Đồ án Nghiên cứu và thi công hệ thống trải phổ trong cdma

CHƯƠNG 6 TỔNG QUAN VỀ CDMA CDMA sử dụng kỹ thuật trải phổ nên nhiều người sử dụng có thể chiếm cùng kênh vô tuyến đồng thời tiến hành các cuộc gọi. Những người sử dụng nói trên được phân biệt lẫn nhau nhờ dùng một loại mã đặc trưng không trùng với bất kỳ ai. Kênh vô tuyến được dùng lại ở mỗi cell trong toàn mạng, và những kênh này cũng được phân biệt nhau nhờ trải phổ ngẫu nhiên. Một kênh CDMA rộng 1,23 Mhz với hai dải biên phòng vệ 0.27 Mhz, tổng cộng 1,77 Mhz. CDMA dùng mã trải phổ có tốc độ chip 1,2288 Mhz. Dòng dữ liệu gốc được mã hóa và điều chế ở tốc độ chip. Tất cả các thuê bao trong CDMA sử dụng một kênh chung ( về tần số ) ở cùng một thời điểm và phân biệt với nhau bằng mã. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mạng di động tế bào Mạng di động ban đầu dựa trên trạm thu phát đặt cao, với công suất lớn phủ một vùng diện tích rộng (bán kính phủ sóng 60 – 80 km). Không sử dụng lại tần số. Dung lượng bị hạn chế (1970 ở NewYork chỉ có 12/10 triệu dân có thể thực hiện cuộc gọi đồng thời). Từ những năm 1970 trở đi, các trạm thu phát công suất lớn bị thay thế và thay vào đó là các trạm thu phát công suất bé phủ một vùng diện tích vừa đủ có thể sử dụng lại phổ tần→ gọi là cell. Cell là vùng phủ sóng của một trạm thu phát (BTS) thể hiện hình học là hình lục giác. Hình 6.1 Mạng tế bào Các loại kích thước cell Megacell : phủ hàng trăm km (satellite BS) Macrocell : phủ hàng chục km (phủ thành phố, > 1km) Microcell : phủ hàn trăm m (tòa nhà, khu thương mại, hội nghị, hội chợ, …, <1km) Picocell : W-LAN (trong tòa nhà, <0,1km) Femtocell : mạng truy nhập cá nhân, đồ dùng, vật dụng trong nhà. Các thành phần trong hệ thống CDMA Hình 6.2 Các thành phần hệ thống CDMA MS (Mobile Station): thiết bị cầm tay. BTS (Base Transceiver Station): trạm thu phát, giao diện vô tuyến với MS. BSC (Base Station Controller): cung cấp chức năng và giao diện vật lý giữa MSC và BTS. Nó cung cấp các chức năng như : chuyển giao, cấu hình cell và điều khiển công suất vô tuyến. MSC (Mobile Switching Center): cung cấp chức năng chuyển mạch. Nó cũng cung cấp các chức năng như: báo hiệu kênh chung, giao diện mạng,… HLR (Home Location Register): cơ sở dữ liệu HLR dùng để lưu trữ và quản lý các thông tin đăng ký. HLR chứa dữ liệu về thuê bao, bao gồm : cấu hình dịch vụ, thông tin vị trí, trạng thái hoạt động. VLR(Visistor Location Register): cơ sở dữ liệu của VLR chứa các thông tin tạm thời về thuê bao. Khi một MS chuyển sang một vùng thuộc quản lý MSC mới, VLR sẽ kết nối đến MSC này. MSC sẽ hỏi thông tin về thuê bao thông qua VLR, giảm đi nhu cầu hỏi đến HLR. AC (Authentication Center): cung cấp chức năng nhận thực và mã hóa, kiểm tra thông tin thuê bao và đảm bảo cuộc gọi. Bảo vệ hệ thống khỏi gian lận. OAM (Operation And