Nghiên cứu công nghệ truy nhập gói đường lên tốc độ cao hsupa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGHIÊN CƢ́U CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP GÓI ĐƢỜNG LÊN TỐC ĐỘ CAO-HSUPA NGUYỄN THỊ THU TRÀ Thái Nguyên, 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP  LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGHIÊN CƢ́U CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP GÓI ĐƢỜNG LÊN TỐC ĐỘ CAO-HSUPA Ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60 52 70 Học viên: Nguyễn Thị Thu Trà Ngƣời HD khoa học: PGS.TS Đỗ Xuân Tiến Thái Nguyên, 2011 iii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Học viên: Nguyễn Thị Thu Trà Lớp: Cao học - K12 Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đỗ Xuân Tiến Ngày giao đề tài: 10 tháng 10 năm 2010 Ngày hoàn thành: 10 tháng 10 năm 2011 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN PGS.TS Đỗ Xuân Tiến Nguyễn Thị Thu Trà BAN GIÁM HIỆU KHOA SAU ĐẠI HỌC Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn iv LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố mợt cơng trình khác (trừ phần tham khảo nêu rõ Luận văn) Tác giả Nguyễn Thị Thu Trà Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn v LỜI CẢM ƠN Tác gi ả xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Đỗ Xuân Tiến, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài đến trình viết hồn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lịng biết ơn Thầy giáo, Khoa Sau đại học Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành Luận văn Do lực thân hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến Thầy giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Nguyễn Thị Thu Trà Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn vi MỤC LỤC Trang Thuyết minh luận văn thạc sỹ kỹ thuật i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục các thuật ngữ viết tắt vii Danh mục các bảng biểu xii Danh mục các hình vẽ xiii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ý nghĩa đề tài Đối tượng, phương pháp, nội dung nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Lộ trì nh phát triển các hệ thớng thơng tin di đợng 1.1.2 Lịch trình phát triển mạng 3G WCDMA 1.1.3 Kiến trúc mạng WCDMA-R99 1.2 Giao diện vô tuyến mạng WCDMA-R99 1.2.1 Kiến trúc giao thức của giao diện vô tuyến 1.2.2 Các kỹ thuật chính ở giao diện vô tuyến 11 1.2.2.1 Các loại kênh WCDMA-R99 11 1.2.2.1.1 Kênh logic 11 1.2.2.1.2 Kênh truyền tải 12 1.2.2.1.3 Kênh vật lý 13 1.2.2.2 Trải phổ điều chế 13 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn vii 1.2.2.2.1 Trải phổ 13 1.2.2.2.2 Điều chế 17 1.2.2.3 Máy thu RAKE 17 1.2.2.4 Điều khiển công suất nhanh 17 1.2.2.5 Chuyển giao mềm 19 Chƣơng CÁC ĐẶC ĐIỂM TỞNG QUAN VỀ HSPA 2.1 Tởng quan về HSPA 20 2.1.1 Chuẩn hóa HSPA 3GPP 20 2.1.2 Thay đổi của HSPA so với R99 21 2.2 HSDPA 23 2.2.1 Truyền dẫn kênh chia sẻ 23 2.2.2 Lập lị ch phụ thuộc kênh 25 2.2.3 Điều khiển tốc độ điều chế bậc cao 27 2.2.4 HARQ với kết hợp mềm 27 2.2.5 Kiến