Lời mở đầu 1 Chương 1: Sự phát triển của các hệ thống thông tin di động 3


Hình 4.4 Module Thủ tục thực hiện cuộc gọi



tải về 0.73 Mb.
trang8/10
Chuyển đổi dữ liệu07.07.2016
Kích0.73 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Hình 4.4 Module Thủ tục thực hiện cuộc gọi

Module Quá trình chuyển giao mềm: Trình diễn các bước thực hiện trong quá trình chuyển giao mềm trong WCDMA.

Mô hình mô phỏng là sự chuyển giao của một UE trong một ô tô di chuyển từ Node B A sang Node B B. Khi UE di chuyển trong phạm vi của Node B A(Node B B) thì nó chỉ chịu chịu sự điều khiển của RNC kết nối với Node đó. Khi UE nằm trong vùng chuyển giao giữa 2 Node thì lúc này UE sẽ kết nối với cả 2 Node cùng một lúc và ở đường lên thông tin phát đi từ UE được các node B thu lại rồi chuyển đến RNC để được kết hợp chung.






Hình 4.5 Module Quá trình chuyển giao mềm


4.3 Kết luận chương 4:

Dựa trên ngôn ngữ lập trình VB 6.0 em đã trình bày được mô phỏng quá trình chuyển giao và thủ tục thực hiện cuộc gọi trong WCDMA…ở chương 3 và chương 4 đã giới thiệu được đặc tính kỹ thuật của WCDMA…Luồng tốc số liệu trong WCDMA có thể đạt đến tốc độ 2 Mbps. Nhưng khi các dịch vụ số liệu được đưa vào triển khai trên các mạng thương mại thì dung lượng, tốc độ vẫn là những đòi hỏi cần phải được giải quyết. Do đó dựa trên nền tảng công nghệ WCDMA thì công nghệ HSDPA- Kênh truy nhập gói đường xuống tốc độ cao-đã ra đời. Sự ra đời của HSDPA nhằm hỗ trợ mạnh mẽ các dịch vụ số liệu yêu cầu tốc độc truyền dẫn lớn như các dịch vụ tương tác, dịch vụ nền, dịch vụ streaming. Chương tiếp theo em xin trình bày những cải tiến kỹ thuật mang lại những ưu điểm của công nghệ HSDPA.



CHƯƠNG 5: CÔNG NGHỆ HSDPA

….….

5.1 Giới thiệu về HSDPA

Công nghệ 3G WCDMA hiện nay cho phép tốc độ dữ liệu gói lên đến 2Mbps. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn thiết kế hệ thống WCDMA có một số hạn chế như:



  • Không tận dụng các ưu thế của dữ liệu gói vốn rất phổ biến đối với đường trục hữu tuyến

  • Thiết kế dịch vụ 2Mbps hiện nay là không hiệu quả và cũng chưa đáp ứng được nhu cầu sử dụng dịch vụ số liệu

  • Không thể xử lý tốc độ dữ liệu cao lên đến 10Mbps

Do đó, HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)-truy cập gói đường xuống tốc độ cao- tiếp tục được phát triển để khắc phục những hạn chế này.

Các tính năng kỹ thuật của công nghệ HSDPA gồm:

  • Điều chế và mã hoá thích ứng AMC(Adaptive Modulation and Coding)

  • Sóng mang tốc độ dữ liệu cao trong băng tần 5MHz

  • 64 QAM hỗ trợ tốc độ đỉnh tương đương 7.2 Mbps

  • Mã Turbo

  • Khả năng sửa lỗi gần với giới hạn lý thuyết

  • Tự động thích ứng liên tục theo điều kiện kênh bằng cách ghép chèn thêm thông tin khi cần

  • Sử dụng AMC khi được kết hợp với HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) nhằm cải thiện dung lượng của hệ thống

  • Các kỹ thuật được sử dụng cho phép HSDPA hỗ trợ tốc độ 10 Mbps




Hình 5.1 Biểu đồ cột so sánh thời gian download của các công nghệ

HSDPA là giải pháp mang tính đột phá về mặt công nghệ và được phát triển trên cơ sở của hệ thống 3G WCDMA, được tối ưu hóa cho các ứng dụng dữ liệu chuyển mạch gói. Công nghệ HSDPA hiện nay cho phép tốc độ download đạt đến 1.8 Mbps, 3.6Mbps, 7.2 Mbps và 14.4 Mbps, tốc độ có thể được nâng lên gấp nhiều lần trong tương lai gần đưa đến một hiệu quả sử dụng tốt hơn. Các thuê bao sử dụng dịch vụ HSDPA có thể nhận email với tập tin đính kèm mang dung lượng lớn, lướt web hoặc tải về các tập tin đa phương tiện hoặc văn bản nhanh hơn bao giờ. Mặc dù có thể truyền tải bất cứ dạng dữ liệu nào, song mục tiêu chủ yếu của HSDPA là dữ liệu dạng video và nhạc.

