Tìm hiểu về kỹ thuật HARQ trong công nghệ hsdpa (có code)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌCCHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNGHỆ CHÍNH QUYNIÊN KHÓA: 20072012Đề tài:TÌM HIỂU VỀ KỸ THUẬT HARQ TRONG CÔNG NGHỆ HSDPAChương 1: TỔNG QUAN CÁC MẠNG DI ĐỘNGChương 2: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ HSDPAChương 3: TÌM HIỂU KỸ THUẬT HARQ TRONG HSDPAChương 4: MÔ PHỎNG KỸ THUẬT HARQMục lụcDanh mục hình vẽ1Danh mục bảng số liệu3Lời mở đầu5Chương 1 TỔNG QUAN CÁC MẠNG DI ĐỘNG61.1.Tổng quan về mạng di động không dây61.2.Công nghệ HSDP111.2.1.Sự chuẩn hóa HSDPA trong 3GPP111.2.2.Tình hình triển khai của HSDPA121.3.Giải pháp dung lượng vô tuyến với HSDPA121.4.Kết luận chương13Chương 2 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA142.1.Tổng quan về HSDPA142.2.Những cải tiến quan trọng của HSDPA so với WCDMA162.3.Nguyên lý hoạt động của HSDPA172.4.Cấu trúc HSDPA192.4.1.Mô hình giao thức HSDPA192.4.2.Cấu trúc kênh212.4.3.Kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao HSPDSCH212.4.4.Kênh điều khiển vật lý tốc độ cao: HSDPCCH252.5.Các kỹ thuật sử dụng trong HSDPA272.5.1.Điều chế và Mã hoá thích nghi272.5.2.Kỹ thuật HARQ31Chương 3 TÌM HIỂU KỸ THUẬT HARQ TRONG HSDPA343.1.Mô hình chung của kỹ thuật HARQ343.2.Mã Turbo363.2.1.Giới thiệu363.2.2.Nguyên lý chung mã Turbo373.2.3.Bộ mã hóa tích chập hệ thống đệ quy RSC383.2.3.1Mã tích chập hệ thống và không hệ thống393.2.3.2Mã tích chập đệ quy và không đệ quy393.2.3.4Bộ mã tích chập hệ thống đệ quy (RSC)403.2.3.5Kết thúc TRELLIS413.3.Phân loại HARQ423.4.HARQ I ( Chase Combining)423.5.HARQ II443.6.HARQ III46Chương 4 MÔ PHỎNG KỸ THUẬT HARQ484.1.Giới thiệu chương484.2.Lưu đồ thuật toán484.2.1.Lưu đồ thuật toán HARQ I484.2.2.Lưu đồ thuật toán HARQ II494.3.Quá trình mô phỏng50Kết luận53Hướng phát triển của đề tài54Danh mục các từ viết tắt55Tài liệu tham khảo57Cùng với sự phát triển của các ngành công nghệ như điện tử, tin học, công nghệ thông tin di động trong những năm qua đã phát triển rất mạnh mẽ cung cấp các loại hình dịch vụ đa dạng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng. Kể từ khi ra đời vào cuối năm 1940 cho đến nay thông tin di động đã phát triển qua nhiều thế hệ và đã tiến một bước dài trên con đường công nghệ.Trong một năm vừa qua, mạng thông tin di động của Việt Nam đã và đang xây dựng các hệ thống mạng thế hệ 3 để đáp ứng các yêu cầu về dịch vụ cũng như đòi hỏi về chất lượng dịch vụ.Mạng thông tin di động HSDPA đã được xây dựng và đang tiếp tục được mở rộng trên toàn quốc có khả năng đáp ứng nhu cầu về chất lượng và dịch vụ hiện nay. Do đó việc nghiên cứu về mạng thông tin di động HSDPA là một điều tất yếu. Xuất phát từ những suy nghĩ như vậy nên em đã quyết định chọn đề tài: TÌM HIỂU VỀ KỸ THUẬT HARQ TRONG CÔNG NGHỆ HSDPA..Nội dung đồ án gồm 4 chương: Chương 1: Tổng quan các mạng di động. Chương này trình bày tổng quan về quá trình phát triển của các hệ thống thông tin di động.Chương 2: Giới thiệu khái quát công nghệ HSDPA. Chương này em trình bày về nguyên lý và các tiêu chuẩn của HSDPA .Chương 3: Kỹ thuật HARQ. Chương này em trình bày về các loại HARQ và nguyên lý hoạt động của mỗi loại.Chương 4: Mô phỏng xác xuất lỗi và thông lượng của HSDPA dùng kỹ thuật HARQTrong quá trình tìm hiểu về đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thức hạn chế và tài liệu tham khảo chuyên sâu trong nước còn chưa có nhiều nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, sai lầm. Em rất mong nhận được sự phê bình, hướng dẫn và sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè.Tìm hiểu về kỹ thuật HARQ trong công nghệ hsdpa (có code)

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THÔNG II



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

HỆ CHÍNH QUY NIÊN KHÓA: 2007-2012

TP.HCM – 2012

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

CƠ SỞ TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VIỄN THÔNG II



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

HỆ CHÍNH QUY NIÊN KHÓA: 2007-2012

Chương 2: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ HSDPA

Chương 3: TÌM HIỂU KỸ THUẬT HARQ TRONG HSDPA

Chương 4: MÔ PHỎNG KỸ THUẬT HARQ

Sinh viên thực hiện: LÊ TÍN HUY

Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN TẤN NHÂN

TP.HCM – 2012

Mục lục

Danh mục hình vẽ

Hình 1.1: Lộ trình phát triển của các mạng di động.

Hình 2.1: Biểu đồ cột so sánh thời gian download của các công nghệ.

Hình 2.2: Các tính năng cơ bản của HSDPA khi so sánh với WCDMA.

Hình 2.3: Nguyên lý hoạt động cơ bản của HSDPA.

Hình 2.4: Kiến trúc giao diện vô tuyến của kênh truyền tải HS-DSCH

Hình 2.5: Cấu trúc lớp MAC – hs.

Hình 2.6: Giao diện vô tuyến của HSDPA.

Hình 2.7: Hệ số trải phổ của HSDPA.

