Giao diện vô tuyến của hệ thống hspa
1
GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA
Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
Khoa Điện Tử Viễn Thông
------
BÀI TẬP LỚN
Môn: THÔNG TIN DI ĐỘNG
Giáo Viên:
NGUYỄN VIẾT MINH
Lớp:
C13VT2
HÀ NỘI, 11/2015
1
2
GIAO DIỆN VÔ TUYẾN
MỤC CỦA
LỤC HỆ THỐNG HSPA
I – Tổng Quan Về Mạng HSPA
1. Giới thiệu chung về HSPA
2. Một số dịch vụ đang triển khai trên mạng HSPA
2.1.. Các loại hình dịch vụ trong mạng HSPA
3. Kết luận
II – Truy Cập Gói Tốc Độ Cao Đường Xuống HSDPA
1. Các đặc điểm chính của HSDPA
III – Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Năng HSDPA
1. Truyền dẫn kênh chia sẻ
2. Lập biểu phụ thuộc kênh
3. Điều khiển tốc độ và điều chế bậc cao
3.1.
Mã hóa kênh HS-DSCH
3.2.
Điều chế HS-DSCH
3.3.
Thích ứng đường truyền
4. HARQ với kết hợp mềm
5. Các kênh của HSDPA
6. HSDPA MIMO
IV – Kết Luận
V – Tài Liệu Tham Khảo
2
3
GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA
I – Tổng Quan Về Mạng HSPA
1. Giới thiệu chung về HSPA
HSPA (High-Speed Packet Access) là công nghệ truyền
dẫn không dây di động, gồm hai giao thức HSDPA (High
Speed Downlink Packet Access) và HPUSA (High Speed Uplink
Packet Access). Mục tiêu của HSPA là mở rộng giao diện vô
tuyến của WCDMA, tăng cường hiệu năng và dung lượng (tốc
độ số liệu đỉnh cao) của WCDMA. Để đạt mục tiêu này, HSPA
sử dụng một số kĩ thuật như: điều chế bậc cao, lập biểu phụ
thuộc kênh và HARQ với kết hợp mềm…
2. Một số dịch vụ đang triển khai trên mạng HSPA
2.1. Các loại hình dịch vụ trong mạng HSPA
Các người sử dụng dịch vụ chuyển mạch kênh được
đảm bảo tốc độ số liệu cố định. Chất lượng dịch vụ trong
ngữ cảnh các dịch vụ thoại và thoại có hình được định
nghĩa bởi chất lượng tiếng và hình theo thụ cảm.
Để đạt được tính mềm dẻo, khả năng cho nhiều loại
hình dịch vụ thì HSPA có được:
- Tốc độ bit dữ liệu cao: có thể lên đến tối đa 14.4
Mbps trong 3GPP Release 5 và có thể lên đến
28.8 Mbps trong Release 7.
- Độ trễ RTT thấp dưới 100ms ở trong Relese 5,
thậm chí ở trong Release 6 chỉ có là 50ms.
- Cho chất lượng dịch vụ QoS ngày càng cao.
- Cung cấp dịch vụ thoại và số liệu tức thời.
- Có khả năng cùng tồn tại song song với mạng
GSM và cả mạng GPRS.
Một số dịch vụ có thể triển khai trong mạng HSPA như:
- Dịch vụ thoại AMR, video (CS)
- Messaging
- Music và download game
- Mobile-TV streaming
- Chia sẻ video thời gian thực
- Push – to – talk
3
4
GIAO DIỆN- VÔ
TUYẾN
CỦA HỆ THỐNG HSPA
Push
e-mail
- Chơi game online
- Mobile weblog
- Truy cập băng rộng không dây
3. Kết luận
HSDPA bắt đầu nghiên cứu vào năm 2000, nhằm cải
thiện tốc độ truyền dẫn dữ liệu đường xuống hơn so với đặc
tả Release 99. Các vấn đề để cải thiện như là truyền dẫn tại
lớp vật lý và lập biểu tại BTS được nghiên cứu cũng như điều
chế và mã hóa thích ứng. Chủ yếu là kênh HS-DSCH kết hợp
cùng với các vật lý điều khiển báo hiệu mới như là HS-SCCH,
HS-DPCCH, FDPCH….làm tăng tốc độ truyền dẫn ở đường
xuống. Cùng với các loại thiết bị hỗ trợ cho các hoạt động của
HSDPA. Còn trong HSUPA, chủ yếu là nói đến kênh E-DCH.
