DI ĐỘNG THẾ HỆ BA
3.5.3.2 Các kênh vật lý đường xuống
Các kênh vật lý đường xuống có sử dụng chế độ phát phân tập phát vòng hở gồm hai loại STTD và TSTD hoặc phân tập phát vòng kín được cho trong bảng sau:
Bảng 3.5. Các chế độ phân tập phát ở các kênh vật lý đường xuống Kênh Chế độ vòng hở Chế độ vòng kín TST D ST TD P- CCPCH – X – SCH X – – S- CCPCH – X – DPCH – X X PICH – X – PDSCH – X X AICH – X – “X”: có thể áp dụng, “–“: không áp dụng
Ngoài ra còn có thể sử dụng phân tập phát ở chế độ hồi tiếp, trong đó việc chọn tín hiệu phát đi từ hai anten phụ thuộc vào thông tin hồi tiếp từ máy cầm tay. Chế độ hồi tiếp này sử dụng các dịch pha và trong một số trường hợp sử dụng cả biên độ giữa hai anten.
Phân tập phát không gian – thời gian (STTD)
Hình 3.11. Sơ đồ khối hệ thống phân tập phát không gian và thời gian
Số liệu đan xen được ghép chung với bit điều khiển công suất phát TPC (Transmitter Power Control). Sau ghép số liệu được đưa lên bộ mã hoá STTD (Space Time Transmit Diversity – Phân tập phát không gian thời gian). Nguyên lý hoạt động của bộ này được cho trong hình sau:
Hình 3.12. Nguyên lý bộ mã hoá STTD
Các bit kênh của số liệu sau ghép xen với các bit điều khiển công suất được chia thành hai luồng và được đưa đến hai anten. Hai luồng này còn được ghép với kênh hoa tiêu và kênh hoa tiêu phân tập trước khi đưa đến anten 1 và anten 2. Để máy thu của MS có thể phân biệt được kênh phát từ hai anten, hai kênh phân tập phát được phân biệt bởi mã định kênh và mã ngẫu nhiên
Phân tập phát chuyển mạch phân chia thời gian (TSTD)
Hình 3.13. Sơ đồ khối hệ thống phân tập phát chuyển mạch phân chia thời gian Trong sơ đồ phân tập này, chuyển mạch thực hiện chọn anten phát để được một trong hai đường truyền. Tín hiệu được chuyển mạch hoặc theo một mẫu được quyết định ở BS hoặc theo chất lượng tín hiệu thu được từ MS.
Kênh vật lý riêng đường xuống DPCH
Kênh truyền tải riêng đường xuống DCH (Dedicated Channel) được phát trên kênh vật lý riêng đường xuống DPCH (Dedicated Physical Channel). Chỉ có một kiểu kênh vật lý đường xuống là kênh vật lý riêng DPCH đường xuống. Trong một kênh DPCH đường xuống, số liệu riêng được tạo ra bởi lớp 2 và các lớp trên, nghĩa là kênh truyền tải riêng DCH được ghép kênh theo thời gian với thông tin điều khiển được tạo ra ở lớp 1 (các bit hoa tiêu, các lệnh điều khiển
công suất phát TPC và một TFCI tùy chọn). DPCH đường xuống có thể được coi như là ghép kênh theo thời gian của hai kênh DPDCH và DPCCH như ở đường lên. UTRAN sẽ quyết định có phát TFCI hay không và nếu được quyết định thì tất cả các UE phải hỗ trợ việc sử dụng TFCI ở đường xuống. Cấu trúc khung của DPCH đường xuống là mỗi khung dài 10 ms được chia thành 15 khe, mỗi khe dài Tslot = 2560 chip tương ứng với một chu kỳ điều khiển công suất.
Hình 3.14. Cấu trúc khung vô tuyến cho DPDCH/DPCCH đường xuống
Kênh hoa tiêu vật lý chung đường xuống CPICH
CPICH (Common Pilot Channel) là kênh vật lý đường xuống có tốc độ cố định (30 kbit/s, SF = 256) để mang chuỗi bit/ký hiệu được định nghĩa trước.
Trường hợp phân tập phát (vòng kín hay vòng hở, CPICH sẽ được phát cả hai anten với cùng mã định kênh và mã ngẫu nhiên hoá). Trong trường hợp này chuỗi ký hiệu định trước của CPICH sẽ khác nhau cho anten 1 và anten 2. Trường hợp không sử dụng phân tập thì chuỗi ký hiệu của anten 1 được sử dụng.
Hình 3.16. Mẫu điều chế cho kênh hoa tiêu chung (với A = 1+j)
Có hai kiểu kênh hoa tiêu chung: kênh CPICH sơ cấp và thứ cấp. Chúng khác nhau về lĩnh vực sử dụng và các hạn chế đối với các tính năng vật lý của chúng.
Kênh vật lý điều khiển chung sơ cấp đường xuống P-CCPCH
P-CCPCH (Primary-Common Control Physical Channel) là các kênh vật lý đường xuống tốc độ cố định (30 kbit/s, SF = 256) được sử dụng để mang BCH.