Công nghệ HSDPA được phát triển dựa trên công nghệ WCDMA, sử dụng các phương pháp chuyển đổi và mã hóa dữ liệu khác. Nó tạo ra một kênh truyền dữ liệu bên trong WCDMA được gọi là HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel)-kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao. Kênh truyền tải này hoạt động hoàn toàn khác biệt so với các kênh thông thường và cho phép thực hiện download với tốc độ vượt trội. Và đây là một kênh chuyên dụng cho việc download. Điều đó cũng có nghĩa là dữ liệu sẽ được truyền trực tiếp từ nguồn đến điện thoại. Song quá trình ngược lại, tức là truyền dữ liệu từ điện thoại đến một nguồn tin thì không thể thực hiện được khi sử dụng công nghệ HSDPA. Công nghệ này có thể được chia sẻ giữa tất cả các người dùng có sử dụng sóng radio, sóng cho hiệu quả download nhanh nhất.

HSDPA còn sử dụng điều chế và mã hoá thích ứng AMC, HARQ nhanh, và lập lịch gói (Packet Scheduling) nhanh. Những tính năng này được phối hợp chặt chẽ và cho phép thích ứng các tham số truyền dẫn theo mỗi khoảng thời gian TTI (Transmission Time Interval) nhằm liên tục hiệu chỉnh sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến.



5.2 Những cải tiến quan trọng của HSDPA so với WCDMA


Hình 5.2 Các tính năng cơ bản của HSDPA khi so sánh với WCDMA

Trong WCDMA, điều khiển công suất nhằm giữ ổn định chất lượng tín hiệu nhận được (Eb/No). Điều này sẽ tạo ra các giá trị đỉnh trong công suất phát và tăng nền nhiễu đa truy cập, do đó sẽ làm giảm dung lượng của toàn mạng. Hơn thế nữa, sự hoạt động của điều khiển công suất yêu cầu luôn luôn phải đảm bảo một mức dự trữ nhất định trong tổng công suất phát của Node B để thích ứng với các biến đổi của nó. Loại bỏ được điều khiển công suất sẽ tránh được các hiệu ứng tăng công suất kể trên cũng như không cần tới dự trữ công suất phát của tế bào.

Tuy nhiên, do không sử dụng điều khiển công suất, HSDPA yêu cầu các kỹ thuật khác để thích ứng các tham số tín hiệu phát nhằm liên tục bám theo các biến thiên của kênh truyền vô tuyến.

Với kỹ thuật AMC, điều chế và tỉ lệ mã hoá được thích ứng một cách liên tục với chất lượng kênh thay cho việc điều khiển công suất. Truyền dẫn sử dụng nhiều mã Walsh cũng được sử dụng trong quá trình thích ứng liên kết. Sự kết hợp của hai kỹ thuật thích ứng liên kết trên đã thay thế hoàn toàn kỹ thuật hệ số trải phổ biến thiên trong WCDMA do khả năng thích ứng chậm đối với sự biến thiên của truyền dẫn vô tuyến tốc độ cao.

Do HSDPA không còn sử dụng điều khiển công suất, phải tối thiểu hoá sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến trong mỗi khoảng thời gian TTI, vấn đề này được thực hiện nhờ việc giảm độ rộng của TTI từ 10 ms ở WCDMA xuống còn 2ms ở HSDPA.

Với sự bổ sung kỹ thuật HARQ nhanh, nó còn cho phép phát lại một cách nhanh nhất các block dữ liệu đã bị mất hoặc bị lỗi và khả năng kết hợp với thông tin mềm ở lần phát đầu tiên với các lần phát lại sau đó.