Được nghiên cứu sau khi đã hoàn thành xong Chuẩn HSDPA,
bắt đầu nghiên cứu vào tháng 9 năm 2002. Các kĩ thuật cải
tiến ở trong HSUPA bao gồm như: yêu cầu phát lại lớp vật
lý cho đường lên, lập biểu đường lên tại nút B, có chiều dài
truyền dẫn TTI ngắn hơn, điều chế bậc cao hơn, mà tùy thuộc
vào từng loại thiết bị hỗ trợ cho HSUPA. Nhờ những cái tiến
như vậy làm tăng tốc độ hiệu năng của HSPA và được nói rõ
các giải pháp nâng cao hiệu năng ở mục dưới đây.
II – Truy Nhập Gói Tốc Độ Cao Đường Xuống HSDPA
a) Các đặc điểm chính của HSDPA
HSDPA được thiết kế để tăng bâng thông gói dữ liệu
đường xuống bằng cách truyền dẫn lại nhanh lớp vật lý
( Lớp 1), lập biểu tại lớp B, phát lặp lại nhanh và thích ứng
đường truyền tại lớp vật lý.
4
5
GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA
III – Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Năng HSPA
1. Truyền dẫn kênh chia sẻ
Đặc điểm chủ yếu của HSDPA là truyền dẫn kênh chia sẻ. Trong truyền dẫn
kênh chia sẻ, một bộ phận của tổng tài nguyên vô tuyến đường xuống khả
dụng trong ô (công suất phát và mã định kênh trong WCDMA) được coi là
tài nguyên chung được chia sẻ động theo thời gian giữa các người sử dụng.
Truyền dẫn kênh chia sẻ được thwucj hiện thông qua kênh chia sẻ đường
xuống tốc độ cao (HS-DSCH: high speed-dowlink shared channel). HSDSCH cho phép cấp phát nhanh một bộ phận tài nguyênđường xuống để
truyền số liệu cho một người sử dụng đặc thù. Phương pháp này phù hợp
cho các ứng dụng số liệu gói thường được truyền theo dạng cụm và vì thế
có các yêu cầu về tài nguyên thay đổi nhanh.
HSDPA sử dụng Tti ngắn để giảm trễ và cải thiện quá trình bám theo các
thay đổi của kênh cho mục đích điều khiển tốc độ và lập biểu phụ thuộc
kênh.
Ngoài việc được ấn định một bộ phận của tổng tài nguyên mã khả dụng,
một phần tổng công suất khả dụng của ô phải được ấn định cho truyền dẫn
HS-DSCH. HS-DSCH không được điều khiển công suất mà được điều khiển
tốc độ. Trong trường hợp sử dụng chung tần số với WCDMA, sau khi phục
vụ các kênh WCDMA, phần công suất còn lại có thể được sử dụng cho HS5
6
GIAO
TUYẾN
CỦA quả
HỆ THỐNG
DSCH, điều này
choDIỆN
phép VÔ
khai
thác hiệu
tổng tàiHSPA
nguyên công suất khả
dụng.
2. Lập biểu phụ thuộc kênh
Một trong các nguyên lý cơ sở của HSDPA là lập biểu phụ thuộc kênh. Bộ
lập biểu trong MAC-hs điều khiển việc sẽ sử dụng phần mã chia sẻ nào và
tài nguyên công suất nào cho người sử dụng nào trong một TTI cho trước.
Đây là phần tử quan trọng và cũng là phần tử quyết định ở một mức độ rất
lớn tổng hiệu năng của hệ thống HSDPA, đặc biệt là trong một mạng có tải
lớn. Khi tải thấp, chỉ có một hoặc một ít người sử dụng được lập biểu và sự
khác biệt giữa các chiến lược lập biểu khác nhau là không rõ ràng. Nguyên
lý lập biểu được cho ở hình 1.4. Mặc dù 3GPP không đặc tả việc thực
hiện bộ lập biểu, nhưng mục đích tổng thể của hầu hết các bộ lập biểu
là lợi dụng các thay đổi của kênh giữa các người sử dụng và lập biểu
truyền dẫn ưu tiên cho người sử dụng có các điều kiện kênh tốt nhất. Như
thể hiện ở trong hình 2.