trúc HSDPA 29 2.3 HSUPA 32 2.3.1 Kênh dành riêng tăng cường E-DCH 34 2.3.2 MAC-e xử lý lớp vật lý 39 2.3.3 Lập lị ch 42 2.3.4 HARQ với kết hợp mềm 44 2.3.5 Kiến trúc HSUPA 45 Chƣơng NGHIÊN CƢ́U CHI TIẾT VỀ HSUPA 3.1 ARQ LAI: Xử lý lớp vật lý 49 3.2 ARQ lai: Hoạt động giao thức 51 3.3 Giảm mào đầu đường lên (DTX) 52 3.4 Sắp xếp với HSUPA 54 3.5 Kênh liệu vật lý dành riêng E-DPDCH 57 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn viii 3.6 Kênh điều khiển vật lý dành riêng E-DPCCH 60 3.7 Kênh chỉ thị HARQ (E-HICH) 62 3.8 Kênh cho phép tương đối E-DCH (E-RGCH) 65 3.9 Kênh cho phép tuyệt đối E-DCH (E-AGCH) 67 3.10 Tính tốn với HSUPA 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ix DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 1G First Generation Thế hệ thứ 2G Second Generation Thế hệ thứ hai 3G Third Generation Thế hệ thứ ba 3GPP 3rd Generation Partnership Project Dự án đối tác hệ ba ACP Automate Cell Planning Công cụ quy hoạch cell tự động AFP Automatic Frequency Planning AMC Adaptive modulation and coding Công cụ quy hoạch tần số tự đợng Mã hóa điều chế thích ứng AMPS Advanced mobile phone service AuC Authentication Center Dịch vụ điện thoại di động cải tiến Trung tâm nhận thực BG Border Gatway Cổng biên giới BLER Block Error Ratio Tỷ số lỗi khối BPSK Binary phase-shift keying Khóa dịch pha nhị phân BTS Base transceiver station Trạm thu phát gốc CCTrCH Kênh truyền tải hỗn hợp mã hóa CDMA Coded Composite Transport Channel Code Division Multiple Access CN Core Network Đa truy nhập phân chia theo mã Mạng lõi CPICH Common pilot channel Kênh hoa tiêu dung chung CQI Channel Quanlity Information Thông tin chất lượng kênh CS Circuit Switch DCH Dedicated Channel Khối chức chuyển mạch kênh Kênh dành riêng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn x DNO Dynamic Network Optimization Tối ưu mạng động DPCCH E-AGCH Dedicated Physical Control CHannel E-DCH Absolute Grant Channel Kênh điều khiển vật lý dành riêng Kênh cho phép tuyệt đối E-DCH E-DCH Enhanced Dedicated Channel Kênh dành riêng tăng cường E-DPCCH E-DCH Dedicated Physical Control Channel E-DCH Dedicated Physical Data Channel E- DCH HARQ Indicator Channel E-DCH Relative Grant Channel Kênh điều khiển vật lý dành riêng E-DCH Kênh liệu vật lý dành riêng E-DCH Kênh thị HARQ E-DPDCH E-HICH E-RGCH EDGE EIR Enhanced Data Rates for GSM Evolution Equipment Identity Register Kênh cho phép tương đối EDCH Giải pháp tăng cường tốc độ liệu cho GSM Bộ ghi nhận dạng thiết bị Frequency Division Multiple Access File Transfer Protocol Công suất phát xạ đẳng hướng hiệu dụng Kênh vật lý dành riêng phân đoạn Ghép kênh song công phân chia theo tần số Đa truy nhập phân chia theo tần số Giao thức truyền tập tin GGSN Gateway Mobile services Switching Center Gateway GPRS Support Node Trung tâm chuyển mạch dịch vụ di động cổng Nút hỗ trợ cổng GPRS GPRS General Packet Radio Service Dịch vụ vơ tuyến gói chung GSM Global System for Mobile Hệ thống thơng tin di đợng tồn Communication