Để thu thập được thông tin về chất lượng kênh hiện thời cho phép các kỹ thuật thích ứng liên kết và lập biểu gói theo dõi giám sát một cách liên tục các điều khiển vô tuyến hiện tại của thuê bao di động, lớp điều khiển trung gian MAC thì làm nhiệm vụ giám sát kênh nhanh cho phép Bộ lập biểu gói nhanh và đặc tính chia sẻ theo thời gian của kênh HS-DSCH về bản chất có thể xem như phân tập lựa chọn đa người dùng với những lợi ích rất to lớn đối với việc cải thiện thông lượng của tế bào. Việc chuyển dịch chức năng lập biểu gói đến Node B là thay đổi chính về kiến trúc nếu so sánh với WCDMA.
5.3 Nguyên lý hoạt động của HSDPA



Hình 5.3 Nguyên lý hoạt động cơ bản của HSDPA

HSDPA gồm các giải pháp:



  • Mã hoá và điều chế thích ứng AMC

  • Thực hiện đan xen thời gian truyền dẫn ngắn TTI=2ms

  • Truyền dẫn đa mã, lớp vật lý tốc độ cao L1

  • Yêu cầu lặp tự động lai H-ARQ.

Trong giải pháp HSDPA, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ được chuyển từ bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC tới Node-B nhằm giúp người sử dụng dễ dàng truy nhập vào các chức năng thống kê giao diện vô tuyến. Kỹ thuật sắp xếp gói tin tiên tiến sẽ giúp điều chỉnh được tốc độ dữ liệu người sử dụng sao cho thích hợp với các điều kiện kênh vô tuyến tức thời.

Trong quá trình kết nối, UE sẽ định kỳ gửi một CQI (Channel Quality Indicator)-chỉ thị chất lượng kênh tới Node-B cho biết tốc độ dữ liệu nào (bao gồm kỹ thuật điều chế và mã hoá, số lượng các mã đã sử dụng) mà thiết bị này có thể hỗ trợ khi ở dưới các điều kiện vô tuyến hiện thời. Đồng thời, UE gửi một báo nhận (Ack/Nack) ứng với mỗi gói giúp node-B biết được thời điểm lặp lại quá trình truyền dữ liệu. Cùng với chức năng thống kê chất lượng kênh tương ứng cho từng UE trong một cell, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ thực hiện sắp xếp các gói của các UE một cách công bằng.

Vấn đề chúng ta cần quan tâm là chất lượng kênh đường truyền của mỗi người sử dụng độc lập và cách xác định nó. Ví dụ như: tỷ lệ công suất ký hiệu trên tạp âm ( tỷ số Es/No), chất lượng bộ tách UE. Nút B có thể ước lượng tốc độ dữ liệu được hỗ trợ cho mỗi UE bằng cách giám sát các lệnh điều khiển công suất phát theo chu kỳ một giá trị CQI đặc thù của HSDPA trên kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao (HS-DPCCH) đường lên, kênh này cũng mang cả thông tin báo hiệu (Ask / Nask) ở dạng gói dựa trên L1 cho mỗi kênh liên kết. Khi đã ước tính được chất lượng kênh, hệ thống chia sẻ tài nguyên mã và công suất HS-DSCH giữa những người sử dụng khác nhau.

Lớp điều khiển truy nhập môi trường MAC được đặt tại nút B, do đó cho phép truy nhập nhanh hơn tới các giá trị đo lường tuyến kết nối, lập lịch gói hiệu quả hơn và nhanh hơn, cũng như có thể kiểm soát chất lượng QoS chặt chẽ hơn. So sánh với kỹ thuật WCDMA, kênh HS-DSCH không thực hiện với điều kiện công suất phát nhanh và hệ số trải phổ thay đổi. Bằng cách sử dụng kỹ thuật mã hoá Turbo tốc độ thay đổi, điều chế 16 QAM, cũng như hoạt động đa mã mở rộng, kênh HS-DSCH hỗ trợ tốc độ dữ liệu đỉnh từ 120 Kbps tới hơn 10Mbps. Quá trình điều chế và mã hoá thích ứng cơ bản có một dải động khoảng 20dB, và được mở rộng hơn nữa số đa mã khả dụng.


