Xử lý tín hiệu trong mạng WCDMA

heùp xen Cuõng gioáng nhö GSM, gheùp xen laø quaù trình laøm thay ñoåi vò trí caùc bít trong khoái bít thoâng tin theo qui taéc xaùc ñònh tröôùc cho töøng loaïi keânh. Muïc ñích cuûa vieäc gheùp xen laø ngaãu nhieân hoaù loãi khoái, nghóa laø phaân taùn khoái bít loãi lôùn thaønh nhöõng khoái nhoû rieâng leû, deã daøng cho vieäc söûa loãi duøng maõ xoaén. Nguyeân taéc cuûa boä gheùp xen ôû giao dieän voâ tuyeán cuûa heä thoáng WCDMA döïa treân ma traän gheùp xen (m haøng, n coät) baèng vieäc thöïc hieän hoaùn vò caùc coät. Khoaûng thôøi gian thöïc hieän gheùp xen khaùc nhau tuyø töøng loaïi keânh. Soá coät cuûa ma traän gheùp xen cuõng nhö quy taéc hoaùn vò caùc coät ñöôïc xaùc ñònh tuyø thuoäc vaøo khoaûng thôøi gian gheùp xen vaø soá haøng ñöôïc xaùc ñònh baèng toång soá bít trong khoaûng thôøi gian ñoù chia cho soá coät. Vôùi keânh löu löôïng mang tín hieäu thoaïi, khoaûng thôøi gian thöïc hieän gheùp xen laø 10ms hoaëc 20ms tuyø choïn theo yeâu caàu chaát löôïng. Cuï theå, neáu goïi soá bít trong khoaûng thôøi gian gheùp xen laø B bít thì soá haøng coät ma traän gheùp xen xaùc ñònh nhö sau: Baûng 4.1 Quy taéc hoaùn vò caùc coät ma traän gheùp xen TTI n M Hoaùn vò caùc coät 10ms 1 B (0) 20ms 2 B/2 (0,1) Thöôøng thì B laø moät boäi soá nguyeân cuûa khoaûng thôøi gian truyeàn daãn. Qui taéc gheùp xen nhö sau: Ñoïc döõ lieäu vaøo ma traän theo thöù töï töøng haøng. Ví duï, ñoïc chuoãi bít x1 x2 x3...xB vaøo ma traän m haøng 2 coät thöù töï nhö sau: Chuoãi bít ngoû ra cuûa boä gheùp xen ñöôïc ñoïc theo töøng coät ma traän sau khi hoaùn vò, nghóa laø ngoû ra seõ trôû thaønh x1 x3 x5...x2 x4 x6.... Ví duï minh hoaï, giaû söû khoái 10 bít thoâng tin 1101001101. Ma traän gheùp xen 5 haøng 2 coät nhö sau: Maãu hoaùn vò (0,1), ta coù chuoãi bít ngoû ra ñöôïc ñoïc theo coät laø: 1001011011. Vôùi khoaûng gheùp xen 10 ms thì gaàn nhö khoâng gheùp xen. Chuoãi bít ra boä gheùp xen cuõng laø x1 x2 x3.... Sau khi thöïc hieän gheùp xen, cuï theå laø sau khi hoaùn vò caùc coät thì khoâng coù hai bít keá tieáp naøo ñöôïc phaùt lieân tuïc. Do ñoù, phaân taùn loãi raát toát vaø toát hôn caû so vôùi gheùp xen theo töøng cuïm nhö trong GSM. Chuoãi bít thoâng tin ngoû ra sau ñoù ñöôïc gheùp xen laàn 2 nhö sau : Gheùp xen laàn hai laø moät boä gheùp xen khoái baèng caùch hoaùn vò caùc coät. Caùc bit vaøo boä gheùp xen ñöôïc kyù hieâuï nhö sau : , trong ñoù p laø soá keânh vaät lyù vaø U laø soá caùc kyù hieäu ôû moät khung voâ tuyeán ñoái vôùi moät keânh vaät lyù. Quaù trình gheùp xen ñöôïc thöïc hieän nhö sau : Ñaët soá coät baèng: C2 = 30. Soá coät ñöôïc ñaùnh soá töø traùi sang phaûi nhö sau : 0,1,2,…,C2 – 1. Xaùc ñònh soádoøng R2 baèng caùch tìm soá nguyeân cöïc tieåu R2 sao cho U ≤ R2C2. Vieát caùc bit ñaàu vaøo boä gheùp xen vaøo ma traän R2 x C2 theo doøng: Thöïc hieän hoaùn vò coät theo maãu {P2(j)} (j=0,1,…,C2 -1) ñöôïc cho ôû baûng sau : Soá coät C2 Maãu hoaùn vò giöõa caùc coät 30 {0, 20, 10, 5, 15, 3, 13, 23, 8, 18, 28, 1, 11, 21, 6, 16, 26, 4, 14, 24, 19, 9, 29, 12, 2, 7, 22, 27, 17} Trong ñoù P2(j) laø vò trí coät goác cuûa coät ñöôïc hoaùn vò thöù j. Sau khi hoaùn vò caùc coät, caùc kyù hieäu ñöôïc kyù hieäu baèng ypk. Giaûi gheùp xen: Chuoãi bít nhaän ñöôïc cuõng ñoïc vaøo ma traän gheùp xen vaø ñoïc ra theo qui taéc ngöôïc laïi vôùi quaù trình gheùp xen, nghóa laø ñoïc vaøo theo töøng coät vaø ñoïc ra theo haøng, khoâi phuïc khoái bít döõ lieäu nhö tröôùc khi gheùp xen. 4.9. Phoái hôïp toác ñoä Tröôùc heát ta hieåu phoái hôïp toác ñoä coù nghóa laø laëp hoaëc trích boû caùc kyù hieäu ôû keânh truyeàn taûi ( vieát taét laø TrCH) ñeå ñaït ñöôïc toác ñoä kyù hieäu nhö nhau cho caùc keânh coù toác ñoä bit khaùc nhau ôû caùc caáu hình voâ tuyeán khaùc nhau. Lôùp cao seõ aán ñònh thuoäc tính cuûa phoái hôïp toác ñoä cho töøng TrCH. Thuoäc tính naøy laø baùn coá ñònh vaø chæ coù theå thay ñoåi theo thoâng baùo cuûa lôùp cao. Thuoäc tính toác ñoä ñöôïc söû duïng ñeå tính soá bit caàn laëp hoaëc trích boû. Laëp bít nghóa laø moät bit ñöôïc laëp laïi moät soá laàn tuyø theo toác ñoä döõ lieäu nhaèm ñaït toác ñoä gioáng nhau cho taát caû caùc keânh. Giaû söû keânh thoaïi 32Kb/s coù theå taêng toác leân 64Kb/s baèng caùch moãi bit trong keânh thoaïi ñeàu ñöôïc laëp laïi moät laàn. Ví duï töø maõ goàm caùc bit 0 vaø 1 : 001011100, sau khi thöïc hieän laëp bit moät laàn thì chuoãi bit trôû thaønh 000011001111110000. Taïi thieát bò thu khoâi phuïc laïi khoái bit tröôùc khi laëp baèng phöông phaùp taùch boû moät soá bit töông öùng baèng vôùi soá bit ñöôïc laëp nhö ôû thieát bò phaùt. ÔÛ W-CDMA, ta xet trích boû cho maõ Turbo ñeå laøm thí duï cho phoái hôïp toác ñoä. Trích boû ñeå phoái hôïp toác ñoä aùp duïng rieâng reõ cho Y vaø Y’. trích boû khoâng aùp duïng cho X neân caàn taùch rieâng caùc chuoãi bit X, Y, Y’. Chöùc naêng phaân taùch bit seõ trong suoát ñoái vôùi caùc TrCH khoâng ñöôïc maõ hoùa, caùc keânh TrCH maõ hoùa xoaén vaø caùc keânh maõ hoùa Turbo ñöôïc laëp. Phaân taùch bit vaø thu thaäp ñöôïc minh hoïa ôû hình sau: Maõ hoùa keânh r = 1/3 Phaân taùch bit Thuaät toaùn phoái hôïp toác ñoä X Y Y’ … 111101011 … … 11x11010x … … 11x11010x … Hình 4.17 Trích boû caùc keânh TrCH ñöôïc maõ hoùa Turbo. 4.10. Gheùp theo maõ tín hieäu I – Q vaø ngaãu nhieân hoaù phöùc Chuoãi xung tín hieäu sau traûi phoå ñöôïc ngaãu nhieân hoaù baèng caùch nhaân vôùi chuoãi maõ ngaãu nhieân nhaèm söûa daïng tín hieäu veà daïng baèng phaúng, phaân boá taäp trung phoå tín hieäu traùnh tình traïng phoå vaïch, taêng chaát löôïng tín hieäu. Hình 0.18 Sô ñoà thöïc hieän ngaãu nhieân hoaù Ñoái vôùi ñöôøng leân, maõ ngaãu nhieân hoaù ôû ñaây söû duïng boä maõ daøi thuoäc hoï maõ Gold hoaëc boä maõ ngaén thuoäc hoï maõ S(2). Söû duïng maõ ngaén hay maõ daøi tuyø thuoäc vaøo kieåu thieát bò ñöôïc söû duïng ôû maùy thu, neáu maùy thu söû duïng boä thu Rake thì maõ ngaãu nhieân söû duïng boä maõ daøi coøn neáu boä thu thuoäc kieåu boä thu taùch bieät tieáng thì söû duïng boä maõ ngaén. Maõ daøi seõ ñöôïc phaân thaønh töøng ñoaïn 10 ms chöùa 38400 chip, ñaït toác ñoä 3.84Mcps. Maõ ngaén coù chieàu daøi maõ laø 256 Chip. Moät ñaëc ñieåm cuûa ngaãu nhieân hoaù laø khoâng