Tong quan dich vu mang viettel

LỜI NĨI ĐẦU Ngày thơng tin di động ngành công nghiệp viễn thông phát triển nhanh với số thuê bao đạt đến 3,6 tỷ tính đến cuối năm 2008 Khởi nguồn từ dịch vụ thoại đắt tiền cho số người xe, đến với ứng dụng ngày rộng rãi thiết bị thông tin di động thể hệ ba, thông tin di động cung cấp nhiều hình loại dịch vụ đòi hỏi tốc độ số liệu cao cho người sử dụng kể chức camera, MP3 PDA Với dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao ngày trở nên phổ biến này, nhu cầu 3G phát triển lên 4G ngày trở nên cấp thiết ITU đưa đề án tiêu chuẩn hố hệ thống thơng tin di động hệ ba với tên gọi IMT-2000 để đạt mục tiêu sau đây: √ Tốc độ truy nhập cao để đảm bảo dịch vụ băng rộng truy nhập internet nhanh ứng dụng đa phương tiện, yêu cầu ngày tăng dịch vụ √ Linh hoạt để đảm bảo dịch vụ đánh số cá nhân toàn cầu điện thoại vệ tinh Các tính cho phép mở rộng đáng kể tầm phủ hệ thống thơng tin di động √ Tương thích với hệ thống thơng tin di động có để đảm bảo phát triển liên tục thông tin di động Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động hệ ba IMT-2000 đề xuất, hai hệ thống WCDMA UMTS cdma-2000 ITU chấp thuận đưa vào hoạt động Các hệ thống sử dụng công nghệ CDMA điều cho phép thực tiêu chuẩn toàn giới cho giao diện vô tuyến hệ thống thông tin động hệ ba HSDPA (High Speech Downlink Packet Access: truy nhập gói đường xuống tốc độ cao) mở rộng hệ thống 3G WCDMA UMTS cung cấp tốc độ lên đến 10 Mbps đường xuống HSDPA chuẩn tăng cường 3GPP-3G nhằm tăng dung lượng đường xuống cách thay điều chế QPSK 3G UMTS 16QAM HSDPA HSDPA hoạt động sở kết hợp ghép kênh theo thời gian (TDM) với ghép kênh theo mã sử dụng thích ứng đường truyền Nó đưa kênh điều khiển riêng để đảm bảo tốc độ truyền dẫn số liệu Các kỹ thuật tương tự áp dụng cho đường lên chuẩn HSUPA (High Speech Uplink Packet Access) Hai công nghệ truy nhập HSDPA HSUPA gọi chung HSPA (High Speed Packet Data) Để làm cho công nghệ 3GPP UTRA/UTRAN mang tính cạnh tranh (chủ yếu để cạnh tranh với công nghệ 3GPP2 WiMAX), 3GPP định phát triển E-UTRA E-UTRAN (E: Elvolved ký hiệu cho phát triển) gọi siêu 3G (Super-3G) hay LTE (Long Term Evolution) mà thực chất giai đoạn đầu 4G Công việc phát triển tiến hành 10 năm sau phát triển dài hạn (LTE: Long Term Evolution) công nghệ truy nhập vô tuyến 3GPP Trong giai đoạn tốc độ số liệu đạt 30-100Mbps với băng thông 20MHz Tiếp sau LTE, IMT-Adv TS Nguyễn Phạm Anh Dũng (IMT tiên tiến) phát triển, thời kỳ phát triển 4G với tốc độ từ 100 đến 1000 Mbps băng thơng 100MHz Hình L.1 cho thấy viễn cảnh thơng tin di động 4G khả đáp ứng tốc độ chuyển động và tốc độ truyền số liệu B3G: Broad Band 3G: 3G băng rộng WLAN: Wirless Local Area Network: Mạng nội vùng không dây BWA: Broad Band Wirless Access: truy nhập khơng dây băng rộng Hình L.1 Viễn cảnh thông tin di động 4G theo khả hỗ trợ tốc độ chuyển động tốc độ truyền số liệu Hiện tai Việt Nam băng tần I dành cho WCDMA chia bốn khe cấp phát cho bốn nhà khai thác: Viettel, VMS, GPC, EVN+HT Trong năm tới 3GWCDMA UMTS triển khai băng tần Bài giảng “Giới thiệu công nghệ 3G WCDMA UMTS” nhằm cung cấp khái niệm công nghệ 3G WCDMA UMTS cho cán Tổng Công ty Viễn Thông Quân Đội (Viettel) Bài giảng bao gồm bốn chương Chương đầu trình bày khái quát chung phát triển hệ thống thông tin di động lên 4G, kiến trúc chung mạng 3G; kiến trúc R3, R4, R5 R6 mạng thông tin di động 3G WCDMA UMTS Chương hai trình bầy đa truy nhập CDMA kỹ thuật liên quan áp dụng cho WCDMA Chương ba giới thiệu giao diện vô tuyến WCDMA Chương bốn giới thiêu công nghệ đa truy nhập tốc độ cao HSPA Các chương tài liệu kết cấu theo modul để học viên dễ học học Mỗi chương có phần giới thiệu chung, nội dung tổng kết Hà Đông ngày 12 tháng năm 2009 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng Tác giả TS Nguyễn Phạm Anh Dũng MỤC LỤC Chương TỔNG QUAN MẠNG 3G WCDMA UMTS 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.2 LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G 1.3 KIẾN TRÚC CHUNG CỦA MỘT HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G 1.4 