Administration): quản lý và điều khiển hệ thống, duy trì các hoạt động cần thiết cho mạng CDMA hoạt động. CẤU TRÚC HỆ THỐNG CDMA Sơ đồ khối hệ thống CDMA Hình 6.3 Sơ đồ khối hệ thống CDMA Từ sơ đồ khối trên, các bước để tạo một tín hiệu CDMA là : Số hóa tiếng nói – digitize (PSTN). Dữ liệu số được nén lại – vocoded (BSC). Dữ liệu số được mã hóa và xen – encode and interleaver (BTS). Trải phổ (BTS) Tín hiệu số được chuyển đổi và phát đi thành tín hiệu vô tuyến (BTS). Chuyển đổi tương tự sang số Tiếng nói được chuyển đổi sang tín hiệu số dùng PCM. Mã hóa tiếng nói ( Vocoder : voice coder ) Vocoder dùng để nén tín hiệu số. Trong CDMA, bộ vocoder nén tiếng nói thành các dữ liệu có tốc độ khác nhau. Tốc độ dữ liệu được quyết định linh động bởi giọng nói của thuê bao. Bộ vocoder đặt ở cả BSC và điện thoại. Hệ thống CDMA sử dụng bộ vocoder có tốc độ 8kpbs hoặc 13kbps. Mã hóa và xen Mục đích của việc mã hóa là tạo thêm các phần phụ vào tín hiệu (phát hiện lỗi, sửa sai ). Ta cũng xen các bit, ký tự với nhau để tránh các lỗi burst. Hình 6.4 Kỹ thuật xen bit Trải phổ Hình 6.5 Trải phổ và điều chế Dữ liệu sau khi mã hóa được trải phổ bằng cách sử dụng mã ngẫu nhiên. Các loại mã sử dụng trong CDMA bao gồm : Mã trực giao : Mã Walsh dùng cho tuyến xuống. Mã ngẫu nhiên PN : dùng cho tuyến lên. TUYẾN LÊN VÀ TUYẾN XUỐNG Tuyến lên và tuyến xuống trong CDMA được mô tả như hình 6.6 Hình 6.6 Các kênh của tuyến lên và tuyến xuống Các kênh của tuyến xuống (Forward channel) Tuyến xuống bao gồm 64 kênh độc lập với nhau, được ghép kênh trực giao trên cùng một sóng mang. Các kênh này là kênh hoa tiêu ( pilot ), kênh đồng bộ, 7 kênh paging, và các kênh lưu lượng. Ghép kênh trực giao Các kênh được phân biệt với nhau bởi mã trực giao Walsh. Dữ liệu ở kênh paging và lưu lượng được trải ra dùng mã PN dài ( Long PN ). Tốc độ dữ liệu dải nền của mỗi kênh cao nhất là 19,2 ksps (kilosymbols trên giây ). Mỗi kênh kết hợp với chuỗi Walsh 64 chip. Do đó, tốc độ có được là 64x19,2ksps = 1,2288 Mcps. Hình 6.7 Phân chia kênh tuyến xuống. Từ hình 6.7 cho thấy mỗi kênh được điều chế bởi chuỗi Walsh riêng Hi với i = 0, 1, …, 63. Chuẩn IS-95 dành riêng H0 cho kênh pilot, H32 cho kênh đồng bộ, H1 đến H7 cho kênh paging, các Hi còn lại dùng cho kênh lưu lượng. Như vậy, sau khi đã trải phổ với mỗi mã Walsh, chuỗi nhị phân bị tách ra thành 2 phần, kết hợp với các thành phần I và Q (của mã PN ngắn). Các thành phần này được tạo bởi 15 thanh ghi dịch hồi tiếp tuyến tính. Không giống trong điều chế QPSK truyền thống ( lấy các symbol ở các vị trí chẵn, lẻ rồi đi điều chế với kênh I và Q ), hệ thống IS-95 đưa cùng một dữ liệu tới I và Q. Công việc này được gọi là trải phổ cầu phương. Hai tín hiệu cầu phương này qua bộ lọc FIR lọc ra các thành phần ngoài dải nền, rồi được nhân với sóng mang cùng pha (cos2πfct) và vuông pha (sin2πfct), sau đó được cộng lại để phát đi. Hình 6.8 Trải phổ cầu phương của tuyến xuống. Hình 6.8 trình bày cách ghép các kênh này lại với nhau. Hình 6.9 Hoạt động ghép kênh của tuyến xuống. Ta lần lượt tìm hiểu về các kênh. Kênh Pilot Kênh pilot được phát đi thường xuyên. Điện thoại sử dụng tín hiệu pilot để gia nhập vào hệ thống. Sau khi đã vào hệ thống, tín hiệu pilot dùng để đo độ mạnh yếu của tín hiệu. Độ mạnh yếu dùng để quyết định mức năng lượng mà điện thoại sẽ phát đi. Kênh pilot không mang dữ liệu, nhưng nó là tín hiệu mạnh nhất của tuyến xuống, chiếm khoảng 20% năng lượng của tuyến xuống. Dữ liệu pilot dải nền được điều chế ở tốc độ 1,2288 Mcps bởi H0, hàng 0 của ma trận Hadamard (64x64), hàng này chứa toàn số 0. Hai mã PN ngắn cầu phương (I và Q) được dùng (tạo bởi 15 thanh ghi dịch), và có chu kỳ là 215 – 1 = 32767, cộng với 1 chip, ta có được tổng cộng là 32768 chip. Mỗi BTS phân biệt với nhau bởi các chuỗi khác nhau của I và Q. Hình 6.10 Các phép dịch PN khác nhau để phân biệt BTS Mỗi độ lệch của chuỗi PN là sự kết hợp của 64 chip, như vậy có thể có 32768/64=512 chuỗi khác nhau. Hai chuỗi này có đa thức sinh như sau : fIx =1+x2+x6+x7+x8+x10+x15 (6.3-1) fQx=1+x3+x4+x5+x9+x10+x11+x12+x15 (6.3-2) Kênh đồng bộ Kênh đồng bộ được phát đi phát lại để mang thông tin định thời đến điện thoại. Điện thoại sẽ giải mã tin tức này. Khi điện thoại đã đồng bộ với BTS, tín hiệu này bị ngắt đi. Độ dài một frame của kênh đồng bộ bằng với chu kỳ của chuỗi PN ngắn. Như vậy, khi điện thoại có được tín hiệu pilot, nó sẽ biết được cấu trúc định thời cơ bản của kênh đồng bộ. Hình 6.11 Điều chế của kênh đồng bộ Để tránh các lỗi burst, các ký tự nguyên bản được sắp xếp lại trước khi phát đi, và được hồi phục vị trí ở máy thu. Trong kênh đồng bộ, mỗi ký tự lặp lại một lần, tạo ra một frame 128 ký tự. Sau khi được sắp xếp lại, dữ liệu kênh đồng bộ được điều chế bởi H32. Đây là hàng thứ 32 của ma trận Hadamard, gồm 32 bit 0 và theo sau là 32 bit 1. Độ lợi xử lý hay hiệu quả của trải phổ là 1,2288Mcps/1200bps = 1024. Các thông số của kênh đồng bộ được tóm tắt bởi bảng sau đây: Bảng 6.1: Các thuộc tính kênh đồng bộ Tham số Giá trị Đơn vị Tốc độ dữ liệu 1200 b/s Tốc độ chip PN 1,2288 Mc/s Lưu lượng mã 1/2 bits/code symbol Mã lập lại 2 mod symbols/code symbols Tốc độ điều chế symbol 2 s/s PN chips/mod symbol 256 PN chips/bit 1024 Kênh đồng bộ cung cấp các thông tin cần thiết cho điện thoại để đồng bộ với thời gian của hệ thống. Sau khi quá trình đồng bộ được thực hiện, điện thoại có thể nhận về kênh paging và truyền dữ liệu trên kênh truy cập. Tất cả các kênh khác ngoài kênh pilot và đồng bộ, đều dùng mã PN dài, do đó tín hiệu đồng bộ cần thiết phải được giải điều chế đúng. Kênh đồng bộ chia thành các frame 26,66ms, bằng với chu kỳ của chuỗi PN ngắn và một super frame (gồm 3 