NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC HSDPA -2 pot

9 Bảng 1: Bảng so sánh các công nghệ di động và tốc độ truyền dữ liệu Công nghệ Tốc độ Tính năng 1G AMPS Không có Analog (chỉ có chức năng thoại) 2G - GSM - CDMA - iDen Nhỏ hơn 20Kbps - Thoại - SMS - Gọi hội nghị - Caller ID - Push – to - talk 2.5G - GPRS - 1xRTT - EDGE Từ 30Kbps90Kbps - MSM - Ảnh - Trình duyệt Web - Audio/Video clip - Game - Tải các ứng dụng và nhạc chuông 3G - UMTS - 1xEV-DO Từ 144Kbps2Mbps - Video chất lượng cao - Nhạc “streaming” - Game 3D - Lướt web nhanh 10 3.5G - HSDPA - 1xEV-DV Từ 384Kbps14.4Mbps - Video theo yêu cầu (VOD) - Video hội họp 1.2 Các tiêu chuẩn xây dựng mạng 3G 3G bao gồm 3 chuẩn chính là :  W-CDMA  CDMA2000  TDSCDMA. Trong đó, chuẩn W-CDMA có hai chuẩn con thành phần là :  UMTS  FOMA. W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access): là chuẩn liên lạc di động 3G song hành với cùng với chuẩn GSM. W-CDMA là công nghệ nền tảng cho các công nghệ 3G khác như UMTS và FOMA. W-CDMA được tập đoàn ETSI NTT DoCoMo (Nhật Bản) phát triển riêng cho mạng 3G FOMA. Sau đó, NTT Docomo đã trình đặc tả này lên Hiệp hội truyền thông quốc tế (ITU) và xin công nhận dưới danh nghĩa một thành viên của chuẩn 3G quốc tế có tên IMT-2000. ITU đã chấp nhận W-CDMA là thành viên của IMT-2000 và sau đó chọn W-CDMA là giao diện nền tảng cho UMTS. 11 UMTS: UMTS (Universal Mobile Telephone System) dựa trên công nghệ W- CDMA, là giải pháp tổng quát cho các nước sử dụng công nghệ di động GSM. UMTS do tổ chức 3GPP quản lý. 3GPP cũng đồng thời chịu trách nhiệm về các chuẩn mạng di động như GSM, GPRS và EDGE. Sự phát triển liên tục các tiêu chuẩn kỹ thuật trên được thể hiện bằng 4 mô thức về tiêu chuẩn UMTS của tổ chức 3GPP là: R99, R4, R5 và R6, tạo thành một bộ tiêu chuẩn đồ sộ nhưng trong nó lại gồm những hệ tiêu chuẩn tương đối độc lập. WCDMA là một tiêu chuẩn về giao diện không gian đầu tiên, sớm nhất và hoàn thiện nhất trong các hệ tiêu chuẩn đó và được các nhà khai thác và sản xuất thiết bị viễn thông ở cả 3 châu lục: Âu, Á, Mỹ sử dụng rộng rãi. UMTS cũng là dòng công nghệ chiếm thị phần lớn nhất trên thị trường thông tin di động ngày nay (chiếm tới 85,4% theo GSA 8-2007). Hiện nay, mạng UMTS có thể nâng cấp lên High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) - còn được gọi với tên 3,5G. HSDPA cho phép đẩy nhanh tốc độ tải đường xuống với tốc độ lên tới 10 Mbps. 1.3 Các tham số chính của WCDMA - WCDMA là hệ thống sử dụng chuỗi trải phổ trực tiếp. Nghĩa là luồng thông tin được trải trên một băng thông rộng bằng việc nhân luồng dữ liệu này với một chuỗi trải phổ giả ngẫu nhiên PN. Để có thể hỗ trợ việc truyền dữ liệu ở tốc độ cao, hệ số trải phổ (SF) thay đổi và kết nối dựa trên nhiều mã trải phổ được hỗ trợ trong WCDMA - Tốc độ chip sử dụng trong WCDMA có tốc độ 3.84 Mps tương ứng với băng tần truyền dẫn WCDMA là 5 MHz (đối với CDMA2000 băng tần truyền dẫn có thể là 3x1.25 Mhz hoặc 3.75 MHz). Băng thông truyền dẫn lớn của WCDMA ngoài việc 12 nhằm hỗ trợ truyền dẫn tốc độ cao còn mang lại một vài ưu điểm khác như: tăng hệ số phân tập đa đường. - WCDMA hỗ trợ truyền dẫn tốc độ thay đổi, hay nói cách khác là khái niệm sử dụng băng thông theo nhu cầu có thể được thực hiện. Trong một khung truyền dẫn thì tốc độ dữ liệu là cố định. Tuy nhiên tốc độ dữ liệu giữa các khung truyền dẫn khác nhau có thể giống nhau hoặc khác nhau. - WCDMA có hai chế độ hoạt đông đó là FDD và TDD. Đối với FDD thì các cặp tần số sóng mang với độ rộng 5 MHz được sử dụng cho kênh truyền dẫn hướng lên và hướng xuống một cách tương ứng. Trong khi đó ở chế độ TDD thì chỉ có một sóng mang độ rộng 5 MHz được sử dụng cho cả đường lên và đường xuống theo kiểu phân chia theo thời gian. TDD được sử dụng ở giải băng tần không chia cặp được. - Các BTS trong WCDMA (Node B) hoạt động ở chế độ không đồng bộ. Do đó không cần cung cấp một nguồn đồng hồ đồng bộ cho tất cả các BTS trong mạng ví dụ như sử dụng GPS. Chế độ làm việc không đồng bộ này giúp cho WCDMA trở nên dễ triển khai ở cấu hình indoor và micro cell - WCDMA sử dụng tách sóng nhất quán trên cả hai hướng lên và xuống sử dụng các ký hiệu dẫn đường. Chế độ tách sóng này đã được sử dụng trên đường xuống đối với mạng 2G IS-95. - Giao diện vô tuyến của WCDMA được thiết kế để nhà vận hành có thể lựa chọn sử dụng các công nghệ máy thu hiện đại như: MUD, hệ thống ănten thích ứng nhằm tăng dung lượng của mạng cũng như vùng phủ sóng của các trạm thu phát. 13 - WCDMA được thiết kế để có thể triển khai bên cạnh hệ thống GSM thế hệ 2. Nghĩa là WCDMA có thể hỗ trợ chuyển giao giữa hai hệ thống WCDMA và GSM nhằm đảm bảo có một sự dịch chuyển mềm dẻo khi triển khai mạng 3G- WCDMA. Bảng 2: Các thông số chính của WCDMA Băng tần kênh 1,25Mhz; 5Mhz; 10Mhz; 20Mhz Cấu trúc kênh hướng xuống Trải phổ trực tiếp Tốc độ chip (1,024) a /4,096/8,192/16,384 Lặp 0,22 Độ dài khung 10 ms/ 20 ms Điều chế trải phổ QPSK cân bằng (hướng xuống) QPSK kép (hướng lên) Mạch truyền phức hợp Điều chế dữ liệu QPSK (hướng xuống) BPSK (hướng lên) Phát hiện kết nối Kênh pilot ghép thời gian (hướng lên và hướng xuống) Không có kênh pilot chung hướng xuống. Ghép kênh hướng lên Kênh điều khiển, kênh pilot ghép thời gian. 14 Ghép kênh I&Q cho kênh dữ liệu và kênh điều khiển. Đa tốc độ Trải phổ biến đổi và đa mã Hệ số trải phổ 4 – 256 Điều khiển công suất Vòng hở và vòng khép kín (tốc độ 1,6KHz) Trải phổ (hướng lên) Mã trực giao dài để phân biệt kênh, mã Gold 218 Trải phổ (hướng xuống) Mã trực giao dài để phân biệt kênh, mã Gold 241 Chuyển giao Chuyển giao mềm (Soft handoff) Chuyển giao khác tần số 1.4 Các kênh cơ bản của W-CDMA Hình 2: Cấu trúc kênh của WCDMA 15 Từ hình 2 cho ta cái nhìn tổng quan về các kênh được sử dụng trong WCDMA gồm 3 kênh cơ bản: - Kênh logic - Kênh truyền tải - Kênh vật lý Kênh logic: miêu tả loại thông tin sẽ được truyền đi. Mặc dù gọi là "kênh" nhưng nó không phải là kênh theo giống nghĩa như kênh vật lý, kênh vận tải. Kênh logic có thể hiểu là những công việc mà mạng và thiết bị cần phải thực hiện tại những thời điểm khác nhau. Các kênh logic này cũng có thể xem như là dịch vụ mà lớp MAC cung cấp cho lớp RLC ở trên nó. Kênh vận tải: qui định bằng cách nào và với đặc trưng gì thông tin sẽ được truyền đi. Đây là dịch vụ mà lớp vật lý cung cấp cho lớpMAC ở trên nó. Kênh vật lý: chính là kênh hiện hữu truyền tải thông tin đi. Việc phân ra các loại kênh khác nhau mình nghĩ là giống việc phân lớp trong mạng, giúp cho dễ quản lý và điều khiển. Cứ ứng với mỗi loại thông tin kèm theo những đặc trưng của nó, mạng sẽ tự động truy cập vào các kênh tương ứng để gửi thông tin đi một cách hiệu quả nhất. 1.4.1 Kênh logic 16 Hình 3: Cấu trúc kênh logic Kênh logic định nghĩa loại số liệu được truyền đi, bao gồm 2 loại kênh: Kênh điều khiển và kênh lưu lượng. 1.4.1.1 Kênh điều khiển Kênh điều khiển chung - Kênh điều khiển quảng bá (BCCH): hoạt động ở tuyến xuống, đưa thông tin nhận biết tế bào, mạng và tình trạng hiện tại của tế bào (cấu trúc điều khiển, các lưu lượng còn rỗi, đang sử dụng hoặc nghẽn) - Kênh nhắn tin PCH: cung cấp tin nhắn từ BS đến MS, PCH phát IMSI của thuê bao và yêu cầu phát lại trên RACH- kênh điều khiển ngẫu nhiên. Ngoài ra PCH cũng có thể được dùng cung cấp các bản tin quảng bá dạng ASCII - Kênh truy cập hướng xuống DACH chuyển bản tin từ BS đến MS trong 1 cell. . ngày nay (chiếm tới 85,4% theo GSA 8-20 07). Hiện nay, mạng UMTS có thể nâng cấp lên High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) - còn được gọi với tên 3,5G. HSDPA cho phép đẩy nhanh tốc độ tải. công nhận dưới danh nghĩa một thành viên của chuẩn 3G quốc tế có tên IMT-2000. ITU đã chấp nhận W-CDMA là thành viên của IMT-2000 và sau đó chọn W-CDMA là giao diện nền tảng cho UMTS. 11 UMTS:. 3G- WCDMA. Bảng 2: Các thông số chính của WCDMA Băng tần kênh 1,25Mhz; 5Mhz; 10Mhz; 20Mhz Cấu trúc kênh hướng xuống Trải phổ trực tiếp Tốc độ chip (1,024) a /4,096/8,192/16,384 Lặp 0,22