CHUYỂN MẠCH KÊNH (CS), CHUYỂN MẠCH GÓI (PS), DỊCH VỤ CHUYỂN MẠCH KÊNH VÀ DỊCH VỤ CHUYỂN MẠCH GÓI 1.5 CÁC LOẠI LƯU LƯỢNG VÀ DỊCH VỤ ĐƯỢC 3GWCDMA UMTS HỖ TRỢ 12 1.6 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R3 14 1.7 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R4 22 1.8 KIẾN TRÚC 3G WCDMA UMTS R5 R6 23 1.9 CHIẾN LƯỢC DỊCH CHUYỂN TỪ GSM SANG UMTS 26 1.10 CẤU HÌNH ĐỊA LÝ CỦA HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG 3G 29 1.11 TỔNG KẾT 32 Chương .33 CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP CỦA WCDMA .33 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG 33 2.2 TRẢI PHỔ VÀ ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO MÃ 34 2.3 ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT .37 2.4 CHUYỂN GIAO TRONG HỆ THỐNG CDMA 38 2.5 MÁY THU PHÂN TẬP ĐA ĐƯỜNG HAY MÁY THU RAKE .40 2.6 CÁC MÃ TRẢI PHỔ SỬ DỤNG TRONG WCDMA .41 2.7 TRẢI PHỔ VÀ ĐIỀU CHẾ ĐƯỜNG LÊN 43 2.8 TRẢI PHỔ VÀ ĐIỀU CHẾ ĐƯỜNG XUỐNG 46 2.9 TỔNG KẾT 49 Chương .50 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA WCDMA UMTS 50 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG 50 3.2 MỞ ĐẦU .50 3.3 KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC CỦA GIAO DIỆN VÔ TUYẾN WCDMA/FDD 52 3.4 CÁC THÔNG SỐ LỚP VẬT LÝ VÀ QUY HOẠCH TẦN SỐ 53 3.5 CÁC KÊNH CỦA WCDMA .57 3.6 CẤU TRÚC KÊNH VẬT LÝ RIÊNG 66 3.7 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT MÁY PHÁT VÀ MÁY THU WCDMA 67 3.8 PHÂN TẬP PHÁT 69 3.9 ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG WCDMA .71 3.10 CÁC KIỂU CHUYỂN GIAO VÀ CÁC SỰ KIỆN BÁO CÁO TRONG WCDMA 73 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 3.11 CÁC THÔNG SỐ MÁY THU VÀ MÁY PHÁT VÔ TUYẾN CỦA UE .75 3.12 AMR CODEC CHO W-CDMA 76 3.13 TỔNG KẾT 76 Chương .78 TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA) .78 4.1 GIỚI THIỆU CHUNG 78 4.2 TỔNG QUAN TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA) .78 4.3 KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC GIAO DIỆN VÔ TUYẾN HSPA CHO SỐ LIỆU NGƯỜI SỬ DỤNG 79 4.4 TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG XUỐNG (HSDPA) 81 4.5 TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG LÊN (HSUPA) 92 4.6 CHUYỂN GIAO TRONG HSDPA .100 4.7 TỔNG KẾT 103 Thuật ngữ viết tắt 104 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………… 100 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng Chương TỔNG QUAN MẠNG 3G WCDMA UMTS 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.1 Mục đích chương • Hiểu lộ trình phát triển thơng tin di động lên 4G • Hiểu kiến trúc tổng quát mạng thơng tin di động 3G • Hiểu kiến trúc mạng 3G WCDMA UMTS: R3, R4 R5 chiến lược chuyển dịch GSM lên 3G UMTS 1.1.2 Các chủ đề trình bầy chương • Lộ trình phát triển cơng nghệ thơng tin di động lên 4G • Kiến trúc chung mạng thơng tin di động 3G • Các khái niệm dịch vụ chuyển mạch kênh dịch vụ chuyển mạch gói • Các loại lưu lượng loại dịch vù mà 3G WCDMA UMTS hỗ trợ • Kiến trúc 3G WCDMA UMTS qua phát hành khác nhau: R3, R4, R5 R6 • Chiến lược chuyển dịch GSM lên 3G UMTS 1.1.3 Hướng dẫn • Học kỹ tư liệu trình bầy chương • Tham khảo thêm tái liệu tham khảo cuối tài liệu 1.2 LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THƠNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G Lộ trình phát triển cơng nghệ thông tin di động lên 4G cho hình 1.1 lộ trình nghiên cứu phát triển 3GPP cho hình 1.2 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng AMPS: Advanced Mobile Phone System TACS: Total Access Communication System GSM: Global System for Mobile Telecommucations WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access EVDO: Evolution Data Only IMT: International Mobile Telecommnications IEEE: Institute of Electrical and Electtronics Engineers WiFi: Wireless Fidelitity WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access LTE: Long Term Evolution UMB: Untra Mobile Broadband Hình 1.1 Lộ trình phát triển công nghệ thông tin di động lên 4G Hình 1.2 Lịch trình nghiên cứu phát triển 3GPP Hình 1.3 cho thấy lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu phát hành 3GPP TS Nguyễn Phạm Anh Dũng Hình 1.3 Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu phát hành 3GPP 1.3 KIẾN TRÚC CHUNG CỦA MỘT HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G Mạng thông tin di động (TTDĐ) 3G lúc đầu mạng kết hợp vùng chuyển mạch gói (PS) chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói tiếng Các trung tâm chuyển mạch gói chuyển mạch sử dụng cơng nghệ ATM Trên đường phát triển đến mạng tồn IP, chuyển mạch kênh dần thay chuyển mạch gói Các dịch vụ kể số liệu lẫn thời gian thực (như tiếng video) cuối truyền môi trường IP chuyển mạch gói Hình 1.4 cho thấy thí dụ kiến trúc tổng quát TTDĐ 3G kết hợp CS PS mạng lõi RAN: Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến BTS: Base Transceiver Station: trạm thu phát gốc BSC: Base Station Controller: điều khiển trạm gốc RNC: Rado Network Controller: điều khiển trạm gốc CS: Circuit Switch: chuyển mạch kênh PS: Packet Switch: chuyển mạch gói SMS: Short Message Servive: dịch vụ nhắn tin Server: máy chủ TS Nguyễn Phạm Anh Dũng PSTN: Public Switched Telephone Network: mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PLMN: Public Land Mobile Network: mang di động cơng cộng mặt đất Hình 1.4 Kiến trúc tổng quát mạng di động kết hợp CS PS Các miền chuyển mạch kênh (CS) chuyển mạch gói (PS) thể nhóm đơn vị chức lơgic: thực thực tế miền chức đặt vào thiết bị nút vật lý Chẳng hạn thực chức chuyển mạch kênh CS (MSC/GMSC) chức chuyển mạch gói (SGSN/GGSN) nút để hệ thống tích hợp cho phép chuyển mạch truyền dẫn kiểu phương tiện khác nhau: từ lưu lượng tiếng đến lưu lượng số liệu dung lượng lớn 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: Hệ thống thơng tin di động tồn cầu) sử dụng hai kiểu RAN Kiểu thứ sử dụng công nghệ đa truy nhập WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng) gọi UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network: mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS) Kiểu thứ hai sử dụng công nghệ đa truy nhập TDMA gọi GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến dưa công nghệ EDGE GSM) Tài liệu xét đề cập đến công nghệ UMTS gọi 3G WCDMA UMTS 1.4 CHUYỂN MẠCH KÊNH (CS), CHUYỂN MẠCH GÓI (PS), DỊCH VỤ CHUYỂN MẠCH KÊNH VÀ DỊCH VỤ CHUYỂN MẠCH GÓI 3G cung cấp dịch vụ chuyển mạch kênh tiếng, video dịch vụ chuyển mạch gói chủ yếu để truy nhập internet Chuyển mạch kênh (CS: Circuit Switch) sơ đồ chuyển mạch thiết bị chuyển mạch thực truyền tin cách thiết lập kết nối chiếm tài nguyên mạng định toàn truyền tin Kết nối tạm thời, liên tục dành riêng Tạm thời trì thời gian gọi Liên tục cung cấp liên tục tài nguyên định (băng thông hay dung lượng công suất) suốt thời gian gọi Dành riêng kết nối tài nguyên dành riêng cho gọi Thiết bị chuyển mạch sử dụng cho CS tổng đài TTDĐ 2G thực chuyển mạch kênh trên sở ghép kênh theo thời gian kênh có tốc độ 64 kbps phù hợp cho việc truyền ứng dụng làm việc tốc độ cố định 64 kbps (chẳng hạn tiếng mã hố PCM) Chuyển mạch gói (PS: Packet Switch) sơ đồ chuyển mạch thực phân chia số liệu kết nối thành gói có độ dài định chuyển mạch gói theo thơng tin nơi nhận gắn với gói PS tài nguyên mạng bị chiếm dụng có gói cần truyền Chuyển mạch gói cho phép nhóm tất số liệu nhiều kết nối khác phụ thuộc vào nội TS Nguyễn Phạm Anh Dũng dung, kiểu hay cấu trúc số liệu thành gói có kích thước phù hợp truyền chúng kênh chia sẻ Việc nhóm số liệu cần truyền thực ghép kênh thống kê với ấn định tài nguyên động Các công nghệ sử dụng cho chuyển mạch gói Frame Relay, ATM IP Hình 1.5 cho thấy cấu trúc CS PS Hình 1.5 Chuyển mạch kênh (CS) chuyển mạch gói (PS) Dịch vụ chuyển mạch kênh (CS Service) dịch vụ đầu cuối cấp phát kênh riêng tồn sử dụng tài nguyên kênh thời gian gọi nhiên phải trả tiền cho toàn thời gian dù có truyền tin hay khơng Dịch vụ chuyển mạch kênh thực chuyển mạch kênh (CS) chuyển mạch gói (PS) Thơng thường dịch vụ áp dụng cho dịch vụ thời gian thực (thoại) Dịch vụ chuyển mạch gói (PS Service) dịch vụ nhiều đầu cuối chia sẻ kênh đầu cuối chiếm dụng tài ngun kênh có thơng tin cần