1. 2 Khái niệm HSDPA
2.3.1. Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao (High-Speed Downlink
với tín hiệu liên quan đến nhu cầu có hai kênh: kênh kiểm soát chia sẻ tốc độ cao (High-Speed Shared Control Channel - HS-SCCH) đường xuống và kênh chuyên dụng kiểm soát vật lý tốc độ cao (High-Speed Physical Downlink SharedCHannel HS -DPCCH) trong hướng uplink.
2.3.1. Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao ( High-Speed Downlink Shared Channel - HS-DSCH ): Channel - HS-DSCH ):
HS-DSCH là kênh truyền tải dữ liệu người trong HSDPA. Trong lớp vật lý HS-
DSCH được ánh xạ thànhh kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao (High Speed Physical Downlink Shared Channel – HS-PDSCH). Các đặc điểm chính của kênh HS-DSCH:
Trong mỗi HS-PDSCH sử dụng từ 1-15 kênh mã với hệ số trải phổ SF=16 trong bộ mã lan truyền trực giao (Orthogonal Variable Spreading Factor – OVSF) chia sẻ cho các người dùng trong một cell.
Sử dụng kỹ thuật điều chế 16QAM hoặc QPSK, thời gian truyền dẫn TTI=2 ms. Sử dụng cơ chế truyền dẫn lại nhanh (HARQ) tại lớp vật lý.
Sinh viên thực hiện: Phạm Phú Thảo Trang 31
Kênh HS-DSCH không hỗ trợ cho việc chuyển giao, không mang thông tin điều khiển lớp vật lý mà do kênh HS-SCCH đảm nhiệm đối với cell phục vụ HSDPA hoặc kênh DCH đối với ô không phục vụ HSDPA
Không có truyền dẫn gián đoạn ( Discontinuous Transmission – DTX) trong một khe. Các thông tin trong HS-PDSCH đều được phát đầy đủ trong suốt thời gian TTI=2 ms.
Đặc tính quan trọng của kênh HS-DSCH là tính linh động của tài nguyên được chia sẻ trong khoảng thời gian rất ngắn 2ms. Khi đó dữ liệu người dùng được đặt trên kênh HS-DSCH, chúng liên tục được gửi đi trong khe thời gian 2ms đó. Không có sự truyền dẫn gián đoạn (DTX) trong một khe giống như trong kênh DCH.
Hình 2.7: Phân bổ tài nguyên trong HS-DSCH.
Các khoảng truyền dẫn gián đoạn DTX có tác dụng lọc nhiễu, nhưng với cùng một tài nguyên mã và hệ số trải phổ thì các khoảng DTX làm gây lãng phí tài nguyên đối với các dịch vụ yêu cầu tốc độ thấp và băng thông hẹp, ta có thể giảm sự lãng phí tài nguyên này bằng cách cấu hình lại đường truyền cho phù hợp song việc cấu hình lại sẽ làm trễ đường truyền tăng lên và gây khóa mạng trong lúc chuyển đổi giữa hai cấu hình. Giải pháp là trong khoảng thời gian 2ms này thì kênh
HS-DSCH sẽ chuyển tài nguyên này cho một người dùng khác đang yêu cầu dịch vụ tốc độ cao, vì vậy mà kênh này không có các truyền gián đoạn.
HS-PDSCH luôn truyền đi trên kết nối HS-SCCH, ngoài ra tại thiết bị đầu cuối luôn nhận được các DCH mang dịch vụ chyển mạch kênh như thoại AMR hoặc video dưới dạng tín hiệu báo hiệu (Signalling Radio Bearer – SRB).
Sinh viên thực hiện: Phạm Phú Thảo Trang 32
Kênh HS-DSCH được mã hóa bởi 1 tập mã định kênh từ 1-15 có hệ số trải phổ SF =16 trong bộ mã OVSF. Tài nguyên mã này được ấn định cho mỗi người dùng trong một cell.
Hình 2.8: Bộ mã OVSF sử dụng cho HSDPA.
Việc cấp phát mã này được bộ lập lịch thực hiện. Bộ lập lịch sẽ điều khiển việc dành kênh chia sẻ cho người sử dụng nào tại một thời điểm cho trước. Bộ lập lịch này là một phần tử then chốt và quyết định rất lớn đến tổng hiệu năng của hệ thống, đặc biệt là khi mạng có tải cao. Để có được phân bổ nhanh chóng của các tài nguyên chia sẻ thời gian truyền cũng cần được lựa chọn hợp lý để thích ứng nhanh với sự thay đổi của kênh truyền làm tăng hiệu suất của kênh truyền, HSDPA chọn khoảng thời gian này là 2 ms. Ngoài các điều kiện kênh, bộ lập biểu cũng cần xét đến các điều kiện lưu lượng. Chẳng hạn, lập biểu cho một người sử dụng không có số truyền dẫn cho dù điều kiện kênh của người sử dụng này tốt. Ngoài ra một số dịch vụ cần được cho mức ưu tiên cao hơn. Chẳng hạn các dịch vụ luồng đòi hỏi được đảm bảo tốc độ số liệu tương đối không đổi trong một khoảng thời gian dài, trong khi các dịch vụ nền tải xuống không có yêu cầu gắt gao về tốc độ số liệu.
Sinh viên thực hiện: Phạm Phú Thảo Trang 33
Hình 2.9: Trạng thái kênh của các User và bộ mã được phân phối.
Đặc điểm của kênh HS-DSCH không được điều khiển công suất mà được điều khiển bởi tốc độ. Trong trường hợp sử dụng chung tần số với WCDMA, sau khi phục vụ các kênh WCDMA, phần công suất còn lại có thể được sử dụng cho HS- DSCH, điều này cho phép khai thác hiệu quả tổng tài nguyên công suất khả dụng. Điều khiển tốc độ đã được coi là phương tiện thích ứng đường truyền cho các dịch vụ truyền số liệu hiệu quả hơn so với điều khiển công suất thường được sử dụng trong CDMA, đặc biệt là khi nó được sử dụng cùng với lập biểu phụ thuộc kênh. Đối với HSDPA, điều khiển tốc độ được thực hiện bằng cách điều chỉnh động tỷ lệ mã hóa kênh và chọn lựa giữa hai phương thức điều chế QPSK và 16QAM. Điều
2ms 2ms 2ms 2ms Bộ mã đính kèm Time
Sinh viên thực hiện: Phạm Phú Thảo Trang 34
chế bậc cao như 16QAM cho phép đạt được mức độ sử dụng băng thông cao hơn QPSK nhưng đòi hỏi tỷ số tín hiệu trên tạp âm (Eb/N0) cao hơn. Vì thế 16 QAM chủ yếu chỉ hữu ích trong các điều kiện kênh thuận lơi. Nút B lựa chọn tốc độ số liệu độc lập cho từng TTI 2ms và cơ chế điều điều khiển tốc độ có thể bám các thay đổi kênh nhanh.