laøm thay ñoåi ñoä roäng baêng taàn tín hieäu sau khi ñaõ traûi phoå, do ñoù toác ñoä Chip sau khi ngaãu nhieân hoaù cuõng khoâng thay ñoåi. Caùc hoï maõ daøi hay ngaén ñeàu coù soá löôïng maõ raát lôùn neân khoâng caàn qui hoaïch maõ cho ñöôøng leân, ñôn giaûn hoaù vieäc quaûn lí heä thoáng. Caùc maõ ngaãu nhieân hoaù khoâng tröïc giao nhau nhöng hieäu quaû töï töông quan vaø töông quan cheùo raát cao. So vôùi traûi phoå duøng caùc maõ tröïc giao, ngaãu nhieân hoaù seõ sinh xuyeân nhieãu nhieàu hôn do tính tröïc giao thaáp hôn. Coù theå giaûm xuyeân nhieãu nhôø giaûm soá maõ ngaãu nhieân hoùa. Trong heä thoáng thoâng tin di ñoäng theá heä thöù 3 noùi chung vaø trong heä thoáng WCDMA noùi rieâng, taát caû caùc dòch vuï cuûa cuøng moät User thì ñöôïc ngaãu nhieân hoùa vôùi moät maõ ngaãu nhieân duy nhaát, caùc dòch vuï ñöôïc gheùp vaø phaùt cuøng moät maõ. Chæ duøng duy nhaát moät maõ ngaãu nhieân cho moät ngöôøi söû duïng quaûn lí trong heä thoáng. Maõ ngaãu nhieân hoaù ñöôøng leân phaân bieät nhöõng ngöôøi söû duïng khaùc nhau trong moät Cell, cuõng coù nghóa laø phaân bieät thoâng tin töø caùc traïm di ñoäng khaùc nhau. 4.10.1. Caùc maõ ngaãu nhieân hoaù. 4.10.1.1. Maõ ngaãu nhieân ñöôøng leân Ñöôøng leân söû duïng caùc maõ ngaãu nhieân daøi vaø ngaén chu kyø 10 ms ñeå phaân bieät caùc UE khaùc nhau. Caùc maõ daøi ñöôïc caét ngaén ñeå phuø hôïp vôùi ñoä daøi khung 10 ms. ÔÛ toác ñoä chip 3,84 Mchip/s thì ñoaïn caét ngaén naøy chöùa 38400 chip. Ñoä daøi maõ ngaén laø 256 chip. Caùc maõ daøi ñöôïc söø duïng khi BTS söû duïng maùy thu RAKE. Caû hai hoï maõ ñeàu chöùa haøng trieäu maõ vì theá khoâng caàn quy hoaïch maõ ñöôøng leân. Soá maõ ngaãu nhieân cho ñöôøng leân laø 224- 1. 4.10.1.1.1.Maõ ngaãu nhieân hoùa daøi ñöôøng leân Daïng maõ naøy laø maõ daøi daïng phöùc Slong,n ñöôïc taïo ra töø hai chuoãi ngaãu nhieân daøi Clong,1,n vaø Clong,2,n theo quan heä sau: Slong,n(i) = SIlong,n(i) + jSQlong,n(i) = Clong,1,n(i)[1 + j(-1)i Clong,2,n(2(i/2))] Trong ñoù: . i= 0, 1, 2, 3… . [ ] bieåu thò laøm troøn ñeán soá nguyeân thaáp nhaát hôn gaàn nhaát. . Chuoãi ngaãu nhieân daøi Clong,1,n(i) vaø Clong,2,n(i) laø caùc chuoãi Gold ñöôïc xaây döïng treân cô sôû hai chuoãi m xn vaø y ñöôïc taïo ra töø hai ña thöùc nguyeân thuûy baäc 25 laø: X25 + X3 + 1 vaø X25 + X3 +X2 +X +1 Vì theá chuùng coù ñoä daøi laø 225-1. Chuoãi Clong,2,n(i) laø phieân baûn dòch 16.777.232 chip cuûa chuoãi Clong,1,n(i). Quan heä giöõa hai chuoãi naøy ñöôïc theå hieän nhö sau: Clong,2,n(i) = Clong,1,n((i + 16.777.232) mod (225-1)). i= 0, 1, 2, 3, 4,…, 225-2. Chuoãi ngaãu nhieân daøi Clong,1,n(i) ñöôïc taïo ra baèn caùch coäng theo vò trí chip cuûa caùc ñoaïn 38400 chip nhaän ñöôïc töø hai chuoãi xn vaø y, trong ñoù n ñöôïc trình baøy ôû daïng 25 chöõ soá cô soá hai nhö sau: n23… n0 vôùi n0 laø soá coù trong soá nhoû nhaát. Chuoãi Gold cô soá hai Clong,1,n(i) nhaän ñöôïc baèng caùch coäng theo vò trí chip hai chuoãi xn(i) vaø y(i): Clong,1,n(i) = xn(i) + y(i) mod 2 , i=0, 1, 2, 3,…, 225-2. Ñeå ñöôïc chuoãi Gold löôõng cöïc ta saép xeáp laïi caùc bit cuûa chuoãi cô soá hai nhö sau: +1 neáu Clong,1,n(i) =0 Clong,1,n(i) = -1 neáu Clong,1,n(i) = 1 Trong ñoù i= 0, 1, 2, 3,…, 225-2. 4.10.1.1.2. Maõ ngaãu nhieân hoùa ngaén ñöôøng leân Daïng maõ naøy laø maõ ngaén daïng phöùc Sshort,n(i) ñöôïc taïo ra töø hai chuoãi ngaãu nhieân daøi Cshort,1,n(i) vaø Cshort,2,n(i) theo quan heä sau: Sshort,n(i) = Cshort,1,n(i mod 256)[1 + j(-1)i Cshort,2,n(2{(i mod 256)/2})] Trong ñoù: . i= 0, 1, 2, 3… . [] bieåu thò laøm troøn ñeán soá nguyeân thaáp nhaát hôn gaàn nhaát. . Hai maõ Cshort,1,n(i) vaø Cshort,1,n(i) ñöôïc ñònh nghóa töø maõ zn cô soá 4 (0[n[16.777.215) naèm trong taäp maõ S(2) trong baûng phía döôùi. Chuoãi maõ Zn(i), vôùi n ñöôïc theå hieän baèng 24 chöõ soá cô soá hai sau ñaây: n = (n23 n22 n21 … n0) vaø 0 [ n [ 16.777.215. Sau ñaây laø baûng saép xeáp Zn(i) vaøo Cshort,1,n(i) vaø Cshort,2,n(i), i= 0, 1, 2,…, 255 Zn(i) Cshort,1,n(i) Cshort,2,n(i) 0 +1 +1 1 -1 +1 2 -1 -1 3 +1 -1 Chuoãi naøy nhaän ñöôïc baèng caùch coäng mod 4 ba chuoãi: moät chuoãi cô soá 4 a(i), vaø hai chuoãi cô soá hai b(i) vaø d(i), trong ñoù naïp ban ñaàu ñöôïc xaùc ñònh töø maõ n. Chuoãi Zn(i) ñoä daøi 255 ñöôïc taïo ra theo quan heä sau Zn(i) = a(i) + 2b(i) + 2d(i) mod 4 , i= 0, 1, 2, 3, …, 254. Trong ñoù chuoãi cô soá boán a(i) ñöôïc taïo ra baèng ñeä quy töø ña thöùc taïo maõ g0(x) = x8 + x5 + 3x3 + x2 + 2x + 1 nhö sau: a(0) = 2n0 + 1 mod 4, a(i) = 2ni mod 4, i = 1, 2, …, 7. a(i) = 3a(i-3) + a(i-5) + 3a(i-6) + 2a(i-7) + 3a(i-8) mod 4, i= 8, 9, …, 254. Chuoãi cô soá hai b(i) ñöôïc taïo ra baèng ñeä quy töø ña thöùc taïo maõ g1(x)= x8 + x7 + x5 + x + 1 nhö sau: b(i) = n8+i mod 2, i = 0, 1, 2, …, 7 b(i) = b(i-1) + b(i-3) + b(i-7) + b(i-8) mod 2 , i = 8, 9, …, 254. Chuoãi cô soá hai d(i) ñöôïc taïo ra baèng ñeä quy töø ña thöùc taïo maõ g2(x)= x8 + x7 + x5 + x4 + 1 nhö sau: d(i) = n16+i mod 2, i = 0, 1, 2,…, 7 d(i) = d(i-1) + d(i-3) + d(i-4) + d(i-8 mod 2, i = 8, 9, …, 254. Chuoãi Zn(i) ñöôïc môû roäng ñeán ñoä daøi 256 chip baèng caùch ñaët Zn(255) = Zn(0). 4.10.1.2. Maõ ngaãu nhieân ñöôøng xuoáng Ñoái vôùi ñöôøng xuoáng thì söû duïng caùc maõ ngaãu nhieân daøi ñöôïc caét ngaén cho phuø hôïp vôùi ñoä daøi khung 10 ms ñeå phaân bieät caùc nuùt B (BTS) khaùc nhau. ÔÛ toác ñoä chip 3,84 Mchip/s ñoaïn maõ ñöôïc caét ngaén thaønh 38400 chip. Boä taïo maõ daøi ngaãu nhieân ñöôøng xuoáng coù theå cung caáp tôùi 218-1=262.143 maõ ñöôïc ñaùnh soá töø 0 ñeán 262.142. Tuy nhieân neáu söû duïng taát caû caùc maõ naøy ñeå tìm BTS thì quaù trình choïn oâ raát laâu. Ñeå ruùt ngaén quaù trình naøy, caùc maõ khaû duïng ñöôøng xuoáng phaûi ít hôn vaø ñöôïc chia thaønh 512 nhoùm, moãi nhoùm goàm 16 maõ trong ñoù 1 maõ sô caáp vaø 15 maõ thöù caáp. Baûng : aán ñònh caùc maõ thöù caáp cho caùc maõ sô caáp Nhoùm Maõ sô caáp Maõ thöù caáp 0 1 2 . . 510 511 0 16 32 . . 8160 8176 1-15 17-31 33-47 . . 8161-8175 8177-8191 Trong 512 maõ sô caáp laïi chia tieáp thaønh 64 nhoùm vôùi 8 maõ sô caáp trong moãi nhoùm. Soá thöù töï nhoùm maõ sô caáp Soá maõ sô caáp trong moãi nhoùm 0 1 2 . . . 62 62 0, 16, 32, 48, 64, 80, 96, 112 128, 144, 160, 176, 208, 228, 240 256, 272, 288, 304, 320, 336, 352, 368 . . . 