2.2.1. Nguyên lý chung
Một trong các đặc tính quan trọng của thông tin vô tuyến di động là sự thay đổi nhanh và lớn của các điều kiện kênh tức thời. Tồn tại một số nguyên nhân đối với các thay đổi này. Phađinh chọn lọc tần số dẫn đến các thay đổi nhanh và ngẫu nhiên đối với suy hao đường truyền. Phađinh che tối và tổn hao đường truyền phụ thuộc khoảng cách cũng ảnh
xxix
hưởng đáng kể lên cường độ tín hiệu thu. Cuối cùng, nhiễu tại máy thu do truyền dẫn từ các ô khác và các đầu cuối di động khác cũng ảnh hưởng lên mức nhiễu. Tóm lại có nhiều thay đổi nhanh và ngẫu nhiên trong chất lượng của từng đường truyền vô tuyến trong một ô và các thay đổi này cần được xem xét cũng như khai thác một cách có lợi.
Tại tốc độ MS thấp, BTS có thể theo rõi được sự thay đổi kênh và các thay đổi kênh nhanh do pha đinh Rayleigh có thể được sử dụng một các có lợi. Để chuẩn bị cho các cuộc tryuền dẫn trên đường xuống, các MS phản hồi thông tin về chất lượng kênh cho BTS. BTS sử dụng một bộ lập biểu nhạy cảm chất lượng kênh để phục vụ MS kịp thời các tài nguyên tần số và không gian khi MS trải nghiệm điều kiện kênh tốt nhất và nhờ vậy cải thiện dung lượng cũng như thông lượng hệ thống. Tuy nhiên khi khai thác lập biểu phụ thuộc kênh hay còn gọi là phân tập đa người sử dụng, việc sử dụng các dạng phân tập khác như phân tập phát sẽ giảm hiệu năng. Lý do vì phân tập đa người sử dụng dựa trên sự thay đổi lớn các điều kiện kênh, trong khi phân tập phát lai trung bình hóa các thay đổi kênh này.
Khi bộ lập biểu phụ thuộc kênh chọn lựa một người sử dụng đang trải nghiệm điều kiện kênh tốt tại một thời điểm cho trước, các tài nguyên tần số, thời gian và thích ứng đường truyền được sử dụng để thích ứng truyền dẫn khuôn dạng truyền dẫn như: sơ đồ mã hóa và điều chế (MCS: Modulation and Coding Scheme), bậc MIMO và tiền mã hóa với điều kiện kênh hiện thời trong khoảng thời gian được ấn định. Cả lập biểu kênh và thích ứng đường truyền đều dựa trên tính khả dụng của thông tin về chất lượng kênh tại BTS. BTS nhận được thông tin này hoặc từ các tín hiệu tham khảo được phát trên đường lên trong hệ thống TDD hoặc các MS có thể cung cấp thông tin phản hồi về kênh đường xuống cho BTS trong hệ thống FDD. Trong điều kiện thực tế, không thể đảm bảo chính xác thông tin kênh vì một số nguyên nhân như: sai lỗi khi đo và đánh giá chất lượng kênh, sai lỗi do trễ phản hồi chất lượng kênh, các thay đổi do nhiễu và các sai lỗi khi truyền dẫn thông tin chất lượng kênh.
Lập biểu phụ thuộc kênh trong các hệ thống thông tin di động giải quyết vấn đề về cách thức chia sẻ các tài nguyên vô tuyến giữa các người sử dụng (các đầu cuối di động) khác nhau trong hệ thống để đạt được hiệu suất sử dụng tài nguyên tốt nhất. Điều này có nghĩa là giảm thiểu lượng tài nguyên cần thiết cho một người sử dụng vì thế cho phép nhiều người sử dụng hơn trong hệ thống trong khi vẫn đáp ứng được các yêu cầu chất lượng dịch vụ. Liên quan mật thiết với lập biểu là thích ứng đường truyền. Thích ứng
xxx
đường truyền giải quyết vấn đề liên quan đến cách thiết lập các thông số truyền dẫn của đường truyền vô tuyến để xử lý các thay đổi chất lượng đường truyền vô tuyến.
Cả hai lập biểu phụ thuộc kênh và thích ứng đường truyền đều nhằm khai thác tốt nhất các thay đổi kênh thông qua các quá trình xử lý thích hợp trước khi truyền dẫn số liệu. Tuy nhiên do tính chất ngẫu nhiên của các thay đổi chất lượng đường truyền vô tuyến, không bao giờ có thể đạt được thích ứng chất lượng kênh vô tuyến tức thời một hoàn hảo. HARQ (Hybrid ARQ: ARQ lai ghép) vì thế rất hữu ích. HARQ đòi hỏi phát lại các gói thu bị lỗi. Có thể coi đây như là một cơ chế xử lý chất lượng kênh vô tuyến tức thời sau truyền dẫn và bổ sung rất tốt cho lập biểu phụ thuộc chất lượng kênh và thích ứng đường truyền. HARQ cũng phục vụ cho việc xử lý các lỗi ngẫu nhiên do tạp âm trong máy thu. Quan hệ giữa lập biểu, thích ứng đường truyền và yêu cầu phát lại tự động lai ghép (HARQ) được trình bày trên hình 2.1. Lập biểu nhạy cảm kênh, thích ứng đường truyền và HARQ là các bộ phận không tách rời của tất cả các hệ thống thông tin di động tổ ong hiện đại do lợi ích tiềm tàng mà chúng đem lại trong các môi trường pha đinh nhanh.
xxxi
Hình 2.1. Quan hệ giữa lập biểu phụ thuộc kênh, thích ứng đường truyền và HARQ