Một trong các nguyên lý cơ sở của HSDPA là lập biểu phụ thuộc kênh. Bộ
lập biểu trong MAC-hs điều khiển việc sẽ sử dụng phần mã chia sẻ nào và
tài nguyên công suất nào cho người sử dụng nào trong một TTI cho trước.
Đây là phần tử quan trọng và cũng là phần tử quyết định ở một mức độ rất
lớn tổng hiệu năng của hệ thống HSDPA, đặc biệt là trong một mạng có tải
lớn. Khi tải thấp, chỉ có một hoặc một ít người sử dụng được lập biểu và sự
khác biệt giữa các chiến lược lập biểu khác nhau là không rõ ràng. Nguyên
lý lập biểu được cho ở hình 1.4. Mặc dù 3GPP không đặc tả việc thực
hiện bộ lập biểu, nhưng mục đích tổng thể của hầu hết các bộ lập biểu
là lợi dụng các thay đổi của kênh giữa các người sử dụng và lập biểu
truyền dẫn ưu tiên cho người sử dụng có các điều kiện kênh tốt nhất. Như
thể hiện ở trong hình 2.
6
7
GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA
Dung lượng hệ thống được tăng đáng kể khi có xét đến các điều kiện kênh
trong quyết định lập biểu: lập biểu phụ thuộc kênh. Vì trong một ô,các điều
kiện của các đường truyền vô tuyến đối với các UE khác nhau thay đổi độc
lập , nên tại từng thời điểm luôn luôn tồn tại một đường truyền vô tuyến có
chất lượng kênh gần với đỉnh của nó (hình 1). Vì thế có thể truyền tốc độ
cao với đường truyền kênh vô tuyến này. Giải phép này cho phép hệ thống
đạt được dung lượng cao. Độ lợi nhận được khi truyền đãn dành cho các
người sử dụng có các điều kiện đường truyền vô truyến thuận lợi thườn
được gọi là phân tập đa người sử dụng và độ lợi này càng lớn khi thay đổi
kênh càng lớn và số người sử dụng trong một ô càng lớn. Vì thế trái với
quan điểm truyền thống rằng pha đinh nhanh là hiệu ứng không mong
muốn và rằng cần chonogs lại nó, bằng cách lập biểu phụ thuộc kênh pha
đinh có lợi và cần khai thác nó.
3. Điều khiển tốc độ và điều chế bậc cao
Điều khiển tốc độ đã được coi là phương tiện thích ứng đường truyền cho
các dịch vụ truyền số liệu hiệu quả hơn so với điều khiển công suất thường
được sử dụng trong CDMA, đặc biệt là khi nó được sử dụng cùng với lập
biểu phụ thuộc kênh.
Đối với HSDPA, điều khiển tốc độ được thực hiện bằng cách điều chỉnh
động tỷ lệ mã hóa kênh và chọn lựa động giữa điều chế QPSK và 16-QAM.
Điều chế bậc cao như 16-QAM cho phép đạt được mức độ sử dụng băng
7
8
DIỆN
VÔđòi
TUYẾN
CỦA
HSPA
thông cao hơnGIAO
QPSK
nhưng
hỏi tỷ
số HỆ
tín THỐNG
hiệu trên
tạp âm (Eb/N0) cao
hơn. Vì thế 16-QAM chủ yếu chỉ hữu ích cho điều kiện thuận lợi. Nút B lựa
chọn số liệu độc lập cho từng Tti 2ms và cơ chế điều khiển tốc độ có thể
bám các thay đổi kênh nhanh.
3.1.
Mã hóa kênh HS-DSCH
Do mã hóa turbo có hiệu năng vượt trội so với mã xoắn nên HS-DSCH chỉ
sử dụng mã hóa turbo. Nguyên lý tổng quát của bộ mã hóa turbo như sau
(hình 4a). Luồng số đưa vào bộ mã hóa turbo được chia thành 3 nhánh,
nhánh thứ nhất không được mã hóa và các bit ra của nhánh này được gọi
là các bit hệ thống. Nhánh thứ hai và thứ ba được mã hóa và các bit ra của
chúng được gọi là các bit chẵn lẻ 1 và 2. Như vậy cứ 1 bit vào thì có ba bit
ra, nên bộ mã hóa turbo này có tỷ lệ mà là r=1/3. Tỷ lệ mã này có thể giảm
nếu ta bỏ bớt 1 số bit chẵn lẻ và quá trình này được gọi là đục lỗ (hình 4b).
