Kểtừkhi được triển khai vào những năm đầu của thập niên 1980 cho đến
nay.Thông tin vô tuyên di động đã và đang phát triễn với tốc độhết sức
nhanh chóng trên phạm vi toàn cầu .Kết quảthống kê cho thấy ởmột số
quốc gia ,sốluợng thuê bao di động đã vượt hẳn sốlượng thuê bao cố
định.Trong tương lai .sốluợng thuê bao di động và cố định sẽtiếp tục tăng
lên và song song với nó là sựgia tăng vềnhu cầu của người sửdụng .Điều
này đã khiến các nhà khai thác cũng nhưcác tổchứviễn thông không ngừng
nghiên cứu ,cải tiến và đưa ra các giải pháp kỹthuật,đểcài tiến và nâng cấp
các hệthống thông tin .Cho đến nay hệthống thông ti đã trải qua 3 thếhệ
(Three Generations).
78 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2031 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Công nghệ Ofdm và ứng dụng trong truyền hình số mặt đất, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ
TP.HCM
KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI : CÔNG NGHỆ OFDM VÀ ỨNG DỤNG TRONG
TRUYỀN HÌNH SỐ MẶT ĐẤT
GVHD:Th.s Nguyễn Hùng Kim Khánh
SVTH: PHẠM QUỐC HÙNG
MSSV: 98ĐT135
487TP. HCM
8 – 2003
PHẦN 1 LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ OFDM
CHƯƠNG 1 : KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN
1.LỊCH SỬ PHÁT TRIỄN HỆ THỐNG CELLULAR
Kể từ khi được triển khai vào những năm đầu của thập niên 1980 cho đến
nay.Thông tin vô tuyên di động đã và đang phát triễn với tốc độ hết sức
nhanh chóng trên phạm vi toàn cầu .Kết quả thống kê cho thấy ở một số
quốc gia ,số luợng thuê bao di động đã vượt hẳn số lượng thuê bao cố
định.Trong tương lai .số luợng thuê bao di động và cố định sẽ tiếp tục tăng
lên và song song với nó là sự gia tăng về nhu cầu của người sử dụng .Điều
này đã khiến các nhà khai thác cũng như các tổ chứ viễn thông không ngừng
nghiên cứu ,cải tiến và đưa ra các giải pháp kỹ thuật,để cài tiến và nâng cấp
các hệ thống thông tin .Cho đến nay hệ thống thông ti đã trải qua 3 thế hệ
(Three Generations).
1.1 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ 1 (1G)
1.1.a Đặc điểm
Hệ thống mạng di động thế hệ thứ nhất (1G) được phát triễn vào những
năm cuối thập niên 70 ,hệ thống này sử dụng kỹ thuật ( analog ).Tất cả các
hệ thống 1G sử dụng phương pháp đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA
( Frequency Division Multiple Access).
Các hệ thống mạng di động 1G chỉ được dùng để sử dụng cho dịch vụ thoại
với chất lượng khá thấp nguyên do tình trạng nghẽn mạch và nhiễu xảy ra
thường xuyên .
1.1.b Các hệ thống mạng 1G
Các hệ thống mạng di động 1G bao gồm các hệ thống :
• AMPS(Advaced Mobile Phone System)
• ETACTS(Enhanced Total Access Cellular System)-Châu Âu
• NMT(Nordic Mobile Telephone System) Bắc Âu .
1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ 2 (2G)
1.2.a Đặc điểm
Hệ thống mạng 2G được triển khai vào năm 1990 và hiện nay vẫn được
sử dụng rộng rãi .Là một mạng thông tin di động số băng hẹp ,sử dụng
phương pháp chuyển mạch –mạch (circuit switching) là chủ yếu .Phương
pháp đa truy cập TDMA (Time Division Multiple Access) và CDMA (Code
Division Multiple Access) được sử dụng kết hợp FDMA.
Hệ thống mạng di động 2G sử dung cho dịch vụ thoại và truyền số liệu.
1.2.b Các hệ thống mạng di động 2G
Hệ thống mạng 2G bao gồm các hệ thống :
• PCS (Personal Communication System).