5.4 Cấu trúc HSDPA

5.4.1 Mô hình giao thức HSDPA



Hình 5.4 Kiến trúc giao diện vô tuyến của kênh truyền tải HS-DSCH

Trong cấu trúc HSDPA, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ được chuyển từ bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC tới Node-B nhằm giúp người sử dụng dễ dàng truy nhập vào các chức năng thống kê giao diện vô tuyến. Kỹ thuật sắp xếp gói tin tiên tiến sẽ giúp điều chỉnh được tốc độ dữ liệu người sử dụng sao cho thích hợp với các điều kiện kênh vô tuyến tức thời.

Nếu như tất cả các kênh truyền tải theo kiến trúc WCDMA, chúng đều chấm dứt tại RNC thì kênh HS-DSCH lại chấm dứt ngay tại Node B, lớp MAC-hs (lớp điều khiển truy nhập môi trường tốc độ cao), sẽ điều khiển các tài nguyên của kênh này và nằm ngay tại Node B. Do đó, cho phép nhận các bản tin về chất lượng kênh hiện thời để có thể tiếp tục theo dõi giám sát chất lượng kênh hiện thời để có thể liên tục theo dõi giám sát chất lượng tín hiệu cho thuê bao tốc độ thấp. Vị trí này của MAC-hs tại Node B cũng cho phép kích hoạt giao thức HARQ từ lớp vật lý, nó giúp cho các quá trình phát lại diễn ra nhanh hơn.

Đặc biệt hơn, lớp MAC – hs chịu trách nhiệm quản lý chức năng HARQ cho mỗi user, phân phối tài nguyên HS-DSCH giữa tất cả các MAC-d theo sự ưu tiên của chúng (ví dụ như lập lịch gói), và lựa chọn khuôn dạng truyền tải thích hợp cho mỗi TTI. Các lớp giao diện vô tuyến nằm trên MAC không thay đổi so với kiến trúc WCDMA bởi vì HSDPA chỉ tập trung vào việc cải tiến truyền tải của các kênh logic.

Lớp MAC-hs cũng lưu giữ dữ liệu của user được phát qua giao diện vô tuyến, điều đó đã tạo ra một số thách thức đối với việc tối ưu hóa dung lượng bộ nhớ đệm của Node B.

5.4.2 Cấu trúc kênh



Hình 5.5 Giao diện vô tuyến của HSDPA

So với WCDMA thì HSDPA có thêm một số kênh vật lý thêm vào:

- Kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao HS-PDSCH (High Speed Physical Downlink Shared Channel)

- Kênh điều khiển vật lý HS-DPCCH (HS-Physical Control Channel).



5.4.2.1 Kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao: HS-PDSCH

Trong kênh này thời gian và mã hoá được chia sẽ giữa những người sử dụng gắn liền với Node-B. Đây là cơ cấu truyền tải cho các kênh logic được thêm vào:

- Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao HS-DSCH (HS-Downlink Shared Channel)

- Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao HS-SCCH (HS-Shared Control Channel).

Những tài nguyên mã hoá HS-DSCH gồm có một hoặc nhiều bộ mã định hướng với hệ số phân bố cố định SF 16. Phần lớn 15 bộ mã này có thể phân bổ cho những yêu cầu về truyền dẫn dữ liệu và điều khiển. Các tài nguyên mã hoá sẵn sàng được chia sẻ chủ yếu trong miền thời gian nhưng nó có thể chia sẻ tài nguyên mã hoá bằng cách dùng mã hoá đa thành phần. Khi cả thời gian và bộ mã được chia sẽ, từ hai đến bốn người sử dụng có thể chia sẽ tài nguyên mã hoá trong cùng một TTI.



Hình 5.6 Thời gian và bộ mã được chia sẻ trong HS-DSCH

Đặc tính quan trọng của kênh HS-DSCH là tính linh động của nguồn được chia sẻ trong khoảng thời gian rất ngắn 2ms. Khi đó dữ liệu người dùng được đặt trên kênh HS-DSCH, chúng liên tục được gửi đi trong khe thời gian 2ms đó.