8
9
GIAOĐiều
DIỆNchế
VÔHS-DSCH
TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA
3.2.
HS-DSCH có thể sử dụng điều chế QPSK và 16-QAM. Chùm tín hiueej QPSK
và 16-QAM được cho trong hình 5.
Điều chế QPSK chỉ cho phép mỗi ký hiệu điều chế truyền được 2 bit, trong
khi đó điều chế 16-QAM cho phép mỗi ký hiệu điều chế truyền được 4 bit.
Vì thế 16-QAM cho phép truyền tốc độ số liệu cao hơn. Tuy nhiên từ hình 5
ta thấy khoảng cách giữa 2 điểm tín hiệu trong chùm tín hiệu 16-QAM
ngắn hơn so với khoảng cách 2 chùm tín hiệu của QPSK nên khả năng chịu
nhiễu và tập âm của 16-QAM kém hơn QPSK.
3.3.
Thích ứng đường truyền
Thích ứng đường truyền là quá trình truyền dẫn trong đó tốc độ số liệu
được thay đổi tùy thuộc vào chất lượng đường truyền: tốc độ đường truyền
được tăng khi chất lượn đường truyền tốt hơn, ngược lại tốc độ đường
truyền sẽ bị giảm. Để thay đôi tốc độ truyền phù hợp với chất lượng kênh,
hệ thống thực hiện thay đổi sơ đồ điều chế và tỷ lệ mã nên phương pháp
này được gọi là điều chế và mã hóa thích ứng (AMC: adaptive modulation
and coding). Chẳng hạn khi chất lượng đường truyền tốt hơn, hệ thống có
thể tăng tốc độ truyền dẫn bằng cách chọn sơ đồ điều chế 16-QAM và tăng
tỷ lệ mã bằng ¾ băng cách đục lỗ, trái lịa khi chất lượng đường truyền tồi
hơn thì hệ thống có thể giảm tốc độ truyền dẫn bằng cách sử dụng sơ đồ
điều chế QPSK và không đục lỗ để giảm tỷ lệ bằng 1/3.
9
10
GIAOtruyền
DIỆN VÔ
TUYẾN
HỆ THỐNG
HSPA
Thích ứng đường
hoạt
động CỦA
với kênh
HS-DSCH
trong 2ms. Ngoài
ra, quyết định lập biểu, lớp MAC-hs trong BTS cũng sẽ quyết định 2ms mà
kết hợp với điều chế và mã hóa để truyền dẫn. Thích ứng đường truyền
dựa trên thông tin CQI lớp vật lý được cung cấp bởi thiết bị đầu cuối.
4. HARQ với kết hợp mềm
HARQ với kết hợp mềm cho phép đầu cuối yêu cầu phát lại các khối thu
mắc lỗi, đồng thời điều chỉnh mịn tỷ lệ mã hiệu dụng và bù trừ các lỗi gây
rado cơ chế thích ứng đường truyền. Đầu cuối giải mã từng khối truyền tải
mã nó nhận được rồi báo cáo về nút B về vệc giải mã thành công hay thất
bại cứ 5ms một lần sau khi thu được khối này. Cách làm này cho phép phát
lại nhanh chóng các khối dữ liệu thu không thành công và giảm đáng kể
trễ liên quan đến phát lại so với phát hành R3.
Nguyên lý xử lý phát lại HSDPA được minh họa trên hình 4. Đầu tiên gói
được nhận vào bộ nhớ đệm của nút B. Ngay cả khi gói đã được gửi đi nút B
vẫn giữ gói này. Nếu UE giải mã thất bại nó lưu gói nhận được vào bộ nhớ
đệm và gửi lệnh không công nhận (NAK) đến nút B. Nút B phát lại cả gói
hoặc chỉ phần sửa lỗi của gói tùy thuộc vào giải thuật kết hợp gói tại UE.
UE kết hợp gói phát trước với gói được phát lại và giải mã. Trong trường
hờp giải mã phía thu thất bại, nút B thực hiện phát lại mà không cần RNC
tham gia. Máy di động thực hiện kết hợp các phát lại. Phát theo RNC chỉ
10
11
TUYẾN
HSPA
thực hiện khi GIAO
xảy raDIỆN
sự cốVÔ
hoạt
độngCỦA
lớp HỆ
vật THỐNG
lý (lỗi báo
hiệu chẳng hạn).
Phát lại theo RNC sử dụng chế độ công nhận RLC, phát lại RLC không
thường xuyên xảy ra.
