2.8.2.1. Hình ảnh và đa phương tiện
Ngày nay thường gửi ảnh qua MMS (Multimedia messaging), từ người dùng phối cảnh, được thấy như một dịch vụ SMS tiên tiến. Đối với MMS là thành công lớn vì bản tin được phát với sự tin cậy cao, khi thời gian phát đủ ngắn chẳng hạn như dưới 1 phút. Khi thời gian phát không còn quan trọng, có thể dùng chất lượng 3GPP chặt chẽ theo lớp dịch vụ cho MMS. Yêu cầu quan trọng khác từ điểm người dùng cuối là có thể và dễ dàng gửi bản tin MMS ở cùng một thời điểm, ví dụ, làm một cuộc gọi. Điều này yêu cầu cả hai trạm di động và mạng có thể xử lý nhiều bearer truy nhập vô tuyến song song.
Mặc dù song song cuộc gọi chuyển mạch kênh và truyền dẫn MMS là có thể, việc chảy thông tin hình ảnh và hoạt động bên trong của dịch vụ MMS bị giới hạn. Dịch vụ hình ảnh khác mạnh hơn MMS là truyền hình thời gian thực; xem hình 2.25 để có cái nhìn về dịch vụ này. Từ điểm người dùng hình ảnh thời gian thực được trưng bày cho người dùng khác liên tục thông qua kết nối điện thoại.
Hình 2.25: chia sẻ hình ảnh thời gian thực
Toàn cảnh ứng dụng đó là, truyền thông bắt đầu với kết nối thoại thông thường và sau đó, khi một trong bên có một vài thứ thú vị muốn cho bên kia biết, một chuỗi hình ảnh một đường được thiết lập. Chuỗi hình ảnh chỉ được thiết lập khi cả 2 người dùng cảm thấy nhu cầu rõ ràng để nâng cao kết thoại bằng kết nối hình ảnh một đường. Sự khác biệt giữa dịch vụ chia sẻ hình ảnh một đường với dịch vụ điện thoại hình ảnh 2 hướng. Chia sẻ hình ảnh thời gian thực có trường hợp sử dụng chuyển nghiệp và riêng: chia sẻ kinh nghiệm du lịch, giải thích cái gì đó trong tình huống khi cần sửa thiết bị.
Yêu cầu thực hiện của người dùng cuối đối với dịch vụ chia sẻ hình ảnh thực đó là:
• Chất lượng hình ảnh và tốc độ cập nhật nên đủ cao để cho phép việc quét môi trường bằng camera
• Trễ giữa việc lấy hình ảnh và biểu diễn nó tới bên khác đủ thấp để cho phép sự tương tác đúng.
• Nó dễ dàng và nhanh để thiết lập dòng hình ảnh một đường, thứ nhất kết nối thoại luôn sẵn sàng.
Chú ý chia sẻ hình ảnh thời gian thực có những yêu cầu khác hơn dòng nội dung-tới- người, bởi vì trong dòng nội dung-tới-người không có hoặc ít tương tác và vì thế không yêu cầu cho trễ thấp. Đối với trễ thấp trong chia sẻ hình ảnh thời gian thực, nói cách khác, quan trọng. Trễ chấp nhận được giữa việc lấy hình ảnh và biểu diễn nó tới điểm cuối khác có thể trong vài giây (< 5s). Khi nó yêu cầu bit rate nó phụ thuộc rất nhiều vào kích thước hiển thị trạm di động. Dựa vào kết quả đầu tiên từ dòng hình ảnh trong mạng hiện tại, giới
hạn bit rate thấp hơn với màn hình điện thoại di dộng 3,5 cm tới 4 cm là trong khoảng 40 tới 64kbps. Tuy nhiên, chú ý rằng bit rate yêu cầu tới việc sử dụng là cho chức năng không forward thẳng của trễ chập nhận được, tốc độ cập nhật hình ảnh và cơ cấu mã hóa.