PCS là hệ thống truyền dẫn ở tần số 1900MHz.Ưu đỉểm của điện thoại
PCS là nhỏ ,trọng lượng nhẹ ,bảo mật tốt và thời gian Pin chờ lâu .
• TDMA(Time Division Multiple Access)
TDMA là mạng di động sử dụng kỹ thuật điều chế số phát triễn từ
mạng 1G AMPS ,tăng dung lượng mạng bằng cách cho phép nhiều
người dùng chung một kênh vô tuyến mà vẫn bảo đảm chất lượng
thoại .Điện thoại TDMA có thể hoạt động ở 2 chế độ : analog và digital
.Trong thông tin TDMA thỉ nhiều người sử dụng một sóng mang và trục
thời gian được chia thành nhiều khoảng thời gian nhỏ để dành cho
nhiều người sử dụng sao cho không có sự chồng chéo .
TDMA được chia thành TDMA băng rộng và TDMA băng hẹp còn Châu
âu TDMA băng rộng nhưng cả hai hệ thống đều có thể được coi như tổ
hợp FDMA và TDMA vì người sử dụng thực tế dùng các kênh được ấn
định cả về tần số và các khe thời gian trong băng tần .
Ngày nay , TDMA là chuẩn được sử dụng phổ biến ở Mỹ ,Châu Mỹ
Latin ,New Zealand và một số quốc gia thuộc khu vực Châu Á,Thái
Bình Dương.
• CDMA (Code Division Multiple Access)
Mạng CDMA đuợc triển khai năm 1995 .Tương tự như TDMA ,mạng
CDMA cũng phục vụ đồng thời ở hai chế độ :tương tự và số .
Điểm khác biệt TDMA và CDMA : Các kênh CDMA rộng hơn khoảng 6
lần và hệ thống cấp cho mỗi thuê bao một mã duy nhất.
• GSM(Global System for Mobile Communication)
Hệ thống GSM ra đời năm 1988 sử dụng kết hợp hai phương pháp đa
truy nhập theo thời gian TDMA và theo tần số FDMA ,nhờ đó tại một
thời điểm có 8 thuê bao có thể sử dụng chung một kênh .GSM sử dụng
cho dịch vụ truyền thoại và fax với tốc độ 9600 bit/s.
Điện thoại GSM sử dụng một SIM-Card (Subcriber Indentify Module )
Rời lưu trữ số điện thoại ,thông tin và tài khoản thuê bao .
GSM 900 Mhz là mạng số chủ yếu ở Châu Âu và cũng được sử dụng ở
các quốc gia Châu á Thái Bình Dương .GSM 1800 cũng được triển khai
ở Châu Âu và Châu Á nhưng không phổ biến như hệ thống GSM
900MHz ,hệ thống GSM 1800 được sử dụng phổ biến ở Châu Mỹ và
Cannada .
1.3 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ 2.5 (2.5G)
1.3.a Đặc điểm
Hệ thống mạng 2.5G là mạng chuyển tiếp giữa hệ thống mạng di động
thế hệ thứ 2 (2G) và thứ 3 (3G).Hệ thống hoàn toàn dựa trên cơ chế
chuyển mạch gói .Ưu điểm củ hệ thống di động 2.5G là tiết kiệm được
không gian và tăng tốc độ truyền dẫn .
Nâng cấp hệ thống mạng 2G lên 2.5G nhanh hơn và có chi phí thấp hơn
so với việc nâng cấp mạng từ 2G lên 3G .Hệ thống 2.5G như một bước
đệm chuyển tiếp ,không đòi hỏi môt sự thay đổi có tính chất đột biến.