cầu Hybrid Automatic Repeat reQuest Yêu cầu lặp tự động lai EIRP F-DPCH FDD FDMA FTP GMSC HARQ Effective Isotropic Radiated Power Fractional- Dedicated Physical Channel Frequency Division Duplex Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 60 Dữ liệu: 2560/bit trải phổ khe, 2560 chip, 2560/bit trải phổ Khe #0 Khe #1 Khe #2 Khe #i Khe #14 Khung ms Khung 10 ms Hình 3.5 Cấu trúc khung E-DPDCH Khi một TTI 10 ms sử dụng cho tất 15 khe khung vô tuyến, E-DPDCH dùng để phân phối block truyền dẫn xử lý bởi dãy xử lý kênh truyền dẫn E-DCH Trong trường hợp TTI ms, khung ms truyền một block truyền dẫn E-DCH Hình 3.5 minh họa cấu trúc khung EDPDCH E-DPDCH một kênh độc lập yêu cầu truyền dẫn đồng thời DPCCH Bít điều khiển DPCCH yêu cầu cho việc xác định kênh báo hiệu để nhằm mục đích xác định tỉ số nhiễu (SIR) ở bộ thu việc phân chia bit điều khiển công suất bởi DPCCH yêu cầu điều khiển công suất đường xuống Các kênh điều khiển yêu cầu song song với E-DPDCH để phân phối thông tin bộ thu để biết định dạng bộ phát E-DPDCH tới bộ thu Kênh điều khiển có tên EDPCCH E-DPDCH khơng thể tồn khơng có truyền dẫn đồng bợ EDPCCH 3.6 Kênh điều khiển vật lý dành riêng E-DPCCH E-DPCCH kênh vật lý đường lên sử dụng việc phát thơng tin ngồi băng truyền dẫn E-DPDCH từ thiết bị di động tới trạm gốc E-DPCCH giống E-DPDCH một kênh mà tồn song song Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 61 với tất kênh dành riêng đường lên 3GPP luôn truyền dẫn đồng thời với E-DPDCH Bảng 3.4 Định dạng khe E-DPCCH Hệ số trải phổ (SF) Tốc độ bit Bit/khe Bit/khung Bit/khung nhỏ 256 15 10 150 30 Để mở rộng E-DPCCH làm tương tự E-DPDCH mà DPCCH thực truyền dẫn DPDCH Đó kênh điều khiển phân phối thông tin cần thiết để giải mã truyền dẫn kênh liệu tương ứng Điểm khác loại đưa vào thơng tin DPDCH DPCCH cung cấp thơng tin chung liên quan Ví dụ: ước lượng kênh điều khiển công suất E-DPDCH bao gồm thơng tin E-DPDCH E-DPCCH có một định dạng khe (được bảng 3.4) với việc sử dụng hệ số trải phổ 256 chứa dung lượng 30 bit kênh phân phối mợt khung ms Nó thiết kế để truyền 10 bit thông tin cho mợt E-DPDCH TTI phát E-DPCCH sử dụng kiểu mã hố Reed Muller bậc hai dùng để truyền dẫn bộ báo kết hợp định dạng (TFCI) mã hóa DPCCH Điều có nghĩa kết bit thơng tin có 30 bit phát kênh vật lý Số lượng bit mang bởi EDPCCH ms Nếu chiều dài TTI E-DPDCH 10 ms khung E-DPCCH 30 bit lặp lại lần theo mức công suất báo hiệu Với việc giới thiệu cấu trúc khung E-DPCCH tương tự sử dụng bất chấp TTI dùng cho truyền dẫn E-DPDCH Cấu trúc khung E-DPCCH minh hoạ hình 3.6 10 bit thơng tin E-DPCCH bao gồm đoạn khác nhau:  E-TFCI, E-DCH truyền dẫn định dạng bộ báo hiệu kết hợp gồm bit báo hiệu, định dạng truyền dẫn phát đồng bợ ESố hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 62 DPDCH Về chất, E-TFCI nói cho bợ thu kích thước block truyền dẫn mã hóa E-DPDCH.Từ thơng tin mà bợ thu biết E-DPDCH phát song song thành phần trải rộng sử dụng 10 bit liệu mã hóa thành 30 bit khe, 7680 chip Khe #0 Khe #1 Khe #2 Khe #i Khe #14 Khung ms Khung 10 ms Hình 3.6 Cấu trúc khung E-DPCCH  RSN: Việc truyền lại dãy bit thông tin số lượng dãy HARQ block truyền dẫn gửi E-DPDCH Việc truyền dẫn ban đầu một block truyền gửi với RSN=0 Đầu tiên: RSN=1 Thứ 2: RSN=2 Tất lần truyền dẫn tiếp theo: RSN=3  Happy bit: bit cho biết tốc độ liệu mà UE có hay liên quan đến cơng suất cho phép sử dụng EDPDCH sử dụng phân bố công suất cao hay không 3.7 Kênh chỉ thị HARQ (E-HICH) E-HICH kênh vật lý đường xuống sử dụng việc phát thuận báo hiệu ngược truyền dẫn gói đường lên Nếu nút B thu E-DPDCH TTI phát một cách xác phản hồi lại cơng nhận (ACK) thu TTI khơng xác phản hồi lại với thông tin không công nhận (NACK) Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 63 Thông tin E-HICH điều chế BPSK với khóa tắt/mở điều chế phụ tḥc vào phát E-HICH Nếu E-HICH đến từ dãy kết nối vô tuyến chứa kết nối vô tuyến E-DCH cung cấp (phát từ trạm gốc có EDCH phục vụ) ACK NACK phát E-HICH phát bởi nút B mà không chứa ô E-DCH phát ACK Nếu mợt khơng thu EDPDCH TTI xác khơng thực UE tiếp tục phát lại ô phản hồi lại với một ACK Mục đích phối hợp để lưu lại truyền dẫn đường xuống Giả thiết phía sau các phương pháp điều chế khác nút B E-DCH cung cấp khơng có kết nối tốt tới UE thường không nhận E-DPDCH TTI phần lớn tín hiệu NACK nhiều ACK phát Trong cách có ACK sử dụng dung lượng đường truyền xuống Như dãy kết nối vô tuyến E-DCH cung cấp, giả thiết tín hiệu ACK nhiều tín hiệu NACK phát đi, ACK NACK dẫn đến truyền dẫn bit BPSK (+1 -1,bộ thu cần phân chia từ +1 đến -1 trường hợp cần để phân chia từ +1 đến (khi không truyền) ACK/NACK ánh xạ tới truyền dẫn E-HICH từ nhiều loại ô khác liệt kê bảng 3.5 Tất ô nút B tương tự giả thiết tới đường truyền E-DPDCH đường lên bộ thu bộ kết hợp kết trừ trường hợp nhiều ô nút B tham gia vào chuyển giao mềm bộ thu TTI thành công thất bại một lần mà không tách rời tất ô Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 64 Bảng 3.5 ACK/NACK ánh xạ tới E-HICH Truyền dẫn E-HICH E-DCH TTI Phản hồi Các ô RLS với ô phục vụ Các ô khác HSUPA Thu TTI xác Cơng nhận Thu TTI khơng Khơng xác cơng nhận TTI khơng - tìm thấy +1 +1 Giảm mào đầu ở -1 đường lên Giảm mào đầu ở Giảm mào đầu ở đường lên đường lên bit liệu khe, 7680 chip, 120 kênh Chuỗi dài 40 bit khe, 2560 chip, 40 kênh Khe #0 Khe #1 Khe #2 Khe #i Khe #14 Khung ms Khung 10 ms Hình 3.7 Cấu trúc khung E-HICH/E-RGCH Cấu trúc kênh E-HICH E-RGCH giống chúng minh họa hình 3.7 Mỗi một bit thông tin lại chia thành khe Trong trường hợp TTI 10 ms khe lặp lại lần kết tin có chiều dài ms Việc thu nhận E-RGCH phát từ Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 65 không phụ thuộc vào cung cấp dãy kết nối vô tuyến E-DCH Kênh ln ln-bất chấp E-RGCH TTI phát tin dài 10 ms Block xây dựng sở E-HICH/E-RGCH mợt dãy có chiều dài 40 bit với việc cho phép đa truyền trực tiếp 40 bit một khe một hệ số trải phổ 128 Bit E-HICH/E-RGCH lặp lại lần thông qua khe lại sử dụng báo hiệu khác một khe theo kiểu di chuyển mã tất định Điều