Bài giảng thông tin di động là một học phần rất hay trong chương trình đào tạo kĩ sư điện tử viễn thông, đây là một môn học quan trọng nhất đối với bất kỳ một kỹ sư điện tử nào. Người học sẽ không bị nhàm chán bởi những nội dung trong bài giảng bởi đó là những kiến thức mà bất kỳ một sinh viên ngành ĐTVT nào cũng cần có lời giải đáp. http://giaotrinh247.blogspot.com/

1. Ch ng 1ươ
Khái quát v thông tin di ngề độ
1.1. gi i thi u chungớ ệ
1.1.1.L ch s phát tri nị ử ể
T cu i th k 19, Marconi ch ra r ng thông tin vô tuy n có thừ ố ể ỷ ỉ ằ ế ể
liên l c trên c ly xa, máy phát và máy thu có th di đ ng so v i nhauạ ự ể ộ ớ
trong quá trình liên l c.ạ
Các h th ng đi n tho i c đ nh phát tri n nhanh và hình thànhệ ố ệ ạ ố ị ể
m ng đi n tho i công c ng chuy n m ch PSTN (Public Switchingạ ệ ạ ộ ể ạ
Telephone Network), đi n tho i di đ ng ch a đ c chú ý phát tri n vìệ ạ ộ ư ượ ể
nh ng h n ch v công ngh .ữ ạ ế ề ệ
K nguyên phát tri n c a đi n tho i di đ ng đ c đánh d u vàoỷ ể ủ ệ ạ ộ ượ ấ
năm 1947 v i s ra đ i ý t ng v m ng đi n tho i đi đ ng t bào c aớ ự ờ ưở ề ạ ệ ạ ộ ế ủ
Bell Labs. C u hình c b n c a m ng t bào nh sau:ấ ơ ả ủ ạ ế ư
C u hình m ng t bào c a Bell r t t i u nh ng không th tri nấ ạ ế ủ ấ ố ư ư ể ể
khai đ c vào th i đi m đó do khó khăn v m t công ngh .ượ ờ ể ề ặ ệ
Các h th ng b đàm dùng sóng c c ng n ra đ i song không đápệ ố ộ ự ắ ờ
ng đ c các yêu c u c a m ng di đ ng nh :ứ ượ ầ ủ ạ ộ ư
- Liên l c di đ ng trên ph m vi r ng.ạ ộ ạ ộ
- Không ph c v đ c đông ng i.ụ ụ ượ ườ
Tế bào
(Cell)
Máy di
động
MS
MSC
Tổng đài
điện thoại
di động
Trạm gốc
MS
Vùng phủ
sóng
Hình 1 . 1 : C u hình c b n c a m ng t bàoấ ơ ả ủ ạ ế
1

2. Vào năm 1979, m ng đi n tho i di đ ng t bào đ u tiên đ c đ aạ ệ ạ ộ ế ầ ượ ư
vào s d ng M và phát tri n r t nhanh do tính thu n ti n s d ng vàử ụ ở ỹ ể ấ ậ ệ ử ụ
doanh thu l n. M ng đi n tho i di đ ng t bào đ c ra đ i nh :ớ ạ ệ ạ ộ ế ượ ờ ờ
- Các h th ng chuy n m ch t đ ng v i t c đ chuy n m ch l n,ệ ố ể ạ ự ộ ớ ố ộ ể ạ ớ
dung l ng cao.ượ
- K thu t vi m ch: VLSI (Very Large Scale Intergrated Circuit) raỹ ậ ạ
đ i cho phép tích h p hàng trăm ngàn đ n 10ờ ợ ế 6
Transistor trong
m t máy di đ ng, gi i quy t c b n các khó khăn do truy nộ ộ ả ế ơ ả ề
sóng di đ ng gây ra.ộ
Ngày nay, trên th gi i s thuê bao di đ ng đã tăng t i h n 500ế ớ ố ộ ớ ơ
tri u và doanh thu c a nó đã v t qua d ch v đi n tho i c đ nh. Xuệ ủ ượ ị ụ ệ ạ ố ị
h ng chung c a m ng đi n tho i di đ ng là kh năng roaming (l uướ ủ ạ ệ ạ ộ ả ư
đ ng) toàn c u v i s ra đ i c a hàng lo t các th h đi n tho i di đ ngộ ầ ớ ự ờ ủ ạ ế ệ ệ ạ ộ
m i.ớ
1.1.2. Phân lo i các h th ng thông tin di ngạ ệ ố độ
a, Phân lo i theo đ c tính tín hi uạ ặ ệ
- Analog: Th h 1, là tín hi u tho i đi u t n analog, truy nh p theoế ệ ệ ạ ề ầ ậ
t n s FDMA và các kênh đi u khi n đã s hoá .ầ ố ề ể ố
- Digital: Th h 2 và cao h n: C tín hi u tho i và kênh đi u khi nế ệ ơ ả ệ ạ ề ể
đ u đã s hoá. H th ng vô tuy n di đ ng s còn cho phép khai thácề ố ệ ố ế ộ ố
m t lo t các d ch v khác nh truy n các tin ng n, truy n fax, truy n sộ ạ ị ụ ư ề ắ ề ề ố
li u.ệ
b, Phân lo i theo c u trúc h th ngạ ấ ệ ố
- Các m ng vô tuy n t bào: Cung c p d ch v trên di n r ng v iạ ế ế ấ ị ụ ệ ộ ớ
kh năng l u đ ng (roaming) toàn c u (liên m ng).ả ư ộ ầ ạ
- Vi n thông không dây (CT: Cordless Telecom): Cung c p d ch vễ ấ ị ụ
trên m ng h p, các gi i pháp k thu t đ n gi n, không có kh năngạ ẹ ả ỹ ậ ơ ả ả
roaming.
- Vành vô tuy n n i h t (WLL: Wireless Local Loop): Cung c pế ộ ạ ấ
đi n tho i vô tuy n v i ch t l ng cao nh đi n tho i c đ nh cho m tệ ạ ế ớ ấ ượ ư ở ệ ạ ố ị ộ
vành đai quanh m t tr m g c, không có kh năng roaming. M c đíchộ ạ ố ả ụ
nh m cung c p d ch v đi n tho i cho các vùng m t đ dân c th p,ằ ấ ị ụ ệ ạ ậ ộ ư ấ
m ng l i đi n tho i c đ nh ch a phát tri n.ạ ướ ệ ạ ố ị ư ể
c, Phân lo i theo ph ng th c đa truy nh p vô tuy nạ ươ ứ ậ ế
2

3. - Đa truy nh p phân chia theo t n s FDMA (Frequence Divisionậ ầ ố
Multiple Access): M i thuê bao truy nh p m ng b ng m t t n s . Băngỗ ậ ạ ằ ộ ầ ố
t n chung W đ c chia thành N kênh vô tuy n. M i m t thuê bao truyầ ượ ế ỗ ộ
nh p và liên l c trên kênh con trong su t th i gian liên l c.ậ ạ ố ờ ạ
u đi m: Thi t b đ n gi n, yêu c u v đ ng b không quá cao.Ư ể ế ị ơ ả ầ ề ồ ộ
Nh c đi m: Thi t b tr m g c c ng k nh do có bao nhiêu kênhượ ể ế ị ạ ố ồ ề
(t n s sóng mang kênh con) thì t i tr m g c ph i có b y nhiêu máy thu-ầ ố ạ ạ ố ả ấ
phát.
- Đa truy nh p phân chia theo th i gian TDMA (Time Divisionậ ờ
Multiple Access): Các thuê bao dùng chung m t t n s song luân phiênộ ầ ố
v th i gian.ề ờ
u: Tr m g c đ n gi n do ng v i 1 t n s ch c n m t máy thu-Ư ạ ố ơ ả ứ ớ ầ ố ỉ ầ ộ
phát ph c v đ c nhi u ng i truy nh p (phân bi t nhau v th i gian).ụ ụ ượ ề ườ ậ ệ ề ờ
Nh c: Đòi h i quá trình đ ng b ng t nghèo.ượ ỏ ồ ộ ặ
- Đa truy nh p phân chia theo mã CDMA (Code Division Multipleậ
Access): Các thuê bao dùng chung m t t n s trong su t th i gian liênộ ầ ố ố ờ
l c. Phân bi t nh s d ng mã tr i ph khác nhau nên h u nh khôngạ ệ ờ ử ụ ả ổ ầ ư
gây nhi u l n nhau.ễ ẫ
u: Hi u qu s d ng ph cao. Có kh năng chuy n vùng mi n vàƯ ệ ả ử ụ ổ ả ể ề
đ n gi n trong k ho ch phân b t n s . Kh năng ch ng nhi u và b oơ ả ế ạ ổ ầ ố ả ố ễ ả
m t cao, thi t b tr m g c đ n gi n (ch v i m t máy thu- phát).ậ ế ị ạ ố ơ ả ỉ ớ ộ
Nh c: Yêu c u v đ ng b và đi u khi n công su t r t ng tượ ầ ề ồ ộ ề ể ấ ấ ặ
nghèo. N u chênh l ch công su t thu t i tr m g c thì các máy di đ ngế ệ ấ ạ ạ ố ộ
trong m t t bào ph iộ ế ả dB1±≤ . Trái l i thì s kênh ph c v s ph i gi m.ạ ố ụ ụ ẽ ả ả
d, Phân lo i theo ph ng th c song côngạ ươ ứ
- FDD (Frequence Division Duplex) song công phân chia theo t nầ
s . Băng công tác g m 2 d i t n dành cho đ ng lên (up- link) t MSố ồ ả ầ ườ ừ
đ n BS và đ ng xu ng (down- link) t BS đ n MS. Trong đó, đ ng lênế ườ ố ừ ế ườ
luôn là d i t n th p vì MS có công su t nh h n, th ng di đ ng và cóả ầ ấ ấ ỏ ơ ườ ộ
kh năng b che khu t. Khi đó, v i d i t n th p h n (λ l n h n) thì khả ị ấ ớ ả ầ ấ ơ ớ ơ ả
năng b che khu t gi m.ị ấ ả
- TDD (Time Division Duplex), song công phân chia theo th i gian.ờ
Khung th i gian công tác đ c chia đôi, m t n a cho đ ng lên, m t n aờ ượ ộ ử ườ ộ ử
cho đ ng xu ng.ườ ố
3

4. 1.1.3. M t s h th ng thông tin di ng hi n t iộ ố ệ ố độ ệ ạ
a, H th ng thông tin di đ ng t bào m t đ t.ệ ố ộ ế ặ ấ
Các h th ng tiêu bi u:ệ ố ể
- Th h 1:ế ệ
AMPS (Analog Mobile Phone Service) c a M (ra đ i 1981):ủ ỹ ờ
FDMA, KHzW 30= , FM, FDD.
NMT- 450 (1981), NMT- 900 (1986) (Nordic Mobile Telephone):
FDMA, KHzW 25= , FM, FDD.
- Th h 2:ế ệ
IS - 95 (Interim Standard- 95) (M 1993): CDMA, BPSK/QPSKỹ
MHzW 25,1= , FDD.
GSM- 900/18005 (Global System Mobile Communication) (châu Âu
1990): TDMA, GMSK KHzW 200= , FDD.
- Th h 3: IMT- 2000 (International Mobile Telecommunication-ế ệ
2000):
b, Thông tin di đ ng m t đ t – CT (Cordless Telecom)ộ ặ ấ
c, Các h th ng nh n tin.ệ ố ắ
D ch v này r t đa d ng ba g m: Nh n tin s , nh n tin b ng ký tị ụ ấ ạ ồ ắ ố ắ ằ ự
và chuy n tin nh n tho i.ể ắ ạ
d, Các h th ng WLLệ ố
e, Các h th ng thông tin di đ ng qua v tinh.ệ ố ộ ệ
f, Các h th ng thông tin di đ ng hàng khôngệ ố ộ
4

5. Ch ng 2ươ
Kênh vô tuy n di ngế độ
2.1. Các đ c đi m c b n c a truy n sóng trong môi tr ng diặ ể ơ ả ủ ề ườ
đ ng.ộ
Kênh vô tuy n di đ ng gây ra nh ng h n ch c b n đ i v i ch tế ộ ữ ạ ế ơ ả ố ớ ấ
l ng liên l c. Kênh vô tuy n di đ ng có th thay đ i t d ng LOS đ nượ ạ ế ộ ể ổ ừ ạ ế
d ng b che ch n b i các ch ng ng i c đ nh hay di đ ng. Các tham sạ ị ắ ở ướ ạ ố ị ộ ố
c a đ ng truy n nói chung là ng u nhiên nên mô hình hoá chúng làủ ườ ề ẫ
v n đ khó khăn nh t trong thi t k h th ng, v n đ này th ng đ cấ ề ấ ế ế ệ ố ấ ề ườ ượ
gi i quy t b ng ph ng pháp th ng kê.ả ế ằ ươ ố
Các y u t c b n nh t tác đ ng t i truy n sóng vô tuy n di đ ngế ố ơ ả ấ ộ ớ ề ế ộ
bao g m:ồ
- T n hao đ ng truy n.ổ ườ ề
- Hi u ng Đ p le.ệ ứ ố
- Tr i tr đ ng truy n.ả ễ ườ ề
2.1.1. T n hao ng truy nổ đườ ề
Là y u t quy t đ nh ph m vi ph sóng c a m t tr m g c.ế ố ế ị ạ ủ ủ ộ ạ ố
a, Mô hình truy n sóng trong không gian t doề ự
Ld
GGP
dP ttt
r 22
2
)4(
)(
π
λ
= (2.1)
5

6. trong đó:
Pt, Pt: Công su t phát và thu.ấ
Gt, Gt: Tăng ích anten phát, thu.
λ: B c sóng (m).ướ
α: Kho ng cách (m).ả
L: T n hao ph n c ng h th ng.ổ ầ ứ ệ ố
Khi L = 1 thì (1) tr thành:ở
][6,147log20log20log10log10 dBfGGL rtpl
+−−+= λ (2.2)
Đây là tr ng h p suy gi m có t c đ 20 dB/s.ườ ợ ả ố ộ
Ta ch n dọ 0 là v trí g n tr m (closed- in distance) mà t i đó côngị ầ ạ ạ
su t thu đ c l y làm chu n. Khi đó (1) tr thành:ấ ượ ấ ẩ ở
ddd
d
d
dPdP frr
≤≤





= 02
2
0
)()( (2.3)
trong đó:
df : c ly tr ng xa:ự ườ
λ
2
2D
d f
=
D: kích th c v t lý l n nh t c a kh u đ anten phát.ướ ậ ớ ấ ủ ẩ ộ
[ ]
λ
00
lg20
1
)(
lg10)(
d
mW
dP
dBdP r
r +=
Chú ý: Mô hình này đ n gi n song ch áp d ng đ c cho các vùngơ ả ỉ ụ ượ
đ t ph ng và có đi u ki n LOS trên toàn vùng ph sóng.ấ ẳ ề ệ ủ
b, Mô hình t n hao đ ng truy n trên c ly xa (lu t mũ n)ổ ườ ề ự ậ
Mô hình có d ng nh sau:ạ ư
0
0
0
log10)(])[()(
d
d
ndPLdBPL
d
d
PL
n
+=⇒





= αα (2.4)
B ng 2.1: Các s mũ c a t n hao trong các môi tr ng khác nhau.ả ố ủ ổ ườ
Môi tr ng truy n sóngườ ề n
Không gian t doự 2
Vô tuy n t bào vùng đô thế ế ị 2,7 – 3,5
Vô tuy n t bào vùng đô th có che khu tế ế ị ấ 3 – 5
LOS bên trong toà nhà 1,6 – 1,8
Có ch ng ng i, bên trong toà nhàướ ạ 4 – 6
Có ch ng ng i, bên trong các nhà máyướ ạ 2 - 3
Thông th ng, trong các vùng đô th nói chung, n = 4 nên mô hìnhườ ị
có d ng lu t mũ 4.ạ ậ
6

7. c, S che khu t (bóng râm) chu n log (pha đinh ch m)ự ấ ẩ ậ
Mô hình (4) không hoàn toàn chính xác cho m i đi m cách đ uọ ể ề
BS, mà ch có ý nghĩa là đ i l ng t n hao trung bình. Vi c d báo t nỉ ạ ượ ổ ệ ự ổ
hao còn ph thu c vào t i đi m đo có b che khu t hay không…Các quáụ ộ ạ ể ị ấ
trình đo l ng cho th y, v i m i ,ườ ấ ớ ọ ỏ PL(d) t i m t đi m là giá tr ng uạ ộ ể ị ẫ
nhiên, phân b log chu n (chu n theo dB) quanh giá tr trung bình.ố ẩ ẩ ị
Nghĩa là:
σσ X
d
d
ndPLXdPLdPL ++=+=
0
0 log10)()()( (2.5)
trong đó:
σX là m t bi n ng u nhiên, phân b Gauss, kỳ v ng = 0, có độ ế ẫ ố ọ ộ
l ch quân ph ng làệ ươ σ (cả σX , σ đ u tính theo dB).ề
Hi n t ng này đ c g i là che khu t chu n - log. Đi u này hàm ýệ ượ ượ ọ ấ ẩ ề
r ng, b t lu n mô hình th nào, giá tr th c c aằ ấ ậ ế ị ự ủ PL(d) ph i ki m nghi mả ể ệ
và làm kh p b ng đo l ng.ớ ằ ườ
d, Mô hình Hata
T n hao đ ng truy n hi n nhiên ph thu c vào đ a hình và đ caoổ ườ ề ể ụ ộ ị ộ
anten phát và thu. Mô hình Hata cho khu v c đô th là:ự ị
][lg)lg55,69,44()(lg82,13lg16,2655,69 dBRhhahfL bmbcp
−+−−+= (2.6)
trong đó:
fC: t n s (MHz).ầ ố
LP: t n hao trung bình (dB).ổ
hb: đ cao anten tr m g c (m).ộ ạ ố
a(hm): h s hi u ch nh cho đ cao anten di đ ng ph thu c vàoệ ố ệ ỉ ộ ộ ụ ộ
đ a hình (dB).ị
R: kho ng cách t tr m g c đ n máy di đ ng(km).ả ừ ạ ố ế ộ
D i thông s d ng cho mô hình Hata:ả ử ụ
kmR
mh
mh
MHzf
m
b
e
201
101
20030
1500150
≤≤
≤≤
≤≤
≤≤
a(hm) tính nh sau:ư
- Đ i v i thành ph nh và trung bình:ố ớ ố ỏ
])[8,0lg56,1()7,0lg1,1()( dBfhfha CmCm −−−= (2.7)
Đ i v i thành ph l n:ố ớ ố ớ
7

