Trong HSDPA, HS-DSCH là kênh truyền tải mang dữ liệu thực của người sử
dụng. Trong lớp vật lý, HS-DSCH được ánh xạ lên kênh vật lý chia sẻđường xuống tốc độ cao HS-PDSCH. Dựa trên hoạt động gói dữ liệu, kênh HS-DSCH có những
điểm khác so với kênh DCH trong phiên bản 99 như sau:
y Không có điều khiển công suất nhanh. Thay vào đó, thích ứng liên kết được sử dụng để kết hợp giữa mã, tỷ lệ mã hóa và phương thức điều chếđể thích ứng với sự thay đổi của kênh truyền dẫn một cách tức thời.
y Hỗ trợđiều chế bậc cao hơn so với DCH. Với điều chế biên độ cầu phương 16- QAM, số lượng bit được mang trên một symbol gấp đôi so với điều chế khóa dịch pha cầu phương QPSK
y Node B cấp phát tài nguyên cho người sử dụng dựa trên việc lập lịch trong mỗi khoảng thời gian truyền dẫn TTI = 2ms với báo hiệu lớp vật lý nhanh. Với
85
DCH, sử dụng báo hiệu lớp cao hơn đó là từ RNC cấp phát mã. Khoảng thời gian truyền dẫn TTI với DCH thì dài hơn với những giá trị 10, 20, 40 hay 80 ms.
y Không hỗ trợ chuyển giao mềm do sự phức tạp trong việc đồng bộ hóa quá trình phát từ các Cell khác nhau. Dữ liệu chỉ được gửi từ một Cell phục vụ HS- DSCH
y Sử dụng kết hợp tái truyền dẫn và tái truyền dẫn lớp vật lý, trong khi với DCH, nếu tái truyền dẫn được sử dụng thì dựa trên tái truyền dẫn mức RLC.
y Không có thông tin điều khiển lớp vật lý trên HS-PDSCH. Thay vào đó chúng được mang trên kênh HS-SCCH và trên kênh DCH kết hợp.
y Hoạt động đa mã với hệ số trải phổ cốđịnh là 16. Trong khi với DCH, hệ số
trải phổ có thể là 4 hay 512.
y Với HSDPA chỉ mã hóa Turbo được sử dụng trong khi với DCH mã xoắn cũng có thểđược sử dụng.
y Không truyền gián đoạn trên mức Slot. HS-PDSCH hoặc được truyền toàn bộ hoặc không được truyền trong khoảng TTI=2ms.
Bảng 3.4: Bảng so sánh những thuộc tính cơ bản của DCH và HS-DSCH
Đặc tính DSCH HS-DSCH
Hệ số trải phổ biến thiên Không Không
Điều khiển công suất nhanh Có Không
Mã hóa và điều chế thích ứng (AMC) Không Có
Hoạt động đa mã Có Có
Tái truyền dẫn lớp vật lý Không Có
86
Một thuộc tính quan trọng của HS-DSCH là đặc tính động của tài nguyên chia sẻđược cho phép trong khoảng thời gian cấp phát ngắn 2ms. Khi có dữ liệu cho một người sử dụng được cấp phát trên HS-PDSCH, chúng sẽ liên tục được gửi trong suốt khoảng TTI = 2ms. Không có truyền gián đoạn (DTX) trên mức Slot như với DCH, trong khi tài nguyên mã với DCH được bổ sung từng phần với tốc độ dữ liệu giảm. Trong hình sau, vị trí DTX trong những khe thời gian Slot làm giảm phát sinh nhiễu đường xuống nhưng không đạt tốc độ dữ liệu cao nhất có thể trên DCH. Ví dụ, với tốc độ đường xuống 384Kbps, tài nguyên mã dành riêng không thay đổi khi di chuyển đến một tốc độ chậm hơn. Do đó, nếu cho phép một tốc độ dỉnh là 384Kbps, khi ứng dụng giảm xuống 16Kps, chỉ có cách để giảm nhu cầu tài nguyên là phải cấu hình lại liên kết vô tuyến. Điều này diễn ra cùng thời gian khi cấu hình lại và “locking” tốc độ dữ liệu đến một giá trị mới nhỏ hơn cho tới khi cấu hình lại khác sẽ diễn ra để cập nhật tốc độ dữ liệu lại. Với HS-PDSCH, không có dữ liệu
được phát đi, không có truyền dẫn trên HS-DSCH cho người sử dụng nhưng thay vào đó tài nguyên trong khoảng 2ms được cấp phát cho người sử dụng khác. Vì R99 ra đời với mục tiêu chính là tăng dung lượng hệ thống cho các dịch vụ thoại so với hệ thống 2G (GSM) mà thôi chứ chưa sự đạt được những yêu cầu và kỳ vọng đối dịch vụ số liệu vì tốc độ hỗ trợ dữ liệu còn thấp (khoảng 384 kbps). Đối với dịch vụ
thoại thì chúng ta đã biết, nguồn tài nguyên (mã, công suất) yêu cầu để truyền dẫn dịch vụ này là không thay đổi (do tốc độ truyền dẫn là không thay đổi) do đó điều khiển công suất thực sự hiệu quả vì nó giảm nhiễu MAI làm cho dung lượng kênh thoại mà hệ thống có thểđáp ứng trên một đơn vị tài nguyên vô tuyến tăng lên.
Cấu trúc của một khung con HS-PDSCH có độ dài một TTI=2ms được chia thành 3 khe thời gian, mỗi khe có độ dài 2/3ms tương ứng với số chip là 2560 chip. Cấu trúc khung HS-PDSCH được mô tả hình sau:
87
Hình 3.16: Cấu trúc khung HS-PDSCH
Mã hóa HS-DSCH
Như đã giới thiệu ở trên, chỉ có mã hóa turbo được sử dụng cho HS-DSCH. Chuỗi mã hóa kênh HS-DSCH được minh họa ở hình 3.17: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- CRC thêm vào: Một CRC có kích thước 24bit đươc tính toán và thêm vào trên mỗi HS-DSCH TTI.
- Phân đoạn khối mã: Phân đoạn khối mã được thực hiện như trong phiên bản 99, kích thước khối mã lớn nhất cho mã hóa turbo là 5114.
- Mã hóa kênh: Mã hóa kênh HS-DSCH sử dụng mã turbo tỷ lệ sẵn có và bộ
chèn nội mã turbo. Những tỷ lệ mã khác được tạo ra từ mã turbo tỷ lệ 1/3 bằng cách áp dụng bắt tốc độ bởi hoạt động chính là đâm thủng và lặp lại.
- Chức năng HARQ: là một mở rộng của bắt tốc độ R99. Nó phối hợp số bit
đầu ra của bộ mã kênh (turbo) để tổng số bit của kênh vật lý HS-DSCH. Nó được
điều khiển bởi thông số RV(Redundan Version), nghĩa là thiết lập chính xác số bit
đầu ra chức năng HARQ lớp vật lý phụ thuộc vào số bit đầu vào, số bit đầu ra và thông số bản dư RV.
88
Hình 3.17: Chuỗi mã hóa kênh HS-DSCH
- Chèn: Quá trình chèn cho FDD được thực hiện riêng rẽ cho từng kênh vật lý riêng lẻ. Bộ chèn QPSK giống như bộ chèn hai trong R99, bộ chèn cốđịnh 32 hàng và 30 cột. Với 16QAM, có hai bộ chèn giống nhau kích thước R2xC2= 32x30. Các bit từ sự phân đoạn kênh vật lý được chia làm hai đưa vào bộ chèn: tất cả các bit
đánh số lẻ cho bộ chèn 1 và các bit đánh số chẵn được đưa vào bộ chèn 2. Chú ý: Các bit đầu ra của bộ chèn sẽđưa đến sắp xếp các symbol 16QAM đểđầu ra của bộ
chèn 1 được sắp xếp lên các điểm xác thực ( đáng tin cậy) (i1 và q1), ngược lại các bit đầu ra bộ chèn 2 được sắp xếp lên các điểm có độ tin cậy thấp hơn (i2 và q2).
- Sắp xếp lên các kênh vật lý: Các bit có thểđược sắp xếp lên nhiều kênh vật lý cùng cách như trong R99.
- Sắp xếp lại các bit 16QAM: Chức năng này chỉ áp dụng cho các bit được
điều chế 16QAM. Trong trường hợp QPSK các bit là rõ ràng ( trong suốt) không CRC thêm Bit đổi tần Phân đoạn khối mã Chèn kênh Sắp xếp lại các bit cho 16 QAM
Chức năng HARQ Phân đoạn kênh Mã hóa kênh Chèn kênh HS-PDSCHs Ánh xạ kênh vật lý
89
cần sắp xếp lại. Với 16QAM, 4 bit được biểu diễn bởi 1 ký tựđiều chế thì sẽ có 2 bit sẽ được bảo đảm hơn 2 bit còn lại tại đầu thu. Điều này thì khác so với QPSK trong đó 2 bit có độ tin cậy như nhau. Hơn thế nữa, với mã Turbo, bit hệ thống thì quan trọng hơn trong quá trình xử lý giải mã so với các bit parity. Vì thế, trong quá trình sắp xếp các bit vào trong ký tựđiều chế 16QAM thì sẽưu tiên sắp xếp các bit hệ thống vào vị trí tin cậy càng nhiều càng tốt. Đối với điều chế QPSK chỉ một bộ
chèn trên được sử dụng, trong khi bộ điều chế 16QAM phải sử dụng tới 2 bộ chèn ghép song song với nhau. Bit hệ thống đầu tiên được đưa đến bộ chèn phía trên, trong khi đó bit parity được đưa đến bộ chèn phía dưới. Chùm sao của bộ điều chế
16QAM được xác định sao cho tín hiệu ra từ bộ chèn phía trên được sắp xếp trên những vị trí bit tin cậy, còn tín hiệu ra của bộ chèn phía dưới được sắp xếp vào những vị trí ít tin cậy hơn.Quá trình sắp xếp lại chòm sao được thực hiện thông qua khối lựa chọn bit (Bit Collection) và được điều khiển bởi thông số chèn bit 4 trạng thái, điều khiển hai hoạt động độc lập. Đầu tiên, tín hiệu ra của hai bộ chèn có thể
chuyển đổi cho nhau. Thứ hai, tín hiệu ra của bộ chèn phía dưới hoặc bộ chèn phía trên (nếu bước một đã thực hiện chuyển đổi cho nhau) có thể được đảo. Kết quả ta
được 4 trường hợp của quá trình sắp xếp.
Bảng 3.5: Bảng sắp xếp các bit 16QAM Thông số bit sắp xếp lại (b) Chuỗi các bit đầu ra Thực hiện 0 i1q1i2q2 1 i2q2 Đổi vị trí i1 với i2, q1 với q2 2 i1q1i2q2 XOR với 0011 3 i2q2 i1q1 Đổi vị trí i1 với i2, q1 với q2, XOR với 0011
90