nguyên nhân cặp tín hiệu khác có khử ghép mơi trường vơ tuyến thực kết tính trung bình theo cách Mỗi sử dụng mã nhằm vượt qua giới hạn 40 tín hiệu với việc liên kết E-HICH E-RGCH để UE phải phát với mợt mã kênh tương ứng Hình 3.8 minh họa hoạt động nút B cho việc kết hợp 40 tín hiệu mợt mã kênh đường xuống đơn 3.8 Kênh cho phép tƣơng đối E-DCH (E-RGCH) E-RGCH là một kênh vật lý đường xuống mới sử dụng đối với việc truyền những yêu cầu lập lị ch theo từng bước đơn , ảnh hưởng công suất truyền dẫn , UE được cho phép sử dụng kênh dữ liệu vật lý dành riêng (E- DPDCH) Mặc dù vậy, cần phải có sự điều chỉ nh tốc độ dữ liệu tại đường lên, đường xuống mợt cách có hiệu Tương tự E -HICH, thông tin E - RGCH sử dụng phương pháp điều chế BPSK và sự truyền dẫn cho phép phụ thuộc vào ô được phát tại E-RGCH [14] Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 66 Chuỗi 40 bit Mã hóa kênh với SF 128 Kết hợp với kênh đường xuống khác Hình 3.8 Ghép 40 kênh E-HICH/E-RGCH thành một kênh mã hóa đơn giản Các ô thuộc vùng kết nối vô tuyến phục vụ cho E -DCH của một UE bằng nội dung truyền tải tương tự E -RGCH, mặc dù vậy , cho phép UE kết hợp mềm các kênh này Các ô không thuộc vùng kết nối vô tuyến phục vụ cho E-DCH có thể chỉ truyền xuống (nếu không có sự truyền dẫn) có khác tḥc vùng kết nối vơ tuyến tăng cơng suất trùn dẫn tới đa kênh liệu Bản tin truyền cho kênh E -RGCH được liệt kê bảng 3.6 Bảng 3.6 Thiết lập các bản tin cho E-RGCH Truyền dẫn E-RGCH Quyết định lập Truyền lịch tin Phân bố UE tăng UP +1 Không cho phép Phân bố UE giảm DOWN -1 -1 Giảm mào đầu ở Giảm mào đầu ở đường lên đường lên Giữ nguyên phân bố HOLD Các ô vùng phục vụ E-DCH RLS Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN Các ô khác http://www.lrc-tnu.edu.vn 67 Một điểm khác biệt giữa E -RGCH và E-HICH là ở kết hợp mềm Tất các kênh E -HICH được truyền bởi các kênh vô tuyến giống (ví dụ các kênh vô tuyến được truyền từ nút B giống và chứa yêu cầu điều khiển công suất giống nhau) phải mang nợi dung giống kết hợp mềm Các kênh E -RGCH được truyền từ đường truyền vô tuyến cũng phải mang nội dung giống c ó thể kết hợp mềm Mục đích việc thiết lập đường truyền vô tuyến phục vụ cho E -DCH chỉ là để xem xét kênh E-RGCH có khả kết hợp mềm hay không Mục đích việc thực một cách độc lập với mạng để có đạt được sự kết hợp mềm cho việc truyền các kênh E thể -RGCH từ các nút B phục vụ cho kết nối vô tuyến E -DCH hoặc chỉ có một UE đặc biệt E -RGCH từ các ô phục vụ E-DCH và sử dụng E-RGCH chung cho những UE khác 3.9 Kênh cho phép tuyệt đối E-DCH (E-AGCH) E-AGCH là một kênh vật lý đường xuống mới được sử dụng để truyền một quyết đị nh lập lị ch tại nút B , cho phép UE biết công suất truyền dẫn liên quan được cho bởi E-DPDCH Mặc dù vậy, tốc độ truyền dữ liệu tối đa được cung cấp cho UE một cách hiệu quả E-AGCH dành bít cho UE để đạt giá trị hỗ trợ tuyệt đối , mức công suất chí nh xác mà E -DPDCH có thể sử dụng liên quan đến DPCCH Thêm vào đó , E-AGCH mang một bí t chỉ thị cho phạm vi hỗ trợ tuyệt đối Với bí t này, nút B cho phép khơng cho phép UE tham gia vào quá trì nh HARQ Bít ứng dụng cho hoạt động E -DCH TTI ms Hơn nữa, E-AGCH sử dụng UE -id để nhận dạng bộ thu dành thêm một bí t thông tin Chuỗi mã E -AGCH và sự phân bổ chi tiết cho mỗi bước được minh họa hì nh 3.9 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 68 Giá trị phạm vi AG (5+1 bit) Cộng thêm 16 bit UE-id (id sơ cấp / thứ cấp) 22 bit Mã hóa xoắn 1/3 90 bit Tốc độ phù hợp (giảm 30 bit) 60 bit Kênh vật lý phù hợp E-AGCH Hình 3.9 Ch̃i mã E-AGCH Cấu trúc của một E -AGCH giống HS -SCCH HSDPA Mợt ch u trình 16 bít tính toán cho bít thông tin các UE -id sơ cấp và thứ cấp khác Với các ids này , UE có thể biết được truyền dẫn E -AGCH có ý nghĩ a đối với nó hay không Gói sau mã hóa phân chia tốc đ ộ để phù hợp với khe (2 ms) SF 256 Nếu E -DCH TTI 10 ms được sử dụng , khe được lặp lại lần để lấp đầy toàn bộ khung vô tuyến Hình 3.10 miêu tả cấu trúc khung E-AGCH 3.10 Tính tốn với HSUPA Đối với HSDPA, khơng giới thiệu việc tính toán lớp vật lý thiết bị đầu cuối mà yêu cầu thông báo với mạng trừ số lượng kênh thông tin đếm một [14] Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 69 bit thông tin + 16 bit CRC (16 bit UE-id) mã hóa thành 60 bit khe, 7680 chip Khe #2 Khe #1 Khe #2 Khe #i Khe #14 Khung ms Khung 10 ms Hình 3.10 Cấu trúc khung E-AGCH Đối với HSUPA, việc tính toán lớp vật lý đưa vào liên quan đến khoảng áp suất thiết bị đầu cuối Khoảng công suất truyền dẫn UE (UPH) xác định tỉ số công suất truyền dẫn tối đa UE cơng suất mã DPCCH tính Cơng suất tối đa theo mức công suất lớp công suất đầu cuối hay mức thấp công suất tối đa bị hạn chế bởi mạng truy nhập vô tuyến trái đất (UTRAN) UPH nguồn cơng suất có thể, có hay khơng cách thiết bị đầu cuối tăng tốc đợ liệu từ tình trạng Hình 3.11 Đo UPH HSUPA Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 70 Nếu giá trị UPH báo cáo thấp thiết bị đầu cuối nằm trạng thái bị giới hạn công suất Ngược lại, UPH báo cáo cao thay để tăng tốc đợ liệu Việc tính tốn khơng bao hàm hoạt đợng HSDPCCH hay hoạt động DPCH chúng đưa vào sai số tính toán Theo đợ trễ vốn có đợ xác tính tốn, việc tính tốn UPH sử dụng tương tự CQI với HSDPA Ở điểm cuối nút B, tính tốn HSDPA với công suất HSDPA mở rộng để bao gồm kênh đường xuống HSUPA tạo công suất non HSDPA/HSUPA Điều đem đến ý tưởng số lượng nguồn công suất nút B sử dụng cho mục đích khác HSDPA/HSUPA Việc sử dụng cơng suất truyền dẫn nút B HSDPA/HSUPA dựa nguyên lý việc sử dụng tất công suất hay việc sử dụng công suất theo cấp phát RNC Trong trường hợp sau, báo cáo cơng suất HSDPA/HSUPA đưa đến mợt vài giá trị trường hợp trước cơng suất tối đa biết một vài biến cố Thông tin công suất non HSDPA/HSUPA cho phép rút công suất truyền dẫn phần khác Ở cuối đường lên, việc tồn tính tốn nút B dùng cho mục đích HSUPA Tổng công suất băng rộng thu (RTWP) bao gồm tác động tất lần truyền dẫn mạng bộ thu nút B trước Một yếu tố khác dự phịng tính tốn tốc đợ bit Đây khơng phải tính tốn lớp vật lý định lớp MAC Điều đem đến báo hiệu đầu đặc trưng thiết bị đầu cuối hướng lên [14] Tồn bợ chương cho thấy trình hoạt động xử lý tài nguyên công nghệ HSUPA Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ HSUPA bước phát triển WCDMA được đề cập bởi 3GPP nhằm nâng cao tốc độ truyền dẫn, tăng tốc đợ dữ liệu đỉ nh đới với dung lượng gói đường lên đạt 5,76 Mb/s (trong phiên Rel’6) đáp ứng được nhu cầu ngày cao người sử dụng dịch vụ đa phương tiện như: tải tệp, phân phối email, trình duyệt web tốc đợ cao, truy nhập server, truy tìm phục hồi sở liệu, mobileTV, dịch vụ streaming, Tốc độ đạt nhờ kỹ thuật cải tiến nâng cao như: điều chế bậc cao, điều khiển tốc độ, lập lịch phụ thuộc kênh, HARQ, HSUPA coi một công nghệ tiên tiến của hệ thống thông tin di động 3,5G Với đề tài giao: “Nghiên cứu công nghệ truy nhập gói đường lên tớc đợ cao-HSUPA”, qua mợt thời gian nghiên cứu, tìm hiểu tài liệu, bổ sung kiến thức đặc biệt giúp đỡ bảo tận tì nh Thầy giáo PGS.TS Đỗ Xuân Tiến nên tác giả hoàn thành luận văn với kết sau:  Tìm hiểu kiến thức tởng quan về thơng tin di động bao gồm : lộ trì nh phát triển các hệ thống thông tin di động , lịch trình phát triển mạng 3G WCDMA, đặc biệt là kiến trúc và giao diện vô tuyến của mạng WCDMA - R99  Nghiên cứu lý thuyết các đặc điểm tổng quan HSPA bao gồm : các thay đổi của HSPA so với WCDMA -R99 nhằm nâng cao khả và hiệ u truyền dữ liệu gói về mặt tốc độ dữ liệu đỉ nh (14,4 Mb/s đối với HSDPA 5,76 Mb/s đối với HSUPA phiên Rel’6 3GPP), giảm trễ tăng dung lượng nhờ áp dụng một số kỹ thuật : truyền dẫn kênh chia sẻ , thích ứng đường truyền, điều chế bậc cao , lập lị ch phụ thuộc kênh , HARQ với kết hợp mềm, MAC-e và sự xử lý lớp vật lý,… Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 72  Nghiên cứu chi tiết về công nghệ HSUPA bao gồm : Cấu trúc bộ đị nh thời 10 ms; ms của HARQ HSUPA , tốc độ bí t dữ liệu cho kênh vật lý DPDCH và E -DPDCH, cấu trúc khung của E -DPDCH, E-DPCCH, E- HICH/E-RGCH, E-AGCH,… Luận văn dừng lại ở việc tập trung nghiên cứ u lý thuyết công nghệ HSUPA, các kỹ thuật cải tiến nâng cao để cải thiện hiệu suất đường lên với thông lượng cao hơn, độ trễ thấp cung cấp cho nhà khai thác mạng một hội gia tăng doanh thu liệu HSUPA triển khai dựa hệ thống UMTS có sẵn Nó hồn tồn có khả tương thích ngược với GSM Việc quy hoạch tối ưu hóa HSUPA phụ tḥc vào chiến lược nhà khai thác Hiểu rõ thay đổi thách thức đặt bởi công nghệ HSUPA, nhà khai thác chuẩn bị tốt, quy hoạch tối ưu hóa mạng với thời gian triển khai chi phí vận hành tối thiểu Tuy nhiên, việc áp dụng các kỹ thuật vào mạng ở Việt Nam luận văn chưa Vì vậy, đề tài triển khai nghiên cứu ở cấp độ cao để kịp thời đáp ứng được xu hướng phát triển viễn thông tương lai Cuối cùng, một lần tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn Thầy giáo PGS TS Đỡ Xn Tiến tận tình hướng dẫn tác giả thời gian thực đề tài Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đặng Đình Lâm, Chu Ngọc Anh, Nguyễn Phi Hùng, Hồng Anh, "Hệ thống thơng