CHƯƠNG II NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA (HIGH–SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS)
II.1 Giới thiệu công nghệ truy nhập gói đường xuống tốc độ cao
II.1.3 Cấu trúc phân lớp HSDPA
II.1.3.1 Giao diện vô tuyến của kênh truyền tải HS-DSCH
Không giống như tất cả các kênh truyền tải theo Release 99, chúng đều chấm dứt tại RNC, kênh HS DSCH chấm dứt tại Node B. Với mục đích điều - khiển kênh HS DSCH, lớp MAC sẽ điều khiển các tài nguyên của kênh này - (do đó được gọi là MAC hs) nằm ngay tại Node B (xem hình 3.3), do đó cho - phép nhận được các bản tin về chất lượng kênh hiện thời để có thể liên tục theo dõi giám sát chất lượng tín hiệu cho các thuê bao tốc độ thấp. Vị trí này của MAC-hs tại Node B cũng cho phép kích hoạt giao thức HARQ từ lớp vật lý, nó giúp cho các quá trình phát triển lại diễn ra nhanh hơn.
Hình 2.5. Kiến trúc giao thức giao diện vô tuyến của kênh truyền tải HS- DSCH
Đặc biệt hơn, lớp MAC-hs chịu trách nhiệm quản lý chức năng HARQ cho mỗi user, phân phối tài nguyên HS-DSCH giữa tất cả các MAC-d theo sự ưu tiên của chúng (ví dụ, thích ứng liên kết ). Các lớp giao diện vô tuyến nằm trên MAC không thay đổi so với kiến trúc Release 99 bởi vì HSDPA chỉ tập trung vào việc cải tiến truyền tải các kênh logic.
MAC-hs cũng lưu giữ dữ liệu của user được phát qua giao diện vô tuyến, điều đó đã tạo ra một số thách thức đối với việc tối thiểu hóa dung lượng bộ nhớ đệm của Node B. Việc chuyển hàng đợi dữ liệu đến Node B làm nảy sinh yêu cầu phải có một cơ chế điều khiển luồng (được gọi là HS- DSCH Frame protocol) nhằm giữ cho các bộ nhớ đệm tại Node B luôn đầy.
Ngoài ra, HS-DSCH không hỗ trợ chuyển giao mềm do sự phức tạp trong việc đồng bộ hóa quá trình phát từ cell khác nhau. HS-DSCH có thể hỗ trợ tùy chọn phủ toàn bộ hoặc phủ một phần cell.
II.1.3.2 Cấu trúc kênh mới trong HSDPA
Trong hệ thống truy nhập vô tuyến WCDMA, kênh DSCH có tính chất đặc thù và rất hữu dụng cho việc truyền lưu lượng gói lớn ở đường xuống.
DSCH cung cấp các tài liệu nguyên mã mà chúng có thể chia sẻ bởi nhiều người sử dụng khác nhau theo phương thức ghép thời gian. Việc chia sẻ các tài nguyên cho phép cải thiện dung lượng và tránh được sự thiếu hụt về mã định kênh khi xảy ra trường hợp mỗi user được cấp phát một kênh DCH. Như đã đề cập ở trên, khái niệm HSDPA giới thiệu thêm một loại kênh truyền tải mới, kênh HSDPA, nó có thể xem như là một sự phát triển của kênh DSCH.
Một số kênh vật lý cũng được giới thiệu, đó là kênh chia sẻ đường xuống vật lý tốc độ cao (HS PDSCH) và một kênh điều khiển vật lý tốc độ cao (HS- - DPCCH).
HS-PDSCH là kênh chia sẻ cả về thời gian và mã giữa những người sử dụng kết nối tới Node B. Đó là kỹ thuật phát cho các kênh logic thêm là kênh
chia sẻ đường xuống tốc độ cao HS DSCH và kênh điều khiển chia sẻ tốc độ - cao HS-SCCH.
HS-DPCCH là kênh đường lên mang các thông tin điều khiển ở đường lên, được gọi là sự xác nhận ARQ (ARQ acknowledgements), và các thông báo chỉ thị chất lượng kênh CQI (Channel Quality Indicator). Để hỗ trợ hoạt động điều khiển công suất của HS DPCCH, mỗi người sử dụng sẽ được cấp - phát một kênh DPCH liên kết.
Hình 2.6 cho biết những kênh thêm vào trong HSDPA và sự kết hợp của chúng với các kênh khác khi phát. Khi truyền dữ liệu xuống thì chúng được truyền trên kênh truyền tải HS DSCH qua kênh vật lý HS- -PDSCH, cùng phối hợp với các kênh DSCH, và kênh HS-SCCH.
Hình 2.6. Các kênh vật lý cho HSDPA.
HSDPA dựa trên một loại kênh truyền tải mới, kênh HS-DSCH, nó có thể được xem như một sự phát triển của kênh DSCH. HS DSCH được xếp - vào nhóm các kênh vật lý được ký hiệu là HS-DSCHs và được chia sẻ giữa tất cả các user theo phương thức ghép thời gian. Hệ số trải phổ của kênh HS- DSCHs được cố định là 16, và MAC hs có thể sử dụng một hoặc một số mã -
(còn gọi là đa mã), tối đa lên đến 15 mã. Khi cả thời gian và mã được chia sẻ, hai đến bốn người sử dụng có thể chia sẻ tài nguyên mã trong cùng TTI.
Hình 2.7. Chia sẻ thời gian và mã
Cấu trúc kênh đường lên và đường xuống của HSDPA được mô tả trong Hình 2.8. Khái niệm HSDPA còn bao gồm kênh HS-SCCH để báo hiệu cho các user khi chúng được phục vụ cũng như các thông tin cần thiết cho quá trình giải mã. HS-SCCH mang những thông tin sau:
Mặt nạ ID của UE: đ xác địể nh user đư c phục vụ trong chu kỳ TTI ợ tiếp theo.
Thông tin liên quan đến khuôn dạng truyề ản t i: mô t các mã đ nh kênh, ả ị và phương thức, k thu t đi u ch ỹ ậ ề ế được s d ng. Tỷ ệử ụ l mã hóa th c ự được trích ra t kích c c a block truyền tảừ ỡ ủ i và các tham s khuôn d ng ố ạ truyền tải khác.
Thông tin liên quan đến HARQ: ví d ụ như chu kỳ phát ti p theo sẽ là ế một block mới hay là một block đư c phát lạ (do lỗợ i i trư c đó) và ớ thông tin v các phiên bề ản thừa.
Thông tin điều khiển này chỉ được sử dụng cho UE sẽ được phục vụ trong chu kỳ TTI tiếp theo, như vậy kênh báo cáo tín hiệu này là một kênh chia sẻ theo thời gian cho tất cả các user.
RNC cũng có thể chỉ rõ công suất được khuyến nghị cho HS SCCH (độ - lệch liên quan tới các bit hoa tiêu của kênh DPCH kết hợp). Công suất phát của HS-SCCH có thể là hằng số hoặc thay đổi theo thời gian tùy theo một chiến lược điều khiển công suất nào đó mặc dầu các tiêu chuẩn của 3GPP không thiết lập bất kì mô hình điều khiển công suất nào cho HS-SCCH.
Hình 2.8. Cấu trúc lớp vật lý đường xuống và đường lên của HSDPA