Vô tuyến truyền thông (Wireless Communications)

Hiệu ứng Xa-Gần và Điều Khiển Công Suất Trong CDMA
Trong hệ thống CDMA, vấn đề lớn nhất là khử nhiễu MUI (hay còn gọi là MAI - Multiple Access Interference). Ngay cả khi công suất của tín hiệu thu được là như nhau đối với mọi người sử dụng thì vấn đề khử MUI đã vô cùng khó khăn. Thế nhưng, nhiều khi người sử dụng mong muốn thì lại có công suất tín hiệu rất nhỏ ở phía máy thu trong khi đó những người sử dụng khác gây nhiễu cho người sử dụng mong muốn thì lại có công suất tín hiệu rất lớn. Trong trường hợp này, nhiễu lớn hơn tín hiệu mong muốn. Điều này xảy ra khi nào? Hãy tưởng tượng, một người sử dụng mà ta đang muốn khôi phục tín hiệu ở rất xa BS trong khi đó những người sử dụng khác thì lại ở rất gần BS, khi đó tín hiệu mong muốn sẽ nhỏ hơn nhiễu do những người mà ta không mong muốn ở gần BS gây ra. Hoặc, khi người sử dụng mà ta mong muốn đang ở khuất trong những dãy nhà lớn hoặc những vật cản khác trong khi những người sử dụng khác thì lại không bị như vậy, khi đó tín hiệu phát đi từ người sử dụng mà ta mong muốn sẽ bị suy giảm (fading) rất lớn. Cái này gọi là hiệu ứng Xa-Gần.
Vậy làm sao để giải quyết vấn đề này?
Phía BS có một thuật toán để phát hiện công suất (power detection) của mọi người sử dụng trong cell. Khi nào công suất tín hiệu thu được của người sử dụng nào đó lớn hơn một ngưỡng đã được định sẵn, BS sẽ gửi tín hiệu '' Này, cậu phải giảm công suất phát xuống đến mức ABC '' đến người sử dụng đó. Ngược lại, khi BS thấy công suất của tín hiệu thu được của người sử dụng nào đó nhỏ hơn một mức nào đó, BS sẽ gửi đến người sử dụng đó một tín hiệu '' Anh phải tăng công suất phát lên mức DEF ''. Làm như vậy, nếu một người ở rất xa BS hoặc đang bị khuất trong các dãy nhà hay các vật cản khác, thì máy điện thoại di động của người đó sẽ được BS thông báo là phải tăng công suất phát và khi một người nào đó ở rất gần BS thì máy ĐTDĐ đó sẽ phải giảm công suất phát. Đây là cách để sẽ tránh được hiệu ứng Xa-Gần.
Kỹ thuật không phát khi không nói chuyện
Một trong những hành động tự nhiên của con người là trong một cuộc nói chuyện, bất kể là bằng điện thoại hay nói chuyện trực tiếp, luôn có những khoảng ngừng không nói. Nếu như trong thời gian hai người nói chuyện bằng điện thoại di động không nói gì mà máy phát của ĐT di động vẫn phát như khi nói thì nó chỉ làm nhiễu những người sử dụng khác mà không mang thông tin thực sự. Dựa vào đó người ta nghĩ ra cách phát hiện, nếu thuê bao không nói chuyện và lúc đó cũng chẳng có gì để nghe (người kia cũng không nói) thì máy ĐT sé không phát nữa. Như vậy trong khoảng thời gian một người không đàm thoại, trong cell sẽ bớt đi được một người gây nhiễu. Điều này cho thấy cực kỳ hữu hiệu trong việc giảm nhiễu trong thông tin thoại di động bởi lẽ tổng số thời gian không nói chuyện trong mỗi cuộc đàm thoại là tương đối lớn.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
Được nguyenvanteo sửa chữa vào 08/06/2002 02:21

 
Xin lỗi bạn, cái này tớ không có và cũng không rành lắm. Bác nào có tài liệu làm ơn gửi giúp cho bạn nguyenvubao.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------

 
Xin lỗi bạn, cái này tớ không có và cũng không rành lắm. Bác nào có tài liệu làm ơn gửi giúp cho bạn nguyenvubao.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------