tin di động 3G xu hướng phát triển", NXB khoa học kỹ thuật 2008 [2] Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động hệ thứ 3”, NXB Bưu điện, Hà Nội 2001 [4] Phạm Công Hùng, "Bài giảng thông tin di động", Đại học Bách khoa Hà Nội, 2003 [5] Phạm Cơng Hùng, Nguyễn Hồng Hải, Tạ Vũ Hằng, Vũ Đức Thọ, Nguyễn Văn Đức, " Giáo trình thơng tin di động", NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2007 [6] Tập đồn Bưu chính Viễn thơng Việt Nam( 2008), "Đánh giá lựa chon tiêu chuẩn giao diện vô tuyến cho mạng 3G VNPT", Hà Nội 2008 [7] TS.Trịnh Anh Vũ, “Thông tin di động”, Trường Đại Học Công Nghệ ĐHQGHN, 2006 [8] TS.Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Thông tin di động”, Học Viên Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông, 2005 [9] PGS.TS.Nguyễn Bích Lân, “Nghiên cứu tiền khả thi dự án thông tin di động hệ thứ ba IMT-2000 tổng công ty”, 2001 [10] Nguyễn Hải Yến (Dịch), “Hệ thống thông tin di động tương lai”, Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông, 2001 [11] Nguyễn Xuân Vinh, “Chiến lược thành công thị trường Viễn thông cạnh tranh”, Nhà xuất Bưu điện, Hà Nội, 2004 Tiếng Anh [12] Clint Smith and Daniel Collins, “3G Wireless Networks”, McGraw-Hill, 2002 [13] Harri Holma and Anti Toskala, “W-CDMA for UMTS”, Jonh Wiley & Sons, 2000 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 74 [14] Harri Holma and Anti Toskala, “HSDPA/HSUPA for UMTS”, Jonh Wiley & Sons, 2006 [15] Dr.Ramjee Prasad anh other, “Third Generation Mobile Communication Systems”, Artech House, 2000 [16] Heikki Kaaranen, Ari Ahtiainen, Lauri Laitinen, SiaMak Naghian, Valtteri Niemi, "UMTS networks Achitecture, mobility and services", John Wiley & Sons 2001, ISBN 0471-48654-X [17] Raymond Steele, Chin-Chun Lee, Peter Gould, "GSM, CdmaOne and 3G Systems" [18] Harri Holma and Antti Toskala, “WCDMA for UMTS- Radio Access for Third Generation Mobile Communications” [19] VIJAY K.GARGIS, “95 CDMA and cdma2000” [20] Samuel C Yang, “3G cdma2000 Wireless System Engineering” [21] PH.D Thesis of Yue Chen-Queen Mary, University of London “Soft Handover Issues in Radio Resource Management for 3G WCDMA Networks” [22] www.3GPP.org [23] www.vnpt.com.vn [24] www.3gnewsroom.com [25] www.tapchibcvt.gov.vn [26] www.portal.vnpt.com.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ... HSDPA 2.3 HSUPA 2.1 Tổng quan HSPA 2.1.1 Chuẩn hóa HSPA 3GPP Truy nhập gói tốc đợ cao (HSPA) bao gồm truy nhập gói đường xuống tốc đợ cao (HSDPA) truy nhập gói đường lên tốc đợ cao (HSUPA) ... từ vấn đề trên, học viên chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu cơng nghệ truy nhập gói đường lên tốc độ cao- HSUPA? ?? Ý nghĩa của đề tài - Ý nghĩa khoa học Kết nghiên cứu đề tài cung cấp mợt nhìn tởng quan... HSPA HSUPA ID IMEI IMS IMSI ISDN ITU-R Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN Kênh thơng tin chia sẻ tốc độ cao Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc đợ cao Truy nhập gói đường xuống tốc đợ cao Truy nhập gói