Khác với WCDMA trong HSDPA còn có thêm khoảng DTX - khoảng truyền gián đoạn nằm trên khe DPDCH, nó có tác dụng lọc nhiễu trên đường truyền nhưng không thể đạt được tốc độ lớn nhất. Vì WCDMA ra đời với mục tiêu chính là tăng dung lượng hệ thống cho các dịch vụ thoại so với hệ thống 2G (GSM) mà thôi chứ chưa sự đạt được những yêu cầu và kỳ vọng đối dịch vụ số liệu vì tốc độ hỗ trợ dữ liệu còn thấp (khoảng 384 kbps). Đối với dịch vụ thoại thì chúng ta đã biết, nguồn tài nguyên (mã, công suất, nhiễu) yêu cầu để truyền dẫn dịch vụ này là không thay đổi (do tốc độ truyền dẫn là không thay đổi) do đó điều khiển công suất thực sự hiệu

quả vì nó giảm nhiễu MAI làm cho dung lượng kênh thoại mà hệ thống có thể đáp ứng trên một đơn vị tài nguyên vô tuyến tăng lên.

Tuy vậy khi triển khai các dịch vụ số liệu ( File Transfer, Internet Access, E-mail,…) chúng ta thấy rằng đặc thù của những dịch vụ này là yêu cầu nguồn tài nguyên rất lớn và trong khoảng một thời gian ngắn. Ví dụ như nếu truy nhập vào một trang web nào đó thì cùng một lúc nội dung văn bản và hình ảnh của website cần truyền đến máy đầu cuối trong một khoảng nhất định. Sau khi nội dung trang web đã download về máy đầu cuối thì thông thường người sử dụng sẽ xem nội dung và không truy nhập tài nguyên hệ thống nữa. Những dịch vụ mà yêu cầu nguồn tài nguyên lớn và trong khoảng thời gian ngắn như vậy trong kỹ thuật người ta gọi chung một tên là “bursty data service”.

Với kênh HS-DSCH trong HSDPA thì người ta cấp phát 15 mã trải phổ với hệ số trải 16 để dùng chung giữa các máy trong cùng một sector. Các máy được cấp phát tài nguyên trong từng khoảng thời gian nhất định. Bộ scheduler sẽ cấp phát tài nguyên: bao nhiêu mã trải phổ, công suất là bao nhiêu phụ thuộc vào yêu cầu dịch vụ, trạng thái kênh của user đó.





Hình 5.7 Trạng thái kênh của các user

Như hình vẽ trên, tại khoảng thời gian đầu tiên User 1 có trạng thái kênh tốt nên bộ scheduler đưa ra quyết định cấp phát tài nguyên cho User này. Khi đã quyết định cấp phát tài nguyên cho User 1 này kỹ thuật thích ứng cũng được áp dụng. Nếu trạng thái kênh của User lúc này tốt và nhu cầu về tốc độ truyền dẫn lớn thì máy phát có thể dùng điều chế 16-QAM hoặc mã kênh với tỷ lệ mã lớn để truyền tốc lớn hơn. Đến khoảng thời gian thứ 2, User 2 sẽ được cấp phát để truyền dẫn vì User 2 có trạng thái kênh tốt hơn như trên hình vẽ. Bằng việc cấp phát tài nguyên động, kết hợp với kỹ thuật thích ứng (ACM) chúng ta có thể thấy rằng kênh truyền dẫn chung luôn có chất lượng kênh ở mức tốt được thể hiện ở đường nét đứt trên hình vẽ.

Ngoài dữ liệu người sử dụng, Node-B còn thực hiện truyền dẫn báo hiệu điều khiển nhằm thông báo sắp xếp cho người dùng kế tiếp. Báo hiệu này được sắp xếp trong kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao (HS-SCCH), là kênh dùng chung cho các người sử dụng, và nó được thực hiện bằng cách truyền dẫn hai khe thời gian HS-SCCH TTI. Kênh HS-SCCH mang những thông tin sau:

- Mặt lạ ID của những người dùng đặc trưng UE. Nhiệm vụ chính của mặt lạ là xác định người dùng được phục vụ trong chu kỳ TTI tiếp theo.

- Thông tin liên quan đến khuôn dạng truyền tải, mô tả các mã định kênh, phương thức kỹ thuật điều chế được sử dụng. Tỉ lệ mã hoá được trích ra từ kích cỡ của block truyền tải và các tham số khuôn dạng truyền tải khác.

- Thông tin liên quan đến HARQ: đó có thể là chu kỳ phát tiếp theo sẽ là một block mới hay là một block được phát lại (do có thể gặp lỗi trước đó nên yêu cầu phát lại) và thông tin về các phiên bản.