7936, 7952, 7968, 7984, 8000, 8016, 8032, 8048 8064, 8080, 8096, 8112, 8128, 8114, 8160, 8176 Moãi BTS chæ ñöôïc aán ñònh moät maõ sô caáp duy nhaát vaø taát nhieân laø noù cuõng coù 15 maõ thöù caáp trong cuøng nhoùm lieân keát vôùi maõ sô caáp naøy. BTS söû duïng maõ sô caáp ñeå nhaän daïng noù cho caùc maùy UE trong oâ. Nhö vaäy caùc baûn tin tìm goïi caàn ñöôïc ngaãu nhieân hoùa baèng maõ ngaãu nhieân hoùa sô caáp cuûa oâ. Taát caû caùc truyeàn daãn töø BTS cuõng söû duïng maõ soâ caáp naøy. Taát nhieân laø moät oâ coù theå choïn moät maõ ngaãu nhieân thöù caáp ñeå phaùt caùc keânh ñeán moät ngöôøi söû duïng ñaët thuø. Tuy nhieân toát nhaát laø söû duïng maõ ngaãu nhieân sô caáp cho taát caû caùc cuoäc truyeàn daãn trong moät oâ ñeå giaûm toái ña nhieãu. Daïng maõ naøy laø maõ daøi daïng phöùc Slong,n coù daïng sau: Slong,n(i) = SIlong,n(i) + jSQlong,n(i) = Clong,n(i) + jClongn((i + 131072) mod (218-1))] Trong ñoù: . i= 0, 1, 2, 3…, 38399. . SIlong,n(i) ñöôïc xaây döïng treân sô sôû chuoãi maõ Gold Clong,n(i), coøn chuoãi SQlong,n(i) laø phieân baûn dòch 131072 chip cuûa Clong,n(i). Chuoãi Gold thöù n Clong,n(i), n= 0, 1, 2, 3, …, 218-2 , ñöôïc tính nhö sau: Clong,n(i) = x(i + n) mod (218 – 1) + y(i) mod 2, vôùi i= 0, 1, 2, 3, …, 218-2. Caùc chuoãi cô soá hai ñöôïc bieán ñoåi vaùo caùc chuoãi giaù trò thöïc Clong,n(i) löôõng cöïc baèng chuyeån ñoåi sau: +1 neáu Clong,n(i) =0 Clong,n(i) = -1 neáu Clong,n(i) = 1 Trong ñoù i= 0, 1, 2, 3,…, 218-2. 4.10.2. Gheùp theo maõ tín hieäu I – Q Tín hieäu sau traûi phoå ñöôïc coäng phöùc vôùi nhau I+ j Q. Chuoãi maõ ngaãu nhieân hoaù cuõng ñöôïc ñaùnh giaù phöùc: Slong,n = Clong,n = SIlong,n+ jSQlong,n (4.40) Hoaëc Sshort,n = Cshort,n = SIshort,n+ jSQshort,n (4.41) Thöïc hieän nhaân phöùc, ta coù keát quaû: S= (I +jQ)(SIlong,n+ jSQlong,n) = (I.SIlong,n – Q.SQlong,n) + j(Q.SIlong,n + I. SQlong,n) (4.42) Nhö vaäy, tín hieäu ngoû ra sau khi thöïc hieän ngaãu nhieân hoaù cuõng ñöôïc bieåu dieãn döôùi daïng giaù trò phöùc. Re= I.SIlong,n – Q. SQlong,n hoaëc Re= I.SIshort,n – Q. SQshort,n (4.43) Im= Q.SIlong,n + I. SQlong,n hoaëc Im= Q.SIshort,n + I. SQshort,n (4.44) Hình 0.29. Sô ñoà ngaãu nhieân hoaù vaø gheùp theo maõ töông ñöông 4.10.3. Giaûi ngaãu nhieân hoaù : Nhieäm vuï cuûa boä giaûi ngaãu nhieân hoaù laø thöïc hieän vieäc giaûi maõ maõ daøi (hoaëc maõ ngaén) cho töøng ngöôøi söû duïng döïa treân tính chaát töông quan thaáp vaø töï töông quan cao cuûa chuoãi maõ ngaãu nhieân khoâi phuïc laïi daïng tín hieäu sau traûi phoå. Ñònh nghóa giaù trò töï töông quan, töông quan cheùo hai tín hieäu Si(t) vaø Sj(t) nhö sau: Haøm töï töông quan : Ri() = (4.47) Tb: Chu kì bít ; : khoaûng thôøi gian dòch chuyeån. Vôùi chuoãi tín hieäu soá giaû ngaãu nhieân, neáu bít 1 ñöôïc ñaët ôû möùc bieân ñoä +1V vaø bít 0 töôïng tröng bôûi möùc bieân ñoä –1V, khi ñoù, giaù trò töï töông quan cuûa chuoãi tín hieäu dòch k Chip ñöôïc ñònh nghóa nhö sau: Rc(k) = ; (4.48) Cn = ; k laø soá Chip dòch so vôùi chuoãi chuaån. Töø ñoù, ta coù keát quaû: Rc(k) = 1 neáu k = mN ; m nguyeân, nghóa laø dòch Chip boäi laàn chu kì maõ (4.49) Vaø Rc(k) = - neáu k mN (4.50) Coù theå bieåu dieãn giaù trò töï töông quan chuoãi maõ ngaãu nhieân hoaù nhö hình 4.23. Töø ñoù, ta suy ra keát quaû, neáu chuoãi tín hieäu khoâng coù dòch thôøi hoaëc dòch thôøi ñuùng chu kì thì giaù trò töông quan raát lôùn. Ngöïôc laïi, khi coù dòch thôøi thì giaù trò töông quan nhoû. Döïa vaøo tính chaát naøy phaân bieät maõ daøi söû duïng cho töøng thueâ bao. Neáu khoâng chính xaùc chuoãi maõ söû duïng ôû höôùng phaùt thì giaù trò töông quan raát nhoû. Hình 0.30 Giaù trò töông quan chuoãi xung tín hieäu. Boä giaûi ngaãu nhieân hoùa thöïc hieän vieäc nhaân chuoãi xung tín hieäu thu ñöôïc vôùi cuøng maõ ngaãu nhieân0taïo ra nhö ôû höôùng phaùt. Tuy nhieân, baát kì moät heä thoáng voâ tuyeán naøo cuõng coù thôøi gian treã truyeàn daãn nhaát ñònh neân chuoãi maõ nhaân ôû ñaây phaûi ñöôïc laøm treã moät khoaûng thôøi gian töông öùng vôùi thôøi gian treã, baèng vieäc dòch moät moät soá thôøi gian Chip. Trong caùc heä thoáng thoâng tin voâ tuyeán, thôøi gian treã thöôøng laø khoaûng 63ms. Giaù trò naøy laø keát quaû thoáng keâ töø caùc heä thoáng thöïc teá. Nhö vaäy, neáu chuoãi maõ thöïc hieän ngaãu nhieân hoaù cho ngöôøi söû duïng n laø S thì chuoãi maõ thöïc hieän giaûi ngaãu nhieân hoaù seõ laø S' laø dòch soá Chip töông öùng thôøi gian treã cuûa maõ S. Sô ñoà giaûi thích vieäc giaûi ngaãu nhieân nhö hình 4.24 Hình .41 Sô ñoà thöïc hieän giaûi ngaãu nhieân hoaù 4.11. Traûi phoå vaø ñieàu cheá 4.11.1. Traûi phoå chuoãi tröïc tieáp DS-CDMA Töø khi baét ñaàu ñöôïc xöû lí soá ñeán sau khi laëp, phoå tín hieäu khoâng thay ñoåi. Ñeán ñaây, phoå baét ñaàu seõ ñöôïc traûi roäng ra. WCDMA söû duïng kó thuaät traûi phoå tröïc tieáp. Traûi phoå tröïc tieáp laø hình thöùc traûi phoå thöïc hieän baèng caùch nhaân tín hieäu vôùi moät chuoãi maõ traûi phoå daïng xung, goïi laø Chip. Muïc ñích cuûa traûi phoå laø traûi roäng phoå tín hieäu ñeán ñoä roäng caàn thieát vaø xaáp xæ gaàn möùc nhieãu ngaãu nhieân nhaèm baûo maät thoâng tin treân ñöôøng truyeàn voâ tuyeán. Quan heä giöõa chuoãi bít thoâng tin vaø chuoãi tín hieäu traûi phoå nhö sau: Chuoãi tín hieäu traûi phoå = chuoãi bít thoâng tin * chuoãi maõ traûi phoå. Töø ñoù suy ra, tín hieäu sau khi traûi phoå cuõng coù toác ñoä baèng toác ñoä Chip vaø phaùt ñi daïng xung. Toác ñoä Chip lôùn hôn toác ñoä bít nhieàu laàn, nghóa laø, ñoä roäng moät Chip nhoû hôn ñoä roäng moät bít nhieàu laàn vaø vì vaäy phoå tín hieäu ñöôïc traûi roäng hôn. Ta bieát, maät ñoä phoå coâng suaát tín hieäu soá ñöôïc tính theo coâng thöùc: Sx(t) = V2 T ()2 (4.19) Hay Sx(t) = V2 T sinc2(2fT) (4.20) Trong ñoù, V: bieân ñoä tín hieäu ; T laø ñoä roäng bít. Do ñoù, khi ñoä roäng bít T giaûm thì ñoä roäng phoå coâng suaát seõ taêng leân. Phoå caøng traûi roäng thì tín hieäu caøng gaàn möùc nhieãu. Hình 4.22. Tín hieäu traûi phoå trong mieàn thôøi gian vaø taàn soá. Heä soá traûi phoå ñaëc tröng cho giaù trò bao nhieâu Chip duøng traûi phoå cho moät maãu. Ví duï nhö, neáu SF = 4, maãu tín hieäu ñeán ñöôïc traûi phoå vôùi 4 chip