Trong hình 2.26, con đường phát triển dịch vụ đơn giản được mô tả bắt đầu từ dịch vụ chuyển mạch gói đơn như MMS và hướng tới dịch vụ theo yêu cầu nhiêu hơn nư điện thoại video. Điện thoại video có yêu cầu chặt chẽ về độ trễ hơn dòng hình ảnh một hướng và trễ end-to-end một hướng ít hơn 400 ms cần thiết cho kết nối, khi ít hơn 150ms là thích hợp
Hình 2.26: sự phát triển của dịch vụ person-to-person
2.8.2.2. Push-to-talk over cellular (PoC)
Dịch vụ PoC theo cảm nhận đó là kết nối thoại được thiết lập bằng việc bấm một nút đơn và người nhận nghe thấy tiếng nói không phải trả lời điện thoại. Trong khi cuộc gọi cơ bản là hai hướng, dịch vụ PoC là dịch vụ đơn hướng. ứng dụng cơ bản là máy thu và phát vô tuyến xách tay điện đài trên nền chuyển mạch gói của mạng tế bào. Thêm vào đó là chức năng thông tin thoại cơ bản, ứng dụng PoC cung cấp người dùng cuối với các đặc điểm bổ sung như, ví dụ:
• Ad hoc và nhóm truyền thông xác định trước
• Điều khiển truy nhập để người dùng có thể định nghĩa ai được phép làm cuộc gọi tới anh/chị
Với cuộc gọi cơ bản kênh thông tin hai hướng được dành riêng giữa những người dùng cuối trong xuốt thời gian gọi. Trong PoC, kênh chỉ thiết lập để dịch chuyển cụm thoại ngắn từ một người tới nhiều người khác có thể. Một cụm thoại này đã được dịch chuyển, kênh thông tin chuyển mạch gói có thể được giải phóng. Sự khác biệt này được đánh dấu trong Hình 2.27.
Hình 2.27. Push-to-talk qua thông tin điện thoại cơ bản
Gói thoại trong PoC mang từ trạm di động gửi tới server bằng mạng WCDMA. Server sau đó forward gói tới trạm di dộng nhận. Trong trường hợp one-to-many kết nối, server thường ghép nhiều gói tới tất cả trạm mobile nhận. Điều này được chỉ trong
Hình 2.28. Dịch vụ PoC sự độc lập của mạng truy nhập vô tuyến.
2.8.2.3. Multiplayer Games
Đầu tiên chúng ta nhóm những trò nhiều người chơi đang tồn tại thành từng loại dựa theo yêu cầu người dùng cuối. Ba loại hợp lý là, game hành động thời gian thực, game chiến thuật thời gian thực và game chiến thuật quay cơ bản, nhìn Hình 2.29.
Hình 2.29. phân loại game nhiều người chơi
Những loại khác nhau được mô tả bằng các đặc tính và yêu cầu chỉ trong bảng 2.9 Các yêu cầu này được tìm ra từ nghiên cứu trong kết nối mạng cố định và không trong kết nối mạng tế bào. Mặc dù mạng tế bào chạy một vài cái khác hơn mạng cố định, và mặc dù màn hình hiển thị của điện thoại là nhỏ hơn màn hình máy tính, kết quả chỉ ra cho các loại có độ trễ lớn nhất với kinh nghiệm chơi game tốt cho người dùng cuối.
Bảng 2.9. Trễ game nhiều người chơi và yêu cầu bit rate
Trễ mạng end-to-end giảm xuống thấp bằng 70 tới 80ms để thỏa mãn hầu hết yêu cầu của người dùng. Mạng WCDMA ngày nay cung cấp độ trễ từ 150-200ms, do đó nó có thể cung cấp game chiến thuật thời gian thực và game chiến thuật mở, và thậm chí cả game hành động thời gian thực.
Game hành động thời gian thực phát và thu gói với loại bit rate là 10-20kbps. Như thế bit rate có thể phát trên mạng tế bào. Tuy nhiên, những gói này yêu cầu độ trễ thấp.
đối với game chiến thuật thời gian thực và chiến thuật mở cùng yêu cầu bit rate và trễ mạng end-to-end dễ dàng hơn
2.8.3. Dịch vụ nội dung-tới-người (content-to-person service)2.8.3.1. Browsing 2.8.3.1. Browsing
Việc chạy và phát triển của WAP cho duyệt web trên thiết bị di động (mobile browsing), những mong muốn mà browsing muốn thiết bị di động đáp ứng nhanh. Với màn hình hiển thị-độ phân giải và màu sắc của thiết bị di động tốt hơn – và với bit rate cao hơn, nội dung tăng. Browsing trên thiết bị di động đang tăng nhanh về tốc độ và sử dụng dịch vụ nhiều lên. Có một vài phiên bản của giao thức WAP, phiên bản quan trọng nhất là WAP1.1 và WAP2.0 như hình 2.30.
Hình 2.30. sự phát triển của giao thức WAP
WAP1.1 giúp việc thực hiện browsing trong hệ thống tốt với thời gian trễ trên mạng lớn và bit rate bị giới hạn. Đó là, WAP1.1 cho phép bộ phát gửi gói đồng thời, không đợi thiết lập kết nối giữa các bên thông tin. Điều này làm cho WAP1.1 nhanh với gói nhỏ trên link không tin cậy. Điểm yếu đó là link thường không tận dụng hết nếu file dịch chuyển là lớn. WAP2.0 giới thiệu một giao thức chuẩn internet cho giao thức WAP. Bởi vì giao thức TCP/IP đã phát triển tốt link và thuật toán quản lý nghẽn, điều này làm cho WAP2.0 hiệu quả hơn khi dịch chuyển file lớn trên link vô tuyến với bit rate cao.