Thông tin điều khiển này chỉ được sử dụng cho các UE sẽ được phục vụ trong chu kỳ tiếp theo, như vậy kênh báo hiệu này là một kênh chia sẻ theo thời gian cho tất cả các user.



Hình 5.8 Hệ thống trong trường hợp 1 kênh HS-SCCH và phân chia đa thời gian

RNC cũng có thể chỉ rõ công suất được khuyến nghị cho HS-SCCH (độ lệch liên quan tới các bit hoa tiêu của của kênh DPCH kết hợp). Công suất phát của HS-SCCH có thể là hằng số hoặc thay đổi theo thời gian tuỳ theo một chiến lược điều khiển công suất nào cho HS-DCCH.



5.4.2.2 Kênh điều khiển vật lý tốc độ cao: HS-DPCCH

Đây là kênh đường lên, được sử dụng mang tín hiệu báo nhận (ACK) đến Node-B trên mỗi block. Nó cũng được dùng để chỉ thị Chất lượng kênh CQI, là yếu tố được sử dụng trong AMC.





Hình 5.9 Cấu trúc kênh HS-DPCCH

Kênh HS-DPCCH dùng để cố định hệ số phân bố 256 và có một khe cấu trúc có độ rộng là 2/3 ms.

+ Khe đầu tiên được sử dụng để cho thông tin về HARQ.

+ Hai khe còn lại được dành cho CQI.

Thông tin về HARQ luôn luôn được gửi khi mà kênh HS- SCCH giải mã chính xác nhận ở đường tách sóng xuống.

Cả 2 khe đều hoạt động riêng biệt để lặp điều khiển. Ví dụ, trong một số trường hợp, quá trình lặp lại này diễn ra với chu kỳ 2 ms và hoạt động ở cạnh của tế bào khi công suất hiện tại không chắc chắn đủ cho quá trình lặp lại. Công suất điều khiển từ những tế bào HSDPA cũng có thể làm giảm bớt công suất nhận từ kênh HS-DPCCH trong quá trình chuyển giao trong miền nhỏ như thiết bị đầu cuối làm giảm công suất truyền nếu mỗi tế bào hoạt động gửi một lệnh yêu cầu.

Như vậy là việc không dùng điều khiển công suất mà điều khiển cấp phát nguồn tài nguyên sẽ làm cho dung lượng hệ thống tăng nhờ lợi dụng đặc tính biến đổi của kênh phading. Rõ ràng bằng việc sử dụng điều khiển truyền dẫn đã làm thay đổi cách nhìn về phading. Nếu trước đây chúng ta coi đó là một nhược điểm của môi trường truyền dẫn hở và tìm cách tránh, xóa bỏ thì bây giờ chúng ta lại được nhờ nó do chúng ta hiểu và sử dụng nó đúng tình huống.

Dung lượng của hệ thống theo phương pháp này càng tăng nếu như mật độ thuê bao trong sector càng cao vì với nhiều User phân bố đều ở tất cả các vị trí trong cell thì ở bất cứ thời điểm nào cũng có ít nhất một User có trạng thái kênh cực tốt để truyền dẫn với tốc độ cực lớn. Độ tăng dung lượng này người ta thường nhắc đến với tên gọi phân tập đa người sử dụng- Multi-User Diversity. Tuy nhiên có người sẽ đặt ra một câu hỏi là: Nếu bộ scheduler quyết định cấp phát tài nguyên dựa trên trạng thái kênh của máy đầu cuối thì sẽ có trường hợp có User sẽ không truyền dẫn được trong một khoảng thời gian dài vì User này luôn ở trạng thái kênh kém hơn những User khác. Thắc mắc này hoàn toàn hợp lý. Và nó dẫn đến vấn đề cân bằng giữa dung lượng hệ thống và sự thỏa mãn đối với người sử dụng. Sự thỏa mãn ở đây nghĩa là không để một User phải đợi quá lâu mới được truy nhập hệ thống. Để đạt được yếu tố cân bằng này các bộ scheduler được thiết kế ngoài dựa trên nguyên tắc ở trên còn phải kết hợp với nguyên tắc Round-Robin (first come, first serve). Và mỗi nhà sản xuất thiết bị sẽ có những lựa chọn thiết kế khác nhau chứ không nhà sản xuất nào giống nhà sản xuất nào vì bản thân vấn đề này chỉ được đưa ra nguyên lý trong 3GPP và 3GPP2 chứ không chuẩn hóa thành một kỹ thuật đặc biệt cụ thể.