nghóa laø ñoä roäng moät bít baûn tin daøi gaáp 4 laàn ñoä roäng cuûa moät Chip. Heä soá traûi phoå SF : SF = (4.21) Rc : toác ñoä chíp cuûa chuoãi maõ traûi phoå (Rc = 3.84 Mcps). Rb : toác ñoä döõ lieäu . Toác ñoä Chip duøng cho heä thoáng WCDMA laø coá ñònh vaø baèng 3.84 Mcps neân töø ñònh nghóa ta thaáy raèng khi toác ñoä döõ lieäu ngöôøi duøng caøng thaáp thì söû duïng heä soá traûi phoå caøng cao. Chaúng haïn, vôùi toác ñoä thoaïi ñöôøng leân 12.2 Kbps, theo ñònh nghóa thì heä soá traûi phoå baèng: (3.84 * 106)( Chip/giaây) / (12.2 * 103)( bit/ giaây) = 314.7. Tuy nhieân, toác ñoä 12.2 Kbps laø toác ñoä khoâng söû duïng söûa loãi nhöng heä thoáng WCDMA coù hoã trôï vieäc söûa loãi neân toác ñoä truyeàn daãn thöïc teá seõ taêng cao hôn cuõng coù nghóa laø heä soá traûi phoå thöïc teá cho moät keânh thoaïi 12.2 Kbps nhoû hôn giaù trò naøy. Coù theå tính toaùn ví duï cuï theå heä soá traûi phoå duøng cho tín hieäu thoaïi coù söû duïng caùc kó thuaät söûa loãi nhö sau: Giaû söû tín hieäu ñöôïc maõ hoaù tieáng vôùi ADPCM 32 Kbps. Sau khi thöïc hieän maõ hoaù CRC_16 treân töøng khung 20ms (640bít), toác ñoä bít taêng xaáp xæ 32,8Kbps (656bít/20ms). Qua boä maõ xoaén tæ leä ½, toác ñoä coù theå ñaït ñeán 65,6Kbps. Tieáp theo, giaû söû ñöôïc phoái hôïp toác ñoä vôùi keânh thoaïi 64Kbps khaùc, moãi bít trong khoái baûn tin ñöôïc laëp laïi moät laàn, toác ñoä ngoû ra boä laëp leân ñeán 131,2Kbps. Nhö vaäy, tín hieäu trong tröôøng hôïp naøy ñöôïc traûi phoå vôùi heä soá traûi phoå baèng: 3,84*106/(131,2*103) = 29,26... Roõ raøng, keát quaû nhoû hôn 314,7 raát nhieàu. Thöïc teá, tín hieäu naøy coù theå ñöôïc traûi phoå vôùi heä soá baèng 32 do heä soá traûi phoå baèng luyõ thöøa cuûa 2. Heä soá traûi phoå thay ñoåi, soá bít treân moät khung cuõng thay ñoåi theo. Noùi caùch khaùc toác ñoä döõ lieäu thay ñoåi, soá bít cuï theå ñöôïc tính nhö sau: Soá bít/10ms = 15 khe (10 2k )(bít/ khe) (4.22) Tham soá k ôû ñaây ñaëc tröng cho soá bít treân moät khe thôøi gian treân moät khung: SF = ; ôû toác ñoä chíp 3.84 Mcps. (4.23) Khi heä soá traûi phoå thay ñoåi SF = töø 256 ñeán 4, k seõ coù caùc giaù trò thay ñoåi k=0,1,...6. Heä soá traûi phoå SF Toác ñoä ñænh keânh döõ lieäu (Kbps) Toác ñoä döõ lieäu thaät (vôùi tyû leä maõ xoaén 1/2 + phaàn maøo ñaàu) (Kbps) 4 1920 936 8 960 456 16 480 215 32 240 105 64 120 45 128 60 12 256 30 6 512 15 3 Baûng traûi phoå keânh vaät lyù ñöôøng leân Heä soá traûi phoå SF Toác ñoä keânh döõ lieäu (Kbps) Toác ñoä thaät (Kbps) (vôùi maõ xoaén tyû leä 1/2) 4 960 480 8 480 240 16 240 120 32 120 60 64 60 30 128 30 15 256 15 7.5 Baûng Traûi phoå keânh vaät lyù ñöôøng xuoáng Caùc baûng naøy seõ chæ cho thaáy raèng toác ñoä chuyeån taûi döõ lieäu giôùi haïn töø 15Kbps ñeán 1920Kbps cho ñöôøng xuoáng vaø töø 15 Kbps ñeán 960 Kbps cho ñöôøng leân, tuyø theo thöøa soá traûi phoå SF ñöôïc söû duïng. Maõ traûi phoå hay maõ ñònh keânh: Maõ traûi phoå coøn ñöôïc goïi laø caùc maõ ñònh keânh. Maõ traûi phoå laø caùc chuoãi maõ tröïc giao ñöôïc söû duïng ñeå phaân bieät caùc keânh khaùc nhau coù theå cuûa cuøng moät thueâ bao treân ñöôøng leân. Taát caû caùc maõ ñònh keânh duøng trong heä thoáng WCDMA laø maõ Walsh taïo ra töø ma traän Hadamard. Moãi moät haøng trong ma traän Hadarmad laø moät maõ Walsh. Caùc maõ söû duïng ñöôïc choïn döïa theo caáu truùc caây maõ heä soá traûi phoå khaû bieán tröïc giao OVSF (Othorgonal Variable Spreading Factor). Muïc ñích cuûa söï choïn löïa naøy nhaèm ñaûm baûo tính tröïc giao giöõa caùc maõ ñöôïc söû duïng. Tính tröïc giao ñöôïc ñònh nghóa nhö sau: hai tín hieäu ci(t) vaø cj(t) laø tröïc giao nhau neáu trong chu kì T coù keát quaû: ci(t) cj(t) = 1 neáu i= j (4.24) = 0 neáu i j vôùi moïi i,j. Tính tröïc giao laø ñaëc tính quan troïng nhaát cuûa maõ traûi phoå tín hieäu. Ma traän Hadamard ñöôïc xaây döïng nhö sau: =1 = = . Toång quaùt: = (4.25) Trong ñoù, kí hieäu Cch,sf,i ch: channel; sf heä soá traûi phoå . i laø chæ soá cuûa maõ öùng vôùi moät heä soá traûi phoå töông öùng (i= 0); k = 0..7 ; sf= 2m ; m=2..8. Ñaëc ñieåm cuûa caây maõ OVSF : Caùc maõ treân cuøng moät möùc thì coù cuøng heä soá traûi phoå, öùng vôùi moãi möùc, caùc maõ tröïc giao nhau töøng ñoâi moät. Maõ ñaàu tieân trong baát kì moät heä soá traûi phoå naøo cuõng ñeàu baèng 1. Hai maõ treân hai möùc khaùc nhau coù theå tröïc giao nhau neáu nhö maõ naøy khoâng laø naèm treân nhaùnh con cuûa maõ kia vaø ngöôïc laïi. Chaúng haïn, treân caây maõ nhö hình thì Cch,2,0 vaø Cch,2,1 laø tröïc giao nhau (cuøng möùc). Cch,2,0 vaø Cch,4,0 hoaëc Cch,4,1 laø khoâng tröïc giao nhau vì Cch,2,0 laø maõ treân nhaùnh meï cuûa hai maõ kia... Hình 4.23. Caáu truùc caây maõ tröïc giao OVSF Quy taéc choïn löïa maõ tröïc giao treân caây maõ ñeå traûi phoå cho caùc keânh khaùc nhau cho caùùc MS: Khoâng phaûi taát caû caùc maõ treân caây maõ ñeàu tröïc giao nhau maø ñeå deã daøng vaø chính xaùc cho coâng taùc giaûi traûi phoå nhaän daïng keânh ngöôøi duøng thì caùc maõ söû duïng cho caùc keânh khaùc nhau phaûi tröïc giao nhau. Do ñoù, moät traïm di ñoäng khoâng ñöôïc söû duïng ñoàng thôøi taát caû caùc maõ maø phaûi coù söï choïn löïa. Nhöng moät ngöôøi söû duïng coù theå duøng nhieàu maõ khaùc nhau cho caùc keânh khaùc nhau. Qui taéc choïn löïa nhö sau: Khi moät maõ treân caây maõ ñöôïc söû duïng thì maõ treân nhaùnh con cuûa noù khoâng ñöôïc söû duïng cuõng nhö caùc maõ naèm treân ñöôøng töø maõ ñang söû duïng veà ñeán goác caây maõ cuõng khoâng ñöôïc söû duïng. Noùi caùch khaùc, moät maõ treân caây maõ ñöôïc choïn söû duïng neáu nhö khoâng coù keânh vaät lí naøo ñang söû duïng maõ vôùi heä soá traûi phoå cao hôn hay thaáp hôn treân cuøng moät ñöôøng veà goác caây maõ. Caùc maõ ñònh keânh coù chu kì (ñoä daøi maõ) raát lôùn. Do ñoù, tín hieäu traûi phoå cuõng coù daïng xung soá vaø coù tính chaát giaû taïp aâm, phoå roäng. Sau traûi phoå tröïc giao, caùc keânh döõ lieäu ngöôøi duøng ñöôïc gheùp vaøo keânh I vaø keânh ñieàu khieån ñöôïc saép xeáp vaøo keânh Q vuoâng pha so vôùi keânh I, hay noùi khaùc ñi, treã pha hôn so vôùi keânh soá lieäu 90 ñoä. Hai luoàng bít I, Q sau ñoù ñöôïc coäng tuyeán tính vôùi nhau, caên cöù vaøo ñoä sai leäch pha töông ñoái hai luoàng tín