1.3.b Các hệ thống mạng 2.5G
• GPRS(Generic Packet Radio Services )
GPRS là một hệ thống mới ,đuợc triển khai trên nền của hệ thống GSM
sử dụng phương thức chuyển mạch gói và nhờ đó cước phí sử dụng
được tính dựa trên từng gói nhận ,gởi đi ,khác hẳn và có lợi hơn cho
thuê bao so với cách tính cước dựa trên thời gian kết nối .GPRS có thể
được xem như là sự mở rộng của hệ thống di động thế hệ thứ 2G GSM
, có khả năng cung cấp các kết nối ảo ,các dịch vụ truyền số liệu với
tốc độ lên đến 171.2Kbps cho mỗi user nhờ vào việc sử dụng đồng
thời nhiều timeslot .Bên cạnh mục đích cung cấp những số liệu mới
cho các thuê bao di động ,GPRS còn được xem như là bước chuyển
tiếp từ thế hệ 2G lên 3G.
Với việc xây dựng hệ thống GPRS ,các nhà khai thác đã xây dựng một
cấu trúc mạng lõi dựa trên IP để hỗ trợ cho các ứng dụng về số liệu
,cũng như đã tạo ra một môi trường để thử nghiệm và khai thác các
dịch vụ tích hợp giữa thoại và số liệu của thế hệ của thế hệ 3G sau này
.
Trong hệ thống GSM tập trung hỗ trợ cho các kết nối thoại thì mục
đích chính của GPRS là cung cấp phương tiện truy cập vào các mạng
số liệu chuẩn như TCP/IP .
• EDGE (Enhanced Data Rate for Global Evolution)
Mạng EDGE được xây dựng dựa trên nền tảng của mạng GSM nhưng
lại cung cấp gần đạt đến các chuẩn dành cho 3G ,tốc độ xấp xỉ 384
Kbps.
1.4 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ THỨ 3 (3G)
1.4.a Đặc điểm
Là thế hệ thông tin di động số cho phép chuyển mạng bất kỳ ,có khả
năng truyền thông đa phương tiện chất lượng cao.
Các hệ thống 3G được xây dựng trên cơ sở CDMA hoặc CDMA kết hợp với
TDMA ,có khả năng cung cấp một băng tần rộng theo yêu cầu ,do đó có
thể hỗ trợ các dịch vụ có nhiều tốc độ khác nhau.
Ở thế hệ thứ 3 ,các hệ thống thông tin di động có xu thế hoà nhập thành
một tiêu chuẩn chung duy nhất và phục vụ lên đến 2Mbps.Mặc dù 3G
được tính toán sẽ là một chuẩn mang tính toàn cầu nhưng chi phí xây
dựng cơ sở hạ tầng cho hệ thống này rất tốn kém.
1.4.b Các hệ thống mạng 3G
• WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access)
WCDMA hay còn gọi IMT-2000 là môt chuẩn của ITU( International
Telecommunication Union) có nguồn gốc từ chuẩn CDMA.
Công nghệ WCDMA cho phép tốc độ truyền dữ liệu đến các thiết bị di
động cao hơn nhiều so với khả năng của mạng di động hiện
nay.WCDMA WCDMA có thể hỗ trợ việc truyền thoại ,hình ảnh dữ liệu
video ..có tốc độ lên đến 2Mbps.
• UMTS (Universal Mobile Telecommunication System).
UMTS là một mạng thế hệ thứ 3 được triển khai ở Châu Âu .Mạng này
cung cấp cung cấp cho người sử dụng các dịch vụ hoạt động ở tần số 2GHz
,cho phép hình ảnh âm thanh,video ,truyền hình ….hiển thị trên các máy điện
thoại di động.
UMTS được xem là một hệ thống mạng cải tiến từ mạng 2G GSM .
2.CẤU HÌNH HỆ THỐNG CELLULAR
Hệ thống thông tin di động Cellular gồm ba phần chính cơ bản : là các máy
điện thoại di động MS(Mobile Station); Trạm gốc BS(Base Station ) và trung
tâm chuyển mạch điện thoại di động MSC(Mobile Service Switching
Center).Các phần này được liên kết với nhau qua đường kết nối thoại và số
liệu .
• Máy điện thoại di động MS bao gồm : các bộ thu /phát RF ; anten
và bộ điều khiển .
• Trạm gốc BS bao gồm các bộ thu phát RF để kết nối máy di động
MS với MSC ;anten;bộ điều khiển ;đầu cuối số liệu và nguồn .