2.8.3.2. Audio and video streaming
Chuỗi đa phương tiện là kỹ thuật dịch chuyển dữ liệu có xử lý để chuỗi liên tục và ổn định. Công nghệ chuỗi đang trở lên quan trọng để phát triển internet, bởi vì hầu hết user đủ nhanh để download file đa phương tiện kích thước lớn. Bộ nhớ máy di động cũng giới
hạn kích thước download. Với chuỗi, trình duyệt hoặc plug-in có thể bắt đầu hiển thị dữ liệu trước khi toàn bộ file được phát đi.
Chuỗi làm việc, bên client nhận dữ liệu có thể tập hợp dữ liệu và gửi nó như một chuỗi ổn định tới tầng ứng dụng, tầng này đang xử lý dữ liệu và chyển đổi nó thành âm thanh hoặc hình ảnh. Tầng ứng dụng chuỗi là không đối xứng và do đó chịu được trễ nhiều hơn dịch vụ hội thoại đối xứng. Điều này cũng có nghĩa là chúng chịu được nhiều Jitter trong truyền dẫn. Jitter có thể được loại đi bởi bộ đệm.
Hình 2.31: dịch vụ từ ViG (Video Gateway)
Theo 3GPP thì Chuẩn cho điện thoại video trong mạng di động 3G là release 99 và được gọi là 3G.324M. 3G.324M dựa vào chuẩn ITU-T H.324 và miêu tả làm sao dịch vụ 3G.324M có thể triển khai trong miền chuyển mạch kênh WCDMA và bao gồm tương tác với miền IP thông qua H.323/SIP và RTSP
Thêm vào đó, dịch vụ điện thoại video đa phương tiện trong thương mại điện thoại IP chuyển mạch gói bị chi phối bởi các chuẩn sau:
• H.323 là giới thiệu của ITU-T cho thông tin đa phương tiện trên mạng nội bộ
• SIP là chuẩn IETF (RFC 3261) miêu tả việc điều khiển phiên trên mạng IP
Video Gateway System 3G video phone Circuit Switched (3G-324M) WCDMA Network H.323/SIP terminal IP Network Video/Voice Mail server CS Streaming server Video conf. server
• RTSP là chuẩn IETF (RFC 2326) miêu tả khung công việc cho phép điều khiển, yêu cầu phân phát của dữ liệu thời gian thực
2.8.3.3. Download nội dung (content download)
Ví dụ download nội dung được chỉ trong Hình 18: download ứng dụng,
Hình 3.32. ví dụ download nội dung
download nhạc chuông, video clips và nhạc MP3. Kích thước nội dung có thể mang từ một vài kB nhạc chuông tới vài MB file nhạc. Số lần download nên thấp, đặt yêu cầu cao trên bit rate vô tuyến, đối với download lớn với một vài 100kB
Chương 3 Tính dung lượng và vùng phủ trong mạng WCDMA RAN
3.1. Định nghĩa
Eb/N0 hướng lên: (uplink) là năng lượng tín hiệu bit chia cho nhiễu. Giá trị Eb/N0 dùng trong tài liệu này bao gồm tác động của phân tập RX
Eb/N0 hướng xuống (downlink):là năng lượng tín hiệu bit chia cho nhiễu. Giá trị Eb/N0
dùng trong tài liệu này không gồm tác động của phân tập RX ở thiết bị người dùng. Đối với trường hợp phân tập TX, năng lượng bit Eb là năng lượng kết hợp từ tín hiệu trên 2 hướng.
CPICH Ec/N0: là năng lượng chip CPICH chia cho phổ băng rộng đi tới connector antenna của UE. Phổ băng rộng bao gồm mật độ phổ nhiễu, mật dộ phổ của cell và mật độ phổ của cell khác. Tất cả giá trị đo được ở đầu vào UE. Gía trị dùng trong tài liệu này không gồm tác động của phân tập RX ở UE. Đối với trường hợp phân tập TX, năng lượng chip Ec là năng lượng kết hợp từ tín hiệu ở cả 2 hướng.
Tải và dung lượng: tải cell hướng lên QTOT thể hiện tổng số nhiễu ở hướng lên. Tải cell hướng lên là tổng tải DCH QDCH và tải EUL QEUL. Tải DCH hướng lên phụ thuộc số lượng người dùng hướng lên trong cell, RAB được dùng và hằng số hoạt động cho mỗi user. Gía trị lớn nhất của QTOT được xác định bằng việc tính toán vùng phủ
Dung lượng DCH hướng lên được định nghĩa như là số lượng người dùng trong
hướng lên (uplink) đối với mọi loại RAB DCH, như toàn bộ tải QTOT lấy giá trị lớn nhất cho phép. Dung lượng DCH hướng lên cũng liên quan tới tải EUL, bởi vì QTOT là tổng của QDCH và QEUL
QDCH Tải DCH hướng xuống (khác với tải DCH hướng lên, mặc dù cùng ký hiệu sử dụng) thể hiện số lượng công suất RBS mà các người dùng DCH hướng xuống sử dụng. Tải DCH hướng xuống phụ thuộc vào số lượng người dùng trong cell, RAB được dùng và hệ số hoạt động đối với mỗi người dùng.