Hình 3.17. Cấu trúc khung vô tuyến cho kênh điều khiển chung sơ cấp
Cấu trúc khung của P-CCPCH khác với DPCH đường xuống ở chỗ không có lệnh TPC, TFCI và các bit hoa tiêu. P-CCPCH không được phát trong 256 chip đầu của từng khe. Trong khoảng thời gian này SCH sơ cấp và thứ cấp được phát.
Kênh vật lý điều khiển chung thứ cấp đường xuống S-CPPCH
S-CCPCH (Secondary-Common Control Physical Channel) được sử dụng để mang thông tin FACH và PCH. Có hai kiểu S-CCPCH: kiểu có TFCI và kiểu không có TFCI. UTRAN xác định có phát TFCI hay không, nếu có các UE phải
hỗ trợ việc sử dụng TFCI. Nếu không sử dụng các bit TFCI, DTX (phát không liên tục) sẽ được sử dụng ở trường TFCI. Nếu khuôn dạng sử dụng TFCI, giá trị TFCI trong mỗi khung vô tuyến tương ứng với một khuôn dạng truyền dẫn nhất định của kênh truy nhập đường xuống FACH và (hoặc) kênh tìm gọi PCH hiện đang sử dụng. Sự tương ứng này được đàm phán (hoặc đàm phán lại) mỗi khi bổ sung hoặc loại bỏ FACH/PCH. Tập các tốc độ cũng giống như đối với DPCH đường xuống.
Hình 3.18. Cấu trúc khung vô tuyến cho S-CCPCH
Kênh vật lý đồng bộ đường xuống SCH
Kênh đồng bộ SCH (Synchronization Channel) là tín hiệu đường xuống được sử dụng để tìm ô. SCH gồm hai kênh con: SCH sơ cấp và thứ cấp. Các khung 10 ms của SCH sơ cấp và thứ cấp được chia thành 10 khe, mỗi khe dài 2560 chip.
Hình 3.19. Cấu trúc khung kênh đồng bộ SCH không được mã hoá
SCH sơ cấp gồm một mã được điều chế 256 chip, mã đồng bộ sơ cấp PSC (Primary Synchronization) ký hiệu là cp. PSC như nhau cho mọi ô trong hệ thống.
Kênh vật lý dùng chung đường xuống PDSCH
Kênh vật lý dùng chung đường xuống PDSCH (Physical Downlink
Shared Chanel) được sử dụng để mang kênh dùng chung đường xuống. Kênh này
được nhiều người sử dụng dùng chung trên cơ sở ghép kênh mã. Vì DSCH luôn liên kết với DCH nên PDSCH luôn liên kết với DPCH.
Hình 3.20. Cấu trúc khung vô tuyến cho kênh PDSCH
Có hai phương pháp báo hiệu để thông báo cho UE về việc có số liệu cần trải mã trên DSCH: hoặc bằng trường TFCI hoặc bằng báo hiệu lớp cao. Truyền dẫn PDSCH liên kết với PPCH là trường hợp đặc biệt của phát đa mã. PDSCH VÀ PDCH không nhất thiết phải có cùng hệ số trải phổ đối với PDSCH, hệ số trải phổ có thể thay đổi theo khung. Thông tin điều khiển lớp 1 liên quan được phát trên phần DPCCH của DPCH liên kết, PDSCH không chứa thông tin lớp vật lý. Các hệ số trải phổ của PDSCH có thể thay đổi từ 256 đến 4.
Kênh vật lý chỉ thị bắt đường xuống AICH
Kênh chỉ thị bắt AICH (Acquisition Indicator Channel) là một kênh vật lý được sử dụng để mang các chỉ thị bắt. Chỉ thị bắt AIS tương ứng với chữ ký s trên kênh PRACH hoặc PCPCH. Lưu ý rằng đối với PCPCH, AICH hoặc tương ứng tiền tố truy nhập hoặc tương ứng tiền tố CD. AICH tương ứng tiền tố truy nhập là AP-AICH còn AICH tương ứng tiền tố CD là CD-AICH. AP- AICH và CD-AICH sử dụng các mã định kênh khác nhau.
Hình 3.21. Cấu trúc khung vô tuyến cho kênh chỉ thị bắt AICH
AICH gồm một chuỗi lặp của 15 khe truy nhập liên tiếp AS (Access Slot), mỗi khe dài 40 bit. Mỗi khe gồm hai phần: phần chỉ thị bắt AI (Acquisition Indicator) gồm 32 ký hiệu giá trị thực a0,..., a31 và một phần không sử dụng gồm 8 ký hiệu giá trị thực a32,...,a39. Kênh có hệ số trải phổ bằng 256.
Kênh vật lý chỉ thị tìm gọi đường xuống PICH
Kênh chỉ thị tìm gọi PICH là kênh vật lý tốc độ cố định (SF = 256) được sử dụng để mang các chỉ thị tìm gọi PI (Paging Indicator). PICH luôn liên kết với S-CCPCH mà ở đó kênh truyền tải PCH được sắp xếp lên. Một khung PICH dài 10 ms chứa 300 bit (b0, b1,..., b29). Trong số đó, 288 bit (b0, b1, ..., b287) được sử dụng để mang các chỉ thị tìm gọi. 12 bit còn lại (b288, b289, ..., b299) không được định nghĩa.
Hình 3.22. Cấu trúc khung vô tuyến cho kênh chỉ thị tìm gọi PICH