truyền phải trả tiền theo lượng tin truyền kênh Dịch vụ chuyển mạch gói thực chuyển mạch gói (PS) Dịch vụ rất phù hợp cho dịch vụ phi thời gian thực (truyền số liệu), nhiên nhờ phát triển công nghệ dịch vụ áp dụng cho dịch vụ thời gian thực (VoIP) Chuyển mạch gói thực sở ATM IP ATM (Asynchronous Transfer Mode: chế độ truyền dị bộ) công nghệ thực phân chia thông tin cần phát thành tế bào 53 byte để truyền dẫn chuyển mạch Một tế bào ATM gồm byte tiêu đề (có chứa thơng tin định tuyến) 48 byte tải tin (chứa số liệu người sử dụng) Thiết bị chuyển mạch ATM cho phép chuyển mạch nhanh sở chuyển mạch phần cứng tham chuẩn theo thông tin định tuyến tiêu đề mà không thực phát lỗi tế bào Thông tin định tuyến tiêu đề gồm: đường dẫn ảo (VP) kênh TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 10 liệu Vì chuyển giao mềm tất nút B liên quan giải mã số liệu phát ACK NAK Nếu UE nhận ACK từ nút B, UE coi số liệu thu thành công HARQ với kết hợp mềm khai thác khơng để đàm bảo tính bền vững chống lại nhiễu khơng dự báo mà cải thiện hiệu suất đường truyền để tăng dung lượng (hoặc) vùng phủ Các bit mã hóa bổ sung phát cần thiết Vì tỷ lệ mã sau lần phát lại xác định theo tỷ lệ mã cần thiết cho điều kiện kênh tức thời Đây mục tiêu mà thích ứng tốc độ cố gắng đạt được, điểm khác thích ứng tốc độ cố gắng tìm tỷ lệ mã phù hợp trứơc phát 4.5.3 Kiến trúc Để hoạt động hiệu quả, lập biểu phải có khả khai thác thay đổi nhanh theo mức nhiễu điều kiện đường truyền HARQ với kết hợp mềm cho lợi từ phát lại nhanh điều giảm chi phí cho phát lại Vì hai chức phải đặt gần giao diện vơ tuyến Vì giống HSDPA, chức lập biểu HARQ HSUPA đặt nút B Ngoài giống HSDPA, cần đảm bảo giữ nguyên lớp cao lớp MAC Vì mật mã, điều khiển cho phép … đặt quyền điều khiển RNC Điều cho phép đưa HSUPA êm ả vào vùng chọn lựa; ô khơng hỗ trợ truyền dẫn E-DCH, sử dụng chuyển mạch kênh để xếp luồng số người sử dụng lên DCH Giống triết lý thiết kế HSDPA, thực thể MAC (MAC-e) đưa vào UE nút B Trong nút B, MAC-e chịu trách nhiệm truyền tải phát lại HARQ lập biểu, UE, chiu trách nhiệm chọn lựa tốc độ số liệu giới hạn lập biểu MAC-e nút B đặt Khi UE nằm chuyển giao mềm với nhiều nút B, khối truyền tải khác giải mã nút B khác Kết khối truyền tải thu nút B, nút B khác tham gia phát lại khối truyền tải phát sớm Vì để đảm bảo chuyển khối truyền tải trình tự đến giao thức RLC, cần có chức xếp lại thứ tự RNC dạng thực thể mới: MAC-es Trong chuyển giao mềm, nhiều thực thể MAC-e sử dụng cho UE số liệu thu từ nhiều ô Tuy nhiên MAC-e ô phục vụ chịu trách nhiệm cho lập biểu; MAC-e khơng phục vụ chủ yếu xử lý giao thức HARQ (hình 4.17) TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 96 Hình 4.17 Kiến trúc mạng lập cấu hình E-DCH (và HS-DSCH) Hình 4.18 cho thấy kênh cần thiết cho HSUPA E-DCH xếp lên tập mã định kênh đường lên gọi kênh số liệu vật lý riêng E-DCH (E-DPDCH) Phụ thuộc vào tốc độ số liệu tức thời, số EDPDCH hệ số trải phổ thay đổi Ngồi kênh số liệu E-DCH cịn có kênh báo hiệu cho sau Các kênh E-AGCH (E-DCH Absolute Grant Channel: kênh cho phép tuyệt đối E-DCH) E-RGCH (E-DCH Relative Grant Channel: kênh cho phép tương đối E-DCH) kênh hỗ trợ cho điều khiển lập biểu Kênh E-HICH (E-DCH HARQ Indicator Channel: kênh thị HARQ E-DCH) kênh hỗ trợ cho phát lại sử dụng chế HARQ Hình 4.18 Các kênh cần thiết cho UE có khả HSUPA Khơng HSDPA, HSUPA khơng hỗ trợ điều chế thích ứng khơng hỗ trợ sơ đồ điều chế bậc cao Lý sơ đồ điều chế bậc cao phức tạp đòi hỏi phát nhiều lượng bit hơn, thể để đơn TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 97 giản đường lên sử dụng sơ đồ điều chế BPSK kết hợp với truyền dẫn nhiều mã định kênh song song Tổng kết kênh đường lên cần thiết cho hoạt động E-DCH minh họa hình 4.19 với kênh sử dụng cho HSDPA Các kênh đưa vào cho HSUPA thể đường đứt nét Hình 4.19 Cấu trúc kênh tổng thể với HSDPA HSUPA Vì đường lên không trực giao theo thiết kế, nên cần thiết điều khiển công suất nhanh để xử lý vấn đề gần xa E-DCH không khác với kênh đường lên khác cơng suất điều khiển theo cách giống kênh đường lên khác