frame) là 80ms. Mỗi một frame đồng bộ bắt đầu cùng khoảng thời gian với chuỗi PN ngắn. Vì vậy khi có được tín hiệu hoa tiêu, sự bắt đầu của chuỗi PN là sự bắt đầu của frame đồng bộ. Tin tức đồng bộ bắt đầu ở điểm bắt đầu của super frame. Thời gian hệ thống, trạng thái mã dài có trong tin tức này là hợp lệ ở mỗi điểm bắt đầu của super frame thứ tư, sau super frame cuối cùng mang thông tin. Hình 6.12 Thời gian đồng bộ Thông tin của kênh đồng bộ : Chỉ số lệch chuỗi pn kênh hoa tiêu: cho biết chuỗi PN kênh pilot của trạm BTS ( 64 chip ). Trạng thái mã dài: cung cấp cho mobile trạng thái mã dài ở thời điểm cho bởi thời gian hệ thống. Thời gian hệ thống : thời gian lấy từ GPS, phía sau mỗi superframe. Tốc độ kênh paging: tốc độ dữ liệu của kênh paging, quyết định bởi mạng. 00 nếu ở tốc độ 9600bps, 01 nếu là 4800 bps. Kênh paging Kênh paging được dùng để truyền tín hiệu dẫn đường đến điện thoại, báo động khi có cuộc gọi đến. Khi cuộc gọi được thiết lập, các lệnh gán và dành kênh lưu lượng được gởi trên kênh paging. Khi kênh lưu lượng được thiết lập, kênh paging bị hủy bởi mobile. Thông tin kênh paging được phát ở tốc độ 9,6kbps hoặc 4,8kbps như trong hình 6.13. Hình 6.13 Kênh paging Thông tin kênh paging được mã hóa theo kiểu mã chập, được lặp và xen nhau. Chú ý rằng tốc độ mã được thiết lập lại dựa trên tốc độ dữ liệu để có được tốc độ 19,2 kbps. Frame trong kênh paging chỉ dài 20ms. Kênh này sắp xen các frame với nhau (thay vì các ký tự như trong kênh đồng bộ). Mã PN sử dụng trong kênh paging là PN dài, được tạo từ 42 thanh ghi dịch với tốc độ 1,2288Mcps, được chia thành các ký tự có tốc độ 19,2ksps bằng cách lấy mẫu mỗi 64 chip. Đa thức sinh của chuỗi này được cho như sau : fx=1+x7+x9+x11+x15+x16+x17+x20+x21+x23+x24+x25+x26+x32+x35+x36+x37+x39+x40+x41+x42 (6.3-3) 42 bit là chiều dài của một mặt nạ paging. Đối với kênh paging, mỗi mặt nạ bao gồm số thứ tự kênh, số ID (chỉ số lệch chuỗi PN) của BTS: 11000110011010000xxx000000000000yyyyyyyyy Với xxx : số của kênh paging, yyyyyyyyy: ID của BTS. Dữ liệu của mỗi kênh paging được trải ra bởi chuỗi Walsh (hàng thứ nhất đến thứ 7 của ma trận Hadamard ), sau đó tiếp tục trải ra bởi chuỗi PN dài cầu phương. Kênh lưu lượng Thông thường có 55 kênh lưu lượng mang dữ liệu và tiếng nói đã được số hóa của thuê bao. Khi hệ thống quá tải, có thể dùng các kênh paging làm kênh lưu lượng, và số lượng kênh lưu lượng có thể lên tới 62. Bảng 6.2: Thông số kênh lưu lượng Tham số Giá trị Đơn vị Tốc độ dữ liệu 9600 4800 b/s Tốc độ chip PN 1,2288 1,2288 Mc/s Lưu lượng mã 1/2 1/2 bits/code symbol Mã lặp lại 1 2 mod symbols/code symbols Tốc độ điều chế symbol 19200 19200 s/s PN chips/mod symbol 64 64 PN chips/bit 128 128 Các chuỗi Walsh cho các kênh lưu lượng là H8-H31 và H33-H63. Sơ đồ khối của kênh lưu lượng tuyến xuống được cho trong hình 6.14. Hình 