8. ][1,1).54,1(lg29,8)( 2
dBhha mm −= v iớ MHzfe 200≤ (2.8)
hay:
][97,4)75,11(lg2,3)( 2
dBhha mm −= v iớ MHzfe 400≥
- Vùng ngo i ô:ạ
dB
f
thanhphoLL C
pp
2
4,5
28
lg2)( 











−





−=
- Vùng nông thôn thông thoáng:
dBffthanhphoLL CCpp )49,40)(lg33,18)(lg78,4)( 2
−+−=
2.1.2. Pha inhđ
Khi kho ng cách MS- BS tăng, c ng đ tín hi u thu gi m và t iả ườ ộ ệ ả ạ
các giá tr t c th i chúng đ t bi n nhanh, hi n t ng này là do pha đinhị ứ ờ ộ ế ệ ượ
nhanh.
Nguyên nhân: do s truy n lan theo nhi u đ ng c a sóng vôự ề ề ườ ủ
tuy n trong môi tr ng di đ ng (do ph n x , nhi u x và tán x t cácế ườ ộ ả ạ ễ ạ ạ ừ
ch ng ng i). Vì v y, pha đinh này còn g i là pha đinh đa tia.ướ ạ ậ ọ
Khi các MS ho t đ ng môi tr ng có nhi u v t ch n (đ i núi,ạ ộ ở ườ ề ậ ắ ồ
nhà…) s x y ra hi n th ng che t i làm gi m c ng đ đi n tr ng thu.ẽ ả ệ ượ ố ả ườ ộ ệ ườ
Khi MS chuy n đ ng, c ng đ tr ng lúc tăng lúc gi m do lúc có lúcể ộ ườ ộ ườ ả
không có v t ch n. nh h ng c a pha đinh này làm cho c ng đ tínậ ắ ả ưở ủ ườ ộ
hi u lúc tăng, lúc gi m. Vùng gi m tín hi u g i là ch trũng pha đinh, th iệ ả ả ệ ọ ỗ ờ
gian gi a hai ch trũng pha đing th ng vài (s) n u MS đ c đ t trên xeữ ỗ ườ ế ượ ặ
và di đ ng.ộ
Pha đinh đa tia hay pha đinh Rayleigh gây nh h ng nghiêmả ưở
tr ng đ n ch t l ng truy n d n. Anten máy thu di đ ng thu đ c tínọ ế ấ ượ ề ẫ ộ ượ
hi u là t ng vector c a cùng m t tín hi u nh ng khác pha. N u các tínệ ổ ủ ộ ệ ư ế
hi u là đ ng pha thì c ng đ tín hi u t ng là r t l n, còn n u ng c phaệ ồ ườ ộ ệ ổ ấ ớ ế ượ
thì tín hi u t ng r t nh và có th b tri t tiêu gây ra trũng pha đinh sâu.ệ ổ ấ ỏ ể ị ệ
Th i gian gi a hai trũng pha đinh sâu ph thu c vào t c đ chuy n đ ngờ ữ ụ ộ ố ộ ể ộ
c a MS và t n s phát.ủ ầ ố
S ph thu c c a tín hi u thu vào kho ng cách do suy hao đ ngự ụ ộ ủ ệ ả ườ
truy n và nh h ng c a hai lo i pha đinh nói trên đ c cho hình 3.3.ề ả ưở ủ ạ ượ ở
8

9. m t kho ng cách nh t đ nh (R m) c a tr m di đ ng so v i antenở ộ ả ấ ị ủ ạ ộ ớ
phát, đ thu đ c tín hi u m t cách liên t c, các v trí đi m trũng phaể ượ ệ ộ ụ ở ị ể
đinh c n đ m b o công su t đi m thu l n h n đ nh y c a máy thu.ầ ả ả ấ ở ể ớ ơ ộ ạ ủ
Hi u s (tính theo dB) gi a công su t thu trung bình và ng ng côngệ ố ữ ấ ưỡ
su t thu (đ nh y máy thu) đ c g i là đ d tr pha đinh. Ch t l ngấ ộ ạ ượ ọ ộ ự ữ ấ ượ
thu s ph thu c vào quy đ nh đ trũng pha đinh th p nh t mà máy thuẽ ụ ộ ị ộ ấ ấ
còn làm vi c đ c.ệ ượ
Ngoài vi c làmg thăng giáng c ng đ tín hi u thu, pha đinh đa tiaệ ườ ộ ệ
còn gây ra s phân tán th i gian d n đ n nhi u giao thoa gi a các kýự ờ ẫ ế ễ ữ
hi u (ISI: Inter Symbol Tnterference). ISI có nghĩa là các kí hi u c nhệ ệ ạ
nhau s giao thoa v i nhau d n đ n méo d ng ký hi u và máy thu có thẽ ớ ẫ ế ạ ệ ể
quy n đ nh sai v ký hi u này. Thí d v ISI cho hình v 3.5.ế ị ề ệ ụ ề ở ẽ
Cường độ tín
hiệu tại Anten
thu
Giảm dần
do suy hao
Thay đổi
do che tối
Khoảng cách
Thay đổi do
pha dinh
Rayleigh
Hình 2. 1 : Ph thu c c a c ng tín hi u thu vào kho ngụ ộ ủ ườ độ ệ ả
cách
9

10. Chu i “1” và “0” đ c phát ra t BTS, n u tín hi u ph n x đ nỗ ượ ừ ế ệ ả ạ ế
ch m h n đúng m t bit so v i tín hi u đi th ng thì máy thu ký hi u “1”ậ ơ ộ ớ ệ ẳ ệ ở
tín hi u ph n x s giao thoa v i ký hi u “0” c a tín hi u đi th ng và máyệ ả ạ ẽ ớ ệ ủ ệ ả
thu s quy t đ nh nh m là ký hi u “1”.ẽ ế ị ầ ệ
Xét tr ng h p đ n gi n nh t khi “MS” d ng và không có cácườ ợ ơ ả ấ ừ
ch ng ng i di đ ng. Do sóng t i MS theo r t nhi u đ ng khác nhau vàướ ạ ộ ớ ấ ề ườ
n u th a nh n r ng các tia này d c l p v i nhau thì đ ng bao tín hi uế ừ ậ ằ ộ ậ ớ ườ ệ
thu đ c có hàm m t đ xác su t (Probability Density Function) Rayleighượ ậ ộ ấ
có d ng:ạ






<
+∞≤≤











−
=
0
0
0
2
exp
)( 2
2
2
r
r
rr
rf σσ (2.9)
Pha đinh đ c g i là ph ng n u nó x y ra nh nhau đ i v i m i t nượ ọ ẳ ế ả ư ố ớ ọ ầ
s trong băng t n c a kênh.ố ầ ủ
“0”
“0” “1”
“1”
Hình 2. 2: Phân tán th i g ianờ
10

11. 2.1.3. Hi u ng p leệ ứ Đố
Khi MS di đ ng so v i BS ho c khi các ch ng ng i di đ ng thì cácộ ớ ặ ướ ạ ộ
tia sóng t i máy thu MS còn ch u tác đ ng c a hi u ng Đ p le.ớ ị ộ ủ ệ ứ ố
Xét tr ng h p đ n gi n nh t khi BS phát 1 sóng mangườ ợ ơ ả ấ fC không
đi u ch . Sóng mang vô tuy n này truy n t i BS theo nhi u tia. Xét tiaề ế ế ề ớ ề
th i ta có:ứ
Khi đó, tín hi u thu đ c theo tia sóng th i có t n s b d chệ ượ ứ ầ ố ị ị
chuy n đi m t l ng d ch t n Đ p le:ể ộ ượ ị ầ ố fĐ = fm cos α v iớ fm = fC.v/c. T n sầ ố
tín hi u thu đ c là:ệ ượ
)cos.1(cos iCimC
c
v
fff αα +=+
L ng d ch t n Đ p leượ ị ầ ố fĐ c c đ i khiự ạ αi = 0 hay 1800
và càng l nớ
khi V càng l n. Hi n t ng này x u nh t khi MS ch y trên xe trên xa l ,ớ ệ ượ ấ ấ ạ ộ
trong đó các anten tr m g c đ c b trí trên c u v t xa l và phát d cạ ố ượ ố ầ ượ ộ ọ
theo xa l .ộ
Khi phân b đ u, t n s Đ p le s có phân b cosin ng u nhiên.ố ề ầ ố ố ẽ ố ẫ
M t đ ph công su tậ ộ ổ ấ S(f) (Đ p le) có th tính nh sau:ố ể ư
f(r)
r
ú 2ú 3ú
0,6065/ú
Hình 2. 3: Hàm m t xác su t Rayle ig hậ độ ấ
αi
MS
Tia
sóng
thứ i MS: Chuyển động với
tốc độ V
C: Tốc độ ánh sáng
11

12. Công su t tín hi u t i theo gócấ ệ ớ dỏ là công su t Đ p leấ ố S(f)df, trong
đó df là vi phân theo c a l ng d ch t n Đ p leỏ ủ ượ ị ầ ố fmcosỏ. Vi c truy n m tệ ề ộ
sóng mang không đi u ch s đ c thu nh m t tín hi u nhi u tia, cóề ế ẽ ượ ư ộ ệ ề
ph không còn là 1 t n sổ ầ ố fC đ n n a mà là m t ph bao g m các t n sơ ữ ộ ổ ồ ầ ố
thu cộ (fC ± fm).
T ng quát, n u tín hi u là m t sóng mang đi u ch thì ph thuổ ế ệ ộ ề ế ổ
đ c c a m t MS có 1 t c đ c th nh sau:ượ ủ ộ ố ộ ụ ể ư
2
)/(1
)(
m
ff
A
fS
−
= (2.10)
2.1.4. Tr i trả ễ
Đ i v i thông tin di đ ng s , vi c truy n d n tín hi u theo nhi u tiaố ớ ộ ố ệ ề ẫ ệ ề
sóng trong môi tr ng di đ ng d n đ n s tr i tr . S tr i tr đ c minhườ ộ ẫ ế ự ả ễ ự ả ễ ượ
ho nh sau:ạ ư
trong đó:
ÄD: L ng tr i tr .ượ ả ễ
Đ tr i tr có th xem nh là đ dài c a xung thu khi xung c c h pộ ả ễ ể ư ộ ủ ự ẹ
đ c phát đi. Hi n t ng tr i tr làm h n ch t c đ truy n tin: T c đượ ệ ượ ả ễ ạ ế ố ộ ề ố ộ
truy n tin (t c đ bit) thí d trên làề ố ộ ở ụ 1/T. Đ không x y ra xuyên nhi uể ả ễ
S(f)
-fm
fC
fm
f
Hình 2. 4: Ph p le c a m t só ng m ang fổ Đố ủ ộ C
khô ng i uđ ề
chế
T
BS
D ÄD
MS
t
t
12

13. gi a các d u ISI (Inter Symbol Inference) thì yêu c uữ ấ ầ DT ∆≥ t c làứ
D
TR
∆
<=
1
/1 . Vì v y, n uậ ế ÄD càng l n thì t c đ truy n tin càng nh .ớ ố ộ ề ỏ
- V i thông tin di đ ng trong nhà,ớ ộ ÄD th ngườ sµ5,0≤ nên t c đ t iố ộ ố
đa có th đ t đ c làể ạ ượ 2Mbit/s mà có th không c n san b ng kênh.ể ầ ằ
- V i thông tin di đ ng t bào l nớ ộ ế ớ ÄD có th lên t iể ớ sµ10 nên để
truy n tin v i t c đ cao nh t thi t ph i có san b ng kênh.ề ớ ố ộ ấ ế ả ằ
2.2. Mô t toán h c các kênh vô tuy n di đ ng. Các hàm h th ngả ọ ế ộ ệ ố
Bello
Các kênh vô tuyy n di đ ng nói chung là các kênh bi n đ i theoế ộ ế ổ
th i gian. Bello đã đ ngh m t t p 8 hàm h th ng đ mô t các kênh diờ ề ị ộ ậ ệ ố ể ả
đ ng nh m t h th ng tuy n tính bi n đ i theo th i gian. M i hàm làộ ư ộ ệ ố ế ế ổ ờ ỗ
m t mô t đ y đ kênh n u bi t hoàn toàn m t hàm, có th tính toán cácộ ả ầ ủ ế ế ộ ể
hàm còn l i. M i m t hàm h th ng Bello s d ng 2 trong s 4 bi n sau:ạ ỗ ộ ệ ố ử ụ ố ế
Tên bi nế Ký hi uệ n vĐơ ị
Th i gianờ t t
T n sầ ố f Hz
Đ trộ ễ ụ s
D ch t n Đ p leị ầ ố ừ Hz
Các bi nế t và f là các bi n đ i ng u quen thu c, trong khi đó cácế ố ẫ ộ
bi n và là các toán t đ i ng u mô t chuy n d ch t n s và th i gian.ế ụ ừ ử ố ẫ ả ể ị ầ ố ờ
Có t t c 12 cách ghép đôi các bi n trên nh ng Bello chi xác đ nhấ ả ế ư ị
8 hàm s do 4 kh năng trong chúng là các bi n t cùng m t c p bi nố ả ế ừ ộ ặ ế
đ i Furier (t, ; ,t; ,f; f, ). Vi c l a ch n các c p bi n c a Belloổ ừ ừ ụ ụ ệ ự ọ ặ ế ủ
nh m mô t đ y đ m c đ phân tán c v t n s và th i gian c a kênhằ ả ầ ủ ứ ộ ả ề ầ ố ờ ủ
di đ ng.ộ
1. Hàm tr i tr l i vào h(t, )ả ễ ố ụ
2. Hàm tr i Đ p le- tr S ( , )ả ố ễ ụ ừ
3. Hàm bi n đ i theo th i gian T(f, t)ế ổ ờ
4. Hàm tr i Đ p le l i ra H (f, )ả ố ố ừ
5. Hàm tr i Đ p le l i vào G (f, )ả ố ố ừ
6. Hàm tr i tr l i ra g(t, )ả ễ ố ụ
7. Hàm tr i tr - Đ p le V( , )ả ễ ố ừ ụ
13

14. 8. Hàm đi u ch ph thu c vào t n s M(t, f)ề ế ụ ộ ầ ố
2.2.1. Mô t các kênh ph thu c vào th i gian ng u nhiênả ụ ộ ờ ẫ
Kênh tuy n tính t ng quát thay đ i theo th i gian có th xem nh làế ổ ổ ờ ể ư
x p ch ng c a c a m t kênh xác đ nh và m t kênh có trung bình toànế ồ ủ ủ ộ ị ộ
th b ng không, hoàn toàn ng u nhiên (hình v )ể ằ ẫ ẽ
- Kênh xác đ nhị : Xác đ nh hoàn toàn b ng cách s d ng các hàmị ằ ử ụ
h th ng t 1- 8. Các hàm này tr nên quá trình ng u nhiên m t khi đ cệ ố ừ ở ẫ ộ ượ
s d ng đ mô t thành ph n bi n đ i ng u nhiên c a kênh.ử ụ ể ả ầ ế ổ ẫ ủ
R t khó xác đ nh đ y đ các đ c tr ng th ng kê c a các hàm hấ ị ầ ủ ặ ư ố ủ ệ
th ng khi mô t các thành ph n bi n đ i ng u nhiên. Ta áp d ng gi iố ả ầ ế ổ ẫ ụ ả
pháp xác đ nh các hàm t ng quan cho m t hàm h th ng Bello b t kỳị ươ ộ ệ ố ấ
a, Hàm t t ng quan c a m t quá trình ng u nhiên d i thông.ự ươ ủ ộ ẫ ả
Đ nh nghĩa: Hàm t t ng quanị ự ươ Ry(t1,t2) c a m t quá trình ng uủ ộ ẫ
nhiên đ c đ nh nghĩa nh sau:ượ ị ư
2121212121 ),;()( dydyttyyfyyttRy ∫ ∫
∞
∞−
∞
∞−
= (2.11)
trong đó,
y(t) là giá tr kỳ v ng c a tíchị ọ ủ y(t1). y(t2)
),;( 2121 ttyyf là hàm m t đ xác su t b c 2 c a quá trìnhậ ộ ấ ậ ủ y(t):
21
2121
2
2121
),;(
),;(
yy
ttyyF
ttyyf
∂∂
∂
= (2.12)
v iớ F là hàm m t đ tích lu (phân b xác su t ) đ c xác đ nhậ ộ ỹ ố ấ ượ ị
theo:
})(,)({),;( 22112121 ytyytyPttyyF r <<=
Bi u th c (2.11) có th ký hi u theo:ể ứ ể ệ
Kênh
xác định
Kênh
ngẫu nhiên
x(t) y(t)
14