• Trung tâm chuyển mạch MSC bao gồm bộ phận điều khiển ;bộ
phận kết nối cuộc gọi ;các thiết bị ngoại vi và cung cấp các chức
năng thu nhập số liệu cước đối với các cuộc gọi đã hoàn thành .
MSC xử lý các cuộc gọi đi và đến từ mỗi BS,cung cấp các chức năng
điều khiền trung tâm cho hoạt động của các BS một cách hiệu quả và
để truy cập vào tổng đài của mạng điện thoại công cộng .
Các máy điện thoại di động MS,trạm gốc BS và tổng đài MSC được liên
kết với nhau thông qua các đường kết nối thoại và số liệu .Mỗi máy di
động sử dụng một cặp kênh thu phát RF .Vì các kênh lưu lượng không
cố định ở một kênh RF nào mà luôn thay đổi thành các tần số RF khác
nhau phụ thuộc vào sự di chuyển của máy di động trong suốt cuộc gọi
nên cuộc gọi đó có thể thiết lập qua bất cứ một kênh nào đã được xác
định trong vùng đó .Cũng từ những quan điểm về hệ thống thông tin
di động mà thấy rằng tất cả các kênh đã được xác định đều có thể bận
do đã được kết nối đồng thời với các máy di động .Bộ phận điều khiển
trung tâm chuyển mạch MSC sẽ điều khiển ,sắp đặt và quản lý toàn bộ
hệ thống thông tin Cellular.
Tổng đài Cellular kết nối các đường đàm thoại để thiết lập cuộc gọi
giữa các thuê bao di động MS với nhau hoặc giữa các thuê bao cố định
với các thuê bao di động và làm nhiệm vụ trao đổi các thông tin báo
hiệu đa dạng qua đường số liệu giữa MSC và BS .
Các thông tin thoại và báo hiệu giữa máy di động MS va trạm gốc BS
được truyền qua kênh RF.Các đường kết nối thoại và số liệu cố định
được sử dụng để truyền các thông tin thoại và báo hiệu giữa BS và
MSC.
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN SÓNG
2.1 TẦN SỐ VÀ ĐẶT TÍNH SÓNG VÔ TUYẾN
Đối với ,Đường truyền tín hiệu vô tuyến lý tưởng, thì tín hiệu nhận chỉ bao
gồm các đường truyền tính hiệu đơn trực tiếp ,tín hiệu nhận sẽ được tái tạo
hoàn chỉnh như ban đầu.Tuy nhiên trên thực tế tín hiệu sẽ bị thay đổi trong
suốt quá trình truyền .Điều này thể hiện ở chỗ,tín hiệu nhận được bao gồm
các tín hiệu suy giảm ,phản xạ và tán xạ từ các đối tượng ở gần như đồi
núi,cao ốc ,nhà cửa,xe cộ..v…v..
2.2 PHÂN LOẠI TRUYỀN SÓNG
2.2.1 KHÔNG GIAN TỰ DO
Công suất tín hiệu sẽ bị suy giảm khi truyền từ một nơi này đến một nơi
khác.Điều này là do chiều dài của đường truyền ,sự tắc nghẽn của đường
truyền và những ảnh hưởng đa đường (Multipath effects) .Bất cứ vật nào mà
nó chắn đường truyền thẳng (line of sight) từ nơi truyền đến nơi nhận thì nó
cũng bị suy giảm.
Các tín hiệu phản xạ bị trễ cho đến anten so với tính hiệu trực tiếp.Có thể
tránh một số phản xạ bằng cách dùng anten tốt nhưng không phải lúc nào
điều này cũng có thể thực hiện được do giá cả anten ,do phải điểu chỉnh
hướng anten....
Đặc trưng của fading chọn lọc tần số là cường độ tín hiệu ở một vài tần số
thì được tăng cường trong khi ở một số khác thì bị suy giảm .Ta thấy đáp
tuyến thay đổi theo cả thời gian và tần số .Suy giảm chọn lọc đuợc thể hiện
rõ ràng .Khi máy thu và tất cả các đối tựợng gây phản xạ là cố định thì đáp
tuyến tần số hiệu dụng của kênh truyền từ máy phát tới máy thu là cố định .
