Báo cáo thực tập tốt nghiệp

Họ và tên: Nguyễn Thị Ngân

Lớp: Điện tử 8_K49

Đề tài: HSDPA cho hệ thống UMTS

Nội dung đề cương

Chương 1: Giới thiệu

1.1 Công nghệ WCDMA và tình trạng triển khai

WCDMA(wideband code division multiple access) là chuẩn liên lạc 3G song

hành cùng với chuẩn GSM. WCDMA là công nghệ nền tảng cho các công nghệ

3G khác như là UMTS và FOMA.WCDMA được tập đoàn EITS NTT Docomo

Nhật bản phát triển riêng cho mạng 3G FOMA. Sau đó NTT đã trình đặc tả này

lên liên hiệp truyền thông quốc tế ITU và xin công nhận dưới danh nghĩa là một

thành viên của chuẩn 3G có tên gọi IMT2000. ITU đã chấp nhận và công nhận

WCDMA là giao diện nền tảng cho UMTS. FOMA được NTT Docomo đưa vào

ứng dụng từ năm 2001 và được coi là dịch vụ 3G thương mại đầu tiên trên thế

giới.Mặc dù cũng dựa vào nền tảng WCDMA song FOMA lại không tương thích

với UMTS.

Tình hình triển khai:

1.2 Tiến trình triển khai công nghệ và tiêu chuẩn hóa HSPA, HSDPA.

HSPA (High-Speed Packet Access: Truy cập tốc độ cao) là một công nghệ

truyền dẫn không dây đang được ứng dụng cho các thiết bị thông tin di động. Hiện

HSPA đã có hơn 130 mạng đang hoạt động trên toàn cầu và khoảng 50 mạng đang

được xây dựng. HSPA hiện đang hỗ trợ tốc độ dữ liệu 14.4 Mbps cho đường

xuống (HSDPA) và 1.4 Mbps cho đường lên (HSUPA). Công nghệ này giúp tăng

gấp đôi dung lượng mạng và giảm thời gian trễ đối với các dịch vụ tương tác. Tính

trung bình, người sử dụng có thể download với tốc độ nhanh gấp 20 lần so với kết

nối GPRS đang được các nhà khai thác tại Việt Nam cung cấp hiện nay. Trong

tương lai gần, HSPA sẽ được nâng cấp lên Release 8 với tốc độ 42 Mbps cho

đường xuống và 12 Mbps cho đường lên

Giới thiệu HSDPA

HSDPA là một phương thức truyền tải dữ liệu theo phương thức mới. Đây

được coi là sản phẩm của dòng 3.5G. Công nghệ này cho phép dữ liệu download

về máy điện thoại có tốc độ tương đương với tốc độ đường truyền ADSL, vượt

qua những cản trở cố hữu về tốc độ kết nối của một chiếc điện thoại thông thường.

Đây là giải pháp mang tính đột phá về mặt công nghệ và được phát triển trên cơ sở

của hệ thống 3G W-CDMA.

HSDPA có tốc độ truyền tải dữ liệu lên tối đa gấp 5 lần so với khi sử dụng công

nghệ W-CDMA. Về mặt lý thuyết, HSDPA có thể đạt tốc độ truyền tải dữ liệu lên

tới 8-10 Mbps (Megabit/giây). 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.

HSDPA được phát triển dựa trên công nghệ W-CDMA, sử dụng các phương pháp

chuyển đổi và mã hóa dữ liệu khác. Nó tạo ra một kênh truyền dữ liệu bên trong

W-CDMA được gọi là HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel), hay

còn gọi là 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 user có sử dụng sóng radio, sóng cho hiệu quả download

nhanh nhất.

Ngoài HS-DSCH, còn có 3 kênh truyền tải dữ liệu khác cũng được phát triển, gồm

có HS-SCCH (High Speed Shared Control Channel – kênh điều khiển dùng chung

tốc độ cao), HS-DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel – kênh

điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao) và HS-PDSCH (High Speed Downlink

Shared Channel – kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao). Kênh HS-SCCH

thông báo cho người sử dụng về thông tin dữ liệu sẽ được gửi vào các cổng HS-

DSCH.

Trong năm 2007, một số lượng lớn các nhà cung cấp dịch vụ di động trên toàn thế

giới đã bắt đầu bán các sản phẩm USB Modem có chức năng kết nối di động băng

thông rộng. Ngoài ra, số lượng các trạm thu phát HSDPA trên mặt đất cũng tăng

nhanh để đáp ứng nhu cầu thu phát dữ liệu. Được giới thiệu là có “tốc độ lên tới

3.6 Mbit/giây”, song đây chỉ là con số có thể đạt được trong điều kiện lý tưởng.

Do vậy, tốc độ đường truyền sẽ không nhanh như mong đợi, đặc biệt là trong điều

kiện phòng kín.

Tình hình triển khai của HSDPA

Theo số liệu của Nghiệp đoàn di động toàn cầu (GSA) công nghệ 3,5G (HSDPA)

chiếm đến 69% trong tổng số mạng di động. trên toàn cầu. Nếu như 2006, có 166

mạng di động hỗ trợ HSDPA tại 75 nước, thì kết thúc năm 2007, số nhà mạng sử

dụng công nghệ này là 204, ở 89 quốc gia. Các nhà mạng trang bị công nghệ này

được phân bố tại nhiều vùng khác nhau trên thế giới, Tây Âu (61 mạng), tiếp đó là

Nam Á (35), Đông Âu (34), Trung Đông và châu Phi (20), châu Mỹ và vùng

Caribbe (16).HSDPA tại nhiều vùng có tốc độ download lên tới 7,2 MB/giây, còn

bình thường cũng đạt từ 800 KB/giây đến 3 MB/giây. Tuy nhiên, tốc độ giữa các

mạng cũng không đều nhau. Có tới 62% số mạng có tốc độ download cao nhất là

3,6 MB/giây, trong khi đó chỉ có 21% số mạng đạt 7,2 MB/giây.

GSA cho rằng, sự phát triển của mạng 3,5G ảnh hưởng đến các dịch vụ băng tần

trên toàn cầu, nhiều nhà mạng đang thêm HSPA (bao gồm HSDPA và HSUPA).

Số lượng các nhà mạng sử dụng HSPA chỉ mới bắt đầu trong năm vừa rồi, và lên

tới con số 26, tại 22 quốc gia.

1.3 Giải pháp dung lượng vô tuyến với HSPA

Chất lượng của một hệ thống vô tuyến được xác định thông qua việc các chương

trình ứng dụng được sử dụng thông qua mạng vô tuyến như thế nào.Thuật ngữ

khóa để có thể xác định chất lượng các chương trình ứng dụng bao gồm tốc độ dữ

liệu và thời gian trễ mạng. Các chương trình ứng dụng đó vẫn có thể được đón

nhận với tốc độ bít chậm với vài chục kbps nhưng yêu cầu độ trễ phải thấp, giống

như kiểu VoIP và các trò chơi hành động thời gian thực. Mặt khác, thời gian tải

xuống của số lượng lớn các file chỉ được xác định bởi tốc độ dữ liệu lớn nhất, và

thời gian chờ không đóng vai trò gì. GPRS Re’99 cung cấp 30-40kbps với thời

gian chờ là 600ms.EGPRS Re’4 không chỉ tăng tốc độ bít lên cao hơn từ 3-4 lần

mà còn giảm thời gian chờ xuống còn 300ms.Tốc độ dữ liệu và thời gian chờ cho

phép cho phép chất lượng các chương trình ứng dụng đều đặn đối với các chương

trình ứng dụng di động cơ sở bao gồm duyệt giao thức ứng dụng không dây(WAP)

và ấn để nói (push to talk).

WCDMA cho phép tốc độ dữ liệu là 384kbps với thời gian chờ là từ 100-

200ms,nó cũng làm cho việc truy nhập Internet gần như nhanh nhất đến kết nối

đường dây thuê bao số và cung cấp chất lượng tốt đối với các chương trình ứng

dụng giao thức Internet độ trễ thấp.

HSPA đạt đến tốc độ bít 1-2Mbps trong thực tế và có thể lên đến 3 Mbps trong

điều kiện tốt. HSPA cũng làm cho thời gian chờ mạng giảm xuống dưới 100ms, và

người sử dụng cuối cùng có thể được thưởng thức chất lượng chương trình giống

như đối với các kết nối đường dây DSL.Không hoặc chỉ có một vài việc được yêu

cầu để đưa các chương trình ứng dụng trên mạng tới môi trường di động. Chủ yếu

HSPA là truy nhập băng rộng với khả năng liền mạch và độ bao phủ rộng rãi. Giải

pháp dung lượng vô tuyến từ GPRS tới HSPA được minh họa trong hình 1.9

HSPA hiện tại đang được thiết kế để tạo ra tốc độ bít cao không chỉ đối với các

ứng dụng thời gian thực.Kết quả tính toán trên hình vẽ đã chỉ ra,tuy nhiên, HSPA

có thể đáp ứng dung lượng hoạt động cũng như là đối với các chương trình ứng

dụng có thời gian trễ và tốc độ bít thấp như VoIP. 3GPP Re’6 và 7 cũng đã cải

thiện được hiệu suất của HSPA đối với VoIP và các ứng dụng tương tự khác.

Hiệu suất trải phổ cao và dung lượng tế bào cao được yêu cầu để đáp ứng tốc độ

bít cao hơn và một vài thiết bị mới với cùng những vị trí trạm gốc hiện tại. Hình

1.10 minh họa cho dung lượng tế bào dự tính trên một sector trên 5MHz với

WCDMA, với HSPA cơ sở và với HSPA được cải tiến trong môi trường vĩ mô tế

bào.HSPA cơ sở bao gồm có một anten nhận Rake trong thiết bị đầu cuối và 2 an

ten nhánh đa dạng trong các trạm gốc.HSPA cải tiến thì bao gồm 2 anten điều

chỉnh di dộng và bộ khử nhiễu ở trong trạm gốc.Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng

HSPA có thể đem lại lợi ích về chất lượng và dung lượng. HSDPA cơ sở có dung

lượng tế bào cao gấp 3 lần của WCDMA và HSDPA cải tiến thì có dung lượng tế

bào cao gấp 6 lần WCDMA.

Hiệu suất trải phổ của HSDPA cải tiến bị giới hạn là 1bit/s/Hz/cell.Mức độ cải

thiện dung lượng đường lên của HSDPA được dự đoán là trong khoảng từ 30%

đến 70%.Dung lượng HSPA không chỉ thích hợp đối với các dịch vụ đối xứng mà

còn với cả dịch vụ không đối xứng với tốc độ dữ liệu và dung lượng đường xuống

cao.

Chương 2. Khái quát và tiêu chuẩn hóa HSPA

2.1 3GPP

3GPP là tổ chức chuẩn hóa các công nghệ mạng thông tin di động tế bào cho cả

HSDPA và HSUPA và đã đạt được kết quả rất tốt như đối với bản phát hành công

nghệ đa truy cập phân chia theo mã băng rộng WCDMA. Hơn thế, 3GPP còn chịu

trách nhiệm cho việc chuẩn hóa giải pháp toàn cầu về tốc độ dữ liệu cải tiến và

hệ thống di động cho hệ thống toàn cầu (GSM/EDGE).Nền của 3GPP ngày nay

khi mà công nghệ WCDMA đang được chuẩn hóa theo việc lựa chọn công nghệ

kỹ thuật từ các khu vực khác nhau trong năm 1997.Theo đó, WCDMA đã được

lựa chọn ở một vài khu vực như là cơ sở cho hệ thống thông tin di động thế hệ thứ

3, và trở thành nguyên lý công nghệ cho hoạt động ở một vài khu vực lân cận. Do

đó, đến cuối năm 1998, Mỹ, châu Âu, Hàn Quốc và Nhật Bản đã lựa chọn và tạo

ra 3 GPP. Trung Quốc sau đó cũng lựa chọn.

Mốc đầu tiên đạt được là vào cuối năm 1999 khi Re’99 được công bố, bao hàm

được đầy đủ các đặc tính kỹ thuật của các bản đã phát hành WCDMA. Re’4 phát

hành vào đầu năm 2001.

Chu trình của các phiên bản thường chỉ là 1 năm với việc cho phép các phiên bản

lớn hơn thì có cự ly tần số giảm đi. Điều này cũng cho phép có được sự chú ý

nhiều hơn tới mức độ cần thiết về nội dung bản phát hành hơn là sự ra đời các

phiên bản dữ liệu cần thiết. Phiên bản5 ra đời năm 2002 và phiên bản 6 ra đời năm

2004. Đặc tính kỹ thuật của Re’7 đã được chấp nhận vào nửa cuối năm 2006.

2.1.1 Sự chuẩn hóa HSDPA trong 3GPP

Khi mà bản phát hành 99 ra đời, HSDPA và HSUPA đã không còn phải bàn cãi.

Trong suốt năm 2000, trong khi vừa hiệu chỉnh với Re’99 thì cũng đồng thời làm

việc kết hợp với Re’4, ví dụ, TD-SCDMA, nó đã trở lên hiển nhiên đối với sự cần

thiết cải thiện truy nhập gói. Để đưa ra một giải pháp, một nghiên cứu có tính khả

thi về HSDPA đã bắt đầu vào tháng 3 năm 2000.Các công ty nhận bắt đầu công

việc với HSDPA là Motorola và Nokia từ bên cung ứng, còn phía bên hoạt động

thì có BT/Cellnet, T-Mobile và NTT DoCoMo.

Việc nghiên cứu tính khả thi đã được xác định là cho TSG RAN vào tháng 3 năm

2001 và các kết luận được công bố đã chỉ ra những lợi ích rõ rệt trong việc nghiên

cứu giải pháp này. Trong các vấn đề nghiên cứu HSDPA, có sự thảo luận về việc

làm thế nào để cải thiện việc truyền dẫn dữ liệu gói đường xuống trong Re’99.

Vấn đề đưa ra là việc truyền dẫn qua lớp vật lý và tiến trình cơ sở BTS cũng được

nghiên cứu đề cập đến đó là điều chế và mã hóa,kỹ thuật thu nhận và truyền dẫn

nhiều ănten, vấn đề nhiều đầu vào nhiều đầu ra(MIMO) cũng như là việc lựa chọn

cell nhanh nhất (FCS).

Khi mà Re’5 được phát hành 1 năm sau đó, vào tháng 3 năm 2002, đây rõ ràng đã

có sự hiệu chỉnh để có thể làm với HSDPA, nhưng chức năng chính vẫn là những

kỹ thuật của lớp vật lý.Công việc phần nào đó đã bị chậm lại vì những hoạt động

hiệu chỉnh cần thiết diễn ra song song đối với thiết bị đầu cuối Re’99 và mạng

đang bị chuyển ra. Đặc biệt là phương diện giao thức, việc kiểm tra độ nhạy cho

thấy sự cần thiết hiệu chỉnh chi tiết và làm sáng tỏ vấn đề kỹ thuật và đây là vấn đề

đối với những thiết bị đi trước Re’99 và sự bắt đầu của các tổ chức thương mại ở

Châu Âu vào nửa cuối năm 2002.

Từ những vấn đề liên quan đến HSDPA, khái niệm MIMO vẫn chưa thể thực hiện

được trong Re’5 và thứ 6, mà vẫn được đem ra thảo luận sau này khi mà đây là

ưu điểm được giới thiệu cho sự ra đời của Re’7.

2.1.2 Tiêu chuẩn hóa HSUPA trong 3GPP

Mặc dù HSUPA là một thuật ngữ được sử dụng rộng rãi trên thị trường, trong

tiêu chuẩn hóa 3 GPP cho HSUPA vẫn được thực hiện dưới tên ‘kênh dành riêng

đường lên cải tiến’(E-DCH).Công việc bắt đầu với sự hiệu chỉnh pha đối với

HSDPA, bắt đầu với việc nghiên cứu thuật ngữ ‘sự cải tiến đường lên cho kênh

truyền dẫn dành riêng’ vào tháng 12 năm 2002. Từ những bên cung ứng như

Motorola, Nokia, Ericsson là những công ty trụ cột để bắt đầu nghiên cứu trong 3

GPP.

Sự đầu tư về công nghệ trong việc nghiên cứu HSUPA được chỉ ra trong hình sau:

Sau khi nghiên cứu chi tiết và giới thiệu về báo cáo vấn đê nghiên cứu đã cho

thấy những lợi ích rõ ràng từ sự đầu tư công nghệ. Bản báo cáo cũng chỉ ra không

cần phải khuếch đại điện áp khi sử dụng bậc điều chế cao hơn trong kết nối đường

lên trực tiếp, kết quả đó cũng chỉ ra việc điều chế thích hợp không bao gồm các

công việc như hiện tại.

Vấn đề nghiên cứu kết thúc vào tháng 3 năm 2004, với việc bắt đầu của 3GPP với

lớp vật lý HARQ và kỹ thuật dựa vào node B đối với đường lên cũng như là độ dài

TTI đường lên ngắn hơn. Do đó,chi tiết hình thành nhanh hơn đối với DCH sẽ

được đưa ra bên cạnh công việc của 3GPP, nhưng việc thảo luận vẫn được đưa ra

dưới dạng các vấn đề khác nhau trong Re’6 của 3GPP, dựa trên những phát hiện

trong suốt thời kỳ nghiên cứu.

3GPP đã bắt đầu công việc với tiêu đề ‘Cải tiến đường lên FDD’ để nhấn mạnh

cấu trúc HSUPA theo yêu cầu của báo cáo nghiên cứu. Nội dung TDD vẫn chưa

được tiến triển gì vào thời điểm này nhưng nó đã bắt đầu được thực hiện trong

Re’7.

Vào tháng 3 năm 2005, những công việc đã hoàn thành cho các chức năng về kỹ

thuật, cấu trúc sẽ được chuyển đổi để hiệu chỉnh và bảo dưỡng. Trong suốt năm

2005,việc thảo luận mở cũng như các yêu cầu thực hiện đã được xác định. Quá

trình tiêu chuẩn hóa 3GPP đối với HSUPA là một ví dụ được chỉ ra trong hình 2.5.

Bước cuối cùng đối với HSUPA là hoàn thành khả năng tương thích phía sau giao

thức, với việc cho phép giới thiệu thiết bị trên thị trường.

`

2.1.3 Đẩy mạnh sự phát triển của HSUPA và HSDPA.

Trong khi HSUPA đang được thiết lập thì đã diễn ra sự phát triển trong việc cải

tiến Re’6 HSDPA cũng như một vài khu vực, cụ thể như:

Hiệu quả của những đặc tính kỹ thuật đối với tính năng đầu cuối với sự đa dạng về

bộ thu và những ưu điểm bộ thu sẽ chỉ ra trong chương 11.

Cải thiện phạm vi đường lên với tối ưu hóa tín hiệu quay lại đường lên, sẽ chỉ ra

trong chương 4.

Sự cải tiến trong khu vực di động HSDPA bằng tín hiệu nhanh hơn và thời gian xử

lý ngắn đi, được mô tả ở chương 4.

Đối với Re’7, một công việc được xác định đó là ‘kết nối liên tiếp đối với những

người sử dụng gói dữ liệu’, với việc giảm bớt bit trên đầu trong quá trình phục vụ

mà yêu cầu là giữ nguyên kết nối nhưng không cần thiết tiếp nối dòng dữ liệu.

Khái niệm thuật ngữ MIMO cũng được đưa ra thảo luận ở đây trước với nguyên lý

là khi có hai hoặc nhiều anten cùng phát với các phần cuối khác nhau dòng thông

tin và sau đó lại dùng 2 hoặc nhiều anten thu và ưu điểm của quá trình xử lý tín

hiệu trong thiết bị đầu cuối để có thể chia sẻ được dòng con khác nhau với nguyên

lý được mô tả trong hình 2.6.

Thử thách chính là chứng minh được đây là ảnh hưởng của việc gia tăng khuếch

đại vẫn cho phép khi mà tạo thành tài khoản bên thu thực hiện được cải tiến chạy

trên Re’6 hay những khả năng khác để cải tiến dung lượng được đưa vào bên phát

ví dụ như việc đi từ cấu hình 3 thành phần đến cấu hình 6 thành phần. Nhưng kết

quả đã không nằm trong dự báo của 3GPP khi môi trường macro-cell HSDPA và

MIMO dường như không mang lại bất kỳ lợi ích nào về mặt dung lượng qua bộ

thu đa dạng và những ưu điểm của nó ở các thiết bị đầu cuối.

Các công việc liên quan đến hoạt động của HSDPA và HSUPA bao gồm có

chuyển mạch kênh(CS) và chuyển mạch gói(PS), độ trễ thực hiện cuộc gọi-đang

được giữ mức thấp hơn về thời gian để chuyển từ trạng thái nghỉ sang hoạt động

(Cell-DCH).Hầu hết tất cả các bước trong vWCDMA vẫn được giữ nguyên, bất

chấp là cuộc gọi cs hay ps. Việc cải tiến sẽ có ích đối với việc sử dụng

HSDPA/HSUPA cũng như thiết lập cuộc gọi thông thường. Công việc này sẽ tập

trung đầu tiên vào việc làm thế nào để cải thiện sự thiết lập một cuộc gọi thoại

Re’99 và sự bắt đầu cũng như phương pháp đưa vào đối với các thiết bị đã tồn tại.

Bây giờ phải tập trung vào điều chỉnh lớn hơn mà không làm việc được với thiết bị

đã tồn tại, nhưng lại có tiềm năng cho việc cải thiện bởi vì sự thay đổi với các

thiết bị đầu cuối cũng có thể được thực hiện. Điều đó có nghĩa là việc cải tiến đầy

đủ sẽ diễn ra ở Re’7 với các thiết bị ở tất cả vấn đề.

2.2 Tham khảo.

Chương 3: Các giao thức và cấu trúc HSPA

3.1 Hệ thống quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến.

Chức năng quản lý tài nguyên vô tuyến với HSDPA và HSUPA được rút ra từ

những chuyển đổi so với Re’99. Trong Re’99 việc điều khiển kế hoạch đều dựa

hoàn toàn vào bộ điều khiển mạng vô tuyến(RNC) trong khi trong trạm cơ sở hay

node B trong công nghệ 3GPP đây chính là điều khiển công suất liên kết chức

năng. Trong Re’99 nếu như có đến 2 RNC xung quanh mối nối thì sơ đồ đó đã

được phân phối lại. RNC cung cấp_SRNC là cái đang được kết nối tới mạng lõi

kết nối kia có thể điều khiển sơ đồ đối với kênh dành riêng DCH và nó cũng được

kết nối tới trạm thu nhận cơ sở BTS cũng cho phép điều khiển kênh chung(giống

như FACH).

Khi sự sắp xếp dịch chuyển tới BTS, ở đây có một sự thay đổi trên toàn bộ kiến

trúc của RRM. SRNC vẫn sẽ giữ điều khiển chuyển giao và đây là một điểm sẽ

thích ứng với việc ánh xạ đối với tham số chất lượng dịch vụ(QoS). Với HSDPA,

vấn đề này rất đơn giản vì ở đây không có chuyển giao mềm đối với dữ liệu

HSDPA, do đó không cần chạy dữ liệu người sử dụng qua nhiều hành trình Iub và

giao diện Iur và mặc dù HSDPA được truyền dẫn qua Iur trong quy trình kỹ thuật,

thì việc sử dụng của giao diện Iur có thể bị phá hủy bởi việc thực hiện định vị lại

SRNC, khi mà việc cung cấp cell kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao(HSDSCH)

nằm dưới một điều khiển khác RNC(CRNC). Với Re’99 điều này không bị phá

hủy tại biên vùng RNC khi chuyển giao mềm được sẻ dụng giữa hai trạm cơ sở

dưới các RNC khác nhau. Cuối cùng thì diễn tiến của HSDPA có thể được trình

bày bởi chỉ một RNC đơn.

3.1.1 Kiến trúc giao thức phẳng người sử dụng HSDPA và HSUPA.

Chức năng cơ sở của các lớp giao thức khác nhau có hiệu lực với HSDPA và

HSUPA giống với Re’99. Kiến trúc có thể được xác định đối với từng phần phẳng

người sử dụng thực hiện dữ liệu người sử dụng và điều khiển phần phẳng. Lớp

RRC trong việc điều khiển từng phần phẳng thực hiện tất cả các tín hiệu liên quan

đến việc cấu hình các kênh, thiết bị quản lý di động,.. điều này được ẩn từ đầu cuối

sử dụng và được chỉ ra thông qua kiến trúc giao thức trong hình 3.3.

Giao thức chuyển đổi dữ liệu gói (PDCP) có một bộ nén tiêu đề chức năng chính

và nó không thích hợp đối với các dịch vụ chuyển mạch. Điều quan trọng của việc

nén tiêu đề là hiểu khi nào thì tiêu đề của giao thức Internet không được nén có thể

là 2 hay 3 lần kích thước của chính trọng tải gói thoại của nó.

Việc điều khiển kết nối vô tuyến(RLC) thực hiện phân đoạn và truyền dẫn lại đối

với cả dữ liệu người sử dụng và dữ liệu điều khiển. RLC có thể hoạt động trong ba

chế độ khác nhau:

Chế độ trong suốt, khi mà không có bit trên đầu được đưa vào lớp RLC, ví

dụ như âm thanh AMR, và không thể dùng được khi mà các kênh truyền

dẫn của HSDPA và HSUPA được sử dụng.

Chế độ không báo nhận, khi không có việc thực hiện truyền dẫn lại lớp

RLC. Điều này được sử dụng đối với các yêu cầu mà có thể cho phép việc

mất một vài gói, như trường hợp đối với VoIP, và không thể cho phép sự

thay đổi độ trễ theo mức độ truyền lại RLC.

Hoạt động theo chế độ báo nhận, khi mà việc phân phối dữ liệu được thực

hiện được đảm bảo với việc những lần truyền lại lớp RLC với đầu vào yêu

cầu tất cả các gói đều được phân phối.

Lớp điều khiển truy nhập trung bình (MAC) trong Re’99 tập trung vào ánh xạ giữa

các kênh lôgic và thực hiện quyền ưu tiên giống như lựa chọn của tốc độ dữ liệu

đang được sử dụng, ví dụ như việc lựa chọn của định dạng truyền dẫn đang được

đưa vào. Chuyển mạch kênh truyền dẫn cũng là một chức năng của lớp MAC.

Cả HSDPA và HSUPA đều giới thiệu những thành phần mới trong kiến trúc. Các

chức năng lớp MAC đối với HSDPA và HSUPA có thể hoạt động độc lập trong

hoạt động của DCH Re’99, nhưng lại chiếm một account khắp cả giới hạn tài

nguyên của giao diện. Hình 3.4 môt tả toàn bộ kiến trúc giao diện vô tuyến đối với

HSDPA và dữ liệu người sử dụng HSUPA, làm rõ giao thức mới phân phối với

dữ liệu người sử dụng. Tín hiệu điều khiển phẳng- xuất hiện trong hình 3.4 có thể

kết nối đơn giản đến RLC và có thể mang dữ liệu qua DCH hay qua

HSDPA/HSUPA.

Đối với dữ liệu người sử dụng, PDCP thực hiện nén tiêu đề IP. Ở đây có một vài

PDCP và RLC đầy đủ được chỉ ra trong hình để chỉ dẫn khả năng chạy các dịch vụ

song song.

Chức năng sắp xếp trạm BTS là một chức năng lớp MAC, và kết quả bây giờ đây

là một giao thức mới đầy đủ, MAC-hs(hs đối với tốc độ cao) trong BTS. Đây là

một phần trong kiến trúc giao thức phẳng người sử dụng trong hình 3.5, nó bao

phủ HSDPA, kỹ thuật đưa vào, và việc định vị của nó trong các thành phần của

mạng. RNC giữ lại MAC-d(dành riêng) nhưng chỉ chức năng giữ lại là chuyển

mạch kênh truyền dẫn như các chức năng khác ví dụ như việc sắp xếp và thực hiện

ưu tiên, được dịch chuyển tới MAC-hs. Chú ý rằng lớp trên của lớp MAC có tên là

lóp RLC vẫn giữ không đổi, nhưng có một vài tối ưu hóa đối với các dịch vụ RT

như là VoIP được giới thiệu trong chế độ báo không nhận(UM) trong Re’99.

Như đã đề cập trong phần giới thiệu, ngoại trừ nếu như HSDPA giới thiệu truyền

dẫn lại lớp vật lý, thì lớp RLC vẫn thực hiện truyền lại có thể hoạt động lớp vật lý

bị lỗi hoặc đặc biệt thì trong kết nối với các hoạt động di động khác giống như

chuyển đổi cell HSDSCH phục vụ. Điều này đang giả thiết chế độ báo nhận RLC

hoạt động. Trong trường hợp của UM-RLC, việc truyền dẫn lại lớp vật lý chỉ có

một khả năng duy nhất. Một ví dụ có thể là cuộc gọi VoIP khi mà truyền lại lớp

RLC từ RNC có thể quá chậm.

Với HSUPA, đây giống như kiểu một lớp MAC mới đầy đủ được đưa đến

BTS,như chỉ ra trong hình 3.6. Tuy nhiên, đây không phải là nơi duy nhất mà các

đầu vào được làm thành kiến trúc giao thức. Thiết bị đầu cuối có một lớp MAC

mới đầy đủ như thế, đây là một phần chức năng sắp xếp được chuyển tới nút B,

mặc dù dựa trên thông tin điều khiển từ RNC và yêu cầu dung lượng trực tiếp từ

thiết bị người sử dụng UE tới nút B. Đây là toàn bộ giao thức mới đối với RNC.

Điều này dẫn đến chuyển giao mềm HSUPA có ảnh hưởng đến sự định vị gói đầu

ra. Khi mà dữ liệu được nhận trên một vài vị trí BTS, đây là một khả năng khi

hoạt động trong chuyển giao mềm khi mà các gói từ các BTS khác nhau tới, như là

sắp xếp của các gói không được giữ, và để cho phép việc sắp xếp lại được thực

hiện dối với dòng gói đơn, thì chức năng sắp xếp lại yêu cầu để được kết hợp với

bộ kết hợp đa dạng macro trong MAC-es. Do đó chức năng phân phối không theo

thứ tự MAC-es mới đảm bảo rằng các lớp trên gói được cung cấp trong sắp xếp

được phát đi từ thiết bị đầu cuối. Cũng có thể việc sắp xếp được thực hiện tại BTS,

và độ trễ không cần thiết có thể xuất hiện ở BTS có thể phải được chờ đối với các

gói lỗi cho đến khi chúng có thể được xác định là được thu chính xác bởi một

BTS khác trong chu trình hoạt động.

Không giống như HSDPA, lớp RLC trong HSUPA thực hiện truyền dẫn lại các

gói nếu như lớp vật lý lỗi để phân phối chính xác chúng sau số lượng tối đa lần

truyền lại bị vượt quá hay kết nối với các biến cố di động.

3.1.2 Sự tác động của HSDPA và HSUPA trong giao diện UTRAN.

Trong tác động của HSDPA và HSUPA trong giao diện thì thường tập trung thảo

luận về tốc độ dữ liệu thì các giao diện khác lại yêu cầu khác ví dụ như an ten. Đối

với giao diện giữa trạm cơ sở và RNC, giao diện Iub, ở đây tốc độ dữ liệu bây giờ

là lớn hơn so với đầu cuối Re’99.

Trong khi đầu cuối của Re’99 hầu hết là ở 384kbps, thì tốc độ dữ liệu trên giao

diện khác bao gồm giao diện Iups tới nút cung cấp GPRS dịch vụ(SGSN) mạng lõi

gói, là bằng để sử dụng đối với vô tuyến. Với HSDPA tình hình đã chuyển đổi.