15. >=< )()(),( 2121 tytyttRy (2.13)
trong đó < …> là trung bình toàn th hay kỳ v ng.ể ọ
b, Các kênh ng u nhiên bi n đ i theo th i gian t ng quát (thamẫ ế ổ ờ ổ
kh o)ả
c, ng d ngứ ụ
Các quan h gi a hàm t t ng quan c a tín hi u l i ra kênh vàệ ữ ự ươ ủ ệ ố
các hàm t ng quan Bello trên đây có th có áp d ng đ c cho b t kỳươ ể ụ ượ ấ
kênh tuy n tính bi n đ i theo th i gian nào. Đi u đó cho phép mô hìnhế ế ổ ờ ề
hoá kênh truy n trong thông tin vô tuy n di đ ng.ề ế ộ
2.3. Mô t các kênh vô tuy n di đ ngả ế ộ
2.3.1. Mô t b ng các hàm Belloả ằ
a, S bi n đ i v không gianự ế ổ ề
Gi s BS phát đ n t n không đ i, các v t gây phân tán kênh đ uả ử ơ ầ ổ ậ ề
d ng. Khi đó, s thay đ i ng u nhiên theo th i gian c a biên và pha tínừ ự ổ ẫ ờ ủ
hi u thu t i MS ch ph thu c vào s di đ ng c a MS. Do v y, đ c tr ngệ ạ ỉ ụ ộ ự ộ ủ ậ ặ ư
c a kênh có th xem nh ch ph thu c vào tình tr ng không gian (v trí)ủ ể ư ỉ ụ ộ ạ ị
c a MS h n là ph thu c vào bi n th i gian.ủ ơ ụ ộ ế ờ
b, Mô t b ng các hàm Belloả ằ
Mô hình kênh QWSSVS đ c áp d ng, t c là kênh đ c phân chiaượ ụ ứ ượ
theo t n s và th i gian sao cho các đ c tr ng th ng kê không bi n đ iầ ố ờ ặ ư ố ế ổ
theo d ch chuy n t n s và th i gian (trong m t kho ng B và T khá nh ),ị ể ầ ố ờ ộ ả ỏ
nghĩa là kênh là WSS c t n s l n th i gian. Vi c mô t 1 kênhả ầ ố ẫ ờ ệ ả
QWSSVS nh th b ng các hàm Bello liên quan t i các đ c tr ng th ngư ế ằ ớ ặ ư ố
kê c a kênh và đ c xét theo các vùng nh h p và vùng rông l n.ủ ượ ỏ ẹ ớ
* Đ c tr ng vùng nh h pặ ư ỏ ẹ
Các vùng nh h p là các khu v c có đ ng kính x p x vài ch cỏ ẹ ự ườ ấ ỉ ụ
b c sóng. Đ i v i các vùng này, kênh bi u hi n pha đinh nhanh do chướ ố ớ ể ệ ỉ
thay đ i v trí MS m t chút cũng có th d n đ n s thay đ i r t l n vổ ị ộ ể ẫ ế ự ổ ấ ớ ề
biên đ và pha tín hi u thu, d n đ n giao thoa gi a các tia sóng có phaộ ệ ẫ ế ữ
khác nhau (do fC r t l n) có th làm tín hi u tăng ho c gi m.ấ ớ ể ệ ặ ả
Đ i v i các vùng nh h p, đ đ c tr ng đ c kênh ta ph i tínhố ớ ỏ ẹ ể ặ ư ượ ả
đ c kỳ v ng và hàm t t ng quan c a các hàm Bello.ượ ọ ự ươ ủ
15

16. Do kênh di đ ng thu n tuý ng u nhiên nên trung bình toàn th (kỳộ ầ ẫ ể
v ng) c a nó b ng 0. Gi i pháp đ c tr ng kênh đó rút thành xác đ nhọ ủ ằ ả ặ ư ị
hàm t ng quan c a b t kỳ 1 trong 8 hàm Bello.ươ ủ ấ
Xét hàm tr i tr l i vàoả ễ ố h(t, ),ụ theo nh đã trình bày trên, bi nư ở ế t
có th thay th b ng bi n v tríể ế ằ ế ị p (place) c a MS. Do đó, hàm tr i tr trủ ả ễ ở
thành h(p, )ụ v i m t vùng nh h p làớ ộ ỏ ẹ Ph(Äs, ),ụ Äs là kho ng cách gi aả ữ
các đi m tính. N uể ế Äs = 0 , Ph(Äs, ) = Pụ h( ),ụ đây là profile tr công su tễ ấ
c a kênh và là m t đ ph công su t c a kênh nh là m t hàm c a tr .ủ ậ ộ ổ ấ ủ ư ộ ủ ễ ụ
M i m t phép đoỗ ộ Php( )ụ đ u là m t giá tr m u c a tíchề ộ ị ẫ ủ h*
(p, ).ụ
h(p, )ụ t i m t v trí c a MS (t i m t giá tr p) và hàm t ng quan c aạ ộ ị ủ ạ ộ ị ươ ủ
kênh là <h*
(p, ).h(p, )>ụ ụ l y trên khu v c:ấ ự
∑=
=
K
k
hph P
K
P
1
)(
1
)( ττ
v iớ K là s m u profile tr công su t đ c đo trên toàn vùng nhố ẫ ễ ấ ượ ỏ
h p đó.ẹ
* Đ c tr ng vùng r ng l nặ ư ộ ớ
Phân tích các k t qu nh n đ c trong các vùng nh h p trên su tế ả ậ ượ ỏ ẹ ố
c nh ng vùng r ng l n s thu đ c mô t v đ c tr ng th ng kê vùngả ữ ộ ớ ẽ ượ ả ề ặ ư ố
r ng l n th hi n pha đinh ch m. Pha đinh ch m gây ra b i các hi nộ ớ ể ệ ậ ậ ở ệ
t ng che khu t…M t MS di đ ng trên vùng r ng l n s g p và ch u nhượ ấ ộ ộ ộ ớ ẽ ặ ị ả
h ng c a c pha đinh nhanh và pha đinh ch m x p ch ng lên nhau.ưở ủ ả ậ ế ồ
Đ c tr ng th ng kê vùng r ng có th trình bày qua hai d ng:ặ ư ố ộ ể ạ
- Đ c tr ng b ng cách phân tích th ng kê s bi n thiên các ch sặ ư ằ ố ự ế ỉ ố
di n t kênh t các k t qu đ i v i vùng h p. Ch ng h n đ i v i cácễ ả ừ ế ả ố ớ ẹ ẳ ạ ố ớ
kênh băng r ng, các vùng r ng l n có th mô t đ c thông qua phân bộ ộ ớ ể ả ượ ố
c a tr i tr và tr trung bình c a Profile tr công su t trung bình ho củ ả ễ ễ ủ ễ ấ ặ
thông qua đ r ng băng t ng quan.ộ ộ ươ
- Phân tích s bi n thiên đ i v i các hàm Bello trên vùng r ng ví dự ế ố ớ ộ ụ
nh v i các kênh băng h p, đi u này quy l i là đánh giá s bi n thiên vư ớ ẹ ề ạ ự ế ề
c ng đ công su t trung bình.ườ ộ ấ
2.3.2. Mô t th c t kênh vô tuy n di ngả ự ế ế độ
M c đích: Mô t môi tr ng truy n sóng càng đ n gi n càng t tụ ả ườ ề ơ ả ố
b ng cách d n ra m i t p các thông s phù h p v i vi c tính toán quằ ẫ ọ ậ ố ợ ớ ệ ỹ
công su t. Đây là cách mô t kênh phù h p v i các k s th c hành.ấ ả ợ ớ ỹ ư ự
16

17. Vi c mô t th c t kênh di đ ng đ c quy v :ệ ả ự ế ộ ượ ề
a, T n hao đ ng truy n (nh trên)ổ ườ ề ư
b, Đ c tr ng pha đinh ch m.ặ ư ậ
Các phân b chu n Logarit theo dB do các nh h ng che khu tố ẩ ả ưở ấ
ng u nhiên có phân b chu n. K t lu n này rút ra t phân tích th ng kêẫ ố ẩ ế ậ ừ ố
các s li u đo l ng.ố ệ ườ
c, Đ c tr ng th ng kê pha đinh nhanh.ặ ư ố
B t lu n các tia truy n lan có phân b th nào đ i v i hai thànhấ ậ ề ố ế ố ớ
ph n vuông pha trong tín hi u thu (aầ ệ i, aq) thì phân b c a chúng cũng làố ủ
chu n do gi i h n trung tâm. Khi đó các đ c tính pha và biên đ c a tínẩ ớ ạ ặ ộ ủ
hi u t ng đ ng thông th p s là:ệ ươ ươ ấ ẽ
[ ])(/)(
)()(
)(
22
)(
kakaarctg
kakaa
qik
qik
=
+=
φ
(2.14)
M c đích c a ta là xác đ nh phân b biên đ c aụ ủ ị ố ộ ủ a(k) khi đã bi tế
ai(k) và aq(k) là có phân b chu n Gauss.ố ẩ
T ng quát v i n quá trình ng u nhiên thành ph n có phân bổ ớ ẫ ầ ố
chu n v i kỳ v ngẩ ớ ọ ia và có chung ph ng sai ú thì quá trình t ngươ ổ
∑=
n
i
iay 2
s có phân b xác su t theo quy lu t hàm phân b xác su t nhẽ ố ấ ậ ố ấ ư
sau:
[ ] 0,..2/)(exp.)(
2
1
)( 21)2(
224/)2(
22
≥





+−= −−
−
y
s
yIys
s
y
yp n
n
σ
σ
σ
(2.15)
∑=
=
n
i
ias
1
22
là thông s trung tâm. N uố ế 0=ia v i m i i thìớ ọ 02
=s và
phân b xác su t là trung tâm, n u giá tr khác đi thì phân b xác su t làố ấ ế ị ố ấ
không trung tâm, Ik(x) là hàm Bessel b c k lo i 1 c i biên:ậ ạ ả
∑
∞
=
+
≥
++Γ
=
0
2
0;
)1(!
)2/(
)(
j
jk
k x
jkj
x
xI
Hàm (...)Γ đ c cho theo:ượ
)1().1()(
.)( 1
−Γ−=Γ
=Γ ∫
−−
ppp
dtetp tp
Các tính ch t:ấ
)!1()( −=Γ pp n u p nguyên d ng.ế ươ
17

18. 2
)
2
3
(;)
2
1
(
π
π =Γ=Γ
Trong tr ng h p c a ta, n = 2,ườ ợ ủ
222
)()( qi aas += , đ ng bao tín hi uườ ệ
dyypdaapyaaaya qi )()(,; 222
==+== . Do đó, )(.2).()( ypa
da
dy
ypap == áp
d ng vào (2.15) ta có hàm m t đ xác su t Rice:ụ ậ ộ ấ
Đ tặ 2
2
2σ
s
K = là h s Rice, ta có:ệ ố
[ ] ( ) 





−−= K
a
IKa
a
apRice 2.exp.2/exp.)( 0
22
2
σ
σ
σ
(2.16)
ý nghĩa c a K: Bi u th công su t thu đ c theo tia nhìn th ng v iủ ể ị ấ ượ ẳ ớ
công su t t ng c ng thu đ c theo chi u tia phân tán không tr c ti p.ấ ổ ộ ượ ề ự ế
Khi 0=K (không có tia nào tr i h n c ) thìộ ơ ả 1=K
e và 1)0(0
=I , ta có
hàm phân b xác su t Rayleigh:ố ấ
[ ]22
2
2/exp.)( σ
σ
a
a
apRayleigh −= (2.17)
2.4. Phân lo i các kênh vô tuy n di đ ngạ ế ộ
2.4.1. Phân lo i theo r ng b ng t n tín hi uạ độ ộ ă ầ ệ
a, Các kênh băng h p.ẹ
Các kênh băng h p là các kênh có t c đ đ th p, trong đó tácẹ ố ộ ủ ấ
đ ng làm giãn symbol thu c a s truy n lan nhi u tia không gây lên hi nộ ủ ự ề ề ệ
t ng ISI (nhi u gi a các ký hi u).ượ ễ ữ ệ
b, Các kênh băng r ng.ộ
Trong các kênh băng r ng, t c đ symbol là đ l n đ n m c m iộ ố ộ ủ ớ ế ứ ỗ
m t symbol b giãn l n sang vài symbol lân c n gây lên ISI.ộ ị ấ ậ
2.4.2. Phân lo i kênh theo môi tr ng truy n sóngạ ườ ề
a, Kênh vô tuy n di đ ng trong nhà (in-door)ế ộ
Do kích th c t bào nh , tr i tr khá nh (đ r ng các thùng –ướ ế ỏ ả ễ ỏ ộ ộ
“bin” th ng không v t quá 500 ns), t c đ truy n có th đ t l n (t i 2ườ ượ ố ộ ề ể ạ ớ ớ
Mb/s) mà không c n san b ng kênh.ầ ằ
b, Kênh vô tuy n di đ ng ngoài tr i (out- door)ế ộ ờ
Kích th c t bào l n, s v t gây phân tán kênh l n nên tr i tr cóướ ế ớ ố ậ ớ ả ễ
th đ t đ c l n. Do v y h n ch t c đ truy n và đòi h i san b ngể ạ ượ ớ ậ ạ ế ố ộ ề ỏ ằ
kênh.
18

19. 2.4.3. Phân lo i kênh theo c tính pha inh nhanhạ đặ đ
a, Kênh pha đinh Ri-ce (Kênh Rice)
Là kênh mà trong tr ng h p trong s các tia t i máy thu có m t tiaườ ợ ố ớ ộ
tr i, th ng là tia LOS. Khi đó, pha đinh nhanh có phân b Rice.ộ ườ ố
Tham s Rice có d ng sau:ố ạ
∑
=
TX
Tr
P
P
K (2.18)
trong đó:
PTr: Là công su t tia tr i.ấ ộ
∑ TXP : Là t ng công su t các tia tán x .ổ ấ ạ
b, Kênh Gao-x (Kênh t t nh t- nh kênh lý t ng)ơ ố ấ ư ưở
Khi ∞=K , (tr ng h p c a kênh có m t tia LOS) thì phân b Riceườ ợ ủ ộ ố
tr thành phân b Gao- x . Khi này, tác đ ng ch y u t i tín hi u thu làở ố ơ ộ ủ ế ớ ệ
t p âm nhi t có phân b Gao-x . Trong các vi t bào hoàn toàn có thạ ệ ố ơ ế ể
g p các kênh này.ặ
c, Kênh Rayleigh (Kênh kém nh t)ấ
Khi 0=K (tr ng h p không có m t tia nào tr i) thì phân b Riceườ ợ ộ ộ ố
tr thành phân b Rayleigh. Th ng g p trong t bào l n, đ a hình ph cở ố ườ ặ ế ớ ị ứ
t p.ạ
19

20. Ch ng 3:ươ
Các k thu t c b nỹ ậ ơ ả
Trong thông tin vô tuy n di ngế độ
3.1. Các k thu t c b nỹ ậ ơ ả
3.1.1. Gi i thi u chung và phân lo iớ ệ ạ
a, Gi i thi u chungớ ệ
Các h th ng tr i ph là các h th ng s d ng tín hi u có băng r tệ ố ả ổ ệ ố ử ụ ệ ấ
r ng, g p hàng trăm l n t c đ bit c a h th ng nh s d ng vi c tr iộ ấ ầ ố ộ ủ ệ ố ờ ử ụ ệ ả
ph tín hi u b ng các tín hi u gi t p PN (Psendo- Noise). C s c a kổ ệ ằ ệ ả ạ ơ ở ủ ỹ
thu t tr i ph là đ nh lý Shanon.ậ ả ổ ị
)/1(log2 NSWC += (3.1)
trong đó:
C - là dung l ng h th ng.ượ ệ ố
W - Đ r ng băng truy n d n.ộ ộ ề ẫ
S, N: Công su t tín hi u và t p nhi u.ấ ệ ạ ễ
Nh băng t nờ ầ W, t sỷ ố S/N có th gi m xu ng r t th p, th m chíể ả ố ấ ấ ậ
nh h n giá tr 1.ỏ ơ ị
Đ c đi m căn b n:ặ ể ả
- Kh năng ch ng nhi u t p trung, c ý r t cao.ả ố ễ ậ ố ấ
20

