NGUYÊN LÝ TRUY NHẬP HSDPA
2.2.2. Kiến trúc hoạt động mạng truy nhập vô tuyến HSDPA
HSDPA gồm các giải pháp:
- Thực hiện đan xen thời gian truyền dẫn ngắn TTI=2ms; - Mã hóa và điều chế thích ứng AMC;
- Truyền dẫn đa mã, lớp vật lý tốc độ cao L1; - Yêu cầu lặp lại tự động lại HARQ.
Mục tiêu quan trọng của HSDPA là duy trì tối đa sự phân chia chức năng giữa các lớp và các nút của R3. Cần giảm thiểu sự thay đổi kiến trúc, vì điều này sẽ đơn giản hóa việc đưa HSDPA vào các mạng đã triển khai cũng như đảm bảo hoạt động trong các môi trường mà ở đó không phải tất cả các ô đều được nâng cấp bằng chức năng HSDPA. Vì thế HSDPA đưa vào nút B một lớp con MAC mới, MAC-hs, chịu trách nhiệm cho lập biểu, điều khiển tốc độ và khai thác giao thức HARQ. Do vậy ngoại trừ các tăng cường cho RNC như điều khiển cho phép HSDPA đối với các người sử dụng, HSDPA chủ yếu tác động lên nút B. Do đó ta có sơ đồ kiến trúc hoạt động HSDPA hình 2.3:
38
Hình 2.3. Kiến trúc HSDPA[1]
Mỗi UE sử dụng HSDPA sẽ thu truyền dẫn HS-DSCH từ một ô (ô phục vụ). Ô phục vụ chịu trách nhiệm lập biểu, điều khiển tốc độ, HARQ và các chức năng MAC-hs khác cho HSDPA. Chuyển giao mềm đường lên được hỗ trợ trong đó truyền dẫn số liệu đường lên sẽ thu được từ nhiều ô và UE sẽ nhận được các lệnh điều khiển công suất từ nhiều ô.
Di động từ một ô hỗ trợ HSDPA đến một ô không hỗ trợ HSDPA được xử lý dễ ràng. Có thể đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn cho người sử dụng (mặc dù tại tốc độ số liệu thấp hơn) bằng chuyển mạch kênh trong RNC trong
39
đó người sử dụng được chuyển mạch đến kênh dành riêng (DCH) trong ô không có HSDPA. Tương tự, một người sử dụng được trang bị đầu cuối có HSDPA có thể chuyển mạch từ kênh riêng sang HSDPA khi người này chuyển vào ô có hỗ trợ HSDPA.
Trong quá trình kết nối, thiết bị người sử dụng (UE) sẽ định kỳ gửi vào một chỉ thị chất lượng kênh CQI tới Node B cho biết tốc độ dữ liệu nào (bao gồm kỹ thuật điều chế và mã hóa, số lượng các mã đã sử dụng) mà thiết bị này có thể hỗ trợ khi ở dưới các điều kiện vô tuyến hiện thời. Đồng thời, UE gửi một báo nhận (ACK/NACK) ứng với mỗi gói giúp Node B biết được thời điểm lặp lại quá trình truyền dữ liệu. Cùng với chức năng thống kê chất lượng kênh tương ứng cho từng UE trong một cell. Thiết bị sắp xếp gói tin sẽ thực hiện sắp xếp các gói của các UE một cách công bằng.
Vấn đề mà chúng ta cần quan tâm là chất lượng kênh, đường truyền của mỗi người sử dụng độc lập và cách xác định nó. Ví dụ như tỷ lệ công suất ký hiệu trên tạp âm (Tỷ số Es/No), chất lượng bộ tách UE. Node B có thể ước lượng tốc độ dữ liệu được hỗ trợ cho mỗi UE bằng cách giám sát các lệnh điều khiển công suất phát theo chu kỳ một giá trị chỉ thị chất lượng kênh (CQI) đặc thù của HSDPA trên kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao (HS-DPCCH) đường lên, kênh này cũng mang cả thông tin báo hiệu chấp nhận/không chấp nhận (ACK/NACK) ở dạng gói dựa trên L1 cho mỗi kênh liên kết. Khi đã ước tính được chất lượng kênh, hệ thống chia sẻ tài nguyên mã và công suất HS-DSCH giữa những người sử dụng khác nhau [6].
Lớp điều khiển truy nhập môi trường (MAC) được đặt tại Node B, do đó cho phép truy nhập nhanh hơn tới các giá trị đo lường tuyến kết nối, lập lịch gói hiệu quả hơn và nhanh hơn, cũng như có thể kiểm soát chất lượng QoS chặt chẽ hơn. So sánh với kỹ thuật DMA truyền thống, kênh HS-DSCH không thực hiện với điều kiện công suất phát nhanh và hệ số trải phổ cố định. Bằng cách sử dụng kỹ thuật mã hóa Turbo tốc độ thay đổi, điều chế 16- QAM, cũng như hoạt động đa mã mở rộng, kênh HS-DSCH hỗ trợ tốc độ dữ
40
liệu đỉnh từ 120 Kb/s tới hơn 10 Mb/s. Quá trình điều chế và mã hóa thích ứng cơ bản có một dải động khoảng 20 dB, và mở rộng hơn nữa số đa mã khả dụng [2].