Một điều thú vị khác nữa cần phải nhắc đến là không dùng điều khiển công suất mà điều khiển thu phát có động lực tốt đối với sự phát triển của thị trường máy đầu cuối. Điều này có thể được giải thích như sau: Khi điều khiển thu phát, bộ lập lịch gói dựa vào những thông tin trạng thái kênh do MS gửi về (Channel Quality Indicator Channel). Mà thường thì MS sẽ dựa vào tham số SIR để yêu cầu bộ lập lịch cấp phát tài nguyên. Do đó, máy di động càng hiện đại nghĩa là khả năng nén nhiễu càng lớn (nghĩa là SIR lớn) thì bộ lập lịch cấp phát và điều khiển BTS phát với tốc độ cao hơn. Như vậy nếu khách hàng đầu tư máy đầu cuối hiện đại sẽ được lợi chứ không phải là hệ điều hành hưởng lợi như sử dụng điều khiển công suất. Vì với điều khiển công suất, nếu máy đầu cuối tốt, BTS yêu cầu MS giảm công suất phát, do đó nhiễu giảm và dung lượng hệ thống tăng. Khi dung lượng tăng đó là lợi ích của hệ điều hành chứ không phải là lợi ích của người sử dụng. Với lợi ích thuộc về khách hàng như vậy có thể nói đây là yếu tố kích thích quá trình tiêu thụ máy đầu cuối sôi động hơn.

5.5 Các kỹ thuật sử dụng trong HSDPA

5.5.1 Điều chế và Mã hoá thích ứng-Kỹ thuật truyền dẫn đa mã 

Trong thông tin di động, tỉ lệ tín trên tạp (SINR) của tín hiệu nhận được tại một thiết bị người sử dụng  luôn biến đổi  trong khoảng từ 30 – 40dB do phading nhanh và các đặc điểm về địa hình trong một cell. Nhằm cải thiện dung lượng của hệ thống, tốc độ dữ liệu đỉnh, vùng phủ sóng… tín hiệu truyền tới người dùng được xác định nhằm tính toán quá trình thay đổi chất lượng tín hiệu thông qua quá trình xử lý liên kết thích ứng. Trong WCDMA ứng dụng chức năng điều khiển công suất nhanh cho các liên kết thích ứng. Ngược lại, HSDPA lưu công suất phát không đổi qua TTI đồng thời sử dụng điều chế thích ứng và mã hoá (AMC) như một phương pháp liên kết thích ứng đan xen nhằm điều khiển công suất cải thiện hiệu suất phổ.

Để đối phó với dải động của tỷ số tạp âm trên nhiễu Eb/No tại đầu cuối UE, HSDPA thích ứng quá trình điều chế, tỷ lệ mã hoá và số mã hoá định kênh với các điều kiện vô tuyến hiện thời. Sự kết hợp của hai phương pháp trên gọi là: Điều chế và Mã hoá thích ứng – AMC Bên cạnh QPSK, HSDPA còn kết hợp chặt chẽ với phương thức điều chế 16QAM để tăng tốc độ dữ liệu đỉnh của các user được phục vụ với điều kiện vô tuyến thích hợp. Việc hỗ trợ cho QPSK có tính chất bắt buộc đối với thông tin di động, còn đối với 16QAM là một tuỳ chọn cho mạng và thiết bị người dùng UE.

Sử dụng đồng thời cả 2 phương thức điều chế này, đặc biệt là phương thức điều chế cấp cao 16 QAM, đưa ra một số thách thức nhất định đối với độ phức tạp của bộ thu đầu cuối, nó cần phải xác định được biên độ tương ứng của các ký hiệu nhận được, trong khi đối với phương pháp điều chế QPSK truyền thống chỉ yêu cầu tách pha tín hiệu. Một bộ mã hoá Turbo dựa trên bộ mã hoá Turbo R99 với tỉ lệ mã hoá 1/3, mặc dù các tỷ lệ mã hoá hiệu dụng khác trong phạm vi (xấp xỉ 1/6 đến 1/1) cũng có thể có được bằng các kỹ thuật ghép, trích, lặp mã. Kết quả là tạo ra một dải tỉ lệ mã có tới 64 giá trị khác nhau. Sự kết hợp của một kiểu điều chế và một tỉ lệ mã được gọi là “Lược đồ mã hoá và điều chế”