Thông qua giao diện không khí, nghĩa là Uu trong thuật ngữ 3GPP, nó có thể đạt

đến tốc độ dữ liệu là 14.4Mbps qua các chu kỳ ngắn 2ms. Điều này không có

nghĩa là tốc độ dữ liệu tương tự có thể sử dụng trên giao diện Iub và Iu-ps đối với

người sử dụng riêng lẻ. Từ vị trí người sử dụng đơn, tài nguyên là thời gian và mã

được chia sẻ tới những người sử dụng khác nhau trong một cell. Do đó tốc độ

trung bình đối với người sử dụng trong một cell có tải rõ ràng là thấp hơn. Hơn

nữa tốc độ cực đại đạt đến 10Mbps yêu cầu tình trạng vô tuyến cực tốt và nó

không giống đó là tất cả người sử dụng trong cell đều có thể đạt tốc độ dữ liệu cao.

Do đó, lưu lượng trung bình trong giao diện Iub cũng giảm so với tốc độ đạt được

đối với vô tuyến. Một ví dụ được miêu tả trong hình 3.7, nó chỉ ra một so sánh với

Re’99 384kbps đường xuống và HSDPA đối với trường hợp 7.2Mbps. Đường

xuống 384kbps có tốc độ dữ liệu bằng nhau dự trữ trong tất cả các giao diện và nó

không vượt quá giới hạn 384kbps. Với HSDPA, tốc độ đỉnh của giao diện vô

tuyến cung cấp bởi đầu cuối trong ví dụ là 7.2Mbps. Tốc độ dữ liệu cung cấp qua

giao diện Iu-ps và Iub có thể bị giới hạn, ví dụ tới 1Mbps. Việc sử dụng các bộ

đệm trong các BTS khiến cho nó có thể có tốc độ đỉnh đối với các kết nối đầu

cuối cao như thiết bị đầu cuối và dung lượng BTS cho phép, trong khi việc giữ tốc

độ bit tối đa trên giao diện Iub và Iu-ps trên đường với tham số QoS thu nhận từ

phần chính gói.

Các bộ đệm trong BTS cùng với sự sắp xếp mà thời gian chia sẻ tài nguyên- cho

phép đạt tốc độ đỉnh cao hơn đối với vô tuyến so với tốc độ trung bình trong

Iub/hs. Bộ đệm truyền dẫn trong BTS cũng yêu cầu dòng điều khiển để được đưa

vào để tránh tràn bộ đệm. Trong cách này, dưới điều kiện kỹ thuật vô tuyến tốt

hơn, người sử dụng có nhiều tài nguyên Iub hơn. Nguyên lý hoạt động điều khiển

dòng được chỉ ra trong hình 3.8.

Những người dùng dưới điều kiện vô tuyến tốt sẽ có sự phân phối Iub nhiều hơn

cũng như dữ liệu chuyển dịch nhanh hơn từ điểm vô tuyến. Cách khác, khi mà bộ

đệm bắt đầu đầy dẫn đến tình trạng vô tuyến kém đi, thì điều khiển dòng sẽ chậm,

dòng dữ liệu giảm đối với loại người sử dụng(hình 3.8).

Đối với các thành phần mạng và bản thân thiết bị đầu cuối thì việc sử dụng

HSDPA và HSUPA là nguyên nhân của một vài chuyển đổi, đặc biệt trong lớp vật

lý như trong lớp MAC và RLC. Đối với điểm RLC thì đây là một tác động mà

không chỉ kéo theo điều khiển dòng được nói đến mà còn có cả sự chuyển đổi

RRM. Các biến cố di động gây nên một vài chuyển đổi trong đầu vào dẫn đến cơ

hội để chia sẻ tài nguyên Iub động giữa những người sử dụng. Hơn nữa tốc độ dữ

liệu tăng từ thực tế tối đa là 384kbps đối với thiết bị Re’99 lên đến 10Mbps và lý

thuyết là lên đến 14Mbps.

Đối với các BTS và thiết bị đầu cuối, chuyển đổi chính đối với HSDPA liên quan

đến đầy vào của sự sắp xếp chức năng truyền lại ở tại BTS đặc biệt, chức năng kết

hợp các gói cần thiết tại thiết bị đầu cuối. Các kênh thêm vào được yêu cầu đối với

bản thân truyền dẫn dữ liệu hiện thời, bao gồm điều chế mới, giống như mục đích

báo hiệu để tạo điều kiện chức năng mới.

Tương tự, với HSUPA, các chức năng mới được yêu cầu như chỉ ra trong hình

3.10. Ở đây, việc sắp xếp được điều khiển bởi BTS và chúng là các yêu cầu đối

với thực hiện dòng dữ liệu trong cái khác như các kênh báo hiệu mới đối với

HSUPA. Các chức năng kết hợp ở trạm gốc và chức năng sắp xếp lại mới được

đưa thêm vào tới RNC. Sắp xếp đường lên được yêu cầu đưa thêm vào sắp xếp

đường xuống đối với HSDPA.

3.1.3 Các trạng thái giao thức đối với HSDPA và HSUPA.

Các trạng thái [1],[3] RRC đối với HSDPA và HSUPA là giống so với trong

Re’99. Cell DCH là trạng thái mà được sử dụng khi mà truyền dẫn dữ liệu hoạt

động và từ các thiết bị đầu cuối trên DCH. Từ trạng thái cell DCH, đầu cuối có thể

được dịch chuyển tới cell FACH hay trạng thái xa hơn, cũng trực tiếp từ trạng thái

cell DCH hay thông qua trạng thái cell FACH nếu nó không có dữ liệu trong bộ

đệm. Điều này xảy ra phụ thuộc vào sự điều chỉnh bộ định thời mạng sau một vài

giây. Điều này cần thiết để là một cân bằng trước với thời gian đáp ứng mạng đối

với truyền dẫn gói đầu tiên không đổi sau chu kỳ không hoạt động và đặt vào khóa

bộ định thời. Sự chuyển tiếp lấy thời gian theo yêu cầu quá trình thiết lập hay cấu

hình lại. Việc giữ một tài nguyên dự trữ người sử dụng HSDPA/HSUPA khi đây

không có dữ liệu để truyền là không hiệu quả từ dung lượng hệ thống hay từ điểm

sử dụng tài nguyên BTS của view.

Dữ liệu có thể được phát đi trong tình trạng cell FACH, nhưng không chỉ sử dụng

kênh truy nhập chuyển tiếp đối với đường xuống và kênh truy nhập ngẫu nhiên đối

với đường lên, nó giới hạn tốc độ dữ liệu như các kênh không mong muốn bất cứ

cấu hình nâng cao nào của HSUPA và HSDPA. Thiết bị đầu cuối trong trạng thái

cell FACH tiếp tục giải mã các kênh FACH và sau đó kích hoạt dữ liệu đáp ứng

đường xuống trong RACH. Dựa trên lượng dữ liệu, thiết bị đầu cuối có thể dịch

chuyển tới trạng thái cell DCH.

3.2 Tham khảo.

Chương 4 Nguyên lý HSDPA

4.1 Giới thiệu

     HSDPA gồm các giải pháp: Thực hiện đan xen thời gian truyền dẫn ngắn

TTI=2ms, mã hoá và điều chế thích ứng AMC, 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.

 

Hình 1- Tổng quan HSDPA

 

     Trong quá trình kết nối, thiết bị người sử dụng (UE) sẽ định kỳ gửi một chỉ thị

chất lượng kênh CQI 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.

4.2 Thuật ngữ khóa với HSDPA.

4.3. Cấu trúc kênh HSDPA

Từ  hình 2 cho thấy trong cấu trúc kênh của HSDPA có thêm một kênh vận tải

mới, kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao (HS-DSCH) để mang dữ liệu người

dùng, kênh vật lý tương ứng được gọi là HS-PDSCH.

 

Hình 2. Cấu trúc kênh HSDPA

     Mã nguồn kênh HS-DSCH bao gồm một hay nhiều mã kênh với các thông số

hỗn hợp dàn trải tới 16 loại. Tối đa 15 mã như vậy có thể được sắp xếp trong kênh

dành cho yêu cầu điều khiển và các sóng mang dữ liệu. Mã nguồn tương thích

được chia sẻ trong miền thời gian, chẳng hạn, nó được sắp xếp dành cho một

người sử dụng tại một thời điểm. Cũng có thể chia sẻ mã nguồn bằng cách thực

hiện phân chia theo mã; trong trường hợp này, có thể có hai hoặc bốn người sử

dụng cùng chia sẻ mã nguồn trong một khoảng  đan xen thời gian truyền dẫn TTI

(Sở dĩ HS-DSCH cung cấp khoảng thời gian đan xen truyền dẫn ngắn TTI=2ms

nhằm giảm trễ thích nghi liên kết, tăng thời gian xử lý sắp xếp gói...)

  

     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 được mã hoá bởi một mặt nạ người dùng đặc trưng,

đồng thời nó chứa đựng cả lớp điều khiển thông tin mức thấp hơn, bao gồm các

chức năng điều chế, sắp xếp mã, mã hoá kênh và yêu cầu lặp tự động lai H- ARQ.

      Trên mỗi cấu trúc kênh là liên kết kênh vật lý dành riêng tốc độ thấp (DPCH)

cho cả hai hướng uplink và downlink. Kênh liên kết hướng downlink thực hiện tải

tín hiệu sóng mang vô tuyến tới báo hiệu lớp 3 tương tự như nhiệm vụ yêu cầu

điều khiển công suất ở kênh uplink. Thực chất, kênh uplink được sử dụng như một

kênh phản hồi (feedback channel), có chức năng truyền tải các báo nhận TCP tức

thời. Nếu cần thiết, một số dịch vụ khác như dịch vụ thoại cũng có thể được tải

trên kênh DCCH.

     Ngoài ra giải pháp HSDPA còn cung cấp thêm kênh điều khiển vật lý dành

riêng (HS-DPCCH) trong hướng uplink nhằm tải thông tin chỉ thị chất lượng kênh

CQI giống như đối với các báo nhận H- ARQ.

4.4 Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao(HSDSCH).

HSDSCH là một kênh truyền dẫn mới mang dữ liệu người sử dụng hiện thời với

HSDPA. Trong lớp vật lý HSDSCH được ánh xạ trong kênh chia sẻ vật lý đường

xuống tốc độ cao(HSPDSCH). Điểm khác nhau chính so với DCH Re’99-dựa trên

các hoạt động của gói dữ liệu như sau:

Thiếu điều khiển công suất nhanh. Sự điều chỉnh kết nối lựa chọn sự kết

hợp giữa các mã thích hợp, tốc độ mã hóa, điều chế để được sử dụng.

Truyền dẫn với bậc điều chế cao hơn DCH. Với điều chế biên độ 16QAM,

số lượng các bit được mang đi trong điều kiện thích hợp trên một tín hiệu

bằng hai lần so với QPSK của Re’99.

Việc phân phối người sử dụng dựa trên sự sắp xếp trong suốt 2ms, với báo

hiệu lớp vật lý nhanh. Khoảng thời gian truyền dẫn TTI cũng dài hơn DCH,

cho phép các giá trị như là 10,20,40,80ms.

Sử dụng truyền dẫn lại lớp vật lý và kết hợp truyền dẫn lại, trong khi với

DCH, nếu sử dụng truyền dẫn lại, chúng dựa trên truyền lại mức RLC.

Thiếu chuyển giao mềm. Dữ liệu chỉ được gửi đi từ một cell HSDSCH

phục vụ.

Thiếu thông tin điều khiển lớp vật lý trên HSPDSCH. Điều này được mang

đi thay cho HSSCCH đối với sử dụng HSDPA và trong DCH liên hợp.

Hoạt động đa mã với thành phần trải rộng cố định. Chỉ có thành phần trải

rộng 16 được sử dụng trong khi DCH thành phần trải rộng có thể là tham số

di động giữa 4 và 512.

Với HSDPA chỉ có mã hóa turbo được sử dụng,trong khi với DCH thì mã

hóa chập cũng có thể được sử dụng.

Không có truyền dẫn gián đoạn(DTX) trên mức độ khe. HSPDSCH cũng

được phát đầy đủ hay không phát trong suốt thời gian TTI 2ms.

Một đặc điểm quan trọng của HSDSCH là đặc tính động và khả năng chia sẻ tài

nguyên bởi chu kỳ phân phối 2ms. Khi chúng là các dữ liệu đối với một người sử

dụng được phân phối trên HSPDSCH, chúng sẽ được gửi đi liên tục trong suốt

2ms TTI. Sẽ không có truyền dẫn gián đoạn DTX trên mức độ khe giống như

DCH,trong khi đó việc phân phối tài nguyên mã của mã đường xuống (với một

thành phần trải rộng cố định) với DCH là cách bổ sung riêng với tốc độ dữ liệu

thấp hơn. Trong hình 4.4, vị trí của DTX trong khe làm giảm phát sinh nhiễu

đường xuống nhưng giữ tìa nguyên mã bị chiếm theo khả năng tốc độ dữ liệu cao

hơn trong DCH. Ví dụ đối với 384kbps đường xuống, việc dự trữ nguồn mã không

bị thay đổi khi dịch chuyển tới một tốc độ bit thấp hơn. Do đó, nếu cho phép tốc

độ đỉnh là 384kbps, thì đầu thêm vào giảm xuống 16kbps, chỉ có một cách để giảm

lượng tiêu thụ tài nguyên là cấu hình lại kết nối vô tuyến.

Điều này chiếm thời gian cả trong việc cấu hình lại và khóa, tốc độ dữ liệu tiến tới

một giá trị mới nhỏ hơn cho đến khi việc cấu hình lại cái khác sẽ thực hiện để

nâng cấp tốc độ dữ liệu một lần nữa. Với HSPDSCH, nếu không có dữ liệu để

được truyền dẫn, nó sẽ không truyền dẫn trên tất cả HSDSCH đối với người sử

dụng trong yêu cầu, nhưng tài nguyên đối với 2ms được phân phối tới người sử

dụng khác thay thế.

HSPDSCH luôn luôn được phát trong kết nối với HSSCCH và thêm vào, thiết bị

đầu cuối cũng luôn nhận DCH, mang các dịch vụ giống như chuyển mạch âm

thanh AMR hay video như là SRB.

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 3: Thời gian và bộ mã được chia sẻ trong HS-DSCH

4.4.1 HS-DPCCH:

Đây là kênh đường lên, được sử dụng mang tín hiệu báo nhận (ACK) đến Node-B

trên mỗi khối (block). Nó cũng được dùng để chỉ thị Chất lượng kênh CQI

(Channel Quality), là yếu tố được sử dụng trong AMC.

Hình 4 : Cơ cấu truyền dẫn HS-DSCH

4.4.2 Mã hóa HSDSCH.

Như đã giới thiệu về HSDSCH, chỉ có mã hóa turbo là được sử dụng đối với

HSDSCH. Nó được hoạt động bởi trên thực tế thì mã hóa turbo hoạt động tốt hơn

mã hóa chập khác sự chờ đợi đối với tốc độ dữ liệu cực nhỏ. Chuỗi mã hóa kênh

được đơn giản hóa từ một DCH tương ứng, ở đây không yêu cầu thực hiện phát ra

như DTX hay chế độ nén đối với HSDSCH. Ở đây chỉ có một hoạt động kênh

truyền dẫn tại một thời điểm, do đó, một vài bước trong ghép kênh và giải ghép

kênh được yêu cầu. Bản phát hành mới thêm vào là hoạt động của QAM16 và kết

quả của việc biến thiên số lượng bit mang đi bởi các kênh vật lý trừ khi số lượng

các mã sử dụng được giữ cố định. Một chức năng khác là sự xáo trộn bit trong lớp

vật lý đối với HSDSCH.

Đối với 16QAM, đây là một chức năng kỹ thuật của sự sắp xếp lại chòm điểm,

với ánh xạ các bit với các ký hiệu khác nhau phụ thuộc vào số lượng truyền dẫn.

Đây chính là một ưu điểm khi mà đối với 16QAM, tất cả các ký hiệu đều không

có khả năng lỗi bằng trong chòm điểm. Điều này dẫn đến các ký hiệu khác nhau

có số lượng của các ký hiệu bên cạnh với vị trí kí hiệu theo trục, với số lượng lớn

nhất của ký hiệu hàng xóm càng lớn thì bị giải mã không chính xác so với các kí

hiệu khác trên đường trục.

Chức năng xáo trộn trong hình 4.5 được đưa ra để tránh có trình tự dãy khi kết

thúc lặp các ký hiệu giống nhau. Điều này có thể xuất hiện trong một vài kiểu nội

dung, và đặc biệt khi không sử dụng sự mã hóa ở các lớp cao hơn. Trong trường

hợp mà thiết bị đầu cuối có một vài điểm khó khăn với ước lượng mức công suất

HSDSCH và do đó,lý do cho hoạt động xáo trộn lớp vật lý được đưa ra. Hoạt

động này giống nhau đối với tất cả mọi người sử dụng và do đó nó hoàn toàn đảm

bảo tính chất báo hiệu và giải điều chế tốt.

Chức năng Hybrid ARQ(HARQ) được chỉ ra như là một block đơn trong dãy mã

hóa trong hình 4.5 có thể được chia thành các phần khác nhau(như chỉ ra trong

hình 4.6). Chức năng HARQ bao gồm chức năng ánh xạ tốc độ hai trạng thái với

việc cho phép điều chỉnh độ dư thừa của các lần truyền lại khác nhau khi sử dụng

truyền lại không đồng nhất.

Bộ đệm chỉ ra có thể là một bộ đệm ảo, việc thực hiện thực tế bao gồm một block

ánh xạ tốc độ đơn. HARQ có thể được hoạt động trong hai cách khác nhau với

các lần truyền lại đồng nhất hay không đồng nhất.

Trong trường hợp chức năng ánh xạ tốc độ được đồng nhất giữa các lần truyền dẫn

và luôn luôn giữ các bit giống nhau sau hoạt động ánh xạ tốc độ được gửi. Nguyên

lý này được mô tả trong hình 4.7. Bất chấp số lượng lần truyền lại, hoạt động ánh

xạ tốc độ luôn được giữ không đổi đối với mọi lần truyền của các gói tương tự.

Bộ thu đầu cuối phải lưu các mẫu thu được như là các giá trị mềm. Điều này yêu

cầu bộ nhớ hơn là bộ đệm chỉ có đầu ra của giải mã turbo. Khi mà bộ nhớ nhanh,

chúng sẽ giới hạn bao nhiêu bộ nhớ như thế có khả năng có trong một thiết bị đầu

cuối. Trên thực tế việc truyền dẫn lại được thực hiện bởi các trạm cơ sở tạo thành

giải pháp toàn diện khả thi từ điểm đầu cuối của view.Với việc thực hiện truyền

lại từ RNC, ở đây có quá nhiều độ trễ và sự kết hợp mềm với tốc độ dữ liệu lớn có

thể dễ dàng yêu cầu bộ nhớ lớn hơn.

Đối với truyền lại không đồng nhất hay còn gọi là số dư gia tăng sử dụng một ánh

xạ tốc độ khác nhau giữa các lần truyền lại. Giải pháp này yêu cầu bộ nhớ lớn hơn

trong bộ thu và phải được thích ứng với dung lượng thiết bị người sử dụng. Thiết

bị đầu cuối với các tham số đồng nhất nhưng dung lượng bộ nhớ mềm lớn hơn có

thể quản lý khác với số dư gia tăng trừ ở tốc độ dữ liệu tối đa. Chức năng ánh xạ

tốc độ được đa dạng giữa các lần truyền lại khác nhau và trong việc giải mã kênh

thực hiện hiện thời có thể được thực hiện đối với mỗi lần truyền dẫn hoặc dữ liệu

có thể được giữ trong các bộ đệm ảo.

Nếu lần truyền lại lớp vật lý sai hoặc vượt quá số lượng lần truyền lại thì lớp kết

nối vô tuyến RLC sẽ thực hiện truyền lại đầy đủ. Điều này xảy ra với sự chuyển

đổi cell HSDSCH dịch vụ hoặc đôi khi khả năng bao phủ kém hay theo lỗi báo

hiệu mà có thể đầy bộ đệm với dữ liệu không mong muốn. Trường hợp hiếm sau

là do kiểm tra lỗi trong báo hiệu, được đề cập trong kết nối với các chi tiết

HSDSCH.

Phân đoạn kênh vật lý trong hình 4.5 ánh xạ dữ liệu đan xen giữa các kênh vật lý.

Có hai sự đan xen được đồng nhất trong Re’99 ‘QPSK và trong trường hợp

16QAM khi có hai khối đan xen được sử dụng.

4.4.3Điều chế HSDSCH.

Trong khi DCH chỉ sử dụng điều chế QPSK,HSDSCH có thể thêm vào sử dụng

điều chế bậc cao hơn:16 QAM, trong quá trình nghiên cứu tính khả thi của

HSDPA có rất nhiều phương án lựa chọn khác nhau ví dụ như 8PSK hay 16QAM

cũng được thảo luận nhưng chưa được đưa vào hệ thống tới các phạm vi thích ứng

kết nối cho phép đối với QPSK và 16QAM và tốc độ lặp lại/đánh thủng khác nhau

đối với mã hóa turbo. Chòm điểm 16QAM và QPSK được minh họa trong hình

4.9. Với nhiều điểm trong chòm điểm,16 thay thế cho 4, tức là có tới 4 bit có thể

được mang trên cùng một ký hiệu thay thế cho 2 bit trên một ký hiệu với QPSK.

Như chỉ ra trong hình 4.9, việc sử dụng điều chế bậc cao hơn đưa ra quyết định bổ

sung đường biên. Với 16QAM, nó không có hiệu quả hơn để không chỉ có cấu

hình pha đầu ra chính xác mà những yêu cầu biên độ còn được dự tính đối với dự

đoán pha đúng hơn. Điều này giải thích tại sao chất lượng tín hiệu được yêu cầu

tốt hơn khi sử dụng 16 QAM thay thế cho QPSK. Trong đường xuống, kênh pilot

chung chất lượng tốt (CPICH) cho phép việc dự đoán của kênh tối ưu mà không

cần quá bit trên đầu pilot đặc trưng người sử dụng. CPICH đưa ra thông tin pha

trực tiếp, nhưng đây là yêu cầu để dự đoán công suất khác nhau giữa mức công

suất của CPICH và HSDSCH để dự tính biên độ thông tin đúng nhất. Điều này

cho thấy ở phía cuối của trạm cơ sở cũng có sự chuyển đổi công suất trong suốt

quá trình truyền dẫn 2ms.

HSDSCH có thể sử dụng một số lượng bộ mã ghép với thành phần trải rộng của

16. Số lượng tối đa lý thuyết của mã cho phép trong một cây mã với thành phần

trải rộng là 16, nhưng với các kênh chung và các kênh DCH kết hợp cần một vài

không gian, số lượng thích hợp tối đa là 15. Khi mà một thiết bị đầu cuối đơn có

thể thu tới 15 mã trong suốt TTI 2ms phụ thuộc vào khả năng của thiết bị đầu

cuối, được mô tả trong phần 4.5. Trong hệ thống này có thể có các lưu lượng khác

là các khoảng mã hóa tiêu thụ như là âm thanh CS hay các cuộc gọi video, mà

không được ánh xạ trong HSDPA. Do đó quản lý tài nguyên vô tuyến sẽ quyết

định khoảng mã cho phép đối với sự sắp xếp trong BTS.

Về nguyên lý, một cái có thể tạo lên khoảng mã nhiều hơn với các mã xáo trộn

phụ nhưng khi chúng không phải trực giao với các mã dưới các mã xáo trộn chính,

kết quả là tổng dung lượng không vượt quá để tăng. Do đó, việc sử dụng của các

mã xáo trộn khác được hạn chế với chế độ nén. HSDSCH trải rộng và điều chế

được chi tiết hơn trong [4].

4.5 Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao.

HSSCCH có hai khe so sánh với HSDSCH như được chỉ ra trong hình 4.10. Nó

cho phép HSSCCH mang thông tin báo hiệu thời gian giới hạn với việc cho phép

thiết bị đầu cuối giải điều chế mã được đúng. Một thành phần trải rộng của 128

cho phép 40 bit trên một khe được mang đi(với điều chế QPSK). Ở đây không có

bit điều khiển công suất hay pilot trên HSSCCH và do đó, pha chuẩn giống như

đối với HSDSCH. Với một phần của thông tin, giống như các mã để được trải

rộng trong HSDSCH, yêu cầu cho phép trước khi bắt đầu để sử dụng HSDSCH,

HSSCCH được phân thành 2 phần:

Phần thứ nhất mang thông tin yêu cầu để cho phép khả năng giải trải rộng

của các mã đúng và cũng chứa đựng thông tin điều chế. Điều này cho phép

có truyền dẫn đầu cuối chỉ với 5 hoặc 10 mã, ngoại trừ việc phân phối

khoảng mã trên 15 mã. Do đó với một đầu cuối truyền dẫn một số lượng

nhỏ các mã, các mã trong sử dụng có thể được giải mã từ HSSCCH và yêu

cầu đối với giải trải rộng được giới hạn chỉ đối với các mã kia nhằm mục

đích đối với đầu cuối. Việc sắp xếp này không vượt quá giới hạn định sẵn

bởi khả năng của đầu cuối.

Phần thứ hai chứa ít thông tin khẩn ví dụ như khi quá trình ARQ được

phát. Một báo hiệu về một gói truyền dẫn mới hoặc liên quan tới một gói

được phát sớm hơn cũng có được bao gồm trong đó. Trừ trường hợp lần

truyền trước đối với một gói không thu được chính xác, thì báo hiệu dữ liệu

mới báo cho đầu cuối là việc truyền dẫn cũ có thể bị xóa từ bộ đệm. Điều

này có nghĩa là sự phụ thuộc vào thiết bị, rằng có thể đây là lần truyền dẫn

lại mức RLC(chế độ báo nhận RLC) hoặc đơn giản dữ liệu bị hủy bỏ và

đầu vào được chấp nhận một lượng dư lỗi(chế độ không báo nhận). Thông

tin kiểu dư thừa và chòm điểm cũng được mang trong phần 2, như là kích

thước block truyền dẫn.

Thời gian giữa HSSCCH và HSDSCH cho phép thiết bị đầu cuối để có một khe

thời gian để cấu hình ngoài với các mã để giải trải rộng và thiết lập điều chế. Đối

với các tham số giữ lại, thời gian xử lý khe phải được xét đến trước khi truyền dẫn

qua và một TTI mới 2ms có thể bắt đầu.

Khi mà HSDPA được hoạt động sử dụng nguyên lý ghép kênh phân thời,thì chỉ có

duy nhất một HSSCCH có thể được cấu hình. Trong trường hợp này chỉ có một

người sử dụng thu dữ liệu tại một thời điểm. Hình 4.11 minh họa trường hợp này

với một HSSCCH đơn.

Khi đây là một yêu cầu để có được ghép kênh phân mã, thì sẽ có nhiều hơn một

HSSCCH được yêu cầu bao gồm, như chỉ trên hình 4.12. Một thiết bị đầu cuối đơn

có thể xét tại hầu hết 4 HSSCCH, bản thân hệ thống cũng có thể cấu hình trừ

trường hợp nhiều hơn. Một trong những hoạt động đối với ghép kênh phân mã là

trường hợp khi mà có nhiều hơn 5 mã có thể được dành cho HSDPA sử dụng. Đặc

biệt, khi xét đến thiết bị một pha dự kiến, chúng có thể trở thành thiết bị đầu cuối

mà có thể thu tối đa chỉ 5 hoặc là 10 mã. Tốc độ dữ liệu cao hơn và dung lượng

đầu cuối thấp hơn là yêu cầu đối với ghép kênh phân mã.

Việc sử dụng ghép kênh phân mã là yêu cầu không cần thiết khi các bộ mang được

chia sẻ với lưu lượng DCH, hay khi đây là một mong muốn để có những người sử

dụng dữ liệu HSDPA hoạt động với tốc độ dữ liệu cho phép-384kbps hoặc cao

hơn. Nhìn chung, tốc độ dữ liệu cho phép đối với mỗi người sử dụng trong các

trường hợp khác nhau sẽ phụ thuộc vào cả việc phân phối công suất và môi trường

và kiểu thiết bị đầu cuối đang sử dụng, như mô tả ở các phần sau.

Mã hóa kênh chỉ là một phần ba mã hóa chập( với mã hóa turbo không nhận được

đối với lượng thông tin nhỏ). Trong phần thứ 2, đây là sự kiểm tra dư thừa tuần

hoàn(CRC) để đảm bảo rằng ở đây không có sự sai lệch thông tin. Một tín hiệu lỗi

với một số lượng quá trình HARQ có thể gây ra vấn đề như nó có thể làm sai lệch

bộ đệm, dó đó, một 16-bit CRC được sử dụng để đảm bảo an toàn hiệu quả. Đối

với phần thứ nhất, ở đây không có CRC và khó khăn đặt ra là tách biệt được các

HSSCCH khác nhau với việc là mỗi cái nhằm vào yêu cầu của UE. Điều này được

thực hiện bởi một thiết bị đầu cuối đặc trưng hoạt động với việc cho phép dò tìm

HSSCCH phục vụ cho yêu cầu của thiết bị đầu cuối trong khi vẫn giữ thông tin

thời gian giới hạn trong các khoảng nhỏ của mỗi khe.

4.6 Kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao.

Hoạt động của HSDPA cần thông tin phản hồi lớp vật lý đường lên từ thiết bị đầu

cuối đến trạm cơ sở để cho phép các kết nối thích nghi và truyền dẫn lại lớp vật lý.

Các tín hiệu được cung cấp trong kênh mã song song,hoạt động DCH đầu ra

không đổi, điều này cho phép hoạt động trong chuyển giao mềm cũng như trong

trường hợp khi mà tất cả các BTS trong dãy hoạt động chưa nâng cấp để truyền

dẫn HSDPA. Đây là một khả năng khi mà cell HSDSCH phục vụ gửi các kênh

HSSCCH và HSDSCH và tương ứng, chỉ có một cell HSDSCH phục vụ yêu cầu

để giải mã phản hồi đường lên. Với việc giữ sự tồn tại DPCCH đường lên và

DPDCH không đổi,dãy hoạt động có thể phù hợp với Re’99 dựa trên các trạm

gốc. Kết quả trả giá cho việc đưa vào các kênh mã song song là tỉ số trung bình

của dạng sóng tín hiệu đường lên(PAR) tăng lên, với kết quả là tổng công suất

truyền dẫn trong các trường hợp đã biết thấp hơn.

Thông tin phản hồi đường lên được mang trên HSDPCCH. Phản hồi HARQ thông

báo cho trạm gốc gói được giải mã chính xác hay không. Thông tin chất lượng

kênh (CQI),tương ứng, báo cho trạm gốc sắp xếp tốc độ dữ liệu thiết bị đầu cuối

chờ đợi để có thể thu được một điểm đã gửi đúng thời gian.

HSDPCCH sử dụng một thành phần trải rộng của 256 và có một cấu trúc

2ms/3khe. Khe đầu tiên được sử dụng đối với thông tin HARQ. Hai khe còn lại

được dùng cho CQI. Thông tin HARQ luôn luôn được gửi khi có một HSSCCH

giải mã chính xác thu trực tiếp đường xuống trong khi tần số truyền dẫn CQI được

điều khiển bởi tham số hệ thống k. Đối với tất cả các khe thì đây là tham số chia sẻ

để điều khiển việc lặp lại. Việc lặp lại quá chu kỳ 2ms ghép được yêu cầu trong

một số trường hợp, ví dụ hoạt động ở cạnh cell, khi mà công suất cho phép không

đảm bảo hiệu quả chất lượng đối với việc chấp nhận phản hồi. Điều khiển công

suất từ cell HSDPA không phục vụ cũng có thể giảm mức công suất HSDPCCH

thu trong vùng chuyển giao mềm khi các thiết bị đầu cuối phải giảm mức công

suất truyền dẫn đường lên nếu một vài cell trong dãy hoạt động gửi một lệnh hạ

công suất.