hieäu phaân bieät tín hieäu keânh döõ lieäu vaø keânh ñieàu khieån trong khi gheùp theo maõ ôû böôùc tieáp theo sau. Khi thöïc hieän ñaùnh giaù caùc luoàng soá baèng caùc giaù trò phöùc cho pheùp taêng khaû naêng söû duïng laïi caùc maõ treân hai nhaùnh. Thoâng tin caùc keânh treân hai nhaùnh phaân bieät nhau nhôø vaøo pha töông öùng cuûa luoàng xung tín hieäu giöõa caùc keânh. Nghóa laø khi nhaän ñöôïc tín hieäu vôùi maõ nhaän daïng keânh gioáng nhau, döïa vaøo pha töông ñoái phaân bieät ñöôïc tín hieäu treân hai nhaùnh I, Q. Treân moãi nhaùnh, maõ nhaän daïng keânh laø duy nhaát vaø vôùi kieåu ñaùnh giaù phöùc thì keânh DPDCH vaø DPCCH coù theå duøng chung maõ ñònh keânh. Tín hieäu traûi phoå tieáp theo ñöôïc nhaân vôùi heä soá khueách ñaïi keânh i . Caùc heä soá naøy phaûn aùnh hieäu coâng suaát caàn thieát giöõa keânh soá lieäu vaø keânh ñieàu khieån. Caùc heä soá i cuõng aán ñònh troïng soá cho caùc keânh. Caùc heä soá naøy ñöôïc löôïng töû 16 möùc duøng 4 bít. Taïi moät thôøi ñieåm coù ít nhaát moät keânh coù heä soá baèng 1. Caùc giaù trò tæ soá bieân ñoä ñöôïc öôùc tính theo baûng 4.3. Baûng 4.3. Caùc heä soá khueách ñaïi keânh Caùc chæ soá giaù trò löôïng töû Tæ soá bieân ñoä öôùc löôïng Caùc chæ soá giaù trò löôïng töû Tæ soá bieân ñoä öôùc löôïng 0 Taét 8 0.5333 1 0.0667 9 0.6000 2 0.1333 10 0.6667 3 0.2000 11 0.7333 4 0.2667 12 0.8000 5 0.3333 13 0.8666 6 0.4000 14 0.9333 7 0.4667 15 1.0000 4.11.1.1. Traûi phoå keânh vaät lyù ñöôøng leân. Treân ñöôøng leân, heä soá traûi phoå coù theå thay ñoåi theo khung. Caùc maõ traûi phoå luoân ñöôïc choïn töø caây maõ nhö ñaõ trình baøy ôû treân. Vì maõ ñònh keânh ñeå traûi phoå luoân ñöôïc choïn töø cuøng moät nhaùnh cuûa caây maõ neân traùnh ñöôïc vieäc phaûi ñeäm ôû möùc chip. UE cung caáp thoâng tin toác ñoä soá lieäu hay chính xaùc hôn laø chæ thò keát hôïp khuoân daïng truyeàn taûi (TFCI) treân keânh DPCCH, nhôø vaäy coù theå taùch soá lieäu vôùi heä soá traûi phoå khaû bieán treân keânh DPCH. 4.11.1.2. Traûi phoå keânh vaät lyù ñöôøng xuoáng. Traûi phoå ñöôøng xuoáng ñöôïc thöïc hieän baèng caùc maõ ñònh keânh gioáng nhö ñöôøng leân. Nhieáu ngöôøi söû duïng seõ duøng chung moät caây maõ ôû moät maõ ngaãu nhieân hoaù duy nhaát. Thoâng thöôøng chæ coù moät maõ ngaãu nhieân hoaù vaø vì theá chæ coù moät caây maõ cho moät ñoaïn oâ. Caùc keânh cung vaø keânh rieâng chia seû chung moät taøi nguyeân caây maõ. Chæ coù moät ngoaïi leä ñoái vôùi caùc keânh vaät lyù : keânh ñoàng boä (SCH) khoâng söû duïng maõ ngaãu nhieân ñöôøng xuoáng. Treân ñöôøng xuoáng, heä soá traûi phoå keânh rieâng khoâng thay ñoåi theo khung : söï thay ñoåi toác ñoä soá lieäu ñöôïc ñaùp öùng baèng thao taùc thích öùng toác ñoä hay phaùt khoâng lieân tuïc (taét phaùt trong moät ñoaïn khe) Keânh duøng chung ñöôøng xuoáng laø tröông hôïp ñaëc bieät (DSCH).Keânh naøy coù theå coù heä soá traûi phoå thay ñoåi theo khung. Trong tröôøng hôïp naøy caùc maõ ñònh keânh ñeå traûi phoå ñöôïc caáp phaùt töø cuøng moät nhaùnh cuûa caây maõ ñeå thöïc hieän ñaàu cuoái deã daøng hôn. Ñieàu naøy ñöôïc minh hoaï ôû hình sau. Heä soá traûi phoå cho toác ñoä soá lieäu cöïc ñaïi vaø moät phaàn cuûa caây maõ ñöôïc maïng söû duïng ñeå aán ñònh khi toác ñoä soá lieäu thaáp. Trong vieäc khai thaùc theo khung nhö vaäy DPCCH cuûa ke76nh rieâng chöùa thoâng tin TFCI naéhm thoâng baùo cho phía thu ma traûi phoå ñöôïc söû duïng cuûng vôùi caùc thoâng soá laäp khuoân daïng khaùc cho DSCH. SF = 4 SF = 8 SF = 16 SF = 32 Caùc maõ traûi phoå ôû caây con Heä soá traûi phoå thaáp nhaát Hình 4.24 Thí duï veà caây maõ cuûa DSCH 4.11.1.3. Giaûi traûi phoå Giaûi traûi phoå thöïc chaát laø thöïc hieän vieäc neùn phoå tín hieäu khoâi phuïc laïi phoå taàn heïp cuûa tín hieäu ban ñaàu thöïc hieän vieäc giaûi tín hieäu khaùc nhau. Vieäc giaûi traûi phoå ñöôøng leân ñöôïc thöïc hieän baèng caùch nhaân chuoãi xung tín hieäu nhaän ñöôïc vôùi maõ traûi phoå ñaõ ñöôïc söû duïng phía phaùt döïa vaøo tính tröïc giao cuûa caùc maõ ñöôïc söû duïng. Khi söû duïng caùc maõ tröïc giao treân caây maõ ñeå thöïc hieän traûi phoå theo ñuùng qui taéc cho pheùp neùn phoå theo heä soá traûi phoå beù nhaát, chæ caàn choïn maõ ñònh keânh töø nhaùnh ñöôïc chæ thò bôûi maõ coù heä soá traûi phoå nhoû nhaát. Giaûi thích nguyeân lí giaûi traûi phoå theo sô ñoà ñôn giaûn nhö hình 4.25. Hình 4.25. Sô ñoà nguyeân lí giaûi traûi phoå. Trong ñoù, C’I vaø C’Q laø caùc chuoãi maõ tröïc giao söû duïng ôû höôùng phaùt nhöng ñöôïc laøm treå ñi thôøi gian baèng vôùi thôøi gian treã ñöôøng truyeàn (63ms) töông öùng vôùi moät soá thôøi gian Chip hoaøn toaøn gioáng nhö giaûi ngaãu nhieân hoaù. Vaán ñeà tính toaùn thôøi gian treã chính xaùc höôùng thu laø raát quan troïng, neáu thieáu chính xaùc thì coù theå daãn ñeán chæ coù tín hieäu nhieãu ñöôïc giaõi traûi phoå. 4.11.2. Ñieàu cheá Tín hieäu phöùc sau khi thöïc hieän ngaãu nhieân hoaù ñöôïc cho qua boä chuyeån ñoåi noái tieáp thaønh song song (S/P), phaân thaønh hai thaønh phaàn I vaø Q vuoâng pha nhau töông öùng vôùi phaàn thöïc vaø phaàn aûo cuûa chuoãi tín hieäu sau khi ngaãu nhieân hoaù. Hai doøng tín hieäu naøy ñöôïc loïc taïo laïi daïng xung tröôùc khi ñöa ñeán boä ñieàu cheá QPSK. 4.11.2.1. Boä loïc ñònh daïng xung Neáu doøng chuoãi xung thoâng tin soá khoâng qua boä loïc, khoâng giôùi haïn phoå noù seõ gaây nhieãu treân caùc keânh laân caän. Hôn nöõa, daõy taàn phía phaùt khoâng ñuû roäng ñeå phaùt ra toaøn boä phoå, do ñoù cuõng gaây nhieàu nhieãu vaø suy hao coâng suaát. Ñeå traùnh nhöõng vaán ñeà naøy chuoãi Chip caàn ñöôïc loïc taïo daïng xung vôùi boä loïc soá Raised Cosin. Tín hieäu qua boä loïc taïo daïng xung Raised Cosin coù cuøng baêng taàn vôùi tín hieäu goác, coù toác ñoä laáy maãu cao hôn vaø heä soá Raised Cosin Roll off phuø hôïp phoå truyeàn daãn. Hình 4.26. Phoå tín hieäu khi khoâng qua boä loïc Hình 4.27. Phoå tín hieäu qua boä loïc taïo daïng xung Raised Cosin Ñaùp öùng boä loïc Raised Cosin söû duïng trong WCDMA coù bieåu thöùc nhö sau: RC0(t) = (4.45) Trong ñoù, Tc = 1/toác ñoä chip vaø heä soá Raised Cosin Roll_off =0.22. 