21. - Kh năng b o m t thông tin cao.ả ả ậ
Các h th ng thông tin tr i ph là các h th ng có đ r ng băngệ ố ả ổ ệ ố ộ ộ
t n r ng, tuy nhiên không ph i h th ng có đ r ng băng t n r ng nàoầ ộ ả ệ ố ộ ộ ầ ộ
cũng là h th ng thông tin tr i ph . M t h th ng đ c đ nh nghĩa làệ ố ả ổ ộ ệ ố ượ ị
thông tin tr i ph n u:ả ổ ế
- Tín hi u truy n đi chi m m t đ r ng băng t n truy n d n W l nệ ề ế ộ ộ ộ ầ ề ẫ ớ
h n r t nhi u l n b r ng băng t n t i thi u Bơ ấ ề ầ ề ộ ầ ố ể i đ truy n tin.ể ề
- Vi c tr i ph tín hi u đ c th c hi n nh tín hi u tr i, đây là mãệ ả ổ ệ ượ ự ệ ờ ệ ả
tr i ph , đ c l p v i d li u c n truy n. Tín hi u tr i đ c l a ch n saoả ổ ộ ậ ớ ữ ệ ầ ề ệ ả ượ ự ọ
cho t o ra m t ph t ng c ng g n v i ph c a t p âm.ạ ộ ổ ổ ộ ầ ớ ổ ủ ạ
- Quá trình nén ph đ c th c hi n nh tính t ng quan gi a tínổ ượ ự ệ ờ ươ ữ
hi u thu đ c và tín hi u gi i tr i là b n sao đ ng b c a tín hi u tr i dãệ ượ ệ ả ả ả ồ ộ ủ ệ ả
s d ng ph n phát.ử ụ ở ầ
Nh v y, dù các h th ng đi u ch băng r ng nh đi u ch t n s ,ư ậ ệ ố ề ế ộ ư ề ế ầ ố
đi u ch xung mã dù có ph r t r ng song không ph i là các h th ngề ế ổ ấ ộ ả ệ ố
tr i ph .ả ổ
Hi u qu ch ng nhi u c a các h th ng tr i ph đ c đánh giá quaệ ả ố ễ ủ ệ ố ả ổ ượ
tăng ích x lý PG (Processing Gain):ử
iBWPG /= (3.2)
Tín hi u tr i và gi i tr i đ c th c hi n b ng chu i PN, g i là chu iệ ả ả ả ượ ự ệ ằ ỗ ọ ỗ
chíp có t c đ cao h n r t nhi u l n so v i t c đ s li u.ố ộ ơ ấ ề ầ ớ ố ộ ố ệ
b, Phân lo iạ
Các h th ng tr i ph đ c chia làm hai lo i chính:ệ ố ả ổ ượ ạ
- H th ng tr i ph nh y t n (FH: Frequency Hopping), trong đó tínệ ố ả ổ ả ầ
hi u tr i (chu i chíp gi ng u nhiên) đ c s d ng đ đi u khi n t n sệ ả ỗ ả ẫ ượ ử ụ ể ề ể ầ ố
sóng mang.
- H th ng tr i ph tr c ti p (DS: Direct Sequence): H th ng nàyệ ố ả ổ ự ế ệ ố
còn g i là h th ng gi nhi u, trong đó chu i chip gi ng u nhiên đ cọ ệ ố ả ễ ỗ ả ẫ ượ
s d ng đ nhân tr c ti p v i chu i s li u.ử ụ ể ự ế ớ ỗ ố ệ
c, ng d ng trong thông tin di đ ng:ứ ụ ộ
• Tr i ph nh y t nả ổ ả ầ
Đ c s d ng trong h th ng GSM- 900 nh m t ch n l a (option)ượ ử ụ ệ ố ư ộ ọ ự
nh m ch ng nhi u cho các h th ng khác gây lên (ch ng các nhi u t pằ ố ễ ệ ố ố ễ ậ
trung).
21

22. • Tr i ph tr c ti pả ổ ự ế
Nguyên lý tr i ph tr c ti p cho phép ng d ng trong ph ng th cả ổ ự ế ứ ụ ươ ứ
đa truy nh p CDMA, trong đó m t thuê bao truy nh p m ng b ng m tậ ộ ậ ạ ằ ộ
mã tr i ph riêng. Các mã tr i ph c a các thuê bao khác nhau thì tr cả ổ ả ổ ủ ự
giao v i nhau.ớ
3.1.2. H th ng tr i ph nh y t nệ ố ả ổ ả ầ
a, S đ kh i đ n gi nơ ồ ố ơ ả
[ ]ttjtStx LOωω += )(exp)()(
LO: Oal scillator
ựLO: T n s t do c a b dao đ ng n i khi ch a có đi u khi n nh yầ ố ự ủ ộ ộ ộ ư ề ể ả
t n .ầ
(t):ự L ng gia s t n s đi u khi n b i chu i chip PN.ượ ố ầ ố ề ể ở ỗ
N u chu kỳ c a chu i PN là n thì s giá tr có th có c aế ủ ỗ ố ị ể ủ (t)ự là 2n-1
(do chu i toàn 0 b lo i), ph tín hi u l i raỗ ị ạ ổ ệ ố x(t) có đ r ngộ ộ σδ)12( −= n
W
không ph thu c vào t c đ chipụ ộ ố ộ CT/1 .
- Khi 0TTC > : Nh y t n ch m.ả ầ ậ
- Khi 0TTC < : Nh y t n nhanhả ầ
0T : Đ r ng xung s li uộ ộ ố ệ s(t)
Thông th ng Sườ ự đ c ch n sao cho các t n s nh y t n cáchượ ọ ầ ố ả ầ
bi t nhau:ệ
[ ]0/2,/2 TTMax C ππδω ≈ (3.3)
b, Bi u đ th i gian c a t n s tín hi u sau tr i ph nh y t nể ồ ờ ủ ầ ố ệ ả ổ ả ầ
(ch m):ậ
22
MOD Trộn
Tạo PN LO
s(t)
x(t)
Máy phát
Trộn tần BDF
LO Tạo PN
W Bi
Máy thu
DEMBDF
ự

23. 3.1.3. H th ng tr i ph chu i tr c ti p.ệ ố ả ổ ỗ ự ế
a, S đ kh i đ n gi nơ ồ ố ơ ả
b, Nguyên t c ho t đ ng trên h th ng t ng đ ng thông th pắ ạ ộ ệ ố ươ ươ ấ
Chu i s li uỗ ố ệ d(t) có phổ D(f), chu i chipỗ PN c(t) có phổ C(f) tín
hi u truy n điệ ề c(t).d(t) có phổ C(f) * D(f) r ng c ph c aộ ỡ ổ ủ C(f) do C(t) có
t c đ l n h n t c đố ộ ớ ơ ố ộ d(t) nhi u l n. ph n thu, tín hi u nh n đ c:ề ầ ở ầ ệ ậ ượ
)().()().()().().()( tctntctItctdtitw ++= (3.4)
Do 1)().( =tcti nên ta có:
)().()().()()( tctntctItdtw ++= (3.5)
Do v y, ph nhi u t p trungậ ổ ễ ậ I(f) đ c tr i r ng ra.ượ ả ộ T s S/N tăngỷ ố
l n .ớ
3.2. S đ kh i c a các h th ng TDMA và CDMAơ ồ ố ủ ệ ố
3.2.1. S kh i c a các h th ng TDMAơ đồ ố ủ ệ ố
a, S đ kh iơ ồ ố
23
t
MOD Nhân
LO (ω) Tạo PN
d(t)
x(t)
Máy phát
Trộn tần BPF
LO Tạo PN
W Bi
Máy thu
DEMBPF
c(t) = ± 1
x(t)
+I(t)
+n(t)
d(t)
Mã hoá
tiếng nói
Mã hoá
kênh
Ghép
xen
Đóng
gói
Đệm MOD
Kênh
Máy thu
đầu cuối
Khôi phục
đông hồ
DEMUX
Hàm
mờ
Lọc phối
hợp
San bằng
và đệm
Giải ghép
xen
Giải mã
kênh
Giải mã
tiếng nói
Tiếng nói
khôi phục
Tạo chuỗi
dò kênh
Tiếng nói Tín hiệu
đồng bộ
P
Data
SYN

24. Ch c n ng các kh i:ứ ă ố
1. Mã hoá ti ng nói: Mã hoá ti ng nói t c đ bit th p nh m ti tế ế ố ộ ấ ằ ế
ki m ph .ệ ổ
2. Mã hoá kênh: Mã hoá ch ng tác đ ng c a nhi u trên kênh.ố ộ ủ ễ
3. Ghép xen: Tr giúp quá trình mã hoá có tác d ng gi i t ngợ ụ ả ươ
quan l i.ỗ
4. Đóng gói: Ghép các tín hi u khác nhau thành gói tin: Tín hi uệ ệ
đ ng b , tín hi u s li u, tín hi u dò kênh.ồ ộ ệ ố ệ ệ
5. MOD: Đi u ch s v i ph ng pháp đi u ch ph h p.ề ế ố ớ ươ ề ế ổ ẹ
6. Kênh: Kênh vô tuy n.ế
7. DEMUX: Phân kênh các tín hi u c a m t gói.ệ ủ ộ
8. Hàm m : Căn c chu i dò đ ng thu đ c đ tính ra tr ng tháiờ ứ ỗ ườ ượ ể ạ
kênh đ đi u khi n b san b ng.ể ề ể ộ ằ
9. L c ph i h p: Ch ng tác đ ng c a nhi u.ọ ố ợ ố ộ ủ ễ
10. Gi i pháp xen: Ng c v i ghép xen.ả ượ ớ
11. Gi i mã ti ng nói: T ng h p ti ng nói.ả ế ổ ợ ế
3.2.3. S kh i h th ng CDMAơ đồ ố ệ ố
a. S đ kh i h th ng CDMA c a Qualcomm (tuy n phát đ ngơ ồ ố ệ ố ủ ế ườ
xu ng)ố
24
Kết hợp
tính trọng
số và
điều chế
cầu
phương
W0
W32
Wj
Wi
Tín hiệu
phát
CDMA
PNI
PNQ
Tín hiệu Pilot (toàn 0)
Ghép xen
Mã chập
và lặp
Kênh
đồng bộ
Ghép xen
Mã chập
và lặp
Kênh
paging
Ghép xen
Mã chập
và lặp
Kênh
lưu lượng
Xáo trộn
và ghép
HL
Mặt nạ
kênh
paging
Các bit
ĐKCôn
g suất
Bộ tạo
PN dài
Bộ tạo
PN dài
Mặt nạ
kênh

25. b, M t s khái ni m b sungộ ố ệ ổ
• Mã Walsh- Cách t oạ
S d ng ma tr n Hadamardử ụ ậ
Tính ch t: Các t h p mã Walsh đ u tr c giao nhau:ấ ổ ợ ề ự
ijii tWtW δ=)().(

(3.6)
S d ng: Đ phân kênh đ ng xu ng.ử ụ ể ườ ố
• Các kênh trong h th ng CDMA:ệ ố
- Kênh Pilot: S d ng cho đ ng ch nh t n s . (ử ụ ồ ỉ ầ ố { }0,....0,00 =w )
- Kênh đ ng b : S d ng cho đ ng b clock. (ồ ộ ử ụ ồ ộ { }....1,0,1,032 =w )
- Các kênh paging và trafic (l u l ng).ư ượ
S d ng 62 mã Walsh còn l i.ử ụ ạ
Kênh paging đ c s d ng đ :ượ ử ụ ể
+ Thông báo thông tin v h th ng.ề ệ ố
+ Đáp tín hi u xin truy nh p c a MS.ệ ậ ủ
3.2.3. Các ch tiêu kinh t , k thu t c b n c a h th ng thôngỉ ế ỹ ậ ơ ả ủ ệ ố
tin di ng.độ
- Hi u qu s d ng ph (s ng i s d ng/đ n v t n s /cell).ệ ả ử ụ ổ ố ườ ử ụ ơ ị ầ ố
- Ch t l ng âm thanh.ấ ượ
- M c đ ph c t p c a thi t b , giá thành c a BS và MS.ứ ộ ứ ạ ủ ế ị ủ
- Tính ti n l i mang xách (kích th c, tr ng l ng).ệ ợ ướ ọ ượ
25

26. - M c đ tiêu th ngu n.ứ ộ ụ ồ
- Đ tin c y c a thi t b và đ tin c y ph sóng.ộ ậ ủ ế ị ộ ậ ủ
- M c đ b o m t thông tin.ứ ộ ả ậ
- Kh năng đáp ng nhi u d ch v .ả ứ ề ị ụ
3.3. Mã hoá ti ng nói trong thông tin di đ ngế ộ
3.3.1. Gi i thi u chung và phân lo iớ ệ ạ
a, Gi i thi u chungớ ệ
Ch t l ng c a 1 h th ng thông tin di đ ng ph n l n đ c đánhấ ượ ủ ệ ố ộ ầ ớ ượ
giá qua:
- Ch t l ng ti ng nói khôi ph c (đ chính xác).ấ ượ ế ụ ộ
- Dung l ng h th ng, đánh giá qua s ng i s d ng có thượ ệ ố ố ườ ử ụ ể
đ ng th i s d ng d ch v (“tính nhanh chóng”, hi u theo nghĩaồ ờ ử ụ ị ụ ể
r ng).ộ
Đ r ng băng t n là m t tài nguyên quý giá trong thông tin di đ ng,ộ ộ ầ ộ ộ
do đó nhà cung c p d ch v luôn ph i đ i m t v i các đòi h i v cungấ ị ụ ả ố ặ ớ ỏ ề
c p d ch v cho nhi u ngu i s d ng trong 1 băng t n h n ch v i m tấ ị ụ ề ờ ử ụ ầ ạ ế ớ ộ
ch t l ng ti ng nói t t nh t có th đ c. V i m t ch t l ng ti ng nóiấ ượ ế ố ấ ể ượ ớ ộ ấ ượ ế
xác đ nh, t c đ bit c a ti ng nói đã mã càng th p thì càng có nhi uị ố ộ ủ ế ấ ề
ng i s d ng đ c d nh v trong m t đ r ng băng t n đã cho. Cóườ ử ụ ượ ị ụ ộ ộ ộ ầ
nhi u c g ng đ c ti n hành trong vi c xây d ng các b mã hoá ti ngề ố ắ ượ ế ệ ự ộ ế
nói v i m t ch t l ng ch p nh n đ c nh :ớ ộ ấ ượ ấ ậ ượ ư
• T c đ th p.ố ộ ấ
• Tính đ n gi n c a thi t b .ơ ả ủ ế ị
• Gi ch m x lý th p.ữ ậ ử ấ
• M c đ tiêu th ngu n th p.ứ ộ ụ ồ ấ
Các yêu c u trên th ng mâu thu n v i nhau nên tuỳ theo m cầ ườ ẫ ớ ụ
đích s d ng mà ta ph i dung hoà cho phù h p.ử ụ ả ợ
b, Các đ c tính c a ti ng nóiặ ủ ế
C u trúc và thu t toán c a các b bi n đ i tín hi u t ng t thànhấ ậ ủ ộ ế ổ ệ ươ ự
tín hi u s có th đ c l p hay ph thu c vào đ c tr ng c a ngu n tínệ ố ể ộ ậ ụ ộ ặ ư ủ ồ
hi u t ng t , và do đó có th r t khác nhau. Khi tín hi u là ti ng nói,ệ ươ ự ể ấ ệ ế
26

27. vi c bi t đ c các đ c tính c a ti ng nói (đ c tr ng c a ngu n) có thệ ế ượ ặ ủ ế ặ ư ủ ồ ể
cho phép t i u hoá các b mã hoá ti ng nói theo m t s tiêu chí.ố ư ộ ế ộ ố
• Các đ c tính c a ti ng nói:ặ ủ ế
Ti ng nói có m t s tính ch t có th khai thác đ c trong thi t kế ộ ố ấ ể ượ ế ế
các b mã hoá hi u qu cao (có đ nén tín hi u l n):ộ ệ ả ộ ệ ớ
- Tính ch t có ph h n chấ ổ ạ ế: Ti ng nói có th h n ph mà khôngế ể ạ ổ
mang l i sai s th c m đáng k , suy ra ta có th áp d ng đ nhạ ố ụ ả ể ể ụ ị
lý l y m u v i t c đ m u h u h n và ti ng nói có th khôi ph cấ ẫ ớ ố ộ ẫ ữ ạ ế ể ụ
l i “hoàn toàn” t chu i tín hi u m u. Đây là c s c a thu tạ ừ ỗ ệ ẫ ơ ở ủ ậ
toán l y m u- r i r c hoá.ấ ẫ ờ ạ
- Tính ch t có hàm m t đ xác su t c a tr biên đ là không đ uấ ậ ộ ấ ủ ị ộ ề :
Pdf c a biên đ ti ng nói là môt hàm không đ u: Tín hi u cóủ ộ ế ề ệ
biên đ r t l n có m t xác su t x y ra nào đó, còn tín hi u cóộ ấ ớ ộ ấ ả ệ
biên đ x p x 0 thì có m t xác su t x y ra r t l n. Pdf gi m đ nộ ấ ỉ ộ ấ ả ấ ớ ả ơ
đi u t các giá tr biên đ x p x 0 t i các giá tr biên đ r t l nệ ừ ị ộ ấ ỉ ớ ị ộ ấ ớ
(pdf chính xác thì ph thu c vào đ r ng băng c a tín hi u vàụ ộ ộ ộ ủ ệ
vào các đi u ki n ghi âm).ề ệ
+ Pdf dài h n (long- time pdf):ạ
( )x
x
xxp σ
σ
/2exp
2
1
)( −= (3.7)
pdf này có đ nh t i giá tr x = 0 là do trong ti ng nói r t th ng cóỉ ạ ị ế ấ ườ
các đo n ngh và các đo n có m c biên đ th p.ạ ỉ ạ ứ ộ ấ
+ Pdf ng n h n (Short- time pdf): Th ng đ c x p x b ng phânắ ạ ườ ượ ấ ỉ ằ
b chu n Gauss. Pdf ng n h n th ngđ c ng d ng trong l ng tố ẩ ắ ạ ườ ượ ứ ụ ượ ử
hoá không đ u.ề
- Tính ch t hàm t t ng quan (ACF: Auto Correlation Function)ấ ự ươ
T ng quan r t l n gi a các m u liên ti p c a ti ng nói ph n l nươ ấ ớ ữ ẫ ế ủ ế ầ ớ
có th d dàng d đoán đ c t các giá tr c a các m u tr c đó.ể ễ ự ượ ừ ị ủ ẫ ướ
Là c s c a các thu t toán d đoán.ơ ở ủ ậ ự
ACF:
∑
−−
=
+=
1
0
)().(
1
)(
kN
n
knxnx
N
kC (3.8)
x(k): m u ti ng nói th k, ACF th ng đ c chu n hoá theoẫ ế ứ ườ ượ ẩ
ph ng sai c a tín hi u ti ng nói, do đó giá tr c a ACF h n ch trongươ ủ ệ ế ị ủ ạ ế
27