HSDPCCH chỉ là một kí hiệu đặt thẳng hàng với DPCCH/DPDCH. Điều này liên

quan đến việc cần thiết để tránh sự sai lệch quá lớn trong thời gian khi mà cả thiết

bị đầu cuối và quá trình xử lý nút B được phân ra đối với tất cả các trường hợp

yêu cầu. Thời gian tỉ đối được minh họa trong hình trên 4.14,thời gian

HSSCCH/HSDSCH đường xuống sẽ quyết định lúc truyền dẫn HSDPCCH.

Hoạt động HSDPCCH cải tiến trong Re’6 để cải thiện hoạt động cạnh cell. Sự

cải thiện được hiệu quả bằng việc đưa vào pre/post-amble đối với kênh DPCCH.

Khi mà HSSCCH được thu, thiết bị đầu cuối sẽ gửi một dãy các khoảng của báo

hiệu ACK/NACK trong khung HSPDCCH 2ms trước, trừ khi đây là một gói

trong TTI trước. Đây là nguyên nhân khiến các thiết bị đầu cuối không chỉ phát

thường xuyên hơn mà còn cho phép các trạm thu BTS biết trước đó là ACK hay là

NACK được phát đi. Với việc tránh phát hiện ‘không truyền dẫn’, thường được

chú ý như DTX- ở đâykhông yêu cầu lựa chọn giữa ba giá trị mà chỉ giữa ACK và

NACK. Hiệu quả lớn nhất khi đây là một dòng liên tục các gói nhưng trừ trường

hợp của các gói tần số là yêu cầu công suất đỉnh giảm. Các thành phần khuếch đại

thiết lập đối với HSDPCCH không yêu cầu sử dụng như là giá trị cao, và công

suất truyền dẫn dùng cho hoạt động của DPCCH/DPDCH được giảm.

Việc mã hóa HARQ là đơn giản, trong Re’5 đây là một dãy của ‘1’ gửi đi đối với

ACK và ‘0’ đối với NACK. Trong Re’6 các dãy khác nhau được đưa tới các pre

amble và post amble nhưng ACK/NACK thì vẫn được giữ không đổi.

Đối với CQI, mã hóa được đưa vào, giống với mã hóa TFCI, với việc mang thông

tin CQI từ thiết bị đầu cuối đến trạm gốc. Giá trị CQI mà thiết bị đầu cuối báo cáo

không chỉ tương ứng tới hay tín hiệu tới tỉ số tạp âm(SIR) thiết bị đầu cuối

đang thí nghiệm. Giá trị báo cáo là một chức năng của môi trường đa thành phần,

kiểu thu đầu cuối, tỉ số nhiễu của trạm cơ sở được so sánh với các cái khác và

công suất có sẵn của BTS HSDPA.

Lợi ích rõ ràng từ việc tiếp cận này là một giải pháp xác định sẽ tự động thích ứng

với các việc thực hiện các bộ thu có khả năng khác nhau và sự biến đổi môi

trường và do đó, đưa đến một báo hiệu với tốc độ dữ liệu tốt nhất yêu cầu bởi thiết

bị đầu cuối để bao phủ với môi trường trong yêu cầu. Điều này xóa bỏ các yêu cầu

từ mạng cuối để xét, đặc tính độ trễ của cell/thành phần trong vấn đề. Chỉ duy nhất

giá trị đầu vào từ mạng là giá trị phân phối xác suất HSDSCH thiết bị đầu cuối có

thể được sử dụng trong mạng.

Có thể với chuyển đổi này thì mạng có thể dễ dàng cân bằng với điều này khi giả

thiết rằng trạm gốc biết trước thiết bị đầu cuối. Báo cáo CQI được minh họa trong

hình 4.15, chỉ ra rằng khi thiết bị đầu cuối gần trạm gốc và giả thiết phân phối

công suất HSDSCH cao, một giá trị CQI cao được thông báo. Tương ứng, khi mà

thiết bị đầu cuối gần tới cạnh cell thì CQI báo cáo mức thấp hơn, nhất là khi phân

phối công suất nút B HSDPA kì vọng thấp. Khi tại hoặc gần tới cạnh cell, thì hầu

hết nhiễu đều đến từ các cell khác và do đó giá trị hình học biểu diễn là thấp-dưới

0dB hoặc trong một vài trường hợp thì giá trị này âm.

4.6.1 FDPCH

Đối với Re’6, việc tối ưu hóa thực hiện đối với trường hợp khi chỉ các gói dịch vụ

hoạt động trong đường xuống khác hơn là SRB. Trong trường hợp này, đặc biệt là

với tốc độ dữ liệu thấp, việc tối ưu hóa bị chịu ảnh hưởng khi mà DCH đường

xuống đưa ra quá nhiều bit trên đầu và cũng có thể giả thiết có quá nhiều đoạn mã

nếu tìm kiếm một số lượng lớn người đang sử dụng dịch vụ tốc độ bit thấp như

VoIP. Giải pháp là để sử dụng trong các trường hợp như thế này một EDPCH,

dựa trên phiên bản được tháo rời của DPCH mà thực hiện điều khiển công suất.

Khi so sánh FDPCH với DPCH Re’99,chỉ có trường điều khiển công suất truyền

dẫn(TPC) được giữ( như chỉ ra trong hình 4.16). Trong đó, bộ định thời gốc được

giữ lại tránh yêu cầu điều chỉnh bộ định thời trong việc thực hiện chu trình điều

khiển công suất Re’99.

Tài nguyên mã là thời gian chia sẻ,một vài người sử dụng có thể chia sẻ các đoạn

mã giống nhau đối với thông tin điều khiển công suất. Mỗi người sử dụng nhìn

thấy kênh mà có một ký hiệu trên một khe đối với thông tin điều khiển công suất

truyền dẫn (TPC) và giả thiết không có sự truyền dẫn trong lúc nghỉ của các ký

hiệu. Với một vài người sử dụng, mạng cấu hình mỗi người sử dụng có mã tương

tự nhưng khác về thời gian khung và do đó, những người sử dụng có thể được

phát trong nguồn mã đơn. Trên 10 người sử dụng có thể chia sẻ một mã SF256, do

đó làm giảm việc sử dụng đoạn mã đối với DCH được liên kết đối với những

người sử dụng với tất cả các dịch vụ ánh xạ tới HSDSCH.

Nguyên lý được mô tả trong hình 4.17, khi mà hai người sử dụng cùng chia sẻ

một đoạn mã giống nhau trong hướng xuống. DCH đường lên không bị tác động.

Trong trường hợp này, SRB phải nằm trên HSDSCH như khi đây không có chỗ

đối với các bit dữ liệu trên FDPCH( không có DPDCH).

FDPCH có một vài hạn chế khi sử dụng. Trước tiên, nó không cho phép các dịch

vụ yêu cầu dữ liệu phải được ánh xạ tới DCH, như là các cuộc gọi thoại AMR và

CS video. Hơn nữa, việc thiếu các thông tin điều khiển có nghĩa đây là một

phương pháp giống phản hồi-dựa trên sự phân tập bộ phát không thể sử dụng.

Việc sử dụng sự phân tập theo chu trình đóng được dựa trên điều chỉnh pha đặc

trưng cho người sử dụng,khi nào thì các ký hiệu điều khiển được yêu cầu đối với

sự kiểm tra chiều quay pha đưa vào. Mặt khác, khi dùng FDPCH, SRB có thể lợi

dụng từ tốc độ dữ liệu cao của HSDPA và giảm thời gian thiết lập dịch vụ.

Khi mà các SRB được ánh xạ tới HSDSCH sử dụng FDPCH,chất lượng kết nối từ

cell HSDSCH phục vụ là giới hạn nhất. Để đảm bảo xấp xỉ giới hạn để phát hiện

lỗi kết nối vô tuyến, thì tính năng của thiết bị đầu cuối đối với việc thiết lập các

lệnh điều khiển công suất đường xuống trong DPCCH đường lên được thay

đổi,chính vì thế FDPCH có thể bị phát hiện từ cell HSDSCH phục vụ. Do đó, lỗi

kết nối vô tuyến được phát hiện trong thiết bị đầu cuối chỉ từ FDPCH của cell

HSDSCH phục vụ, mà không phải từ DPCCH kết hợp mềm như trong Re’99.

4.6.2 Sự điều chỉnh kết nối HSDSCH.

Sự điều chỉnh kết nối là một hoạt động khi nó hoạt động với độ chi tiết 2ms với

HSDSCH. Khi đưa vào quyết định sắp xếp, MAC-hs trong BTS cũng sẽ quyết

định mỗi 2ms với bộ kết hợp điều chế và mã hóa để phát. Sự điều chỉnh kết nối

được dựa trên CQI lớp vật lý đang được phục vụ bởi thiết bị đầu cuối.

Việc sử dụng điều chỉnh kết nối, mạng cũng sẽ khuếch đại từ giới hạn của hoạt

động điều khiển công suất trong đường xuống. Khi các tín hiệu trên đường xuống

không thể sử dụng quá lớn một phạm vi hoạt động để tránh vấn đề gần-xa giữa

các tín hiệu từ nguồn giống nhau, hoạt động điều khiển công suất đường xuống bị

giới hạn nhiều hơn. Trong khi trên đường lên một phạm vi hoạt động 71dB hoặc

lớn hơn được sử dụng thì ở trên đường xuống chỉ có thể sử dụng ở khoảng 10-

15dB.

Số lượng chính xác thì phụ thuộc vào việc thực hiện, môi trường kênh và các

thành phần trải rộng đưa vào. Điều này có nghĩa là đối với những người sử dụng

gần trạm gốc thì mức độ công suất phát là cao hơn mức cần thiết đối với khả năng

phát hiện tín hiệu. Sự điều chỉnh kết nối đưa đến một dung sai chính xác trong sử

dụng bằng việc lựa chọn tham số truyền dẫn trong cách là yêu cầu năng lượng ký

hiệu tương ứng chính xác hơn với công suất ký hiệu cho phép. Điều này được

minh họa trong hình 4.18, ở đây điều chỉnh kết nối như là một chức năng tỉ số

sóng mang/nhiễu được minh họa.Bản thân điều chỉnh kết nối dựa trên thông tin

CQI và nó cũng khiến những khía cạnh khác thành những account bên cạnh chiều

dài tín hiệu hay C/I.

Bằng việc chuyển đổi từ QPSK thành16QAM, ở đây có khác một vài dB, phụ

thuộc vào môi trường, việc thực hiện tốc độ mã hóa và số lượng mã đã khiến

phạm vi hoạt động tổng cộng có thể đạt đến 30dB.

Dung dượng thiết bị đầu cuối tác động đến báo cáo như tất cả thiết bị, đặc biệt là

trong pha trước, sẽ không hỗ trợ cần thiết điều chế 16QAM hay nhiều hơn 5 mã

song song. Khi vượt quá phạm vi tốc độ dữ liệu mà thiết bị đầu cuối có thể truyền

dẫn, nó sẽ chỉ báo cáo một độ lệch hơn là điểm điều chế/mã hóa cao nhất mà nó

có thể chấp nhận. Bảng CQI có nhiều hoặc ít đi sự kết hợp cách quãng đều của

quá trình điều chế, số lượng các mã, kích thước block truyền dẫn hay mã hóa.

Bảng ví dụ CQI đơn giản trong hình 4.19 trình bày các khả năng đầu cuối khác

nhau. Bảng phía bên phải hình 4.19 là dành cho các loại đầu cuối 11,12(Chỉ

QPSK) và do đó, sau 5 mã chỉ có một độ lệch tốc độ dữ liệu 1.8Mbps đối với

trạng thái được báo hiệu. Tương ứng, bảng CQI đối với loại 7(7.2Mbps) thực hiện

trên tất cả các cách tới 10 mã trước khi sử dụng độ lệch ở đỉnh của nó. Đối với tất

cả các loại khác, độ lệch được sử dụng sau một vài điểm, trừ trường hợp loại 10

với tất cả các cách tới 14.4Mbps và kết quả không yêu cầu độ lệch trên đỉnh.

Tham số cự li liên TTI trong dung lượng đầu cuối không có một một tác động tới

bảng CQI để sử dụng, chỉ có số lượng mã và điều chế mã hóa là tạo ra sự khác

nhau. Ngoại trừ là lớp 14.4Mbps tại đó chỉ có một điểm khác là kích thước block

truyền dẫn tối đa được chấp nhận khi so sánh với một dung lượng của đầu cuối

10Mbps. Giá trị CQI tương ứng với trường hợp khi 14.4Mbps có thể được thu mà

không được kì vọng xuất hiện với tần số cao trong mạng thực.

4.6.2.1 Giới thiệu hoạt động lớp vật lý HSDPA

Hoạt động lớp vật lý HSDPA đi qua tất cả các bước dưới đây đôi khi một hoặc

nhiều người sử dụng được cấu hình như đang sử dụng HSDSCH và dữ liệu bắt

đầu đạt đến bộ đệm nút B.

Sự sắp xếp nút B ước tính-trên từng 2ms một- đối với mỗi người sử dụng

với dữ liệu trong bộ đệm: tình trạng kênh, trạng thái bộ đệm, thời gian đối

với lần truyền dẫn cuối cùng, trì hoãn phát lại và vv. Tiêu chuẩn chính xác

trong sắp xếp là việc cấp phép thực hiện cung cấp đặc trưng hoàn toàn tự

nhiên và không phải là một phần trong các đặc tính kỹ thuật của 3GPP.

Các tham số để điều khiển tính năng sắp xếp đặc trưng hóa và được nói rõ

hơn trong phần sau.

Chỉ có một thiết bị đầu cuối được quyết định như bộ cung cấp trong một

TTI riêng lẻ,nút B sẽ nhận biết các tham số HSDSCH cần thiết, bao gồm

số lượng mã, khả năng sử dụng 16QAM và giới hạn dung lượng đầu cuối.

Nút B sẽ bắt đầu phát đi HSSCCH hai khe trước TTI HSDSCH tương

ứng. Việc lựa chọn HSSCCH là tự do( từ một dãy của 4 kênh) giả thiết là ở

đây không có dữ liệu đối với thiết bị đầu cuối trong khung HSDSCH trước.

Thiết bị đầu cuối quản lý dãy đầu cuối đặc trưng của cả 4 HSSCCH đã cho

bởi mạng. Chỉ có một đầu cuối được giải mã phần 1 từ một HSSCCH dành

cho thiết bị đầu cuối đó, nó sẽ bắt đầu để giải mã phần còn lại của

HSSCCH và sẽ đưa vào bộ đệm các mã cần thiết từ HSDSCH.

Sau khi giải mã các tham số HSDSCH từ phần 2, thiết bị đầu cuối có thể

quyết định dữ liệu thuộc quá trình ARQ nào và chúng có cần được kết hợp

với dữ liệu có sẵn trong bộ đệm mềm hay không.

Trong phiên bản Re’6, một pre-amble được gửi trong trường ACK/NACK

nếu đặc tính được cấu hình để sử dụng bởi mạng(và nếu như không có gói

nào trong TTI trước). Việc gửi đi của pre-amble dựa trên giải mã

HSDSCH chứ không phải bản thân HSDSCH.

Nhờ giải mã khả năng kết hợp dữ liệu, thiết bị đầu cuối gửi trên hướng

đường lên báo hiệu ACK/NACK, phụ thuộc vào đầu ra của CRC được dẫn

trên dữ liệu HSDSCH.

Nếu mạng tiếp tục phát đi dữ liệu đối với các đầu cuối giống nhau trong

các TTI liên tiếp, thì thiết bị đầu cuối sẽ nằm trên HSSCCH tương tự mà

đã được sử dụng trong suốt TTI trước.

Trong Re’6, khi mà dòng dữ liệu kết thúc, thiết bị đầu cuối gửi một post

amble trong một trường ACK/NACK, giả thiết các đặc tính đã được khởi

động.

Hoạt động HSDPA đồng bộ trong điều kiện thiết bị đầu cuối chấp nhận một gói

được phát đi trên đường xuống. Mạng bên cạnh, tuy nhiên đồng bộ trong điều kiện

khi một gói hay một lần truyền dẫn lại đối với lần truyền dẫn sớm hơn được gửi đi.

Điều này cho phép sự tự do cần thiết đối với việc thực hiện sắp xếp và được cho

phép bởi thông tin quá trình ARQ trên HSSCCH.

Thời gian hoạt động của thiết bị đầu cuối giữa các sự việc được đặc trưng hóa

chính xác từ bộ thu HSDSCH, cho phép bởi giải mã HSDSCH và kết thúc với

truyền dẫn ACK/NACK đường lên. Như chỉ ra trong hình 4.20, có một khe thời

gian phản ứng 7.5 từ đầu cuối của TTI HSDSCH tới bắt đầu của truyền dẫn

ACK/NACK trong HSDPCCH trên đường lên.

Giá trị của các khe 7.5 là chính xác, chỉ có một vài biến thiên là do sự hiệu chỉnh

ký hiệu giữa HSDPCCH đường lên và DPCCH/DPDCH đường lên, do đó giá trị

thời gian nằm trong cửa sổ chip 256.

Trong Re’6, với pre và post-amble trong việc sử dụng bộ định thời là không thay

đổi nhưng đối với gói đầu tiên của khe ACK/NACK trước được sử dụng đối với

pre-amble như chỉ ra trong hình 4.21. Tương ứng, khi mà truyền dẫn kết thúc,

post-amble được phát đi trong tình trạng khi mà một ACK/NACK có thể xuất

hiện.

4.6.2.2 Tính di động

Khi so sánh với DCH thì điểm khác nhau lớn nhất trong thực hiện di động là thiếu

chuyển giao mềm đối với HSDSCH. Trong khi đây chỉ là một cell HSDSCH phục

vụ, thì bản thân DCH được liên kết có thể là trong chuyển giao mềm và duy trì

dãy hoạt động như trong Re’99. Yêu cầu đối với thiết bị đầu cuối là cho phép để

phủ lên với 6cell trong dãy hoạt động DCH. Khi mà hoạt động trong chuyển giao

mềm với việc sử dụng HSDPA, ở đây có một yêu cầu để điều chỉnh các trường

hợp đo để thu được thông tin về những chuyển đổi trong độ dài tỉ đối của các cell

trong dãy hoạt động.

Những thông tin này không kích hoạt các hoạt động trong DCH nhưng có thể kích

hoạt sự chuyển đổi trong cell HSDSCH phục vụ với hoạt động HSDPA. Để cho

phép các thông tin này có khả năng đối với RNC, trường hợp đo 1D được điều

chỉnh để cho phép trường hợp- dựa trên báo cáo khi mà độ dài tỉ đối của các cell

trong dãy hoạt động thay đổi, hoặc chính xác hơn khi cell với độ dài CPICH tối ưu

trong những thay đổi dãy hoạt động. Khi mà những chỉ tiêu báo cáo đã đầy đủ, thì

thiết bị đầu cuối sẽ gửi- như là một phần của báo hiệu điều khiển tài nguyên vô

tuyến- một báo cáo đo tới RNC.

Trong bản Re’5,cell HSDSCH phục vụ chỉ có thể được chuyển đổi bên trong dãy

hoạt động của thiết bị đầu cuối bằng việc sử dụng một biện pháp cấu hình lại kênh

vật lý. Theo đó, khi mà thiết bị đầu cuối phát hiện ra rằng một cell bên cạnh có

đầy đủ tiêu chuẩn cho việc đưa thêm cell tới dãy hoạt động, thì đầu tiên, cell yêu

cầu để được đưa vào dãy hoạt động trước khi hoạt động HSDSCH phục vụ có thể

bị chuyển đổi tới cell khác. Trong Re’6, tình trạng này đã bị chuyển đổi, chính vì

thế, biện pháp update dãy hoạt động cũng có thể thực hiện bên ngoài sự chuyển

đổi cell HSDSCH phục vụ.

Khi một chuyển đổi của cell HSDSCH diễn ra, thiết bị đầu cuối sẽ xóa sạch tất cả

các bộ đệm tại thời gian chuyển giao và dịch chuyển theo trạm gốc mới như được

cấu trúc trong báo hiệu RRC đường xuống. Tương ứng, tại thời điểm đó,chuyển

giao sẽ chiếm nút B cũng như xóa các gói vẫn nằm trong bộ đệm của nó, bao gồm

các quá trình HARQ chưa kết thúc một cách hợp lý. Mạng sẽ phải phân loại các

gói không gửi(khi sử dụng chế độ báo nhận RLC). Trong chế độ báo không nhận,

các gói không được phát đi, nếu như có một vài gói trong số chúng bị mất trong

quá trình hoạt động chuyển đổi cell, nhưng các gói bị mất có thể là nhỏ nhất bằng

việc tính toán cẩn thận RNC khi chuyển giao sẽ thực hiện và không gửi- ở thời

điểm trước đó- các gói tới cell HSDSCH phục vụ đang được thay thế.Trong suốt

quá trình đồng bộ chuyển đổi cell HSDSCH phục vụ, một vài sự ngắt quãng

truyền dẫn gói có thể nhỏ nhất khi các thành phần thiết bị đầu cuối và mạng biết

chính xác khi nào chuyển giao thực hiện. Để tối thiểu dữ liệu bị mất tới mức có

thể, việc truyền dẫn của đơn vị dữ liệu phụ tải có ích bên ngoài dãy (PDU) phải

được đưa ra trong chế độ báo không nhận RLC trong Re’6, cho phép mạng truy

nhập vô tuyến trên mặt đất UMTS(UTRAN) để sử dụng 2 casting trong suốt

chuyển đổi cell HSDSCH phục vụ, với việc đảm bảo rằng các gói có khả năng bị

mất ở nguồn của nút B có thể đạt được ở đích nút B.

HSDSCH dựa trên việc sử dụng chế độ nén đối với thiết bị đầu cuối liên hệ thống

và tính toán liên tần số. Mặc dù bản thân HSDSCH không thể thực hiện chế độ

nén, việc truyền dẫn dữ liệu hiện thời và điều khiển báo hiệu đều bị treo(như chỉ ra

trên hình 4.24) khi đây là một khoảng trống trên đường xuống mà phủ lên bất kỳ

phần nào của truyền dẫn HSSCCH hay HSDSCH. Trong trường hợp này thì thiết

bị đầu cuối sẽ bỏ qua toàn bộ truyền dẫn. Tương ứng, báo hiệu đường lên sẽ

không thực hiện khi đây là một sự sắp xếp lỏng lẻo trên đường lên. Khi cả thông

tin kiểu chế độ nén và sự sắp xếp nằm trong nút B, đây là một khả năng để kết hợp

thông tin. Một phương án khác là để sử dụng truyền dẫn DCH đối với dữ liệu

trong khi vẫn có hoạt động của chế độ nén. Khi các tham số chính xác, chế độ nén

không được kì vọng để được sử dụng trong bất kì trường hợp nào gần với trạm

gốc, nhưng lại thực hiện khi khả năng bao phủ vWCDMA là kém hoặc khi lớp cell

HSDPA ví dụ trong lớp micro cell, cần thiết để chuyển đổi khi vào khu vực bao

phủ của macro cell. Sự chuyển đổi đối với hệ thống truyền thông di động toàn cầu

gây ra một sụt giảm tốc độ dữ liệu người sử dụng, sự khác nhau hiện tại phụ thuộc

vào dung lượng mạng GSM.

Tốc độ dữ liệu cho phép về mặt lý thuyết lên đến 384kbps phụ thuộc vào ở đây chỉ

có một dịch vụ cơ sở được cho phép hay tốc độ dữ liệu cải tiến đối với giải pháp

toàn cầu cũng được chấp nhận. Tình trạng kênh và số lượng khe được chấp nhận

trong thiết bị đầu cuối đa mã giới hạn tốc độ dữ liệu thực hành từ khoảng 200 đến

300kbps.

Đối với chuyển giao từ các mạng GSM đến các mạng GSM, các đặc tính kỹ thuật

Re’6 bao gồm cả việc chấp nhận đối với chuyển giao gói. Điều này cho phép giảm

thời gian ngắt quãng chuyển giao để giống với mức đã đạt được trong Re’99 dựa

trên chuyển giao cuộc gọi thoại, khi mà đầu cuối người sử dụng trong một mạng

tham số hóa thực sự không phát hiện chuyển đổi của hệ thống. Trong Re’5, đây là

một mạng tồn tại chuyển đổi cell khi chuyển thành GSM để tăng tốc độ xử lý

trong khi trong Re’99 dựa trên các mạng chỉ lựa chọn lại cell từ vWCDMA được

cho phép tới GSM.

4.7 Tính toán BTS cho sự hoạt động của HSDPA

Ở đây có 3 phép tính toán mới được xác lập trong bản phát hành5 mà mà được

công nhận là làm giảm mức độ thông tin cần thiết về tổ chức của HSDPA trong

RNC.Đối với lớp vật lý thì tính toán như sau:

Công suất mà không phải là của HSDPA cái làm cơ sở làm rõ công suất được sử

dụng cho tất cả kênh khác hơn là HSDPA(HSDSCH và HSSCCH).Trong phiên

bản phát hành thứ 6 này,phép đo này sẽ tính phủ lên tất cả kênh đường xuống mà

không sử dụng cho mục đích HSDPA hay HSUPA.Ở đây không có điểm nào

trong phép đo công suất thực tế HSDPA và đó cũng không khác giữa công suất

không phải HSDPA và công suất truyền dẫn tối đa BTS,hay vị trí công suất

HSDPA sẽ được cung cấp bởi RNC.

Đây chỉ là một tiến trình, là phần mà lớp MAC được bao phủ khi mà HSDSCH

cung cấp phép đo tốc độ bít. Phép đo này cũng đem lại thông tin trong việc tính

trung bình tốc độ dữ liệu trên lớp ưu tiên qua chu kỳ đo.

Hơn nữa, một phép trong Iub[8] được định nghĩa là công suất yêu cầu đối với

HSDSCH. Cái này sẽ đưa ra những thông tin về công suất ước lượng trên lớp ưu

tiên yêu cầu để đạt được giá trị tốc độ bit đảm bảo.Nút B có thể liệt kê ra danh

sách thiết bị đầu cuối mà yêu cầu công suất rất cao để đạt được tốc độ bít đảm bảo

cho kết nối.

4.8 Tính năng đầu cuối

Dựa vào cấu hình của HSDPA thì bản thân các thiết bị đầu cuối là mang

tính ngẫu nhiên. Khi dựa vào hoạt động của HSDPA, các thiết bị đầu cuối sẽ chỉ

ra khoảng 12 hạng mục kỹ thuật khác nhau. Phụ thuộc vào các hạng mục được

cung cấp,tốc độ dữ liệu đường xuống tối đa tính toán là nằm giữa 0.9-14.4Mbps.

Dung lượng HSDPA là độc lập với dung lượng của bản phát hành cơ sở 99, nhưng

nếu như HSDSCH được cấu hình cho các thiết bị đầu cuối,thì dung lượng DCH

đường xuống bị giới hạn tới giá trị của thiết bị đầu cuối. Một thiết bị đầu cuối có

thể có dung lượng DCH là từ 32,64,128,384kbps. Nói chung, khả năng bình

thường thiết bị đầu cuối có thể đạt đến 384

4.8.1 L1 và số lượng RNC đưa vào.

Tốc độ dữ liệu lớp vật lý được xác định dựa theo các tham số sau:

Số lượng mã sử dụng

Điều chế

Tốc độ mã hóa hiệu dụng.

Ví dụ về tốc độ bít đối với sự kết hợp tham số khác nhau mà không có sự liên

quan đối với định dạng truyền dẫn khác nhau và sự kết hợp nguồn (TFRC) được

chỉ ra trong bảng 4.4

Sơ đồ BTS có thể cấp phát tốc độ dữ liệu đối với người sử dụng riêng lẻ để đạt

được sự kết hợp tốc độ bít cao liên tục hay đa người sử dụng khi mà tốc độ dữ liệu

trung bình người sử dụng được phân chia theo số lượng người sử dụng cùng chia

sẻ nguồn. Do đó mà tốc độ dữ liệu ở cạnh cell thường hạn chế nhiều so với các vị

trí trạm gốc.

Khi mà chúng ta xét đến những đầu RLC/MAC và cố định kích thước PDU để

là320bit, sau đó chúng ta lấy tốc độ dữ liệu lớp RLC đối với từng đầu cuối khác

nhau trong bảng 4.5.Đối với các yêu cầu có mức độ khác nhau là giảm đi 5% theo

giao thức IP.

4.8.2 Tham số Iub.

Hoạt động của HSDPA cần số lượng lớn tham số mà phải được căn giữa

các thiết bị đầu cuối và nút B. Nó được cung cấp từ node B tới RNC như chỉ ra

trong hình 4.25 dựa trên một thuật toán cung cấp đặc biệt và báo hiệu dung lượng

đầu cuối bằng một thiết bị tới RNC sử dụng tín hiệu RRC trong suốt quá trình thiết

lập bộ nối.

Các tham số có thể được phân chia thành các loại như sau:

Tham số đối với việc cấp phát nguồn nút B để chỉ dẫn.

Tham số kế hoạch.

Tham số đầu cuối đặc trưng.

Node B cần được nhận biết dung lượng đầu cuối. Điều này có nghĩa là cần xét

đến thuật ngữ số lượng mã cung cấp và sự điều chế như điện áp giữa các giới hạn

TTI.Đó là sự cần thiết khi mà sử dụng hơn 4 mã HS_SCCH, sau đó các đầu cuối

khác nhau có thể điều khiển các cụm HS_SCCH khác nhau từng phần một.

Việc điều khiển theo lịch trình có thể cho phép quản lý chất lượng dịch vụ(QoS) ở

nodeB theo sơ đồ.Mỗi sơ đồ chỉ dẫn ưu điểm khác nhau lại có thể được dùng đối

với người sử dụng hay là đối với dịch vụ. Ví dụ,dịch vụ IP có ưu điểm lập biểu

quá trình cao hơn là dịch vụ dữ liệu kiểu số liệu cơ bản bất chấp những dịch vụ

này là dùng cho những người sử dụng giống nhau hay khác nhau. Hơn nữa kế

hoạch quản lý các bộ đệm có thể được điều khiển bởi thời gian hủy bỏ với việc chỉ

ra những gói thời gian tối đa có thể bị giữ lại trong bộ đệm và thời gian hết hiệu

lực, số lượng bị loại bỏ.

Các tham số đầu cuối đặc trưng trở thành một phần giao diện Iur giống như đây là

sự cần thiết để chạy HSDPA thông qua Iur.

4.9Tổ chức lớp MAC của HSDPA

Trong HSDPA, việc sắp xếp các gói tin được thực hiện tại lớp truy nhập

trung bình, MAC-hs. Chức năng điều khiển truy nhập trung bình MAC-hs được

đặt tại Node-B, tại đây các quyết định sắp xếp gói tin sẽ được thiết lập tức thời.

Mặt khác, đan xen thời gian TTI là 2ms. Một chương trình sắp xếp gói tin điển

hình tên là Round-Robin trong chương trình sắp xếp thời gian nơi người sử dụng

được phục vụ tuần tự sẽ đề nghị tất cả đều nhận được thời gian cấp phát trung bình

như nhau.

     Tuy nhiên, tỉ lệ sắp xếp cao kết hợp với dãy các điều chế và mã hoá thích ứng

AMC lại thích hợp với giải pháp HSDPA. Một phương pháp sắp xếp gói tin phổ

biến là chương trình sắp xếp gói cân đối. Với chương trình sắp xếp này, yêu cầu

phục vụ được xác định bởi chất lượng kênh lân cận tức thời cao nhất. Chẳng hạn,

chương trình sắp xếp sẽ cố gắng dò theo fading nhanh của kênh vô tuyến. Khi quá

trình lựa chọn dựa trên các điều kiện liên quan, người sử dụng vẫn nhận được một

thời gian định vị xấp xỉ bằng nhau, tuy nhiên khả năng hệ thống có thể dễ dàng

nâng lên ở mức 50%..

      Như vậy, với những ưu điểm về kỹ thuật, giải pháp HSDPA do Nortel

Network đề xuất đã được một loạt các công ty hàng đầu về truyền thông như

Nokia, LG, SAMSUNG, Ericsson, Alcatel… ứng dụng cho các sản phẩm của

mình. Trong tương lai không xa, HSDPA sẽ là sự lựa chọn hàng đầu cho

WCDMA.

4.10 Tham khảo.

Chương 5: Nguyên lý HSUPA

5.1 HSUPA với DCH phiên bản 99.

Các công tác kỹ thuật với HSUPA được tiến hành sau thành công phiên bản

đầu tiên của truy cập gói đường xuống tốc độ cao HSDPA của 3GPP phiên bản 5

vào giữa năm 2002.HSDPA đã được nâng cao dung lượng đường xuống nhưng

dung lượng đường lên đã không phù hợp với đường xuống HSDPA. Do đó, công

việc cải thiện đường lên đã bắt đầu được thực hiện bởi 3GPP.Rõ ràng là phải lựa

chọn để khảo sát kỹ thuật sử dụng đối với HSDPA và nếu phù hợp thì chấp nhận

với đường lên xem có tương thích không.

HSUPA không phải là một tính năng chuẩn,nhưng sử dụng hầu hết những đặc

điểm cơ bản của vWCDMA phiên bản 99 để làm việc. Việc lựa chọn cell và đồng

bộ hóa,truy nhập ngẫu nhiên… đều cần thiết và được giữ không đổi với hoạt động

của HSUPA.Chỉ có một sự thay đổi duy nhất là cách cấp phát dữ liệu người sử

dụng từ thiết bị người sử dụng tới node B,còn lại tất cả những chi tiết kỹ thuật

khác được giữ không thay đổi.

Ví dụ những chức năng điều khiển chu trình công suất trong phiên bản 99 là bản

chất đối với hoạt động của HSUPA. HSUPA cung cấp một cách linh hoạt cao hơn

với tốc độ đường lên là 384kbps có thể được xem là tối đa có thể thực hiện đối với

vWCDMA trước HSUPA. Một kỹ thuật tương tự đối với HSDPA đang được sử

dụng bằng việc giới thiệu bộ ghép lại ARQ(HARQ) với tốc độ đường lên rất cao.

Node B sẽ dựa trên sơ đồ đường lên (như đã chỉ ra trên hình 5.1) và dễ dàng

truyền dẫn đa mã hơn so với phiên bản 99.

5.2 Thuật ngữ chính với HSUPA.

5.2.1 Giới thiệu

Tính năng chính HSUPA của hệ thống vWCDMA 3GPP trên thực tế là kênh

truyền dẫn đường lên mới EDCH-mang một vài đặc điểm tương tự đối với đường

lên như HSDPA với kênh truyền dẫn mới_ kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao

(HS DSCH) cung cấp cho đường xuống. Kênh truyền dẫn E_DCH cung cấp cố

định node B dựa trên sơ đồn. lớp vật lý cố định HARQ với số dư gia tăng và cự ly

thời gian truyền dẫn ngắn hơn 2ms.Mặc dù vậy, không giống như HSDPA,

HSUPA không phải là kênh chia sẻ, nhưng là một kênh dành riêng, bằng cấu trúc

E-DCH là giống với DCH của phiên bản 99 nhưng với lịch trình nhanh hơn và

HARQ hơn là đường lên HSDPA,với mỗi UE có một kênh dành riêng E_DCH,

phần dữ liệu tới nút B sẽ được tiếp tục và độc lập với DCH và E_DCH của các UE

khác. Bảng 5.1 liệt kê ra các yêu cầu đối với DCH,HSDPA,HSUPA.

Tương ứng, những kênh báo hiệu mới được yêu cầu (như chỉ ra trong hình 5.2), tất

cả các kênh (loại trừ kênh quảng bá) được chỉ ra trong đồ hình đều cần thiết đối

với hoạt động HSUPA. Trong hình 5.2, giả sử rằng đường xuống là trên DCH

trong tất cả các trường hợp dự tính rằng HSDPA đều có thể được sử dụng nhưng

độ rõ ràng chỉ đường xuống DCH được chỉ ra trong việc đưa thêm vào kênh liên

kết HSUPA.

Những kênh điều khiển kế hoạch E_DCH chấp nhận kênh độc lập E_AGCH và

E_DCH chấp nhận kênh tương đối E_RGCH tốt như cung cấp truyền dẫn lại trên

E_DCH HARQ kênh báo hiệu(E_HICH) được đề cập đến trong toàn bộ phần tiếp

theo.Dữ liệu người sử dụng được mang trên kênh dữ liệu vật lý dành riêng cải

tiến(E_DPDCH) trong khi đó thông tin điều khiển mới lại nằm trên E_DPCH,sẽ

được nói đến ở phần sau.Theo DCH phiên bản 99 thì kênh điều khiển vật lý dành

riêng (DPCCH) không có gì thay đổi và yêu cầu đối với DPDCH phụ thuộc vào

khả năng dịch vụ đường xuống ánh xạ tới DCH.

Không giống như HSDPA, HSUPA không được cung cấp bộ điều chế thích ứng

bởi vì nó không cung cấp biểu đồ điều chế cao hơn. Điều này cũng dẫn đến là

trong thực tế có rất nhiều biểu đồ điều chế phức yêu cầu năng lượng trên bit lớn

hơn để được truyền dẫn hơn là việc truyền dẫn đơn giản thường với những kênh

đa mã song song sử dụng điều chế BPSK .

Ở đường xuống theo đó phạm vi hoạt động của công suất kênh phát sẽ nhỏ đi, đấy

là trường hợp khi mà tín hiệu đường xuống được phát đi với năng lượng nhiều hơn

mức cần thiết để có thể có được chất lượng tốt.

Do đó việc sử dụng điều chế bậc cao hơn có thể cung cấp tốc độ dữ liệu cao hơn

mà không cần yêu cầu cao hơn với công suất phát đối với HSDPA. Với tình trạng

đường lên khác và tốc độ dữ liệu đủ cao yêu cầu tất cả công suất phát của UE

thậm chí gần bằng node cũng được cho phép với điều chế và truyền dẫn đa mã.

5.2.2 Cố định L1 HARQ cho HSUPA

Giao thức yêu cầu lặp tự động hỗn hợp HARQ là dạng giao thức tái truyền dẫn,

được ứng dụng để cải thiện tính chất chống chịu các lỗi tương thích liên kết. Node

B có thể yêu cầu tái truyền dẫn các gói dữ liệu đã nhận bị lỗi, đồng thời gửi cho

mỗi gói một báo nhận (ACK) hoặc hồi âm báo nhận các gói dữ liệu không nguyên

vẹn (NACK) tới UE. Hơn nữa, Node B có thể thực hiện phối hợp mềm (soft

combine), chẳng hạn phối hợp các quá trình tái truyền dẫn với quá trình truyền dẫn

gốc trong bộ thu dữ liệu. Trong đó Node B thực hiện gửi lặp các gói giống nhau,

ngoài ra Node B còn thực hiện mã hóa bằng cách gửi đi các bit chẵn lẻ (parity

bits).

 

Giao thức HARQ trong HSUPA thuộc dạng giao thức Dừng lại và đợi (Stop and

Wait) giữa Node B và UE. Điều này làm giảm thời gian trễ tái truyền dẫn xuống

mức thấp nhất so với RLC tại RNC trong các hệ thống Rel’99. Kết quả của việc

khởi tạo tỷ lệ lỗi truyền dẫn trong lớp vật lý có thể thiết lập ở mức tương đối: từ 10

tới 20 %. Giảm trễ truyền dẫn sẽ cải thiện được thông lượng. Tuy nhiên vẫn có

một số khác biệt trong giao thức HARQ của HSUPA và HSDPA. HARQ trong

HSUPA dựa trên quá trình tái truyền dẫn đồng bộ tại đường lên. Không tồn tại

giới hạn mã hóa tài nguyên đường lên giống như ở đường xuống. Biểu đồ sau đây

cho chúng ta thấy quá trình xử lý HARQ

                   

 

Hình 2. Quá trình xử lý HARQ

Nguyên lý cơ bản cho HARQ đối với HSUPA cũng tương tự như đối với

HSDPA. Sau mỗi TTI phát đi node B báo hiệu tới UE phát nơi mà các gói sẽ

được nhận đúng hay không. Trong trường hợp phía thu nhận không đúng thì UE

sẽ phát lại gói. Nút B sẽ cố gắng để khôi phục lại gói bằng việc kết hợp năng

lượng truyền lại với truyền trước cho đến khi gói đấy được thu đúng hoặc giá trị

truyền lại là tối đa.Với HSUPA, HARQ có thể sử dụng sự kết hợp Chase nơi mà

mỗi một lần phát lại là một bản sao chép chính xác của việc truyền ban đầu hoặc

gia tăng số dư khi phát lại bao gồm số bít dư đưa vào đối với số bit phát ban đầu.

Điểm khác nhau chính giữa HARQ HSUPA và HARQ HSDPA là HSUPA HARQ

là tính đồng bộ đầy đủ và với số dư gia tăng trừ ấn bản số dư được phát có thể

được xác định trước, nó cũng hoạt động trong chuyển giao mềm.

5.2.3 Sắp xếp với HSUPA

Trong phiên bản 5, HSDPA đã thay đổi sự sắp xếp đường xuống từ RNC tới node

B để tạo ra quyết định sắp xếp với thời gian chờ là tối thiểu gần với giao diện vô

tuyến có thể. Sơ đồ với HSUPA có những điểm giống đối với đường lên và thay

đổi sự sắp xếp với nút B nhưng sự tương tự giữa sự sắp xếp của HSDPA và

HSUPA là ở cuối. Với HSDPA, tất cả nguồn cung cấp cell có thể được đưa trực

tiếp tới người sử dụng riêng lẻ trên từng chu kỳ thời gian ngắn, và bằng cách này

có thể đạt đến tốc độ gói dữ liệu rất cao đối với mỗi UE riêng biệt, nhưng lại tương

thích đầu ra với tất cả các cái khác với tốc độ dữ liệu bằng 0.Trong khoảng thời

gian tiếp theo khi mà nguồn node B được dùng để cung cấp một vài UE khác vân

vân. Hiển nhiên là với HSUPA thì không thể, bởi vì HSDPA là một tới nhiều kiểu

sắp xếp còn HSUPA là sự sắp xếp từ nhiều cái tới một cái. Nguồn công suất

truyền dẫn đường lên của một cell được phân bố tới từng người sử dụng, để thực

hiện một cách đơn giản, mỗi UE có một bộ phát của chính nó và chỉ có thể phát đi

dữ liệu từ UE riêng biệt đó. Chính vì thế, hiển nhiên, trong đường lên thì nguồn

công suất truyền dẫn đường lên của cell không chỉ được đưa đến từng UE đơn lẻ

tại một thời điểm và tới các UE khác ở một vài thời điểm khác, nhưng người sử

dụng phải có nguồn công suất phát của riêng họ và chắc chắn là không thể chia

sẻ. Điều này cho thấy sự cần thiết phải có mức độ cao hơn của sự sắp xếp đường

lên song song, và do đó, việc tiếp cận kênh dành riêng đã được nhìn thấy có tính

khả thi đối với HSUPA, ngược lại với việc tiếp cận kênh chia sẻ ở HSDPA.

Khi nghiên cứu những cái trên, cân nhắc về sắp xếp HSUPA có thể quên lịch biểu

HSDPA, và thay thế, suy nghĩ về sắp xếp DCH nhanh nhất. Nguồn chia sẻ của

đường lên là nhiễu đường lên tăng lên hay tổng công suất thu thấy trong đầu thu

node B. Mỗi UE, trừ khi phát với công suất đầy đủ, đều không thể dùng mà chỉ

thực hiện mình nguồn đó, nhưng đây lại là ích lợi rất lớn để biết được số lượng

nguồn ở mỗi một thời điểm mà mỗi UE đã dùng để cố gắng giữ nguyên mức độ

ảnh hưởng của nhiễu tới mức tối đa.

Nếu như chúng ta giả sử rằng tất cả các UE hoạt động nếu như muốn phát đi tại tất

cả các thời điểm với tốc độ dữ liệu cao nhất có thể, sau đó bộ lập lịch biểu sẽ làm

việc với đường lên. Một công việc đơn giản để nhận vào một người sử dụng mới

và trong khi đó phải thu nhỏ việc phân phối(cấp phát) đối với người sử dụng cũ.

Do đó nó rất là khác so với lịch biểu của HSDPA, nhưng trên thực tế vẫn còn rất

nhiều hệ thống phiên bản 99 đang hoạt động. Khi chưa sẵn sàng cho phép đối với

RNC để lập lịch biểu hoạt động dựa theo yêu cầu của UE và chuyển đổi để phát,

đơn giản nó chỉ dự phòng tất cả những người sử dụng với tốc độ dữ liệu tối đa cố

định và chúng được cho phép để sử dụng khi nào họ có thể. Nếu như sự sử dụng

tối đa là thấp hơn hoặc việc thực hiện không tồn tại, nếu như tải đường lên tăng

lên quá cao, hoặc những người sử dụng mới bị đưa vào cell, sau đó việc cấp phát

bị thấp hơn.

Hình 5.3 cũng chỉ ra biểu đồ tải đường lên ở những mối liên kết cell đưa đến công

suất nhiễu đường lên như đã được chỉ ra. Phía trên điểm cố định, cell trở lên không

bền khi thí nghiệm tất cả người sử dụng sinh ra nhiễu quá lớn từ những người sử

dụng khác và do đó yêu cầu tăng công suất truyền dẫn để được nghe và bắt đầu tạo

ra nhiễu lớn hơn tới cell ảnh hưởng ngược trở lại những người sử dụng khác vân

vân. Điều này cũng được biết đến như là hiệu ứng riêng phần khi mà ở tại đầu cuối

nó không phải là vấn đề bạn nói to như thế nào, bạn vẫn không thể được nghe.

Hiển nhiên, tình trạng này không tương thích cao trong hệ thống WCDMA và

công việc chính của việc lập lịch biểu đường lên là chắc chắn rằng sự quá tải là

không xảy ra. Thứ hai, quan trọng đối với đầu cuối người sử dụng là phải cố gắng

và sử dụng dung lượng đường lên có thể mà không cần phải lo nguy cơ về sự quá

tải trong cell.

Sự sắp xếp HSUPA tiến gần hơn với giao diện vô tuyến,sẽ có nhiều thông tin tức

thời về tình trạng nhiễu đường lên và có thể điều khiển tốc độ dữ liệu đường lên

trong phương thức nhanh.

5.3 Kênh vật lý và kênh truyền dẫn E_DCH

 

 

Hình 5- Tổng quan các kênh HSUPA

5.3.1 Giới thiệu

Trong HSUPA, kênh dành riêng tăng cường E-DCH được giới thiệu như một

kênh vận tải mới có chức năng truyền tải dữ liệu người dùng trên đường lên. Tại

lớp vật lý, nó được biên dịch thành hai kênh đường lên mới sau đây:

 

- Kênh dữ liệu vật lý dành riêng E-DCH (E-DPDCH), và

 

- Kênh điều khiển vật lý dành riêng E-DCH (E-DPCCH).

 

Kênh E-DPCCH mang thông tin điều khiển liên kết với E-DPDCH. Trên đường

xuống, 3 kênh mới giới thiệu sau đây có chức năng điều khiển:

 

- E-AGCH : Kênh cấp phát tuyệt đối E-DCH mang các tín hiệu cấp phát tuyệt đối.

 

- E-RGCH :  Kênh cấp phát tương đối E-DCH mang các tín hiệu cấp phát tương

đối.

 

- E-HICH: Kênh chỉ thị HARQ mang các tín hiệu ACK/NACK.

 

Kênh E-AGCH chỉ được truyền đi từ cell phục vụ. E-RGCH và E-HICH được

truyền đi từ các tuyến liên kết vô tuyến chính là một phần của quá trình thiết lập

tuyến liên kết vô tuyến phục vụ và từ các tuyến liên kết vô tuyến phi phục vụ.

 

Cần ghi nhớ rằng các kênh HSUPA được sắp xếp tại trên cùng của các kênh dành

riêng đường lên/đường xuống, do đó mỗi UE có thêm một kênh vật lý dành riêng

đường lên và đường xuống (DPCH). Tại đường lên, một phân kênh dành riêng

(Factional Dedicated Channel F-DPCH) có thể tùy chọn sử dụng. Kênh F-DPCH

được giới thiệu trong ấn bản R.6 của 3GPP nhằm tối ưu quá trình ứng dụng mã

hóa kênh đường xuống. Theo đó, một số UE có thể chia sẻ cùng một mã kênh

đường xuồng với thông số dãn SF 256. Để đạt được điều này, kênh F-DPCH sử

dụng một cấu trúc khe mới chỉ chứa các bit điều khiển công suất truyền dẫn TPC

mà không chứa các trường tiêu đề hay trường dữ liệu như cấu trúc khe DPCH

đường xuống thông thường. Bằng cách gán cho mỗi UE một khoảng bù thời gian

(Timing offset), có thể cho phép ghép tối đa 10 UE trên một mã kênh dành cho F-

DPCH.

5.3.2 Quá trình xử lý của kênh truyền dẫn E_DCH

Thực hiện kênh truyền dẫn là một chức năng chuyển đổi sự cấp phát các block

truyền dẫn bởi lớp MAC tới các bit được phát đi trong kênh vật lý.Hình 5.4 chỉ ra

tổng quan về DCH và thực hiện EDCH từ lớp MAC tới kênh vật lý.

Một dãy quá trình thực hiện kênh truyền dẫn EDCH luôn luôn chiếm một block để

thực hiện truyền dẫn trong một TTI, bởi vì đối với DCH, một nhóm các block

truyền dẫn đối với mỗi cấu hình DCH sẽ được cấp phát tới dãy thực hiện. Hình 5.5

là sự khác nhau giữa các thành phần trong dãy quá trình thực hiện kênh truyền

dẫn đối với EDCH và DCH được minh họa:

Phần kèm theo CRC dối với EDCH luôn chiếm 24 bit CRC để truyền các

block thu từ lớp MAC. So sánh,chiều dài CRC đối với DCH được cấu hình

có thể là 0,8,12,16 hay 24 bit.

Các đoạn mã block đối với EDCH chia đầu vào nó thành các mã block

kích thước bằng nhau chính vì thế chiều dài của các block không vượt quá

5114bit. Đối với DCH, block đầu tiên sẽ ghép nối các block truyền dẫn

thành một block dữ liệu đơn trước khi chia.

Mã hóa kênh đối với EDCH luôn là mã hóa tuabin với tốc độ mã của 1/3.

Mã hóa kênh DCH có thể cũng nhân chập các mã với tốc độ mã ½ hoặc 1/3

hoặc mã tuabin với tốc độ mã của 1/3.

Sự phối hợp tốc độ và chức năng HARQ lớp vật lý đối với EDCH phối hợp

các bít đầu ra các mã kênh tới bit kênh vật lý cho phép và giới thiệu phiên

bản dư thừa khác nhau cần thiết cho HARQ gia tăng dư thừa.

Sự chia đoạn kênh vật lý đối với EDCH cấp phát các bit kênh giữa các

EDPDCH nếu nhiều hơn một EDPDCH được yêu cầu. Chức năng này cũng

tương tự trong các block cùng tính trong dãy quy trình xử lý DCH.

Sự ánh xạ của kênh vật lý và sự đan xen đối với EDCH, giống như đối với

DCH, sự xen kẽ các bít trong khung vô tuyến và biểu đồ các bit để được

truyền tới vị trí xác định trên kênh vật lý.

5.3.3 Kênh dữ liệu vật lý dành riêng.

EDPDCH là kênh vật lý đường lên mới sử dụng cho việc phát đi các bit, là

kết quả của quá trình xử lý kênh truyền dẫn EDCH, từ thiết bị di động đến trạm cơ

sở. Đây là một kênh mới tồn tại song song với tất cả kênh dành riêng đường lên

của 3GPP phiên bản 5(DPDCH và DPCCH dùng đối với phát dữ liệu đường lên và

HSDPCCH sử dụng đối với truyền tin phản hồi HSDPA). Với việc giới thiệu về

HSUPA ở đây có 5 điều khác của việc phát song song các kênh dành riêng đường

lên.

EDPCH có cấu trúc tương tự với DPDCH của phiên bản 99 với một vài bộ thu

nhận. Chúng cùng truyền dẫn vuông góc các nhân tố biến đổi (OVSF)để hiệu

chỉnh số lượng các bít kênh tới số lượng của dữ liệu được phát đi đồng thời.Chúng

cùng sử dụng điều chế BPSK và cho phép mạch điều khiển công suất nhanh tương

tự nhau.

Đặc điểm cần chú ý nhất của EDPDCH chính là EDPDCH truyền dẫn mức HARQ

lớp vật lý nhanh và nút B nhanh dựa trên lịch biểu. Tuy nhiên, đây không phải là

những tính chất của dãy quá trình xử lý và việc lập lịch biểu là nhìn thấy trong lớp

MAC.

Điểm khác nhau lớn nhất đối với EDPDCH là truyền dẫn các thành phần trải

dài(SF) là 2 với việc cho phép phân phát 2 lần với nhiều bit kênh trên mã hơn là số

nhân tố trải dài nhỏ nhất là 4 mà DPDCH truyền dẫn.Tuy nhiên, đây không phải

là tất cả sự thật khi DPDCH có thể truyền dẫn tới 6mã SF4 song song khi

EDPDCH truyền dẫn đồng thời việc phát đi của 2mã SF2 và 2 mã SF4và dẫn đến

tốc độ bit lớp vật lý tối đa là 5.76Mbps.

Tốc độ dữ liệu cho từng bước truyền dẫn là khác nhau. Cả DPDCH và

EDPDCH truyền dẫn các nhân tố trải rộng 256,128,64,32,16,8 và 4 và tốc độ

bit của kênh vật lý tương ứng là 15.20.60.120.240.480 và 960kbps với sự

truyền dẫn mã đơn OVSF.

Nếu như tốc độ bit kênh là 960kbps dựa trên sự trải rộng thành phần4 thì sẽ

không hiệu quả đối với việc truyền dẫn đi tất cả các dữ liệu từ bộ xử lý kênh

truyền dẫn,sau đó tất cả chúng sẽ được chuyển đổi để sử dụng hai mã SF4 song

song và đạt được tốc độ bit kênh vật lý là 1920kbps.Mọi thứ chỉ khác so với 2

kiểu kênh dữ liệu dành riêng ở điểm này. Sau hai mã song song SF4, DPDCH

sẽ thực hiện các bước đối với mã song song 3,4,5,6,cho đến khi tốc độ bit đạt

được là 5.76Mbps.EDPDCH có một vài bước và sử dụng 2 thành phần trải

rộng.Sau hai mã SF4,EDPDCH sẽ thực hiện trực tiếp với hai mã SF2. Những

bước này đã được chỉ ra trong bảng 5.2.Việc sử dụng hai mã SF2 cung cấp một

vài dãy thông qua việc sử dụng ba hay bốn mã song song SF4 đối với tỉ số

công suất phát cao nhất trên trung bình và cho phép thực hiện bộ khuyếch đại

công suất nhiều ưu điểm đối với truyền dẫn UE tốc độ cao.

Điểm khác biệt chú ý lớn nhất lớp vật lý giữa hai kênh dữ liệu là chiều dài 2

ms TTI truyền dẫn bởi EDPDCH. Điều này đạt được bằng việc giữ nguyên cấu

trúc khung vô tuyến 10ms luôn phù hợp với DPDCH, nhưng với TTI 2ms sử

dụng khung vô tuyến 10ms được phân chia thành5 khung con nhỏ độc lập.

Điểm khác nhau giữa DPDCH và EDPDCH được liệt kê trong bảng 5.3.Bảng

5.4 chỉ ra tốc độ dữ liệu kênh vật lý đối với các thành phần trải rộng khác nhau

đối với cả DPDCH và EDPDCH.

Khi một TTI 10ms được sử dụng cho tất cả 15 khe của khung vô tuyến

EDPDCH dùng để phân phối block truyền dẫn xử lý bởi dãy xử lý kênh truyền

dẫn EDCH.Trong trường hợp TTI 2ms,mỗi khung con 2ms truyền một block

truyền dẫn EDCH. Hình 5.6 minh họa cấu trúc khung EDPDCH.

EDPDCH không phải là một kênh độc lập nhưng yêu cầu truyền dẫn đồng thời

của DPCCH.Bít điều khiển DPCCH được yêu cầu cho việc xác định kênh và

báo hiệu để nhằm mục đích xác định tỉ số nhiễu(SIR) ở bộ thu và việc phân

chia bit điều khiển công suất bởi DPCCH được yêu cầu đối với điều khiển

công suất đường xuống. Khi đưa tới cái này thì các kênh điều khiển được yêu

cầu song song với EDPDCH để phân phối thông tin bộ thu để biết những cái

định dạng của bộ phát EDPDCH tới bộ thu. Kênh điều khiển mới này có tên là

EDPCCH,EDPDCH không thể tồn tại nếu không có sự truyền dẫn đồng bộ

EDPCCH.

5.3.4 Kênh điều khiển vật lý dành riêng.

EDPCCH là kênh vật lý đường lên mới sử dụng đối với việc phát thông tin

ngoài băng về truyền dẫn EDPDCH từ thiết bị di động tới trạm gốc. EDPCCH

cũng giống như EDPDCH là một kênh mới mà tồn tại song song với tất cả

kênh dành riêng đường lên của 3GPP phiên bản5, và luôn luôn truyền dẫn

đồng thời với EDPDCH.

Để mở rộng EDPCCH làm tương tự như đối với EDPDCH khi mà DPCCH

thực hiện đối với truyền dẫn DPDCH, đó là kênh điều khiển sẽ phân phối

thông tin cần thiết để giải mã truyền dẫn kênh dữ liệu tương ứng. Điểm khác

nhau chính giữa 2 cái là khi đưa vào thông tin về DPDCH thì DPCCH cũng

cung cấp thông tin chung liên quan đến,ví dụ, sự ước lượng kênh và điều khiển

công suất,trong khi EDPDCH chỉ bao gồm thông tin về EDPDCH.

EDPDCH chỉ có duy nhất một định dạng khe(được chỉ ra trong bảng 5.5) với

việc sử dụng 256 thành phần trải rộng và chứa dung lượng của 30 bit kênh

phân phối trong một khung con 2ms.Nó được thiết kế để truyền 10bit thông tin

cho mỗi một EDPDCH TTI phát.EDPCCH sử dụng kiểu mã hoá Reed Muller

bậc hai dùng để truyền dẫn bộ chỉ báo kết hợp định dạng(TFCI) mã hóa trong

DPCCH. Điều này có nghĩa là kết quả các bit thông tin có trong 30 bit được

phát đi trong kênh vật lý.Số lượng các bit có thể được mang đi bởi EDPCCH

2ms. Nếu như chiều dài TTI của EDPDCH là 10ms thì khung con EDPCCH 30

bit sẽ được lặp lại 5 lần thoe chỉ mức công suất báo hiệu. Với việc giới thiệu

cấu trúc khung EDPCCH tương tự có thể sử dụng bất chấp TTI dùng cho

truyền dẫn EDPDCH. Cấu trúc khung của EDPCCH được minh hoạ trong hình

5.7 và sự mã hoá và sự ánh xạ của bit EDPCCH được mô tả chi tiết trong [3].

10bit thông tin trong EDPCCH bao gồm 3 đoạn khác nhau:

ETFCI. EDCH truyền dẫn định dạng bộ báo hiệu kết hợp gồm 7 bit báo

hiệu, định dạng truyền dẫn được phát đi đồng bộ trong EDPDCH. Về

bản chất, ETFCI nói cho bộ thu kích thước của block truyền dẫn mã hóa

trong EDPDCH.Từ những thông tin này mà bộ thu có thể biết được bao

nhiêu EDPDCH được phát đi song song và những thành phần trải rộng

nào được sử dụng.

RSN. Việc truyền lại dãy 2 bit thông tin số lượng dãy HARQ của block

truyền dẫn đang được gửi đi trên EDPDCH. Việc truyền dẫn ban đầu

của một block truyền được gửi đi với RSN=0,đầu tiên RSN=1,thứ 2 thì

RSN=2 và tất cả lần truyền dẫn tiếp theo thì RSN=3.

Happy bit: suy ra từ tên_là một bit duy nhất.Nó cho biết tốc độ dữ liệu

hiện tại mà UE có( hay liên quan đến công suất cho phép được sử dụng

đối với EDPDCH.) hoặc nó có thể sử dụng sự phân bố công suất cao

hay không.

5.3.5 Kênh báo hiệu EDCH HARQ

EHICH là kênh vật lý đường xuống mới sử dụng đối với việc phát thuận và

báo hiệu ngược đối với truyền dẫn gói đường lên. Nếu nút B thu được

EDPDCH TTI phát một cách chính xác thì nó sẽ phản hồi lại báo hiệu

dương(ACK) và nó thu TTI không chính xác thì nó sẽ phản hồi lại với

thông tin báo hiệu âm(NACK).

Thông tin EHICH được điều chế BPSK với khóa tắt/mở và sự điều chế phụ

thuộc vào cell đang phát EHICH. Nếu như EHICH đang đến từ dãy kết nối

vô tuyến chứa trong kết nối vô tuyến EDCH cung cấp(phát từ trạm gốc mà

có cell EDCH phục vụ), thì cả ACK và NACK đều được phát đi. EHICH

phát bởi nút B mà không chứa cell EDCH thì chỉ phát đi ACK. Nếu với

một cell mà không thu EDPDCH TTI chính xác thì nó sẽ không làm gì. UE

sẽ tiếp tục phát lại cho đến khi cell phản hồi lại với một ACK.

Mục đích của sự phối hợp này là để lưu lại sự truyền dẫn đường xuống. Giả

thiết rằng phía sau các phương pháp điều chế khác nhau là các nút B mà

không có cell EDCH cung cấp là những cái không có kết nối tốt nhất tới

UE và thường không nhận đúng EDPDCH TTI và có phần lớn tín hiệu là

NACK hơn là ACK được phát đi. Trong cách này chỉ có duy nhất ACK là

sử dụng dung lượng đường truyền xuống. Như đối với dãy kết nối vô tuyến

EDCH cung cấp,giả thiết là tín hiệu ACK nhiều hơn tín hiệu NACK phát

đi. Khi cả ACK và NACK dẫn đến truyền dẫn bit BPSK (+1 và -1,bộ thu

cần phân chia từ +1 đến -1 và có thể là trường hợp nếu nó cần để phân chia

từ +1 đến 0( khi không truyền).ACK/NACK sẽ được ánh xạ tới truyền dẫn

EHICH từ rất nhiều loại cell khác nhau được liệt kê trong bảng 5.6

Tất cả các cell trong nút B tương tự cũng được giả thiết tới đường truyền

EDPDCH đường lên bộ thu trong bộ kết hợp và kết quả là trừ trường hợp là

nhiều cell trong nút B tham gia vào chuyển giao mềm thì bộ thu TTI thành

công hoặc thất bại chỉ một lần mà không tách rời tất cả các cell.

Cấu trúc kênh của EHICH và ERGCH là giống nhau,và chúng được minh

họa trong hình 5.8. Mỗi một bit thông tin lại được chia thành 3 khe. Trong

trường hợp mà TTI 10ms thì 3 khe này sẽ được lặp lại 4 lần kết quả trong

bản tin có chiều dài 8ms.Việc thu nhận ERGCH phát đi từ những cell đó

không phụ thuộc vào sự cung cấp dãy kết nối vô tuyến EDCH. Kênh đó

luôn luôn-bất chấp ERGCH TTI-phát đi bản tin dài 10ms.