Optimum Multi-User Detector (máy thu MUD Tối Ưu)Tên Khác: Maximum-Likelihood MUD (ML-MUD)
Thay vì, khôi phục (hay phát hiện - ở đây tôi thích dùng từ khôi phục) tín hiệu của mỗi người sử dụng một cách riêng rẽ như trong các máy thu CDMA thông thường. ML-MUD sẽ cùng một lúc khôi phục tín hiệu của tất cả mọi người sử dụng trong cell. Có hai loại máy thú ML-MUD:
A. Máy Thu ML-MUD Chỉ dựa trên một bit hoặc một symbol (cái này dùng biểu tượng nghe tối nghĩa quá nên để là symbol)
Máy thu này sẽ khôi phục tín hiệu theo từng bit/symbol một. Khi nó nhận được tín hiệu, nó sẽ tìm kiếm trong tập hợp các tín hiệu có thể được phát đi và tím kiếm một chuỗi các bit/symbol (mỗi bit/symbol ứng với tín hiệu phát đi của một người sử dụng) có xác suất thành công cao nhất. (Để cụ thể phải dùng toán nhưng ở đây không đánh công thức toán được nên rất khó). Do đó, loại máy thu này đảm bảo xác suất bit/symbol lỗi nhỏ nhất. Chính vì lý do này nó được gọi là Máy Thu MUD Tối Ưu.
Ví dụ: Giả sử trong một cell có 2 user hoàn toàn đồng bộ với nhau, tín hiệu thu được ở máy thu (BS) là:trong đó T là độ rộng một symbol,  n(t) là nhiễu trên kênh vô tuyến. A1 và A2 là biên độ của tín hiệu thu được của user 1 và 2, b1 và b2 là các bit thông tin do user 1 và 2 truyền đi (giả sử máy phát sử dụng phương thức điều chế nhị phân, khi đó b1 và b2 đều thuộc [+1, -1]). Máy thu tối ưu sẽ tìm các bit thông tin trong signal constellation [+1, -1] sao cho xác suất sau đây là lớn nhất:Viết cách khác cho dễ hiểu hơn như sau: Giả sử rằng các bit thông tin +1 hoặc -1 được truyền đi với xác suất bằng nhau (P{b = +1} = P{b = -1} = 0.5) thì công thức trên hoàn toàn tương đương với:Nếu viết dưới dạng vectơ thì như sau: 
B. Máy Thu ML-MUD dựa trên chuỗi các bit hoặc một chuỗi các symbol
Máy thu này sẽ khôi phục tín hiệu theo từng chỗi bit/symbol một. Máy thu sẽ phải đợi cho một chuỗi các tín hiệu được nhận trước khi hoạt động MUD được tiến hành. Khi nó nhận được một chuỗi các tín hiệu, nó sẽ tìm kiếm trong tập hợp các tín hiệu có thể được phát đi và tìm kiếm một chuỗi các bit/symbol có xác suất thành công cao nhất.
(+) Điểm khác nhau duy nhất giữa máy thu A và B là máy thu A dựa trên từng bit/symbol còn máy thu B dựa trên cả một dãy (chuỗi) các bit hoặc symbol. Như vậy, máy thu A sẽ khôi phục từng véc-tơ tín hiệu trong đó mỗi thành phần của véc-tơ là tín hiệu của một người sử dụng. Máy thu B sẽ khôi phục một lúc một ma trận tín hiệu trong đó mỗi một cột là một chuỗi các tín hiệu được gửi đi từ một người sử dụng.
: Nếu máy phát dùng phương pháp điều chế nhị phân, tín hiệu được truyền đi sẽ chỉ là +1 hoặc -1. Trong trường hợp này, tập hợp các tín hiệu có thể được phát đi chỉ có hai khả năng là +1 hoặc -1. Và trong trường hợp này mỗi một symbol mang một bit. Nếu máy phát dùng các phương thức điều chế khác, ví dụ QPSK thì có 4 khả năng tín hiệu có thể được phát đi tương ứng với: 11, 1-1, -11, -1-1. Và trong trường hợp của QPSK, mỗi symbol mang 2 bit. Lưu ý: +1 tương ứng với 1 và -1 tương ứng với 0 trong hệ nhị phân.
(+) Độ phức tạp trong tính toán của máy thu tôi ưu MUD tăng theo hàm sỗ mũ của số lượng người sử dụng trong hệ thống. Vì vậy, loại máy thu này rất tốn kém, cồng kềnh, tiêu thụ nhiều công suất, mặc dù chất lượng rất cao.
(+) Bài trước tôi có nói sơ qua về hiệu ứng Xa-Gần và ảnh hưởng của nó đến chất lượng tín hiệu sau khi khôi phục (chất lượng ở đây tôi muốn nói đến tỷ lệ lỗi - chất lượng cao tương ứng với tỷ lệ lỗi nhỏ và ngược lại). Tuy nhiên, do máy thu tối ưu không thực hiện cách khôi phục tín hiệu như các máy thu trước đó chỉ sử dụng SUD (khôi phục tín hiệu của một người sử dụng một lúc), vấn đề Xa-Gần không có ảnh hưởng xấu đến tỷ lệ lỗi sau khi khôi phục như nó đã từng ảnh hưởng đến máy thu SUD. Đây là một điểm cực mạnh của MUD tôi ưu. Trước khi, MUD tôi ưu được đưa ra, các nhà kỹ thuật vẫn nghĩ rằng vấn hiệu ứng Xa-Gần là một hạn chế rất khó khắc phục.
(Bài sau: Các Máy Thu MUD Tuyến Tính)
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 01/07/2002 ngày 10:21