28. kho ng [-1; 1] v iả ớ C(0) = 1. Các tín hi u ti ng nói tiêu bi u có tr hàmệ ế ể ị
t ng quan m u k bênươ ẫ ế (C(1)) th ng là 0,85- 0,9.ườ
- Hàm m t đ ph công su t (PSD: Power Spectrum Density)ậ ổ ổ ấ
PSD c a tín hi u ti ng nói có tính ch t là m t hàm không đ u nênủ ệ ế ấ ộ ề
có th có đ c s nén tín hi u đáng k nh vi c mã hoá ti ng nóiể ượ ự ệ ể ờ ệ ế
trên mi n t n s .ề ầ ố
Đ đo đ nh l ng c a tăng ích mà c c đ i lý thuy t có th đ t đ cộ ị ượ ủ ự ạ ế ể ạ ượ
nh khai thác đ c tính PSD không đ u là SFM (đ đo m c đ b ngờ ặ ề ộ ứ ộ ằ
ph ng c a ph : Spectrum Flatness Measure). SFM là t s trung bình sẳ ủ ổ ỷ ố ố
h c và trung bình hình h c c a các m u PSD đ c l y trên các kho ngọ ọ ủ ẫ ượ ấ ả
t n s cách đ u:ầ ố ề
NN
k
k
N
k
k
S
S
N
SFM 1
1
2
1
1
21












=
∏
∑
=
=
=
(3.9)
Trong đó, Sk là m u t n s th k c a PSD c a ti ng nói.ẫ ầ ố ứ ủ ủ ế
Tiêu bi u: Các tín hi u ti ng nói có giá tr SDM dài h n b ng 8 vàể ệ ế ị ạ ằ
SDM ng n h n bi n đ i trong m t d i r ng t 2 500.ắ ạ ế ổ ộ ả ộ ừ ữ
c, Phân lo i mã hoá ti ng nóiạ ế
S đ c u trúc phân lo i:ơ ồ ấ ạ
Chú gi i:ả
LPC: Linear Predictive Coding: Mã hoá d đoán tuy n tính.ự ế
28
Các bộ mã hoá tiếng nói
Các bộ mã hoá dạng sóng Các bộ mã hoá nguồn
Miền thời gian Miền tần số LPC Hybrid Vocoder
Không vi sai Vi sai
ADPCM Delta SBC ATC

29. SBC: Sub- Band Coding: Mã hoá băng con.
ATC: Adative Transform Coding: Mã bi n đ i thích nghi.ế ổ
ADPCM: Adative Differential PCM: PCM vi sai thích nghi.
* Các c i m c b n:đặ đ ể ơ ả
- Các b mã hoá d ng sóng: V nguyên t c đ c thi t k đ cóộ ạ ề ắ ượ ế ế ể
đ c tính ch t đ c l p v i ngu n tín hi u, do đó có th mã hoá nh nhauượ ấ ộ ậ ớ ồ ệ ể ư
đ i v i m t lo t các lo i tín hi u (ti ng nói, tín hi u truy n thanh, truy nố ớ ộ ạ ạ ệ ế ệ ề ề
hình…). u đi m: Đ n gi n, thích h p v i nhi u tính ch t khác nhau c aƯ ể ơ ả ợ ớ ề ấ ủ
tín hi u và có c ng đ m nh trên môi tr ng có nhi u t p nhi u. Tuyệ ườ ộ ạ ườ ề ạ ễ
nhiên, các b mã hoá d ng sóng ch đ t đ c m c đ ti t ki m v t c độ ạ ỉ ạ ượ ứ ộ ế ệ ề ố ộ
bit nh .ỏ
- Các b mã hoá ngu n: R t ti t ki m bit song nói chung đ ph cộ ồ ấ ế ệ ộ ứ
t p cao. Chúng đ c xây d ng trên các hi u bi t tiên nghi m v tín hi uạ ượ ự ể ế ệ ề ệ
đ c mã hoá.ượ
3.3.2. Mã hoá b ng conă
a, Mã hoá mi n t n s tín hi u ti ng nóiề ầ ố ệ ế
Ph ng pháp này đ c đ xu t năm 1979, tín hi u này đ c chiaươ ượ ề ấ ệ ượ
thành m t t p các thành ph n t n s r i đ c l ng t hoá và mã hoáộ ậ ầ ầ ố ồ ượ ượ ử
riêng bi t. B ng cách này, các băng t n s khác nhau có th đ c mãệ ằ ầ ố ể ượ
hoá m t cách có u tiên theo m t t n s tiêu chu n th c m cho t ngộ ư ộ ầ ố ẩ ụ ả ừ
băng, nh đó t p âm l ng t có th đ c nén bên trong các băng vàờ ạ ượ ử ể ượ
tránh đ c vi c t o ra các méo hài bên ngoài băng. u đi m: S bitượ ệ ạ Ư ể ố
dùng đ mã có th thay đ i đ c và có th chia s gi a các băng khácể ể ổ ượ ể ẻ ữ
nhau.
b, Mã hoá băngcon
- Phép l ng t hoá là m t thu t toán phi tuy n, gây ra các s nượ ử ộ ậ ế ả
ph m méo có ph r ng. Tai ng i thì không nh n bi t các méo này nhẩ ổ ộ ườ ậ ế ư
nhau m i t n s , do đó có th nh n đ c m t s c i thi n đáng k vở ọ ầ ố ể ậ ượ ộ ự ả ệ ể ề
ch t l ng b ng cách mã tín hi u theo các băng h p SBC, do đó có thấ ượ ằ ệ ẹ ể
xem đ c nh m t ph ng pháp ki m soát và phân ph i t p âm l ng tượ ư ộ ươ ể ố ạ ượ ử
m t cách thích h p trên toàn băng tín hi u.ộ ợ ệ
29

30. - Trong SBC, ti ng nói đ c chia thành 4 hay 8 băng con nh m tế ượ ờ ộ
lo t các m ch l c. Sau đó, t ng băng con đ c l y m u và mã hoá v iạ ạ ọ ừ ượ ấ ẫ ớ
đ chính xác khác nhau tuỳ theo tiêu chu n th c m.ộ ẩ ụ ả
Vi c chia các băng con có th ti n hành theo 2 cách:ệ ể ế
• Chia đ u, song tuỳ theo tiêu chu n v méo th c m đ c màề ẩ ề ụ ả ượ
mã t ng băng v i m t t c đ bit riêng khác nhau.ừ ớ ộ ố ộ
• Chia không đ u băng ti ng nói thành các băng con có đóng gópề ế
nh nhau v l ng méo th c m đ c.ư ề ượ ụ ả ượ
Thí d :ụ
1 200- 700 Hz
2 700- 1310 Hz
3 1310- 2020 Hz
4 2020-3200 Hz
Do tai ng i có đ nh y c m theo hàm mũ đ i v i t n s , m t d ngườ ộ ạ ả ố ớ ầ ố ộ ạ
đ c bi t c a cách chia băng con th nh t là chia theo thang mũ octaveặ ệ ủ ứ ấ
ch không chia đ u thành các băng con.ứ ề
- Ph ng pháp x lý:ươ ử
Các băng con đ c đ a v g c t n s nh các sóng mang conượ ư ề ố ầ ố ờ
b ng đi u ch đ n biên.ằ ề ế ơ
S đ kh i:ơ ồ ố
+ B mã hoá.ộ
+ B gi i mã ti ng nói SBC.ộ ả ế
30
LP Translator Decimator Encoder
Multipl-
exer
LP Translator Decimator Encoder
s(t)
LP Translator Decimator Encoder
Demux
LP Translator Decimator Encoder
ể
s(t)

31. Chú gi i:ả
LP Translator: B bi n đ i băng g c (thông th p).ộ ế ổ ố ấ
Decimator: B tách/chi t (nén).ộ ế
Interpolator: B n i suy.ộ ộ
BP tranlator: B bi n đ i v gi i thông băng con.ộ ế ổ ề ả
4.3.3. Vocoders
a, Gi i thi u chungớ ệ
Vocoders là m t l p các h th ng mã hoá ti ng nói th c hi n phânộ ớ ệ ố ế ự ệ
tích tín hi u tho i t i máy phát, truy n đi các thông s v mô hình ti ngệ ạ ạ ề ố ề ế
nói có đ c t quá trình phân tích. ph n thu th c hi n t ng h p l iượ ừ ở ầ ự ệ ổ ợ ạ
ti ng nói b ng các thông s nh n đ c.ế ằ ố ậ ượ
V c b n, m i h th ng vocoder đ u có mô hình hoá quá trình t oề ơ ả ọ ệ ố ề ạ
ti ng nói nh m t h th ng đ ng và c đ nh l ng các ràng bu c v t lýế ư ộ ệ ố ộ ố ị ượ ộ ậ
nh t đ nh c a h th ng. Vì v y, vocoder ph c t p h n các b mã hoáấ ị ủ ệ ố ậ ứ ạ ơ ộ
d ng sóng và có m c đ ti t ki m bit r t cao (có th mã hoá ti ng nói v iạ ứ ộ ế ệ ấ ể ế ớ
t c đ bit th p quãng 2 kb/s).ố ộ ấ
Mô hình t o ti ng nói:ạ ế
Các thông s ti ng nói quan tr ng:ố ế ọ
31
Noise
sourse
Pulse
sourse
Nguồn tạp
Nguồn
xung
Nguồn thứ
cấp
Analizer
Tiếng nói
lối vào
Vocal
Tract
filter
Thông số
kích thích
Bộ lọc ống
phát thanh
Tiếng nói
tổng hợp
được
Thông số lọc
Âm vô
thanh
Âm hữu
thanh

32. - Spitch frequency < 300 Hz.
- Pole frequency
V i ng i l n:ớ ườ ớ HzfHzfHzfHzf 3500,2500,1500,500 4321 ==== là
các t n s c ng h ng c a ng âm thanh trong b máy phát âm c a conầ ố ộ ưở ủ ố ộ ủ
ng iườ
- Các thông s biên đ c a kích thích trong đó kích thích phân 2ố ộ ủ
tr ng h p: Âm h u thanh (kích thích là m t xung hay m t dãyườ ợ ữ ộ ộ
xung) và âm vô thanh (kích thích là m t ngu n t p).ộ ồ ạ
Các vocoder cho ra tín hi u ti ng nói đã mã r t kém ch u t p âm vàệ ế ấ ị ạ
ch t l ng ti ng nói khôi ph c th ng ph thu c nhi u vào ng i nói.ấ ượ ế ụ ườ ụ ộ ề ườ
D ng ph c p nh t c a các vocoder là LPC vocoder.ạ ổ ậ ấ ủ
b, LPC vocoder
Thu c l p vocoder mi n th i gian, LPC vocoder tách l y các đ cộ ớ ề ờ ấ ặ
đi m quan tr ng trong ti ng nói t d ng sóng th i gian c a tín hi u ti ngể ọ ế ừ ạ ờ ủ ệ ế
nói.
Có kh năng truy n tín hi u ti ng nói có ch t l ng t t t c đ 4,8ả ề ệ ế ấ ượ ố ở ố ộ
Kb/s và ch t l ng th p h n các t c đ th p h n (t i 2 Kb/s).ấ ượ ấ ơ ở ố ộ ấ ơ ớ
c, LPC kích thích đa xung
Atal ch ra r ng b t lu n đi m kích thích xung n mg đâu, n u chỉ ằ ấ ậ ể ằ ở ế ỉ
kích thích 1 xung/pitch period thì gây ra các méo r t l n. đây s d ng 8ấ ớ ở ử ụ
xung/pitch period v i biên đ và v trí xung đ c đi u ch nh thích h p theoớ ộ ị ượ ề ỉ ợ
sai s trung bình bình ph ng đã đ c tính tr ng s v ph (nh m c cố ươ ượ ọ ố ề ổ ằ ự
ti u).ể
Đ c đi m: LPC kích thích đa xung cho ch t l ng ti ng nói t t h nặ ể ấ ượ ế ố ơ
nhi u do không ch đ d d đoán đã đ c x p x t t h n b ng nhi uề ỉ ộ ư ự ượ ấ ỉ ố ơ ằ ề
xung/pitch period mà còn do thu t toán đa xung không đòi h i ph i nh nậ ỏ ả ậ
bi t và tách pitch.ế
d, LPC kích thích mã (Code exited LPC: CELP coder)
e, LPC kích thích d (Residual exited LPC: CELP)ư
3.3.4. Ch n l a ph ng pháp mã hoá trong thông tin di ngọ ự ươ độ
a, Nguyên t cắ
32

33. - Vi c ch n l a ph ng pháp mã hoá trong thông tin di đ ng cănệ ọ ự ươ ộ
c vào các yêu c u v ch t l ng ti ng nói, m c đ ph c t pứ ầ ề ấ ượ ế ứ ộ ứ ạ
thi t b , băng t n đ c s d ng, m c đ tiêu th ngu n, đ trế ị ầ ượ ử ụ ứ ộ ụ ồ ộ ễ
x lý…ử
- Vi c ch n l a cũng căn c vào kích th c t bào.ệ ọ ự ứ ướ ế
3.4. Mã hoá kênh và ghép xen
3.4.1. Mã hoá kênh
a, Gi i thi u chungớ ệ
* C s lý thuy t mã hoá ki m soát l i:ơ ở ế ể ỗ
Đ nh lý Shannon:ị
)
.
1(log)1(log
0
22
BN
P
B
N
S
BC +=+= (3.10)
trong đó:
P: Công su t tín hi u thu.ấ ệ
bb REP .=
do đó,
).1(log).1(log
0
2
0
2
B
R
N
E
B
C
B
R
N
E
BC bbbb
+=⇒+= (3.11)
C/B: Hi u qu băng t n.ệ ả ầ
- Mã hoá ch ng nhi u là vi c đ a vào l ng d th a (các bit d )ố ễ ệ ư ượ ư ừ ư
vào d li u đ c truy n nh m c i thi n ch t l ng truy n d n khi tín hi uữ ệ ượ ề ằ ả ệ ấ ượ ề ẫ ệ
ch u nhi u, mép, pha đinh, hi u ng Đôp le…ị ễ ệ ứ
- Các bit d đ c tính t các bit thông tin và đ c s d ng trongư ượ ừ ượ ử ụ
quá trình phát hi n và s a l i ph n thu.ệ ử ỗ ở ầ
* Các đ c đi m:ặ ể
- Vi c tăng thêm bit d có th c i thi n BER r t t t t i các giá trệ ư ể ả ệ ấ ố ạ ị
SNR th p, tuy v y l i làm gi m hi u qu băng t n do B tăng r t l n. Vìấ ậ ạ ả ệ ả ầ ấ ớ
v y, c n ph i mã hoá thích h p (các lo i mã hoá khác nhau, tín hi u dậ ầ ả ợ ạ ệ ữ
li u và tín hi u đi u khi n ph i đ c mã khác nhau, các bit có t m quanệ ệ ề ể ả ượ ầ
tr ng khác nhau ph i đ c mã khác nhau).ọ ả ượ
- C n áp d ng ghép xen nh m gi m “t i” cho quá trình mã hoá.ầ ụ ằ ả ả
* Phân lo i mã:ạ
33

34. - Mã kh i: Mã kh i là các mã FEC cho phép phát hi n và s a l iố ố ệ ử ỗ
m t s gi i h n các l i mà không c n phát l i, nh v y có th c i thi nộ ố ớ ạ ỗ ầ ạ ờ ậ ể ả ệ
đáng k ch t l ng truy n d n m t khi các bi n pháp khác (tăng côngể ấ ượ ề ẫ ộ ệ
su t phát hay áp d ng các b gi i đi u ch ph c t p…) tr nên khôngấ ụ ộ ả ề ế ứ ạ ở
th c t .ự ế
Trong mã kh i, các bit ki m tra đ c thêm vào các bit thông tin t oố ể ượ ạ
nên các t mã hay các kh i mã.ừ ố
S bit c a m t t mã là: nố ủ ộ ừ
S bit thông tin: kố
S bit d : n – kố ư
T c đ mã: k/n = Rố ộ C
Ký hi u mã (n, k)ệ
Thông s quy t đ nh kh năng s a l i: Kho ng cách t i thi u gi aố ế ị ả ử ỗ ả ố ể ữ
các t mã Cừ i và Cj dmin đ c xác đ nh nh sau (xét v i mã nh phân):ượ ị ư ớ ị
Kho ng cách gi a các t mã Cả ữ ừ i và Cj
∑=
⊕=
n
l
ljliji
CCCCd
1
,,
),( (3.11)
trong đó:
Ci,l , Cj,l là các bit th l c a các t mã Cứ ủ ừ i, Cj
Kho ng cách t i thi u gi a các t mã Cả ố ể ữ ừ i và Cj dmin:
)},({min ji CCdMind = (3.12)
Các kh năng phát hi n và s a l i:ả ệ ử ỗ
G i t là b i l i có th phát hi n ho c s a:ọ ộ ỗ ể ệ ặ ử
Đ nh lý:ị
- Phát hi n:ệ 1min −≤ dt
- S a :ử
2
1min
−
≤
d
t
- Mã ch p: Chu i thông tin không đ c nhóm thành các kh i đậ ỗ ượ ố ể
mã. Vi c mã hoá đ c th c hi n nh chu i thông tin qua m t b ghi d chệ ượ ự ệ ờ ỗ ộ ộ ị
tr ng thái h u h n. T ng quát, b ghi d ch g m N (k bit) t ng và m b t oạ ữ ạ ổ ộ ị ồ ầ ộ ạ
hàm đ i s tuy n tính d a trên đa th c sinh.ạ ố ế ự ứ
34

35. N: đ dài ràng bu c.ộ ộ
T c đ mã:ố ộ nkRC /=
ý nghĩa c a N: S các bit d li u l i vào mà bit l i ra ph thu c.ủ ố ữ ệ ố ố ụ ộ
Đ c đi m: Gi i mã ph c t p song có kh năng to l n ch ng l i.ặ ể ả ứ ạ ả ớ ố ỗ
Trong thông tin di đ ng áp d ng c mã kh i l n mã ch p.ộ ụ ả ố ẫ ậ
b, M t s tính ch t liên quanộ ố ấ
* C i thi n ch t l ng nh k t n i t ng các b mã:ả ệ ấ ượ ờ ế ố ầ ộ
- M t l ng d đ c thêm vào nh áp d ng m t mã nào đó, sau đóộ ượ ư ượ ờ ụ ộ
nh s d ng m t mã khác nh m tăng l ng d th a. Khi đó, hi u quờ ử ụ ộ ằ ượ ư ừ ệ ả
s a s tăng cao.ử ẽ
* Rút ng n mã:ắ
- M t mã (n, k) có th rút ng n đ c thành mã (n-b, k-b) trong đó bộ ể ắ ượ
là s bit mã thông tin đ c rút ng n. Khi đó kh năng s a c a mã tăng.ố ượ ắ ả ử ủ
3.4.2. Ghép xen
a, Gi i thi u chungớ ệ
Ghép xen là quá trình s p x p l i tr t t c a m t t mã tr c khiắ ế ạ ậ ự ủ ộ ừ ướ
truy n đi. ph n thu, quá trình khôi ph c (s p l i) tr t t đ c g i là gi iề ở ầ ụ ắ ạ ậ ự ượ ọ ả
pháp xen. M c đích c a ghép xen là phân t p v th i gian, gi i t ngụ ủ ậ ề ờ ả ươ
quan l i (c m l i trên kênh do pha đinh, nhi u…)ỗ ụ ạ ễ
Tr giá: Đ tr x lý tăng cao và tiêu t n b nh đ tr các t mãả ộ ễ ử ố ộ ớ ể ữ ừ
tr c khi truy n.ướ ề
b, Các lo i ghép xenạ
* Ghép xen kh iố
1 …………. k
1
1 …………. k
2
1 …………. k
3
K bit
dữ
liệu
N tầng
35

36. Đ c đi m:ặ ể
- Đ c vào thành các c t.ọ ộ
- Đ c ra nh nh ng t mã n bit (theo hàng).ọ ư ữ ừ
- Tr x lý: 2 DW ; B nh : WDễ ử ộ ớ
* Ghép xen cu n:ố
3.5. đi u ch và san b ng trong thông tin di đ ngề ế ằ ộ
3.5.1. i u ch trong thông tin di ngĐ ề ế độ
a, Gi i thi u chungớ ệ
- Nhi m v :ệ ụ Đi u ch th c hi n bi n b n tin c n truy n (tín hi uề ế ự ệ ế ả ầ ề ệ
tho i analog trong các h th ng 1G, các tín hi u d li u trong các th hạ ệ ố ệ ữ ệ ế ệ
1G, 2G…) thành tín hi u cao t n d ng sóng liên t c đ truy n đi. Vi cệ ầ ạ ụ ể ề ệ
đi u ch c n đ t đ c hi u qu băng t n cao và thích h p v i đ c tínhề ế ầ ạ ượ ệ ả ầ ợ ớ ặ
kênh.
- Đ c tính kênh truy n:ặ ề
+ Có pha đinh, t p nhi u m nh.ạ ễ ạ
+ Băng t n r t h n ch .ầ ấ ạ ế
Mép phi tuy n l n do công su t tr m g c th ng l n.ế ớ ấ ạ ố ườ ớ
- Các lo i đi u ch thông th ng trong các h th ng thông tin diạ ề ế ườ ệ ố
đ ng:ộ
+ Th h 1 (1G): Tín hi u tho i analog có ph khá h p, vi c đi uế ệ ệ ạ ổ ẹ ệ ề
ch có th th c hi n đ c b ng ph ng pháp đi u t n, cho phép đ nế ể ự ệ ượ ằ ươ ề ầ ơ
gi n thi t b , ít nh y c m v i méo phi tuy n mà đ r ng v n khá h p (25ả ế ị ạ ả ớ ế ộ ộ ẫ ẹ
KHz/kênh).
1 m+1 ………………….
2 m+2
.
.
.
.m
m 2m nm
m hàng
(D)
Đọc ra các bit đưa tới MOD (1
hàng/lần)
Đọc ra các
bit từ bộ
mã hoá
n cột W
36

37. + Th h 2 (2G): Tín hi u tho i đ c s hoá, có ph r ng.ế ệ ệ ạ ượ ố ổ ộ
+ Th h t ng lai: Do nhu c u v d ch v và lo i hình d ch v phátế ệ ươ ầ ề ị ụ ạ ị ụ
tri n (t tho i và s li u t c đ th p đ n đa ph ng ti n) nên t c để ừ ạ ố ệ ố ộ ấ ế ươ ệ ố ộ
bit/kênh tăng cao. đ tăng hi u qu ph ta ph i s d ng các ph ngể ệ ả ổ ả ử ụ ươ
pháp đi u ch ti t ki m ph cao.ề ế ế ệ ổ
b, M t vài s đ đi u ch trong các h th ng thông tin di đ ng tiêuộ ơ ồ ề ế ệ ố ộ
bi u th h 2ể ế ệ
* H th ng CDMA IS- 95 c a M .ệ ố ủ ỹ
Lo i đi u ch BPSK trên m i m t tr c, t ng h p l i nh tín hi uạ ề ế ỗ ộ ụ ổ ợ ạ ư ệ
QPSK.
S đ kh i:ơ ồ ố
* H th ng GSM châu Âu:ệ ố ở
Lo i đi u ch : GMSK.ạ ề ế
Nguyên t c: Là đi u ch t n s pha c c ti u MSK v i vi c l c tínắ ề ế ầ ố ự ể ớ ệ ọ
hi u s tr c khi đ a t i VCO b ng b l c Gauss t o ra ph tín hi u h p.ệ ố ướ ư ớ ằ ộ ọ ạ ổ ệ ẹ
S đ kh i:ơ ồ ố
Bộ tổng
hợp tuyến
tính số
ể
PNI Cos (2πfc
t)
Filter
PNQ Sin (2πfc
t)
Tới RF
Filter
Synch.ch
Paging.c
h
Traffic.ch
Filter
H(p)
Chuỗi bit
VCO
Tín hiệu
GMSK
h(t)
37

38. Các bi u th c:ể ứ
)).(
).(2
2ln
exp()
2
2ln
exp()( 2
2
2
2
fT
TB
f
B
fH −=−= (3.13)
TBT
t
T
th
.
2ln
;
)(2
exp(
2
1
)( 2
2
== σ
σπσ
(3.13)
trong đó:
B: Đ r ng băng l c 3 dB.ộ ộ ọ
T: Đ r ng 1 bit.ộ ộ
V i GSM: BT = 0,3 suy ra ph r ng = 100 KHz/kênh vô tuy n.ớ ổ ộ ế
3.5.2. San b ng trong thông tin di ngằ độ
a, Ch c năng c a san b ng trong thông tin di đ ngứ ủ ằ ộ
•- Do đi u ch ph h p, s t o d ng xung không k t thúc trongề ế ổ ẹ ự ạ ạ ế
m t kho ng Tộ ả S d n đ n hi n t ng ISI. (do đ c tính kênh thông tin diẫ ế ệ ượ ặ
đ ng là gi i h n b ng m t cách quá m c nh m đ t hi u qu ph cao).ộ ớ ạ ằ ộ ứ ằ ạ ệ ả ổ
- Do kênh vô tuy n phân tán theo th i gian (do truy n d n đa tiaế ờ ề ẫ
c a tín hi u) nên d n đ n hi n t ng ISI.ủ ệ ẫ ế ệ ượ
Nhi m v c a san b ng kênh là lo i b ISI t i đ u thu nh m khôiệ ụ ủ ằ ạ ỏ ạ ầ ằ
ph c l i tín hi u chính xác. Do kênh vô tuy n di đ ng bi n đ i ng uụ ạ ệ ế ộ ế ổ ẫ
nhiên theo th i gian nên san b ng ph i có tính thích nghi.ờ ằ ả
• M t b san b ng thích nghi th ng công tác trong hai ch đ :ộ ộ ằ ườ ế ộ
- Hu n luy n (training mode).ấ ệ
- Bám (tracking mode)
B san b ng kênh, xét v b n ch t là m t b có nhi m v bù cácộ ằ ề ả ấ ộ ộ ệ ụ
bi n thiên c a đ c tính biên đ và đ c tính tr pha c a kênh cũng nhế ủ ặ ộ ặ ễ ủ ư
t
Chuỗi bit
t
Lối ra lọc
38

39. vi c đi u ch nh thích nghi nó nh m bù m t d i trung bình nào đó các đ cệ ề ỉ ằ ộ ả ặ
tính nói trên c a kênh.ủ
Vi c hu n luy n có th th c hi n d a trên 1 chu i bit gi ng uệ ấ ệ ể ự ệ ự ỗ ả ẫ
nhiên hay m t chu i bit c đ nh có m u bi t tr c ph n thu. Sau th iộ ỗ ố ị ẫ ế ướ ở ầ ờ
gian hu n luy n, đ c tính kênh đ c bù nh ph n thu căn c vào chu iấ ệ ặ ượ ờ ầ ứ ỗ
hu n luy n đ đi u ch nh thích ng t i tr ng thái g n t i u b san b ng,ấ ệ ể ề ỉ ứ ớ ạ ầ ố ư ộ ằ
sau đó h th ng đ c chuy n sang ch đ bám.ệ ố ượ ể ế ộ
• Các b san b ng thích nghi ho t đ ng trên thu t toán truy toánộ ằ ạ ộ ậ
(l p) nh m t i thi u hoá ISI hay sai s trung bình bình ph ng gi a đ cặ ằ ố ể ố ươ ữ ặ
tính kênh mong mu n và đ c tính kênh th c.ố ặ ự
• Các b san b ng có th th c hi n t i trung t n hay t i băng t nộ ằ ể ự ệ ạ ầ ạ ầ
g c.ố
b, S đ kh i t ng quát m t b san b ng thích nghiơ ồ ố ổ ộ ộ ằ
3.6. Ki m soát công su t và đ ng b trong thông tin di đ ngể ấ ồ ộ ộ
3.6.1. Ki m soát công su t trong thông tin di ngể ấ độ
a. M c đích c a ki m soát công su t trong thông tin di đ ngụ ủ ể ấ ộ
- Ki m soát công su t trong thông tin di đ ng đ c th c hi n nhể ấ ộ ượ ự ệ ờ
thu, đo tín hi u nh m đi u khi n thay đ i thích h p công su t phát.ệ ằ ề ể ổ ợ ấ
- Ki m soát công su t trong thông tin di đ ng nh m 2 m c đích:ể ấ ộ ằ ụ
+ Ti t ki m ngu n cho máy di đ ng nh m kéo dài th i gian gi a 2ế ệ ồ ộ ằ ờ ữ
l n n p c quy.ầ ạ ắ
+ Gi m thi u can nhi u gi a các ng i s d ng, m c đích nàyả ể ễ ữ ườ ử ụ ụ
khác bi t gi a các h th ng khác nhau (CDMA và TDMA).ệ ữ ệ ố
- Đ i v i các h th ng TDMA/ FDMA nh GSM, các máy di đ ngố ớ ệ ố ư ộ
công tác trên các khe th i gian khác nhau ho c trên các t n s khácờ ặ ầ ố
nhau, do v y kh năng gây nhi u l n nhau r t nh n u vi c đ ng b vàậ ả ễ ẫ ấ ỏ ế ệ ồ ộ
gióng th i gian (time alignement) đ c th c hi n t t. Ki m soát và đi uờ ượ ự ệ ố ể ề
khi n công su t đ i v i các h th ng này đòi h i không quá ng t nghèoể ấ ố ớ ệ ố ỏ ặ
và ch y u nh m ti t ki m ngu n c quy cho máy di đ ng.ủ ế ằ ế ệ ồ ắ ộ
- Đ i v i các h th ng CDMA, có v n đ v hi u ng xa- g nố ớ ệ ố ấ ề ề ệ ứ ầ
(near- far effect), d n d n đòi h i v ki m soát và đi u khi n công su tẫ ế ỏ ề ể ề ể ấ
r t ng t nghèo. Đi u khi n công su t không t t s d n đ n s ng i sấ ặ ề ể ấ ố ẽ ẫ ế ố ườ ử
39

40. d ng đ ng th i trong m t t bào gi m m nh. Hi u ng xa- g n có thụ ồ ờ ộ ế ả ạ ệ ứ ầ ể
gi i thích s l c nh sau:ả ơ ượ ư
Gi s không có đi u khi n công su t và m i máy di đ ng đ uả ử ề ể ấ ọ ộ ề
phát cùng m t công su t P. Ta hãy xét tr ng h p ch có 2 ng i sộ ấ ườ ợ ỉ ườ ử
d ng đ ng th i.ụ ồ ờ
Khi 2 ng i s d ng cùng m t kho ng cách d v i tr m g c: Côngườ ử ụ ở ộ ả ớ ạ ố
su t thu đ cấ ượ Pr1 = Pr2 hay Pr1/Pr2 = 1 , đ i v i MSố ớ 2 thì Pr1 là nhi u.ễ
Gi s MSả ử 1 ti n l i g n tr m g c c ly d/2, khi đó công su tế ạ ầ ạ ố ở ự ấ Pr1 =
16 Pr2 (do t n hao đ ng truy n theo quy lu t mũ 4 so v i quãng đ ngổ ườ ề ậ ớ ườ
truy n d n). T c làề ẫ ứ Pr1/Pr2 = 16, m c nhi u tăng.ứ ễ Pr1 có th thay b ng 16ể ằ
ngu n nhi u là 16 MS c ly d. Gi sồ ễ ở ự ả ử P2/Pr1 = 1/16 là m c ng ng tứ ưỡ ỷ
s tín/nhi u còn cho phép thu đ c t t. Khi đó, l ra 17 ng i s d ngố ễ ượ ố ẽ ườ ử ụ ở
cùng kho ng cách d cũng có th công tác thì ch còn 2 ng i có thả ể ỉ ườ ể
công tác đ ng th i đ c v i m t ng i (MS) c ly d và 1 MS c lyồ ờ ượ ớ ộ ườ ở ự ở ự
d/2. T c là hi u ng g n- xa làm gi m s ng i có th đ ng th i côngứ ệ ứ ầ ả ố ườ ể ồ ờ
tác. Đ tăng s ng i có th đ ng th i công tác ph i th c hi n đi u khi nể ố ườ ể ồ ờ ả ự ệ ề ể
công su t sao choấ Pri = Prj v i m iớ ọ i, j.
b, Đi u khi n công su t trong các h th ng TDMAề ể ấ ệ ố
Do đi u khi n công su t trong các h th ng TDMA đòi h i khôngề ể ấ ệ ố ỏ
quá ng t nghèo nên đi u khi n công su t có th th c hi n đ c m tặ ề ể ấ ể ự ệ ượ ộ
cách đ n gi n nh sau:ơ ả ư
- Trong quá trình công tác, máy di đ ng luôn thu, đo tín hi u thuộ ệ
đ c t tr m g c và phát báo cáo v BS m c đi n thu đ c.ượ ừ ạ ố ề ứ ệ ượ
- Căn c vào thông s đo, BS tính ra c ly BS- MS và ra l nh đi uứ ố ự ệ ề
khi n công su t máy phát MS v giá tr thích h p.ể ấ ề ị ợ
c, Đi u khi n công su t trong các h th ng CDMAề ể ấ ệ ố
* Trong các h th ng CDMA, gi i pháp đi u khi n công su t nh m:ệ ố ả ề ể ấ ằ
- Duy trì ch t l ng tho i cho h u h t các MS đang công tácấ ượ ạ ầ ế
trong cùng t bào.ế
- Tăng dung l ng h th ng t ng c ng trong khi v n duy trì ch tượ ệ ố ổ ộ ẫ ấ
l ng tho i.ượ ạ
- Gi m công su t phát trung bình c a MS nh m ti t ki m pin.ả ấ ủ ằ ế ệ
* Các gi i pháp đi u khi n công su t bao g m:ả ề ể ấ ồ
40

41. - Đi u khi n công su t h ng điề ể ấ ướ : Là m t quá trình đi u khi n vòngộ ề ể
kín ch m, căn c vào các báo cáo v t l l i khung (FER: Frame Errorậ ứ ề ỷ ệ ỗ
Rate) mà các MS báo v , trên c s đó s n đ nh công su t h ng điề ơ ở ẽ ấ ị ấ ướ
cho các kênh logic khác nhau m t cách thích h p nh đi u khi n tăngộ ợ ờ ề ể
ích theo t ng kênh logic (kênh pilot, kênh biên đ , kênh paging, các kênhừ ộ
traffic…). Nh v y, các MS xa cũng nh g n đ u có cùng chungờ ậ ở ư ở ầ ề
l ng tín hi u thu.ượ ệ
- Đi u khi n công su t h ng v :ề ể ấ ướ ề Bao g m:ồ
+ Đi u khi n vòng h : MS đo công su t tín hi u pilot và t tính ph iề ể ở ấ ệ ự ả
đi u khi n thô công su t phát c a mình th nào.ề ể ấ ủ ế
+ Đi u khi n vòng kín: G m 2 vòng đi u khi n: Vòng trong vàề ể ồ ề ể
ngoài.
Ch t l ng tho i trong CDMA không ch duy trì đ c nh duy trìấ ượ ạ ỉ ượ ờ
Eb/N0 > m c ng ng mà còn ph i nh duy trì FER < m c ng ng. FERứ ưỡ ả ờ ứ ưỡ
có quan h khá ch t ch v iệ ặ ẽ ớ Eb/N0. Do đó, đi u khi n công su t liênề ể ấ
quan t i FER vàớ Eb/N0.
* Vòng trong:
- BS đo công su t thu đ c t MS trên kênh h ng v .ấ ượ ừ ướ ề
- So sánh v i m t ng ng ( n đ nh b i FER xác đ nh b i nhà đi uớ ộ ưỡ ấ ị ở ị ở ề
hành).
- Ra l nh đi u khi n công su t phát MS, MS theo đó đi u khi nệ ề ể ấ ề ể
công su t c a mình.ấ ủ
* Vòng ngoài:
- BS đo Eb/N0 trung bình theo t ng PCG (Power Control Group) dàiừ
1,25ms.
- Eb/N0 đo đ c đ c so v iượ ượ ớ Eb/N0 m c tiêu.ụ
- N uế Eb/N0 > Eb/N0 m c tiêu thì ra l nh “up” (tăng công su t) choụ ệ ấ
máy di đ ng.ộ
- N uế Eb/N0 < Eb/N0 m c tiêu thì ra l nh “down” (gi m công su t)ụ ệ ả ấ
cho máy di đ ng.ộ
- Sau m i khung đi u khi n thì b đ m FER đ c đ i m i n i dungỗ ề ể ộ ế ượ ổ ớ ộ
và đ c s d ng đ đi u ch nhượ ử ụ ể ề ỉ Eb/N0 m c tiêu.ụ
41

