2. Đánh giá hiệu năng của phát
2.2 Các mô hình và các giả thiết
Ở phần này sẽ giới thiệu các mô hình và các giả thiết được sử dụng để đánh giá hiệu năng.
Các mô hình và các giả thiết được phân nhóm theo lưu lượng, mạng vô tuyến và các mô hình hệ thống được xét ở trên
Ba hệ thống khác nhau được nghiên cứu gồm:
+ Hệ thống chuẩn WCDMA R6 được mô tả trong 3GPP sử dụng truyền dẫn đơn nguồn và máy thu dựa trên RAKE tham chuẩn
+ Hệ thống HSPA phát triển có máy thu tiên tiến hơn, 2x2 MIMO cho DL và 16 QAM cho UL.
+ Hệ thống LTE được lập cấu hình theo yêu cầu 3GPP, 2x2 MIMO cho DL. Các mô hình và giả thiết được cho trên bảng 3
Bảng 7: Các mô hình và giả thiết cho đánh giá
Các mô hình lưu lượng
Phân bố người sử dụng Đều, trung bình 10 người trên một ô
109
Tạo số liệu Tắt bật với thừa số tích cực 5%, 10%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%
Các mô hình mạng vô tuyến
Suy hao theo khoảng cách L= 35,5+37,6 x log(R), R được đo bằng m Phading che tối Chuẩn log, lệch chuẩn 8dB
Phading đa đường 3GPP đô thịđiển hình và người đi bộ A
Sơđồ Ô Lưới lục giác đều, mỗi trạm 3 đoạn ô, tổng 57 đoạn ô
Bán kính ô 167m, khoảng cách giữa các ô 500m
Các mô hình hệ thống
Ấn định phổ 5MHz cho DL, 5MHz cho UL (FDD)
Công suất đầu ra trạm gốc và UE 20W và 125mW vào anten
Độ lợi anten cực đại 15dBi
Các sơđồđiều chế và mã hóa QPSK và 16QAM, mã hóa turbo theo WCDMA R6. Chỉ sử dụng QPSK cho WCDMA đường lên
Lập biểu Quay vòng theo thời gian
Các đặc tính cơ sở của WCDMA
Sơđồ phát Một luồng trên DL và UL Máy thu
Phân tập anten hai nhánh với máy thu RAKE, kết hợp tỷ lệ cực đại tất cả các nhánh kênh, hệ số tạp âm 9dB trong UE, 5dB trong NodeB
Các đặc tính WCDMA tiên tiến
Sơđồ phát DL: 2 luồng PARC
UL: một luồng Máy thu
DL: GRAKE với loại nhiễu lần lượt
UL: GRAKE với phân tập thu hai nhánh, chuyển giao mềm với kết hợp lựa chọn giữa các trạm
Các đặc tính LTE
Sơđồ truyền dẫn DL: 2 luồng PARC UL: luồng đơn
110
UL: MMSE với phân tập thu hai nhánh, chuyển giao mềm với kết hợp chọn lọc giữa các ô
Để đơn giản, nhiều khía cạnh giao thức phía trên lớp vật lý của mặt phẳng điều khiển và mặt phẳng người sử dụng đã không xét đến trong mô hình này vì thế các kết quả nhận được rất khả quan, đối với LTE, thích ứng miền tần số và các cải thiện lớp cao không được xét.
Phương pháp mô phỏng “tĩnh” trong đó các đầu cuối di động được phân bố mềm cho nên trên mạng vô tuyến và kênh vô tuyến giữa cặp anten trạm gốc và UE được tính toán theo các mô hình truyền sóng và phading.
Các giá trị thống kê được ghi lại sau đó các đầu cuối di động mới được phân bố ngẫu nhiên cho bước tiếp theo. Các mức tải hệ thống khác nhau được mô phỏng bằng cách thiết lập tích cực ngẫu nhiên cho từng trạm gốc từ 5% đến 100%, lập biểu miền thời gian không phụ thuộc kênh được sử dụng, tương ứng với lập biểu quay vòng.
Các chú ý:
+ Tỷ số tín hiệu trên nhiều công tạp âm (SINR) được tính toán cho từng anten thu của UE (hay trạm gốc) dựa trên các thực hiện kênh (các mẫu kênh) và các nguồn nhiễu tích cực. Sau đó các giá trị SINR được chuyển đổi thành tốc độ số liệu đường truyền vô tuyến tích cực Ru cho người sử dụng u khi người này lập biểu. trong trường hợp MIMO, Ru được lập mô hình như là tổng các tốc độ số liệu đạt được trên một luồng MIMO. Tốc độ đạt được ở phía trên lớp MAC (sau khi chia sẽ kênh với các người sử dụng khác) được biểu thị là thông lượng Su và được tính toán dựa trên thừa số tích cực. Các trạm gốc tích cực và các người sử dụng tích cực khác nhau giữa các lần lặp và các giá trị thống kê này được thu thập trên một số lượng lặp lớn.
+ Lưu lượng được phục vụ trên một đoạn ô T được tính toán như là tổng các tốc độ số liệu của đường truyền vô tuyến tích cực cho các người sử dụng tích cực trong đoạn ô với giả thiết rằng các người sử dụng này được lập biểu với cùng một khoảng thời gian. Các giá trị thống kê về chất lượng người sử dụng được lấy ra từ phân bố
111
thông lượng người sử dụng như là giá trị trung bình (chất lượng trung bình) và 5% (chất lượng biên ô). Khi tăng thừa số tích cực lưu lượng phục vụ trên đoạn ô sẽ tăng, trong đó tốc độ số liệu cá nhân (chất lượng của người sử dụng) sẽ giảm do giảm SINR và truy nhập thưa hơn đến kênh chia sẻ cho từng người sử dụng