Không như HARQ truyềền thôống, trong kềốt hợp mềềm, đầều cuôối không l ại b ỏ thông tn mềềm trong
trường hợp nó không thể giải mã được khôối truyềền tải mà kềốt h ợp thông tn mềềm t ừ cách lầền phát
trước đó với phát lại hiện thời để tăng xác suầốt giải mã thành công. Tăng phầền d ư (IR) đ ược s ử
dụng làm cơ sở cho kềốt hợp mềềm trong HSDPA, nghĩa là các lầền phát l ại có th ể ch ứa các bit chăẵn l ẻ
không có trong các lầền phát trước. IR có th ể cung cầốp đ ộ l ợi đáng k ể khi t ỷ l ệ mã đôối v ới lầền phát
đầều cao vì các bit chăẵn lẻ bổ sung làm giảm tổng tỷ l ệ mã. Vì thềố IR ch ủ yềốu h ữu ích trong tnh tr ạng
giới hạn băng thông khi đầều cuôối ở gầền trạm gôốc và sôố l ượng các mã đ ịnh kềnh chú không ph ải công
suầốt hạn chềố tôốc độ sôố liệ khả dụng. Nút B điềều khiển t ập các bit đ ược mã hóa sẽẵ s ử d ụng đ ể phát
lại có xét đềốn dụng lượn nhớ khả dụng của UE.
Hình 6 cho thầốy thí dụ vềề sử dụng HARQ sử d ụng mã turbo c ơ s ở t ỷ l ệ mã r=1/3 cho kềốt h ợp phầền
dư tăng. Trong lầền phát đầều gói bao gôềm tầốt cả các bit thông tn cùng v ới m ột sôố bit chăẵn l ẻ đ ược
phát. Đềốn lầền phát lại chỉ các bit chăẵn lẻ khác v ới các bit chăẵn l ẻ đ ược phatrs trong gói tr ước là
được phát. Kềốt hợp gói phát trước và gói phát sau cho ra m ột gói có nhiềều bit d ư đ ể s ửa lôẵi h ơn và
vì thềố đầy là sơ đôề kềốt hợp phầền dư tăng.
11
12
GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA
5. Các kênh của HSDPA
a. High-Speed downlink shared channel: Kênh HS-DSCH là kênh truyền
tải mà tải dữ liệu người dùng trong HSDPA. Kênh này được truyền bởi
kênh vậy lý HS-PDSCH. Trong kênh HS-DSCH sử dụng thích ứng đường
truyền nhờ cách chọn tổ hợp các mã định kênh, mã hóa kênh và điều chế
thích hợp. Hỗ trợ điều chế biên độ 16QAM. Node B lập biểu cho người sử
dụng (ấn định tài nguyên vô tuyến) trong khoảng thời gian 2ms, và thông
báo lập biểu nhanh thực hiện ở lớp vật lý.
b. High-Speed shared control channel (HS-SCCH): HS-SCCH tải các
thông tin báo hiệu mà cho phép thiết bị đầu cuối giải điều chế mã chính
xác. Kênh HS-SCCH dùng hệ số trải phổ 128 cho 40 bit/khe để mang thông
tin (dùng điều chế QPSK). Các thông tin sau đây được mang trên HS-SCCH:
- số mã định kênh
- sơ đồ điều chế
- kích thước khối truyền tải
- gói được phát là gói mới hay phát lại (HARQ) hoặc HARQ theo RNC RLC
- phiên bản dư
- phiên bản chùm tín hiệu
Khi HSDPA hoạt động trong chế độ ghép theo thời giản, chỉ cần lập cấu
hình một HS-SCCH, nhưng khi HSDPA hoạt động trong chế độ ghép theo
12
13
VÔ TUYẾN
CỦAUE
HỆcóTHỐNG
HSPA
mã thì cần có GIAO
nhiềuDIỆN
HS-SCCH
hơn. Một
thể xem
xét được nhiều nhất
là 4 HS-SCCH tùy vào cấu hình được lập bởi hệ thống.
c. Kênh điều khiển vật lý riêng tốc độ cao (HS-DPCCH): Hoạt động HSDPA
cần thông tin hồi tiếp vật lý ở đường lên (từ thiết bị đầu cuối đến trạm
gốc) để cho phép thích ứng đường truyền và truyền dẫn lại lớp vật lý.