Optimum Multi-User Detector (máy thu MUD Tối Ưu)Tên Khác: Maximum-Likelihood MUD (ML-MUD)
Thay vì, khôi phục (hay phát hiện - ở đây tôi thích dùng từ khôi phục) tín hiệu của mỗi người sử dụng một cách riêng rẽ như trong các máy thu CDMA thông thường. ML-MUD sẽ cùng một lúc khôi phục tín hiệu của tất cả mọi người sử dụng trong cell. Có hai loại máy thú ML-MUD:
A. Máy Thu ML-MUD Chỉ dựa trên một bit hoặc một symbol (cái này dùng biểu tượng nghe tối nghĩa quá nên để là symbol)
Máy thu này sẽ khôi phục tín hiệu theo từng bit/symbol một. Khi nó nhận được tín hiệu, nó sẽ tìm kiếm trong tập hợp các tín hiệu có thể được phát đi và tím kiếm một chuỗi các bit/symbol (mỗi bit/symbol ứng với tín hiệu phát đi của một người sử dụng) có xác suất thành công cao nhất. (Để cụ thể phải dùng toán nhưng ở đây không đánh công thức toán được nên rất khó). Do đó, loại máy thu này đảm bảo xác suất bit/symbol lỗi nhỏ nhất. Chính vì lý do này nó được gọi là Máy Thu MUD Tối Ưu.
Ví dụ: Giả sử trong một cell có 2 user hoàn toàn đồng bộ với nhau, tín hiệu thu được ở máy thu (BS) là:trong đó T là độ rộng một symbol,  n(t) là nhiễu trên kênh vô tuyến. A1 và A2 là biên độ của tín hiệu thu được của user 1 và 2, b1 và b2 là các bit thông tin do user 1 và 2 truyền đi (giả sử máy phát sử dụng phương thức điều chế nhị phân, khi đó b1 và b2 đều thuộc [+1, -1]). Máy thu tối ưu sẽ tìm các bit thông tin trong signal constellation [+1, -1] sao cho xác suất sau đây là lớn nhất:Viết cách khác cho dễ hiểu hơn như sau: Giả sử rằng các bit thông tin +1 hoặc -1 được truyền đi với xác suất bằng nhau (P{b = +1} = P{b = -1} = 0.5) thì công thức trên hoàn toàn tương đương với:Nếu viết dưới dạng vectơ thì như sau: 
B. Máy Thu ML-MUD dựa trên chuỗi các bit hoặc một chuỗi các symbol
Máy thu này sẽ khôi phục tín hiệu theo từng chỗi bit/symbol một. Máy thu sẽ phải đợi cho một chuỗi các tín hiệu được nhận trước khi hoạt động MUD được tiến hành. Khi nó nhận được một chuỗi các tín hiệu, nó sẽ tìm kiếm trong tập hợp các tín hiệu có thể được phát đi và tìm kiếm một chuỗi các bit/symbol có xác suất thành công cao nhất.
(+) Điểm khác nhau duy nhất giữa máy thu A và B là máy thu A dựa trên từng bit/symbol còn máy thu B dựa trên cả một dãy (chuỗi) các bit hoặc symbol. Như vậy, máy thu A sẽ khôi phục từng véc-tơ tín hiệu trong đó mỗi thành phần của véc-tơ là tín hiệu của một người sử dụng. Máy thu B sẽ khôi phục một lúc một ma trận tín hiệu trong đó mỗi một cột là một chuỗi các tín hiệu được gửi đi từ một người sử dụng.
: Nếu máy phát dùng phương pháp điều chế nhị phân, tín hiệu được truyền đi sẽ chỉ là +1 hoặc -1. Trong trường hợp này, tập hợp các tín hiệu có thể được phát đi chỉ có hai khả năng là +1 hoặc -1. Và trong trường hợp này mỗi một symbol mang một bit. Nếu máy phát dùng các phương thức điều chế khác, ví dụ QPSK thì có 4 khả năng tín hiệu có thể được phát đi tương ứng với: 11, 1-1, -11, -1-1. Và trong trường hợp của QPSK, mỗi symbol mang 2 bit. Lưu ý: +1 tương ứng với 1 và -1 tương ứng với 0 trong hệ nhị phân.
(+) Độ phức tạp trong tính toán của máy thu tôi ưu MUD tăng theo hàm sỗ mũ của số lượng người sử dụng trong hệ thống. Vì vậy, loại máy thu này rất tốn kém, cồng kềnh, tiêu thụ nhiều công suất, mặc dù chất lượng rất cao.
(+) Bài trước tôi có nói sơ qua về hiệu ứng Xa-Gần và ảnh hưởng của nó đến chất lượng tín hiệu sau khi khôi phục (chất lượng ở đây tôi muốn nói đến tỷ lệ lỗi - chất lượng cao tương ứng với tỷ lệ lỗi nhỏ và ngược lại). Tuy nhiên, do máy thu tối ưu không thực hiện cách khôi phục tín hiệu như các máy thu trước đó chỉ sử dụng SUD (khôi phục tín hiệu của một người sử dụng một lúc), vấn đề Xa-Gần không có ảnh hưởng xấu đến tỷ lệ lỗi sau khi khôi phục như nó đã từng ảnh hưởng đến máy thu SUD. Đây là một điểm cực mạnh của MUD tôi ưu. Trước khi, MUD tôi ưu được đưa ra, các nhà kỹ thuật vẫn nghĩ rằng vấn hiệu ứng Xa-Gần là một hạn chế rất khó khắc phục.
(Bài sau: Các Máy Thu MUD Tuyến Tính)
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 01/07/2002 ngày 10:21