Nếu tín hiệu có ích có dải thông tương đối hẹp và lại rơi vào phần băng tần có
suy giản đáng kể thì ở đó sẽ có fading phẳng và việc thu sẽ bị suy giảm .Khi
xem xét tín hiệu có giải thông lớn hơn thì một phần tín hiệu sẽ chịu giao thoa
cấu trúc và bị suy giảm đôi khi tới mức không thu được .Nhìn chung nếu tín
hiệu có giải thông càng rộng ,lớn hơn dải thông tương quan thì nó chịu nhiều
sai lệch truyền ,nhưng công suất thu được toàn phần sẽ thay đổi ít hơn ,
thậm chí nếu có những suy giảm đáng kể do truyền lan nhiều đường.Ở đây
dải thông tương quan là khoảng cách tần số mà cường độ của các thành
phần tín hiệu vẫn còn tương quan bởi một hệ số nào đó.
2.2.2 VÙNG TỐI VÀ FADING CHẬM
Độ lớn vùng tối phụ thuộc vào kích thước của các đối tượng che khuất ,cấu
trúc vật liệu và tần số tín hiệu RF .Hầu hết các vật liệu là trong suốt cao ở tần
số RF so với ánh sáng nhìn thấy,làm cho sự truyền lan không tầm nhìn thẳng
NLOS(Non-line of sight) là có thể.Tuy nhiên vẫn có nhiều vật liệu có ảnh
hưởng đáng kể tới sự lan truyền sóng RF ,ví dụ các tòa nhà ,đồi cao hấp thụ
RF đi qua nó ,tạo vùng tối chiều sâu ở đằng sau chúng . Trong nhung điều
kiện như vậy hầu hết năng lượng thu được là do phản xạ hoặc nhiễu xạ
chung quanh đối tượng chứ không phải là do tia tới trực tiếp .
Nhiễu xạ xảy ra ở mép các đối tượng chướng ngại trên đường truyền .Ở
mép nhiễu xạ,tín hiệu phát xạ lại như mặt đầu sóng bắt nguồn từ mép nhiễu
xạ .Điều này làm cho nó uốn cong một phần quanh đối tượng .Nhiễu xạ
không có ảnh hưởng đáng kể đến vùng tối của ánh sáng nhìn thấy vì bước
sóng ánh sáng nhỏ (0.4µm-0.7µm) so với kích thước đối tượng (0.1-10m).
Tín hiệu thu được là tổ hợp của tín hiệu trực tiếp ,tín hiệu phản xạ và tín hiệu
nhiễu xạ .Giá trị công suất thu được là tổng hợp thành các nhánh tín hiệu này
.Sự chuyển động của máy thu ,máy phát hoặc đối tượng trong môi trường sẽ
dẫn đến sự thay đổi tổn hao truyền lan do sự thay đổi nhánh truyền .Do bản
chất thay đổi chậm ,nhìn chung chúng được coi như fadinh chậm.
2.2.3 VÙNG FADING RAYLEIGH
Trong các đường truyền vô tuyến ,tín hiệu RF từ nơi truyền sẽ bị phản xạ
bởi nhà cửa ,xe cộ…..Điều này sẽ lảm tăng bội số đường truyền tại máy
thu.Nếu giữa anten phát và anten thu không có đường truyền tầm nhìn thẳng
thì tia phát được thu bằng nhiều đường truyền sóng khác nhau do phản xạ
,nhiễu xạ ,tán xạ.Do vậy điện trường tổng hợp thu được lớn hơn nhiều so với
tia tương tự truyền trong không gian tự do .Ngoài ra ,các thăng gián tức thời
của điện trường thu được phức tạp hơn so với tương tác hai tia do nhiễu từ
nhiều đường truyền sóng.Hiện tượng này gọi là Fading Rayleigh.
