d) Điều khiển Tải (Điều khiển tắc nghẽn)
2.2.1 Nguyên lý của chuyển giao mềm
Chuyển giao mềm khác với quá trình chuyển giao cứng truyền thống. Với
chuyển giao cứng, một quyết định xác định được thực hiện để chuyển giao hay không
chuyển giao và trạm di động chỉ truyền thông với một trạm gốc tại thời gian đó. Còn với chuyển giao mềm, một quyết định có điều kiện được thực hiện để quyết định có
chuyển giao hay là không. Tuỳ thuộc vào những thay đổi của cường độ tín hiệu kênh hoa tiêu từ 2 hoặc nhiều trạm gốc tham gia vào quá trình, một quyết định tốt nhất cuối
cùng sẽ được thực hiện để truyền thông với một và chỉ một trạm gốc mà thôi. Và điều này thường xảy ra sau khi đã chắc chắn rằng tín hiệu đến từ trạm gốc được chọn mạnh hơn tín hiệu đến từ các trạm gốc khác. Trong chu kỳ chuyển tiếp của quá trình chuyển
giao mềm, trạm di động truyền thông đồng thời với tất cả trạm gốc đang kết nối với
nó. Sự khác nhau giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm giống như sự khác nhau
giữa các cuộc thi bơi tiếp sức và chạy tiếp sức. Chuyển giao cứng xảy ra tại một điểm
thời gian, trong khi đó chuyển giao mềm kéo dài trong một chu kỳ thời gian.
Hình II.3 đưa ra quá trình cơ bản của chuyển giao cứng và chuyển giao mềm (trường hợp 2 đường). Giả sử có một đầu cuối di động bên trong chiếc xe hơi di
chuyển từ Cell 1 đến Cell 2, BS1 là trạm gốc ban đầu của trạm di động. Trong khi di
chuyển, trạm di động đo đồng thời cường độ tín hiệu kênh hoa tiêu nhận được từ các
trạm gốc lân cận. Với chuyển giao cứng đưa ra ở hình II.3(a), việc kích hoạt được mô
tả đơn giản như sau:
If (pilot_Ec/I0)2 – (pilot_Ec/I0)1 > D và BS1 là BS dịch vụ Handover to BS2 Else Do not handover end
Trong đó (pilot_Ec/I0)1 và (pilot_ Ec/I0)2 lần lượt là tỷ số Ec/I0 kênh hoa tiêu nhận được từ BS1 và BS2; D là số dự trữ trễ.
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 30
Hình II.3Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm
Lý do giới thiệu số dự trữ trễ D trong giải thuật chuyển giao cứng là để tránh tác động của hiện tượng “ping-pong” , là hiện tượng mà khi trạm di động di chuyển
trong và ngoài biên giới của Cell, thì quá trình chuyển giao cứng thường xuất hiện. Ngoài tính di động của thuê bao, hiện tượng fading của kênh vô tuyến cũng làm cho
tác động “ping-pong” càng trở nên nghiêm trọng hơn. Bằng việc giới thiệu số dự trữ
trễ D, tác động của “ping-pong” sẽ giảm nhẹ hơn bởi khi đó trạm di động sẽ không
chuyển giao ngay đến trạm gốc tốt hơn. Số dự trữ càng lớn thì tác động của hiện tượng
“ping-pong” càng giảm. Tuy nhiên, nếu số dự trữ lớn thì điều đó cũng đồng nghĩa với độ trì hoãn tăng. Hơn nữa, trạm di động cũng gây thêm nhiễu đối với các Cell lân cận
do các kết nối chất lượng kém suốt trong thời gian trì hoãn. Do đó, đối với chuyển
giao cứng thì số dự trữ trễ D là khá quan trọng. Khi quá trình chuyển giao cứng xuất
hiện, kết nối lưu lượng ban đầu với BS1 sẽ bị rớt trước khi thiết lặp một kết nối mới
với BS2 và cũng vì lý do đó mà ta nói chuyển giao cứng là một quá trình “Break before make” có nghĩa là “ngắt trước khi nối”.
Trong trường hợp chuyển giao mềm, được đưa ra ở hình II.3(b), trước khi
(pilot_ Ec/I0)2 vượt quá (pilot_Ec/I0)1,chỉ cần điều kiện kích hoạt chuyển giao mềm được thoả mãn thì trạm di động sẽ vào trạng thái chuyển giao mềm và một kết nối mới được thiết lặp. Trước khi BS1 bị rớt (điều kiện rớt chuyển giao được thoả mãn) thì trạm di động sẽ truyền thông đồng thời với cả BS1 và BS2. Vì vậy, không giống như
chuyển giao cứng, chuyển giao mềm là một quá trình “nối trước ngắt sau” hay người
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 31
hỗ trợ chuyển giao mềm và các tiêu chuẩn khác nhau được sử dụng trong các thuật
toán khác nhau.
Quá trình chuyển giao mềm là không giống nhau trong các hướng truyền khác
nhau. Hình II.4 minh hoạ cho điều đó. Ở hướng lên, trạm di động truyền tín hiệu đến không gian thông qua ăngten đẳng hướng của nó. Hai trạm gốc đang kết nối với nó có
thể nhận được tín hiệu một cách đồng thời bởi hệ số tái sử dụng tần số của một trong
những hệ thống CDMA. Sau đó, những tín hiệu này sẽ được truyền thẳng tới RNC để
thực hiện kết hợp lựa chọn. Khung nào tốt hơn sẽ được chọn và khung kia sẽ bị bỏ đi. Do đó, ở hướng lên, không có kênh bổ sung cần thiết để hỗ trợ cho quá trình chuyển
giao mềm.
Hình II.4Nguyên lý chuyển giao mềm (trường hợp 2 đường)
Ở hướng xuống, cả 2 BS sẽ cùng truyền các tín hiệu giống nhau đến trạm di động, và khi trạm di động nhận thấy chúng thì nó có thể kết hợp một cách dễ dàng các tín hiệu này. Thông thường, chiến lược kết hợp tỷ lệ tối đa sẽ được sử dụng để cung
cấp một lợi ích bổ sung được gọi là phân tập đa dạng. Tuy nhiên, để hỗ trợ cho quá
trình chuyển giao ở hướng xuống thì cần ít nhất một kênh hướng xuống bổ sung (SHO 2 đường). Kênh hướng xuống bổ sung này tác động đến các User khác giống như
nhiễu bổ sung trong giao tiếp không gian. Vì vậy, để hỗ trợ cho quá trình chuyển giao
mềm ở hướng xuống thì yêu cầu phải có thêm tài nguyên. Và kết quả là,ở hướng
xuống, hiệu suất của quá trình chuyển giao mềm phụ thuộc vào sự cân bằng giữa độ
lợi phân tập đa dạng (macrodiversity) và sự tiêu thụ nguồn tài nguyên bổ sung.