Thông tin hồi tiếp ở đường lên này được mang trên kênh HS-DPCCH.
d. Kênh DPCCH (Dedicated physical control channel): đi cùng với HSDPCCH đường lên chứa các thông tin giống như ở R3.
e. Kênh F-DPCH một phần (Fractional Dedicated Physical Channel): dung
để tối ưu hóa tốc độ dữ liệu đường xuống cho các dịch vụ dữ liệu gói.
Từ các phần trên ta thấy rằng các kỹ thuật HSDPA dựa trên thích
ứng nhanh đối với các thay đổi nhanh trong các điều kiện kênh. Vì thế các
kỹ thuật này phải được đặt gần với giao diện vô tuyến tại phía mạng, nghĩa
là tại nút B. Ngoài ra một số mục tiêu quan trọng của HSDPA là duy trì tối
đa sự phân chia chức năng giữa các lớp và các nút của R3. Cần giảm thiểu
sự thay đổi kiến trúc, vì điều này sẽ ssownj giản hóa việc đưa HSDPA vào
các mạng đã triển khai cũng như đảm bảo hoạt động trong các mội trường
mà ở đó không phải tất cả các ô đều được nâng cấp bằng chức năng
HSDPA. Vì thế HSDPA đưa vào nút B một lớp con MAC mới, MA-hs, chịu
trách nhiệm cho lập biểu, điều khiển tốc độ và khai thác giao thức HARQ.
Do vậy ngoại trừ các tăng cường cho RNC như điều khiển cho phép HSDPA
đối với các người sử dugj, HSDPA chủ yếu tác động lên nút B.
13
14
GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA
Mỗi UE sử dụng HSDPA sẽ thu truyền dẫn HS-DSCH từ một ô (ô phục vụ).
Ô phục vụ chịu trách nhiệm lập biểu, điều khiển tốc độ, HARQ và các chức
năng MAC-hs khác cho HSDPA. Chuyển giao mềm đường lên được hỗ trợ
trong đó truyền dẫn số liệu đường lên sẽ thu được từ nhiều ô và UE sẽ
nhận được các lệnh điều khiển công suất từ nhiều ô.
Di động từu một ô hỗ trợ HSDPA đến một ô không hỗ trợ HSDPA được xử lý
dễ dàng. Có thể đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn cho người sử dụng
(mặc dù tại số liệu tốc độ thấp hơn) bằng chuyển mạch keenh trong RNC
trong đó người sử dụng được chuyển mạch đến kênh dành riêng (DCH)
trong ô không có HSDPA. Tương tự, một người sử dụng được mạng trang
bị đầu cuối có HSDPA có thể chuyển mạch từu kênh riêng sang HSDPA khi
người này chuyển vào ô có hỗ trợ HSDPA.
6. HSDPA MIMO
MIMO là một trong tính năng mới được đưa vào R7 để tăng tốc độ số liệu
đỉnh thông qua truyền dẫn luồng. Nói một cách chặt chẽ, MIMO (multiple
input multiple output) là một cách thể hiện tổng quát sự sử dụng để tăng
độ lợi phân tập và vì thế tăng tỷ số sóng mang trên nhiễu tại máy thu. Tuy
nhiên thuật ngữ này thường được sử dụng để biểu thị truyền dẫn nhiều lớp
hay nhiều luồng như là một phương tiện để tăng tốc độ số liệu đến mức
cực đại có thể trong một kênh cho trước. Vì thế MIMO hay ghép kênh
không gian có thẻ nhìn nhận như là một công cụ để cải thiện thông lượng
của người sử dụng đầu cuối giống như một bộ phận khuếch đại tốc độ số
liệu. Về bản chất, cải thiện thông lượng của người sử dụng đầu cuối ở một
mức độ nhất định sẽ dẫn đến tăng thông lượng hệ thống.