Block xây dựng cơ sở của EHICH/ERGCH là một dãy thẳng góc có chiều

dài 40 bit vơi việc cho phép đa truyền trực tiếp 40 bit trên cùng một khe

trong một thành phần trải rộng đơn 128 kênh mã.Bit EHICH/ERGCH được

lặp lại 3 lần thông qua 3 khe,nhưng lại sử dụng các báo hiệu khác nhau

trong mỗi một khe theo kiểu di chuyển mã tất định.Điều này chính là

nguyên nhân mà các cặp tín hiệu khác nhau có sự khử ghép trong môi

trường vô tuyến thực và kết quả hiệu quả được tính trung bình theo cách

này. Dãy tín hiệu và kiểu khử ghép được xác định trong phần [2].

Mỗi cell có thể sử dụng những mã để vượt qua giới hạn 40 tín hiệu với

việc liên kết EHICH và ERGCH mục đích để mỗi UE phỉa được phát đi với

một mã kênh tương ứng. Hình 5.9 minh họa hoạt động của nút B cho việc

kết hợp 40 tín hiệu trong một mã kênh đường xuống đơn.

5.3.6 Kênh phụ cấp tỷ đối EDCH.

ERGCH là một kênh vật lý đường xuống mới sử dụng đối với việc phát đi

từng bước đơn lên/xuống các sơ đồ lệnh mà hiệu quả công suất truyền dẫn

tỉ đối UE cho phép để dùng đối với truyền dẫn kênh dữ liệu (EDPDCH),rút

ra hiệu quả trong việc điều chỉnh lên xuống đối với tốc độ dữ liệu đường

lên.

Chính xác giống như đối với EHICH,thông tin ERGCH được điều chế

BPSK với khóa tắt/mở và sự cho phép truyền dẫn phụ thuộc vào cell được

phát đi ERGCH.

Các cell này lại thuộc vào dãy kết nối vô tuyến EDCH cung cấp của một

UE bằng việc xác định nội dung ERGCH tương ứng phát và do đó cho

phép UE kết hợp mềm với các kênh.Các cell này không thuộc vào dãy kết

nối vô tuyến cung cấp EDCH có thể chỉ phát giảm(cách khác là không

truyền) và do đó chỉ có các cell cung cấp và các cell khác lại thuộc về dãy

kết nối vô tuyến EDCH tương tự có thể tăng công suất truyền dẫn tỉ đối tối

đa của kênh dữ liệu được UE cho phép.

Một điểm khác nhau giữa ERGCH và EHICH là sự kết hợp mềm. Tất cả

EHICH phát đi bởi dãy liên kết vô tuyến tương ứng(các kết nối vô tuyến từ

node B tương ứng va chứa lệnh điều khiển công suất tương ứng) phải mang

nội dung tương ứng và là kết hợp mềm. ERGCH được phát đi từ dãy kết

nối vô tuyến EDCH cung cấp phải mang nội dung tương ứng và là kết hợp

mềm. Mục đích của dãy liên kết vô tuyến EDCH cung cấp là nền để khám

phá ra mạng,sự tự do để khuếch đại kết hợp mềm đối với ERGCH phát từ

node B và node B cũng có kết nối vô tuyến EDCH cung cấp,hoặc để có duy

nhất một ERGCH UE đặc biệt từ cell EDCH cung cấp và sử dụng ERGCH

đối với tất cả UE khác.

Với những dẫn chứng ở trên thì cấu trúc khung và nguồn tín hiệu của

ERGCH giống đối với EHICH(Hình 5.8 và hình 5.9).Sự khác nhau là ở trong các

lớp cao hơn,mạng thông báo UE bởi các ý nghĩa của tín hiệu RRC trong đó x là

tín hiệu với mã kênh là EHICH và y là tín hiệu đối với mã kênh là ERGCH.

5.3.7 Kênh cấp phát tuyệt đối EDCH.

EAGCH là kênh vật lý đường xuống mới sử dụng đối với việc phát đi giá

trị tuyệt đối của quyết định sắp xếp nút B mà theo đó UE biết công suất truyền tỉ

đối,nó cũng được phép sử dụng đối với truyền dẫn kênh dữ liệu (EDPDCH) và do

đó khiến cho UE có thể đạt được tốc độ truyền dẫn dữ liệu tối đa.

EAGCH sẽ phát đi 5 bit tới UE đối với giá trị tuyệt cấp phát tuyệt đối,sự

báo hiệu mức công suất mà EDPDCH có thể sử dụng liên quan đến DPCCH.Khi

đó thì EAGCH sẽ mang một bit báo hiệu đối với phạm vi cấp phát tuyệt đối.Đối

với bit này thì sự sắp xếp nút B có thể cho phép/không cho phép truyền dẫn UE

trong quá trình xử lý HARQ riêng biệt.Đây là bit duy nhất áp dụng được đối với

sự hoạt động của TTI EDCH 2ms. Việc đưa tới EAGCH sử dụng UE-id thứ cấp và

sơ cấp đối với việc xác định bộ thu và phân phối một bit thông tin đưa vào.Dãy

mã hóa EAGCH được minh họa trong hình 5.10 và các chi tiết kỹ thuật đối với

mỗi bước sẽ được đề cập trong [3].

Giá trị cấp phát tuyệt đối là một số nguyên 5 bit nằm trong phạm vi từ 0 tới

31 có ánh xạ đặc trưng tới tỉ số công suất EDPDCH/DPCCH mà UE có thể

sử dụng.

Báo hiệu cấp phát tuyệt đối có thể được sử dụng để thực hiện hoặc không

thực hiện một quá trình xử lý HARQ riêng (xác định bởi bộ định giờ

EAGCH) hoặc tất cả HARQ.Báo hiệu cấp phát tuyệt đối có thể chỉ sử dụng

với EDCH TTI 2ms.

UE-id thứ cấp và sơ cấp hay đồng nhất tạm mạng vô tuyến EDCH thứ

cấp và sơ cấp được sử dụng để che CRC của EAGCH. Mỗi UE có thể

có tới 2 UE-id và mỗi cái có thể kiểm tra từ mỗi EAGCH và nếu nó phát

hiện một hoặc cái khác thích ứng với đường truyền nó sẽ báo rằng

truyền dẫn EAGCH đã được đến đích đối với nó.

Cấu trúc của một EAGCH là rất giống với một HS SCCH đối với HSDPA.

Một CRC 16 bit được tính toán thông qua 6 bit thông tin và đến đích với

UE-id thứ cấp và sơ cấp. Với mỗi một id UE sẽ biết sự truyền dẫn EAGCH

là có ý nghĩa với nó hay không. Gói này sau đó được mã hóa và tốc độ khi

đến đích là chiếm khoảng 3 khe (2ms) SF 256 kênh. Nếu một EDCH TTI

10ms được sử dụng 3 khe thì sẽ được lặp lại 5 lần tới khi đầy khung vô

tuyến. Hình 5.11 minh họa cấu trúc khung EAGCH.

5.3.8 Sự hoạt động và sự tác động của 2 chiều dài TTI.

Trong khi HSDPA chỉ truyền đi TTI đơn(2ms) thì HSUPA lại có 2 chiều dài

TTI là 2 và 10ms để lựa chọn.Sự hoạt động đối với TTI chiều dài 2ms có lợi về

độ trễ điện áp trong khi đó thì chiều dài TTI 10ma lại cần thiết đối với mục

đích mở rộng để đảm bảo sự hoạt động của góc cell.

Lợi ích về độ trễ điện áp có thể được nhận nếu như ở đây không có sự truyền

lại quá nhiều lần TTI 2ms, khi mà độ trễ giữa các lần truyền lại là ngắn hơn so

với trường hợp 10ms. Một vấn đề xảy ra khi mà tiếp cận một khu vực có hình

dạng thấp (liên quan đến cạnh cell) khi mà tín hiệu sử dụng một chu kỳ 2ms

bắt đầu để sử dụng một ít công suất truyền dẫn, đặc biệt là ở cuối trạm BTS.

Điều này được minh họa trong hình 5.12. Sự khác nhau từ HSDPA là bây giờ

một số lượng rất lớn điện áp của người sử dụng được chấp nhận để hoạt động

đồng thời và do đó,hướng đến việc cung cấp tín hiệu đường xuống tới một số

lượng lớn người dùng sử dụng chu kỳ 2ms.

Với tốc độ dữ liệu dưới 2 Mbps, thì ở đây không có sự khác biệt lớn từ điểm

điện dung của dạng của TTI sử dụng. Khi vượt qua 2 Mbps trên 1 người sử

dụng,thì kích thước block sử dụng 10ms sẽ quá to và do đó tốc độ dứ liệu mà

trên 2 Mbps chỉ được cung cấp đối với TTI 2ms. Với cell_Macro,tốc độ dữ liệu

thực hiện được trên đường lên có giới hạn theo sự giới hạn công suất truyền

dẫn.Điều này có nghĩa là TTI 10ms được chấp nhận như giá trị bắt đầu đối

với sự phân phối hệ thống,cái này có thể phản ánh trong dung lượng đầu cuối.

5.4 Giới thiệu về lớp vật lý

5.4.1 HARQ

Hoạt động của HARQ HSUPA dưới nguyên lý cơ sở có nhiều điểm giống

với HSDPA trong thuật ngữ của sự kết hợp truyền lại. Đối với đường kết nối

trực tiếp là khác nhau,những bộ đệm mềm được giữ bởi nút B thay cho thiết bị

đầu cuối. Thiết bị đầu cuối sẽ giữ dữ liệu chưa được báo nhận trong bộ nhớ, và

các bộ khởi động lớp MAC sẽ truyền lại nếu như lớp vật lý cung cấp một NACK

như đã nhận từ nút B trong dãy hoạt động của EDCH. Cả sự kết hợp mềm và sự

gia tăng số dư đều cho phép đối với hoạt động HSUPA như nhau.Sự khác nhau

cơ bản trong quy trình hoạt động là bản chất đồng bộ của quá trình HARQ

HSUPA. Khi một chức năng của TTI 2ms hay 10ms được sử dụng thì tất cả hoạt

động giữ lại bộ định thời được xác định bao gồm số lượng các quá trình HARQ.

Với một TTI 10ms thì ở đây sẽ có 4 quá trình HARQ và thời gian của quá trình

được cố định trong khoảng 2ms cửa sổ. Cửa sổ là kết quả từ dãy thước đo thời

gian đối với sự liên kết kênh báo hiệu đường xuống đối với việc truyền dẫn dữ

liệu đường lên. Sự phụ thuộc vào thời gian đường lên, kênh tín hiệu đường

xuống đã được đặt với độ chính xác 2ms đối với điểm có thể bắt đầu.

Bộ định thời của quá trình HARQ với TTI 10ms được chỉ ra trong hình 5.13,và

có sự mô tả về bốn quá trình HARQ.

Ở đây không cần thiết phải cấu hình lại số lượng quá trình xử lý HARQ, nó chỉ

ra một hướng dẫn thực hiện rất rõ ràng tới việc thực hiện nút B trong khái niệm

về thời gian xử lý cần thiết để gặp tất cả trường hợp trên.Yêu cầu thời gian xử

lý nút B có kết quả xấp xỉ 14ms, sử dụng định nghĩa chính xác đưa ra trong [2]

và trong [5]. Nếu lên đến 16ms thì không thể dễ dàng sử dụng để điều khiển

trong mạng bao gồm tính di động.Độ trễ tối đa đối với việc truyền lại một lần

là 40ms( bao gồm thời gian đợi/xử lý/báo hiệu và cộng với việc đưa vào TTI

đối với truyền lại). Với TTI2ms thì có 8 quá trình HARQ(được chỉ ra trong

hình 5.14).

Việc sử dụng quá trình đồng bộ HARQ đã xóa đi sự cần thiết phải biết thành

phần của dòng dữ liệu( quá trình HARQ đang được sử dụng –như là một

trường hợp đối với HSDPA để cho phép linh hoạt sự sắp xếp đường xuống).

Với HSUPA, bộ định thời cho thấy chính xác với quá trình HARQ là chưa biết

và sự cần thiết đưa vào duy nhất là dữ liệu mới hay là truyền lại. Đây là yêu

cầu để phá hủy sự sai hỏng trong bộ đệm-dẫn đến lỗi tín hiệu(lỗi đầu cuối

ACK)hay đặc biệt là trong trường hợp chuyển giao mềm,dẫn đến nút B không

nhận biết ACK gửi đi bởi nút B khác trong dãy hoạt động.

5.4.2 HARQ và chuyển giao mềm

Việc điều khiển với một dãy các hoạt động lớn hơn 1 dẫn đến việc kéo theo

đầu vào đối với sự hoạt động của HARQ. Trong khi với HSDPA chỉ có một nút

B được chứa trong việc điều khiển HARQ thì với HSUPA tất cả các nút B đều

tham gia vào. Sự hoạt động của HARQ được thực hiện bằng việc sử dụng

nguyên lý tương tự dối với điều khiển công suất đường lên. Nếu thành phần nút

B riêng lẻ của dãy các hoạt động gửi một bản tin ACK,thì thông tin sẽ được đưa

đến lớp MAC rằng ACK sẽ được nhận và lớp MAC sẽ chú ý truyền thành công

và dịch sang một gói khác. Nguyên lý hoạt động của HARQ trong chuyển giao

mềm được chỉ ra trong hình 5.15. Khác với việc thực hiện nút B quá trình độc

lập, thứ tự các gói không thể được bảo đảm bởi chúng và kết quả,chúng bị điều

chỉnh bởi RNC.Điều này cũng ánh hưởng tới kiến trúc giao thức trong dạng

phần tử MAC đưa vào trong RNC.

Đối với NACK từ sự ánh xạ các cell không được phục vụ sẽ được xác định như là

một dãy 0 và kết quả, NACK không thực sự được phát đi từ các cell khác so với

các cell phục vụ.Nếu như các cell phục vụ nằm trong chuyển giao mềm với các

cell khác xác định như là thuộc về cùng dãy kết nối vô tuyến EDCH,do đó, NACK

được phát đi từ tất cả các cell để cho phép sự kết hợp tròng bộ thu giống với lệnh

điều khiển công suất thu trong trường hợp chuyển giao mềm.

5.4.3 Tính toán với HSUPA

Với HSDPA thì không giới thiệu việc tính toán đối với lớp vật lý thiết bị đầu cuối

mà yêu cầu thông báo với mạng trừ khi số lượng kênh thông tin bạn đếm được là

một,với HSUPA thì việc tính toán lớp vật lý được đưa vào liên quan đến thông

khoảng áp suất thiết bị đầu cuối. Thông khoảng công suất truyền dẫn của UE

(UPH) được xác định trong [6] như là tỉ số của công suất truyền dẫn tối đa của UE

và công suất mã DPCCH cùng tính. Công suất tối đa cũng theo mức công suất của

lớp công suất đầu cuối hay mức thấp hơn nếu công suất tối đa bị hạn chế bởi mạng

truy nhập vô tuyến trái đất (UTRAN).

UPH chỉ ra nguồn công suất có thể,có hay không và bằng cách nào mà thiết bị

đầu cuối có thể tăng tốc độ dữ liệu từ tình trạng hiện tại.

Nếu như giá trị UPH báo cáo là thấp thì thiết bị đầu cuối nằm trong trạng thái bị

giới hạn công suất, và nếu UPH báo cáo là cao thì sẽ được thay thế để tăng tốc độ

dữ liệu. Việc tính toán không cố bao hàm hoạt động HSDPCCH hay hoạt động của

DPCH khi chúng chỉ đưa vào sai số trong tính toán. Theo độ trễ vốn có và độ

chính xác tính toán, việc tính toán UPH không thể được sử dụng tương tự như CQI

với HSDPA.

Ở điểm cuối nút B, tính toán HSDPA với công suất không phải HSDPA cũng

được mở rộng để bao gồm cả kênh đường xuống HSUPA tạo ra công suất non

HSDPA/HSUPA,điều này đem đến ý tưởng về số lượng của nguồn công suất nút

B được sử dụng cho mục đích khác hơn là HSDPA/HSUPA.Việc sử dụng công

suất truyền dẫn nút B HSDPA/HSUPA có thể dựa trên nguyên lý của việc sử dụng

tất cả công suất hay việc sử dụng công suất theo sự cấp phát RNC. Trong trường

hợp sau,báo cáo công suất HSDPA/HSUPA có thể chỉ đưa đến một vài giá trị và

trong trường hợp trước thì công suất tối đa được biết trong một vài biến cố. Thông

tin về công suất non HSDPA/HSUPA cho phép rút ra công suất truyền dẫn của các

phần khác.

Ở cuối đường lên, việc tồn tại tính toán nút B có thể được dùng cho các mục đích

của HSUPA.Tổng công suất băng rộng thu được (RTWP) bao gồm cả sự tác động

của tất cả lần truyền dẫn trong mạng trên bộ thu node B trước. Một đồ hình khác là

sự dự phòng của tính toán tốc độ bit.Đây không phải là tính toán lớp vật lý nhưng

cũng được quyết định trong lớp MAC. Điều này đem đến báo hiệu của đầu ra đặc

trưng thiết bị đầu cuối trên hướng lên.

5.5 Lớp MAC.

5.5.1 Mức độ sử dụng.

Lớp MAC HSUPA có nhiều chức năng trong quy trình kỹ thuật hơn là trong

HSDPA. Điều này dẫn đến trong thực tế thì điều khiển việc sắp xếp được mang ra

khỏi trạm gốc,nhưng bản thân sự sắp xếp lại điều khiển truyền dẫn dữ liệu đường

lên của EDCH. Định lý chi tiết trong cách làm thế nào mà trạm gốc có thể xác

định loại thông tin điều khiển để gửi đến trạm di động không có gì là đặc biệt,

nhưng sự hoạt động của lớp MAC đối với việc điều khiển thiết bị đầu cuối cũng

giống như việc đưa vào bộ phản hồi trên phía đầu của lớp vật lý,(happy bit) được

xác định đối với UE. Hoạt động của HARQ bao gồm kiểu trạng thái chuyển giao

mềm của HARQ cũng thuộc về quy trình kỹ thuật của lớp MAC.

Như chúng ta đã biết lớp MAC HSUPA được phân chia từ RNC đến BTS. Lớp

MAC thực hiện nhiều công việc khác nhau, và lớp MAC trong RNC bảo đảm

trong việc phân phối tuần tự tới lớp RLC bên trong RNC. Dòng dữ liệu người sử

dụng thông qua lớp MAC với HSUPA được minh họa trong hình 5.17.Các kênh

logic (DCCH và DTCH) được cấp tới lớp RLC.

Khi mà các kênh logic đang được ánh xạ để sử dụng cho HSUPA(EDCH) đây

không phải là yêu cầu đối với đầu của MAC, kết quả MAC-d không có trong dòng

dữ liệu. Đầu của MAC là số lượng thứ tự truyền dẫn cần thiết(TSN) cho phép sắp

xếp lại trong RNC. Đầu của MAC có bọ chỉ báo mô tả dữ liệu(DDI) với việc xác

định kênh báo hiệu giống thông tin về dòng MAC và kích thước PDU MAC-

d.Tham số N ở đầu MAC chỉ ra số lượng PDU MAC liên tiếp thuộc về DDI tương

ứng.Cấu trúc PDU MAC-e được minh họa trong hình 5.18,cho biết một hoặc

nhiều PDU MAC-es được cấu trúc như thế nào.

5.5.2 Thông tin sắp xếp-bản tin điều khiển MAC-e.

Thông tin về sự sắp xếp (SI) trong PDU MAC-e trong hình 5.18.

Tình trạng bộ đệm tổng EDCH(TEBS,5bits) cho biết tổng số lượng dữ liệu

trong bộ đệm truyền dẫn của UE.Thông tin này có thể được sử dung cho việc

sắp xếp đối với điều khiển tốc độ dữ liệu mà UE có thể sử dụng.

Chỉ số ID của kênh logic có mức ưu tiên cao nhất(HLID,4bit) chỉ ra kênh

logic mà chứa dữ liệu trong bộ đệm truyền dẫn của UE.

Trạng thái bộ đệm của kênh logic có mức ưu tiên cao nhất(HLBS,4bit) cho

biết số lượng của dữ liệu trong bộ đệm đối với kênh logic báo hiệu bởi HLID.

HLID và HLBS có thể được dùng cho sự sắp xếp nút B trong việc quyết

định UE được phục vụ trước tiên hay phục vụ với tốc độ dữ liệu cao nhất hay

không.

UPH(5bit) báo hiệu nút B về tỉ số công suất cao nhất cho phép công suất phát

UE tới công suất phát bit pilot DPCCH. Tỉ số này cũng báo hiệu cho việc sắp

xếp nút B bao nhiêu công suất liên quan mà UE có thể sử dụng đối với truyền

dẫn dữ liệu của nó. Thông tin này có thể sử dụng đối với nút B không phải để

sắp xếp việc phân phối công suất cao hơn UE đưa đến mà là nó có thể phát

theo giới hạn công suất phát.

SI cũng không được phát một cách đều đặn hoặc khởi động bằng dữ liệu đưa đến ở

một bộ đệm trống với tình trạng là UE không cho phép phát tại bất kỳ tốc độ nào.

Sự sắp xếp nút B có thể sử dụng SI trong việc đưa vào happy bit trong EDPDCH

và để cấp phát sử dụng đối với UE đặc biệt.

5.5.3 Lựa chọn định dạng truyền dẫn đối với EDCH.

Việc điều khiển sắp xếp đưa đến ảnh hưởng trong việc lựa chọn định dạng

truyền dẫn của UE(Số lượng các bit được phát trong một TTI) đối với kênh truyền

dẫn EDCH. Quá trình lựa chọn kết hợp định dạng truyền dẫn EDCH(E_TFC) là

một phần của lớp MAC. Như đã được mô tả trước,các lệnh phụ cấp tuyệt đối và tỉ

đối trong ERGCH và EAGCH điều chỉnh lượng tối đa tỉ số công suất

EDPDCH/DPCCH cho phép mà UE có thể phát. Điều này gây ra ảnh hưởng trong

quá trình lựa chọn ETFC trong các cách dưới đây:

Đầu tiên, UE có một danh sách các kích thước block truyền dẫn và công suất tỉ đối

mà một truyền dẫn của block truyền dẫn đặc trưng yêu cầu.Nó cũng có một độ

lệch công suất dòng đặc trưng lớp MAC đối với mỗi dòng MAC được gán. Với

mỗi một UE lại có khả năng truyền lại khác nhaudodois với block truyền dẫn có

kích thước giống nhau,phụ thuộc vào dòng MAC đang được phát, ví dụ bộ cung

cấp giới hạn trễ cao có thể có độ lệch công suất đặc trưng dòng MAC cao hơn và

do đó có khả năng đi qua cao hơn mà không cần yêu cầu phát lại.

UE bắt đầu chuẩn bị để phát đi block truyền dẫn EDCH trong một TTI bằng việc

ước lượng bao nhiêu công suất nó có thể sử dụng trong việc truyền dẫn của

EDPDCH. Ở giai đoạn này, DPCCH,EDPCCH, mức công suất truyền dẫn

DPDCH của TTI để được phát đi đều được biết. Nó kiểm tra độ lệch công suất của

dòng MAC ưu tiên cao hơn mà có dữ liệu trong bộ đệm,đây sẽ là độ lệch công

suất được sử dụng ở đầu của độ lệch công suất đặc trưng kích thước block truyền

dẫn khi mà phát đi EDPDCH. Kích thước block truyền dẫn với một độ lệch công

suất đặc trưng dòng MAC đã lựa chọn được gọi là một ‘Sự kết hợp định dạng

truyền dẫn EDCH’(ETFC).

Khi mà UE kiểm tra độ lệch công suất tối đa hiện tại, nó có thể sử dụng đối với

truyền dẫn EDPDCH.Đây là một tham số điều khiển bởi truyền dẫn phụ cấp tuyệt

đối và tỉ đối. UE sẽ chọn block truyền dẫn lớn nhất mà nó có thể lấp đầy bằng dữ

liệu khi mà độ lệch công suất của block truyền dẫn + độ lệch công suất đặc trưng

dòng MAC đã chọn thấp hơn hoặc bằng với độ lệch công suất tối đa cho phép thì

nó sẽ lựa chọn ETFC cao nhất mà việc sắp xếp cho phép sử dụng.Nếu như sự

truyền dẫn của ETFC này không bị khóa theo công suất truyền dẫn tối đa của UE,

thì UE sẽ thực hiện block truyền dẫn và phát nó trong EDPDCH với các thành

phần khuếch đại đã lựa chọn. Nếu như việc truyền dẫn của ETFC không thể thực

hiện vì giới hạn công suất UE thì UE lựa chọn ra ETFC lớn nhất mà có đủ công

suất để phát và tiến triển với nó. Quá trình lựa chọn ETFC được minh họa trong

hình 5.19.

5.5.4 EDCH cùng tồn tại với DCH.

Như đã mô tả trước, việc xử lý các block truyền dẫn đối với EDCH và

DCH được thực hiện khác nhau và cùng được mang qua giao diện không khí bởi

các kênh vật lý chia sẻ thực hiện. Một phần quan trọng là các bộ khuếch đại công

suất chia sẻ của UE- việc truyền dẫn đồng bộ của EDCH và DCH có thể được xét

từ hai UE khác nhau.

Sự tác động giữa DCH và EDCH trong việc truyền dẫn đồng bộ từ UE giống nhau

là đơn giản chính vì thế việc lựa chọn TFC được thực hiện đầu tiên đối với DCH

và công suất sử dụng bởi việc này dĩ nhiên không cho phép quá lớn đối với quá

trình lựa chọn ETFC. Điều này có nghĩa là DCH hoàn toàn độc lập đối với nguồn

công suất của UE hay DCH này có một điện áp độc lập qua EDCH.Lí do là

EDCH được thiết kế đối với truy nhập gói đường lên và do đó, nếu ở đây có một

vài bộ cung cấp chuyển mạch chúng sẽ được ánh xạ tới DCH. Một bộ cung cấp

chuyển mạch không phải chấp nhận thường xuyên hay ngẫu nhiên sự chuyển đổi

tốc độ dữ liệu nhận biết để cho phép hoạt động mà một cuộc thoại AMR thông

thường để đạt công suất nó yêu cầu và gửi nó trên DCH và sử dụng những cái

được chuyển đối với truyền dẫn gói dữ liệu trên EDCH. Việc phân phối công suất

của TFC và quá trình lựa chọn ETFC của UE được minh họa trong hình 5.20.

TFC và quá trình lựa chọn ETFC được xác định trong [9]. Nó có thể được chú ý

tốc độ dữ liệu tối đa của DCH cho phép bởi các đặc điểm kỹ thuật là 64kbps khi

cấu hình song song tới EDCH.

Nếu một DCH được cấu hình song song tới một EDCH đối với một UE riêng lẻ,

thì hệ truyền tải tín hiệu vô tuyến cũng phải được ánh xạ tới DCH. Điều này dẫn

đến trên thực tế thì hệ truyền tải tín hiệu vô tuyến là hệ truyền tải quan trọng nhất

và nó không thể chấp nhận để cho phép công suất yêu cầu phát một khung thoại

cản trở việc truyền dẫn của một bản tin báo hiệu, có nghĩa là SRB chỉ có thể ánh

xạ tới EDCH nếu ở đây không có DCH nào cấu hình cho UE.

5.5.5 Dòng MAC-d và tham số đặc trưng HARQ.

Sự khác nhau cơ bản giữa các kênh DCH đường lên và kênh truyền dẫn của

HSUPA-EDCH là chúng có thể là các kênh DCH phức, nhưng chúng chỉ là một

cấu hình EDCH đối với UE. Khả năng cấu hình đồng bộ đa kênh EDCH cho phép

chất lượng của dịch vụ QoS khác nhau đối với các kênh truyền dẫn khác nhau

trong đường lên Re’99. Khi là một EDCH, các QoS khác nhau phải được thực

hiện theo các cách khác nhau.

Các dịch vụ khác nhau có thể được ánh xạ tới các dòng MAC khác nhau và mỗi

dòng MAC có một thuộc tính đặc trưng.

Số lượng tối đa số lần truyền dẫn lại HARQ trước khi UE hủy bỏ gói.

Độ lệch công suất đặc trưng dòng MAC-d,được đưa vào đầu của block

truyền dẫn độ lệch công suất đặc trưng.Một độ lệch công suất lớn hơn có

nghĩa khả năng yêu cầu truyền dẫn lại thấp hơn và do đó,độ trễ thấp hơn.

Tóm lại, cả hai tham số tác động vào hoạt động HARQ, ví dụ, các dịch vụ

ngoài làm giảm độ trễ có hteer có độ lệch công suất thấp hơn và khả năng truyền

dẫn lại cao hơn trong khi dịch vụ chạy suốt ó thể có số lần truyền dẫn lại tối đa

thấp hơn khi chúng làm giảm một vài gói bị mất trước khi chúng là một tác động

trong dịch vụ.

5.5.6 Sự sắp xếp HSUPA

Sự sắp xếp HSUPA thực hiện bởi điều chỉnh giới hạn quá trình lựa chọn

ETFC của UE. Quá trình này và sự tương tác với việc lựa chọn TFC của kênh

DCH Re’99 được mô tả trong phần 5.5.3. Tham số cơ bản mà điều chỉnh sự sắp

xếp nút B là thành phần khuếch đại tối đa mà UE có thể sử dụng đối với truyền

dẫn EDPDCH. Thành phần khuếch đại có nghĩa là mứa công suất EDPDCH được

phát có liên quan đến mức công suất DPCCH. Việc điều khiển công suất nhanh

giữ cho mức công suất thu cân bằng, việc sắp xếp điều chỉnh mức công suất

EDPDCH thu tối đa cho phép của UE đã gửi hoặc là sự chia sẻ sự tăng nhiễu

đường lên một UE có thể sử dụng.

Việc sắp xếp HSUPA được thực hiện dễ dàng bằng việc sử dụng ba kênh vật lý,

EAGCH, ERGCH ở đường xuống và một happy bit mang EDPCCH trên đường

lên.Khi đưa vào đây thì EDPDCH chuyển một bản tin SI trong đầu của MAC-e

đối với các chi tiết đưa vào cho sự sắp xếp nút B. SI có thể được sử dụng trong sự

sắp xếp nút B trong việc thêm vào happy bit nhận trên EDPCCH và bộ phân phối

công suất bị quan sát dùng một UE đang sử dụng đưa đến. Nó có thể được chú ý,

mặc dù, SI chỉ được phép khi mà nó khởi động với việc truyền dẫn cũng như là

kết quả của mức độ dữ liệu tăng lên trong bộ đệm hay là kết quả của thời gian trôi

qua và khi sự sắp xếp cell HSUPA nhận được chính xác gói phát. Các kênh sử

dụng đối với sự sắp xếp HSUPA cũng như thông tin được mang bởi chúng đều

được mô tả trong hình sau:

Lớp MAC sẽ xác định các quy tắc trong việc nhận happy bit được phát đi trên

EDPCCH. Thông tin cơ sở của việc chuyển giao happy bit là UE có thể trống bộ

đệm của nó với việc phân phối dòng trong NTTI hay không, khi N là tham số báo

hiệu bởi mạng. Nếu UE ước lượng được tất cả dữ liệu trong truyền dẫn EDCH thì

bộ đệm có thể được phát trong NTTI mà không tăng tối đa dòng của nó, sau đó

UE sẽ báo hiệu là nó chấp nhận. Mặt khác nó cũng thông báo với nút B là nó

không chấp nhận.

Đơn giản dựa trên bit riêng lẻ của EDPCCH và xác nhận của UE là đang phát với

sự phân phối tối đa hay thấp hơn, sự sắp xếp nút B có thể quyết định mức xuống

hay mức lên hay giữ không đổi việc phân phối của UE đưa đến. Nếu UE được

phát thấp hơn tối đa dòng của nó đối với việc ghép TTI trong một chuỗi, thì nó sẽ

thay đổi để việc phân phối mức xuống của nó và cho phép mức lên vài báo hiệu

UE khác rằng nó không chấp nhận.