Thậm chí ,điện trường thu trung bình đối với trường hợp dịch chuyển trong
khoảng ngắn (khoảng 50m) cũng thăng gián đáng kể do cấu hìng đường
truyền sóng thay đổi khi trạm di động di chuyển.
Nếu trong đường truyền sóng có nhiều phần tử thăng gián phức tạp thì hầu
như không tính được điện trường thu một cách chính xác từ cấu hình đường
truyền.Trong một đường truyền như vậy ,việc đánh giá điện trường thu
thường được thực hiện bằng phương pháp thống kê.
Trong đường truyền sóng mặt đất vd như đối với điện thoại trên ôtô –phần
lớn các đường truyền có nhiều phần tử thăng gián phức tạp ,vì vậy điện
trường thu được của trạm di động và trạm gốc được đánh giá bằng phương
pháp sử dụng nhiều kết quả đã đánh giá và sắp xếp theo thống kê.
2.3 ĐẶC ĐIỂM CỦA TRUYỀN SÓNG DI ĐỘNG MẶT ĐẤT
2.3.1 TRUYỀN SÓNG MẶT ĐẤT PHẲNG
CHƯƠNG 3 : LỊCH SỬ PHÁT TRIỄN CỦA CÔNG NGHỆ OFDM
3.1 CUỘC CÁCH MẠNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN
Hệ thống thông tin di động thương mại được đưa vào ứng dụng tại Mỹ
năm 1946 ,sử dụng băng tần 150MHz ,với khoảng cách kênh là 60KHz và số
lượng kênh bị hạn chế là 3 kênh .Đó là hệ thống bán song công (người bên
này không thể nói trong khi người kia đang nói và cuộc thoại được kết nối
bằng nhân công ).
Sau khi cải tiến ,hệ thống IMTS MJ bao gồm 11 kênh ở băng tần 150Mhz và
hệ thống ITMS MK bao gồm 12 kênh ở băng tần 459Mhz đã được sử dụng
vào năm 1969 .Đây là hệ thống song công ,trong đó một trạm gốc BS có thể
phục vụ cho vùng bán kính rộng đến 80km.
Cho đến nay ,công nghệ thông tin vô tuyến đã có những phát triễn vượt bậc
trong những năm gần đây .Hầu hết các hệ thống WLAN hiện nay dùng theo
chuẩn IEEE802.11b,cung cấp tốc độ dữ liệu cực đại 11Mbps .Các tiêu chuẩn
WLAN mới như IEEE802.11a và HyperLAN2 dựa trên công nghệ OFDM cung
cấp tốc độ dữ liệu tới 54Mbps .Tuy nhiên trong tương lai gần các hệ thống sẽ
yêu cầu các mạng WLAN có tốc độ dữ liệu lớn hơn 100Mbps .Do vậy cần phải
cải thiện hơn nữa hiệu quả phổ và dung lượng dữ liệu của các hệ thống
OFDM trong các ứng dụng WLAN .
Mạng di động thế hệ thứ ba và bốn là cung cấp cho khách hàng tốc độ dữ
liệu cao ,phạm vi dịch vụ lớn như thông tin thoại ,điện thoại truyền
hình(videophone) và truy cập internet với tốc độ cao .Tốc độ dữ liệu cao các
mạng di động tương lai có thể được thực hiện nhờ tăng giá phổ phân phối
cho các dịch vụ và bằng việc cải thiện hiệu quả phổ .OFDM là một ứng cử
viên tiềm năng của hệ thống mobile thế hệ thứ tư.
3.2 CÁC CÔNG NGHỆ ĐA TRUY CẬP
3.2.1 FDMA (Frequency Division Multiple Access)
Công nghệ FDMA được sử dụng lần đầu tiên trong các hệ thống thông
tin tương tự .Trong kỹ thuật này ,băng tần tổng được phân chia thành nhiều
băng tần nhỏ .Mỗi thuê bao MS được phép truyền liên tục theo thời gian trên
một băng tần nhỏ đã được cấp phát cho MS đó ,do đó sẽ không bị trùng .Mỗi
băng tần bao gồm băng tần tối thiểu cho việc truyền dữ liệu và hai dãi tần
phòng vệ hai bên để chống nhiễu xuyên kênh .