14
15
GIAO
DIỆN
VÔkế
TUYẾN
CỦA
HỆmột
THỐNG
HSPAtính của mỗi
Các sơ đồ MIMO
được
thiết
để khai
thác
số thuộc
đường truyền sống vô tuyến nhằm đặt được các tốc độ số liệu cao bằng
cách phát đi nhiều luồng bit có số liệu song song. Tuy nhiên để đạt được
tốc độ số liệu cao như vậy, cần đảm bảo tỷ số tín hiệu trên nhiễu cao tương
ứng tại máy thu. Vì thế ghép kênh không gian chủ yếu được áp dụng cho
các ô nhỏ hơn hay vùng gần với nút B, nơi mà thông thường tỷ số tín hiệu
trên nhiễu cao. Trong trường hợp không thể đảm bảo tỷ số tín hiệu trên
nhiễu đủ cao, nhiều anten thu mà UE có năng lực MIMO được trang bị có
thể được sử dụng cho phân tập thu cho một luồng phát đơn. Vì thế một UE
có năng lực MIMO sẽ đẩm bảo tốc độ số liệu cao hơn tại biên ô trong các ô
lơn so với một UE tương ứng chỉ có một anten.
HSDPA MIMO hỗ trợ truyền dẫn 2 luồng. Mỗi luồng được xử lý lớp vật lý
như nhau (mã hóa, trải phổ và điều chế giống như trường hợp HSDPA một
lớp). Sau mã hóa, trải phổ và điều chế, tiền mã hóa tuyến tính dựa trên các
trọng số phản hồi từ UE được sử dụng trước khí luồng số được sắp xếp lên
hai anten (hình 9 ).
Sơ đồ trên cũng có thể hoạt động trong chế độ truyền dẫn một luồng.
Trong trường hợp này chỉ có một luồng số liệu là được mã hóa và được
truyền đồng thời trên cả hai anten giống như trường hợp phần tập phát
vòng kín của WCDMA. Sơ đồ MIMO với hai chế độ này được gọi là D-TxAA
(dual transmit adaptive array: dàn thích ứng phát kép). Trong môi trường
di động thực tế chế độ hai luồng được sử dụng khi UE gần trạm gốc
(đường truyền có chất lượng tốt) và một luồng được sử dụng khi UE xa
trạm gốc (đường truyền có chất lượng xấu).
Việc đưa vào MIMO sẽ ảnh hưởng chủ yếu lên quá trình xử lý lớp vật lý,
ảnh hưởng lên lớp giao thức là nhờ và các lớp trên chủ yếu nhìn MIMO như
là một tốc độ số liệu cao hơn.
15
16
GIAO
DIỆN
VÔtăng
TUYẾN
HỆ THỐNG
HSPAviệc sử dụng
Bảng ds cho thấy
quá
trình
tốc CỦA
đọ đỉnh
HSDPA bằng
MIMO kết hợp với điều chế bậc cao 16-QAM/64-QAM đồi với các loại đầu
cuối UE khác nhau.
IV – KẾT LUẬN
Nội dung bài báo cáo gồm có: giới thiệu kiến trúc tổng quan về mạng
truy nhập gói tốc độ cao HSPA, các kiến trúc giao diện vô tuyến của
HSDPA cho số liệu người sử dụng, cùng với nó là các đặc điểm chính
của HSDPA với các kênh truyền tải và các kênh vật lý của nó mang
đặc điểm khác với WCDMA Release 99; tập trung đưa ra các giải
pháp nâng cao hiệu năng trong công nghệ HSPA như lập biểu phụ
thuộc kênh, chế độ thích ứng đường truyền, phát lặp lại nhanh …;
Nội dung luận văn đi sâu vào hiệu năng HSPA, và khả năng sử dụng
các loại hình dịch vụ di động ở trong mạng HSPA, cụ thể là đánh giá
hiệu năng của HSDPA, và các dịch vụ thông thường gói và thoại.
V – TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng (2010), Lộ trình phát triển 3G lên
4G HSPA/LTE, Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông
[3] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng (2007), Lý thuyết trải phổ và đa
truy nhập, Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông.
[4] Harri Holma và Antti Toskala (2006), HSDPA/HSUPA for UMTS:
High Speed Raido Access for Mobile Communications, John Wiley &
Sons
[5] 3GPP Technical Specification TS 25.104 (2010), Universal Mobile
Telecommunications System (UMTS)
[6] H. Harada và R. Prasad (2002), Simulation and Software
Raido for Mobile Communications, Artech House
[7] http://en.wikipedia.org/wiki/Bit_error_rate
16
17
DIỆNStefan
VÔ TUYẾN
CỦA HỆ
THỐNG
HSPA
[8] ErikGIAO
Dahlman,
Parkvall,
Johan
Skold
và Per Beming
(2007), 3G Evolution HSPA and LTE for Mobile Broadband, Elsevier
[9] http://www.iterativesolutions.com/Matlab.htm
17
- Xem thêm -