyÓn tiÕp ........................................................170 5.4.2 C«ng nghÖ m· ho¸ ®a tèc ®é thÝch øng b¨ng réng (AMR-WB) ................171 5.4.3 TruyÒn th«ng ®a ph−¬ng tiÖn theo gãi .......................................................172 C¸c tõ viÕt t¾t ...................................................................................................175 Tµi liÖu tham kh¶o ..........................................................................................178 3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ch−¬ng 1 Tæng quan vÒ th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 vμ hîp chuÈn IMT-2000 1.1 Qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña hÖ thèng th«ng tin di ®éng Th«ng tin di ®éng ®· ®−îc ®−a vµo sö dông ®Çu tiªn ë Mü n¨m 1946, khi ®ã nã chØ ®−îc sö dông ë ph¹m vi thµnh phè, hÖ thèng nµy cã 6 kªnh sö dông cÊu tróc « réng víi tÇn sè 150 MHz. MÆc dï c¸c kh¸i niÖm tÕ bµo, c¸c kh¸i niÖm tr¶i phæ, ®iÒu chÕ sè vµ c¸c c«ng nghÖ hiÖn ®¹i kh¸c ®−îc biÕt ®Õn h¬n 50 n¨m tr−íc ®©y, nh−ng cho ®Õn ®Çu nh÷ng n¨m 1960 dÞch vô ®iÖn tho¹i di ®éng tÕ bµo míi xuÊt hiÖn trong c¸c d¹ng øng dông vµ khi ®ã nã chØ lµ c¸c söa ®æi thÝch øng cña c¸c hÖ thèng ®iÒu vËn. C¸c hÖ thèng di ®éng ®Çu tiªn nµy cã Ýt tiÖn lîi vµ cã dung l−îng rÊt thÊp.Vµo nh÷ng n¨m 1980, hÖ thèng ®iÖn tho¹i di ®éng tÕ bµo ®iÒu tÇn song c«ng sö dông kü thuËt ®a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè xuÊt hiÖn, ®©y lµ hÖ thèng t−¬ng tù hay cßn gäi lµ hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø nhÊt (1G). Các hệ thống thông tin di ®éng tế bào tương tự næi tiÕng nhÊt lµ: hÖ thèng di động tiên tiến (AMPS), hÖ thèng di ®éng tiªn tiÕn b¨ng hÑp (NAMPS), hÖ thèng th«ng tin truy nhËp toµn diÖn (TACS) và Hệ thống NTT. H¹n chÕ cña c¸c hÖ thèng nµy lµ: ph©n bè tÇn sè h¹n chÕ, dung l−îng thÊp, tiÕng ån khã chÞu, kh«ng ®¸p øng ®−îc c¸c dÞch vô míi hÊp dÉn víi kh¸ch hµng v.v... Gi¶i ph¸p ®Ó lo¹i bá c¸c h¹n chÕ trªn lµ chuyÓn sang sö dông kü thuËt th«ng tin sè sö dông c¸c dÞch vô ®a truy nhËp míi. HÖ thèng ®a truy nhËp TDMA ®Çu tiªn ra ®êi trªn thÕ giíi lµ GSM. GSM ®−îc ph¸t triÓn tõ n¨m 1982, CEPT quy ®Þnh viÖc Ên ®Þnh tÇn sè dÞch vô viÔn th«ng Ch©u ©u ë b¨ng tÇn 900MHz. ë ViÖt Nam hÖ thèng th«ng tin di ®éng ®−îc ®−a vµo ho¹t ®éng vµo n¨m 1993, hiÖn ®ang ®−îc hai c«ng ty VMS vµ GPC khai th¸c rÊt hiÖu qu¶, míi ®©y Viettel lµ c«ng ty thø ba ®−a vµo khai th¸c hÖ thèng GSM trªn thÞ tr−êng th«ng tin di ®éng ViÖt nam. Song song víi sù ph¸t triÓn cña c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng tÕ bµo nãi trªn, c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng h¹n chÕ cho m¹ng néi h¹t sö dông m¸y cÇm tay kh«ng d©y sè còng ®−îc