T a b iế t rằ n g b ả n tin P a c k e t I m m e d ia t e A s s i g n m e n t g ồ m d a n h s á c h c ủ a c á c
P D C H v à g iá trị U S F tư ơ n g ứ n g . M ộ t T F I r iê n g c ũ n g đ ư ợ c c ấ p phát v à đ ư ợ c c ả d ữ liệ u
R L C v à k h ố i d ữ liệ u c ó liê n q u a n .
V ì m ỗ i k h ố i v ô tu y ế n b a o g ồ m m ộ t n h ậ n d ạ n g ( T F I ), tất c ả k h ố i v ô tu y ế n n h ậ n
đ ư ợ c k ế t h ợ p v ớ i m ộ t k h u n g L L C r iê n g m ộ t c á c h p h ù h ợ p v à m ộ t M S r iê n g đ ư a ra m ộ t
g ia o th ứ c m ạ n h . B ời v ậ y , b ằ n g c á c h th a y đ ổ i trạn g th ái U S F , c á c P D C H c ó th ể là m ờ
h o ặ c đ ó n g m ộ t c á c h lin h đ ộ n g c h o c á c M S n à o đ ó .
T h u ậ t to á n g iớ i h ạ n k ê n h c ó th ể c ũ n g đ ư ợ c th ự c h iệ u trên m ộ t c ơ s ở phân c h ia
c h o p h é p c á c M S đ ặ c b iệ t tr u y ề n d ẫ n tr o n g m ộ t th ờ i g ia n đ ịn h trư ớc m à k h ô n g bị g iá n
đ o ạ n .
M S c ũ n g c ó th ể s ử d ụ n g n g u ồ n tài n g u y ê n h ư ớ n g lên m iễ n là c ó m ộ t d ã y d ữ liệ u
đ ặt trên lớ p R L C /M A C . T r o n g trư ờ n g h ợ p n à y , n g u ồ n tà i n g u y ê n v ô tu y ế n b a n đ ầu
đ ư ợ c p h â n trên c ơ s ở th ờ i g ia n k h ô n g g iớ i h ạ n .
2.6.2.2 Giải phóng nguồn tải nguyên:
G iả i p h ó n g n g u ồ n tà i n g u y ê n m ộ t c á c h b ìn h th ư ờ n g b ắ t đ ầ u từ M S b ằ n g c á c h c h o
b iế t k h ố i d ữ liệ u R L C c u ố i c ù n g đ ể tr u y ề n v à đ ợ i b ả n tin A C K c u ố i c ù n g . T r o n g trư ờng
hợp tr u y ề n d ẫ n th à n h c ô n g , m ạ n g s ẽ g ử i th ô n g b á o A C K c u ố i c ù n g trên P A C C H h ư ớ n g
x u ố n g v à đ ợ i m o b ile h iể u . L u â n p h iê n n h ư v ậ y , m ộ t th ờ i g ia n đ ư ợ c đ ặt tr o n g q u á trình
tru yền d ẫ n c ủ a b ả n tin A C K c u ố i c ù n g v à k ê n h n à y s ẽ g iả i p h ó n g th e o c á c h b ấ m g i ờ
phù h ợ p v ớ i g iớ i h ạn đ ã x á c đ ịn h trư ớc c ủ a n ó .
Luân văn cao hoc Phân chia tài nxu vén tần sỏ M áy di đ ộn g Mạng Khối dữ liộu K hối dữ liệu W] K hối dữ liệu W
K hối dữ liệu (G ó i cu ối cù n g trong cửa s ổ dữ liệu gửi đi)
W
G ói dữ liệu tạm thừi A c k / N ack
K hối dữ liệu
K hối dữ liệu
W
Khối dữ liệu
W
Ân đinh lai n eu ồn tài n eu vôn gói
W
Ân đinh lai n guồn tài n g u yên có i
Khối dữ liệu
W
K hối dữ liệu(CuỐi cù n g)
w
G ói cu ối cùng A ck /N ack
PDTCH PDTCH PDTCH PD T C H PA C C H PDTCII PDTCH PDTCH PA C C H PA C C H PD T C II FD T C H PACCII
Hình 2.6: Truyền dẫn g ó i hướng lên đ ộn g
Luân văn cao hoe Phân chia tíìì nguyên tần s ố 2.6.2.3 Cấp phát tĩnh: C ấ p phát tĩn h d ù n g b ả n tin c h ỉ b á o g ó i p h â n c h ia tứ c thì c ố đ ịn h (P a c k e t F ix e d I m m e d a te A s i g n m e n t ) h o ặ c g ó i p h â n c h ia n g u ồ n c ố đ ịn h đ ể liê n k ế t v ớ i m ộ t s ự c ấ p phát lu rớ u g x u ố n g c ố đ ịn h c h i tiế t tới M S . C ấ p p h át c ố đ ịn h b a o g ồ m m ộ t k h u n g b ắ t đ ầ u , s lo t a s ig n m e n t v à k h ố i a s ig n m e n t đ ạ i d iệ n c h o c á c k h ố i đ ã p h â n c h ia c h o m ỗ i k h e
th ời g ia n . M S đ ợ i c h o tới k h i k h u n g b ắt đ ầu đ ư ợ c n h ậ n b iế t v à sa u đ ó tr u y ề n c á c k h ố i
v ô tu y ế n tr o n g c á c k h ố i đ ã đ ư ợ c b iế t đ ó . N g h ĩ a là m ộ t M S n h ậ n c á c c ấ p p h át rỗ i đ ể
tr u y ề n h ư ớ n g lê n m à k h ô n g k iể m tra h ư ớ n g x u ố n g c h o U S F .