4.11.2.2. Ñieàu cheá Ñieàu cheá döõ lieäu laø khaâu cuoái cuøng xöû lí tín hieäu tröôùc khi ñöa ra ñöôøng truyeàn. Quaù trình naøy seõ thöïc hieän vieäc bieán ñoåi tín hieäu mang thoâng tin sang daïng tín hieäu soùng mang hình Sin. Trong heä thoáng WCDMA, caû ñöôøng leân vaø ñöôøng xuoáng ñieàu duøng kó thuaät ñieàu cheá QPSK cho döõ lieäu. Toác ñoä ñieàu cheá laø 3.84 Mcps. Muïc ñích cuûa vieäc ñieàu cheá: thích nghi tín hieäu truyeàn daãn trong ñieàu kieän moâi tröôøng voâ tuyeán ngay trong ñieàu kieän coù nhieãu xaûy ra. Giaù trò phöùc cuûa chuoãi chip ñöôïc taïo thaønh töø quaù trình traûi phoå ñöôïc ñieàu cheá bít. Phaàn thöïc vaø phaàn aûo ñöôïc ñieàu cheá vôùi caëp soùng mang vuoâng goác hay caùc haøm cô sôû tröïc giao (haøm Cos vaø haøm Sin) cuøng taàn soá soùng mang. Keát quaû taïo caëp soùng BPSK. Sau ñoù hai soùng naøy ñöôïc coäng laïi vôùi nhau taïo soùng QPSK. Hình 4.28. Sô ñoà nguyeân lí ñieàu cheá QPSK. Trong ñoù, f: taàn soá cuûa soùng mang ñieàu cheá, d (t) chuoãi bít vaøo. Vôùi ñieàu cheá QPSK, ñoä roäng baêng taàn caàn thieát giaûm ñi 2 laàn so vôùi baêng taàn goác. Moãi caëp bít thoâng tin töông öùng moät pha rieâng vaø ñöôïc ñieàu cheá vôùi cuøng moät taàn soá soùng mang vaø coù pha töông öùng thay ñoåi tuyø theo traïng thaùi bít. Keát quaû thoâng tin phaùt ra khoâng gian voâ tuyeán treân caùc soùng mang ñieàu cheá. Thöïc hieän ñieàu cheá nhö sau: Giaû söû chuoãi bít maõ hoaù laø d(t) = d0 d1 d2 d3 ...dn. Hai chuoãi tín hieäu tröïc giao ñöôïc taùch ra goàm: dI = d0 d2 d4 ... ( goàm caùc bít vò trí chaún). vaø dQ = d1 d3 d5 ... (caùc bít vò trí leû). Tín hieäu ngoû ra boä ñieàu cheá goàm toång hai tín hieäu daïng soùng Sin goùc pha . S(t) = dI (t) cos (2ft+ ) + dQ (t) sin (2ft + ). (4.46) Hình 4.29. Giaûn ñoà pha cuûa ñieàu cheá QPSK Giaû söû chuoãi bít thoâng tin laø d(t) = 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0. Ta coù daïng soùng ñieàu cheá : Hình 4.30. Tín hieäu I, Q vaø daïng tín hieäu ñieàøu cheá Keát quaû nhö treân hình 4.28 ñöôïc giaûi thích nhö sau: Hai chuoãi con tröïc giao goàm: dI = 1 0 1 1 1. dQ = 0 1 0 1 0. Leäch pha giöõa caùc caëp bít dI, dQ coù theå xaùc ñònh döïa vaøo caùc ñieåm baûn tin töông öùng nhö treân hình 4.20. Ví duï, töø 10 chuyeån sang traïng thaùi 01 thì goác pha leäch nhau 1800, sang traïng thaùi 11 goác pha leäch 2700,... Töông töï cho caùc caëp bít tieáp theo, ta coù daïng soùng ñieàu cheá cho chuoãi bít ví duï nhö hình 4.28. 4.11.3. Giaûi ñieàu cheá döõ lieäu QPSK Höôùng thu khi thu keânh thoâng tin tröôùc heát tieán haønh giaûi ñieàu cheá QPSK khoâi phuïc laïi daïng thoâng tin tröôùc khi ñieàu cheá. Boä giaûi ñieàu cheá nhö hình 4.22 Hình 4.31. Sô ñoà giaûi ñieàu cheá QPSK. Boä giaûi ñieàu cheá QPSK cuõng goàm moät caëp caùc boä töông quan tröïc giao nhö khi ñieàu cheá vaø ñöôïc caáp taïi choã. Ñaàu ra boä töông quan ñöôïc so saùnh vôùi möùc ngöôõng 0V quyeát ñònh xem bít ‘1’ hay bít ‘0’. Neáu giaù trò töông quan > 0V thì laø kí hieäu ‘0’ vaø neáu < 0 thì quyeát ñònh laø kí hieäu ‘1’. So saùnh vaø quyeát ñònh thöïc hieän rieâng treân hai nhaùnh. Sau ñoù, 2 luoàng tín hieäu soá ñöôïc gheùp laïi vôùi nhau ñeå hình thaønh chuoãi xung nhò phaân tröôùc khi ñieàu cheá vôùi xaùc suaát loãi nhoû nhaát. Thöïc teá, coù ñoä treã ñöôøng truyeàn vaø tín hieäu thu ñöôïc coù caû thaønh phaàn nhieãu neân soùng mang thu ñöôïc r’(t) treã moät khoaûng thôøi gian t’so vôùi tín hieäu phaùt ra khoâng gian voâ tuyeán ôû thieát bò phaùt (t’= 63ms). Nhieãu laø giaù trò ngaãu nhieân neân khi tính haøm töông quan, tích phaân trong chu kì höõu haïn, giaù trò naøy baèng 0. 4.11.3. Sô ñoà khoái traûi phoå vaø ñieàu cheá keânh vaät lyù ñöôøng leân 4.11.3.1. Caùc keânh vaät lyù rieâng ñöôøng leân (DPCCH/DPDCH) Hình sau cho thaáy sô ñoà toång quaùt thoâng tin traûi phoå vaø gheùp keânh vaät lyù DPDCH vaø DPCCH ñöôøng leân. Tröôùc heát caùc keânh DPDCH vaø DPCCH cô soá hai ñöôïc trình baøy trong caùc chuoãi giaù trò thöïc, nghóa laø ñöôïc saép xeáp sao cho “0” ñöôïc ñaët vaøo “+1”, “1” ñöôïc ñaët vaøo “-1”. DPCCH ñöôïc traûi phoå ñeán toác ñoä chip baèng maõ ñònh keânh cc, coøn DPDCH thöù n ñöôïc kyù hieäu laø DPDCHn thì ñöôïc traûi phoå ñeán toác ñoä chip baèng maõ ñònh keânh cd,n. Coù theå truyeàn ñoàng thôi töø 1 ñeán 6 DPCCH). Sau khi ñònh keânh caù tìn hieäu ñaõ traûi phôû thöïc ñöôïc ñaùnh troïng soá baèng caùc heä soá khueách ñaïi, bc cho DPCCH vaø bd cho taát caû DPDCH. Taïi moïi thôøi ñieåm ít nhaát moät trong soá caùc giaù trò bc vaø bd coù bieân ñoä 1. Caùc giaù trò b ñöôïc löôïng töû baéng caùc töø boán bit. Caùc böôùc löôïng töû ñöôïc cho ôû baûng sau : Caùc giaù trò baùo hieäu cho bc vaø bd Tyû soá bieân ñoä ñöôïc löôïng töû bc vaø bd 15 1.0 14 0.93333 13 0.8666 12 0.8000 11 0.7333 10 0.6667 9 0.6000 8 0.5333 7 .04667 6 0.4000 5 0.3333 4 0.2667 3 0.2000 2 0.1333 1 0.0667 0 Taét å å j Q I I+jQ Slong,n hay Sshort,n cd,1 cd,3 cd,5 cd,4 cd,6 cc bd bd bd bd bd bd bc cd,2 DPDCH1 DPDCH3 DPDCH5 DPDCH2 DPDCH4 DPDCH6 DPCCH Sau khi ñöôïc ñaùnh troïng soá, aùcc luoàng chip giaù trò thöïc trong caùc nhaùnh I vaø Q ñöôïc coäng vaø ñöôïc xöû lyù nhö caùc luoàng chip giaù trò phöùc. Sau ñoù tín hieäu giaù trò phöùc naøy ñöôïc ngaãu nhieân hoaù baéng moät maõ ngaãu nhieân hoaù giaù trò phöùc Slong,n hay Sshort,n ,tuøy thuoäc vaøo maõ daøi hay maõ ngaén ñöôïc söû duïng. Hình 4.32. Sô ñoà khoái traûi phoå vaø gheùp keânh vaät lyù ñöôøng leân DPCCH vaø caùc keânh DPDCH 4.11.3.2. Keânh PRACH Keânh naøy goàm 2 phaàn : Phaàn tieàn toá vaø phaàn baûn tin. Phaàn tieàn toá : Maõ tieàn toá cuûa keânh truy nhaäp nhaãu nhieân Cpre,n , laø moät chuoãi giaù trò phöùc. Noù ñöôïc xaây döïng töø maõ ngaãu nhieân tieàn toá Sr-pre,n vaø chöõ kyù tieàn toá Csig,s nhö sau : Cpre,n(k) = Sr-pre,n(k) x Csig,s(k) x, k = 0,1,2,…,4095 trong k = 0 öùng vôùi chip ñöôïc phaùt ñaàu tieân. Chöõ kyù tieàn toá Csig,s ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : Chöõ kyù tieàn toá töông öùng vôùi moät kyù töï s goàm 256 ñoaïn laëp cuûa chöõ kyù Ps(n), n = 0 … 15. Chöõ kyù naøy ñöôïc xaùc ñònh nhö sau : Csig,s(i) = Ps(i mod 16), i = 0, 1, …, 4095. Chöõ kyù Ps(n) nhaän ñöôïc töø taäp 16 maõ Hadamard ñoä daøi 16. Caùc maõ naøy ñöôïc cho ôû baûn sau : Chöõ kyù tieàn toá Giaù trò n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P0(n) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P1(n) 