42. L u đ đi u khi n công su t vòng kín h ng v (đi u ch tinh).ư ồ ề ể ấ ướ ề ề ế
3.6.2. ng b trong thông tin di ngĐồ ộ độ
a, Vai trò đ ng b trong thông tin di đ ng sồ ộ ộ ố
* Đ ng b trong thông tin di đ ng s có các nhi m v :ồ ộ ộ ố ệ ụ
- Đ ng b đ ng h , đ m b o l y m u các tín hi u trong d i đi uồ ộ ồ ồ ả ả ấ ẫ ệ ả ề
ch m t cách đúng đ n nh m đ t đ cế ộ ắ ằ ạ ượ Eb/N0 cao nh t.ấ
- Đ ng b mã tr i ph PN trong CDMA nh m đ m b o tách tín hi uồ ộ ả ổ ằ ả ả ệ
CDMA kh i n n nhi u, gi m t nhi u.ỏ ề ễ ả ự ễ
b, Đ ng b đ ng h (nh p)ồ ộ ồ ồ ị
Đ ng b đ ng h trong thông tin di đ ng cũng đ c th c hi n b ngồ ộ ồ ồ ộ ượ ự ệ ằ
các DPLL.
c, Đ ng b mã PN trong CDMAồ ộ
Đặt FER mục tiêu
(do nhà điều hành)
Đặt Eb
/N0
mục tiêu
(T)
Đặt Eb
/N0
theo PCG
(M)
So sánh Eb
/N0
(M& T)
Ra lệnh ĐKCS
của MS
Khung 20
ms thu được
?
Tính FER và địa chỉ
Eb
/N0
(T)
(M& T)
Vòng
ngoài
Vòng
trong
N
Y
42

43. S đ ng b c a chu i PN t i máy thu v i chu i gi PN t i máy phátự ồ ộ ủ ỗ ạ ớ ỗ ả ạ
là y u t c b n đ nh n đúng tín hi u. Vi c m t đ ng b gi a các chu iế ố ơ ả ể ậ ệ ệ ấ ồ ộ ữ ỗ
này gây nên t nhi u.ự ễ
Đ ng b mã PN trong CDMA g m 2 quá trình:ồ ộ ồ
- Đ ng b thô.ồ ộ
- Đ ng b tinh.ồ ộ
1. Đ ng b thôồ ộ
S đ kh i:ơ ồ ố
)cos().(.2)( 01 mttCPtS θω += , chu i PN máy thu gi s l ch so v iỗ ở ả ử ệ ớ
C(t) ph n phát m t l ngầ ộ ượ ọ (sai pha đ u), do đó l i ra m ch nhân ta có:ầ ở ố ạ
)().()( 12
δ+= tCtStS (3.14)
Tín hi u này đ c cho qua BPF sau đó tách sóng đ ng bao. Gi iệ ượ ườ ả
thông BPF đ r ng so v i ph m(t) (tín hi u h u ích băng g c) song đủ ộ ớ ổ ệ ữ ố ủ
h p so v i ph c a C(t).ẹ ớ ổ ủ
N u sóng mang đ c đi u ch v i đ ng bao không đ i thì:ế ượ ề ế ớ ườ ổ
)()().()(4 δδ CRtCtCtS =+= (3.15)
RC( )ọ là giá tr hàm t t ng quan c a c aị ự ươ ủ ủ C(t), RC( )ọ c c đ i t iự ạ ạ ọ
= 0, biên đ đ u ra b tách sóng đ ng bao do đó ph thu c vàoộ ầ ộ ườ ụ ộ .ọ
N u biên đ Sế ộ 4(t) < ng ng thì đi u ch là gi mưỡ ề ế ả .ọ
Quá trình th c hi n cho t i khi biên đ Sự ệ ớ ộ 4(t) v t quá ng ng thìượ ưỡ
chuy n sang ch đ dò tìm (đ ng b tinh).ể ế ộ ồ ộ
2. Đ ng b tinhồ ộ
S1
(t)
S2
(t)
BPF
Tách sóng
đường bao SS Dịch mã
Bộ tạo
mã PN
S1
(t)
Ngưỡng
S3
(t)
c(t+ọ
)
S3
(t
)
43

44. Nhánh s m:ớ
Nhánh tr :ễ )2/( C
TtC −
)2/()2/()( CCCC TRTRe −−+= δδδ (3.16)
Sau l c m ch vòng nh m lo i b nh h ng c a t p âm, tín hi uọ ạ ằ ạ ỏ ả ưở ủ ạ ệ
e( )ọ s đi u khi n b t o mã (đi u khi n xung nh p b t o mã đ cóẽ ề ể ộ ạ ề ể ị ộ ạ ể e( )ọ
= 0).
BPF
Tách sóng
đường bao
BPF
Tách sóng
đường bao
Tạo PN
Lọc mạch
vòng
Tín hiệu tới
Sớm
Trễ
e(ọ
)
+
-
ọ
|
RC
(ọ+TC
/2)|
TC
ọ
|RC
(ọ-TC
/2)|
TC
44

45. Ch ng 4ươ
Các m ng vô tuy n di ng tiêu bi uạ ế độ ể
4.1. M ng GSM- 930ạ
4.1.1. Gi i thi u chungớ ệ
a, Các tham s c b nố ơ ả
Cho t i năm 1992 t i châu Âu đã có 6 m ng t bào t i 16 n cớ ạ ạ ế ạ ướ
ph c v t i 1,2 tri u thuê bao. Tuy nhiên các m ng này không t ngụ ụ ớ ệ ạ ươ
thích v i nhau nên không đ m b o kh năng l u đ ng (roaming). Sớ ả ả ả ư ộ ố
thuê bao th p d n đ n giá thi t b và d ch v cao. T năm 1982, t ch cấ ẫ ế ế ị ị ụ ừ ổ ứ
CEPT đã thành l p nhóm chuyên trách v thông tin di đ ng GSM (Groupậ ề ộ
Special Mobile) nh m xác đ nh m t h th ng thông tin di đ ng cho toànằ ị ộ ệ ố ộ
châu Âu. T i năm 1986, nhóm GSM đã l a ch n đ c tiêu chu n choớ ự ọ ượ ẩ
các h th ng vô tuy n di đ ng t bào s cho châu Âu v i tên g i GSMệ ố ế ộ ế ố ớ ọ
(Global System for Mobile) ho t đ ng trên băng t n 900 MHz. T nămạ ộ ầ ừ
1991, các m ng GSM đã đ c đ a vào ho t đ ng t i nhi u n c châuạ ượ ư ạ ộ ạ ề ướ
Âu, riêng t i Anh, h th ng ho t đ ng trên băng t n 1,8 GHz.ạ ệ ố ạ ộ ầ
* Các tham s c b n c a GSMố ơ ả ủ
Các ch tiêu k thu t và các thông s c a GSM đ c mô t chi ti tỉ ỹ ậ ố ủ ượ ả ế
trong 13 t p khuy n ngh c a ESTI (European Telecommunicationậ ế ị ủ
Stanđar Insitute: Vi n tiêu chu n vi n thông châu Âu) đ c thông quaệ ẩ ễ ượ
vào tháng 4- 1982. Các tham s c b n c a GSM nh sau:ố ơ ả ủ ư
- Băng sóng:
890- 915 MHz (đ ng lên)ườ
935- 960 MHz (đ ng xu ng)ườ ố
Các băng sóng này phân b cho 2 d i phòng v , m i d i r ng 200ổ ả ệ ỗ ả ộ
KHz, 124 c p kênh vô tuy n (lên- xu ng) m i kênh r ng 200 KHz.ặ ế ố ỗ ộ
- Song công: FDD. T n s sóng mang vô tuy n trên hai băng sóngầ ố ế
đ c xác đ nh nh sau:ượ ị ư )()1(2,02,890 MHznFnI
−+= (đ ng lên)ườ
(n=1, 2, 3,…124) )(45 MHzFF nInII
+= (đ ng xu ng)ườ ố
- Lo i truy nh p: TDMA, 8 khe th i gian (TSạ ậ ờ 0 TSữ 7) trên m t sóngộ
mang vô tuy n.ế
- Mã hoá ti ng nói: RPE- LPC, t c đ 13 Kb/s (toàn t c) và 6,5ế ố ộ ố
Kb/s (bán t c) dùng cho phase 2+.ố
45

46. - Mã kênh: Mã ch p t c đ 1/2 (1 bit vào, 2 bit ra), đ dài ràngậ ố ộ ộ
bu c 5. (Mã CC (2, 1, 5)), k t h p v i mã kh i.ộ ế ợ ớ ố
50 bit quan tr ng nh t trong m t khung 20 ms đ c mã hoá kh iọ ấ ộ ượ ố
v i 3 bit d . 53 bit đã mã kh i này đ c ghép v i 132 bit mã ti ng nóiớ ư ố ượ ớ ế
quan tr ng, cùng 4 bit đuôi t o nên kh i 189 bit và đ c mã ch p t c đọ ạ ố ượ ậ ố ộ
1/2, t o nên kh i 378 bit. 78 bit mã ti ng nói không quan tr ng khôngạ ố ế ọ
đ c mã.ượ
- T c đ truy n: Sau mã hoá ti ng nói, t c đ bit s là:ố ộ ề ế ố ộ ẽ
sKb
ms
bit
/13
20
260
= (toàn t c)ố
Sau khi hoàn t t mã hoá kênh, t c đ bit s là:ấ ố ộ ẽ
sKb
ms
bit
/8,22
20
456
=
T c đ bit c a c 1 kênh vô tuy n, g m 8 kênh (8 khe th i gian) vàố ộ ủ ả ế ồ ờ
các tín hi u tín hi u hu n luy n (dò kênh), các bit c , kho ng phòng v ,ệ ệ ấ ệ ờ ả ệ
các bit đ ng b …, t ng công là 271 Kb/s.ồ ộ ổ
- Ghép xen: áp d ng hai l n, nh đó vi c m t c m t c m xungụ ầ ờ ệ ấ ả ộ ụ
TDMA (m t toàn b bit trong m t khe th i gian) ch d n đ n nh h ngấ ộ ộ ờ ỉ ẫ ế ả ưở
t i 12,5% s bit c a m t khung tín hi u ti ng nói.ớ ố ủ ộ ệ ế
- Đi u ch s : GMSK v i BT = 0,3 (B: Bandwidth: đ r ng băng tínề ế ố ớ ộ ộ
hi u, T: Bit time interral: đ r ng 1 bit), do đó đ r ng băng tín hi u đãệ ộ ộ ộ ộ ệ
đi u ch ch vào kho ng 1/3 đ r ng băng tín hi u băng g c (50 KHz soề ế ỉ ả ộ ộ ệ ố
v i 150 KHz). Đ r ng băng tín hi u vô tuy n vào qoãng 100 KHz (ch cớ ộ ộ ệ ế ỉ ỡ
1/3 so v i đ r ng băng c a tín hi u PSK nh phân). Nh v y, suy gi mớ ộ ộ ủ ệ ị ờ ậ ả
Rất quan trọng Quan trọng Không quan trọng
50 132
78
53 132 4
Các bit
lối ra bộ
mã hoá
tiếng nói
78
Mã khối
Các bit
đuôi ghép
thêm
378 bit đã được mã 78 bit 0 mãSau mã
hoá
kênh 20 ms
46

47. xuyên nhi u gi a 2 sóng mang lân c n = 18 dB và > 50 dB gi a cácễ ữ ậ ữ
sóng mang xa nhau h n.ơ
- San b ng: áp d ng san b ng theo thu t toán Viterbi, gi i quy tằ ụ ằ ậ ả ế
đ c tr i tr t i 16 s.ượ ả ễ ớ ỡ
- Nh y t n (option): Nh y t n ch m, t c đ 217 b c nh y/s. Tuỳả ầ ả ầ ậ ố ộ ướ ả
theo đi u ki n đ a hình và m c đ nhi u t ng mà nhà đi u hành có thề ệ ị ứ ộ ễ ổ ề ể
ch n hay không ch n l a cho nh y t n. Vi n Nam không áp d ng.ọ ọ ự ả ầ ở ệ ụ
- Công su t:ấ
Công su t đ nh: 2 W (cho máy c m tay) vàấ ỉ ầ ≤ 20W cho máy đ tặ
trên ô tô.
Công su t trung bình: 0,25Wấ ữ ≤2,5 W cho các lo i nói trên.ạ
- Ki m soát công su t: Có áp d ng đi u khi n công su t máy diể ấ ụ ề ể ấ
đ ng theo quy đ nh c a tr m g c (BS).ộ ị ủ ạ ố
- Chuy n đi u khi n:ể ề ể
Có áp d ng, b o đ m kh năng roaming.ụ ả ả ả
Tr đi u khi n đ i v i chuy n đi u khi n khi máy di đ ng chuy n tễ ề ể ố ớ ể ề ể ộ ể ừ
Cell này đ n cell khác không quá 480 ms.ế
b, S đ kh i c b n h th ng GSM- 900ơ ồ ố ơ ả ệ ố
• Ho t ng c a h th ng:ạ độ ủ ệ ố
- MS: Bao g m đ u cu i di đ ng máy thu, th c hi n các ch c năngồ ầ ố ộ ự ệ ứ
t mã hoá ti ng nói t i đ u ra máy phát (tuy n phát) và t đ u vào máyừ ế ớ ầ ế ừ ầ
thu t i l i ra b gi i mã ti ng nói (tuy n thu).ớ ố ộ ả ế ế
BTS
BTS
BTS
BSC
B
S
NMC ADC
OMC OMC
MSC MSC
HLR VLR
AVC EIR
TE MT
MS
UM
B
S
MS
47

48. - Thi t b đ u cu i TE: G m micro, bàn phím, màn hình…Khi n iế ị ầ ố ồ ố
v i m t b ph i h p đ u cu i TA, máy di đ ng có th n i t i máy truy nớ ộ ộ ố ợ ầ ố ộ ể ố ớ ề
s li u (modem).ố ệ
- Sim: Modun xác nh n thuê bao, là m t máy tính siêu nh , có bậ ộ ỏ ộ
nh d li u không b m t khi c t ngu n. Thi u card Sim này, MS ch cóớ ữ ệ ị ấ ắ ồ ế ỉ
th g i các s kh n c p mà không th th c hi n đ c liên l c thôngể ọ ố ẩ ấ ể ự ệ ượ ạ
th ng. Sim đ c cung c p b i nhà đi u hành m ng (công ty đi n tho iườ ượ ấ ở ề ạ ệ ạ
di đ ng, nh VMS hay Vinaphone ch ng h n) khi khách hàng đăng kýộ ư ẳ ạ
thuê bao.
- BS g m:ồ
Tr m thu phát g c BTS th c hi n giao ti p vô tuy n v i MS và giaoạ ố ự ệ ế ế ớ
ti p v i đài đi u khi n tr m g c BSC. BTS th c hi n m i ch c năng thu,ế ớ ề ể ạ ố ự ệ ọ ứ
phát t ng đ ng v i mã hoá, gi i mã ti ng nói và chuy n đ i t ti ngươ ươ ớ ả ế ể ổ ừ ế
nói/ tín hi u PCM (A/D và D/A) v phía BSC.ệ ề
BSC: Tr m đi u khi n BS th c hi n m t s ch c năng chuy n đi uạ ề ể ự ệ ộ ố ứ ể ề
khi n, giao ti p v i MSC thông qua giao di n A (giao di n tiêu chu nể ế ớ ệ ệ ẩ
vi n thông qu c t ). Tuy n liên l c gi a BSC và MSC là tuy n PCM tiêuễ ố ế ế ạ ữ ế
chu n.ẩ
- MSC: T ng đài di đ ng.ổ ộ
+ Th c hi n chuy n n i các cu c g i.ự ệ ể ố ộ ọ
+ Qu n lý máy di đ ng b ng đ a ch t m th i (s thuê bao di đ ngả ộ ằ ị ỉ ạ ờ ố ộ
l u đ ng MSRN).ư ộ
+ Qu n lý d ch v MS b ng d li u v MS (thu c vùng c a mình),ả ị ụ ằ ữ ệ ề ộ ủ
đ c ghi trong VLR c a mình.ượ ủ
+ Th c hi n nh n th c tr m di đ ng (MS) b ng cách k t h p v iự ệ ậ ự ạ ộ ằ ế ợ ớ
HLR và trung tâm nh n th c c a m ng (AVC).ậ ự ủ ạ
M t s MSC có k t n i ra ngoài (t i t ng đài đi n tho i c a PSTNộ ố ế ố ớ ổ ệ ạ ủ
ch ng h n) g i là các MSC c ng (GMSC). M t m ng GSM-900 có thẳ ạ ọ ổ ộ ạ ể
g m có m t s MSC/VLR, trong đó m t hay t t c các MSC đ u là MSCồ ộ ố ộ ấ ả ề
c ng.ổ
- HLR: C s d li u c a m ng, duy trì m i thông tin v thuê baoơ ở ữ ệ ủ ạ ọ ề
và ghi tr tình tr ng c a m i MS thu c m ng: R i- b n/ hi n đang hi nữ ạ ủ ọ ộ ạ ỗ ậ ệ ệ
di n t i MSC nào/ có nh p m ng hay đã d i m ng.ệ ạ ậ ạ ờ ạ
48