6.14 Kênh lưu lượng tuyến xuống. Dữ liệu của user thứ m được mã hóa từng frame dùng các tốc độ khác nhau tùy thuộc vào hoạt động nói, tạo ra dữ liệu có tốc độ 8,6; 4; 2 kbps, tương ứng với 172, 80, 40, hoặc 16 bit trên một frame 20ms. Mã kiểm tra lỗi CRC cũng được thêm vào, 12bit cho một frame có tốc độ lớn nhất và 8 bit với tốc độ thứ hai. Ở phần thu phía mobile, tốc độ dữ liệu được quyết định dựa trên tính toán CRC. Một mã chập sớm 8 bit được thêm vào ở phần đuôi của mỗi khối dữ liệu tạo ra một frame 192, 96, 48 hoặc 24 bit/frame, tương ứng với tốc độ dữ liệu 9,6; 4,8; 2,4; 1,2 kbps và các tốc độ này được định nghĩa là tốc độ đầy, một nửa, một phần tư, một phần tám. Mã chập sử dụng tốc độ một nửa, liên kết 9 mã, tạo ra tốc độ ký tự 19,2; 9,6; 4,8; 2,4 ksps. Các mã ký tự được sắp lại với số lượng ký tự cố định trên một frame, cho ra tốc độ cuối cùng là 19,2 ksps. Như vậy, có 19,2x20ms=384 ký tự trong một frame 20ms. Dữ liệu lại tiếp tục chuyển về tốc độ 800bps để điều khiển công suất của mobile. Mỗi một user sẽ có một mã Walsh duy nhất. Và từ đây, công việc trải phổ tương tự như các phần trên. Các kênh của tuyến lên (Reverse channel) Tuyến lên trong IS-95 bao gồm 2 loại kênh : truy nhập và lưu lượng. Để giảm nhiễu và tiết kiệm năng lượng cho mobile, kênh pilot không được phát đi ở tuyến lên. Mobile phát cà kênh lưu lượng và truy nhập nhưng không cùng một thời điểm. Kênh truy nhập Dữ liệu kênh truy nhập được phát ra ở tốc độ 88 bit/frame 20ms, và được thêm vào 8 bit mã hóa vì trạng thái mã hóa lặp lại sau mỗi frame. Tốc độ dữ liệu vào bộ mã hóa là (88+8)/0.02 = 4800bps. Dữ liệu này được mã hóa với tốc độ bằng 1/3, liên kết 9 mã. Tốc độ của bộ mã hóa là 3x4,8 = 14,4ksps. Hình 6.15 Kênh truy nhập Để phù hợp giữa kênh lưu lượng và truy nhập, mã kênh truy nhập được lặp lại, tạo ra tốc độ 2x14,4 = 28,8ksps. Mã ký tự đã xen đưa đến bộ mã hóa (64, 6) Walsh. Mã này gồm một nhóm 6 ký tự ( c0, c1,…, c5 ) để chọn ra một trong 64 chuỗi Walsh. Sự lựa chọn được cho theo công thức : i=c0+2c1+4c2+8c3+16c4+32c5 (6.3-4) i là một hàng của ma trận Hadamard, cj là các ký tự mã hóa {0,1}. Tín hiệu truy nhập tiếp tục trải ra bởi các chuỗi khác nhau tạo bởi mã PN dài gồm 42 thanh ghi dịch có tốc độ 1,2288Mcps. Từ đây, dữ liệu lại được trải ra bởi chuỗi PN ngắn theo kiểu điều chế OQPSK. Bảng sau tóm tắt các thông số kênh truy nhập. Bảng 6.3: Thông số kênh truy nhập Tham số Giá trị Đơn vị Tốc độ dữ liệu 4800 b/s Tốc độ chip PN 1,2288 Mc/s Lưu lượng mã 1/3 bits/code symbol Mã symbol lặp lại 2 symbols/code symbols HIệu suất chu kỳ truyền 100 % Tốc độ mã symbol 28800 s/s Điều chế 6 Code sym/mod sym Tốc độ điều chế 4800 s/s Tốc độ chip Walsh 307.2 kc/s Thời khoãng mod symbol 208.33 µs PN chips/code symbol 42.67 PN chips/mod symbol 256 PN chips/Walsh chip 4 Kênh truy nhập được truyền trong