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 P2(n) 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 P3(n) 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 P4(n) 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 P5(n) 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 P6(n) 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 P7(n) 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 P8(n) 1 1 1 1 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 P9(n) 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 P10(n) 1 1 -1 -1 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 P11(n) 1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 1 1 -1 P12(n) 1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 1 1 P13(n) 1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 P14(n) 1 1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -1 1 1 1 1 -1 -1 P15(n) 1 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 Phaàn baûn tin bao goàm phaàn soá lieäu vaø phaàn ñieàu khieån. Caùc bit cuûq hai phaàn naøy tröôùc khi traûi phoå ñöôïc saép xeáp sao cho : giaù trò “0” ñöôïc ñaët vaøo “1”, giaù trò “1” d0öôïc ñaët vaøo “-1”. Phaàn ñieàu khieån ñöôïc traûi phoå ñeán toác ñoä chip baèng maõ ñònh keânh cc, coøn phaàn soá lieäu ñöôïc traûi phoå baèng maõ ñònh keânh cd. Sau khi ñònh keânh caùc tín hieäu giaù trò thöïc ñöôïc ñaùnh troïng soá baéng caùc heä soá khueách ñaïi, b c cho phaàn ñieàu khieån, bd cho phaàn soá lieäu. Taïi moïi thôøi ñieåm, ít nhaát moät trong soá caùc giaù trò bc vaø bd coù bieân ñoä 1. Caùc giaù trò b ñöôïc löôïng töû hoaù baèng caùc töø maõ 4 bit nhö treân. Sau khi ñaùnh troïng soá caùc luoàng chip giaù trò thöïc treân caùc nhaùnh I vaø Q ñöôïc xöû lyù nhö moät luoàng chip phöùc. Tín hieäu giaù trò phöùc sau ñoù ñöôïc ngaãu nhieân hoaù baèng maõ ngaãu nhieân hoaù phöùc, Sr-msg,n. Maõ ngaãu nhieân hoaù 10 ms ñöôïc ñoàng boä vôùi caùc khung 10ms cuûa phaàn baûn tin. Í Í Í Í Í Æ Í Sr-msg,n I+jQ Phaàn soá lieäu cuûa PRACH Phaàn ñieàu khieån cuûa PRACH cc bc j cd bd Hinh 4. 33. Phaàn baûn tin cuûa keânh vaät lyù PRACH I Q 4.11.3.3. Keânh PCPCH Hình 4.34. cho thaáy caáu truùc keânh cuûa phaàn truyeàn baûn tin PCPCH. Caáu truùc naøy bao goàm phaàn ñieàu khieån vaø phaàn soá lieäu. Caùc bit cô soá hai cuûa phaàn naøy ñöôïc trænh baøy baèng caùc chuoãi giaù trò thöïc baéng caùch saép xeáp “0” vaøo “+1” vaø “1” vaøo -1”. Phaàn ñieàu khieån ñöôïc traûi phoå ñeán toác ñoä chip baèng maõ ñònh keânh cc, coøn phaàn soá lieäu ñöôïc traûi phoå ñeán toác ñoä chip baèng maõ ñònh keânh cd. Sau khi ñònh keânh caùc tín hieäu giaù trò thöïc ñöôïc ñaùnh troïng soá baéng caùc heä soá khueách ñaïi, b c cho phaàn ñieàu khieån, bd cho phaàn soá lieäu. Taïi moïi thôøi ñieåm, ít nhaát moät trong soá caùc giaù trò bc vaø bd coù bieân ñoä 1. Caùc giaù trò b ñöôïc löôïng töû hoaù baèng caùc töø maõ 4 bit nhö treân. Sau khi ñaùnh troïng soá caùc luoàng chip giaù trò thöïc treân caùc nhaùnh I vaø Q ñöôïc xöû lyù nhö moät luoàng chip phöùc. Tín hieäu giaù trò phöùc sau ñoù ñöôïc ngaãu nhieân hoaù baèng maõ ngaãu nhieân hoaù phöùc, Sc-msg,n. Maõ ngaãu nhieân hoaù 10 ms ñöôïc ñoàng boä vôùi caùc khung 10ms cuûa phaàn baûn tin. Í Í Í Í Í Æ Í Sr-msg,n I+jQ Phaàn baûn tin soá lieäu cuûa PCPCH Phaàn baûn tin ñieàu khieån cuûa PCPCH cc bc j cd bd Hinh 4. 34. Phaàn baûn tin cuûa keânh vaät lyù PCPCH I Q 4.11.4. Sô ñoà khoái traûi phoå vaø ñieàu cheá ñöôøng xuoáng. Hình 4. 35. cho thaáy sô ñoà toång quaùt cho taát caû caùc keânh vaät lyù ñöôøng xuoâng (CCPCH, S-CCPCH, CPICH, AICH, PICH) tröø SCH. Keânh vaät lyù khoâng traûi phoå bao goàm moät chuoãi caùc kyùhieäu giaù trò thöïc. Ñoái vôùi taát caû caùc keânh tröø AICH caùc kyù hieäu nhaän ba giaù trò : +1, -1, 0, trong ñoù 0 chæ thò phaùt khoâng lieân tuïc DTX. Doái vôùi AICH, Caùc giaù trò cuûa kyù hieäu phuï thuoäc vaøo toå hôïp cuûa caùc chæ thò baét ñöôïc phaùt. Í Í Í S P Æ Í Moïi keânh vaät lyù tröø keânh SCH Cch,SF,m I Q j S Sdl,n I+jQ Hình 4. 35. Sô ñoà khoái traûi phoå keânh vaät lyù ñöôøng xuoáng tröø keânh SCH Tröôùc heát moãi caëp kyù töï lieân tieáp ñöôïc ñöa qua boä bieán ñoåi song song noái tieáp (S/P) vaø ñöôïc saép xeáp leân caùc nhaùnh I vaø Q. Quaù trình saép xeáp ñöôïc thöïc hieän sao cho caùc kyù hieäu chaún ñöôïc ñaët leân I coøn leû ñöôïc ñaët leân Q. Ñoái vôùi taát caû caùc keânh tröø AICH kyù hieäu soá khoâng ñöôïc ñònh nghóa nhö laø kyù hieäu ñaàu tieân trong moãi khung. Ñoái vôùi keânh AICH kyù hieäu soá khoâng ñöôïc ñònh nghóa nhö laø kyù hieäu ñaàu tieân trong moãi khe thôøi gian truy nhaäp. Sau ñoù caùc nhaùnh I vaø Q ñöôïc traûi phoå ñeán toác ñoä chip baèng cuøng moät maõ ñònh keânh Cch,SF,m. Caùc chuoãi chip giaù trò thöïc ôû caùc nhaùnh I vaø Q sau ñoù ñöôïc xöû lyù nhö laø moät chuoãi chíp giaù trò phöùc. Chuoãi chip naøy ñöôïc ngaãu nhieân hoaù (nhaân phöùc theo vò trí chip) baèng moät chuoãi ngaãu nhieân giaù trò phöùc Sdl,n . Ñoái vôùi P-CCPCH maõ ngaãu nhieân hoaù ñöôïc ñoàng boä vôùi bieân giôùi khung cuûa P-CCPCH, nghóa laø chip phöùc ñaàu tieân cuûa khung P-CCPCH ñaõ traûi phoå ñöôïc nhaân vôùi chip soá khoâng cuûa maõ ngaãu nhieân hoaù. Ñoái vôùi caùc keânh ñöôøng xuoáng khaùc, maõ ngaãu nhieân ñöôïc ñoàng boä vôùi maõ ngaãu nhieân caáp cho P-CCPCH. Trong tröôøng hôïp naøy maõ ngaãu nhieân khoâng nhaát thieát phaûi ñoàng boä vôùi bieân giôùi cuûa khung keânh vaät lyù maø noù thöïc hieän ngaãu nhieân. å Í Í G1 G2 Í Í GP GS å Caùc keânh vaät lyù ñöôøng xuoáng (ñieàm S ôû hình 4.35) treân) S-SCH P-SCH .. . .. . Hình 4. 36. Sô ñoà khoái gheùp keânh vaät lyù ñöôøng xuoáng Hình 4.36 cho thaáy caùc keát hôïp caùc keânh ñöôøng xuoáng khaùc nhau. Moãi keânh sau traûi phoå giaù trò phöùc (töông öùng vôùi ñieåm S ôû hình 4. 35) ñöôïc ñaùnh troïng soá bôûi heä soá G1. Caùc keânh giaù trò phöùc P-SCH vaø S-SCH ñöôïc ñaùnh troïng soá bôûi caùc thöøa soá Gp vaø GS. Sau ñoù taát caû caùc keânh ñöôøng xuoáng ñöôïc keát hôïp vôùi nhau baèng caùch coäng phöùc. Phaân chia phaàn thöïc vaø aûo Taïo daïng xung Taïo daïng xung Í Í Æ Chuoåi giaù trò phöùc nhaän ñöôïc sau traûi phoå vaø ngaãu nhieân hoaù Cos(wt) -sin(wt) Re{S} Im{S} Hình 4. 