Cuối cùng nút B sẽ thu được thông tin trên đường lên của vị trí dòng của UE và

điều chỉnh công suất phát tuyệt đối cho phép tối đa của một EDPDCH của UE trên

đường lên bằng việc phát ra bản tin phụ cấp tuyệt đối và tỉ đối trên đường xuống.

Việc lựa chọn ETFC sẽ chuyển đổi công suất tuyệt đối tối đa cho phép thành định

dạng truyền dẫn.

5.5.7 Sự sắp xếp HSUPA trong chuyển giao mềm.

Với HSUPA, chuyển giao mềm đường lên có tác động đến hoạt động của sự sắp

xếp. Trong khi HSDPA chỉ gửi dữ liệu từ trạm cơ sở, thì với HSUPA tất cả trạm

gốc trong dãy hoạt động của EDCH nhận việc truyền dẫn từ thiết bị đầu cuối. Do

đó, tất cả các trạm gốc chịu tác động của việc truyền dẫn với các khái niệm về sự

tăng cường nhiễu, được thu bởi bộ thu trạm gốc. Trừ khi có sự kết hợp trạm gốc

thu dữ liệu còn ở đây chỉ có duy nhất một trạm gốc hoạt động như cell DCH phục

vụ.Cell EDCH phục vụ sử dụng tất cả các phương pháp sắp xếp có thể , có nghĩa

là bao gồm cả phụ cấp tuyệt đối và tỉ đối.

Các trạm gốc khác mà là thành phần của dãy hoạt động chỉ sử dụng phụ cấp tỷ đối

và chỉ gửi các lệnh ‘hold’ hay ‘down’.

Hoạt động sắp xếp một cell mà không phải là phần của dãy hoạt động EDCH có

thể được xem như là phần của bộ dẫn động điều khiển quá tải của hệ thống. Khi

các lệnh đường xuống gửi đi riêng lẻ có thể đang dùng nguồn dữ trữ, hẹ thống có

thể cấu hình một vài đầu cuối để tuân theo thứ tự tương tự từ cell HSUPA không

phục vụ. Điều này cho phép phí tổn điều khiển tín hiệu nhỏ đi. Thiết bị đầu cuối

có thể tăng tốc độ dữ liệu khi đây là một lệnh lên từ cell HSUPA phục vụ và

không có lệnh xuống từ bất kỳ cell nào khác trong dãy hoạt động EDCH.

5.5.8 Tiêu chuẩn sự sắp xếp HSUPA.

Tiêu chuẩn cho phép các bộ phận đã được tiêu chuẩn hóa đối với mạng để điều

khiển quá trình lựa chọn ETFC của UE trong việc hợp tác với HARQ đường lên.

Cả báo hiệu điều khiển mạng vô tuyến(RNC) với điều khiển nguồn vô

tuyến(RRC) và nút B với báo hiệu EAGCH có thể cắt quá trình HARQ đặc trưng.

Đặc điểm này chỉ áp dung đối với TTI 2ms như là lý do chính phía sau sự điều

khiển quá trình là để cho phép giảm bớt tốc độ dữ liệu nhỏ nhất của TTI 2ms từ

tốc độ đỉnh cao nhỏ nhất độ cao tỷ đối và để có độ chi tiết hơn đối với tốc độ phát

của UE. Một TTI 10ms không thể chịu được những vấn đề như tốc độ dữ liệu nhỏ

nhất và do đó,mức tốc độ dữ liệu nhỏ nhất là 1/5 là của TTI 2ms. Cuối cùng đơn vị

dữ liệu trọng tải có ích (PDU) điều khiển kết nối vô tuyến phải được phát đi trong

một TTI và do đó với một loại RLC PDU có kích thước 320 bít thì tốc độ dữ liệu

tối thiểu lớp RLC là 160kbps với một TTI 2ms và 32kbps với một TTI 10ms. Theo

đó, chỉ có một quá trình HARQ để phát trong một TTI 2ms, tốc độ dữ liệu của

RLC trung bình danh định được đưa ra là 20kbps mặc dù tốc độ dữ liệu tức thời

được giữ nguyên.

Một UE có thể được phân phối 2 UE-id khác nhau(E-RNTI) và nó cần tuân theo

EAGCH. UE luôn cho phép việc phát phụ cấp tuyệt đối sử dụng UE-id chính và có

thể được điều khiển để theo việc phát phụ cấp tuyệt đối sử dụng UE-id phụ như là

UE-id thường đối với UE-id ghép và sắp xếp một nhóm các UE với tốc độ dữ liệu

mà chúng có thể khởi động sử dụng dữ liệu đưa đến ở tại bộ đệm UE, có nghĩa là

một UE thông thường có thể được sử dụng để điều khiển tốc độ dữ liệu đối với

truy nhập ban đầu khi mà UE dịch chuyển từ không truyền thành truyền và UE-id

dành riêng có thể được sử dụng để điều khiển sự hoạt động của UE.

5.6 Tham số Iub

Tương tự đối với hoạt động của HSDPA,HSUPA cũng cần một số lượng lớn các

tham số để được đặt vào vị trí giữa thiết bị đầu cuối và nút B. Chúng được cung

cấp tới nút B từ các RNC( như chỉ ra trên hình 5.24) dựa trên thuật toán cung cấp

đặc biệt trong RNC và trong khả năng của thiết bị đầu cuối.Các tham số này có

thể được chia thành những loại dưới đây:

Tham số đối với việc cấp phát nguồn nút B,để chỉ dẫn những mã được

cho phép đối với EHICH/EAGCH/ERGCH.

Các tham số sắp xếp, để điều khiển cách xử lý sắp xếp, như báo hiệu

quyền ưu tiên sắp xếp,tốc độ dữ liệu tối đa,giá trị RTWP tối đa hay tốc

độ bit đảm bảo.

Các tham số đặc trưng đầu cuối,như dung lượng đầu cuối,tốc độ bit tối

đa, giới hạn đánh thủng,với các từ mã trên thiết bị đầu cuối HICH

/EAGCH/ ERGCH tuân theo TTI được sử dụng. Một TTI 10ms có thể

được sử dụng đối với tất cả đầu cuối nhưng với TTI 2ms thì có một yêu

cầu để kiểm tra dung lượng đầu cuối và phản hồi việc cấu hình lại

thành TTI 10ms khi gần tới cạnh cell.

Các tham số đặc trưng đầu cuối được truyền dẫn bởi RRC, báo hiệu đầu cuối để

chúng được đặt vào vị trí giữa thiết bị đầu cuối và nút B. Từ tổng quan điểm

chính của mạng, ta thấy không có gì thay đổi so với Re’99, ngoại trừ tốc độ dữ

liệu cao hơn cho phép định hướng đường lên so sánh với tiêu chuẩn 2Mbps hoặc

thực tế 384kbps đang được sử dụng bởi thiết bị đầu cuối HSUPA.

Ở đây có một vài tham số được gửi đi từ nút B hướng về RNC mà có liên quan

đến dung lượng HSUPA nút B. Nút B có thể đáp ứng từ một bản tin kiểm tra,từ

RNC về tình trạng khả năng nguồn HSUPA. Điều này rất hữu ích nếu nguồn nút B

phụ thuộc vào các tính năng khác đang được sử dụng hoặc để thấy khi nút B phải

quá tải từ điểm nguồn HSUPA của hình vẽ.

Đối với trường hợp DCH, ở đây có một vài điểm khác với việc sử dụng giao diện

Iub. Đầu tiên chỉ có chế độ ‘im lặng’ được sử dụng, có nghĩa là, nút B sẽ gửi đi

một gói dữ liệu tới RNC sau khi gói đã được mã hóa thành công. Khung trống báo

hiệu những trường hợp giải mã sai hoặc tốc độ dữ liệu bằng 0 sẽ không được phát

như đã được thực hiện đối với DCH, với việc chấp nhận cell EDCH phục vụ khi

số lần truyền lại tối đa của HARQ bị vượt quá. Cell phục vụ EDCH sẽ báo hiệu

một quá trình HARQ bị lỗi sẽ không thành công khi mà số lượng lần truyền lại đạt

đến tối đa và do đó, UE sẽ xử lý tới gói mới.Nếu như số lượng lần truyền lại tối đa

HARQ là không vượt quá giá trị cho phép thì nút B giả thiết rằng có một vài BTS

khác được thụ chuyển gói.

Để cho phép độ trễ đầu cuối nhỏ nhất,một khái niệm sau TTI là không đáng kể

trong Iub. Với một TTI 2ms cũng có thể gửi dữ liệu suốt 2ms hay đối với việc sử

dụng TTI 10ms và bó mạch 2ms TTI cùng nhau. Mỗi dòng lớp MAC có một bộ

kết nối truyền dẫn riêng trên giao diện Iub. Trong trường hợp quá tải Iub, chúng là

các công cụ phần mềm mà RNC có thể sử dụng để điều khiển tốc độ dữ liệu tối đa

nút B.

5.7 Độ di động.

5.7.1 Chuyển giao mềm.

HSUPA có thể hoạt động trong chuyển giao mềm như đã thảo luận từ trước, tuy

nhiên ở đây có một dãy hoạt động khác so với Re’99 DCH. Trong Re’99 hoạt

động chính là đảm bảo rằng việc điều khiển công suất đường lên được thực hiện

trong cách mà near-far problem không thể xuất hiện do đó kích thước dãy hoạt

động được xác định lớn hơn 6. Với HSUPA, đây không phải là hoạt động giống

đối với dữ liệu đường lên, do đó, sự sắp xếp và chức năng HARQ không được yêu

cầu để thực hiện với nhiều trạm gốc như là trường hợp đối với Re’99 DCH. Các

đặc tính kỹ thuật 3GPP yêu cầu thiết bị đầu cuối để thực hiện một vài cell lớn

nhất của 4 đối với hoạt động HSUPA.

Nếu như dãy hoạt động bao gồm các trạm gốc mà không có dung lượng HSUPA,

thì DPCCH sẽ được thu bởi tất cả các trạm gốc trong dãy hoạt động DCH và chỉ

những trạm gốc HSUPA thực hiện sắp xếp và hoạt động HARQ, thực hiện các

lệnh sắp xếp và HARQ phản hồi từ các cell kết hợp. Nếu như dãy hoạt động là kết

quả yêu cầu của mạng cần để được mở rộng lớn hơn 4 đối với các mục đích điều

khiển công suất,thì các celll đưa vào hoạt động như cell Re’99 và không làm

thành phần trong HARQ và hoạt động sắp xếp. Điều này cho phép tổng số lượng

kênh báo hiệu đưa vào phải tuân theo chuyển giao mềm bị giới hạn. Tuy nhiên tất

cả các cell trong dẫy hoạt động EDCH sẽ phải nằm trong dãy hoạt động của DCH,

nhưng dãy hoạt động DCH cũng có thể chứa các cell mà không thuộc vào dãy hoạt

động EDCH nếu như điều này được xem là hữu ích đối với mạng.

Sự thay đổi trong cell EDCH phục vụ có thể dựa trên cùng tiêu chuẩn như sự

chuyển đổi trong cell HSDPA phục vụ. Đối với những việc tính toán –ID-cũng

được xác định trong Re’5 để cho phép báo hiệu khi sự chuyển đổi cell phục vụ tốt

nhất. Ở đây không có lí do rõ ràng tại sao cell EDCH phục vụ sẽ không giống như

cell HSDPA phục vụ và điều này được yêu cầu thành trường hợp trong bản các

đặc tính kỹ thuật.Mạng có thể cấu hình hoạt động UE đường lên, đường xuống

chính vì vậy mà HSUPA không thể được sử dụng trong trường hợp đường xuống

nếu HSUPA đang được sử dụng trên đường lên.Từ điểm dung lượng đầu cuối của

hình vẽ các thiết bị dung lượng HSUPA sẽ được yêu cầu để truyền dẫn HSDPA

như [8]

Bộ điều khiển mạng vô tuyến phục vụ SRNC thực hiện chuyển giao mềm giữa hai

Node B. Thiết bị người dùng UE nhận tín hiệu ACK/NACK từ cả hai Node B. Khi

UE thu được bất kỳ một tín hiệu báo nhận ACK nào từ Node B, UE sẽ nhận biết

được ý nghĩa của tín hiệu đó và lập tức dừng quá trình xử lý tái truyền dẫn. Trong

trường hợp truyền dẫn dữ liệu mới, UE sẽ đăng ký một chuỗi số tuần tự tái truyền

dẫn RSN và gửi đi thông báo về việc đã nhận được dữ liệu mới này. Sau khi nhận

được dữ liệu mới, Node B sẽ xóa hết dữ liệu cũ lưu trong bộ đệm. Bộ điều khiển

mạng vô tuyến phục vụ SRNC quyết định cell nào sẽ phục vụ giữa một loạt các

cell đang ở trạng thái tích cực và chỉ định cell này cho Node B và UE. Node B

cùng với cell phục vụ đã được xác định thực hiện gửi tín hiệu AG hoặc RG tới UE,

trong khi đó Node B khác sẽ gửi tín hiệu RG tới UE như là một chỉ thị báo quá tải

nhằm tránh gây nhiễu cho UE.

 

 

     

     Hình 3. Quá trình xử lý chuyển giao mềm giữa hai Node B

5.7.2 Chế độ nén.

Chế độ nén thực hiện bằng việc sử dụng HSUPA phụ thuộc vào chiều dài TTI.

Với một TTI 2ms thì vấn đề là đơn giản, như đối với EDPDCH đường lên không

được phát nếu như chế độ nén xếp chồng từng phần hoặc là đầy TTI, vấn đề tương

tự đối với HSDPA. Bộ định thời kênh con được giữ và việc truyền lại bị hoãn tới

cái TTI tiếp theo của kênh con HARQ tương tự, ngăn chặn một vài bộ định thời xử

lý HARQ.Với một TTI10ms thì vấn đề lại trở lên khó khăn,kiểu chế độ nén tần số

khác có thể hoãn lại dòng dữ liệu quá giới hạn, trừ khi đầy trong quá trình xử lý

HARQ. Trong trường hợp TTI 10ms,khả năng đầu cuối phụ thuộc vào các trường

hợp dưới đây:

Nếu như lần truyền dẫn trước thí nghiệm một GAP chế độ nén, thì lần

truyền lại sẽ phát đi số lượng giống thế của số khe trong TTI được chỉ trong

trường hợp A của hình 5.26. Chỉ có số lượng tương tự khe như lần truyền

trước sẽ được dùng và thiết bị đầu cuối sẽ sử dụng truyền dẫn không liên

tục (DTX) đối với EDPDCH đối với đa khe.

Nếu như một TX GAP xuất hiện đối với truyền dẫn lại, thì như đã chỉ ra

trong trường hợp B của hình 5.26, có nhiều khe được sử dụng.Chức năng

phối hợp tốc độ sẽ được giả sử đối với lựa chọn thành phần trải rộng và

phối hợp tốc độ đối với các khe giống như đã chỉ ra trong lần truyền dẫn

trước, nhưng chỉ phát với nhiều rãnh thực có trên khung.

Việc hoạt động được đơn giản hóa vơi việc xác định rằng truyền lại sẽ luôn luôn

giả thiết giống nhau về số lượng các khe đối với phối hợp tốc độ và lựa chọn

thành phần trải rộng.Từ một điểm hoạt động thực tế của tổng quan, các khe được

gửi với năng lượng trên bit hợp lý cũng thích hợp để gửi tại tốc độ dữ liệu cao đối

với một vài khe. Với các kênh báo hiệu HSUPA đường

xuống,(ERGCH/EAGCH/EHICH),kể cả thiết bị đầu cuối cố gắng để giành lấy hầu

hết năng lượng nó được cho phép để bỏ qua các khe khác khi chồng lấp với

mộtTX GAP đường xuống.

Giống với HSDPA, việc sử dụng chế độ nén trong EDPDCH có thể bị phá hủy.

Đây là một khả năng để cấu hình lại tới DCH khi việc thực hiện liên hệ thống hay

tính toán liên tần số. Từ điểm mạng của tổng quan, cấu hình từ một TTI10ms

thành một TTI2ms để phá hủy việc phân phát với chế độ nén- đây không thuộc

nhạy cảm để thực hiện như những bộ đo liên hệ thống và liên tần số vẫn thường

được yêu cầu tại các điểm khi mà thiết bị đầu cuối gần tới giới hạn trung bình và

do đó, và là giới hạn công suất truyền dẫn của nó. Như đã nêu trong phần 5.3.8,

lượng kết nối với báo hiệu sử dụng một TTI 2ms là yếu hơn và vì vậy không thể

quyết định sử dụng TTI2ms đối với các trường hợp của chế độ nén.

5.8 Tốc độ dữ liệu và dung lượng UE.

Việc tiếp cận với khả năng thiết bị đầu cuối của HSUPA cũng giống như đối với

HSDPA. Các thiết bị đầu cuối sẽ thông báo với mạng bởi một trong sáu loại dung

lượng đầu cuối thay cho báo hiệu dung lượng riêng rẽ. Sự khác nhau chính giữa

các loại khác nhau là liên quan đến khả năng ghép mã của thiết bị đầu cuối và để

truyền dẫn của một TTI 2ms. Tất cả các loại đầu cuối truyền dẫn TTI 10ms.

Như chỉ ra trong hình 5.9, tất cả các loại trừ loại 1 có thể thực hiện truyền dẫn đa

mã. Với loại 6 thì việc chú ý trong bảng 5.8 có nghĩa là 2 EDPDCH được phát đi

với một thành phần trải rộng của 4 và 2 đối với một thành phần trải rộng của 2.

Khi đưa vào[7] xác định kích thước bộ đệm RLC/MAC đầu cuối tổng nhỏ nhất đối

với sự kết hợp hoạt động của HSDPA và HSUPA.Phạm vi giá trị từ

50kbps(HSDPA loại 12 và HSUPA loại 1) tới 400kbps( HSDPA loại 10 và

HSUPA loại 6).

Tốc độ DCH đường xuống tối đa khi được cấu hình đồng bộ với HSUPA là

64kbps đối với tất cả các loại UE. Đây là một ảnh hưởng tương tự trong tốc độ bit

dựa trên lớp vật lý do bit đầu tiên lớp MAC và RLC, như là một trường hợp với

HSDPA. Do đó, tốc độ dữ liệu trên lớp RLC được giảm xuống bằng với tốc độ dữ

liệu tối đa lớp vật lý. Kết quả lớp RLC đối với các loại khác nhau được chỉ ra

trong bảng 5.9.

Chương 6. Việc quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến

6.1 Quản lý tài nguyên vô tuyến HSDPA.

Hình 6.1 đã chỉ ra bản chất chủ yếu của thuật toán RRM HSDPA tại nút B và

RNC. Ở tại RNC,thuật toán HSDPA mới bao gồm việc phân phối tài nguyên

HSDPA,điều khiển việc nạp và quản lý di động. Trong nội dung này, việc phân

phối tài nguyên HSDPA đưa đến chức năng phân phối công suất và các mã dẫn

dòng tới nút B đối với truyền dẫn HSDPA trong mỗi cell. Điều khiển nạp HSDPA

khác so với thuật toán điều khiển nạp kênh dành riêng(DCH) Re’99,khi HSDPA

tin dùng một khái niệm kênh chia sẻ. Việc quản lý di động đối với HSDPA cũng

làm một chức năng mới, khi dữ liệu chỉ được phát từ một cell tới một thiết bị

người sử dụng(UE) tại một thời điểm, và hiệu quả quản lý bộ đệm nút B là cần

thiết trong suốt quá trình thực hiện do kiến trúc được phân phối. ở tại nút B, một

chức năng thích ứng kết nối kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao(HSDSCH) được

yêu cầu để điều chỉnh tốc độ bit HSDSCH trong suốt khoảng thời gian truyền dẫn

TTI, tính năng thu nhận của người sử dụng. Điều khiển công suất kênh điều khiển

chia sẻ tốc độ cao(HSSCCH) được yêu cầu để điều chỉnh công suất tới mức thấp

nhất khi bộ thu được đảm bảo. Cuối cùng thì việc sắp xếp gói điều khiển truy nhập

trung bình tốc độ cao trong nút B điều khiển những người sử dụng HSDPA đưa

vào được phục vụ trên HSDSCH thường xuyên như thế nào. Một sắp xếp gói

MAC-hs thiết kế tốt có khả năng để có dung lượng cell tối đa.

6.1.1 Thuật toán RNC.

6.1.1 Phân phối tài nguyên.

Trước khi nút B bắt đầu phát dữ liệu trên HSDSCH, việc cần thiết là điều khiển

RNC để phân phát mã dẫn dòng và công suất đối với truyền dẫn của HSDPA. Khi

tối thiểu, một mã HSSCCH với một thành phần trải rộng của 128 và một mã

HSPDSCH với SF 16 có thể được phân phát tới nút B. Báo hiệu RNC và nút B tới

một nút khác sử dụng giao thức cổng đưa vào nút B (NBAP). Tài nguyên được

phân phối bằng việc gửi đi một NBAP: bản tin yêu cầu cấu hình lại kênh chia sẻ

vật lý từ RNC điều khiển tới nút B(như chỉ ra trong hình 6.2). Do đó, việc phân

phát mã kênh đối với truyền dẫn HSDPA chỉ yêu cầu báo hiệu giữa RNC và nút B.

Nhìn chung, đây là một ưu điểm đối với việc phân phát khi mà nhiều mã kênh chia

sẻ đường xuống vật lý tốc độ cao có khả năng tới nút B, khi đó hiệu quả trải phổ

của HSDSCH được cải thiện. Mặt khác, các mã dẫn dòng cung cấp đối với truyền

dẫn HSPDSCH không thể được sử dụng đồng bộ đối với truyền dẫn các kênh

Re’99, chính vì thế việc phân phát của nhiều mã HSPDSCH cuối cùng phải đưa

vào các cuộc gọi khóa của những người sử dụng Re’99.Tuy nhiên nếu như sự tắc

nghẽn mã dẫn dòng được phát hiện, thì việc điều khiển RNC có thể giải phóng

nhanh một vài mã HSPDSCH được phân phối để ngăn chặn khóa của các kết nối

vô tuyến, thoại của Re’99.

Truyền dẫn HSDSCH tới nhiều người sử dụng song song trong suốt một TTI đơn

yêu cầu đa mã HSSCCH và đa mã HSPDSCH. Mã ghép kênh rất hữu ích đối với

diễn tiến khi mà một nút B có nhiều mã HSPDSCH được phân phối hơn là những

gì được cung cấp bởi di động HSDPA, nút B có thể truyền dẫn từ 10-15 mã

HSPDSCH trong khi thiết bị đầu cuối HSDPA chỉ truyền dẫn 5 mã HSPDSCH.

Thuật toán phân phối của mã HSPDSCH tới nút B có thể được bắt nguồn như một

chức năng phân phối mã HSPDSCH và các loại UE HSDPA trong cell.Kết quả

thực hiện được chỉ ra trong chương 7 như là một chức năng của số lượng mã dẫn

dòng được dự trữ trước đối với HSDPA.

Trong tất cả các trường hợp thì tài nguyên truyền dẫn đường xuống khan hiếm

nhất là công suất. Hình 6.3 chỉ ra ngân quỹ công suất đường xuống đối với một

cell truyền dẫn trong cả HSDPA và các kênh Re’99. Ngân quỹ công suất bao gồm

công suất cần thiết đối với kênh chung như PCICH,công suất đối với truyền dẫn

DCH Re’99, và công suất đối với truyền dẫn HSDPA. Công suất đối với DCH thời

gian thực được quản lý bởi điều khiển sự nạp RNC,trong khi DCH phi thời gian

thực thì được điều khiển bởi sự sắp xếp gói RNC. Công suất đối với DCH phi thời

gian thực được đặc trưng như công suất điều khiển khi nó có thể được điều chỉnh

thông qua sự thay đổi tốc độ bit, trong khi công suất đối với các kênh thông

thường và DCH thời gian thực được xét trở thành không điều khiển. Một ví dụ về

trường hợp phân phối công suất được minh họa trong hình 6.3. Giả sử một công

suất-dựa trên sự biến hóa RRM, thuật toán RNC RRM giữ tổng công suất đối với

các kênh Re’99 dưới Ptx target. Để cho phép việc thực hiện những hệ thống như

thế với HSDPA, nút B có thể được cấu hình lại để báo hiệu tính toán trung bình

của công suất non-HSDPA trên phần mang( như đã mô tả trên hình 6.3).Dựa trên

những phép đo này, RNC có thể để dẫn đầu khiển đưa vào và sự sắp xếp gói đối

với các kênh Re’99 trong cell với truyền dẫn đồng bộ.

Có hai phương án đối với công suất truyền dẫn HSDPA phân phát đối với mỗi

cell nút B

Phương án 1: RNC điều khiển phân phát một số lượng cố định của công

suất truyền dẫn HSDPA trên cell. Nút B sau này có thể sử dụng công suất

này đối với truyền dẫn của HSSCCH và HSPDSCH. RNC điều khiển có thể

cập nhật việc phân phối công suất truyền dẫn HSDPA ở vài thời điểm sau

đấy.

Phương án 2: Nếu RNC điều khiển không phân phối rõ ràng công suất

truyền dẫn tới nút B, nút B được phép để sử dụng một vài công suất không

dùng trong cell đối với truyền dẫn HSDPA.Điều này có nghĩa là nút B có

thể điều chỉnh công suất truyền dẫn HSDPA,chính vì vậy nó bằng với công

suất phát tối đa trừ đi công suất được sử dụng đối với truyền dẫn của các

kênh non_HSDPA.

Chú ý rằng công suất non_HSDPA là biến thời gian do điều khiển công suất nhanh

của DCH, và các cuộc gọi đến DCH thời gian thực mới trong cell, đầu cuối các

cuộc gọi DCH,và sự thay đổi tốc độ truyền dẫn các cuộc gọi gói trong DCH. Việc

sử dụng phương án 2,tổng công suất truyền dẫn mang có thể có thể được dùng tốt

hơn khi nút B có thể điều chỉnh nhanh công suất truyền dẫn HSDPA dựa trên các

phép đo ngắn hạn của công suất dòng được dùng bởi tất cả các kênh non-HSDPA.

Do đó,phương án 2 được xét hoạt động nhiều hơn phương án 1. Đây cũng là thực

tế trong việc diễn tiến giới hạn bao phủ khi tăng tổng công suất truyền dẫn mang

ánh xạ trực tiếp để tăng dung lượng cell. Tuy nhiên, trong diễn tiến giới hạn dung

lượng, ở đây không có sự khuếch đại dung lượng cell từ việc công suất phát nút B

tăng đối với tất cả các cell trong mạng.

Bất chấp việc có sử dụng phương án 1 hay 2 đối với việc phân phối công suất

HSDPA, thì RNC vẫn trong điều khiển của bộ chia sẻ công suất toàn phần giữa

HSDPA và các kênh khác. Nếu RNC cho phép một công suất tăng trong các kênh

HSDPA bằng, chẳng hạn như, tăng Ptx target, sau đó công suất giảm có thể sử

dụng đối với truyền dẫn HSDPA. Giải pháp kỹ nghệ ưu tiên thực hiện gọi đối với

một thuật toán động tại RNC mà có thể điều chỉnh việc chia sẻ công suất giữa các

kênh HSDPA và non-HSDPA dựa trên chất lượng phục vụ(QoS) chỉ định trong

các cuộc gọi đang thực hiện được chia theo 2 loại kênh. Kết quả thực hiện dung

lượng cell đối với HSDPA và DCH được trình bày trong chương7, với sự phân

phối công suất khác nhau giữa 2 loại kênh khác nhau.

6.1.1.2 Tham số QoS.

QoS đối với DCH Re’99 được tạo ra như là một chức năng của lớp lưu lượng

người sử dụng(TC), quyền ưu tiên thực hiện lưu lượng (THP), quyền ưu tiên duy

trì phân phối và điện áp cũng được hệ thống truyền thông di động toàn cầu UMTS

truyền tải đi các đặc tính. Tham số QoS từ giao diện Iu không thể ở trong nút B

đối với sự sắp xếp gói MAC-hs. Tham số QoS mới được xác định đối với giao

diện Iub giữa RNC và nút B. Tham số QoS HSDPA trong Iub là:

Tốc độ bit đảm bảo(GBR)

Báo hiệu ưu tiên sắp xếp (SPI)

Loại bỏ bộ định thời (DT)

Hình 6.5 minh họa tham số QoS 3GPP và giao diện của chúng, 3GPP không xác

định việc ánh xạ các tham số được thiết kế trong RNC như thế nào,cũng không

xác định các tham số QoSd được sử dụng bởi sự sắp xếp gói MAC-hs như thế nào.

Báo hiệu ưu tiên sắp xếp đưa đến các giá trị trong phạm vi từ [0…..15], khi một số

lớn thì báo hiệu ưu tiên cao và ngược lại. DT đặc trưng cho thời gian tối đa mà

một gói làm vật đệm trong MAC-hs của nút B trước khi nó có thể bị loại bỏ. Đối

với lưu lượng dòng và thoại, tham số GBR HSDPA có thể được điều chỉnh theo

các đặc tính yêu cầu tốc độ bit trong thuộc tính truyền tải của UMTS đối với lớp

lưu lượng này. Một SPI cao có thể được phân phối tới dòng vô tuyến hoặc các

dịch vụ thời gian thực khác, trong khi đầu vào truy nhập Internet chung có thể

được gán một giá trị SPI thấp. Kỹ thuật của 3GPP cũng cho phép thực hiện các lựa

chọn cao hơn khi mà SPI được điều chỉnh đọng trong suất cuộc gọi gói. Như đã

nói từ trước, giá trị GBR và SPI đối với người sử dụng HSDPA mới những người

mà đang yêu cầu truy nhập có thể được sử dụng trong quyết định điều khiển cung

cấp HSDPA.

6.1.1.3 Điều khiển cho phép.

Việc điều khiển cho phép HSDPA là một chức năng xác định khi một người sử

dụng mới với các thiết bị đầu cuối HSDPA có thể truy nhập phụ cấp tới một cell

và chúng sẽ được phục vụ sử dụng HSDPA hay DCH hay không. Quyết định điều

khiển cho phép được thực hiện bởi RNC.

Trong trường hợp phục vụ chuyển mạch, giống với giọng nói AMR hay video,

hiển nhiên nó được gán với DCH. Đối với dịch vụ chuyển mạch gói, thuật toán

trong RNC yêu cầu để xét đến tham số QoS phục vụ bởi mạng lõi cũng như tình

trạng tài nguyên chung trong mạng. Nếu chỉ có kết quả lưu lượng tốt mà không có

yêu cầu QoS chính xác được phát trong HSDPA thì thuật toán điều khiển cho

phép có thể làm sai đơn giản bởi vì chỉ kiểm tra khả năng của RNC và tài nguyên

phần cứng nút B để phục vụ người sử dụng HSDPA mới. Nếu như các dịch vụ nhu

cầu nhiều với yêu cầu QoS chính xác được xét đối với HSDPA, thì thuật toán

điều khiển cho phép ưu điểm hơn được yêu cầu để đảm bảo rằng một người sử

dụng mới có thể được thực hiện sau khi nạp điện áp. Ví dụ chất lượng dựa trên

điều khiển truy nhập HSDPA được nghiên cứu với các thuộc tính QoS của người

sử dụng HSDPA được tạo thành account trong quyết định điều khiển cho phép. Do

đó, việc sử dụng thuật toán này, những người sử dụng có mức ưu tiên cao sẽ có

một xác xuất khóa thấp hơn hơn là người sử dụng mức ưu tiên thấp hơn.

Hình 6.6 cũng chỉ ra một ví dụ đại lượng đo và các tham số mà có thể được dùng

đối với điều khiển cho phép HSDPA trong RNC: nút B báo hiệu tổng công suất

phát mang trung bình và công suất phát non HSDPA. Việc đưa ra hai đại lượng đo

này, RNC có thể tính được số lượng công suất phát có thể của HSDPA trong cell.