Nút B đo tỷ số tín hiệu nhiễu phát lệnh điều khiển công suất đường xuống đến UE để điều chỉnh công suất phát UE Các lệnh điều khiển cơng suất phát cách sử dụng DPCH hay để tiết kiệm mã định kênh F-DPCH Dưới ta tổng kết kênh HSUPA: 1.E-DPCH bao gồm hai kênh truyền đồng thời: E-DPDCH DPCCH EDPDCH có hệ số trải phổ khả biến từ đến 256 với cấu hình cực đại 2xSF2+2SF4 (tốc độ số liệu đỉnh 5,76 Mbps với tỷ lệ mã hóa 1/1) Khoảng thời gian truyền dẫn (TTI) E-DPDCH 2ms (tốc độ số liệu lớn 2Mbps) 10ms (tốc độ số liệu 2Mbps) DPCCH truyền đồng thời với E-DPDCH chứa thông tin hoa tiêu điều khiển công suất (TPC) 2.E-DPCCH kênh vật lý đường lên tồn song song với E-DPDCH để truyền thông tin băng liên quan đến truyền dẫn E-DPDCH E-DPCCH có hệ số trải phổ 256 chứa thơng tin sau: √ E-TFCI (Enhanced-Transport Format Combination Indicator: thị kết hợp khuôn dạng truyền tải) để thông báo cho máy thu nút B kích thước khối truyền tải mang E-DPDCH Từ thông tin máy thu rút số kênh E-DPDCH hệ số trải phổ sử dụng √ Số thứ tự phát lại (RSN: Retransmission Sequence Number) để thông báo số thứ tự khối truyền tải thời phát chuỗi HARQ TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 98 √ Bit hạnh phúc để thơng báo UE có hài lịng với tốc độ thời (công suất tương đối ấn định cho nó) hay khơng sử dụng ấn định công suất cao hay không 3.HICH (HARQ Indicator Channel: kênh thị HARQ) kênh vật lý đường xuống để truyền ACK NAK cho HARQ 4.E-RGCH (E-DCH Relative Grant Channel: kênh cho phép tương đối E-DCH) kênh vật lý đường xuống để phát lệnh tăng/giảm nấc công suất lập biểu (thường 1dB) so với giá trị tuyệt đối ấn định kênh EAGCH E-RGCH sử dụng cho điều chỉnh nhỏ xẩy truyền số liệu 20E-RGCH ghép chung với 20HICH sở 40 chữ ký vào DPDCH có mã định kênh với hệ số trải phổ 128 5.E-AGCH (E-DCH Absolute Grant Channel: kênh cho phép tuyệt đối) kênh vật lý đường xuống có mã định kênh với hệ số trải phổ 128 để thị mức cơng suất xác E-DPDCH so với DPCCH E-AGCH chứa: √ Giá trị cho phép tuyệt đối thị tỷ số công suất E-DPDCH/DPCCH mà UE sử dụng √ Phạm vi cho phép tuyệt đối phép cấm UE phát theo HARQ √ Số nhận dạng UE sơ/thứ cấp cho phép UE xác định kênh E-AGCH có dành cho hay khơng 4.5.4 Các loại đầu cuối HSUPA Có sáu loại đầu cuối HSUPA R6 với tốc độ đỉnh từ 0,72Mbps đến 5.76Mbps Bảng liệt kê khả loại đầu cuối HSUPA R6 Bảng 4.3 Các loại đầu cuối R6 HSUPA Thể Số mã cực đại TTI Hệ số trải Tốc độ số Tốc độ số loại sử dụng đồng hỗ trợ phổ E- liệu đỉnh liệu đỉnh thơi cho EDPCH thấp lớp với lớp với DPCH TTI=10ms TTI=2ms 1 10 0,72 N/A* 2 2,10 1,45 1,45 10 1,45 N/A 2, 10 2 2,91 10 2 N/A (2SF4+2SF2) 2,10 2 5,76 * N/A: khơng áp dụng Như R6 có ba loại thiết bị: • Thiết bị cho DCH • Thiết bị có khả DCH HSDPA TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 99 • Thiết bị có khả DCH, HSDPA HSUPA 4.6 CHUYỂN GIAO TRONG HSDPA Trong HSDPA có chuyển giao cứng Tồn kiểu chuyển giao sau HSDPA: √ Chuyển giao RNC √ Chuyển giao RNC √ Chuyển giao từ kênh HS-DSCH sang DCH Để thực chuyển giao UE phải báo cho SRNC ô tốt Trông phần ta xét q trình xác định tốt 4.6.1 Xác định tốt chuyển giao Q trình xác định ô (đoạn ô) tốt chuyển giao mơ tả hình 4.20 Hình 4.20 Sự kiện đo báo cáo ô (đoạn ô) phục vụ HS-DSCH tốt Dựa kết đo Ec/I0 kênh P-CPICH nằm tập tích cực chuyển giao mềm đường lên (thậm chí đoạn ô nằm tập ứng cử), UE báo cáo ô phục vụ HS-DSCH tốt cho SRNC để định chuyển giao cứng cho HS-DSCH Hình 4.20 cho thấy ô (đoạn ô) TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 100 ô chọn sau khoảng thời gian ∆ T+∆ D HS-DSCH chuyển sang ô 4.6.2 Chuyển giao HS-DSCH ô (hay đoạn ô) RNC Quá trình chuyển giao HS-DSCH hai đoạn ô nút B minh họa hình 4.21 Sau định chuyển giao, SRNC gửi tin đặt lại cấu hình liên kết vơ tuyến đồng đến nút liên quan B đồng thời gửi tin RRC đặt lại cấu hình kênh vật lý đến UE để chúng thực chuyển giao Quá trình chuyển giao từ nút B sang nút B khác thuộc RNC xẩy tương tự Hình 4.21 Chuyển giao HS-DSCH hai đoạn thuộc nút B 4.6.3 Chuyển giao HS-DSCH hai ô (đoạn ô) thuộc hai RNC khác Quá trình chuyển giao HS-DSCH hai (đoạn