nghiªn cøu ph¸t triÓn. Hai hÖ thèng ®iÓn h×nh cho lo¹i th«ng tin nµy lµ: DECT (Digital Enhanced cordless Telecoms) cña ch©u ¢u vµ PHS cña NhËt còng ®· ®−îc ®−a vµo khai th¸c. Ngoµi kü 4 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt thuËt TDMA, ®Õn n¨m 1995, CDMA ®−îc ®−a vµo sö dông ë mét sè n−íc. C¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng kü thuËt sè nãi trªn, sö dông ph−¬ng ph¸p truy nhËp TDMA nh− GSM (Ch©u ¢u), PDC ( NhËt) hoÆc ph−¬ng ph¸p truy nhËp CDMA theo chuÈn n¨m 1995 ( CDMA-IS95) ®Òu thuéc hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 2( 2G). Các hệ thống thông tin tế bào số có nhiều điểm nổi bật như chất lượng thông tin được cải tiến nhờ các công nghệ xử lý tín hiệu số khác nhau, nhiÒu dịch vụ mới (VD: các dịch vụ phi thoại), kü thuËt mã hóa được cải tiến, tương thích tốt hơn với các mạng số và phát huy hiệu quả dải phổ vô tuyến. Bảng 1.1 mô tả các thông số cơ bản của các tiªu chuẩn cho c¸c hệ thống thông tin tế bào số của Nhật Bản, Mỹ và Châu Âu. Ngoài chuẩn IS-95 dùa trªn c«ng nghÖ CDMA, tất cả các chuẩn khác đều dựa trên công nghệ TDMA. Bảng 1.1 Các thông số cơ bản của Hệ thống thông tin tế bào số PDC (Nhật Bản) Băng tÇn Bắc Mỹ IS-54 800MHz/1,5 GHz Khoảng cách tần số 50 kHz (xen kÏ 25kHz ) Cơ chế truy nhập TDMA/FDD Cơ chế mã hóa thoại 11,2 kbit/giây VSELP 5,6 kbit/giây PSI-CELPP Ph−¬ng ph¸p điều chế QPSK IS-95 800 MHz 50 kHz (xen kÏ 25 kHz ) TDMA/FDD 1,25 MHz DSCDMA/FDD Châu Âu GSM 900 MHz 400 kHz ( xen kÏ 200 kHz ) TDMA/FDD 13 kbit/ giây VSELP 8,5 kbit/ giây QCELP tốc độ biến thiªn 4 nÊc 22,8 kbit/ giây RPE-LTP-LPC 11,4 kbit/giây EVSI QPSK Hướng xuống: GMSK QPSK Hướng lên: OQPSK * Chú thích: RPE: Mã hóa dự báo kích thích xung đều LTP: Mã hóa dự báo dài hạn LPC: Mã dự báo tuyến tÝnh; FDD: Song công chia tần số; và PSI-CELP: Dự báo tuyến tÝnh kích thích mã - Đổi đồng bộ ©m. §Ó ®¸p øng nhu cÇu ngµy cµng t¨ng cña kh¸ch hµng, hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø ba -IMT 2000 ®ang ®−îc nghiªn cøu sö dông. Kh¸c víi c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø nhÊt (t−¬ng tù) vµ thø 2 ( sè), hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ 5 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt thø 3 (3G) cã xu thÕ chuÈn ho¸ toµn cÇu vµ kh¶ n¨ng cung cÊp c¸c dÞch vô ë tèc ®é bÝt lªn tíi 2 Mb/s( cã thÓ sö dông truy cËp Internet, truyÒn h×nh vµ thªm nhiÒu dÞch vô míi kh¸c). §Ó ph©n biÖt víi hÖ thèng th«ng tin di ®éng b¨ng hÑp hiÖn nay, hÖ thèng th«ng tin di ®éng thÕ hÖ thø 3 cßn ®−îc gäi lµ hÖ thèng th«ng tin di ®éng b¨ng réng. Tõ n¨m 2001, c¸c hÖ thèng IMT-2000 sö dông c«ng nghÖ ®a truy nhËp ph©n chia theo m· b¨ng réng (W-CDMA) b¾t ®Çu ®−îc ®−a vµo khai th¸c. Lé tr×nh ph¸t triÓn