37. Sô ñoà ñieàu cheá QPSK cho ñöôøng xuoáng 4.11.5. Traûi phoå vaø ñieàu cheá cho keânh ñoàng boä. Keânh ñoàng boä ñöôøng xuoáng (SCH) laø tröôøng hôïp ñaëc bieät cuûa keânh vaät lyù khoâng theå nhìn thaáy ôû lôùp treân. Noù chöùa hai keânh : Keânh SCH sô caáp vaø thöù caáp. Ñaàu cuoái caàn söû duïng keânh naøy ñeå tìm caùc oâ. Caùc keânh naøy khoâng chòu söï khoáng cheá cuûa maõ ngaãu nhieân hoaù ñaëc thuø oâ. Ñaàu cuoái phaûi coù khaû naêng ñoàng boä vôùi oâ tröôùc khi bieát ñöôïc maõ ngaãu nhieân ñöôøng xuoáng. SCH sô caáp chöùa töø maõ 256 chip nhö nhau cho taát caû caùc oâ. Keânh SCH ñöôïc phaùt khoâng ñieàu cheá maõ. Töø maõ ñöôïc keát caáu töø caùc chuoãi coù ñoä daøi ngaén hôn 16 chip ñeå toái öu phaàn cöùng cuûa ñaàu cuoái. Caùc töø maõ SCH thöù caáp laø caùc chuoãi töông töï nhöng khaùc nhau ôû caùc BS khaùc nhau. 16 chuoãi naøy ñöôïc söû duïng ñeå taïo ra 64 töø maõ khaùc nhau cho pheùp nhaän daïng 64 nhoùm maõ maø BS tröïc thuoäc. Caùc töø maõ SCH chöùa ñieàu cheá ñeå chæ thò vieäc söû duïng phaân taäp phaùt voøng kín treân keânh BCH. Baûn thaân SCH coù theå söû duïng phaân taäp phaùt chuyeån maïch theo thôøi gian (TSTD) vaø ñaây laø keânh duy nhaát ôû UTRA FDD söû duïng TSTD. CHÖÔNG 5 HÖÔÙNG PHAÙT TRIEÅN CUÛA ÑEÀ TAØI Khaû naêng öùng duïng cuûa ñeà taøi Thoâng tin di ñoäng laø moät heä thoáng ñang phaùt trieån raát maïnh vaø hieän taïi ñaõ chieám thò tröôøng roäng lôùn vöôït qua heä thoáng coá ñònh. Heä thoáng GSM hieän taïi noùi rieâng vaø caùc heä thoáng thoâng tin di ñoäng theá heä thöù hai noùi chung, maëc duø vaãn ñang ñöôïc khai thaùc vaø phaùt trieån, nhöng ñang töøng böôùc tieán ñeán kieán truùc cuûa heä thoáng theá heä thöù ba. WCDMA naèm trong keá hoaïch phaùt trieån tieáp theo cuûa GSM trong thôøi gian tôùi. Chính vì vaäy, vaán ñeà tìm hieåu veà heä thoáng naøy laø vaán ñeà ñang ñöôïc quan taâm maø tröôùc maét laø tìm hieåu nhöõng thay ñoåi cuûa heä thoáng môùi so vôùi heä thoáng cuõ. Ñeà taøi naøy tuy chæ tìm hieåu veà moät khía caïnh cuûa nhöõng thay ñoåi ñoù - nhöõng bieán ñoåi kó thuaät xöû lí trong giao dieän voâ tuyeán - nhöng ñaây laø moät trong nhöõng khía caïnh quan troïng vì trong thoâng tin voâ tuyeán thì tín hieäu vaø chaát löôïng tín hieäu laø vaán ñeà quyeát ñònh chaát löôïng dòch vuï cuõng nhö toái öu cho coâng taùc quy hoaïch. Veà phöông dieän ngöôøi söû duïng dòch vuï di ñoäng, ñeà taøi coù yù nghóa giôùi thieäu vaø giaûi thích moät phaàn caùc vaán ñeà lieân quan ñeán khaû naêng söû duïng vaø xöû lí dòch vuï trong heä thoáng môùi. Veà phöông dieän kó thuaät, ñeà taøi goùp phaàn tìm hieåu moät soá kó thuaät xöû lí trong heä thoáng, chuaån bò cho nhöõng keá hoaïch naâng caáp thieát keá heä thoáng môùi trong töông lai. Coù yù nghóa laø cô sôû caàn thieát cho ñònh höôùng naâng caáp GSM leân WCDMA maø ñaëc bieät trong giai ñoaïn naâng caáp leân GPRS nhö hieän nay. 5.2. Höôùng phaùt trieån ñeà taøi Tìm hieåu moät heä thoáng môùi nhö WCDMA thì haún coøn raát nhieàu vaán ñeà, cuõng coù nghóa laø seõ khoâng döøng laïi ôû vaán ñeà xöû lyù tín hieäu. Ñeà taøi tuy chæ môùi tìm hieåu lyù thuyeát nhöõng vaán ñeà veà kó thuaät cuõng nhö nhöõng thoâng soá tieâu chuaån aùp duïng cho vieäc xöû lyù tín hieäu trong heä thoáng môùi. Nhöng ñoù laø cô sôû caàn thieát vaø quan troïng cho nhöõng öùng duïng thöïc thi heä thoáng. Maø öùng duïng ñaàu tieân laø coù theå thi coâng moät maïch cöùng thöïc hieän toaøn boä chöùc naêng xöû lí tín hieäu töø tín hieäu ngöôøi söû duïng ñeán soùng mang ñieàu cheá phaùt ra khoâng gian. Ngoaøi muïc ñích kieåm nghieäm lyù thuyeát, thieát keá moät saûn phaåm phaàn cöùng seõ taïo moät öùng duïng thöïc teá, khaû thi cho kó thuaät xöû lí trong heä thoáng môùi theo höôùng ñôn giaûn hoaù vaø phuø hôïp nhaát. Moät höôùng thöïc thi khaùc laø nhöõng noäi dung trong ñeà taøi coù theå laøm cô sôû ñeå thöïc hieän daøn traûi khoái Logic trong caùc thieát bò di ñoäng duøng trong heä thoáng WCDMA vôùi khaû naêng töông thích toát nhaát theo ñuùng ñòng höôùng yeâu caàu trong töông lai maø tröôùc maét laø cho heä thoáng giai ñoaïn GPRS. Tìm hieåu lyù thuyeát, thieát keá vaø thi coâng moät maïch cöùng hoaøn chænh lieân quan ñeán nhieàu vaán ñeà vaø thôøi gian. Chính vì vaäy, trong thôøi gian thöïc hieän luaän aùn, chæ môùi döøng laïi ôû keát quaû nghieân cöùu lyù thuyeát. Khaû naêng thöïc thi ñònh höôùng: Vôùi phaùt trieån kó thuaät vi xöû lí khoâng ngöøng phaùt trieån ngaøy nay, vieäc thöïc hieän töøng Module xöû lí rieâng leû nhö maõ hoaù tieáng, maõ hoaù keânh, ñieàu cheá,...trôû neân phöùc taïp khoâng tieän ích. Ngaøy nay, nhieàu hoï vi xöû lí xöû lí tín hieäu soá (Digital Signal Processors ) chuyeân bieät coù theå thöïc hieän taát caû chöùc naêng ñoù laøm cho vaán ñeà thieát keá vaø saûn xuaát thieát bò cuõng trôû neân ñôn giaûn vaø tieän ích hôn. Ngöôøi kó thuaät chæ caàn laäp trình ñieàu khieån nhöõng Chip xöû lí thöïc hieän xöû lí toaøn boä quaù trình baèng taäp leänh ñôn giaûn rieâng cho moãi Chip. Hieän nay treân thò tröôøng ñaõ thöông maïi hoaù nhieàu hoï vi xöû lí chuyeân veà lónh vöïc naøy. Moät hoï vi xöû lí ví duï ñieån hình vaø öùng duïng roäng raõi laø hoï vi xöû lí xöû lí tín hieäu soá TMS320. TMS320 ngaøy nay ñaõ phaùt trieån 5 theá heä goàm nhieàu Chíp xöû lí coù theå laäp trình ñieàu khieån ñöôïc baèng taäp leäânh ñôn giaûn. Moät Chip ñieån hình laø vi xöû lí TMS320C30 (theá heä thöù 3 cuûa hoï TMS320). TMS320C30 coù theå thöïc hieän maõ hoaù tieáng theo kó thuaät ñieàu xung maõ thích öùng vi sai ADPCM, taát nhieân cuõng coù theå thöïc hieän kó thuaät maõ hoaù khaùc tuyø theo laäp trình ñieàu khieån töøng öùng duïng. TMS320C30 cuõng hoã trôï thö vieän caùc haøm toaùn hoïc cô baûn laäp trình ñöôïc cho nhöõng thuaät toaùn xöû lí soá khaùc nhö maõ hoaù CRC, thöïc hieän gheùp xen ... Taát nhieân, coâng vieäc thi coâng coøn lieân quan ñeán nhieàu hoï xöû lí thöïc hieän nhöõng chöùc naêng khaùc. Ñaõ tìm hieåu veà lyù thuyeát, tìm hieåu giaûi thuaät xöû lí töøng khoái chöùc naêng cuøng vôùi nhöõng ñaëc tính ngaøy caøng öu vieät cuûa kó thuaät vi xöû lí ngaøy nay, vieäc thieát keá vaø thi coâng moät maïch cöùng nhö ñaõ ñònh höôùng laø hoaøn toaøn khaû thi. MUÏC LUÏC Lôøi caùm ôn Lôøi noùi ñaàu Taøi lieäu tham khaûo