Nút B cũng có thể báo cho HSDSCH công suất yêu cầu để phục vụ tất cả những

người sử dụng HSDPA đang tồn tại trong cell với tốc độ bit đảm bảo. Cuối cùng,

những người sử dụng mới yêu cầu truy nhập HSDPA gửi đi đại lượng

kênh pilot chung báo tới RNC. Đại lượng sau có thể được sử dụng bởi RNC để dự

đoán chất lượng tín hiệu HSDSCH của người sử dụng. Việc đưa ra các đại lượng

này cùng với đặc tính QoS của người sử dụng thì RNC có thể dự đoán dung lượng

HSDPA có thể đủ để phụ truy nhập người sử dụng mà không vi phạm các yêu cầu

QoS đối với việc tồn tại những người sử dụng trong cell hay không.

6.1.1.4 Quản lý di động.

HSDPA không sử dụng chuyển giao mềm, khi truyền dẫn HSDSCH và HSSCCH

được thực hiện chỉ từ một cell đơn thì được gọi là cell HSDSCH dịch vụ. RNC

quyết định cell HSDSCH phục vụ đối với hoạt động UE HSDPA. Cell HSDSCH

phục vụ là một trong những cell trong hãy hoạt động của UE. Một biến đổi đồng

bộ trong cell HSDSCH phục vụ được truyền giữa UTRAN và UE. Đặc điểm này

đưa đến những lợi ích từ phục vụ HSDPA tính bao phủ và di động toàn bộ. Cell

HSDSCH phục vụ có thể được chuyển đổi mà không cần cập nhật dãy hoạt động

người sử dụng đối với các kênh dành riêng Re’99 hay sự kết hợp với việc thành

lập, hủy bỏ hay cấu hình lại của các kênh DCH. Sự chuyển đổi cell phục vụ

HSDSCH dựa trên báo cáo phép đo từ UE. 3GPP phiên bản 5 bao gồm phép đo

mới đưa đến để thông tin tới RNC của cell HSDSCH phục vu tốt nhất.

6.1.1.4.1 Thực hiện đo đối với cell HSDSCH phục vụ tốt nhất.

RNC phục vụ xác định cell nào trong dãy hoạt động đối với truyền dẫn của các

kênh DCH. RNC phục vụ lấy các quyết định chuyển giao trực tiếp dựa trên báo

cáo đo CPICH từ UE. Một trường hợp đo ‘1d’ được xác định đối với HSDPA có

nghĩa đây là một chuyển đổi trong cell HSDSCH phục vụ tốt nhất. Phép đo báo

cáo CPICH của cell tốt nhất và được hoạt động khi mà cell tốt nhất đó

thay đổi.(như chỉ ra trong hình 6.7). Có thể cấu hình trường hợp phép đo này chính

vì vậy tất cả các cell trong dãy dự phòng người sử đụng được tạo thành account,

hay để giới hạn trường hợp đo vì thế chỉ có những cell hiện tại trong dãy hoạt

động người sử dụng đối với các kênh DCH là được xét đến. Việc sử dụng một

biên trễ để phá hủy sự biến đổi nhanh trong cell HSDSCH phục vụ cũng có thể

thực hiện đối với trường hợp đo này, giống như đặc điểm kỹ thuật độ lệch riêng

của một cell để làm cho cell đã biết để mở rộng khu vực bao phủ của HSDPA.

Mặc dù sự chuyển đổi cell phục vụ HSDSCH được kích hoạt bởi các đại lượng UE

đường xuống, chúng cũng có thể được kích hoạt bởi các đại lượng nút B đặc trưng

đường xuống. Các đại lượng nút B đường lên có thể được dùng để đảm bảo việc

kết nối dữ liệu không bị mất theo khả năng bao phủ đường lên kém tới các cell

dịch vụ. Kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao(HSDPCCH) phải được

nhận bởi cell phục vụ khi nó mang thông tin chất lượng kênh (CQI) và bản tin

ACK/NACK. HSDPCCH không thể sử dụng đa dạng macro và dó đó mức công

suất cao hơn và sự lặp lại được sử dụng trên HSDPCCH trong chuyển giao mềm

để cải thiện độ tin cậy tín hiệu. Nếu như chất lượng các kết nối đường lên tới các

cell dịch vụ bị kém, thì việc chuyển đổi cell HSDSCH có thể là cần thiết để giữ

báo hiệu đường lên tin cậy. Tiêu chuẩn phép đo nút B của SIR error là một ví dụ

của phép đo đường lên mà có khả năng được sử dụng đối với kích hoạt biến đổi

cell phục vụ HSDSCH. SIRerror là một đại lượng của hiệu số giữa tỉ số tín hiệu

đường lên thực tế trên nhiễu trong kênh vật lý dành riêng (DPCH) và giá trị cuối

SIR sử dụng bởi điều khiển công suất chu trình kín. Do đó, nếu như SIRerror quá

cao thì nó báo hiệu một cách tương đối chất lượng tín hiệu đường lên kém trong

cell riêng biệt đó.

6.1.1.4.2 HSDSCH giữa các nút B tới chuyển giao HSDSCH.

HSDPA truyền dẫn di động giữa cả hai thành phần giống nhau nút B và hai thành

phần khác nhau nút B. Chuyển giao liên nút B được minh họa trong hình 6.8, khi

mà UE sắp chuyển đổi cell phục vụ HSDSCH từ cell nguồn tới cell đích.

Việc giới thiệu chuyển giao và độ trễ đối với trường hợp nút B được minh họa

trong hình 6.9. Phân tích độ trễ giả thiết rằng truyền tải tín hiệu vô tuyến SRB

được ánh xạ từ HSDSCH tới kênh dành riêng đường lên được cải tiến (EDCH) đối

với TTI 2ms đường lên. Đầu tiên UE gửi một báo cáo tính toán trong SRB khi mà

kích hoạt trường hợp đo 1d được thực hiện.

Việc truyền dẫn bắt đầu ở thời điểm và RNC sẽ thu được bản tin ở thời điểm .

Tiếp theo RNC phục vụ sẽ dự trữ nguồn tài nguyên trạm gốc và tài nguyên Iub đối

với node B đích. Việc dự trữ tài nguyên có thể thực hiện nhanh hơn bằng việc sử

dụng cấu hình trước nếu tài nguyên này bị khóa sớm hơn. Một lượng tài nguyên

sẵn sàng ở thời điểm và RNC gửi bản tin cấu hình lại truyền tải vô tuyến tới UE,

khi mà UE đang thu dữ liệu từ nguồn nút B. Khi mà UE mã hóa bản tin cấu hình

lại và thời gian hoạt động được giải thích ở thời điểm ,UE sẽ dịch chuyển sự thu

nhận từ cell nguồn tới cell đích. UE bắt đầu tuân theo HSSCCH từ cell đích mới.

Nó cũng đo chất lượng kênh của cell mới và gửi đi thông báo CQI theo cell mới.

MAC-hs đối với người sử dụng mới trong cell nguồn được reset ở thời điểm

chuyển đổi cell và những đơn vị dữ liệu phụ tải có ích (PDUs)được lưu trong bộ

đệm đều được xóa. Ở cùng thời điểm đó,đơn vị điều khiển dòng trong cell đích bắt

đầu để yêu cầu PDUs từ RNC phục vụ,chính vì vậy nó có thể bắt đầu phát đi dữ

liệu trên HSDSCH tới người sử dụng. Đây là khả năng đối với RNC để gửi nhân

đôi truyền dẫn của các gói tới cả các kênh nút B trong suốt chuyển đổi cell.Khi mà

RNC nhận được bản tin hoàn thành cấu hình lại từ UE, nó có thể giải phóng tài

nguyên từ cell nguồn.

Các khe truyền dẫn được kí hiệu là thời gian B trong hình 6.9 là không đáng kể khi

mà UE tạo ra sự chuyển đổi cell đồng bộ với việc truyền dẫn chuyển mạch mạng

từ cell nguồn tới cell đích. Điều này cho phép tính di động liền mạch đối với các

dịch vụ thời gian thực độ trễ thấp như là VoIP.

Độ trễ A được xác định từ thời điểm khi mà UE gửi đi báo cáo tính toán cho đến

thời điểm khi mà UE nhận được dữ liệu từ cell mới. Độ trễ này thích hợp trong

các trường hợp mà tình trạng các kênh và biến đổi fading rất nhanh. Giả thiết là

việc truyền dẫn lại RLC thấp thì độ trễ là 200-250ms. Độ trễ - đối với dự trữ

tài nguyên mạng phụ thuộc vào việc sử dụng của cấu hình trước và trong cấu hình

mạng vô tuyến. Độ trễ xấp xỉ bằng:

- =50ms;

- =50-100ms;

- =100ms;

Total =200-250ms.

Trước khi chuyển đổi cell phục vụ HSDSCH, ở đây phải là một vài PDUđược đưa

vào bộ đệm trong MAC-hs của cell nguồn đối với người sử dụng, có nghĩa là cả

các kênh PDU chưa từng được phát tới người sử dụng và các kênh PDU chờ trong

bộ quản lý HARQ đang dự phòng ACK/NACK trên HSDPCCH đường lên hay

các kênh PDU đang đợi để được phát lại tới người sử dụng. Tất cả PDU trong bộ

đệm trong cell nguồn đều được xóa và có thể khôi phục lại bằng việc phát lại điều

khiển kết nối vô tuyến(RLC) nếu chế độ báo thu nhận RLC được sử dụng. Khi mà

giao thức RLC thực hiện thì cá kênh PDU ban đầu tới các cell nguồn không được

báo nhận, nó sẽ bắt đầu truyền lại kéo theo việc chuyển tiếp các PDU tương tự tới

cell đích mới. Để giảm khả năng trễ truyền dẫn PDU trong suốt pha khôi

phục,giao thức RLC tại UE có thể được cấu hình lại để gửi một thông báo trạng

thái RLC tới RNC ngay sau khi cell phục vụ HSDSCH chuyển đổi. Điều này có

nghĩa là giao thức RLC trong RNC có thể khởi động tức thì để chuyển tiếp các

kênh PDU đã bị xóa trong các cell nguồn trước tới cell HSDSCH chuyển đổi.

Đây là những phần mềm ứng dụng mà không bao gồm bất kỳ thiết bị truyền dẫn

lại nào của lớp cao hơn- ví dụ như các ứng dụng chạy trên giao thức gói dữ liệu

người sử dụng(UDP) và sử dụng RLC trong suốt và chế độ không được báo nhận.

Như các ứng dụng chạy trên RLC trong suốt hay chế độ không báo nhận là các

ứng dụng độ trễ thấp, giống như VoIP,và chúng chỉ sử dụng các bộ đệm rất ngắn

trong nút B. Do đó số lượng của PDU xóa có thể nhỏ hơn hay bằng 0. Kỹ thuật

3GPP cho phép nhân đôi PDU từ RNC tới nút B trong suốt sự chuyển đổi cell để

đảm bảo không có gói nào bị mất.

6.1.1.4.3 HSDSCH bên trong nút B tới chuyển giao HSDSCH.

HSDSCH bên trong nút B tới chuyển giao HSDSCH ở giữa hai thành phần của

cùng một nút B được truyền dẫn. Phương thức chuyển giao tương tự đối với thực

hiện trong cùng nút B, trừ đối với việc chuyển hướng của các gói nằm trong bộ

đệm và đối với sự thu nhận đường lên của HSDPCCH.

Giả thiết rằng nút B truyền dẫn bảo toàn MAC-hs, tất cả PDU đối với người sử

dụng đều được dịch chuyển từ MAC-hs trong cell nguồn tới MAC-hs trong cell

đích trong suốt chuyển giao HSDSCH. Điều này có nghĩa là trạng thái của bộ quản

lý HARQ cũng được bảo toàn mà không cần kích hoạt bất kỳ truyền dẫn lại RLC

nào trong suốt HSDSCH trong nút B tới chuyển giao HSDSCH.

DCH đường lên sử dụng chuyển giao mềm trong suốt HSDSCH trong nút B tới

chuyển giao HSDSCH. Dưới những điều kiện như vậy thì HSDPCCH đường lên

coi như đang trong chuyển giao mềm 2 lối vào, chính vì thế các nhánh Rake đối

với giải điều chế của HSDPCCH được phân phối tới cùng cell trong chu trình

hoạt động của người sử dụng. Điều này kéo theo khả năng bao phủ của

HSDPCCH được cải thiện đối với những người sử dụng trong chuyển giao mềm.

6.1.1.4.4 HSDSCH tới chuyển giao DCH.

Chuyển giao từ một HSDSCH tới một DCH có thể được yêu cầu đối với những

người sử dụng HSDPA mà đang dịch chuyển từ một cell HSDPA tới một cell

ngoài HSDPA .

Một RNC cung cấp quyết định để bắt đầu với một chuyển giao, một bản tin chuẩn

bị cấu hình lại kết nối vô tuyến đồng bộ được gửi tới các nút B xung quanh, một

bản tin cấu hình lại kênh vật lý RRC tới người sử dụng. Tương tự, đối với nút B

bên trong HSDSCH tới chuyển giao HSDSCH, HSDSCH tới chuyển giao DCH

kết quả trong dãy của PDU trong MAC-hs ở trong cell nguồn, với việc yêu cầu

khôi phục lại thông qua việc truyền lại lớp cao hơn như truyền lại RLC.

Bảng 6.1 Tổng quan về các loại chuyển giao HSDPA và các đặc tính của nó.

Bên trong

HSDSCH nút B

tới HSDSCH

Liên kết

HSDSCH nút B

tới HSDSCH

HSDSCH tới DCH

Đại lượng chuyển

giao

Đặc trưng bởi UE, nhưng cũng có thể đặc trưng bởi nút B

Quyết định chuyển

giao

Bởi RNC cung cấp

Truyền lại gói Các gói được

chuyển tiếp từ

MAC-hs nguồn

đến MAC-hs đích

Các gói không

được chuyển tiếp.

Việc truyền lại

RLC được dùng từ

SRNC

Truyền lại RLC được

dùng từ SRNC.

Mất gói Không Không, khi mà chế

độ báo nhận RLC

được hoạt động,

hoặc khi các gói

bản sao được gửi

Không, khi mà chế độ

báo nhận RLC được sử

dụng.

đi trong chế độ

không báo nhận

RLC.

HSDPCH đường

lên

HSDPCCH có thể

sử dụng chuyển

giao mềm.

HSDPCCH được

thu bởi một cell.

Bản đặc tính kỹ thuật của Re’5 cũng giới thiệu việc thực hiện chuyển giao từ DCH

tới HSDSCH. Loại chuyển giao này có thể được sử dụng nếu một người sử dụng

được dịch chuyển từ một cell dung lượng không phải HSDPA tới một cell dung

lượng HSDPA.

6.1.2 Thuật toán nút B.

6.1.2.1 Kỹ thuật thích ứng kết nối HSDSCH.

Thuật toán thích ứng kết nối HSDSCH tại nút B điều chỉnh tốc độ bit phát trên

HSDSCH trong suốt TTI khi mà một người sử dụng được sắp xếp đối với truyền

dẫn. Theo đó, tốc độ phát HSDSCH có thể được điều chỉnh như là một hàm của tỉ

số tín hiệu HSDSCH TTI trên nhiễu cộng tạp âm được thí nghiệm ở đầu cuối

người sừ dụng.

Các nguồn khác nhau cộng tác thành phương sai của SINR HSDSCH mặc cho

công suất phát HSDSCH được giả thiết là không đổi. Tổng công suất phát từ một

cell cung cấp HSDSCH là biến theo thời gian là do sự truyền dẫn của DCH điều

khiển công suất, các kênh vô tuyến đường xuống là biến theo thời gian nếu người

sử dụng đang di chuyển và cuối cùng nhiễu của các kênh khác ở đầu cuối người sử

dụng cũng là biến theo thời gian.

Hình 6.12 Nguyên lý thích ứng kết nối HSDSCH: 1=UE thông báo thông tin về

kênh chất lượng thấp và nút B sẽ phân phối tốc độ bit thấp, 2= UE thông báo

thông tin kênh chất lượng cao và nút B sẽ phân phối tốc độ bit cao.

Hình 6.13 Biểu đồ khối chỉ ra cac tín hiệu được thu ở đầu cuối người sử dụng

HSDPA và thông báo của CQI tới cell cung cấp HSDSCH.

Đối với mục đích của việc thích ứng kết nối HSDSCH,UE sẽ gửi theo chu kỳ một

CQI tới cell cung cấp HSDSCH trên HSDPCCH đường lên.CQI chỉ ra kích thước

block tối đa có thể được thu chính xác tới 90%.Thông tin này được báo hiệu thông

qua chỉ số CQI trong phạm vi từ 0-31 trong đó mỗi bước tương ứng xấp xỉ là 1dB

trong SINR HSDSCH[10].

Hình 6.14 Biểu đồ khối đối với thuật toán thích ứng kết nối HSDSCH tại nút B.

Một thuật toán thích ứng kết nối đơn giản có thể trực tiếp dẫn tới giá trị CQI được

báo bởi UE. Tuy nhiên, đây có thể là một yêu cầu để điều chỉnh UE- báo cáo CQI

bằng việc đưa vào một độ lệch đối với các trường hợp sau. Công suất phát

HSDSCH từ nút B tới người sử dụng phải khác với công suất phát HSDSCH giả

thiết là từ UE tại thời điểm nó đưa ra báo cáo về CQI. UE giả thiết rằng công suất

HSDSCH bằng với công suất của kênh điều khiển chung chính (PCPICH) cộng

với , khi là tham số độ lệch công suất báo hiệu tới UE thông qua báo hiệu

RRC từ RNC.

Hiệu quả của trễ phản hồi trong thực hiện thích ứng kết nối được chỉ trong [11],

[12]. Kết luận từ những nghiên cứu khác đã chỉ ra yêu cầu đối với thuật toán kết

nối HSDSCH lặp đầu ra để điều chỉnh hơn nữa chỉ số CQI thu được từ một người

sử dụng trước khi đưa vào nó đối với điều chỉnh của định dạng truyền dẫn

HSDSCH.

Thuật toán lặp đầu ra có thể dựa trên các bản tin ACK/NACK từ những lần truyền

trước. Thuật toán điều chỉnh giá trị độ lệch thiết lập khả năng truyền lại đích trung

bình. Quá nhiều lần truyền dẫn lại đưa đến một độ trễ không cần thiết trong khi có

một vài báo hiệu rằng kích thước block truyền dẫn sử dụng không đủ lớn,không

cần thiết giảm đầu ra.

Thích ứng kết nối HSDSCH lặp đầu ra có thể dựa trên nguyên lý tương tự như

thuật toán điều khiển công suất lặp đầu ra Re’99.

6.1.2.2 Điều khiển công suất HSSCCH.

Chất lượng bộ thu đảm bảo của HSSCCH rất quan trọng khi block truyền dẫn trên

HSDSCH chỉ có thể được giải mã nếu HSSCCH được thu chính xác lần đầu tiên.

Do đó, công suất hiệu quả có thể được phân phối để truyền dẫn của HSSCCH để

đảm bảo thu nhận. Mặt khác, nó cũng mong muốn để giảm công suất truyền dẫn

để giảm mức giao thoa trong mạng. Do đó, nó yêu cầu có bộ điều khiển công suất

trong suốt TTI, trong đó công suất phát HSDSCH được điều chỉnh như người sử

dụng được đòi hỏi có khả năng giải mã kênh chính xác cao. Một lượng lớn công

suất HSSCCH được sử dụng với UE1 tại cạnh cell trong khi một số lượng nhỏ hơn

có thể được sử dụng đối với UE3 gần với trạm gốc. HSDSCH sử dụng thích ứng

kết nối hơn là điều khiển công suất nhanh.

Hình 6.15 Nguyên lý điều khiển công suất HSSCCH.

Kỹ thuật của 3 GPP không đặc biệt chú trọng vào một vài thiết bị điều khiển công

suất đối với HSDSCH. Điều khiển công suất HSDSCH có thể dựa trên một vài

đầu vào dưới đây:

1.Các lệnh điều khiển công suất DPCCH được liên kết. Công suất phát HSSCCH

được điều chỉnh liên quan đến công suất phát của DPCCH đường xuống được liên

kết.

2. Báo cáo CQI:Công suất phát HSSCCH được điều chỉnh như là một chức năng

của báo cáo CQI thu từ người sử dụng.Điều này có thể nếu như đây là một bảng

nội tại nút B biểu diễn độ lệch công suất giữa các chỉ số CQI và công suất

HSSCCH yêu cầu.

Trong cả hai trường hợp,điều này có thể thực hiện một biểu đồ điều khiển công

suất chu trình đóng giả đối với HSSCCH, nằm trong thông tin phản hồi từ người

sử dụng về chất lượng thu nhận của DPCH liên kết hay HSDSCH(CQI).Phương

thức để tiếp cận cả hai trường hợp này là nút B yêu cầu đối với một kiến thức ưu

tiên về tham số độ lệch công suất trước khi nó có thể điều chỉnh công suất phát

HSSCCH như là một chức năng của công suất DPCCH cũng như CQI. Độ lớn của

độ lệch công suất quyết định khả năng lỗi block sót trong HSSCCH. Do đó nó

khuyến cáo để sử dụng một thuật toán điều khiển công suất lặp đầu ra tại nút B nơi

tinh chỉnh độ lệch công suất để gặp BLEP đích trong HSSCCH.Một lần nữa,chúng

ta có thể đưa vào đây một thuật toán lặp đầu ra tương tự đối với sự điều chỉnh

HSDSCH kết nối.

Nút B sẽ biết khi nào UE thu thành công HSSCCH nếu nó thu nhận trình tự một

bản tin ACK hay NACK. Nếu nút B không thu được gì thì có nghĩa là UE gửi đi

một truyền dẫn không tiép diễn (DTX) trên HSDPCCH- nó có thể là UE không

phát hiện ra truyền dẫn HSSCCH. Thông tin này có thể được sử dụng đối với điều

khiển công suất HSSCCH.Báo cáo ACK/NACK được cải tiến trong Re’6 3GPP

khi mà đầu tiên thì UE sẽ gửi đi một bản tin mở đầu đặc trưng đối với

ACK/NACK để giúp nút B phân biệt nó từ một DTX.

Hình 6.16 chỉ ra một biểu đồ khối đơn giản mà tổng quan về thuật toán điều khiển

công suất HSSCCH tại nút B. Thuật toán điều khiển công suất HSSCCH là một

kết nối đặc trưng. Thiết kế, việc thực hiện và điều khiển công suất của HSSCCH

sẽ được nghiên cứu kỹ hơn trong các [16],[17]. Các kết quả thực hiện HSSCCH sẽ

được trình bày cụ thể trong chương 7.

6.1.2.3 Sắp xếp gói.

6.1.2.3.1 Nguyên lý cơ sở.

Vấn đề cơ bản trong việc sắp xếp gói là làm thế nào để chia sẻ nguồn tài nguyên

có ích tới tất cả người sử dụng để có thể thu nhận được dữ liệu. Một thuật toán sử

dụng thông thường để mô tả khó khăn này là một đề nghị được đưa ra bởi

Kelly[19]. Kelly đã sử dụng việc chấp nhận hàm lợi ích , trong đó n là chỉ

một người sử dụng HSDPA riêng lẻ và là công suất trong bình của người sử

dụng n. Đơn giản hơn, hàm lợi ích là một phép đo khả năng có thể được gia tăng

từ việc sắp xếp. Giải pháp sắp xếp tốt nhất là một giải pháp mà có tối đa tổng của

các chức năng có ích đối với tất cả người sử dụng tại bất kỳ thời điểm nào. Tổng

của các hàm lợi ích được gọi là hàm mục tiêu.

Tổng quan về hàm lợi ích riêng, được xác định,một khó khăn khác gạp

phải trong tính chất biến thiên thời gian của hệ thống số. Mỗi dung lượng kênh sử

dụng,đều tốt như đối với dung lượng cell tổng, mang qua mọi thời gian. Điều này

được chỉ ra trong [20], điều tốt nhất có thể làm là sử dụng thuật toán tìm kiếm độ

chênh lệch nhằm đẩy mạnh tối đa mục tiêu đối với mỗi quyết định sắp xếp. Do đó,

hệ thống có thể sắp xếp người sử dụng HSDPA trong TTI tiếp theo:

,khi

(6.1)

Tại đây, chỉ ra metric lịch biểu các cuộc gọi đã thực hiện, chỉ tốc độ dữ liệu

tức thời mà người sử dụng HSDPA thứ n có thể truyền dẫn trong TTI tiếp theo.

Chú ý rằng được thu bởi kết quả của thuật toán thích ứng kết nối HSDSCH.

(như đã mô tả trong phần 6.1.2.1). Sự phân tập năng suất đối với người sử dụng

trong quá khứ có thể được cập nhật bởi mỗi TTI đối với tất cả người sử dụng với

một biểu thức đệ quy:

Nếu người sử dụng n được phục vụ.

còn lại.

Khi là giá trị cũ của và a là nhân tố đang quên. Do đó, bằng với chu kỳ

trung bình tương đương trong một số lượng của các TTI với bộ lọc hàm số mũ

đều. Tính toán công suất đối với người sử dụng chỉ được thực hiện đối với các chu

kỳ thời gian khi mà người sử dụng có dữ liệu trong bộ đệm nút B. Điều này là

quan trọng đối với độ ổn định của phương pháp sắp xếp gói nhận biết QoS với

việc cố gắng để bù vào những người sử dụng không hoạt động không phát dữ liệu.

6.1.2.3.2 Thuật toán sắp xếp gói.

Các đặc điểm khác nhau trong các sự sắp xếp gói được liệt kê trong bảng 6.2 theo

hàm lợi ích và hàm sắp xếp. Sự sắp xếp kiểu quay tròn (RR) là sự sắp xếp chuẩn

thông dụng nhất khi mà những người sử dụng HSDPA được sắp xếp với một khả

năng như nhau, độc lập với tình trạng kênh vô tuyến.

Bảng 6.2 Nguyên lý sắp xếp gói.

Sắp xếp Hàm lợi ích Metric sắp xếp

Kiểu quay tròn(RR) 1 0

log( )

6.. Thuật toán RNC

6.. Thuật toán nút B

Trình tự nhanh và hợp lý tại Node B

Trong mạng WCDMA tiêu chuẩn trình tự các gói được thực hiện tại Kết nối mạng

vo tuyến RNC (Radio Network Connection), nhưng trong HSDPA trình tự gói

(medium access layer-hs) được di chuyển đến Node-B. Điều đó làm cho các quyết

định về trình tự gói hầu như xảy ra ngay lập tức. Vì độ dài TTI ngắn hơn 2 ms, do

đó trình tự này được thực hiện rất nhanh với mỗi TTI.

Để có một trình tự hợp lý có thể sử dụng phương pháp lược đồ quay vòng

(Round-Robin), nơi mỗi người sử dụng được phục vụ theo kiểu liên tục, để tất cả

người sử dụng nhận được thời gian sử dụng như nhau. Tuy nhiên, với yêu cầu tốc

độ sắp xếp trình tự gói cùng với khả năng của AMC, nơi kênh truyền dẫn được bố

trí theo các điều kiện kênh ngay lập tức, một trình tự gói phổ biến khác là trình tự

gói hợp lý cân đối. ở đây, thứ tự của dịch vụ được xác định bởi mức độ đáp ứng

ngay lập tức cao nhất chất lượng kênh liên quan. Từ đó sự lựa chọn được dựa trên

các điều kiện liên quan, mỗi người sử dụng nhận được xấp xỉ số lượng thời gian

phân phối giống nhau phụ thuộc vào điều kiện kênh truyền dẫn.

Hình 6: Trình tự nhanh và hợp lý

Chương 7. Khả năng bao phủ, dung lượng và tốc độ bít HSDPA

7.1. Chất lượng hệ thống khi chỉ có người sử dụng đơn lẻ

7.2. Chất lượng hệ thống khi có đa người sử dụng

7.3. Hiệu suất truyền dẫn

Hình 1: Hiệu quả phổ HSDPA

Hình 2: Độ trễ tín hiệu trên đường truyền đối với các công nghệ khác nhau

7.4. Dung lượng và giá thành truyền dẫn dữ liệu

Chương 10.VoIP

10.1. Định nghĩa và ưu nhược điểm, phương thức hoạt động.

Định nghĩa:

+ Ưu điểm của VoIP

- Giảm cước phí dịch vụ đường dài: chi phí cuộc gọi đường dài sử dụng VoIP chỉ

bằng 30% chi phí cuộc gọi qua mạng điện thoại chuyển mạch công cộng.

- Hỗ trợ nhiều cuộc gọi với băng tầng nhỏ hơn: một kênh thoại truyền thống yêu

cầu tốc độ 64 kbps. Với công nghệ hiện nay, tín hiệu thoại chất lượng tốt có tốc độ

bit nhỏ hơn nhiều lần so với 64 kbps bằng phương thức mã hóa hiện đại. Chất

lượng thoại chấp nhận được có thể đạt ở tốc độ 2 kbps, tuy nhiên thường sử dụng

ở tốc độ 8 kbps. Như vậy so với một kênh thoại truyền thống khả năng kết nối tăng

lên 8 lần.

- Hỗ trợ nhiều dịch vụ mới và chất lượng tốt hơn: Nói chuyện điện thoại chỉ là

dịch vụ cơ bản, ở PSTN cũng như VoIP hỗ trợ rất nhiều dịch vụ cộng thêm. Ngày

nay các dịch vụ cộng thêm này là hiển nhiên. Một số loại dịch vụ cộng thêm hữu

dụng cơ bản là: chuyển hướng cuộc gọi, chờ cuộc gọi, cuộc gọi hội nghị, nhận

dạng thuê bao chủ gọi…

+ Nhược điểm của VoIP:

- Nhược điểm chính chính là chất lượng dịch vụ. Do dữ liệu truyền trên mạng khả

năng mất gói hoàn toàn có thể xảy ra, vì vậy chất lượng cuộc gọi sẽ thấp và không

lường trước được.

- Một nhược điểm khác là vấn đề tiếng vọng. Trong mạng IP do độ trễ lớn nên

tiếng vọng ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại. Vì vậy tiếng vọng là một vấn đề

cần phải giải quyết cấp bách.

Bên cạnh đó, vấn đề về bảo mật cũng là một nhược điểm của thoại IP. Vấn đề này

sẽ được đề cập chi tiết trong các phần sau.

Phương thức hoạt động:

VoIP chuyển đổi tín hiệu giọng nói thông qua môi trường mạng (IP based

network). Do vậy, trước hết giọng nói (voice) sẽ phải được chuyển đổi thành các

dãy bit kĩ thuật số ( digital bits) và được đóng gói thành các packet để sau đó được

truyền tải qua mạng IP network và cuối cùng sẽ được chuyển lại thành tín hiệu âm

thanh đến người nghe.

Tiến trình hoạt động của VoIP thông qua 2 bước:

Call Setup: Trong quá trình này, người gọi sẽ phải xác định vị trí (thông qua địa

chỉ của người nhận) và yêu cầu 1 kết nối để liên lạc với người nhận. Khi địa chỉ

người nhận được xác định là tồn tại trên các proxy server thì các proxy server giữa

2 người sẽ thiết lập 1 cuộc kết nối cho quá trình trao đổi dữ liệu voice.

Voice data processing: Tín hiệu giọng nói (analog) sẽ được chuyển đổi sang tín

hiệu số ( digital) rồi được nén lại nhằm tiết kiệm đường truyền (bandwidth) sau đó

sẽ được mã hóa (tính năng bổ sung nhằm tránh các bộ phân tích mạng _sniffer ).

Các voice samples sau đó sẽ được chèn vào các gói dữ liệu để được vận chuyển

trên mạng. Giao thức dùng cho các gói voice này là RTP (Real-Time Transport

Protocol).1 gói tin RTP có các field đầu chứa dữ liệu cần thiết cho việc biên dịch

lại các gói tin sang tín hiệu voice ở thiết bị người nghe. Các gói tin voice được

truyền đi bởi giao thức UDP . Ở thiết bị cuối, tiến trình được thực hiện ngược lại.