Hình 2.8: Phân chia tài nguyên mã theo thời gian.

Hình 2.9: Thời gian và bộ mã được chia sẻ trong HS-DSCH.

Hình 2.10: Trạng thái kênh của các user.

Hình 2.11: Hệ thống trong trường hợp 1 kênh HS-SCCH và phân chia đa thời gian Hình 2.12: Hệ thống trong trường hợp nhiều kênh HS-SCCH và phân chia đa thời

Hình 2.19: Quá trình truyền lại khối dữ liệu IR.

Hình 3.1: Nguyên lý phát lại HARQ tại node B.

Hình 3.2: Mô hình chung của hệ thống dùng kỹ thuật HARQ.

Hình 3.3: Mã kết nối nối tiếp.

Hình 3.4: Mã kết nối song song.

Hình 3.5: Bộ mã hoá và giải mã lặp Turbo.

Hình 3.11: Nguyên lý Chase Combining.

Hình 3.12: Quá trình mã hóa và đục lỗ Chase Combining.

Hình 3.13: Ghép 2 chuỗi parity vào dữ liệu cần truyền.

Hình 3.14:Quá trình mã hóa và đục lỗ Increamental Redundancy.

Hình 4.1: Xác suất lỗi bit của các kỹ thuật HARQ.

Hình 4.2: Thông lượng so sánh giữa các kỹ thuật.

Danh mục bảng số liệu

Bảng 1.1: Bảng so sánh các công nghệ di động và tốc độ truyền dữ liệu.

Bảng 2.1: Tốc độ dữ liệu đỉnh của HSDPA trong một số trường hợp.

Bảng 2.2: Lược đồ mã hoá điều chế của HSDPA và tốc độ bit tối đa khả dụng với mỗi

mã.

Lời cảm ơn

Trước hết, em xin chân thành cám ơn Ths Nguyễn Tấn Nhân, sự chỉ bảo

tận tình cùng những tài liệu quí báu của Thầy đã giúp em hoàn thành luận vănnày Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến các Thầy, Cô giáo trong trường HọcViện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông cơ sở Tp Hồ Chí Minh đã tạo mọi điềukiện học tập và nghiên cứư cho em trong suốt bốn năm học vừa qua Xin cám ơncác bạn học và những người thân đã luôn giúp đỡ, động viên và chia sẻ những lúctôi khó khăn trong thời gian thực hiện luận văn này

Do thời gian hạn hẹp và cũng chịu nhiều yếu tố tác động nên khoá luận sẽkhông tránh khỏi sai sót Em rất mong sẽ nhận được những ý kiến đóng gópxây dựng của Thầy, Cô và các bạn để có thể tiếp tục phát triển hướng nghiêncứu của mình

Lời mở đầu

Cùng với sự phát triển của các ngành công nghệ như điện tử, tin học, công nghệthông tin di động trong những năm qua đã phát triển rất mạnh mẽ cung cấp các loạihình dịch vụ đa dạng đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng Kể từ khi rađời vào cuối năm 1940 cho đến nay thông tin di động đã phát triển qua nhiều thế hệ và

đã tiến một bước dài trên con đường công nghệ

Trong một năm vừa qua, mạng thông tin di động của Việt Nam đã và đang xâydựng các hệ thống mạng thế hệ 3 để đáp ứng các yêu cầu về dịch vụ cũng như đòi hỏi

về chất lượng dịch vụ.Mạng thông tin di động HSDPA đã được xây dựng và đang tiếptục được mở rộng trên toàn quốc có khả năng đáp ứng nhu cầu về chất lượng và dịch

vụ hiện nay Do đó việc nghiên cứu về mạng thông tin di động HSDPA là một điều tất

yếu Xuất phát từ những suy nghĩ như vậy nên em đã quyết định chọn đề tài: " TÌM

HIỂU VỀ KỸ THUẬT HARQ TRONG CÔNG NGHỆ HSDPA.".

Nội dung đồ án gồm 4 chương:

Chương 1: Tổng quan các mạng di động Chương này trình bày tổng quan về quá

trình phát triển của các hệ thống thông tin di động

Chương 2: Giới thiệu khái quát công nghệ HSDPA Chương này em trình bày về

nguyên lý và các tiêu chuẩn của HSDPA

Chương 3: Kỹ thuật HARQ Chương này em trình bày về các loại HARQ và nguyên

lý hoạt động của mỗi loại

Chương 4: Mô phỏng xác xuất lỗi và thông lượng của HSDPA dùng kỹ thuật

HARQ

Trong quá trình tìm hiểu về đề tài, em đã cố gắng rất nhiều song do kiến thứchạn chế và tài liệu tham khảo chuyên sâu trong nước còn chưa có nhiều nên không thểtránh khỏi những thiếu sót, sai lầm Em rất mong nhận được sự phê bình, hướng dẫn

và sự giúp đỡ của thầy cô, bạn bè

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN CÁC MẠNG DI ĐỘNG

Chương 1

TỔNG QUAN CÁC MẠNG DI ĐỘNG

1.1 Tổng quan về mạng di động không dây

Trong hơn 25 năm qua, sự phát triển của Internet cũng như các công nghệkhông dây đã có ảnh hưởng rất lớn đến cuộc sống của con người trên toàn thế giới.Hai nhân tố này đã làm thay đổi cách con người liên lạc với nhau, cách họ làm việc,cách họ hưởng thụ cuộc sống thông qua các loại hình giải trí mới Với sự ra đời củamạng thông tin di động tế bào, chúng ta đã chứng kiến sự tăng vọt về nhu cầu dịch vụkhông dây và di động Chúng ta đã và đang chứng kiến sự phát triển đến chóng mặtcủa mạng không dây : năm 2002 đánh dấu thời điểm lịch sử của mạng viễn thông với

số thuê bao di động vượt số thuê bao cố định Theo ITU, tháng 9 năm 2005, số thuêbao di động trên thế giới đã vượt con số 2 tỷ Theo thống kê của GSA (Global mobileSuppliers Association) gần đây, con số này đã vượt 3 tỷ Tuy nhiên, lịch sử của mạng

tế bào còn rất ngắn ngủi Nó mới trải qua 3 thế hệ và ở nhiều quốc gia nó vẫn còn đang

ở thế hệ thứ 2 Trong mạng thông tin di động tế bào, mỗi một thập kỷ chứng kiến mộtthế hệ mạng mới Thế hệ đầu tiên (1G) khởi đầu từ những năm 80s Đó là thế hệ điệnthoại di động analog Thế hệ thứ 2G bắt đầu nổi lên từ nhưng năm đầu của thập kỷ 90.Thế hệ thứ 2G là công nghệ di động kỹ thuật số, cung cấp dịch vụ voice và cả data.Thế hệ thứ 3 bắt đầu từ năm 2001 ở Nhật, đặc trưng bởi dịch vụ thoại, dữ liệu và đaphương tiện với tốc độ cao Hệ thống tiền-4G, những viên đá tảng cho thế hệ thứ 4G,

hy vọng sẽ được thương mại hóa vào khoảng đầu năm 2010 Một thế hệ 4G sẽ cấtcánh vào những năm 2012 Con đường phát triển của các công nghệ mạng tế bào đượcthể hiện ở hình dưới đây

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN CÁC MẠNG DI ĐỘNG

Hình 1.1: Lộ trình phát triển của các mạng di động.

Thế hệ thứ 1 (1G): Mạng di động thế hệ thứ nhất khơi mào ở Nhật vào năm

1979 Đây là hệ thống truyền tín hiệu tương tự (analog) Những công nghệ chính thuộcthế hệ thứ nhất này có thể kể đến là AMPS (Advanced Mobile Phone System), TACS (Total Access Communication System), JTACS ( Japan TACS), NMT (Nordic MobileTelephone) Tuy chưa hoàn hảo về mặt công nghệ và kỹ thuật, thế hệ thông tin di động1G này thực sự là một mốc phát triển quan trọng của ngành viễn thông (khái niệm diđộng (mobile) đã bắt đầu đi vào phục vụ nhu cầu liên lạc của con người trong đời sốnghằng ngày) Những điểm yếu nổi bật của thế hệ 1G liên quan đến chất lượng truyền tinkém, vấn đề bảo mật và việc sử dụng kém hiệu quả tài nguyên tần số

Thế hệ thứ 2 (2G): Hệ thống mạng 2G được đặc trưng bởi công nghệ chuyển

mạch kỹ thuật số (digital circuit-switched) Kỹ thuật này cho phép sử dụng tài nguyênbăng tần hiệu quả hơn nhiều so với 1G Hầu hết các thuê bao di động trên thế giới hiệnđang dùng công nghệ 2G này Công nghệ 2G sẽ còn tồn tại thêm một thời gian dài nữatrước khi 3G thay thế hoàn toàn nó Những chuẩn di động 2G chính bao gồm GSM(Global System for Mobile Communication), IS-136 và CdmaOne

nghệ truyền thông có tốc độ phát triển nhanh nhất từ trước đến nay và là một chuẩn diđộng được triển khai rộng rãi trên thế giới

− IS-136, được biết đến với tên D-AMPS (Digital-AMPS), sử dụng kỹ thuật đa truy cậpTDMA và song công TDD Công nghệ này được triển khai nhiều ở Châu Mĩ, đặc biệt

dự liệu lên đến 115Kbps bằng cách gộp 8 kênh lại với nhau Với tốc độ này, IS-95Bcòn được phân loại như là công nghệ 2,5G.

Thế hệ 2,5G: Thế hệ 2,5G đặc trưng bởi dịch vụ dự liệu tốc độ cải tiến Chuẩn

chính của thế hệ này là GPRS, EDGE và IS-95B GPRS là một bước phát triển tiếptheo để cung cấp dịch vụ dự liệu tốc độ cao cho người dùng GSM và IS-136 Lý thuyết

mà nói thì GPRS có thể cung ứng tốc độ dự liệu lên đến 172,2 Kbps GPRS là một giảipháp chuyển mạch gói Đây cũng là một bước đệm trong quá trình chuyển từ thế hệ2G lên 3G của các nhà cung cấp dịch vụ GSM/IS-136 Trên con đường dài đi đến 3G,EDGE đã ra đời để cải tiến tốc độ dữ liệu hơn nữa (tốc độ tối đa tầm 384Kbps) EDGEđôi khi còn được trích dẫn như công nghệ 2,75G

Thế hệ di động thứ 3 (3G): Mạng 3G đặc trưng bởi tốc độ dự liệu cao, dunglượng của hệ thống lớn, tăng hiệu quả sử dụng phổ tần và nhiều cải tiến khác Có mộtloạt các chuẩn công nghệ di động 3G, tất cả đều dựa trên CDMA, bao gồm: UMTS(dùng cả FDD lẫn TDD), CDMA2000 và TD-SCDMA

UMTS được chuẩn hoá bởi 3GPP UMTS là công nghệ 3G được lựa chọn bởi hầu hếtcác nhà cung cấp dịch vụ GSM/GPRS để đi lên 3G Tốc độ dữ liệu tối đa là 1920Kbps(gần 2Mbps) Nhưng trong thực tế tốc độ này chỉ tầm 384Kbps thôi Để cải tiến tốc độ

dữ liệu của 3G, hai kỹ thuật HSDPA và HSUPA đã được đề nghị Khi cả 2 kỹ thuậtnày được triển khai, người ta gọi chung là HSPA HSPA thường được biết đến như làcông nghệ 3,5G

và điều chế cấp cao hơn UMTS Tốc đọ dữ liệu downlink đạt 14,4 Mbps( nếu dùng QAM) Đến năm 2005, 3GPP bổ sung thêm HSUPA, cả hai được gọi chung là HSPA.3GPP cũng chuẩn bị HSPA+ ( được xây dựng từ năm 2007, dự kiến triển khai từ2010), tốc độ dữ liệu downlink tối đa 43,2 Mbps (MIMO 2x2 kết hợp với 64-QAM) vàuplink 11 Mbps

độ tối đa lý thuyết là 14,4Mbps, nhưng trong thực tế nó chỉ đạt tầm 1,8Mbps (hoặc tốt

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN CÁC MẠNG DI ĐỘNG

lắm là 3,6Mbps) Theo một báo cáo của GSA tháng 7 năm 2008, 207 mạng HSDPA đã

và đang bắt đầu triển khai, trong đó 207 đã thương mại hoá ở 89 nước trên thế giới

− HSUPA: tăng tốc độ uplink (đường lên) và cải tiến QoS Kỹ thuật này cho phép ngườidùng upload thông tin với tốc độ lên đến 5,8Mbps (lý thuyết) Cũng trong cùng báocáo trên của GSA, 51 nhà cung cấp dịch vụ thông tin di động đã triển khai mạngHSUPA ở 35 nước và 17 nhà cung cấp mạng lên kế hoạch triển khai mạng HSUPA

− CDMA2000 là người "nối giỏi" của 2G CdmaOne, đại diện cho họ công nghệ baogồm CDMA2000 1xRTT (Radio Transmission Technology), CDMA2000 EV-DO(Evolution -Data Optimized) và CDMA2000 EV-DV(Evolution -Data and Voice).CDMA2000 được chuẩn hoá bởi 3GPP2 Lẽ thường tình thì CDMA2000 là công nghệ3G được lựa chọn bởi các nhà cung cấp mạng CdmaOne

nhiều người xem nó như là một công nghệ 2,75G đúng hơn là 3G Tốc độ của 1xRTT

có thể đạt đến 307Kbps, song hầu hết các mạng đã triển khai chỉ giới hạn tốc độ peak

ở 144Kbps

tốc độ dữ liệu đến 2,4Mbps cho đường xuống và 153Kbps cho đường lên 1xEV-DORev A hỗ trợ truyền thông gói IP, tăng tốc độ đường xuống đến 3,1Mbps và đặc biệt

có thể đẩy tốc độ đường lên đến 1,2Mbps Bên cạnh đó, 1xEV-DO Rev B cho phépnhà cung cấp mạng gộp đến 15 kênh 1,25MHz lại để truyền dữ liệu với tốc độ73,5Mbps

− CDMA2000 EV-DV: tích hợp thoại và dữ liệu trên cùng một kênh 1,25MHz.CDMA2000 EV-DV cung cấp tốc độ peak đến 4,8Mbps cho đường xuống và đến307Kbps cho đường lên Tuy nhiên từ năm 2005, Qualcomm đã dừng vô thời hạn việcphát triển của 1xEV-DV vì đa phần các nhà cung cấp mạng CDMA như VerizonWireless và Sprint đã chọn EV-DO

Association" và được ITU duyệt vào năm 1999 Đây là chuẩn 3G của Trung Quốc.TD-SCDMA dùng song công TDD TD-SCDMA có thể hoạt động trên một dãi tầnhẹp 1,6MHz (cho tốc độ 2Mbps) hay 5MHz (cho tốc độ 6Mbps) Ngày xuất hành củaTD-SCDMA đã bị đẩy lùi nhiều lần Nhiều thử nghiệm về công nghệ này đã diễn ra từđầu năm 2004 cũng như trong thế vận hội Olympic gần đây

Thế hệ di động hậu 3G: là tên tạm gọi cho các công nghệ không dây EnhancedIMT-2000, có tốc độ dữ liệu trên 2 Mbps( đến vài chục Mbps hoặc hơn nữa)

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN CÁC MẠNG DI ĐỘNG

− Hầu như hoàn toàn truyền dữ liệu chuyển gói, dựa trên IP; cho phép các dịch vụ truyền

dữ liệu cao cấp: Web đồ họa, video, music, game online

− Năm 2005, 3GPP bắt đầu xây dựng LTE LTE sử dụng phương thức truyềnOFDMA( downlink) và SC-FDMA (uplink) Nếu kết hợp MIMO 4x4 và 64-QAM, cóthể đạt tốc độ 326-400 Mbps trên dải tần 20 Mhz

2004 đã có WiMax cố định, 2005 có WiMax di động), với tốc độ dữ liệu downlink đạtđến 75 Mbps ( đối với WiMax cố định)

EV-DO Rev.C, dùng phương thức truyền Flash-OFDM)

Bảng 1.1: Bảng so sánh các công nghệ di động và tốc độ truyền dữ liệu.

Tốc độ

Không có

Nhỏ hơn 20Kbps

ThoạiSMSGọi hội nghịCaller IDPush – to - talk

Từ

30Kbps ->90 Kbps

MSMẢnhTrình duyệt WebAudio/Video clipGame

HSDPA là một phương thức truyền tải dữ liệu theo phương thức mới Đây đượccoi là sản phẩm của dòng 3.5G Công nghệ này cho phép dữ liệu download về máyđiện thoại có tốc độ tương đương với tốc độ đường truyền ADSL, vượt qua những cảntrở cố hữu về tốc độ kết nối của một chiếc điện thoại thông thường Đây là giải phápmang 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 côngnghệ W-CDMA Về mặt lý thuyết, HSDPA có thể đạt tốc độ truyền tải dữ liệu lên tới42-84 Mbps (Megabit/giây) Mặc dù có thể truyền tải bất cứ dạng dữ liệu nào, songmục 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 phươngpháp chuyển đổi và mã hóa dữ liệu khác Nó tạo ra một kênh truyền dữ liệu bên trongW-CDMA được gọi là HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel), hay còngọi là kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao Kênh truyền tải này hoạt động hoàn toànkhác biệt so với các kênh thông thường và cho phép thực hiện download với tốc độvượt 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 tinthì không thể thực hiện được khi sử dụng công nghệ HSDPA Công nghệ này có thểđược chia sẻ giữa tất cả các user có sử dụng sóng radio, sóng cho hiệu quả downloadnhanh 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 dùngchung 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

nhanh để đáp ứng nhu cầu thu phát dữ liệu.

1.2.2 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 tháng 10năm 2010, số nhà mạng sử dụng công nghệ này là 405, ở 157 quốc gia và vùng lãnhthổ Các nhà mạng trang bị công nghệ này được phân bố tại nhiều vùng khác nhau trênthế giới, Americas (31 nước), tiếp đó là APAC (29 nước), Europe (58 nước), MiddleEast/Africa (39 nước) HSDPA tại nhiều vùng có tốc độ download lên tới 42 MB/giây,còn bình thường cũng đạt từ 1.8 MB/giây đến 3.6 MB/giây Tuy nhiên, tốc độ giữa cácmạng cũng không đều nhau Có tới 82.7% số mạng có tốc độ download cao nhất là 3,6MB/giây, trong khi đó chỉ có 61% số mạng đạt 7,2 MB/giây GSA cho rằng, sự pháttriển của mạng 3,5G ảnh hưởng đến các dịch vụ băng tần trên toàn cầu, nhiều nhàmạng đang cố gắng triển khai thêm HSPA (bao gồm HSDPA và HSUPA)

1.3 Giải pháp dung lượng vô tuyến với HSDPA

Chất lượng của một hệ thống vô tuyến được xác định thông qua việc cácchương trình ứng dụng được sử dụng thông qua mạng vô tuyến như thế nào Thuậtngữ khóa để có thể xác định chất lượng các chương trình ứng dụng bao gồm tốc độ dữliệu và thời gian trễ mạng Các chương trình ứng dụng đó vẫn có thể được đón nhậnvới tốc độ bít chậm với vài chục kbps nhưng yêu cầu độ trễ phải thấp, giống như kiểuVoIP và các trò chơi hành động thời gian thực Mặt khác, thời gian tải xuống của sốlượng lớn các file chỉ được xác định bởi tốc độ dữ liệu lớn nhất, và thời gian chờkhông đóng vai trò gì GPRS Re’99 cung cấp 30-40 kbps với thời gian chờ là 600 ms.EGPRS Re’4 không chỉ tăng tốc độ bít lên cao hơn từ 3-4 lần mà còn giảm thời gianchờ xuống còn 300ms Tốc độ dữ liệu và thời gian chờ cho phép cho phép chất lượngcác chương trình ứng dụng đều đặn đối với các chương trình ứng dụng di động cơ sởbao gồm duyệt giao thức ứng dụng không dây (WAP) và ấn để nói (push to talk)

CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN CÁC MẠNG DI ĐỘNG

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 dâythuê bao số và cung cấp chất lượng tốt đối với các chương trình ứng dụng giao thứcInternet độ trễ thấp

HSPA đạt đến tốc độ bít cao và làm cho thời gian chờ mạng giảm xuống đáng

kể, nên người sử dụng có thể được thưởng thức chất lượng chương trình giống như đốivới các kết nối đường dây ADSL Chủ yếu HSPA là truy nhập băng rộng với khả năngliền mạch và độ bao phủ rộng rãi

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’8 và 9 cũng đã cải thiện được hiệusuất của HSPA đối với VoIP và các ứng dụng tương tự khác

Hiệu suất trải phổ của HSDPA cải tiến bị giới hạn là 1bit/s/Hz/cell Mức độ cảithiện dung lượng đường lên của HSDPA được dự đoán là trong khoảng từ 30% đến70%

1.4. Kết luận chương

Đến nay, với sự ra đời của hệ thông tin thế hệ 3 với kỹ thuật đa truy cập phânchia theo mã băng rông, dịch vụ thoại đã được mở rộng thành dịch vụ thoại thấy hình– dịch vụ mà trước kia chỉ có trong các cơ quan tổ chức quan trọng hay các doanhnghiệp lớn với giá thành rất cao để chi trả cho thuê đường truyền cũng như thiết bị đầucuối Bên cạnh đó nó còn cung cấp nhiều dịch vụ đa phương tiện như gửi, nhận cáccác tệp ảnh hay các đoạn video cũng như xem truyền hình quảng bá Ngoài ra còncung cấp các dịch vụ truy cập mạng Internet với tốc độ nhanh không kém gì so với tốc

độ truy cập của một máy tính để bàn Việc xây dựng và phát triển mạng thông tin diđộng thế hệ 3 là nhu cầu tất yếu của các nhà mạng thông tin di động ở nước ta hiệnnay

Từ những lý thuyết trình bày như trên , chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về các cấutrúc và giao thức của HSDPA

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

được nhu cầu sử dụng dịch vụ số liệu

− Không thể xử lý tốc độ dữ liệu cao lên đến 10Mbps

Do đó, R5 tiếp tục được phát triển để khắc phục những hạn chế này R5 là sựphát triển quan trọng của mạng vô tuyến 3G kể từ khi WCDMA được chấp nhận làcông nghệ mạng vô tuyến 3G từ năm 1997 với Các tính năng kỹ thuật của côngnghệ HSDPA gồm:

− Điều chế và mã hoá thích ứng

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

thoại(12.2 Kbps) tải khoảng 30 Erl/sector và thông lượng sector của dữ liệuvấn khoảng 1 Mbps

Hình 2.1: Biểu đồ cột so sánh thời gian download của các công nghệ.

HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)-truy cập gói đường xuống tốc

độ cao, là giải pháp mang tính đột phá về mặt công nghệ và được phát triển trên cơ sởcủa hệ thống 3G WCDMA, được tối ưu-hóa cho các ứng dụng dữ liệu chuyển mạchgói Công nghệ HSDPA hiện nay cho phép tốc độ download đạt đến 1.8 Mbps,3.6Mbps, 7.2 Mbps và 14.4 Mbps, và trong tương lai gần, tốc độ hiện nay có thể đượcnâng lên gấp nhiều lần– đưa đến một hiệu quả sử dụng tốt hơn Các thuê bao dịch vụHSDPA có thể nhận email với tập tin đính kèm mang dung lượng lớn, lướt web hoặctải về các tập tin đa phương tiện hoặc văn bản nhanh hơn bao giờ Mặc dù có thểtruyền tải bất cứ dạng dữ liệu nào, song mục tiêu chủ yếu của HSDPA là dữ liệu dạngvideo và nhạc

Khái niệm HSDPA được phát triển dựa trên công nghệ W-CDMA, sử dụng cácphương pháp chuyển đổi và mã hóa dữ liệu khác Nó tạo ra một kênh truyền dữ liệubên trong W-CDMA được gọi là HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel),kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao Kênh truyền tải này hoạt động hoàn toàn khácbiệt so với các kênh thông thường và cho phép thực hiện download với tốc độ vượttrội Và đây là một kênh chuyên dụng cho việc download Điều đó cũng có nghĩa là dữliệu sẽ được truyền trực tiếp từ nguồn đến điện thoại Song quá trình ngược lại, tức làtruyền dữ liệu từ điện thoại đến một nguồn tin thì không thể thực hiện được khi sửdụng công nghệ HSDPA Công nghệ này có thể được chia sẻ giữa tất cả các ngườidùng có sử dụng sóng radio, sóng cho hiệu quả download nhanh nhất

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

Ngoài ra HSDPA còn sử dụng điều chế và mã hoá thích ứng (AdaptiveModulation and Coding), HARQ nhanh (Hybrid Automatic Repeat Request), và lậplịch gói (Packet Scheduling) nhanh Những tính năng này được phối hợp chặt chẽ vàcho phép thích ứng các tham số truyền dẫn theo mỗi khoảng thời gian TTI nhằm liêntục hiệu chỉnh sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến

2.2 Những cải tiến quan trọng của HSDPA so với WCDMA

Hình 2.2: Các tính năng cơ bản của HSDPA khi so sánh với WCDMA.

Trong WCDMA, điều khiển công suất nhanh nhằm giữ ổn định chất lượng tínhiệu nhận được (Eb/No) bằng cách tăng công suất phát nhằm chống lại sự suy hao củatín hiệu thu được Điều này sẽ tạo ra các giá trị đỉnh trong công suất phát và tăng nềnnhiễu đa truy cập, do đó sẽ làm giảm dung lượng của toàn mạng Hơn thế nữa, sự hoạtđộng của điều khiển công suất yêu cầu luôn luôn phải đảm bảo một mức dự trữ nhấtđịnh trong tổng công suất phát của Node B để thích ứng với các biến đổi của nó Loại

bỏ được điều khiển công suất sẽ tránh được các hiệu ứng tăng công suất kể trên cũngnhư không cần tới dự trữ công suất phát của tế bào

Tuy nhiên, do không sử dụng điều khiển công suất, HSDPA yêu cầu các kỹthuật thích ứng liên kết khác để thích ứng các tham số tín hiệu phát nhằm liên tục bámtheo các biến thiên của kênh truyền vô tuyến

Một trong những yêu cầu thích ứng liên kết sẽ được đề cập trong khuôn khổ bàikhoá luận này được gọi là “điều chế và mã hoá thích ứng - AMC” Với kỹ thuật AMC,điều chế và tỉ lệ mã hoá đựoc thích ứng một cách liên tục với chất lượng kênh thay choviệc hiệu chỉnh công suất Truyền dẫn sử dụng nhiều mã Walsh cũng được sử dụng

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

trong quá trình thích ứng liên kết Sự kết hợp của hai kỹ thuật thích ứng liên kết trên

đã thay thế hoàn toàn kỹ thuật hệ số trải phổ biến thiên trong WCDMA do khả năngthích ứng chậm đối với sự biến thiên của truyền dẫn vô tuyến tốc độ cao

Do HSDPA không còn sử dụng điều khiển công suất vòng kín, phải tối thiểuhoá sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến trong mỗi khoảng thời gian TTI, vấn đềnày được thực hiện nhờ việc giảm độ rộng của TTI từ 10 ms ở WCDMA xuống còn2ms ở HSDPA Với sự bổ sung kỹ thuật HARQ nhanh, nó còn cho phép phát lại mộtcách nhanh nhất các block dữ liệu đã bị mất hoặc bị lỗi và khả năng kết hợp với thôngtin mềm ở lần phát đầu tiên với các lần phát lại sau đó

Để thu thập được thông tin về chất lượng kênh hiện thời cho phép các kỹ thuậtthích ứng liên kết và lập lịch gói theo dõi giám sát một cách liên tục các điều khiển vôtuyến hiện tại của thuê bao di động, lớp điều khiển trung gian MAC làm nhiệm vụgiám sát kênh nhanh cho phép bộ lập lịch gói nhanh và đặc tính chia sẻ theo thời giancủa kênh HS-DSCH về bản chất có thể xem như phân tập lựa chọn đa người sử dụngvới những lợi ích rất to lớn đối với việc cải thiện thông lượng của tế bào Việc chuyểndịch chức năng lập lịch đến Node B là thay đổi chính về kiến trúc nếu so sánh vớiphiên bản R99 của WCDMA

2.3 Nguyên lý hoạt động của HSDPA

Hình 2.3: Nguyên lý hoạt động cơ bản của HSDPA.

HSDPA gồm các giải pháp:

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

− Thực hiện đan xen thời gian truyền dẫn ngắn TTI = 2ms

− Truyền dẫn đa mã, lớp vật lý tốc độ cao L1

Trong giải pháp HSDPA, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ được chuyển từ bộ điềukhiển mạng vô tuyến RNC tới Node-B nhằm giúp người sử dụng dễ dàng truy nhậpvào các chức năng thống kê giao diện vô tuyến Kỹ thuật sắp xếp gói tin tiên tiến sẽgiúp điều chỉnh được tốc độ dữ liệu người sử dụng sao cho thích hợp với các điều kiệnkênh vô tuyến tức thời

Trong quá trình kết nối, thiết bị người sử dụng (UE) sẽ định kỳ gửi một chỉthị chất lượng kênh CQI tới Node-B cho biết tốc độ dữ liệu nào (bao gồm kỹ thuậtđiều 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 trìnhtruyền 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

Vấn đề chúng ta cần quan tâm là chất lượng kênh đường truyền của mỗingười sử dụng độc lập và cách xác định nó Ví dụ như: tỷ lệ công suất ký hiệutrên tạp nhiễu ( tỷ số Es/No), chất lượng bộ tách UE Nút B có thể ước lượng tốc

độ dữ liệu được hỗ trợ cho mỗi UE bằng cách giám sát các lệnh điều khiển côngsuất phát theo chu kỳ một giá trị chỉ thị chất lượng kênh (CQI – Channel QualityIndicator) đặc thù của HSDPA trên kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao( HS-DPCCH) đường lên, kênh này cũng mang cả thông tin báo hiệu chấp nhận /không chấp nhận (Ask / Nask) ở dạng gói dựa trên L1 cho mỗi kênh liên kết Khi

đã ước tính được chất lượng kênh, hệ thống chia sẻ tài nguyên mã và công suấtHS-DSCH giữa những người sử dụng khác nhau

Lớp điều khiển truy nhập môi trường ( MAC – Medium Access Control)được đặt tại node B, do đó cho phép truy nhập nhanh hơn tới các giá trị đolường tuyến kết nối, lập lịch gói hiệu quả hơn và nhanh hơn, cũng như có thểkiểm soát chất lượng QoS chặt chẽ hơn So sánh với kỹ thuật DMA truyềnthống, kênh HS-DSCH không thực hiện với điều kiện công suất phát nhanh và

hệ số trải phổ cố định Bằng cách sử dụng kỹ thuật mã hoá Turbo tốc độ thayđổi, điều chế 16 QAM, cũng như hoạt động đa mã mở rộng, kênh HS- DSCH

hỗ trợ tốc độ dữ liệu đỉnh từ 120 Kbps tới hơn 10Mbps Quá trình điều chế và

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

mã hoá thích ứng cơ bản có một dải động khoảng 20dB, và được mở rộng hơnnữa số đa mã khả dụng

Bảng 2.1: Tốc độ dữ liệu đỉnh của HSDPA trong một số trường hợp.

Tốc độ dữ liệu (1 mã )

Từ bảng 2.1 ta có thể phần nào hình dung được kết nối giữa một khuôn dạng

truyền tải và kết nối tài nguyên (TFRC) có thể và tốc độ dữ liệu đỉnh tương ứng

2.4 Cấu trúc HSDPA

2.4.1.Mô hình giao thức HSDPA

Hình 2.4: Kiến trúc giao diện vô tuyến của kênh truyền tải HS-DSCH

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

Trong cấu trúc HSDPA, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ được chuyển từ bộ điều khiểnmạng vô tuyến RNC tới Node-B nhằm giúp người sử dụng dễ dàng truy nhập vào cácchức năng thống kê giao diện vô tuyến Kỹ thuật sắp xếp gói tin tiên tiến sẽ giúp điềuchỉnh được tốc độ dữ liệu người sử dụng sao cho thích hợp với các điều kiện kênh vôtuyến tức thời

Nếu như tất cả các kênh truyền tải theo kiến trúc R99, chúng đều chấm dứt tạiRNC thì kênh HS-DSCH lại chấm dứt ngay tại Node B nhằm mục đích điều khiểnkênh HS-DSCH, lớp MAC-hs (lớp điều khiển truy cập trung gian tốc độ cao), sẽ điềukhiển các tài nguyên của kênh này và nằm ngay tại Node B Do đó, cho phép nhận cácbản tin về chất lượng kênh hiện thời để có thể tiếp tục theo dõi giám sát chất lượngkênh hiện thời để có thể liên tục theo dõi giám sát chất lượng tín hiệu cho thuê bao tốc

độ thấp Vị trí này của MAC-hs tại Node B cũng cho phép kích hoạt giao thức HARQ

từ lớp vật lý, nó giúp cho các quá trình phát lại diễn ra nhanh hơn

Hình 2.5: Cấu trúc lớp MAC – hs.

Đặc biệt hơn, lớp MAC – hs chịu trách nhiệm quản lý chức năng HARQ chomỗi user, phân phối tài nguyên HS-DSCH giữa tất cả các MAC-d theo sự ưu tiên củachúng ( ví dụ như lập lịch gói), và lựa chọn khuôn dạng truyền tải thích hợp cho mỗiTTI (ví dụ như thích ứng liên kết) Các lớp giao diện vô tuyến nằm trên MAC khôngthay đổi so với kiến trúc R99 bởi vì HSDPA chỉ tập trung vào việc cải tiến truyền tảicủa các kênh logic

Lớp MAC-hs cũng lưu giữ dữ liệu của user được phát qua giao diện vô tuyến,điều đó đã tạo ra một số thách thức đối với việc tối ưu hóa dung lượng bộ nhớ đệm củaNode B

Trong quá trình kết nối, thiết bị người sử dụng (UE) sẽ định kỳ gửi một chỉ thịchất lượng kênh CQI tới Node-B cho biết tốc độ dữ liệu nào (bao gồm kỹ thuật điềuchế và mã hoá, số lượng các mã đã sử dụng) mà thiết bị này có thể hỗ trợ khi ở dướicác điều kiện vô tuyến hiện thời Đồng thời, UE gửi một báo nhận (Ack/Nack) ứng với

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

mỗi gói giúp node-B biết được thời điểm lặp lại quá trình truyền dữ liệu Cùng vớichức năng thống kê chất lượng kênh tương ứng cho từng UE trong một cell, Thiết bịsắp xếp gói tin sẽ thực hiện sắp xếp các gói của các UE một cách công bằng

2.4.2.Cấu trúc kênh

Hình 2.6: Giao diện vô tuyến của HSDPA.

Tài nguyên chung của người sử dụng trong ô tế bào bao gồm các bộ mãkênh và công suất phát Khái niệm HSDPA được giới thiệu bao gồm một số kênhvật lý thêm vào:

Physical Downlink Shared Channel)

2.4.3.Kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao HS-PDSCH

Trong kênh này thời gian và mã hoá được chia sẽ giữa những người sử dụnggắn liền với Node-B Đây là cơ cấu truyền tải cho các kênh logic được thêm vào:

Channel)

− Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao HS-SCCH (HS-Shared ControlChannel)

SF2 SF4 SF8

SF16

Ví dụ User 1 dùng 6 code

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

Những tài nguyên mã hoá HS-DSCH gồm có một hoặc nhiều bộ mã địnhhướng với hệ số phân bố cố định SF 16 Phần lớn 15 bộ mã này có thể phân bổ chonhững yêu cầu về truyền dẫn dữ liệu và điều khiển Các tài nguyên mã hoá sẵn sàngđược chia sẻ chủ yếu trong miền thời gian nhưng nó có thể chia sẻ tài nguyên mã hoábằng cách dùng mã hoá đa thành phần Khi cả thời gian và bộ mã được chia sẽ, từ haiđến bốn người sử dụng có thể chia sẽ tài nguyên mã hoá trong cùng một TTI

Hình 2.7: Hệ số trải phổ của HSDPA.