ơ) thuộc hai RNC khác minh họa hình 4.22 Sau SRNC định chuyển giao, gửi tin đặt lại cấu hình liên kết vơ tuyến đồng đến nút B liên quan đồng thời gửi tin RRC đặt lại cấu hình kênh vật lý đến UE để thực chuyển giao Trong trường hợp tin đặt lại cấu hình liên kết vơ tuyến SRNC gửi đến nút B đích thơng qua DRNC TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 101 Hình 4.22 Chuyển giao HS-DSCH đoạn thuộc hai RNC khác 4.6.4 Chuyển giao HS-DSCH sang có DCH Hình 4.23 minh họa q trình chuyển giao HS-DSCH từ (đoạn ơ) có HS-DSCH sang nút B có DCH Sau SRNC định chuyển giao, gửi tin đặt lại cấu hình liên kết vơ tuyến đồng đến nút B liên quan đồng thời gửi tin RRC đặt lại cấu hình kênh vật lý đến người sử dụng để chúng thực chuyển giao Trong trường hợp tin đặt lại cấu hình liên kết vơ tuyến SRNC gửi đến nút B đích thơng qua DRNC TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 102 Hình 4.23 Chuyển giao HS-DSCH từ nút B có HS-DSCH sang nút B có DCH 4.7 TỔNG KẾT HSPA công nghệ tăng cường cho 3G WCDMA cịn gọi 3G+ HSPA cơng nghệ truyền dẫn gói phù hợp cho truyền thơng đa phương tiện IP băng rộng HSDPA sử dụng kênh chia sẻ đường xuống sở ghép nhiều kênh mã với hệ số trải phổ SF=16, tối đa số kênh mã dành cho lưu lượng lên đến 15 kênh mã dành cho báo hiệu điều khiển HSUPA sử dụng kênh tăng cường E-DCH để truyền lưu lượng Cả HSDPA HSUPA sử dụng truyền dẫn thích ứng cở sở lập biểu HARQ Truyền dẫn thích ứng cơng nghệ tài ngun vô tuyến dược phân bổ cho người sử dụng dựa tình trạng kênh truyền sóng tức thời đến người sử dụng này: (1) điều kiện truyền sóng tốt người sử dụng phân phối nhiều tài nguyên hơn, ngược lại người phân phối tài nguyên HSDPA sử dụng phân phối tài nguyên theo mã thời gian cơng suất truyền dẫn khơng đổi tốc độ truyền dẫn thay đổi số lượng mã, số khe cấp phát cách thay đổi sơ đồ truyền dẫn (AMC: Adaptive Modulation and Coding: mã hóa điều chế thích ứng), cịn HSUPA sử dụng phân phối tài nguyên theo công suất với điều kiện công suất cấp phát cho máy di động không gây nhiễu cho máy khác Khi cấp phát công suất cao máy di động truyền dẫn tốc độ cao cách sử dụng nhiều mã cho kênh E-DCH hay giảm hệ số trải phổ SF không thay đổi sơ đồ truyền dẫn (điều chế BPSK) Cả hai HSDPA HSUPA sử dụng HARQ, tin yêu cầu phát lại lưu nhớ đệm để sau kết hợp với tin phát lại tạo thành tin tốt trước xử lý lỗi Cơ chế phát lại với phần dư tăng cho phép lần phát lại cần phát lại phần phần dư chưa phát tiết kiệm dung lượng đường truyền Điểm khác biệt HSDPA HSUPA HSDPA không sử dụng điều khiển công suất chuyển giao mềm trái lại HSUPA sử dụng hai kỹ thuật này, HSUPA sử dụng kiểu điều chế BPSK khơng áp dụng kỹ thuật điều chế mà mã hóa thích ứng (AMC: Adaptive Modulation and Coding) Cuối chương chuyển giao cứng cho HSDPA trình bày cho Trong HSDPA có chuyển giao cứng Để thực chuyển giao, UE phải đo tỷ số tín hiệu nhiễu kênh P-CPICH tất đoạn nằm tập tích cực (thậm chí tập ứng cử) Từ kết đo gửi báo cáo tốt đến SRNC SRNC định chuyển giao TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 103 Thuật ngữ viết tắt 2G 3G 3GPP 3GPP2 AICH AMC AMR ARQ APAICH ATM BCCH BCH BER BLER BPSK BS BTS CC CDMA CD/CAICH: CN CPCH CPICH CQI CRC CS CSICH DCCH DCH DL DPCCH Second Generation Thế hệ thứ Third Generation Thế hệ thứ ba 3ird Genaration Partnership Project Đề án đối tác hệ thứ ba 3ird Generation Patnership Project Đề án đối tác hệ thứ ba Acquisition Indication Channel Kênh thị bắt Adaptive Modulation and Coding Mã hóa điều chế thích ứng Adaptive MultiRate Đa tốc độ thích ứng Automatic Repeat-reQuest Yêu cầu phát lại tự động Access Preamble Acquisition Kênh thị bắt tiền tố truy nhập Indicator Channel Asynchronous Transfer Mode Chế độ truyền dị Broadcast Control Channel Kênh điều khiển quảng bá Broadcast Channel Kênh quảng bá Bit Error Rate Tỷ số lỗi bit Block Error Rate Tỷ số lỗi khối Binary Phase Shift Keying Khóa chuyển pha hai trạng thái Base Station Trạm gốc Base Tranceiver Station Trạm thu phát gốc Convolutional Code Mã xoắn Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CPCH Collision