Đặc điểm của FDMA là thuê bao MS sẽ được cấp phát một kêng đôi
liên lạc suốt thời gian thông tuyến .Nhiễu giao thoa do tần số các kênh lân
cận nhau là đáng kế .Trạm gốc BS phải có bộ thu phát riêng làm việc với mỗi
thuê bao MS trong hệ thống di động
3.2.2 TDMA (Time Division Multiple Access)
Hệ thống thông tin di động TDMA được phát triễn trên nền FDMA
.Ứng dụng kỹ thuật nén số đối với thoại để mỗi thuê bao trong hệ thống đều
có thể truy cập toàn bộ băng tần vô tuyến của hệ thống ở các khe thời gian
khác nhau .Mỗi thuê bao được cấp một khe thời gian trong cấu trúc khung
.Khoảng thời gian không sử dụng giữa các khe lân cận là thời gian bào vệ để
giảm nhiễu.
Trong hệ thống Cellular ,phổ tần được chia thành các dải tần liên lạc
trong khe thời gian của nó để truyền thông tin dữ liệu .Nếu phổ tần có sẵn
được chia thành nhiều dải tần liên lạc cho các nhóm thuê bao riêng biệt thì
gọi là TDMA băng hẹp .Còn nếu phổ tần cho phép đều được sử dụng cho mọi
thuê bao thì gọi là phương pháp TDMA băng rộng .
Khuyết điểm của kỹ thuật TDMA là hiện tượng trễ truyền dẫn gây ra sự
trùng chập tín hiệu giữa hai khe thời gian lân cận nếu thời gian bảo vệ của
mỗi khe không đủ .Lý thuyết đã chứng minh giả sử bán kính Cell là R thì thời
gian trễ là Ttrễ =2R/C .Để tránh chồng chập tín hiệu thì khoảng thời gian bảo
vệ tối thiểu của mỗi khe thời gian phải là Gmin=2R/C ,nhưng điều này sẽ làm
giảm dung lượng kênh .Để dung lượng kênh không bị giảm thì có thể sử dụng
phương pháp thứ hai là không có thời gian bảo vệ mà thay thế bằng cách
điều chỉnh định thời phát củ thuê bao MS .Tuy nhiên khi đó cần phải xác định
khoảng cách MS –BS và điều chỉnh định thời thích ứng .Vì vậy ,cần phải tùy
theo đặc điểm từng hệ thống mà lựa chọn phương pháp thích hợp .
Hệ thống TDMA điển hình là GSM (Global System for Mobile )
3.2.3 CDMA (Code division Multiple Access)
Sự phát triễn của công nghệ CDMA bắt đầu năm 1989 ,sau khi tiêu
chuẩn NA-TDMA (IS-54) được thiết lập .
Trong hệ thống thông tin di động CDMA ,nhiều thuê bao MS sử dụng
chung cùng một băng tần Cell ,nhưng được phân biệt với nhau theo các mã
khác nhau .Các thuê bao có thể thực hiện cuộc gọi đồng thời mà không gây
nhiễu nhờ tính không tương quan giữa các mã khác nhau đó .Mỗi thuê bao di
động MS được gán một mã riêng và kỹ thuật trải phổ tín hiệu sẽ giúp cho các
MS không gây nhiễu lẫn nhau mặc dù có thể cùng một lúc dùng chung dãi
tần số .Nếu muốn thu được tín hiệu của kênh truyền thì phải biết được mã
của kênh đó.
Đặc điểm của tín hiệu CDMA là sử dụng tín hiệu cao tần ,dãi tần rộng
hảng MHz ,sử dụng kỹ thuật trải phổ phức tạp .Kỹ thuật trãi phổ cho phép tín
hiệu vô tuyến sử dụng có cường độ rất nhỏ và chống Fading hiệu quả hơn
FDMA và TDMA .Việc thuê bao các MS trong Cell dùng chung tần số khiến cho
thiết bị truyề