Ngoài kỹ thuật Điều chế và mã hoá thích ứng AMC, phát đa mã cũng có thể coi như là một công cụ thích ứng liên kết. Nếu như user có đầy đủ các điều kiện kênh vô tuyến thích hợp, node B có thể lợi dụng điều kiện này bằng cách phát nhiều mã song song với nhau, nhằm đạt được thông lượng dữ liệu đỉnh khá lớn.

Với kỹ thuật phát đa mã, toàn bộ dải động AMC có thể được tăng lên một lượng:10log 10 15 ~ 12 dBs

Toàn bộ dải động thích ứng liên kết do AMC kết hợp phát đa mã xấp xỉ 30 dB.

Node- B sẽ xác định tốc độ truyền dẫn dữ liệu dựa trên các báo cáo về chỉ thị chất lượng kênh CQI cũng như các thống kê công suất trên các kênh dành riêng. Tốc độ dữ liệu được điều chỉnh bằng cách thay đổi sơ đồ điều chế, tốc độ mã hoá cũng như số lượng mã hoá kênh HS-PDSCH. Sử dụng điều chế thích ứng và mã hoá AMC cho phép người sử dụng tiến gần hơn tới Node- B, có thể yêu cầu điều chế với tỉ lệ mã hoá cao hơn (chẳng hạn như điều chế 16- QAM với  tỉ lệ mã hoá 3/4).


Bảng 5.1 Lược đồ mã hoá điều chế HSDPA, tốc độ bit tối đa khả dụng với mỗi mã

TFRC

Modulation

Effective Code Rate


Instanteaneous Data Rate with 1 HS-PDSCH code

#00

QPSK

0.14

68.5 kbps

#10

QPSK

0.27

128.5 kbps

#20

QPSK

0.39

188.5 kbps

#30

QPSK

0.52

248.5 kbps

#40

QPSK

0.64

308.0 kbps

#50

QPSK

0.77

368.5 kbps

#00

16 QAM

0.32

302.5 kbps

#10

16 QAM

0.38

362.0 kbps

#20

16 QAM

0.45

433.0 kbps

#30

16 QAM

0.54

518.0 kbps

#40

16 QAM

0.65

619.5 kbps

#50

16 QAM

0.77

741.5 kbps

: nonghocbucket -> UploadDocument server07 id24231 50525
UploadDocument server07 id24231 50525 -> ĐẠi học quốc gia thành phố HỒ chí minh trưỜng đẠi học kinh tế luậT
UploadDocument server07 id24231 50525 -> Chuyªn ®Ò tèt nghiÖp
UploadDocument server07 id24231 50525 -> Dự án vie/61/94 Hỗ trợ xúc tiến thương mại và phát triển xuất khẩu ở Việt Nam nguyên tắc marketing
UploadDocument server07 id24231 50525 -> MỤc lục phòng tổ chức nhân sự VÀ tiền lưƠng 11 phòng kiểm tra và kiểm toán nội bộ 12 trung tâm thông tin và CÔng nghệ tin họC 12
UploadDocument server07 id24231 50525 -> Tại các thị trường Nhật, eu, Hoa Kỳ
UploadDocument server07 id24231 50525 -> TÀi liệu tham khảo môn học tư TƯỞng hồ chí minh phần: Tập trích tác phẩm của Hồ Chí Minh TÀi liệU ĐỌc thêM
UploadDocument server07 id24231 50525 -> THỜi kì SƠ khai củA ĐIỆn từ HỌC: 2 những phát hiệN ĐẦu tiên về ĐIỆn và TỪ CỦa ngưỜi hy lạP: 2
UploadDocument server07 id24231 50525 -> MỤc lục danh mục bảng danh mục hình chưƠng I. TỔng quan về CÔng ty 1 SỰ HÌnh thành và phát triển của công ty
UploadDocument server07 id24231 50525 -> Nghiên cứU ĐẶC ĐIỂm nhiễm khuẩn sơ sinh tại khoa nhi bệnh việN Đa khoa trung ƣƠng thái nguyêN


1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương