1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Nghiên cứu các giải pháp đa sóng mang, đa anten và CPC trong công nghê ̣HSPA+

116 539 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ĐA SÓNG MANG, ĐA ANTEN VÀ

  • Tên đề tài: Nghiên cứ u các giải pháp đa sóng mang, đa anten và CPC trong công nghê ̣HSPA+.

  • MỤC LỤC

    • MỤC LỤC ......................................................................................................

    • DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.............................................................

    • LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................

    • CHƯƠNG 1 .................................................................................................. 1

    • TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HSPA .................................................... 1

    • CHƯƠNG II ............................................................................................... 11

    • CÔNG NGHỆ HSDPA VÀ HSUPA TRONG CÁC PHIÊN BẢN 5 VÀ 6

    • ..................................................................................................................... 11

    • CHƯƠNG III .............................................................................................. 33

    • KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN ĐA SÓNG MANG, ĐA ANTEN TRONG

    • HSPA+ ........................................................................................................ 33

    • CHƯƠNG IV .............................................................................................. 68

    • GIẢI PHÁP KẾT NỐI GÓI LIÊN TỤC TRONG HSPA+ ...................... 68

    • KẾT LUẬN ............................................................................................... 100

    • TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 101

  • DANH MỤC HÌNH VẼ

  • CHƯƠNG 1

  • TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HSPA

    • 1.1. Giới thiệu

    • Hình 1.5. Gia tăng lưu lượng dữ liệu HSDPA của một số nhà điều hành

    • Hình 1.6. Dung lượng dữ liệu trung bình đối với phân kênh HS-DSCH

    • CÔNG NGHỆ HSDPA VÀ HSUPA TRONG CÁC PHIÊN BẢN 5 VÀ 6

    • Hình 2.2. Phân chia chức năng quản lý tài nguyên vô tuyến trong Phiên

    • Hình 2.11. Nguyên tắc lập lịch NodeB đường lên với HSUPA

    • Hình 2.17. Mối quan hệ thời gian giữa đường lên và đường xuống trong HSUPA với TTI = 2ms

    • KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN ĐA SÓNG MANG, ĐA ANTEN TRONG HSPA+

      • 3.2.1. Đường xuống dùng cell kép

        • 3.2.1.1. Hoạt động của HSDPA cell kép

        • 3.2.1.2. Công nghệ HSDPA cell kép/cell kép và băng tần kép

      • 3.2.2. Công nghệ HSUPA cell kép

    • Hình 3.7. Tổng quan về các kênh và tần số khác nhau. F1 là tần số đường

    • Hình 3.9. Thông lượng người dùng trung bình với N=[1,2,4,8] UE/ vùng,

    • 3.3. Công nghệ HSDPA 4 sóng mang trở lên

    • Hình 3.13. Thông lượng gói UE trung bình (mean) (Mbps) đối với 1, 4 và

    • Hình 3.14. Thông lượng gói UE trung bình (mean) (Mbps) đối với 1, 4 và

      • 3.5.1. Phân tập truyền dẫn không gian – thời gian – STTD

      • 3.5.2. Biến thiên truyền chu trình đóng chế độ 1

      • 3.5.3. 2X2 MIMO và TxAA

    • Hình 3.16. Tiền mã hóa MIMo của các kênh HS-DSCH Do đó phần lớn được sử dụng cho trung tâm cell.

      • 3.5.4. Phương thức MIMO 4 nhánh

    • Hình 3.19. Sắp xếp từ mã sử dụng trong MIMO 4 nhánh để giảm thiểu

    • Hình 3.20. Sơ đồ khối MIMO 4 nhánh với các kênh pilot mới sử dụng và

    • Hình 3.21. Mức công suất của kênh pilot bổ sung đối với anten 3 và 4 (D-

    • Hình 3.23. Tổng quan các kênh khác nhau đối với các trường hợp SIMO,

      • 3.6.1. Cấu trúc kênh MIMO đường lên

      • 3.6.2. Lập lịch và lựa chọn phân cấp tín hiệu với phương thức MIMO đường lên

      • 3.6.3. Đánh giá hiệu suất của hệ thống MIMO đường lên

    • Hình 3.27. Thông lượng liên kết của các chế độ truyền khác nhau, PedA

    • Hình 3.28. Thông lượng mức hệ thống của các chế độ truyền khác nhau,

    • 4.1. Giới thiệu

      • 4.2.1. DTX cho đường lên

    • Hình 4.3. Chu kỳ DTX 1 và 2 (hoạt động CQI không xét trong Chu kỳ 1)

      • 4.2.2. Đường xuống DRX

      • 4.2.3. Truyền tải không sử dụng HS-SCCH

    • Hình 4.11. Lợi ích dung lượng của việc truyền thoại không sử dụng HS-

    • Hình 4.28. Số lượng tin nhắn RRC cho phân kênh HSPA không sử dụng

    • Hình 4.29. Cải thiện độ trễ cho người dùng cuối với HS-FACH và HS-

    • 4.11. Tóm tắt chương 4

  • KẾT LUẬN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

Tı̀m hiểu về những cải tiến quan trong̣ của HSPA+ so với HSPA, và các giải pháp kỹ thuâṭ chı́nh của HSPA+: giải pháp đa sóng mang, đa anten và giải pháp kết nối gói liên tục CPC.

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ĐA SÓNG MANG, ĐA ANTENCPC TRONG CÔNG NGHỆ HSPA+ Tên đề tài: Nghiên cứ u các giải pháp đa sóng mang, đa anten và CPC công nghê ̣HSPA+ Tóm tắt: Tıı̀m hiểu những cải tiến quan trongg̣ của HSPA+ so với HSPA, các giải pháp ky ̃ thuâṭ chıı́nh của HSPA+: giải pháp đa sóng mang, đa anten giải pháp kết nối gói liên tục CPC MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HSPA 1.1 Giới thiệu 1.2 Triển khai HSPA toàn cầu 1.3 Các thiết bị di động 1.4 Tăng trưởng lưu lượng 1.5 Sự tiến hóa của công nghệ HSPA 1.6 Các khu vực tối ưu hóa mạng HSPA 1.7 Tóm tắt 10 CHƯƠNG II 11 CÔNG NGHỆ HSDPA VÀ HSUPA TRONG CÁC PHIÊN BẢN VÀ 11 2.1 Giới thiệu 11 2.2 Tiêu chuẩn hóa HSDPA HSUPA 11 2.3 Những đặc điểm của công nghệ HSDPA 12 2.4 Tính động của HSDPA 20 2.5 Dung lượng UE của HSDPA 21 2.6 Những đặc điểm của công nghệ HSUPA 22 2.7 Tính động của HSUPA 29 2.8 Khả của UE HSUPA 30 2.9 Sự cải tiến của kiến trúc HSPA 30 2.10 Kết luận 31 CHƯƠNG III 33 KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN ĐA SÓNG MANG, ĐA ANTEN TRONG HSPA+ 33 3.1 Giới thiệu 33 3.2 Đường lên xuống sử dụng cell kép 33 3.2.1 Đường xuống dùng cell kép 34 3.2.2 Công nghệ HSUPA cell kép 40 3.3 Công nghệ HSDPA sóng mang trở lên 43 3.4 Công nghệ HSDPA đa tần 46 3.5 MIMO đường xuống 47 3.5.1 Phân tập truyền dẫn không gian – thời gian – STTD 49 3.5.2 Biến thiên truyền chu trình đóng chế độ 49 3.5.3 2X2 MIMO TxAA 50 3.5.4 Phương thức MIMO nhánh 53 3.6 Hệ thống MIMO đường lên phân tập đường lên vòng kín 58 3.6.1 Cấu trúc kênh MIMO đường lên 61 3.6.2 Lập lịch lựa chọn phân cấp tín hiệu với phương thức MIMO đường lên 63 3.6.3 Đánh giá hiệu suất của hệ thống MIMO đường lên 65 3.7 Kết luận 67 CHƯƠNG IV 68 GIẢI PHÁP KẾT NỐI GÓI LIÊN TỤC TRONG HSPA+ 68 4.1 Giới thiệu 68 4.2 Kết nối dữ liệu dạng gói liên tục (CPC) 69 4.2.1 DTX cho đường lên 70 4.2.2 Đường xuống DRX 74 4.2.3 Truyền tải không sử dụng HS-SCCH 76 4.3 FACH tốc độ cao 79 4.4 RACH tốc độ cao 82 4.5 FACH tốc độ cao RACH nâng cao 86 4.6 Ngủ đông chớp nhoáng 87 4.7 Giảm độ nhiễu đường lên 90 4.8 Giảm thiểu tiêu thụ công suất cho thiết bị đầu cuối 95 4.9 Giảm tín hiệu 96 4.10 Tối đa hóa độ trễ 97 4.11 Tóm tắt chương 98 KẾT LUẬN 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt 3GPP Tiếng Anh Third Generation Partnership Project Tiếng Việt Dự án hợp tác thế hệ AMR-WB Adaptive Multi Rate-Wideband Đa tốc độ thích nghi băng thông QAM Quadrature Amplitude Modulation Điều chế biên độ cầu phương ACK Acknowledgement Xác nhận AM Acknowledgement Mode (RLC Configuration) Chế độ xác nhận BLER Block-Error Rate Tỷ lệ lỗi khối BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát gốc CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CPC Continuous Packet Conectivity Kết nối gói liên tục CPICH Common Pilot Channel Kênh dẫn đường chung CQI Channel-Quality Indicator Chỉ thị chất lượng kênh DCH Dedicated Channel Kênh dành riêng DPCCH Dedicated Physical Control Kênh điều khiển vật lý Channel dành riêng Kênh dữ liệu vật lý dành DPDCH DTX Dedicated Physical Data Channel riêng Discontinous Transmission Phát gián đoạn Kênh chấp nhận tuyệt đối E- E-AGCH E-DCH Absolute Grant Channel DCH E-DCH E-DPCCH Enhanced Dedicated Channel Kênh dành riêng tăng cường E-DCH Dedicated Physical Control Kênh điều khiển vật lý dành Channel riêng E-DCH E-DCH Dedicated Physical Data Channel Kênh dữ liệu vật lý dành riêng E-DCH E-DCH Hybrid ARQ Indicator Kênh thị ARQ lai Channel E_DCH EPC Evolved Packet Core Lõi gói tăng cường E-RGCH E-DCH Relative Grant Channel E-DPDCH E-HICH Kênh chấp nhận tương đối E-DCH E-DCH Transport Format Kết hợp định dạng vận tải Combination E-DCH E-DCH Transport Format Combination Index Chỉ số kết hợp định dạng vận tải E-DCH F-DPCH Fractional DPCH DPCH Bộ phận GSM Global System for Mobile communications Hệ thống thông tin di động toàn cầu HARQ Hybrid ARQ ARQ lai High-speed Downlink Packet Access Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao High-speed Dedicated Physical Control Channel Kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao High-speed Downlink Shared Channel Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao HSPA High-speed Packet Access Truy nhập gói tốc độ cao HSPA+ Evolved High-speed Packet Access HSPA cải tiến High-speed Dedicated Physical Kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao E-TFC E-TFCI HSDPA HS-DPCCH HS-DSCH HS-PDCCH Control Channel HS-PDSCH HS-SCCH High-speed Physical Downlink Shared Channel High-speed Shared Control Channel Kênh chia sẻ đường xuống vật lý tốc độ cao Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao HSUPA High-speed Uplink Packet Access Truy nhập gói đường lên tốc độ cao LTE Long-Term Evolution Tiến hóa dài hạn MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường PCI Pre-coding Control Indi cnation Chỉ thị điều khiển mã trước PDU Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức PRACH Physical Random Access Channel Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý QPSK Quadrature Phase-Shift Keying Điều chế số dịch pha cầu phương RACH RF Random Access Channel Radio Frequency Kênh truy nhập ngẫu nhiên Tần số cao tần RI Rank Indicator Chỉ thị hạng RLC Radio Link Protocol Giao thức kết nối vô tuyến RNC Radio Network Controller Bộ điều khiển mạng vô tuyến RRC Radio Resource Control Điều khiển tài nguyên vô tuyến RSN Retransmission Sequence Number Số chuỗi phát lại SGSN Serving GPRS Support Node Nút hỗ trợ dịch vụ GPRS SINR Signal-to-Interference-and-Noise Ratio Tỷ số tín hiệu/ nhiễu/ tạp âm SIR Signal-to-interference Ratio Tỷ số tín/ nhiễu STTD Space-Time transmit Diversity Phân tập phát không gian thời gian TFCI Transport Forrmat Combination Index Chỉ số kết hợp định dạng vận tải TTI Transmission Time Interval Khoảng thời gian truyền UE User Equipment Thiết bị người dung UMTS Universal Mobile telecommunications System Hệ thống viễn thông di động vạn WCDMA WiMAX Wideband Code Division Multiple Access Worldwide Interoperability for Microwave Access CDMA băng rộng Tương tác toàn cầu đối với truy nhập vi ba 102 102 Chu kỳ DRX thứ hai dài Cell_FACH dành cho UE để dự phòng trường hợp chu kỳ DRX lâu trạng thái Cell_FACH sau thời gian hoạt động Nó giúp cho hiệu suất của cell trạng thái Cell_FACH có thể so sánh với trạng thái Cell_PCH, giúp UE hoạt động lâu trạng thái Cell_FACH mà không cản trở thời gian dự phòng của UE Việc giảm độ trễ preamble của PRACH giúp thiết lập lại thuật toán ngẫu nhiên hóa phạm vi thời gian phần đầu PRACH để tối thiểu độ trễ Việc tối ưu hóa liên quan đến việc thực thi của UE không yêu cầu thay đổi mạng Điều khiển độ nhiễu dựa E – RGCH chung cho phép các UE giám sát các kênh E-RGCH quá trình truyền tín hiệu của công nghệ HS_RACH giống quá trình truyền tín hiệu của công nghệ HS_RACH giống quá trình truyền tín hiệu của công nghệ HSUPA trạng thái Cell_DCH quá trình chuyển giao mềm Tính động mạng lưới điều khiển đối với LTE Cell_FACH cho phép mạng lưới thiết lập UE để đo lớp tần số LTE báo cáo kết quả tới mạng lưới Cell_FACH di chuyển UE tới LTE tới các thuật toán của mạng lưới Ưu tiên tuyệt đối việc lựa chọn lại cell đối với LTE UNTRAN liên tần số cho phép tiến hành các biện pháp nâng cao tính động liên tần số, liên RAT lựa chọn lại cell trạng thái Cell_FACH chí nếu chất lượng cell tốt 4.6 Ngủ đông chớp nhoáng Trước các mạng kích hoạt tất cả những tính tiết kiệm công suất, chẳng hạn Cell_PCH CPC, số thiết bị đầu cuối thực giải pháp riêng nhằm giảm thiểu lượng công suất tiêu thụ Ý tưởng giải kết nối RRC áp dụng trạng thái tạm dừng mà không 103 103 chịu kiếm soát của mạng Một giải pháp coi ngủ đông chớp nhoáng Việc thực ngủ đông chớp nhoáng có nghĩa không bao gồm các đặc điểm của 3GPP Cơ chế thực nếu thiết bị bấm đo tình trạng không hoạt động Cell_DCh định dạng quá lâu, khoảng giây Với ngủ đông chớp nhoáng, ứng dụng di động thông tin cho các lớp sóng vô tuyến sau kết thúc việc truyền dữ liệu UE có thể gửi SCRI tới RNC, mô thất bại kết nối dữ liệu Kết quả UE giải phóng kết nối RRC chuyển sang trạng thái tạm dừng Biện pháp giữ lượng công suất tiêu thụ mức thấp, thúc đẩy các cài đặt kết nối dạng gói, từ gia tăng dung lượng tín hiệu cách không cần thiết Bên cạnh dung lượng tín hiệu cao, những đếm mạng lưới hiển thị số lượng lớn những kết nối tin hiệu thất bại vi không thể phân biệt phương pháp tiết kiệm cell với thất bại kết nối tín hiệu thực mạng lưới Phiên bản của 3GPP quy định chức cụ thể của chế ngủ đông chớp nhoáng, làm rõ hoạt động của UE cung cấp cho mạng lưới những thông tin hoạt động UE muốn thực UE không quyền giải phóng kết nối RRC tự vào trạng thái tạm dừng mà không chịu điều khiển của mạng lưới Khi RRC tiếp nhận SCRI từ UE với giá trị đặc biệt kết thúc dữ liệu gói, RNC có thể điều khiển UE trạng thái Cell-PCh thay giải phóng kết nối RRC đặt UE vào trạng thái tạm dừng Phương pháp giúp tránh những cài đặt RAB không cần thiết cho phép mạng lưới tách những phần thất bại kết nối tín hiệu khỏi những tham số giải phóng kết nối tín hiệu dựa chế ngủ đông chớp nhoáng 104 104 Hình 4.19 Chức ngủ đông chớp nhoáng Phiên bản Đặc điểm ngủ đông chớp nhoáng của Phiên bản giúp tiết kiệm cell của UE các lớp sóng vô tuyến có thông tin trực tiếp từ lớp ứng dụng sau kết thúc việc tuyền tải dữ liệu Chức ngủ đông chớp nhoáng minh họa Hình 4.19 Hình 4.20 Điện tín chuyển tiếp trạng thái Các điện dạng tín hiệu chuyển tiếp trạng thái trình bày Hình 4.20 Những điện bao gồm RRC, NBAP, ALCAP RANAP Điện tín RRC truyền giữa RNC UE Những điện tin NBAP ALCAP dược truyền giữa RNC NodeB, NANAP truyền giữa RNC cell gói dữ liệu Khi UE vào trạng thái tạm dừng, cần 105 105 tổng cộng 30 điện tín để di chuyển vào trạng thái Cell_DCH Nếu UE có kết nối RRC trạng thái Cell_PCH, cần tới 12 điện tín để chuyển sang trạng thái DCH Nếu UE trạng thái Cell_PCH có lượng nhỏ dữ liệu có thể truyền qua FACH, việc chuyển sang trạng thái Cell_FACH 03 điện tín Xét từ góc độ tín hiệu, việc kết nối RRC thay chuyển sang trạng thái tạm dừng mang lại lợi ích lớn Mạng lưới giới thiệu thiết bị bấm (T323), cài đặt độ trễ tối thiểu giữa hai điện tin SRCI cho chế độ ngủ đông chớp nhoáng Mục đích của hoạt động ngăn chặn UE liên tục gửi điện tin SRCI nếu lí mạng lưới đo không thể đặt UE vào trạng thái tiết kiệm cell Sự xuất của T323 mạng lưới có thể xem hỗ trơ của mạng lưới đối với chức ngủ đông chớp nhoáng, khiến cho UE sử dụng các điện tin SCRI với giá trị kết thúc dữ liệu mạng gói Ngủ đông chớp nhoáng dựa tiêu chuẩn của 3GPP đánh giá khả thi từ những ngày đầu đời Có nghĩa là, hoạt động những thay đổi tín hiệu thiết lập các tính của Phiên bản 8, có thể mở rộng cho UE mạng lưới không tích hợp Phiên bản Phương pháp cho phép người dùng làm quen nhanh chóng với đặc điểm của chế ngủ đông chớp nhoáng 4.7 Giảm độ nhiễu đường lên Các ứng dụng điện thoại di động có xu hướng truyển tải các gói dữ liệu nhỏ thường xuyên Dung lượng dữ liệu trung bình phân kênh HS-DSCH có thể dưới 100kB phân phối có thể diễn 20 lần/h đối với người dùng trung bình, chí thường xuyên đối với người dùng mạng xã hội thường xuyên Nếu dùng tốc độ dữ liệu 5Mbps dung lượng dữ liệu 100kB, thời gian truyền tải 0.16 giây Các thiết bị bấm điển hình đo thời 106 106 gian không hoạt động thường cài đặt chế độ 2-10 giây, nghĩa 90% thời gian DPCCH dùng cho đường lên mà hoạt động dữ liệu (Hình 4.21) Điều giải thích các mạng lưới với các thiết bị di động thông minh bị tác động gây nhiễu đường lên Các thiết bị di động thông minh liên tục truyền tín hiệu lên cách không cần thiết kênh mở Hình 4.21 Nhiễu đường lên gây DPCCH với các gói nhỏ Một những lợi ích của CPC hạn chế độ gây nhiễu đường lên nhờ DTX Các hoạt động cho thấy công suất truyền tín hiệu cao 8-10 lần lí thuyết sóng vô tuyến không hoạt động có thể tận dụng tối đa hiệu của DTX Trên thực tế, tăng ích công suất đường lên thấp quá trình DRX, độ xác điều khiển công suất không tính tới Để tính toán những tăng trưởng thực tế, các biện pháp thực tiễn tiến hành với số lượng lớn các thiết bị đầu cuối trạng thái Cell_DCH với tốc độ thấp Số lượng tối đa người dùng thời điểm cell tính toán dựa độ tăng ích tiếng ồn từ 3-6 db, tương đương 50-75 dung lượng tải Việc thử nghiệm tiến hành CPC cả hai trạng thái tắt bật đối với tất cả người dùng Trường hợp ms trinh bày Hình 4.22 10 ms Hình 4.23 Số lượng tối đa người dùng đồng thời cell CPC 25-50 chí nếu người dùng không hoạt động Điều có nghĩa đường lên bị nghẽn cục các kênh điều khiển chí dù lượng đầu vào cell DTX cải thiện công suất truyển tín hiệu lên theo hệ số 4-6 Với DTX 200 người sử dụng đồng thời có thể hỗ trợ cell Mức độ gây nhiễu thấp với DTX có thể cho phép mở rộng thiết bị 107 107 bấm thời gian không hoạt động cho người sử dụng CPC để giữ UE trạng thái Cell_DCH thời gian dài Một thiết bị bấm tính thời gian không hoạt động lâu có thể mang lợi ích xét từ góc độ hiệu suất gười dùng cuối nếu chuyển giao trạng thái có thể tránh Hình 4.22 Tính toán với TTI = 2ms Hình 4.23 Tính toán với TTI = 10ms Cách thức biến các biện pháp thành số lượng các thuê bao dự tính cell phụ thuộc vào hoạt động của ứng dụng cỡ của gói dữ liệu Với Phiên bản 6, dữ liệu truyền HSUPA mà CPC Phiên bản chuyển sang DTX 108 108 Với Phiên bản 8, dữ liệu truyền qua HS-RACH, tính toán dựa những giả thiết sau: - Hệ số dung lượng tải tối đa: 75% = dB độ tăng tiếng ồn - Khoảng thời gian gói ứng dụng: lên tới 60 giây - Kích cỡ gói ứng dụng: 0.5-64 kB - Thiết bị bấm tinh thời gian không hoạt động HSUPA: giây đối với Phiên bản - Thiêt bị tính tính thời gian không hoạt động HS-RACH: 40 ms đối với Phiên bản - Tốc độ dữ liệu HSUPA trung bình: 384 kbps - Tốc độ dữ liệu HS-RACH trung bình: 384 kbps - Độ lệch giữa HSUPA E-DQDCH (dữ liệu) với DPCCH (điều khiển) dB Yêu cầu E-DPDCH Eb/NO dB - Giảm độ nhiễu DPCCH với DTX: 75%, nghĩa công suất tăng gấp lần - Phiên bản CPC Phiên bản HS-RACH hỗ trợ tất cả thiết bị đầu cuối; hai Phiên bản kỳ vọng ngắn hạn Các giả thuyết tương ứng với 37 người dùng đồng thời CPC 140 người dùng với CPC nếu tất cả trạng thái Cell_DCH, tương tự các biện pháp thực tế Hình 4.24 cho thấy số lượng thuê bao tối đa cell Phiên bản đạt xấp xỉ 500 Không khó để thấy mạng lưới có thể bị tắc nghẽn các kiện lớn với hàng chục nghìn người sử dụng điện thoại thông minh Hãy tưởng tượng có tới 80.000 có mặt sân vận động lớn Các nhà điều hành cần tối thiểu 80.000/500 = 160 cells sân vận động để cung cấp đủ công suất 109 109 Hình 4.24 Số lượng thuê báo đồng thời tối đa cell Do phổ bị giới hạn nên cần nhiều khu vực, nhiên lại làm gia tăng độ nhiễu giữa các cell làm giảm công suất Phiên bản CPC tăng công suất lên gần 04 lần phần lớn nhiễu người dùng không hoạt động DTX tỏ hiệu quả CPC tăng gấp đôi với kích cỡ gói dữ liệu 10 kB Độ tăng ích với Phiên bản HS-RACH chí lớn hơn, lẽ việc truyền tín hiệu có thể bị dừng nhanh quá trình truyền dữ liệu kết thúc So với Phiên bản CPC, độ tăng ích tương đối của HS-RACH cao gấp đôi nếu kích cỡ gói dữ liệu dưới kB Với những gói kích cỡ nhỏ, Phiên bản HS-RACH có thể hỗ trợ tới 10.000 thuê bao cell, gấp 20 lần so với Phiên bản Hình 4.25 trình bày thông lượng cell hiệu quả chức của gói dữ liệu Chúng ta có thể nhận thấy công suất cell thấp với Phiên bản HSUPA nếu kích cỡ gói dữ liệu nhỏ Thông lượng cell có thể thấp 100 dbps đường lên bị tắc nghẽn gây nhiễu kênh điều khiển Theo giả thuyết này, nếu xem xét việc truyền các tệp lớn thông lượng cell vào khoảng 1800 kbps Phiên bản Những tính toán cho thấy việc đo mạng lưới đường lên cho các ứng dụng điện thoại di động 110 110 thách thức, đặc biệt các thiết bị Phiên bản 6, thông lượng cell có thể thấp nhiều đối với biện pháp đo truyền thống Hình 4.25 Thông lượng cell đường lên hiệu quả 4.8 Giảm thiểu tiêu thụ công suất cho thiết bị đầu cuối Lợi ích khác từ CPC HS-FACH/HS-RACH tiết kiệm công suất cho các thiết bị đầu cuối Việc tiết kiệm công suất thực tế phụ thuộc vào nhiều vào các tính hoạt động của thiết bị Suy giảm hoạt động RF truyền tín hiệu đầu cuối tính toán dựa những giả thuyết sau: - Tốc độ dữ liệu HSUPA trung bình: 384 kbps - Hoạt động RF truyền tín hiệu quá trình cài đặt HSPA: 200 ms - Hoạt động RF truyền tín hiệu quá trình cài đặt HS-RACH: 10 ms - Thiết bị bấm tính thời gian không hoạt động: giây - Yếu tố hoạt động DTX Phiên bản CPC: 13% Hình 4.26 diễn tả thời gian hoạt động của RF đối với việc truyền các gói dữ liệu nhỏ Phần lớn hoạt động của RF Phiên bản diễn 111 111 thiết bị bấm thời gian không hoạt động 2-s Hoạt động của RF Phiên bản bị giảm đáng kể với DTX thời gian không hoạt động Phiên bản cho thấy tính hiệu quả cả, đặc biệt đối với việc truyền dữ liệu dạng gói nhỏ Độ tăng ích tiêu thụ công suất thấp lẽ có nhiều yếu tố khác thiết bị đầu cuối tiêu thụ công suất Hình 4.26 Thời gian hoạt động RF 4.9 Giảm tín hiệu Số lượng điện tín có thể giảm thiểu với công nghệ HS-FACH HS-RACH Việc cài đặt giải phóng kênh HSPA đòi hỏi 04 điện tín hiệu RRC truyền không 02 điện tín hiệu NBAP truyền qua giao tiếp Iub Công nghệ HS-FACH HS-RACH không đòi hỏi điện tín hiệu RRC Xét từ góc độ hiệu quả của mạng lưới, việc giảm điện tín hiệu nhìn chung mang lại lợi ích Dòng tín hiệu để thay đổi trạng thái thành Cell_DCH trình bày Hình 4.27 Tất cả tín hiệu có thể tránh công nghệ HS-FACH HS-RACH sử dụng cho truyền dữ liệu 112 112 Hình 4.27 Dòng tín hiệu thay đổi trạng thái từ FACH tới DCH Hình 4.28 Số lượng tin nhắn RRC cho phân kênh HSPA không sử dụng HS-FACH Hình 4.28 diễn tả số lượng các tin nhắn RRC cell giây cell có dung lượng tải cao nếu quá trình truyền đòi hỏi phân phối kênh HSPA Số lượng các tin nhắn có thể đạt 100/s/cell truyền dữ liệu dạng gói cỡ nhỏ Khi HS-FACH sử dụng, phần lớn những tin nhắn RRC có thể tránh 4.10 Tối đa hóa độ trễ 113 113 HS-FACH HS-RACH giúp cải thiện thời gian trải nghiệm của người dùng cuối HSDPA/HSUPA giúp rút ngắn thời gian tải dữ liệu thời gian cài đặt kênh làm gia tăng thời gian phản ứng tổng thể Giả sử tốc độ dữ liệu của công nghệ HSDPA 10 Mbps, chí trang web trung bình 1-2 Megabytes có thể tải xuống 1-2 giây mà không tính tới ảnh hưởng TCP Sự chuyển giao trạng thái từ Cell_FACH hay từ Cell_DCH khoảng 0.5 giây Trên thực tế, độ trễ lớp ứng dụng có thể lên tới giây chuyển giao trạng thái HS-FACH HS-RACH cho phép truy cập dữ liệu tốc độ cao mà không bị trễ chuyển trạng thái Lợi ích của độ trễ cho người dùng cuối trình bày Hình 4.29 Hình 4.29 Cải thiện độ trễ cho người dùng cuối với HS-FACH và HSRACH 4.11 Tóm tắt chương Các Phiên bản của 3GPP mang những chức CPC HSFACH/HS-RACH quan trọng đối với các ứng dụng cho điện thoại thông minh Những ứng dung ngày gia tăng thường xuyên tiến hành hoạt dộng truyền dữ liệu dướu dạng các gói kích thước nhỏ CPC bao gồm các thành phần DTX đường lên, DRX đường xuống truyền hạn chế SCCH DTX đường lên giúp giảm độ nhiễu đường lên tới hệ số 04 đối với dữ liệu dạng gói kích thước nhỏ DTX đường lên DRX đường xuống giúp giảm thiểu lượng tiêu thụ công suất của thiết bị đầu cuối Truyền hạn chế SCCH giúp tối đa hóa việc sử dụng kênh điều khiển đường truyền dữ 114 114 liệu xuống gia tăng công suất tối đa HS-FACH HS-RACH tiếp tục nâng cao tính hiệu quả của quá trình truyền dữ liệu dạng gói kích cỡ nhỏ độ trễ cho người dùng cuối Tất cả những chức giới thiệu bán các mạng lưới các thiết bị trước năm 2004 Ngoài HS-FACH HS-RACH, số cải tiến khác đưa vào Phiên bản 11./ 115 115 KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu với giúp đỡ tận tình của thầy giáo A, luận văn hoàn thành đạt số nội dung sau: Tìm hiểu khái quát phát triển của hệ thống thông tin di động, đồng thời trình bày những nét bản của công nghệ HSPA+ Nghiên cứu công nghệ Truy cập gói đường xuống tốc độ cao (HSDPA) Phiên bản công nghệ Truy cập gói đường lên tốc độ cao (HSUPA) Phiên bản Nghiên cứu kỹ thuật truyền dẫn đa sóng mang, đan anten từ Phiên bản tới Phiên bản 12 những cải tiến đường lên, bao gồm hoạt động đa sóng mang đường lên Nghiên cứu giải pháp kết nối gói liên tục CPC công nghệ HSPA+ Với thời lượng kiến thức hạn chế nên luận văn tốt nghiệp không trình bày hết các vấn đề không tránh khỏi những thiếu sót, em mong nhận đóng góp ý kiến của thầy cô giáo bạn bè để luận văn hoàn thiện Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy A tận tình hướng dẫn em quá trình học tập, tìm hiểu, nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, gia đình bạn bè động viên giúp đỡ quá trình học tập nghiên cứu Học viện để hoàn thành luận văn 116 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Holma, H., Toskala and Pablo Tapia, A.(2014) HSPA+ Evolution to Release 12: Performance and Optimization [2] Holma, H and Toskala, A (2010) WCDMA for UMTS, 5th edn, John Wiley & Sons, Ltd, Chichester [3] RP-020658, 3GPP Study Item description “Uplink Enhancements for Dedicated Transport Channels”, Ericsson, Motorola, Nokia, AT&T Wireless Services, September 2002 [4] Alamouti, S.M (1998) A simple transmit diversity technique for wireless communications IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 16(8), 1451–1458 [5] Holma, H and Toskala, A (2011) LTE for UMTS, 2nd edn, John Wiley & Sons, Ltd, Chichester [6] 3GPP Technical Report 25.903 “Continuous connectivity for packet data users”, v 7.0.0, 2007 [7] 3GPP Technical Specification 25.308 “High Speed Downlink Packet Access (HSDPA); Overall description; Stage 2”, v.10.6.0, 2013

Ngày đăng: 26/06/2017, 10:42

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w