10.2.VoIP qua HSDPA

Với dịch vụ VoIP over HSDPA: VoIP data (+ header) được truyền tới RLC

buffer từ codec đều đặn mỗi 20ms. VoIP packet này có cần phải truyền đi ngay

hay không là tùy vào QoS requirement. Trên thực tế, nếu như Mouth-to-Ear delay

vào khoảng 200ms - 250ms là good voice reception quality (GSM là ~250ms).

Tuy nhiên, bạn phải trừ đi delay từ các protocol khác (Iub, Iu, Processing,

CoreNetwork delay ...v.v), cuối cùng, phần delay còn lại cho phần truyền qua

radio rơi vào khoang 50-80ms per direction UL hay DL (theo nhiều tài liệu public

thì có thể lên tời 150ms, nhưng như vậy là hoàn toàn kô thực tế bởi như vậy thì

voice quality sẽ rất tồi, tuy nhiên, kết quả nghiên cứu sẽ đẹp hơn.

Như vậy, giả sử yêu cầu là mỗi VoIP packet phải được truyền đi khỏi RLC

buffer trong vòng 50ms (including re-transmission time, if happened), thì chỉ cần

2ms (TTI) để transmit qua HSDSCH. Như vậy, thời gian còn lại, kênh HS-DSCH

có thể phục vụ user khác (hoặc phục vụ việc re-transmission). Hơn nữa, trong

vòng 50ms, có thể có 2VoIP packets arrive RLC buffer, HSDPA Scheduler sẽ sắp

lịch để truyền luôn cả 2 packets này trong cùng 1 TTI (gọi là packet bundling hay

packet aggregation).

Hơn nữa, nếu sử dụng HS-DSCH code multiplexing (với nhiều kênh điều

khiển HS-SCCH) thì trong cùng 1 TTI có thể có N user (N = số kênh HS-SCCH)

truyền dữ liệu cùng lúc. Trong tương lai, xu hướng là mọi traffics sẽ được truyền

qua HSPA. DCH sẽ dần loại bỏ. Scheduling period của HSDPA là 1 sub-frame =

2ms (= HSDPA TTI). Bạn kô thể lập lịch cho user trong khoảng thời gian nhỏ hơn

cả TTI của user đó.

Chương 11. Những yêu cầu RF và thiết bị đầu cuối HSPA

11.1Các yêu cầu đối với bộ phát

11.1.1Công suất đầu ra

Đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng wWCDMA và thiết bị đầu cuối

là lớp công suất 3 với công suất đầu ra tối đa là 24dBm hay đối với lớp công suất

thứ 4 là 21dBm.Lớp công suất thứ 4 có sai số cho phép là +1/-3dB có nghĩa là

công suất ra của thiết bị đầu cuối phải nằm trong phạm vi là từ 21-25dBm. Sai số

cho phép trong lớp công suất thứ 3 là +2/-2dB. Nếu công suất đầu ra là 22dBm, thì

thiết bị đầu cuối có thể được phân chia thành lớp 3 hoặc lớp 4 theo sự gối nhau

trong định nghĩa lớp. Các lớp công suất này sẽ được tổng lại trong bảng dưới đây.

Mức công suất đầu ra ở thiết bị đầu cuối cao hơn có thể cải thiện tốc độ dữ liệu

đường lên trong khu vực bao phủ không ổn định.HSDPA cũng giới thiệu một kênh

đường đường lên mới cho sự phản hồi L1 được gọi là kênh điều khiển vật lý dành

riêng tốc độ cao HSDPCCH.

Việc truyền dẫn của HSDPCCH đồng thời cùng với DPCCH tạo ra truyền

dẫn đa mã. Việc truyền dẫn đa mã có yêu cầu tuyến tính cao hơn đối với thành

phần tần số vô tuyến trong các thiết bị phát của người sử dụng khi mà tăng được tỉ

lệ bao phủ đỉnh. Đặc tính kỹ thuật của 3 GPP cũng cho phép mức thấp hơn công

suất đầu ra tối đa của các thiết bị người sử dụng đối với những khe thời gian khi

mà HSDPCCH được phát đi. Việc cho phép giảm công suất phụ thuộc vào biên độ

nhạy đường lên DPDCH và DPCCH .Nếu độ nhạy công suất của DPCCH

khi so sánh thấp hơn so với DPDCH, thì sẽ không cho phép giảm công suất. Nếu

tốc độ dữ liệu đường lên xấp xỉ 16kbps hoặc cao hơn thì không có việc giảm công

suất nào được yêu cầu. Việc giảm công suất đi 1dB có thể được thực hiện với tốc

độ dữ liệu thấp hơn.Việc giảm công suất tối đa là 2 dB chỉ thích hợp khi mà kết

nối đường lên không có dữ liệu truyền qua. Giới hạn công suất đầu ra UE sử dụng

HSDPCCH được tổng kết lại trong bảng dưới đây. Việc giảm công suất không

được chấp nhận đối với bất kì ảnh hưởng nào trong việc định kích thước đường

truyền đích khi mà các mạng được định kích thước ở tại 64kbps đường lên sử

dụng DPDCH.

Đối với bản phát hành thứ 6,giải pháp được đưa ra để tới điểm xác định giảm công

suất được định dạng nhẹ đi để bám vào định nghĩa đơn giản cho tất cả các sự kết

hợp,bao gồm cả HSUPA và HSDPA. Thuật ngữ CM(cubic metric) được giới thiệu

như là một hệ mét đối với việc cho phép giảm công suất.Thuật ngữ kỹ thuật này

cũng cho phép giảm công suất đầu ra tối đa khi mà CM được tăng theo mức độ sử

dụng của kênh mã song song thông qua giá trị CM mốc,(CM=1 đối với /

=12/15, / =24/15). Sự giảm công suất tối đa được tính toán khi CM có giá trị

bằng 1, và giá trị CM lớn nhất là 3.5, bằng với giá trị suy giảm tối đa cho phép là

2dB.

Giá trị CM được định nghĩa trong biểu thức sau:

CM=CEIL

Tại k là 1.85 nếu mà các mã kênh được lấy chỉ từ nửa thấp hơn của cây mã,khác

1.56,và với v-norm biểu thị dạng sóng điện áp chuẩn hóa của đầu vào tín hiệu và

v-norm-ref là dạng sóng điện áp chuẩn hóa của tín hiệu mốc(12.2kbps AMR).Việc

tiếp cận này cũng thay thế bản phát hành 5 định nghĩa cho HSDPA, thiết bị duy

nhất mà không dựa vào HSUPA bản phát hành thứ 6.

Khi đưa vào công suất đầu ra cực đại, công suất đầu ra cực tiểu cũng được xác

định. Thiết bị đầu cuối phải giảm bớt xuống 50dBm để có thể bảo vệ chắc chắn

trạm gốc khi các thiết bị đầu cuối là gần bằng với anten trạm cơ sở, ví dụ trong các

tế bào bên trong.

11.1.2Tỷ lệ rò rỉ kênh lân cận

Tỉ lệ rò rỉ kênh lân cận(ACLR) mô tả số lượng công suất cho phép rò rỉ bên trong

sóng mang lân cận. Những yêu cầu này không phải là HSDPA hay HSUPA khi

giảm công suất đầu ra với HSDPA và các kênh điều khiển HSDPA được xác định

để cho phép biên độ công suất tương tự để được sử dụng đối với HSPA như đối

với vWCDMA trong khi vẫn thực hiện các yêu cầu ACLR tương tự. Nếu ở đây

không có giảm công suất cho phép khi tỉ lệ trung bình tăng,ở đây khó để thực hiện

ACLR mà không định kích cỡ bộ khuếch đại.

Mục đích của trường hợp kiểm tra ACLR là để đảm bảo an toàn cho việc thực hiện

thu nhận của trạm gốc.Điều này thích hợp đối với trạm gốc mà gần với thiết bị đầu

cuối trong khi thiết bị đầu cuối đang phát tới một một trạm gốc xa với một công

suất phát cao. Điều này đặc biệt quan trọng đối với trường hợp nhiễu giữa các hoạt

động khi thiết bị đầu cuối không thể kết nối tới trạm gốc gần nó.

Điều này được minh họa trong hình 11.1 đối với sóng mang lân cận thứ 1 và thứ 2.

Các giá trị ACLR không miêu tả mức công suất ở một điểm tần số đơn, nhưng

chúng tích hợp qua băng thông 3.84MHz với bộ lọc ở phía thu được mô hình trong

bộ đo. Phép đo này thực hiện tại công suất cấp đầy đủ, nhưng nó có giá trị đối với

mức công suất thấp cho đến khi nó gần tới mức công suất thấp nhất. Ở tại điểm

sàn nhiễu này sẽ bắt đầu để định dạng ACLR.

Các yêu cầu đối với phát xạ máy phát được xác định khi nhưng điểm riêng biệt

trong chu trình hình 11.1 yêu cầu để đưa xuống dưới mức công suất đã biết. Điều

này được yêu cầu đối với những mục đích điều tiết, và ở một số nước đây là một

số yêu cầu đặc trưng đói với emission mask details.

11.1.3Điều chế truyền dẫn

Các yêu cầu điều chế phát không có HSDPA đặc trưng-liên quan đến đầu vào

nhưng với HSUPA thì ở đây có một vài kết quả tương tự từ môdun vecto sai lệch

trạm gốc, với việc mô tả dãy bộ phát trạm gốc rò rỉ bao nhiêu công suất giữa các

mã kênh đường xuống. Điều này được làm chặt hơn đối với trạm gốc sử dụng

HSDPA theo điều chế biên độ cầu phương 16QAM.

Không có điều chế mới nào được giới thiệu trong hướng lên với HSDPA, chính vì

thế mà QPSK từ Re’99 vẫn được sử dụng.EVM với truyền dẫn đa mã mô tả bao

nhiêu công suất bị rò từ một mã tới mã khác do tính không chính xác pha của bộ

phát ngoại trừ trường hợp các mã kênh được giữ trực giao. Hình 11.2 chỉ ra trường

hợp khi mà hai mã cùng sử dụng tốc độ bit tối đa với một kênh dữ liệu vật lý dành

riêng được tăng cường(EDPDCH). Các kênh này về mặt lý thuyết tất cả đều trực

giao khi chúng nằm trên các nhánh khác nhau( trong pha và vị trí góc vuông) của

tín hiệu QPSK kênh ghép. Chú ý rằng mức công suất giữa kênh điều khiển vật lý

dành riêng(DPCCH) và EDPDCH không tỉ lệ như trong hình 11.2-mức công suất

DPCCH với thành phần trải rộng(SF)256 là thấp hơn nhiều so với mức công suất

của SF4 hay SF2 của EDPDCH. SF nhỏ hơn làm cho nhiễu giao thoa giữa các

kênh EDPDCH song song nhiều giới hạn, khi dãy xử lý là nhỏ và không hỗ trợ

trong việc xóa bỏ nhiễu. Các yêu cầu EVM tồn tại cũng có giá trị đối với truyền

dẫn HSUPA và đây là những công việc đang được 3GPP thực hiện để tạo ra các

yêu cầu thực hiện nhỏ nhất đối với độ ổn định công suất mã chính với việc đảm

bảo rằng UE phát đi tất cả các kênh với weighting chính xác.

Những pha gián đoạn có vai trò quan trọng trong trường hợp kênh mã

đơn(DPDCH hay EDPDCH) khi điều chế mang các thông tin trong các pha của tín

hiệu. Do đó, các pha gián đoạn thừa sẽ giảm việc thực hiện hệ thống với dữ liệu

trong một mã đơn. Do đó, các đặc tính kỹ thuật của Re’5 bao gồm một lớp kiểm

tra đối với gián đoạn pha với mã DPDCH đơn.

11.2Yêu cầu đối với bộ thu

11.2.1 Độ nhạy

Độ nhạy bộ thu kiểm tra việc thực hiện thu nhận ở tại mức công suất tín hiệu thấp,

mô hình hóa trường hợp này tại các cạnh của vùng bao phủ của hệ thống.

Hình 11.3 chỉ ra việc thiết lập kiểm tra đối với đại lượng đo độ nhạy.Mức công

suất tín hiệu yêu cầu trước khi giải trải phổ là -117dBm. Độ nhạy được xác định

đối với thoại tốc độ 12.2kbps với gia tốc xử lý là 25dB,do đó mang tín hiệu là -

92dB sau khi giải trải phổ. Giả thiết yêu cầu là 7dB đối với tần suất lỗi

khối(BLER) 1%, thì mức độ nhiễu là -99dBm. Khi mà mức độ nhiễu nhiệt với

3.84Mbps là -108dBm, hệ số nhiễu nhiệt yêu cầu phải dưới 9dB.Độ nhạy yêu cầu

đưa vào đối với băng I là -117dBm tương ứng với hệ số nhiễu từ 9 tới 12dB. Các

yêu cầu độ nhạy đặc trưng được xác định khi kích thước của băng và khoảng

trống ghép giữa đường lên và đường xuống khác trong các băng.Các băng khác

được giới thiệu trong phần 11.11.3.

Kiểm tra độ nhạy được thực hiện với bộ phát thiết bị đầu cuối tại công suất đầy đủ

(21dBm hay 24dBm) giống với trường hợp ở tại cạnh của cell bao phủ. Điều này

cho phép tính đến độ rò của công suất phát tới băng thu nhận. Kiểm tra độ nhạy

được xác định chỉ đối với thoại 12.2kbps, ở đây không có HSDPA hay HSUPA

đặc trưng kiểm tra có liên quan đến độ nhạy bộ thu.

Để thu được các yêu cầu thực hiện trong trường hợp kiểm tra,giữ yên độ suy giảm

rộng được yêu cầu giữa bộ phát và bộ thu. Tín hiệu gửi tới bộ lọc ghép trong thiết

bị đầu cuối tại thời điểm công suất cao hơn so với công suất đầu ra hiện thời là do

suy giảm trong bản thân bộ lọc ghép. Khoảng cách giữa bộ phát và bộ thu cần đạt

được với khoảng cách của cả bộ lọc ghép và các bộ lọc băng tần trong dãy bộ phát,

như đã chỉ ra trong dãy bộ phát ví dụ trong hình 11.4. Chú ý rằng bộ phát ví dụ chỉ

ra trong hình 11.4 chỉ là một trong rất nhiều giải pháp,ở đây sử dụng tần số trung

gian trong các bộ phận phát.

11.2.2 Độ chọn lọc kênh lân cận.

Các yêu cầu đối với độ chọn lọc kênh lân cận(ACS)trong 3GPP Re’99 vẫn có giá

trị đối với HSDPA và HSUPA. ACS mô tả mức độ công suất cao hơn của các

sóng mang lân cận có thể mang trong khi thiết bị đầu cuối có thể vẫn hoạt động tại

tần số hiện thời.

Với một vị trí có thể xảy ra giữa các hoạt động trong các mạng thực.Các đặc tính

kỹ thuật của 3GPP yêu cầu một ACS 33dB.Re’5 không có case kiểm tra mới đối

với ACS, mà chỉ mở rộng kiểm tra vùng phủ sóng và không trực tiếp kết nối với

hoạt động của HSDPA/HSUPA. Trong thiết kế thiết bị đầu cuối, ACS được thu

với bộ lọc kênh và bằng bộ lọc số băng cơ sở, như chỉ ra trong hình 11.5.

11.2.3 Blocking

Sự tắc nghẽn băng xác định mức độ tín hiệu cao từ các sóng mang yêu cầu đối với

thiết bị đầu cuối để thu tín hiệu trong băng tần số tương ứng. Đây là các yêu cầu

đối với các độ lệch tần số khác nhau của 10 và 15MHz. Hình 11.6 minh họa trạng

thái với độ lệch 10MHz khi mà độ chặn tại mức -56dBm. Tín hiệu chính cell đó là

3dB trên mức độ nhạy, chính vì thế mức độ tín hiệu là -114 dBm đối với băng

I.Bao gồm gia tốc xử lý mange mức tín hiệu tới -89dBm. Với tỉ số

7dB,công suất nhiễu cộng với giao thoa mang mức tín hiệu dưới -96dBm. Với độ

lệch 10MHz thì yêu cầu chọn lọc là 40dB và với độ lệch là 15MHz thì giá trị

tương ứng là 52dB.

Sự tắc nghẽn băng hẹp là một dạng khác của tình trạng bao phủ yêu cầu với hệ

thống băng hẹp thế hệ thứ 2 sẽ đuợc thực hiện trong cùng dải tần tương tự. Hệ

thống băng hẹp có thể là hệ thống toàn cầu đối với thông tin di động hoặc tiêu

chuẩn tạm thời IS 95.Các yêu cầu có giá trị, ví dụ, đối với UMTS 850, UMTS

1800(GSM băng 1800), hay UMTS 1900(PCS băng 1900).

Tín hiệu kiểm tra là một tín hiệu biến điệu GMSK với tần số trung tâm là 2.7 hoặc

2.85MHz cách xa so với tần số trung tâm của vWCDMA( như đã minh họa trong

hình11.7). Trong hình 11.7 chúng ta thấy trường hợp 2.7MHz, khi mà mức tuyệt

đối áp suất của tín hiệu băng hẹp đạt đến -57dBm tại đầu vào bộ thu thành trường

hợp chuẩn đối với việc thực hiện trong trường khi mà đây có một bộ mang GSM

tiếp theo sóng mang vWCDMA. Mức công suất của tín hiệu cần thiết là -

105dBm,tương ứng với sự giảm dư 10dB so sánh với trường hợp kiểm tra độ nhạy

-115dBm trong các băng kia.

Nếu GSM và các trạm gốc vWCDMA được cosited, các tín hiệu thu tại thiết bị

đầu cuối ở cùng một mức, do đó tránh được các vấn đề về tắc nghẽn. Yêu cầu về

tắc nghẽn rất thích hợp khi mà GSM và vWCDMA được thực hiện không khớp ví

dụ với các hoạt động khác nhau sử dụng các site khác nhau.

11.2.4 Sự xuyên biến điệu.

Trường hợp xuyên biến điệu là để kiểm tra dung sai bộ thu thiết bị đầu cuối của

một sản phẩm xuyên biến điệu cấp ba phát sinh bởi hai tín hiệu công suất cao

10MHz và 20MHz.Yêu cầu này là để giữ việc thực hiện trong trường hợp ở đây có

một vài hệ thống cùng tồn tại trong khu vực này. Tín hiêu kiểm tra là10MHz là tín

hiệu sóng liên tục băng hẹp trong khi với tín hiệu 20MHz thì lại là tín hiệu băng

rộng.Việc thực hiện kiểm tra được chỉ ra trong hình 11.8, khi mà cả hai tín hiệu

cùng được đưa vào tại cùng một thời điểm. Các tín hiệu kiểm tra có mức công suất

là -46dBm trong khi tín hiệu yêu cầu là

-114dBm, tương ứng với sự giảm dư 3dB với trường hợp kiểm tra độ nhạy là -

117dBm.

Thêm vào đó, ở đây không có trường hợp kiểm tra sự xuyên biến điệu băng hẹp

đối với các băng khi thực hiện với hệ thống băng hẹp. Trong các trường hợp đưa

vào ở đây có hai tín hiệu băng hẹp với các tín hiệu dạng sóng tiếp diễn ở 3.5 hoặc

3.6MHz và các tín hiệu điều biến GMSK ở 5.9 hay6.0 MHz.

11.2.5 Các loại bộ thu và sự khác nhau giữa các bộ thu.

Việc sử dụng các bộ thu khác nhau và các thuật toán băng cơ sở trong các thiết bị

đầu cuối đã được phát triển trong kết nối với HSDPA.3GPP Re’5 có các yêu cầu

thực hiện HSDPA mà có thể được sử dụng đầy đủ một bộ thu Rake ăn ten đơn.

Re’6 bao gồm các yêu cầu đưa vào đói với thiết bị đầu cuối HSDPA mà có thể có

các bộ thu khác nhau và một bộ thu hiệu chỉnh. Hiện tại, các đặc tính kỹ thuật bao

gồm các yêu cầu đối với các trường hợp dưới đây:

Một bộ thu Rake đơn( như trong Re’5 3 GPP)

Một bộ thu Rake với sự phân tập bộ thu.(cải tiến loại I trong Re’6 3GPP)

Bộ thu hiệu chỉnh đơn.

Bộ thu hiệu chỉnh với sự phân tập bộ thu.

Chú ý rằng thực hiện kênh điều khiển loại III vẫn được đưa ra trong năm 2006.

Độ khuếch đại từ các bộ thu cao cấp trong khái niệm về tốc độ dữ liệu và dung

lượng hệ thống được phân tích trong chương 7.

Thực hiện anten thực tế là độc lập với các yêu cầu thực hiện.Các sơ đồ kiểm tra

với sự đa dạng bộ thu giả thiết trạng thái lý tưởng trong đó các ăn ten đều không

liên kết. Trước tiên, đối với việc thực hiện cuộc sống thực thì đây không phải là

một trường hợp, nhưng các ăn ten vẫn có một liên kết mà phụ thuộc rất nhiều vào

thiết kế đầu cuối như trong các băng tần số đã sử dụng,mức tần số thấp hơn, mối

liên kết cao hơn giữa các ăn ten. Thêm vào đó, các ăn ten dường như không

khuếch đại đồng nhất, và sẽ làm giảm hiệu suất đạt được.Nếu sự khác nhau bộ thu

được giả thiết trong quy hoạch dung lượng mạng và việc định kích thước, một

margin đưa vào có thể trở thành account đầu trong các yêu cầu thực hiện của

3GPP để làm cho các ăn ten liên kết tạo thành account. Một ví dụ về sự liên kết

các anten ảnh hưởng đối với lưu lượng hệ thống trong dải hoạt động từ 800MHz

đến 2GHz như chỉ ra trong hình 11.9. Khoảng cách ănten vật lý giống nhau được

giả thiết đối với cả trường hợp hoạt động ở dải MHz và trường hợp hoạt động ở

dải GHz. Khoảng cách ănten hiệu dụng nhỏ thì sẽ có khả năng liên kết ănten cao

hơn và độ tăng ích của ănten thấp hơn từ sự phân tập của ănten. Đường cong trên

cùng là trường hợp không cần phải liên kết ănten. Đường ở giữa là đối với hoạt

động ở 2 GHz với một khoảng cách ănten là 0.5 và đường cong thấp nhất là đối

với tần số 800MHz khi mà chiều dài sóng được tăng và khoảng cách ănten hiệu

dụng bị giảm xuống 0.2 .Hiệu suất của ănten với0.5 là nhỏ và rõ ràng là thấp

hơn 5% so với trường hợp lý tưởng, trong khi với 0.2 thì hiệu suất xấp xỉ là 10-

15%. Các hệ số tăng ích dung lượng vẫn được xóa đối với ănten đa dạng. Chương

7 chỉ ra rằng hệ số tăng ích dung lượng là 50-60% trong cell macro. Thiết kế thiết

bị đầu cuối riêng lẻ sẽ chỉ ra việc công năng cuối cùng khi các đặc tính trải phổ

phương vị công suất (PAS) bao gồm các hệ số tăng ích ăn ten sẽ quyết định hiệu

năng hiệu dụng trong trường.

11.2.6 Mức đầu vào tối đa

Như đã giới thiệu về 16QAM,ở đây cần duy trì nhiều pha chính xác và thông tin

biên độ thông qua dãy thu nhận. Bên cạnh đó, việc thực hiện 16QAM sẽ có khả

năng bị giảm chất lượng. Để tránh điều này một sơ đồ kiểm tra đặc biệt đã được

xác định để kiểm tra khả năng thiết bị đầu cuối tại tín hiệu đầu vào tối đa. Điều

này tương ứng với trường hợp khi mà thiết bị đầu cuối ở gần trạm gốc, trong khu

vực nơi mà 16QAM có thể được sử dụng trong mạng. Sơ đồ kiểm tra tính toán

khả năng để đảm bảo hoạt động của dãy thu nhận HSDPA chính xác tại mức đầu

vào tối đa. Điều này làm cho đầu vào sơ đồ kiểm tra tới được tất cả các thiết bị

chịu tải 16QAM. Các sơ đồ kiểm tra đối với mức đầu vào tối đa đối với Re’99 và

đối với HSDPA được chỉ ra trong hình 11.10.Sơ đồ đối với HSDPA được định

dạng để thích ứng với sự biến thiên đường bao tín hiệu lớn hơn với 16QAM. Tất

cả các thiết bị đầu cuối loại I tới 10 có thể sử dụng sơ đồ kiểm tra này để hợp

thức hóa dung sai của mức tín hiệu đầu vào cao.

Hình 11.9 Hiệu quả trong việc thực hiện một trường hợp ví dụ về sự liên kết

ăn ten trong trường hợp lý tưởng và trong hai trường hợp là 2GHz và

800MHz.

Hình 11.10 Kiểm tra mức độ tín hiệu đầu vào tối đa thiết bị đầu cuối với DCH

và với HSDPA 16QAM.

Thêm vào đó, đây là sơ đồ kiểm tra riêng biệt với QPSK chỉ đang được sử dụng để

kiểm tra thiết bị đầu cuối loại 11 và 12.

Mức công suất thu tổng là 25dBm trong khi tín hiệu thiết kế là 19dB thấp hơn

công suất tổng cộng tại mức -44dBm đối với Re’99 và 13dB thấp hơn tại mức -

38dBm đối với HSDSCH. Sơ đồ kiểm tra HSDPA yêu cầu một lưu lượng 700kbps

với bốn mã và truyền dẫn trong suốt TTI thứ 3.

11.3 Băng tần số và các thiết bị đầu cuối đa băng.

3GPP đã giới thiệu các đặc tính kỹ thuật của WCDMA đối với tất cả các băng số

thích hợp mà có chung đối với sóng mang của WCDMA. Sự biến thiên tần số và

toàn bộ các khu vực sử dụng các loại này được liệt kê trong hình 11.11.Sự biến

thiên tần số là độc lập giữa các bản của 3GPP, điều đó có nghĩa là ngoại trừ biến

thiên tần số được đưa vào trong sự sắp xếp của Re’7 3GPP thì các sản phẩm đối

với các băng có thể sử dụng một Re của 3GPP như thiết kế cơ sở. Chỉ có các yêu

cầu RF mới phải được biết trước khi đưa vào tới việc chấp nhận của các thành

phần tín hiệu đặc trưng băng mới.

Việc thực hiện vWCDMA đã bắt đầu ở châu Âu và châu Á trong băng chính là

2.1GHz với tổng phân phối là 2x60 MHz. Các loại thiết bị đầu cuối vWCDMA

bao gồm vWCDMA 2100 với một số lượng các băng GSM. Các mạng vWCDMA

ở Mỹ đã bắt đầu với băng thứ 2 là 1.9GHz và mở rộng với băng 5 là 850MHz.

Trong thực tế với các thiết bị đầu cuối vWCDMA ở Mỹ phải chấp nhận một

vWCDMA ghép băng 1900+850MHz. Chỉ có Băng 4 của 3G tại 1.7/2.1GHz là có

thể thực hiện tại Mỹ, sự biến thiên tần số sẽ được yêu cầu trong các thị trường.

Đó có thể là sự biến thiên tần số băng ghép trong csa thị trường này tại châu Á và

Brazil khi mà hoạt động tại cả hai băng là 850MHz và 2100MHz. vWCDMA thực

hiện tại 900MHz và tần số 1800MHz các cuộc gọi với tất cả các băng khác được

bao gồm trong các thiết bị đầu cuối đa băng cùng với tần số chính là 2.1GHz.

Sự biến thiên các tần số khác nhau sử dụng các đặc tính kỹ thuật giống nhau trong

3GPP vWCDMA/HSPA loại trừ sự khác nhau trong các tham số RF và các yêu

cầu. Sự khác nhau giữa các biến thiên tần số được tổng kết như dưới đây:

1.Việc đưa vào các tần số kênh với độ lệch 100kHz được bao gồm đối với việc

định vị sóng mang vWCDMA chính xác trong khoảng giữa của một block 5MHz

đối với băng II,IV,,V và VI. Thông thường thì khoảng cách là 200kHz.

2. Các yêu cầu tắc nghẽn băng hẹp đối với các băng đó khi mà GSM có thể được

thực hiện trong các băng tương tự. Khoảng cách sóng mange giữa tín hiệu

vWCDMA và nhiễu băng hẹp là 2.7MHz. Với một khoảng cách là nhỏ nhất có

thể khi vWCDMA được định vị trong khoảng giữa của một block 5MHz và song

mang GSM đầu tiên là 0.2MHz từ cạnh của block,chính vì thế 5.0/2+0.2=2.7MHz.

Đối với bộ quét kênh băng 3 là 200kHz không có độ lệch 100kHz thì khoảng cách

block băng hẹp là 2.8MHz. Một sơ đồ kiểm tra xuyên biến điệu băng hẹp cũng

được bao gồm đối với các băng đó.

3. Các yêu cầu độ nhạy thiết bị đầu cuối đối với các băng đó, khi mà khoảng cách

giữa đường lên và đường xuống chỉ là 20MHz hoặc nhỏ hơn, và đối với băng 7.

Các yêu cầu cho phép độ suy giảm ghép kênh đủ cao để đạt được giữa việc truyền

dẫn và thu nhận trong thiết bị đầu cuối nhỏ.

Chương 12. Kết luận

Sự phát triển và tương lai của công nghệ HSDPA

Chính thức được đưa vào hoạt động lần đầu tiên vào năm 2005, tính đến cuối năm

2006 đã có 19 nhà cung cấp 66 sản phẩm ứng dụng công nghệ HSDPA, trong đó

có 32 sản phẩm điện thoại di động.

Với những cải tiến mang tính đột phá, HSDPA là một công nghệ đang được chú

trọng phát triển. Trên thực tế, thị trường của HSDPA phát triển mạnh mẽ nhất, đặc

biệt là ở giai đoạn khởi đầu, là ở những nước phát triển, nơi có lượng khách hàng

khổng lồ sử dụng điện thoại di động chất lượng cao. Lý do là vì những chiếc điện

thoại HSDPA sẽ có giá thành cao hơn hẳn những chiếc điện thoại thông thường –

được nhắm vào thị trường những nước phát triển thấp hơn.

Nhu cầu sử dụng điện thoại HSDPA được mong đợi là sẽ đạt con số 2100 sản

phẩm tính đến cuối năm nay. Đến năm 2010, con số này có thể là 100 triệu chiếc,

theo phân tích của IDC. Hơn nữa, theo Strategic Analytics, đến năm 2010, 70%

điện thoại 3G sẽ sử dụng HSDPA.

Tuy nhiên, sẽ mất nhiều thời gian để HSDPA thực sự trở nên phổ biến. Tính đến

cuối năm 2005, hầu hết các nước trên thế giới không có mạng 3G. Rất nhiều nhà

cung cấp dịch vụ di động đang cố gắng triển khai mạng 3G và có thể được nâng

cấp thành mạng 3.5G theo nhu cầu của thị trường.

Xét về lâu dài, tương lai và sự thành công của công nghệ HSDPA vẫn còn khá mù

mờ, bởi đây không phải là công nghệ download và truyền tải dữ liệu duy nhất

được phát triển tại thời điểm này. Hơn nữa, những công nghệ truyền thống như

CDMA2000 1xEV-DO và WiMax đang là những chuẩn công nghệ có nhiều triển

vọng hơn. Do là một phiên bản nâng cấp của W-CDMA, HSDPA không có nhiều

khả năng thành công tại những nơi mà W-CDMA đã được phát triển. Do đó, thành

công cuối cùng của HSDPA như một sản phẩm của công nghệ 3.5G sẽ phụ thuộc

rất nhiều vào sự thành công của W-CDMA với tư cách là một sản phẩm của công

nghệ 3G.