cña c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng lªn 3G ®−îc minh ho¹ ë h×nh 1.1. cdmaOne IS-95B cdma One IS-95A M¹ng lâi IS -41 cdma2000 1X cdma2000 1x EV-DV TDMA EDGE GSM cdma2000 1x EV-DO W-CDMA GPRS M¹ng lâi GSM 2G 3G 2,5G * cdma2000 1xEV-DO : cdma2000 1xEV-Data Only ( cdma 2000 1X ph¸t triÓn lªn ChØ dµnh cho sè liÖu) ** cdma2000 1xEV-DV : cdma2000 1xEV-Data/Voice ( cdma 2000 1X ph¸t triÓn lªn - Dµnh cho c¶ sè liÖu vµ tho¹i) H×nh 1.1 Lé tr×nh ph¸t triÓn cña c¸c hÖ thèng th«ng tin di ®éng lªn 3G C¸c b¶ng d−íi ®©y giíi thiÖu tæng quan vÒ c¸c hÖ thèng ë thÕ hÖ 2,5G vµ 3G vµ nh÷ng ®Æc ®iÓm khi ph¸t triÓn lªn 3G theo hai h−íng chÝnh trong IMT-2000: Tõ GSM lªn 3G vµ tõ cdmaOne lªn 3G. 6 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt B¶ng 1.2 Tõ GSM lªn 3G Yªu cÇu thiÕt bÞ truyÒn sè liÖu gãi C¸c m¸y di ®éng cÇm tay C¬ së h¹ tÇng thiÕt bÞ NÒn t¶ng c«ng nghÖ EDGE (C¸c tèc ®é sè liÖu bËc cao ®Ó ph¸t triÓn GSM ) C¸c m¸y di C¸c m¸y di C¸c m¸y di ®éng ®¬n mèt ®éng cÇm tay ®éng cÇm tay míi (mét chÕ ®é míi ho¹t ®éng) kh«ng cã kh¶ n¨ng xö lý sè liÖu gãi C¸c m¸y di ®éng cÇm tay C¸c m¸y cÇm GPRS cho tay EDGE sÏ phÐp lµm viÖc lµm viÖc ë tèc trªn m¹ng ®é lªn tíi 384 GPRS* vµ Kbit/s** trªn m¹ng trªn m¹ng c¸c vµ GSM ë tèc ®é EDGE sè liÖu 9,6 GPRS vµ ë tèc Kbit/s, ®©y lµ ®é 9,6 Kbit/s m¹ng c¸c m¸y CSD trªn GSM®©y lµ hai chÕ ®é c¸c m¸y CSD ho¹t ®éng. ba chÕ ®é ho¹t ®éng. Kh«ng cã kh¶ CÇn l¾p thªm CÇn thay ®æi c¬ n¨ng xö lý sè c¸c m« ®un së h¹ tÇng liÖu gãi xö lý sè liÖu m¹ng nhiÒu gãi míi trªn h¬n nÒn m¹ng chuyÓn m¹ch kªnh C«ng nghÖ NÒn GSM CÇn söa ®æi GSM TDMA TDMA bæ nÒn t¶ng GSM hiÖn cã xung phÇn xö TDMA lý sè liÖu gãi. GSM CSD (GSM sè liÖu chuyÓn m¹ch kªnh) GPRS (DÞch vô v« tuyÕn gãi chung) IMT-2000 CDMA DS (W-CDMA) C¸c m¸y di ®éng cÇm tay míi. C¸c m¸y cÇm tay CDMA DS sÏ lµm viÖc ë tèc ®é lªn tíi 2Mbit/s*** trªn c¸c m¹ng 3G. C¸c m¸y nµy cã bèn chÕ ®é ho¹t ®éng C¬ së h¹ tÇng míi kÕt nèi víi m¹ng hiÖn cã C¬ së h¹ tÇng CDMA míi *: Tèc ®é cao nhÊt trªn lý thuyÕt ®èi víi GPRS lµ 171,2 Kbit/s, tuy nhiªn, trªn thùc tÕ hiÖn nay ch−a ®¹t ®−îc tèc ®é nµy mµ ®iÓn h×nh chØ ®¹t tèc ®é trªn d−íi 50Kbit/s . **: Tèc ®é cao nhÊt trªn lý thuyÕt ®èi víi EDGE lµ 384 Kbit/s, tuy nhiªn, trªn thùc tÕ hiÖn nay chØ ®¹t ®−îc tèc ®é tèi ®a lµ 144 Kbit/s. 7 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ***: Tèc ®é cao nhÊt trªn lý thuyÕt ®èi víi W-CDMA lµ 2Mbit/s, tuy nhiªn, trªn thùc tÕ hiÖn nay chØ ®¹t ®−îc tèc ®é tèi ®a lµ 384 Kbit/s. B¶ng 1.3 Tõ cdmaOne lªn 3G Yªu cÇu thiÕt bÞ truyÒn sè liÖu gãi cdmaOne IS-95 A C¸c m¸y Tiªu chuÈn di ®éng cÇm tay C¸c m¸y di ®éng cÇm tay theo chuÈn IS95A sÏ lµm viÖc trªn tÊt c¶ c¸c m¹ng t−¬ng lai: IS-95B, 1X vµ 3X ë tèc ®é 14,4 Kbit/s®©y lµ c¸c m¸y mét chÕ ®é ho¹t ®éng. C¬ së h¹ Tiªu chuÈn tÇng thiÕt bÞ cdmaOne IS-95 B IMT-2000 IMT-2000 CDMA ®a sãng CDMA ®a sãng mang 3X mang 1X (MC 3X) (MC 1X) C¸c m¸y di C¸c m¸y di ®éng theo ®éng theo chuÈn n¨m chuÈn 1X n¨m 2001 1999 C¸c m¸y di ®éng cÇm tay theo chuÈn IS95B sÏ lµm viÖc trªn m¹ng IS95A ë tèc ®é 14,4Kbit/s vµ trªn c¸c m¹ng IS-95B, 1X vµ 3X ë tèc ®é lªn tíi 114 kbit/s* ®©y lµ c¸c m¸y mét chÕ ®é ho¹t ®éng. §−a thªm phÇn mÒm míi vµo BSC C¸c m¸y di ®éng cÇm tay míi. C¸c m¸y di ®éng cÇm tay 3X sÏ lµm viÖc trªn m¹ng IS95A ë tèc ®é 14,4Kbit/s, trªn m¹ng IS-95B ë tèc ®é lªn tíi 114 Kbit/s, trªn m¹ng 1X ë tèc ®é lªn tíi 307 kbit/s vµ trªn m¹ng 3X ë tèc ®é lªn tíi 2 Mbit/s*** ®©y lµ c¸c m¸y mét chÕ ®é ho¹t ®éng. 1X yªu cÇu phÇn CÇn söa ®æi cÊu mÒm míi trong tróc m¹ng chÝnh vµ bæ xung c¸c m¹ng chÝnh vµ card kªnh míi c¸c card kªnh t¹i tr¹m gèc míi t¹i tr¹m gèc. C¸c m¸y di ®éng cÇm tay 1X sÏ lµm viÖc trªn m¹ng IS95A ë tèc ®é 14,4Kbit/s, trªn m¹ng IS-95B ë tèc ®é lªn tíi 114 Kbit/s, trªn m¹ng 1X vµ 3X ë tèc ®é lªn tíi 307 kbit/s**®©y lµ c¸c m¸y mét chÕ ®é ho¹t ®éng. NÒn t¶ng CDMA CDMA CDMA CDMA c«ng nghÖ *: Tèc ®é cao nhÊt trªn lý thuyÕt ®èi víi IS-95B lµ 114 Kbit/s, tuy nhiªn, trªn thùc tÕ hiÖn nay míi ®¹t tèc ®é 64 Kbit/s . 8 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt **: Tèc ®é cao nhÊt trªn lý thuyÕt ®èi víi cdma2000 1X lµ 307 Kbit/s, tuy nhiªn, trªn thùc tÕ hiÖn nay chØ ®¹t ®−îc tèc ®é tèi ®a lµ 144 Kbit/s. ***: Nh− ®· giíi thiÖu trong c¸c h×nh 8.16 vµ 8.17, cdma2000 3X bao gåm cdma2000 1xEV-DO vµ cdma2000 1xEV-DV. Trong ®ã, cdma2000 1xEV-DO cã tèc ®é cao nhÊt trªn lý thuyÕt lªn tíi 2,4 Mbit/s trªn mét sãng mang 1,25 MHz riªng biÖt vµ cdma2000 1xEV-DV tÝch hîp tho¹i vµ sè liÖu trªn cïng mét sãng mang 1,25 MHz cã tèc ®é cao nhÊt trªn lý thuyÕt lªn tíi 4,8 Mbit/s. 1. 2. Tæng quan vÒ IMT-2000 1.2.1 Môc tiªu cña IMT-2000 Những nỗ lực trong nghiên cứu và phát triển đã được thực hiện cho IMT-2000 với mục đích cung cấp các dịch vụ đa phương tiện có chất lượng cao, tốc độ cao, khai thác một dải rộng các nội dung bao gồm thoại, số liệu và video trong môi trường di động. Hệ thống IMT-2000 có các mục tiêu sau : (1) Các dịch vụ thông tin các nhân nhê nâng cao hiệu suÊt phổ (Cá nhân hóa) Sự nâng cao hơn nữa hiệu quả sử dụng tần số và tối thiểu hóa đầu cuối sẽ cho phép thực hiện thông tin giữa "người với máy" và "máy với máy ". (2) Các dịch vụ thông tin xuyên suốt toàn cầu (Toàn cầu hóa) Người sử dụng sẽ có thể thông tin và nhận các dịch vụ đồng nhất ở bất cứ đ©u trên thế giới chỉ với một đầu cuối duy nhất. (3) Các dịch vụ đa phương tiện qua hệ thống truyền dẫn có tốc độ và chất lượng cao (Đa phương tiện) Việc sử dụng băng thông rộng hơn cho phép truyền với chất lượng và tốc độ cao một dung lượng lớn số liệu, hình ảnh tĩnh và video bên cạnh các kết nối thoại. Liên minh Viễn thông Châu Âu (ITU) đã đặt ra các yêu cầu đối với hệ thống truyền dẫn vô tuyến IMT-2000 để cung cấp các dịch vụ đa phương tiện trong nhiều môi trường khác nhau như mô tả trong Bảng 1.2. Tốc độ truyền yêu cầu là 144 kbit/giây trong môi trường di chuyển tốc độ cao, 384 kbit/giây khi di chuyển ở các tốc độ thấp và 2Mbit/giây trong môi trường trong nhà. Hình 1.2 thể hiện các dịch vụ đa phương tiện trong th«ng tin di động do IMT2000 cung cấp trong các lĩnh vực kinh doanh, công cộng và cá nhân. 9 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt (1) Lĩnh vực kinh doanh Các dịch vụ thông tin di động đã được rất nhiều doanh nhân sử dụng ngay từ khi mới ra đời. Trong lĩnh vực kinh doanh, ngoài thông tin dữ liệu văn bản, IMT-2000 còn được sử dụng cho thông tin hình ảnh. Người ta rất trông đợi rằng các dịch vụ này sẽ giúp người sử dụng có thể thu nhận được một lượng lớn số liệu kinh doanh một cách kịp thời cũng như trao đổi thông tin một cách dễ dàng mọi nơi, mọi lúc. (2) Lĩnh vực công cộng Một ví dụ điển hình về các ứng dụng được sử dụng trong lĩnh vực công cộng là dịch vụ thông tin khẩn cấp đã sử dụng triệt để giá trị tiện lợi của các hệ thống di động trong việc giải quyết các trường hợp thảm họa. Các ứng dụng giám sát từ xa với vai trò hiện thực hóa việc thông tin liên lạc " từ máy đến máy " cũng được xem xét sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực công cộng. Bảng 1.4 Các yêu cầu đối với Hệ thống truyền dẫn vô tuyến IMT-2000 Trong nhà Tốc độ truyền (kbit/giây) 2048 Người di bộ Trong xe ô tô 384 144 Các dịch vụ tiềm năng khác bao gồm các dịch vụ như sử dụng hệ thống di động như một phần của hệ thống giao thông vận tải thông minh (IST), sử dụng i-mode cho lái xe an toàn, các hệ thống phương tiện đường thủy dựa trên các mạng thông tin và các hệ thống cho người đi bộ. (3) Lĩnh vực cá nhân Lĩnh vực cá nhân đã trở thành một lÜnh vùc quan trọng ®èi víi hệ thống thông tin di động trong những năm gần đây. Với sự ra đời của IMT-2000, các hình thức tiên tiến của các dịch vụ Internet di dộng như i-mode dự kiến sẽ trở thành một phần cuả các ứng dụng cá nhân. Trong thông tin hình ảnh, điện thoại video đã xuất hiện, cùng lúc trong lĩnh vực thư tín, thư đa phương tiện đang được trông đợi cho phép người sử dụng có thể gửi kèm theo thư điện tử các bản tin hình ảnh và thoại. Còn đối với dịch vụ cung cấp thông tin, người ta đang hy vọng các dịch vụ cung cấp âm nhạc và hình ảnh sẽ được chấp nhận rộng rãi trên thị trường. 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt LÜnh vùc kinh doanh LÜnh vùc c«ng céng §iÖn tho¹i video TruyÒn h×nh héi nghÞ HÖ thèng t×m th«ng tin ®Þnh vÞ Th−¬ng m¹i ®iÖn tö Trung t©m d÷ liÖu LÜnh vùc c¸ nh©n Th−¬ng m¹i ®iÖn tö C¬ së d÷ liÖu dÞch vôth«ng tin HÖ thèng cho ng−êi cao tuæi vµ y tÕ tõ xa M¹ng th«ng tin di ®éng ®a ph−¬ng tiÖn HÖ thèng th«ng tin khÈn cÊp Nh¹c theo yªu cÇu HÖ thèng y T.V vµ Video tÕ tõ xa theo yªu cÇu S¸ch, b¸o ®iÖn tö T.V t−¬ng t¸c HÖ thèng tù häc t¹i gia HÖ thèng gi¸m s¸t tõ xa Game t−¬ng t¸c H×nh 1.2 C¸c dÞch vô ®a ph−¬ng tiÖn trong th«ng tin di ®éng 1.2.2 ChuÈn hãa IMT-2000 Nghiên cứu về IMT-2000 đã được Bộ phận thông tin vô tuyến cña ITU (ITU-R) bắt đầu thực hiện từ năm 1985, ban đầu có tên là Hệ thống Viễn thông di động mặt đất công cộng tương lai (FPLMTS) nhằm đạt được những mục tiêu đã kể trên. Cùng với nghiên cứu này, Bộ phận chuẩn hóa Viễn thông cña ITU (ITU-T) đã coi việc nghiên cứu IMT-2000 là một nhiệm vụ quan trọng và đã tiến hành các nghiên cứu về các giao thức báo hiệu lớp trên, các nhận dạng, các dịch vụ, mã hóa thoại/hình ảnh, v.v…Tiếp theo các nghiên cứu này là các nghiên cứu về các thông số kỹ thuật chi tiết do Dự án đối tác thế hệ 3 (3GPP) thực hiện và những nỗ lực nhằm xây dựng sự thống nhất chung giữa các tổ chức hướng tới sự phát triển của một giao diện vô tuyến được chuẩn hóa. Các hoạt động chuẩn hóa IMT-2000 trong ITU-R ban đầu có tên là FPLMTS. ITU-R bắt đầu các nghiên cứu với việc làm rõ khái niệm hệ thống IMT-2000, bao gồm 11 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cả các hệ thống vệ tinh và mặt đất. ITU-R đã thống nhất các kiến nghị liên quan đến các nguyên tắc và khái niệm cơ bản, tiếp theo là các kiến nghị về khung chung và các yêu cầu của IMT-2000. Sau đó, ITU-R bắt đầu chuẩn bị một kiến nghị về giao diện vô tuyến nhằm đáp ứng những yêu cầu đặt ra trong các kiến nghị này. Trước hết, ITU-R làm rõ những yêu cầu tối thiểu đối với giao diện vô tuyến IMT-2000. Bảng 1.4 mô tả những yêu cầu này. Đáp lại, các quốc gia và tổ chức được yêu cầu đề xuất một giao diện vô tuyến có thể thoả mãn các yêu cầu này vào tháng 6/1998. Ngoài ITU, cßn cã các quốc gia, khu vực và các tổ chức cũng tiến hành các nghiên cứu như ARIB của Nhật và ETSI. Kết quả là 10 hệ thống thông tin mặt đất và 06 hệ thống vệ tinh đã được đề xuất lên ITU-R, tất cả các đề xuất này sau đó đã được đánh giá bởi một nhóm đánh giá gồm nhiều nước và tổ chức khác nhau. Sau khi các hệ thống này được xác nhận là thỏa mãn yêu cầu của IMT-2000, các đặc tính chủ yếu của giao diện vô tuyến được cải tiến trên cơ sở xem xét các đặc tính tần số vô tuyến (RF) và các đặc tính băng gốc quan trọng. Những nỗ lực đồng thời xảy ra nhằm tạo dựng ®−îc sự thống nhất giữa những người chủ trương xây dựng một giao diện vô tuyến chuẩn, được thể hiện trong bản kiến nghị về các thông số cơ bản tháng 3/1999. Tại cuộc họp cuối cùng tháng 11/1999, ITU TG8/1 đã đạt được một thỏa thuận về kiến nghị đối với các thông số kỹ thuật chi tiết của giao diện vô tuyến, bao gồm các thông số liên quan đến các lớp cao hơn. Bản kiến nghị dự thảo này đã được chính thức thông qua như một bản kiến nghị của ITU tại Hội nghị RA-2000 tổ chức vào tháng 5/2000. Như mô tả trong hình 1.3 và 1.4, bản kiến nghị đã đưa ra các nội dung liên quan đến giao diện vô tuyến IMT-2000 như sau: 1. Chuẩn giao diện vô tuyến bao gồm các công nghệ CDMA và TDMA 2. CDMA bao gồm phương thức tr¶i phæ trực tiếp song công phân chia theo tần số (FDD), phương thức đa sóng mang FDD và phương thức song công phân chia theo thời gian (TDD). Tốc độ chip t−¬ng øng của phương thức tr¶i phæ trực tiếp FDD và đa sóng mang FDD là 3,84 Mc/s và 3,6864 Mc/s. 3. Nhóm TDMA bao gồm phương thức sóng mang đơn FDD và phương thức đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) / TDMA. 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 4. Mỗi công nghệ vô tuyến này phải có thể hoạt động trên hai mạng lõi 3G chính [ Ví dụ : phiên bản của GSM và ANSI-41 (Viện tiêu chuẩn quốc gia Mỹ)] C¸c khuyÕn nghị nêu các thông số kỹ thuật của mỗi phương thức; trong đó phương thức tr¶i phæ trực tiếp được gọi là W-CDMA. CDMA Giao diện vô tuyến mặt đất IMT-2000 IMT-2000 CDMA Tr¶i phæ trực tiếp (3,84 Mc/s) IMT -2000 CDMA Đa sóng mang (3,6864 Mc/s) IMT-2000 CDMA TDD TDMA IMT-2000 Sóng mang đơn IMT-2000 FDMA/TDMA Hình 1.3 Cấu hình giao diện vô tuyến IMT-2000 Giao diện vô tuyến IMT-2000 CDMA trải phổ trực tiếp IMT-2000 CDMA đa sóng mang IMT-2000 CDMA TDD IMT-2000 sóng mang đơn IMT-2000 FDMA/ TDMA Kết nối linh hoạt giữa giao diện vô tuyến và mạng lõi Mạng lõi GSM MAP tăng cường ANSI-41 tăng cường Cơ sở IP H×nh 1.4 KÕt nèi gi÷a c¸c giao diÖn v« tuyÕn vµ c¸c m¹ng lâi 1.2.3 B¨ng tÇn IMT-2000 B¨ng tÇn cho IMT-2000 ®· ®−îc qui ®Þnh t¹i Héi nghÞ qu¶n lý v« tuyÕn thÕ giíi 92 (WARC-92) vµo n¨m 1992. Mét d¶i phæ 230 MHz trong b¨ng tÇn 2 GHz (18852025 MHz, 2110-2200 MHz) ®· ®−îc ph©n chia cho IMT-2000. Tuy nhiªn, sù bïng næ 13 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt nhu cÇu ®èi víi th«ng tin di ®éng vµ c¸c xu h−íng ®a ph−¬ng tiÖn trong th«ng tin di ®éng ®· khiÕn cho ITU-R dù ®o¸n vµo gi÷a n¨m 1999 vµ 2000 r»ng b¨ng tÇn IMT2000 sÏ trë nªn kh«ng ®ñ trong t−¬ng lai gÇn. §Æc biÖt, ITU-R dù b¸o sè thuª bao IMT-2000 sÏ ®¹t con sè 200 triÖu thuª bao trªn toµn thÕ giíi vµo n¨m 2010, ®ång thêi, ITU-R còng nhËn thÊy cÇn ph¶i ®¶m b¶o mét b¨ng tÇn chung toµn cÇu ®Ó ®¹t ®−îc gi¸ thµnh thÊp h¬n nhê viÖc sö dông chung c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi IMT-2000 trªn ph¹m vi toµn cÇu vµ ph¸t triÓn c¸c chØ tiªu kü thuËt chung cho c¸c thiÕt bÞ ®Çu cuèi. ITU-R −íc tÝnh r»ng vµo n¨m 2010 sÏ thiÕu b¨ng th«ng kho¶ng 160MHz cho c¸c hÖ thèng th«ng tin mÆt ®Êt vµ 2 x 67 MHz cho c¸c hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh trªn thÕ giíi. §Ó ®¸p øng dù b¸o nµy, Héi nghÞ th«ng tin v« tuyÕn thÕ giíi 2000 (WRC-2000) ®· ®Ò xuÊt dµnh c¸c b¨ng tÇn 800 MHz ( 806-960 MHz), 1,7 GHz ( 1710-1885 MHz) vµ 2,5 GHz (2500-2690 MHz) ®Ó sö dông cho IMT-2000 trªn thÕ giíi trong t−¬ng lai, cßn viÖc ph©n chia thÝch hîp c¸c tÇn sè trong c¸c b¨ng tÇn nµy bëi mçi quèc gia sÏ theo nhu cÇu trong n−íc vµ c¸c øng dông th−¬ng m¹i kh¸c. 14 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ch−¬ng 2 C¸c c«ng nghÖ truyÒn dÉn v« tuyÕn W- CDMA 2.1 C«ng nghÖ tr¶i phæ W- CDMA 2.1.1 Nguyªn lý tr¶i phæ chuçi trùc tiÕp (DS-CDMA) Tr¶i phæ chuçi trùc tiÕp (DS) ®−îc sö dông cho hÖ thèng di ®éng CDMA thÕ hÖ thø hai cña Mü, hÖ thèng CDMA-WLL cña NhËt vµ hiÖn ®ang ®−îc sö dông trong c¸c hÖ thèng di ®éng thÕ hÖ thø ba W-CDMA. Trong c¸c hÖ thèng tr¶i phæ DS, mét sè liÖu b¨ng gèc d¹ng nhÞ ph©n l−ìng cùc ®iÓn h×nh cã tèc ®é ký hiÖu (1/Ts) sÏ ®−îc nh©n víi mét chuçi nhÞ ph©n l−ìng cùc gi¶ ngÉu nhiªn cã tèc ®é "chip " (1/Tc) lín h¬n nhiÒu so víi tèc ®é ký hiÖu (TS = NTc). Nh− minh ho¹ kh¸i qu¸t trong h×nh 2.1, hiÖu qu¶ cña qu¸ tr×nh nµy lµ tr¶i réng ®é réng b¨ng tøc thêi cña d¹ng sãng theo hÖ sè N, víi cïng mét møc c«ng suÊt tÝn hiÖu lµm cho mËt ®é phæ c«ng suÊt cña tÝn hiÖu trë nªn kh¸ thÊp vµ " gièng nh− t¹p ©m ". Trong h×nh 2.3, tr×nh bµy mét phæ RF ®¬n biªn, c«ng suÊt tÝn hiÖu ®−îc biÓu thÞ lµ PS = A1W = A0B, chøng tá r»ng mËt ®é phæ c«ng suÊt cña tÝn hiÖu tr¶i phæ gi¶m ®i mét hÖ sè A1/A0 = B/W =1/ N so víi møc khi kh«ng tr¶i phæ. T¹i phÝa m¸y thu, "qu¸ tr×nh gi¶i tr¶i phæ" (nh©n víi cïng mét chuçi nhÞ ph©n ®−îc dïng ®Ó tr¶i phæ ë phÝa m¸y ph¸t) vµ gi¶i ®iÒu chÕ sÏ kh«i phôc l¹i ®−îc sè liÖu b¨ng gèc nguyªn thuû, cho phÐp m¸y thu läc bá phÇn lín nhiÔu b¨ng réng. Gi¶ sö r»ng bé läc ®Çu vµo m¸y thu nhËn tÝn hiÖu cÇn thu cã ®é réng b¨ng W Hz ( nh− h×nh 2.3), th× m¸y thu còng thu c¶ c¸c nhiÔu trong ®é réng b¨ng nµy. Trong h×nh nµy, gi¶ thiÕt r»ng møc nhiÔu lµ No cã thÓ t−¬ng ®èi lín so víi møc thu lµm cho tû sè SNR cña tÝn hiÖu RF lµ (SNR)RF = A1 /No < 1. Nh−ng sau khi tr¶i phæ, ®é réng b¨ng cña tÝn hiÖu cÇn thu gi¶m ®Õn gi¸ trÞ ban ®Çu B, trong khi ®é réng b¨ng cña nhiÔu vÉn lµ W. Nh− vËy, qu¸ tr×nh läc ®èi víi ®é réng b¨ng tÇn tÝn hiÖu cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó lo¹i bá c«ng suÊt nhiÔu trong SNR cña sè liÖu b¨ng gèc. A0 B A0 A W = = N . 1 = .( SNR) RF N0 B (SNR)B¨ng gèc = N 0 B N 0 15 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt (2.1)