Detection/ Channel Kênh thị phát va chạm Assignment Indicator Channel CPCH/ấn định kênh Core Network Mạng lõi Common Packet Channel Kênh gói chung Common Pilot Channel Kênh hoa tiêu chung Channel Quality Indicator Chỉ thị chất lượng kênh Cyclic Redundancy Check Kiểm tra vòng dư Circuit Switch Chuyển mạch kênh CPCH Status Indicator Channel Kênh thị trạng thái CPCH Dedicated Control Channel Kênh điều khiển riêng Dedicated Channel Kênh điều khiển Downlink Đường xuống Dedicated Physycal Control Kênh điều khiển vật lý riêng Channel TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 104 DPCH DPDCH DRX DSCH DSSS EAGCH E-DCH EDGE Dedicated Physical Channel Dedicated Physical Data Channel Discontinuous Reception Downlink Shared Channel Direct-Sequence Spread Spectrum Kênh vật lý riêng Kênh số liệu vật lý riêng Thu không liên tục Kênh chia sẻ đường xuống Trải phổ chuỗi trực tiếp Kênh cho phép tuyệt đối tăng Enhanced Absolute Grant Channel cường Enhanced Dedicated Channel Kênh riêng tăng cường Tốc độ số liệu tăng cường để phát Enhanced Data rates for GPRS triển GPRS Evolution EIR Equipment Identity Register EEnhanced Dedicated Control DPCCH Channel Bộ ghi nhận dạng thiết bị Kênh điều khiển riêng tăng cường EEnhanced Dedicated Data Channel Kênh số liệu riêng tăng cường DPDCH ERGCH FACH FDD Enhanced Relative Grant Channel Forward Access Channel Frequency Division Duplex Kênh cho phép tương đối tăng cường Kênh truy nhập đường xuống Ghép song công phân chia theo thời gian F-DPCH Fractional DPCH DPCH phần (phân đoạn) GERAN GSM EDGE Radio Access Network Mạng truy nhập vô tuyến GSM EDGE GGSN GPRS GSM Gateway GPRS Support Node General Packet Radio Service Global System For Mobile Communications HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest HHO Hard Handover HLR Home Location Register HSDPA High Speed Downlink Packet Access Nút hỗ trợ GPRS cổng Dịch vụ vơ tuyến gói chung Hệ thống thơng tin di động tòan cấu Yêu cầu phát lại tự động linh hoạt Chuyên giao cứng Bộ ghi định vị thường trú Truy nhập hói đường xuống tốc độ cao HSHigh-Speed Dedicated Physical DPCCH Control Channel HSHigh-Speed Dedicated Shared Kênh điều khiển vật lý riêng tốc độ cao Kênh chia sẻ riêng tốc độ cao TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 105 DSCH Channel HSPA HSPDSCH HSS HSSCCH High Speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao High-Speed Physical Dedicated Kênh chia sẻ riêng vật lý tốc độ Shared Channel cao Home Subsscriber Server Server thuê bao nhà High-Speed Shared Control Channel Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao HSUPA Truy nhập gói đường lên tốc độ cao Phân hệ đa phương tiện IP Thông tin di động quốc tế 2000 High-Speed Uplink Packet Access IMS IP Multimedia Subsystem IMTInternational Mobile 2000 Telecommunications 2000 IP Internet Protocol Giao thức Internet IPv4 IP version Phiên IP bốn IPv6 IP version Phiên IP sáu IR Incremental Redundancy Phần dư tăng Iu Giao diện sử dụng để thông tin RNC mạng lõi Iub Giao diện sử dụng để thông tin nút B RNC Iur Giao diện sử dụng để thông tin RNC LTE Long Term Evolution Phát triển dài hạn MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MIMO Multi-Input Multi-Output Nhiều đầu vào nhiều đầu MMS Multimedia Messaging Service Dịch vụ nhắn tin đa phương tiện MSC Mobile Services Switching Center Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động NodeB Nút B OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor PAPR Peak to Average Power Ratio PPrimary Common Control Physical CCPCH Channel PCH Paging Channel PCPCH Physical Common Packet Channel PDCP Packet-Data Convergence Protocol TS Nguyễn Phạm Anh Dũng Hệ số trải phổ khả biến trực giao Tỷ số cơng suất đỉnh cơng suất trung bình Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp Kênh tìm gọi Kênh vật lý gói chung Giao thức hội tụ số liệu gói 106 PDSCH PHY PICH PRACH PS PSTN Physical Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống vật lý Physical Layer Lớp vật lý Page Indication Channel Kênh thị tìm gọi Physical Random Access Channel Kênh