khoảng thời gian gọi là khe kênh truy nhập (access channel slots), là một số nguyên lần của frame 20ms. Mỗi khe truy nhập bắt đầu với một khoảng delay để truyền đi một dữ liệu mở đầu 96 bit 0 để xác nhận với BTS. Kênh truy nhập được mobile dùng để đăng ký vào mạng, khởi tạo cuộc gọi, đáp ứng các lệnh từ BTS và truyền đi thông tin mào đầu đến BTS. Kênh lưu lượng Sơ đồ khối của kênh lưu lượng được cho trong hình 6.16. Hình 6.16 Kênh lưu lượng tuyến lên Một bộ vocoder dùng để số hóa tiếng nói tiếng nói với các tốc độ thay đổi từ 0,8 đến 8,6 kbps trong một frame 20ms. Tùy thuộc vào tốc độ, frame dữ liệu được mã hoá CRC để phát hiện lỗi. 8 bit phụ được thêm vào. Những việc này cho ra dữ liệu với tốc độ 9600 (full rate), 4800 (half rate), 2400 (1/4 rate) hoặc 1200 (1/8 rate) bps, tương ứng với 192, 96, 48 hoặc 24 bit/frame. Frame này sau đó được mã chập ở tốc độ 1/3 full rate cho ra 3x192 = 576 symbols/frame hoặc 28,8 ksps. Đối với các tốc độ khác, ký tự mã được lặp lại sao cho chúng có cùng tốc độ khi đi vào bộ xen. Tuy nhiên, để giảm nhiễu và tăng dung lượng, trong tuyến lên ký tự không lặp lại như bình thường. Một bộ tạo dữ liệu burst ngẫu nhiên được dùng để chọn ra một nhóm 6 ký tự được phát, dựa trên giá trị của các bit trong chuỗi PN dài hiện tại. Hình 6.17 Hoạt động phát dữ liệu burst ngẫu nhiên Bảng sau trình bày các thông số của kênh lưu lượng tuyến lên. Bảng 6.4: Thông số kênh lưu lượng tuyến lên Tham số Giá trị Đơn vị Tốc độ dữ liệu 9600 4800 2400 1200 b/s Tốc độ chip PN 1,2288 1,2288 1,2288 1,2288 Mc/s Lưu lượng mã 1/3 1/3 1/3 1/3 bits/code symbol HIệu suất chu kỳ truyền 100 50 25 12.5 % Tốc độ mã symbol 28800 28800 28800 28800 s/s Điều chế 6 6 6 6 Code sym/mod sym Tốc độ mod sỵmbol 4800 4800 4800 4800 s/s Tốc độ chip Walsh 307.2 307.2 307.2 307.2 kc/s Thời khoãng mod symbol 208.33 208.33 208.33 208.33 µs PN chips/code symbol 42.67 42.67 42.67 42.67 PN chips/mod symbol 256 256 256 256 PN chips/Walsh chip 4 4 4 4 So sánh tuyến lên và tuyến xuống Có nhiều điểm giống và khác nhau của tuyến lên và tuyến xuống. Một trong những khác biệt đó là tuyến xuống là một đường truyền “một đến nhiều” (one to many) . Tuyến lên thì ngược lại “nhiều đến một” (many to one). Vì vậy trong tuyến lên, một điều khó khăn là phải đảm bảo các tín hiệu nhận về từ mobile phải trực giao với nhau. Trong tuyến lên, mã Walsh được chọn bởi các ký tự mã hóa, và ở tuyến xuống, mã này được chọn bởi kênh. Tuyến xuống dùng mã Walsh để phân biệt các user. Tuyến lên dùng các mã PN khác nhau. Tuyến xuống dùng kiểu điều chế QPSK, trong khi đó tuyến lên điều chế OQPSK. Bảng 6.5: So sánh tuyến lên và tuyến xuống Tuyến xuống Tuyến lên Mã Kỹ thuật chèn Điều chế Walsh Chiều dài mã PN Symbols được lặp lại Điều chế Tốc độ 1/2, độ dài tối bắt buộc 9 1 khung, 384 ký tự Phân biệt một user cụ thể Tranh giành