Hình 19 Hàm phân phối tích lũy theo hiệu suất người dùng với số lượng người dùng HSDPA khác nhau trong một cell, và sử dụng công suất HSDPA là 7W. 4.5 Hiệu suất truyền Iub Một trong số những chi phí hoạt động có ý nghĩa cho hoạt động WCDMA là đường truyền Iub giữa RNC và Node Bs, đặc biệt nếu đương lease line E1/T1 được sử dụng. phần này cho chúng ta thấy cách thức mà công nghệ HSDPA có thể cải tiến hiệu quả đường truyền Iub và làm giảm giá cả trên mỗi bit truyền trên HSDPA so với WCDMA. Ngày nay có nhiều hoạt động sử dụng chế độ truyền bất đồng bộ trên Iub vì vậy chúng ta sẽ đề cập tới cả các giao thức truyền dựa trên nền IP bởi những phương pháp truyền này cũng được đề cập trong 3GPP. Hiệu quả Iub cải tiến cho HSDPA được mô tả qua những nhân tố sau: Chia sẻ động của băng thông Iub HSDPA được cấp phát giữa các người dùng HSDPA tích cực. điều này đạt được bằng cách sử dụng điều khiển luồng MAC-hs nhanh. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Với phiên bản 99 thì băng thông Iub được cấp phát riêng cho mỗi người dùng, điều này làm cho việc chia sẻ băng thông giữa các người dùng trở nên khó khăn hơn. Bộ đệm dữ liệu trong Node B nghĩa là việc truyền với tốc độ dữ liệu đỉnh là cao tại môi trường không khí có thẻ được cung cấp bởi HSDPA mà không cần yêu cầu băng thông Iub cao hơn. Điều đó ngụ ý rằng các một khoảng thời gian tạm thời là ngắn có tắc nghẽn Iub sẽ không dẫn tới dung lượng HSDPA bị lãng phí trong môi trường không khí. HSDPA không cần chuyển giao mềm, vì vậy dữ liệu được truyền tới một người dùng HSDPA là chỉ được truyền một lần quan một Iub đơn. WCDMA phiên bản 99 phụ thuộc vào việc chuyển giao mềm ở đó đa đường links Iub được yêu cầu cho các người dùng trong chuyển giao mềm. từ thực tế khảo sát cho thấy với chuyển giao mềm trong phiên bản 99 WCDMA dẫn tới qua tải 40% người dùng WCDMA, nghĩa là xét về trung bình thì trong phiên bản 99 thì một thiết bị UE nhận dữ liệu từ 1.4 các cells. Giả sử rằng với một mô hình duyệt web TCP và một môi trường macro-cell với ba sector(ba cell) thì nhân tố thứ hai được coi như một cải tiến của HSDPA so với WCDMA. Đây là một cải tiến quan trọng, nó có nghĩa là nhiều gấp hai lần số bít người dùng được truyền qua cung một Iub nếu sử dụng công nghệ HSDPA so với công nghệ WCDMA. Điều khiển Mac-hs được hoạt động bằng cách gửi so-called credits tới RNC cho mỗi luồng MAC-d, phụ thuộc vào lượng dữ liệu đệm trong Node B. số lượng credits biểu thị lượng tải đơn vị dữ liệu lớn nhất mà RNC cho phép gửi qua Iub trong khoảng thời gian 10ms của HS-DSCH. Lưu ý rằng độ dài khung dữ liệu cho khung HS-DSCH băng 10ms. Nếu có tắc nghẽn Iub xảy ra thì RNC không thể truyền tất cả các gói PDU theo các credits nhận được, một cơ chế kiểm soát tắc nghẽn đơn giản được áp dụng cho tất cả các luồng MAC-d HSDPA tích cực, tại vị trí mà luồng PDU bị giảm. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Hình 20 Sơ đồ khối cho việc mô phỏng với băng thông Iub giới hạn và điều khiển luồng MAC-hs Hình 21 Trade-off giữa HSDPA RF và Iub Kết quả trong hình 21 cho thấy để đạt được 100% dung lượng tần số vô tuyến thì băng thông Iub HSDPA được yêu cầu là 3.8Mbps. Một lượng băng thông Iub HSDPA 3.2Mbps là đủ để đạt được 95% dung lượng tần số vô tuyến HSDPA sẵn có. Kích thước Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Iub như vậy là vượt quá 20% kích thước Iub thông thường. lượng 20% này là cần thiết cho sự thay đổi trong dung lượng tần số vô tuyến HSDPA sẵn có. Nếu số người sử dụng HSDPA trong một cell càng cao thì dung lượng đỉnh sẽ càng gần với dung lượng trung bình. 4.6 Trễ khứ hồi: Trong khi tốc độ dữ liệu tối đa được sử dụng trong hệ thống vô tuyến chuẩn, tốc độ này là chưa đủ để nói lên hiệu năng của mạng từ quan điểm của ứng dụng. tốc độ dữ liệu thực là có liên quan nếu chúng ta xem xét thời gian đường xuống của một file có kích thước lớn, nhưng có một lượng lớn các ứng dụng có thể hoạt động được với tốc độ dữ liệu thấp hay còn gọi là trễ và nó được xem như là trễ khứ hồi (RTT), trễ này được định nghĩa là thời gina trễ của một gói tin IP trên đường truyền đi cộng thời gian sử lý cộng với thời gian trễ phản hồi. Nếu kích thước gói IP là nhỏ, thì tốc độ dữ liệu không ảnh hưởng đến trễ, nhưng sau đó thời gian trễ được xác định bởi cấu trúc khung hệ thống và bởi độ trễ giao diện. RTT được xác định trong hình 22: Hình 22 Xác định thời gian trễ khứ hồi