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

Hình 2.8:Phân chia tài nguyên mã theo thời gian.

Hình 2.9: Thời gian và bộ mã được chia sẻ trong HS-DSCH.

Đặc tính quan trọng của kênh HS-DSCH là tính linh động của nguồn được chia

sẻ trong khoảng thời gian rất ngắn 2ms.Khi đó dữ liệu người dùng được đặt trên kênhHS-DSCH, chúng liên tục được gửi đi trong khe thời gian 2ms đó

Ngược lại, với phiên bản R99 của WCDMA còn có thêm khoảng DTX khoảng truyền gián đoạn nằm trên khe DPDCH, nó có tác dụng lọc nhiễu trên đườngtruyền nhưng không thể đạt được tốc độ lớn nhất Vì R99 ra đời với mục tiêu chính làtăng dung lượng hệ thống cho các dịch vụ thoại so với hệ thống 2G (GSM) mà thôi

-CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

liệu còn thấp (khoảng 384 kbps) Đối với dịch vụ thoại thì chúng ta đã biết, nguồn tàinguyên (mã, công suất, nhiễu) yêu cầu để truyền dẫn dịch vụ này là không thay đổi (dotốc độ truyền dẫn là không thay đổi) do đó điều khiển công suất thực sự hiệu quả vì nógiảm nhiễu MAI làm cho dung lượng kênh thoại mà hệ thống có thể đáp ứng trên mộtđơn vị tài nguyên vô tuyến tăng lên

Tuy vậy khi triển khai các dịch vụ số liệu ( File Transfer, Internet Access, mail,…) chúng ta thấy rằng đặc thù của những dịch vụ này là yêu cầu nguồn tàinguyên rất lớn và trong khoảng một thời gian ngắn Ví dụ như nếu truy nhập vào mộttrang web nào đó thì cùng một lúc nội dung văn bản và hình ảnh của website cầntruyền đến máy đầu cuối trong một khoảng nhất định Sau khi nội dung trang web đãdownload về máy đầu cuối thì thông thường người sử dụng sẽ xem nội dung và khôngtruy nhập tài nguyên hệ thống nữa Những dịch vụ mà yêu cầu nguồn tài nguyên lớn

E-và trong khoảng thời gian ngắn như vậy trong kỹ thuật người ta gọi chung một tên là

“bursty data service”

Với kênh HS-DSCH trong HSDPA thì người ta cấp phát 15 mã trải phổ với hệ

số trải 16 để dùng chung giữa các máy trong cùng một sector Các máy được cấp pháttài nguyên trong từng khoảng thời gian nhất định (TDM) Bộ scheduler sẽ cấp phát tàinguyên: bao nhiêu mã trải phổ, công suất là bao nhiêu phụ thuộc vào yêu cầu dịch vụ,trạng thái kênh của user đó

Hình 2.10: Trạng thái kênh của các user.

Như hình vẽ trên, tại khoảng thời gian đầu tiên User 1 có trạng thái kênh tốt nên

bộ scheduler đưa ra quyết định cấp phát tài nguyên cho User này Khi đã quyết địnhcấp phát tài nguyên cho User 1 này kỹ thuật thích ứng cũng được áp dụng Nếu trạng

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

thái kênh của User lúc này tốt và nhu cầu về tốc độ truyền dẫn lớn thì máy phát có thểdùng điều chế 16-QAM hoặc mã kênh với tỷ lệ mã lớn để truyền tốc lớn hơn Đếnkhoảng thời gian thứ 2, User 2 sẽ được cấp phát để truyền dẫn vì User 2 có trạng tháikênh tốt hơn như trên hình vẽ Bằng việc cấp phát tài nguyên động, kết hợp với kỹthuật thích ứng (ACM) chúng ta có thể thấy rằng kênh truyền dẫn chung luôn có chấtlượng kênh ở mức tốt được thể hiện ở đường nét đứt trên hình vẽ

Ngoài dữ liệu người sử dụng, Node-B còn thực hiện truyền dẫn báo hiệu điềukhiển nhằm thông báo sắp xếp cho người dùng kế tiếp Báo hiệu này được sắp xếptrong kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao (HS-SCCH), là kênh dùng chung cho cácngười sử dụng, và nó được thực hiện bằng cách truyền dẫn hai khe thời gian HS-SCCH TTI Kênh HS-SCCH mang những thông tin sau:

là xác định người dùng được phục vụ trong chu kỳ TTI tiếp theo

phương thức kỹ thuật điều chế được sử dụng Tỉ lệ mã hoá được trích ra từkích cỡ của block truyền tải và các tham số khuôn dạng truyền tải khác

− Thông tin liên quan đến HARQ: đó có thể là chu kỳ phát tiếp theo sẽ là mộtblock mới hay là một block được phát lại (do có thể gặp lỗi trước đó nênyêu cầu phát lại) và thông tin về các phiên bản

Thông tin điều khiển này chỉ được sử dụng cho các UE sẽ được phục vụ trongchu kỳ tiếp theo, như vậy kênh báo hiệu này là một kênh chia sẻ theo thời gian cho tất

cả các user

Hình 2.11: Hệ thống trong trường hợp 1 kênh HS-SCCH và phân chia đa thời

gian.

CHƯƠNG 2 – GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA

Hình 2.12: Hệ thống trong trường hợp nhiều kênh HS-SCCH và

phân chia đa thời gian.

RNC cũng có thể chỉ rõ công suất được khuyến nghị cho HS-SCCH (độ lệchliên quan tới các bit hoa tiêu của của kênh DPCH kết hợp) Công suất phát của HS-SCCH có thể là hằng số hoặc thay đổi theo thời gian tuỳ theo một chiến lược điềukhiển công suất nào cho HS-DCCH

2.4.4.Kênh điều khiển vật lý tốc độ cao: HS-DPCCH

Đây là kênh đường lên, được sử dụng mang tín hiệu báo nhận (ACK) đếnNode-B trên mỗi block Nó cũng được dùng để chỉ thị Chất lượng kênh CQI (ChannelQuality), là yếu tố được sử dụng trong AMC