Lau lam toi ko vao nen khong follow topic nay.
Vi Teo da viet kha nhieu bai, toi thay nga.i comment het vi nhieu qua, mac du thay co vai diem can phai question. Toi chi bat dau tham gia tu nhung bai tiep theo.
Toi se tranh luan voi cac ban ve Wireless Comm noi chung, dac biet ve 3G/UMTS/WCDMA, dac biet hon neu nhu tap trung vao phan Radio Resource Management, 1 phan rat quan trong trong 1 he thong CDMA.
Vi toi ko co nhieu thoi gian nen khong the viet bai kieu nhu Te`o, ma toi cung ko co tai lieu tieng Viet. Neu co cau hoi gi, cac ban cu post len de discuss. Toi se co gang tra loi !
Cheersss
he^, nhin lai thay user nay duoc hon 1 nam roi ma van la "Thanh vien moi" ... gggg
Được BlueTooth sửa chữa vào 08/06/2002 03:32

Lau lam toi ko vao nen khong follow topic nay.
Vi Teo da viet kha nhieu bai, toi thay nga.i comment het vi nhieu qua, mac du thay co vai diem can phai question. Toi chi bat dau tham gia tu nhung bai tiep theo.
Toi se tranh luan voi cac ban ve Wireless Comm noi chung, dac biet ve 3G/UMTS/WCDMA, dac biet hon neu nhu tap trung vao phan Radio Resource Management, 1 phan rat quan trong trong 1 he thong CDMA.
Vi toi ko co nhieu thoi gian nen khong the viet bai kieu nhu Te`o, ma toi cung ko co tai lieu tieng Viet. Neu co cau hoi gi, cac ban cu post len de discuss. Toi se co gang tra loi !
Cheersss
he^, nhin lai thay user nay duoc hon 1 nam roi ma van la "Thanh vien moi" ... gggg
Được BlueTooth sửa chữa vào 08/06/2002 03:32

Buddies
Tèo nói đúng, riêng về CDMA và những open versions của nó và về Mobile Communications nói chung thì quá rộng lớn, không thể biết hết được, cho dù bạn có là 1 tech. expert của Nokia.
Những kiến thức, như Tèo nói là cơ bản, thì đọc sách và học ở Uni có thể ít nhiều hiểu được. Tuy nhiên nếu đi sâu, hoặc làm việc trong lĩnh vực này, mỗi kĩ sư sẽ chỉ chuyên sâu về 1 mảng nhỏ nào đó chứ không lan man nữa.
Tôi chỉ tập trung vào Network architecture, interface protocols, Layer 2 & 3 (Data link layer & Network Layer), TCP/IP performance & Radio Resource Management in UMTS. Vi vay neu ban nao quan tam cu the den phan nay toi se respond nhanh hon.
Tat nhien nhung phan khac toi cung se tham gia, nhung vi ko phai la diem chuyen sau cua toi, nen se kem hon, mat thoi gian hon. Vi du nhu ve MUD, toi se hoi ban toi da lam ve cai nay de cung cap tai lieu. Tuy nhien toi khuyen cac anh em ham hieu biet nhung Cong nghe moi, nen chiu kho doc tai lieu bang tieng Anh va hieu no theo cach hieu cua minh, khong nen tim tai lieu tieng Viet (kien thuc cu~ ko the update duoc) va khong nen bat buoc phai dich tung tu`  ra tieng Viet.
Toi se follow tiep. Cheersss