Dung lượng DCH hướng xuống là số lượng người dùng trong hướng downlink đối với mọi loại RAB DCH trong cell, chẳng hạn như toàn bộ công suất cell chạm tới giá trị lớn nhất cho phép. Khi không có HSDPA, công suất cell lớn nhất cho phép là Padm. Khi có HSDPA, công suất lớn nhất mà cell cho phép là công suất RBS không thực Pnom. Dung lượng DCH hướng downlink cũng liên quan tới công suất HSDPA, bởi vì Pnom được chia sẻ bởi DCH và HSDPA, trong các kênh khác.
Vùng phủ và phân bổ lưu lượng. Vùng phủ là phạm vi của cell hoặc như vùng phủ của site, không quan tâm đến đặc điểm địa hình trong vùng. Đối với việc tính toán vùng phủ và dung lượng, được xem như là lưu lượng được phân bổ toàn bộ cell.
Mô hình kênh. Là các mô hình được định nghĩa bởi 3GPP và ITU. Mô hình kênh do 3GPP định nghĩa trong thành phố (TU), vùng nông thôn (RA – Rural Area) và đồi núi cao (Hilly Terrain). Mô hình kênh do ITU định nghĩa là người đi bộ A, người đi bộ B và xe cộ A.
Mô hình kênh ảnh hưởng tới Eb/N0 yêu cầu cho RAB. Gía trị Eb/N0 yêu cầu cho RAB đối với các mô hình kênh khác nhau
Đa sóng mang. Tất cả các kiểu dung lượng là giá trị cho việc cấu hình với mỗi sóng mang. Để tăng dung lượng, nghĩa là, số lượng người dùng, việc thêm sóng mang được triển khai. Việc tăng dung lượng là tuyến tính với số lượng sóng mang.
Hằng số hoạt động và hệ số khuyếch đại DTX. Đường link vô tuyến giữa UE và RBS tồn tại một hoặc một vài kênh lưu lượng riêng (DTCH) và kênh điều khiển riêng (DCCH). Eb/N0 yêu cầu được định nghĩa và đo ở đỉnh dữ liệu hoạt động trên cả hai DTCH và DCCH. Tuy nhiên, lưu lượng thực, thường thì dữ liệu hoạt động của link là ít hơn đỉnh, có nghĩa là Eb/N0 thời gian trung bình thấp hơn giá trị đỉnh, bởi vì sử dụng truyền dẫn không liên tục và sự thay đổi hằng số trải phổ trong đường lên (uplink). Việc giảm nhiễu phát ra bởi link, được mô hình bằng hằng số hoạt động của link đó như sau.
Hằng số hoạt động cho DTCH là 50% đối với hội thoại/thoại và gần 100% đối với điện thoại hình ảnh. Hằng số hoạt động đối với vật mang báo hiệu (SRB) thường mang
DCCH là 10%. Hằng số hoạt động kết hợp cho RAB với DCCH/SRB và nhiều DTCH được nhất mạnh như sau:
ax, , AF, , ax, AF, 1 AF ax, , ax, 1 ( . ) . n m DTCH i DTCH i m SRB SRB i n m DTCH i m SRB i R K R K K R R = = + = + ∑ ∑ [1] Với ax, , m DTCH i R : là tốc độ người dùng cho DTCHi ax, m SRB R : là tốc độ SRB, 3,4 kbps AF,DTCH i, K : hằng số hoạt động cho DTCHi AF,SRB K : hằng số hoạt động cho SRB.
Hằng số hoạt động cho RAB chỉ có một DTCH, ví dụ như thoại, được trình bày ở dưới:
ax, AF, ax, AF, AF ax, ax, . . m DTCH DTCH m SRB SRB m DTCH m SRB R K R K K R R + = + [2]
Hệ số khuyếch đại DTX cho RAB được trình bày như sau:
AF 1 DTX K G λ λ + = + [3]
λ: là tỉ số công suất giữa kênh DPDCH và kênh DPCCH và sẽ phụ thuộc vào loại dịch vụ và sẽ khác trong hướng uplink và downlink. Giá trị λ được tính trong công thức [5]
0.GDTX
γ γ= [4]
0
γ : là C/I trong trường hợp đầy đủ hoạt động dự liệu trong DTCH và DCCH. γ0 được