dữ liệu Giảm tốc độ symbol đi 1/10 Tất cả các symbol được truyền QPSK Tốc độ 1/3, độ dài tối bắt buộc 9 1 khung, 576 ký tự Cung cấp 64 mảng điều chế Phân biệt những user Không cần điều chỉnh tốc độ Những symbol ở ngõ ra. OQPSK XỬ LÝ CUỘC GỌI Tiến trình xử lý cuộc gọi như sau : Hình 6.18 Xử lý cuộc gọi Mode khởi tạo (Initialization) Mobile kết nối vào hệ thống thông qua kênh pilot. Mobile đồng bộ qua kênh đồng bộ. Mode rỗi (Idle) Mobile và trạm BTS giao tiếp qua kênh truy nhập và kênh paging khi không có cuộc gọi. Mobile nhận thông tin mào đầu qua kênh paging. Mode truy nhập (Access) Mobile truy nhập vào hệ thống thông qua kênh truy nhập. Mode lưu lượng (Traffic) Cuộc gọi đến Khi có cuộc gọi đến, mobile nhận thông tin kênh paging. Mobile đáp ứng lại trên kênh truy nhập và lênh lưu lượng được thiết lập. Cuộc gọi đi Cuộc gọi đi xuất phát ở kênh truy nhập. BTS đáp ứng qua kênh paging và kênh lưu lượng được thiết lập. CÁC THUỘC TÍNH CỦA CDMA Tần số Hình 6.19 Can nhiễu giữa các cell. Như hình 6.19 ta thấy, nếu cell A và cell B cùng sử dụng chung tần số, vùng C sẽ là vùng bị nhiễu. Trong FDMA tái sử dụng tần số được thực hiện. Hình 6.20 trình bày tái sử dụng tần số trong FDMA và TDMA. Hình 6.20 Tái sử dụng tần số sau 7 cell. Như vậy một kênh tần số có thể được dùng lại trong cùng một mạng nhưng cell sử dụng cùng một kênh phải cách xa nhau. CDMA sử dụng một tần số chung, mỗi BTS sử dụng cùng một tần số. Hình 6.21 : Tần số trong CDMA Điều khiển công suất Nếu tất cả các mobile đều cùng phát đi một mức công suất, tín hiệu thu về ở trạm BTS từ mobile ở xa sẽ yếu hơn các mobile ở gần. Hơn nữa, khoảng cách càng xa thì tín hiệu càng suy giảm. Đồng thời fading cũng là một vấn đề gây ảnh hưởng đến việc thu tại BTS. Điều khiển công suất tuyến lên Mục đích của điều khiển công suất là để đảm bảo tín hiệu thu được từ các mobile là như nhau tại BTS. Mạng CDMA điều khiển công suất một cách độc lập đối với mỗi mobile. Điều khiển vòng hở (open loop) Hình 6.22 Điều khiển công suất vòng hở Mobile sẽ ước lượng công suất phát đi. Việc ước lượng này dựa trên độ lớn của tín hiệu mobile nhận về. Điều khiển vòng kín (fast closed loop) Hình 6.23 Điều khiển công suất vòng kín Kiểu điều khiển này được dùng khi có cuộc gọi. BTS sẽ gởi lệnh đến mobile để tăng hoặc giảm công suất. Lệnh này được quyết định theo chất lượng thông tin nhận ở BTS. Hình 6.24 Điều khiển công suất của mobile Điều khiển công suất tuyến xuống BTS điều khiển công suất tuyến xuống dựa trên thông tin nhận được từ mobile. Chuyển giao Chuyển giao là việc làm cần thiết để cho cuộc gọi được liên tục khi mobile di chuyển từ trong cell này đến cell khác. Hình 6.25 Quá trình chuyển giao Ở CDMA tồn tại hai loại chuyển giao là chuyển giao mềm (Soft Handoff) và chuyển giao cứng (Hard Handoff) + Chuyển giao giữa các ô hay chuyển giao mềm