49. - VLR: C s d li u c a MSC, ghi tr thông tin c a m i MS đangơ ở ữ ệ ủ ữ ủ ọ
hi n di n trong vùng mà MSC qu n lý: R i- b n/ hi n đang hi n di nệ ệ ả ỗ ậ ệ ệ ệ
trong vùng đ nh v (LA) nào.ị ị
- AVC: Trung tâm nh n th c c a m ng, th c hi n ki m tra quy nậ ự ủ ạ ự ệ ể ề
truy nh p m ng c a MS, th c hi n các th t c an ninh m ng.ậ ạ ủ ự ệ ủ ụ ạ
- EIR: Trung tâm ki m soát ph n c ng máy di đ ng. Trên m i mainể ầ ứ ộ ọ
board máy di đ ng đ u có m t chip ghi s seri s n xu t c a máy đó, g iộ ề ộ ố ả ấ ủ ọ
là s c a ph n c ng. M ng có th thông qua EIR đ c đ c s máy ph nố ủ ầ ứ ạ ể ọ ượ ố ầ
c ng đó c a MS nh m ki m soát đ n c ph n c ng máy di đ ng, ch ngứ ủ ằ ể ế ả ầ ứ ộ ố
vi c l y c p máy di đ ng.ệ ấ ắ ộ
- OMC, NMC, ADC: Là các kh i có ch c năng giám sát, đi u khi n,ố ứ ề ể
qu n tr và b o trì h th ng, tính c c cu c g i.ả ị ả ệ ố ướ ộ ọ
- Qu n lý di đ ng: M ng ch qu n lý v trí c a MS t i vùng đ nh vả ộ ạ ỉ ả ị ủ ớ ị ị
LA.
• Ho t ng c a h th ng GSM v i m t cu c g i t m t máyạ độ ủ ệ ố ớ ộ ộ ọ ừ ộ
i n tho i c nh thu c PSTN (Public Switching Telephoneđ ệ ạ ố đị ộ
Network: M ng i n tho i chuy n m ch công c ng) t i m tạ đ ệ ạ ể ạ ộ ớ ộ
máy di ngđộ
- Khi MS b t ngu n, MS s quét 124 sóng mang đ ng xu ng c aậ ồ ẽ ườ ố ủ
GSM đ tìm sóng mang đi u khi n phát thanh c a t bào mà nó hi nể ề ể ủ ế ệ
di n. Sóng mang này có công su t l n nh t trong các sóng mang đ cệ ấ ớ ấ ượ
s d ng t i t bào đó. Sau khi tìm th y sóng mang đi u khi n phátử ụ ạ ế ấ ề ể
thanh, MS s đăng ký nh p m ng đ báo v i m ng: MS đã nh p m ng,ẽ ậ ạ ể ớ ạ ậ ạ
LA mà MS đang hi n di n (s c a vùng LA, g i là LAI: Location Areaệ ệ ố ủ ọ
Idensity, đ c phát qu ng bá th ng xuyên trên sóng mang đi u khi nượ ả ườ ề ể
phát thanh). Khi đó, t i MSC/VLR mà MS đang hi n di n, b ghi VLRsạ ệ ệ ộ ẽ
d ng c r i c a MS và ghi LAI c a MS. T i HLR, c nh p m ng c a MSự ờ ỗ ủ ủ ạ ờ ậ ạ ủ
s d ng và s hi u c a MSC/VLR mà MS đ ng hi n di n đ c ghi l i.ẽ ự ố ệ ủ ạ ệ ệ ượ ạ
Sau khi đăng ký nh p m ng, n u không g i đi thì MS chuy n v ch đậ ạ ế ọ ể ề ế ộ
r i, ch thu tín hi u g i mình và liên t c duy trì đ ng b , đ ng ch nh v iỗ ờ ệ ọ ụ ồ ộ ồ ỉ ớ
tr m g c BS c a t bào mà nó đ ng hi n di n.ạ ố ủ ế ạ ệ ệ
- Khi m t máy đi n tho i c đ nh quay s m t máy di đ ng, s máyộ ệ ạ ố ị ố ộ ộ ố
ch ng h n ABCDXXXXXX thì t ng đài c đ nh s căn c vào các sẳ ạ ổ ố ị ẽ ứ ố
ABCD đ đ nh tuy n t i GMSC. GMSC s g i các s còn l i t i HLR để ị ế ớ ẽ ử ố ạ ớ ể
49

50. th c hi n m t cu c g i đ nh tuy n. S máy đó đ c HLR c a m ng d chự ệ ộ ộ ọ ị ế ố ượ ủ ạ ị
ra và tra đ xác đ nh MS đ c g i đang thu c MSC nào và thông báoể ị ượ ọ ộ
cho GMSC. GMSC s k t n i t i GMSC đó và báo cho MSC đó r ng MSẽ ế ố ớ ằ
có s hi u nh v y có cu c g i đ n. MSC/VLR đó s tra b ghi VLR c aố ệ ư ậ ộ ọ ế ẽ ộ ủ
mình đ bi t xem MS có r i không và hi n đang LA nào. N u MS đóể ế ỗ ệ ở ế
đang r i thì MSC s ra l nh báo g i cho m i t bào thu c LA đó và t t cỗ ẽ ệ ọ ọ ế ộ ấ ả
BS thu c LA đó s nh t lo t báo g i MS trên kênh nh n g i (pagingộ ẽ ấ ạ ọ ắ ọ
chanel) c a mình.ủ
- Khi MS nghe th y hi u g i c a mình trên kênh paging, nó s truyấ ệ ọ ủ ẽ
nh p m ng và BS s đ t trên m t kênh đi u khi n hai chi u (lên-xu ng)ậ ạ ẽ ặ ộ ề ể ề ố
cho nó. Trên kênh đó, MS s nh n th c quy n nh p m ng c a mình v iẽ ậ ự ề ậ ạ ủ ớ
m ng r i nh n l nh chuy n v m t kênh tho i (kênh l u l ng- trafficạ ồ ậ ệ ể ề ộ ạ ư ượ
chanel) đ ti n hành đàm tho i.ể ế ạ
4.1.2. Giao ti p vô tuy nế ế
a, Các kênh trong h th ng GSMệ ố
- Kênh vô tuy n: M i sóng mang GSM hình thành m t kênh vôế ỗ ộ
tuy n, nh v y toàn m ng GSM có th có 124 c p kênh vô tuy n.ế ư ậ ạ ể ặ ế
- Kênh v t lý: M i sóng mang GSM đ c phân chia v th i gianậ ỗ ượ ề ờ
thành 8 khe th i gian (TS: Time Slot), đánh s t TSờ ố ừ 0 TSữ 7. M i TS hìnhỗ
thành 1 kênh v t lý. Do đó toàn m ng GSM có t ng c ng 124 8 = 992ậ ạ ổ ộ ữ
kênh v t lý.ậ
- Kênh logic: Các bit th c hi n cùng ch c năng hình thành cácự ệ ứ
kênh logic. Trong GSM có 11 kênh logic.
*Kênh l u l ng:ư ượ
• Kênh l u l ng (kênh dùng đ đàm tho i),ư ượ ể ạ TCH (Traffic chanel)
g i t t là kênh T. G m hai lo i kênh toàn t c và kênh bán t c.ọ ắ ồ ạ ố ố
Kênh toàn t c có t c đ mã hoá ti ng nói là 13 kb/s, kênh bánố ố ộ ế
t c có t c đ mã hoá ti ng nói là 6,5 kb/s. H th ng nào đã số ố ộ ế ệ ố ử
d ng kênh toàn t c thì không s d ng kênh bán t c và ng cụ ố ử ụ ố ượ
l i, khi dùng bán t c (t c đ gi m hai l n, do đó dung l ngạ ố ố ộ ả ầ ượ
gi m g p đôi) thì không dùng kênh toàn t c (khi đó ch t l ngả ấ ố ấ ượ
ti ng nói kém h n).ế ơ
• Các kênh đi u khi n:ề ể G m 9 lo i, chia thành 3 nhómồ ạ
50

51. + Nhóm kênh đi u khi n phát thanh: Là các kênh đ ng xu ngề ể ườ ố
phát qu ng bá th ng xuyên 24/24, b t lu n trong t bào có MS nào hayả ườ ấ ậ ế
không. G m 3 lo i:ồ ạ
Kênh s a t n FCCH (vi t t t là kênh F): Dùng đ MC bám và đ ngử ầ ế ắ ể ồ
ch nh t n s v i BS.ỉ ầ ố ớ
Kênh đ ng b FCCH (vi t t t là kênh S): Dùng cho MC đ ng bồ ộ ế ắ ồ ộ
đ ng h v i BS. Ngoài ra, trên kênh S còn truy n đi BC/C là hi u g iồ ồ ớ ề ệ ọ
tr m g c. MS khi c n truy nh p m ng s dùng BSIC đ g i tr m g c trênạ ố ầ ậ ạ ẽ ể ọ ạ ố
kênh truy nh p. Trên kênh S còn thông báo s khung TDMA đ MS sậ ố ể ử
d ng nh m t thông s cho quá trình mã m t.ụ ư ộ ố ậ
Kênh đi u khi n phát thanh BCCH (vi t t t là kênh B) dùng đề ể ế ắ ể
thông báo cho MS bi t m i thông s và c u trúc c a m ng bao g m: Tế ọ ố ấ ủ ạ ồ ế
bào và m ng GSM nào, các t bào xung quanh có t n s sóng mangạ ế ầ ố
đi u khi n phát thanh là các t n s nào, t bào có b c m không, s hi uề ể ầ ố ế ị ấ ố ệ
vùng đ nh v LAI c a t bào này là gì.ị ị ủ ế
+ Nhóm kênh đi u khi n chung, g m 3 lo i:ề ể ồ ạ
Kênh truy nh p ng u nhiên RACH (vi t t t là kênh R) dùng đ MSậ ẫ ế ắ ể
truy nh p m ng b ng cách phát BSIC (nghe đ c trên kênh S) g i tr mậ ạ ằ ượ ọ ạ
g c. Đây là kênh đ ng lên.ố ườ
Kênh trao quy n truy nh p AGCH (vi t t t là kênh G): Là kênhề ậ ế ắ
đ ng xu ng, dùng đ MS ra l nh đ t kênh đi u khi n 2 chi u cho MSườ ố ể ệ ặ ề ể ề
trong giai đo n đ u MS truy nh p m ng.ạ ầ ậ ạ
Kênh nh n g i PCH (vi t t t là kênh P): Là kênh đ ng xu ng,ắ ọ ế ắ ườ ố
dùng đ BS phát hi u g i MS khi có cu c g i đ n MS.ể ệ ọ ộ ọ ế
Chú ý: Do ho t đ ng trên kênh P và kênh G không bao gi đ ngạ ộ ờ ồ
th i x y ra nên chúng đ c s d ng chung trên 1 kênh (ký hi u t t làờ ả ượ ử ụ ệ ắ
kênh C).
+ Nhóm kênh đi u khi n riêng, g m 3 lo i:ề ể ồ ạ
Kênh đi u khi n dành riêng, đ ng riêng, DCCH (t t là D): Là kênhề ể ứ ắ
đi u khi n hai chi u trên đó MS nh n th c v i m ng.ề ể ề ậ ự ớ ạ
Kênh đi u khi n liên k t ch m SACCH (t t là kênh SA), là kênhề ể ế ậ ắ
đ ng lên –xu ng, đi kèm v i kênh D và kênh T. C m i m t kênh D cóườ ố ớ ứ ỗ ộ
1 kênh SA đi kèm và m i m t kênh T cũng có m t kênh SA đi kèm. Trênỗ ộ ộ
đ ng lên, kênh này truy n báo cáo đo l ng công su t do MS th c hi nườ ề ườ ấ ự ệ
51

52. trong các khe th i gian mà MS không liên l c. Trên c s s li u báo cáoờ ạ ơ ở ố ệ
công su t này, BSC s tính toán và ra l nh trên đ ng xu ng cho MSấ ẽ ệ ườ ố
th c hi n:ự ệ
* Đi u ch nh công su t cho thích h p.ề ỉ ấ ợ
* Gióng th i gian:ờ Do các MS có th các c ly khác nhau t i tr mể ở ự ớ ạ
g c lên m c dù các MS đã đ ng b đ ng h v i BS song tr truy n tínố ặ ồ ộ ồ ồ ớ ễ ề
hi u v đ n BS c a chúng có th khác nhau và do v y tr lên khôngệ ề ế ủ ể ậ ở
đ ng b v i đ ng h c a BS. Đ đ m b o đ ng b , căn c vào v trí g nồ ộ ớ ồ ồ ủ ể ả ả ồ ộ ứ ị ầ
đúng c a BS tính đ c nh s li u công su t đo l ng đ c MS báo cáoủ ượ ờ ố ệ ấ ườ ượ
liên t c trên kênh SA (đ ng lên), BSC s ra l nh cho t ng MS ch nh l iụ ườ ẽ ệ ừ ỉ ạ
đ ng h (gióng th i gian) cho thích h p.ồ ồ ờ ợ
Kênh đi u khi n liên k t nhanh FACCH (t t là kênh FA) là kênhề ể ế ắ
đ ng lên-xu ng, đi kèm v i kênh T. Kênh này đ c s d ng đ báoườ ố ớ ượ ử ụ ể
hi u đi u khi n chuy n vùng (HO: Hand Over) khi MS đang liên l c vàệ ề ể ể ạ
chuy n t cell này sang cell khác. Đ th i gian gián đo n liên l c khiể ừ ể ờ ạ ạ
chuy n vùng không quá l n, t c đ đi u khi n ph i l n và kênh SAể ớ ố ộ ề ể ả ớ
không đáp ng đ c nên kênh FA đ c t ch c b ng cách “l y c p” cácứ ượ ượ ổ ứ ằ ấ ắ
bit c a kênh T đ truy n tín hi u đi u khi n.ủ ể ề ệ ề ể
b, S p các kênh logic trên các kênh v t lý:ắ ậ
Các kênh đi u khi n đ c s p trên các kênh TSề ể ượ ắ 0, TS1 c a sóngủ
mang đi u khi n phát thanh c a t bào, sóng mang này đ c g i là cề ể ủ ế ượ ọ 0 và
đ c phát qu ng bá 24/24, b t lu n có MS nào hay không trong t bào.ượ ả ấ ậ ế
M i TS khác,ọ TS2 TSữ 1 c a củ 0 và TS0 TSữ 7 c a các sóng mang khácủ
trong t bào đ c s d ng cho kênh T.ế ượ ử ụ
c, C u trúc các c m, c u trúc khung th c hi n trong GSM.ấ ụ ấ ự ệ
Khuôn thông tin trong m t khe th i gian đ c g i là m t c mộ ờ ượ ọ ộ ụ
(burst). GSM có 5 lo i c m:ạ ụ
• C m th ng: S d ng trong truy n thông tin trên các kênh l uụ ườ ử ụ ề ư
l ng (kênh T), các kênh đi u khi n (tr các kênh R, S và F).ượ ề ể ừ
TB Các bit mã F Dò đường F Các bit mã TB GA
3 57 1 26 1 57 3
8,25
156,25 bit = 0,577 ms (271 kb/s)
52

53. - Các bit mã: Là các bit mang thông tin (tho i hay s li u).ạ ố ệ
- F: Bit c , ch th các c m 57 bit tin có b l y c p làm kênh FAờ ỉ ị ụ ị ấ ắ
hay không.
- Các bit dò đ ng: Là các bit hu n luy n dành cho san b ngườ ấ ệ ằ
kênh.
- TB: Các bit đuôi c m.ụ
- GP: Kho ng phòng v , không phát thông tin dùng đ tránh vi cả ệ ể ệ
chèn lên nhau gi a các t n s c a các ng i s d ng khácữ ầ ố ủ ườ ử ụ
nhau các c ly khác nhau so v i BS.ở ự ớ
• C m s a t n: Dùng đ truy n tin trên kênh F, dành cho MSụ ử ầ ể ề
đ ng ch nh t n s v i BS.ồ ỉ ầ ố ớ
Trong th i gian các bit c đ nh, t n s cờ ố ị ầ ố 0 không đ c đi u ch vàượ ề ế
xu t hi n nh m t sóng mang c đ nh, do đó MS có th theo đó đấ ệ ư ộ ố ị ể ể
đ ng ch nh t n s (các bit c đ nh là các bit toàn không).ồ ỉ ầ ố ố ị
• C m đ ng b :ụ ồ ộ Dùng đ MS thu và đ ng b đ ng h v i MS.ể ồ ộ ồ ồ ớ
Các bit mã: Ch a BSIC và s khung TDMA đ c MS dùng đ g iứ ố ượ ể ọ
BS (s d ng BSIC) và làm tham s mã m t (s khung TDMA).ử ụ ố ậ ố
• C m truy nh p:ụ ậ
Dùng truy n tin khi MS truy nh p trên kênh R.ề ậ
Do là c m dùng đ truy n tin đ u tiên khi MS truy nh p m ng lênụ ể ề ầ ậ ạ
m c tr i th i gian do kho ng cách các MS - BS là ng u nhiên cóứ ộ ờ ả ẫ
th r t l n, vì v y kho ng phòng v ph i đ dài h n. Các c m lo iể ấ ớ ậ ả ệ ả ể ơ ụ ạ
TB Các bit cố định TB GP
3 142 3
8,25
156,25 bit = 0,577 ms (271 kb/s)
TB Các bit mã Dãy đồng bộ Các bit mã TB GP
3 39 64 39 3
8,25
156,25 bit = 0,577 ms (271 kb/s)
53