vật lý truy nhập ngẫu nhiên) Packet Switch Chuyển mạch gói Public Switched Telephone NetworkMạng điện thoại chuyển mạch công cộng QAM QoS QPSK RACH RAN RAT RF RLC RNC RRC RTP SCCPCH SCH SF SGSN SIM SMS SNR SHO TDD Quadrature Amplitude Modulation Quality of Service Quatrature Phase Shift Keying Random Access Channel Radio Access Network Radio Access Technology Radio Frequency Radio Link Control Radio Network Controller Radio Resource Control Real Time Protocol Secondary Common Control Physical Channel Synchronization channel Spreading Factor Serving GPRS Support Node Subscriber Identity Module Short Message Service Signal to Noise Ratio Soft Handover Time Division Duplex TDM Time Division Multiplex TDMA TFC TFCI Time Division Mulptiple Access Transport Format Combination Transport Format Combination Indicator TS Nguyễn Phạm Anh Dũng Điều chế biên độ vng góc Chất lượng dịch vụ Khóa chuyển pha vng góc Kênh truy nhập ngẫu nhiên Mạng truy nhập vô tuyến Công nghệ truy nhập vô tuyến Tần số vô tuyến Điều khiển liên kết vô tuyến Bộ điều khiển mạng vô tuyến Điều khiển tài nguyên vô tuyến Giao thức thời gian thực Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp Kênh đồng Hệ số trải phổ Nút hỗ trợ GPRS phục vụ Mođun nhận dạng thuê bao Dịch vụ nhắn tin Tỷ số tín hiệu tạp âm Chuyển giao mềm Ghép song công phân chia theo thời gian Ghép kênh phân chia theo thời gian Đa truy nhập phân chia theo thời gian Kết hợp khuôn dạng truyền tải Chỉ thị kết hợp khuôn dạng truyền tải 107 TrCH TTI UE UL UMB UMTS USIM UTRA Transport Channel Transmission Time Interval User Equipment Uplink Ultra Mobile Broadband Universal Mobile Telecommunications System UMTS SIM Kênh truyền tải Khỏang thời gian phát Thiết bị người sử dụng Đường lên Băng thông di động siêu rộng Hệ thống thơng tin di động tồn cấu Truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS Terrestrial Radio Access UMTS UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Mnạg truy nhập vô tuyến mặt đất Network UMTS Uu Giao diện sử dụng để thông tin nút B UE WCDM Wideband Code Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo mã A Access băng rộng WiFi Wireless Fidelitity Chất lượng không dây cao WiMAX Worldwide Interoperability for Tương hợp truy nhập vi ba toàn Microwave Access cầu VoIP Voice over IP Thoại IP TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 108 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Sách “Thông tin di động hệ ba”, Nhà xuất Bưu Điện, 2001 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Sách “cdmaOne cdma2000”, Nhà xuất Bưu Điện, 2003 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình “Thông tin di động hệ ba”, Học Viện Công nghệ Bưu Viễn thơng , Nhà xuất Bưu Điện, 2004 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Sách ‘Mạng riêng ảo MNPN”, Nhà xuất Bưu-Điện, 12/2005 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Sách ‘An ninh thông tin di động”, Nhà xuất Bưu-Điện, 9/2006 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Bài giảng “Thông tin di động” cho đào tạo từ xa, Học Viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng 2007 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng, Giáo trình “Lộ trình phát triển thông tin di động 3G lên 4G”, Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng, 12/2008 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng Tài liệu “WiMAX”, Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thơng 12/2008 TS Nguyễn Phạm Anh Dũng 110 ... phía thu khơng tương quan Như tín hiệu truyền từ máy phát đến máy thu theo nhiều đường khác (thời gian trễ khác nhau) phân giải vào tín hiệu phađinh khác cách lấy tương quan tín hiệu thu chứa... UMTS” nhằm cung cấp khái niệm công nghệ 3G WCDMA UMTS cho cán Tổng Công ty Viễn Thông Quân Đội (Viettel) Bài giảng bao gồm bốn chương Chương đầu trình bày khái quát chung phát triển hệ thống thông... R5 R6 mạng thông tin di động 3G WCDMA UMTS Chương hai trình bầy đa truy nhập CDMA kỹ thuật liên quan áp dụng cho WCDMA Chương ba giới thiệu giao diện vô tuyến WCDMA Chương bốn giới thiêu công