Đối với RTT chúng ta sử dụng các giả thiết sau: Độ trễ UE là 10-25ms Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Độ trễ Node B là 10-25ms Độ trễ giao diện, bao gồm bộ đệm đường lên, là 43-53ms đối với phiên bản 99, 20ms cho HSDPA, và 10ms cho HSUPA. Với tốc độ dữ liệu WCDMA phiên bản 99 là 64/64kbps cho đường lên và đường xuống và với TTI là 20ms thì với tốc độ 128/384kbps là 10ms TTI. Trong khi đó thì HSUPA có TTI là 2ms. Độ trễ Iub 20-40ms cho phiên bản 99, 10ms cho HSDPA, và 5ms cho HSUPA. Độ trễ RNC là 20ms đối với phiên bản 99 và 10ms cho HSDPA/HSUPA Độ trễ mạng lõi Iu là 3ms RTT cải tiến được minh họa trong hình 22. RTT cho WCDMA là 110-150ms, đối với HSDPA 70ms và HSUPA < 50 ms. Độ trễ được bắt nguồn từ các yếu tố mạng vô tuyến và các loại nhiễu trong khi đó trễ mạng lõi là rất ngắn. RTT lớp MAC với HSDPA và HSUPA là rất ngắn, xấp xỉ 10ms, và RTT tổng cổng phụ thuộc chính vào trễ xử lý trong các yếu tố mạng và UE. Ví dụ về một phép đo trong lệnh ping sử dụng cả WCDMA (phiên bản 99)và HSDPA được nêu trên hình 23. Trong đó RTT của HSDPA là nằm trong khoảng 70 đến 85ms trong một mạng vô tuyến cụ thể trong khi đó RTT WCDMA có giá trị trung bình là 130ms. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Hình 23 đánh giá trễ khứ hồi cải tiến Hình 24 ví dụ về đo RTT trong WCDMA và HSDPA WCDMA phiên bản 99 cung cấp tốc độ đường xuống tối đa là 384kbps, trong khi đó HSDPA tốc độ này lên tới 1.8 và 3.6Mbps, cũng có thể lên tới 10Mbps. HSDPA giảm độ trễ mạng so với WCDMA phiên bản 99 DCH. Việc tính toán và các thông số cho thấy RTT trung bình có thể thấp hơn 100ms với HSDPA và WCDMA phiên bản 99 DCH đường lên. Với HSUPA đường lên thì RTT là nhở hơn 50ms. HSDPA cải thiện hiệu suất cell lên tới 1Mbps/MHz/sector trong macro-cell 3 sector nhờ có kỹ thuật đường link cải tiến, bộ nhận đầu cuối cải tiến, và chế độ phân tập với cơ chế lập lịch nhanh. Cơ chế lập lịch cân bằng dùng để cải thiện hiệu suất cell lên tới 30% với tốc độ di động thấp. HSDPA cũng đã cải tiến luồng dữ liệu đảm bảo hiệu quả và an toàn. Phần trên cho thấy HSDPA có thể cùng tồn tại với WCDMA phiên bản 99 trên cùng một sóng mang. Sóng mang chia sẻ làm cho hiệu năng mạng tăng, đặc biệt khi lưu lượng WCDMA là nhỏ và HSDPA có tốc độ bit là 1.8Mbps. thêm vào đó là dung lượng cao cũng như tốc độ bit cao. HSDPA yêu cầu đầu tư hơn ở Iub để đạt được tốc độ bit cao hơn. Nhưng HSDPA cũng cải thiện hiệu quả của Iub so với WCDMA phiên bản 99: rõ ràng số lượng bít được gửi đi là cao hơn với cùng một dung lượng giữa HSDPA so với WCDMA phiên bản 99. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Lý do đầu tiên là HSDPA được truyền từ một cell mà không cần chuyển giao mềm và thứ hai là vì người dùng HSDPA có tài nguyên Iub chia sẻ thay vì tài nguyên cố định của WCDMA. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com KẾT LUẬN Theo nghiên cứu ở trên chúng ta nhận thấy mạng thông tin di động đã phát triển rất mạnh mẽ trong những năm qua, có rất nhiều công nghệ mạng đã được nghiên cứu và đưa vào sử dụng để đáp ứng nhu cầu rất lớn của người sử dụng không chỉ đơn thuần về mặt truyền tải dữ liệu mà dữ liệu đó còn phải có tốc độ cao cũng như tính tin cậy. Qua khoá luận bản thân em đã nghiên cứu và học hỏi được rất nhiều công nghệ thông tin di động như HSDPA… Tuy nhiên do thời gian nghiên cứu có hạn nên còn một số vấn đề em sẽ nghiên cứu trong tương lai như so sánh công nghệ HSDPA với công nghệ Wimax…. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] The comparision of performance when HSDPA and WCDMA coexist in two environment . Pei Li; Weiling Wu [2] Những mối tương quan chung giữa công nghệ CDMA2000 và WCDMA - 3G - Lê sum [3] HSDPA.HSUPA.for.UMTS.High.Speed.Radio.Access.for.Mobile.Communications . Harri holma Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com . nghệ WCDMA. Điều khiển Mac-hs được hoạt động bằng cách gửi so-called credits tới RNC cho mỗi luồng MAC-d, phụ thuộc vào lượng dữ liệu đệm trong Node B. số lượng credits biểu thị lượng tải đơn. sau: Độ trễ UE là 1 0-2 5ms Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com Độ trễ Node B là 1 0-2 5ms Độ trễ giao diện, bao gồm bộ đệm đường lên, là 4 3-5 3ms đối với phiên. CDMA2000 và WCDMA - 3G - Lê sum [3] HSDPA.HSUPA.for.UMTS.High.Speed.Radio.Access.for.Mobile.Communications . Harri holma Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com