N ế u s ự c ấ p phát h iệ n h à n h k h ô n g đ ủ đ ể tr u y ề n k h u n g L L C thì M S c ó th ể y ê u
c ầ u th è m n g u ồ n tài n g u y ê n tr o n g m ộ t tr o n g n h ữ n g k h ố i h ư ớ n g lê n đ ã p h â n c h ia .
S ố k h ố i M S y ê u c ầ u b a n đ ầ u v à c á c th ô n g b á o y ê u c ầ u c ấ p p h át s a u c h ỉ c ó th ể
tín h c h o k h ố i d ữ liệ u v à đ iề u k h iể n I1Ó d à n h đ ể g ử i đ i. M S c ó th ể k h ô n g y ê u c ầ u th ê m k h ố i c h o tr u y ề n d ẫ n lại c á c k h ố i bị lỗ i.
2.6.3 Truyền sỏi hưởng xuống:
2 .6 3 .1 Packet Paging:
M ạ n g b a n đ ầ u tr u y ề n g ó i tó i m ộ t M S tr o n g m o d e p h ụ b à n g c á c h g ử i m ộ t g ó i y ê u
c ầ u p a g in g trên P P C H h o ặ c P C H h ư ớ n g x u ố n g . M S s ẽ k h ở i đ ộ n g b ằ n g m ộ t th ủ tụ c đ ể
trả lời p a g e . T rả lời p a g in g R L C /M A C c h ứ a T L L I c ũ n g n h ư m ộ t k h u n g L L C h o à n to à n .
Sau g ó i P a g in g R e s p o n s e , m o b ile ở tr o n g trạ n g th á i s ẵ n s à n g .
Luân văn cao hoc Hhân chia tủi nguyên tần s ố
Máy di đông
Packed paging Request
Packcd Channel Request
Packed Immediate Assignment
Packet Paging Request(LLC Frame)
Mạng
FPCH or PCH
PRACH or RACH
PAG CH or AGCH
PACCH
Packet Resource assignment Mạng
PACCH or PAGCH or AGCH
Hình 2.7: Sắp xếp hướng xuống.
2 .6 3 .2 Truyền gói dữ liệu:
M ạ n g g ử i th ô n g b á o g ó i p h â n c h ia tài n g u y ê n tớ i M S b ắ t đ ầ u c h o v iệ c tr u y ề n d ẫ n
g ó i tới M S . L ứ c n à y c ó m ộ t P C C C H đ ư ợ c c ấ p p h át tr o n g c e l l , g ó i p h â n c h ia n g u ồ n đ ư ợ c
tru yền trên P A G C H n ơ i I1Ó đ ư ợ c tr u y ề n trên A G C H n ế u k h ô n g c ó P C C C H . T h ô n g b á o
phân c h ia tài n g u y ê n , T h ô n g b á o p h â n c h ia tài n g u y ê n g ồ m d a n h s á c h c á c k ê n h v ậ t lv
s ẽ d ù n g đ ể tr u y ề n d ữ liệ u h ư ớ n g x u ố n g , v à th ê m c ả P D C H m a n g P A C C H , T im m in g
A d v a n c e ( T A ) v à đ iề u k h iể n n ă n g lư ợ n g .
V i ệ c g h é p c á c k h ố i v ô tu y ế n trên k ê n h h ư ớ n g x u ố n g c h o p h é p c á c M S k h á c n hau
d ù n g c ù n g P D C H .
Lịlân văn cao hoe Phán chia tài nguyên tần s ố
H ìn h b iể u d iễ n m ộ t v í dụ v ề tru y ền d ữ liệ u h ư ớ n g x u ố n g v ớ i m ộ t tài n g u y ê n
phân c h i a lại v à m ộ t k h ố i R L C c ó th ê tru y ền d ẫn lại.
M áy di độ nu Mạng Khối dữ liệu ^ ______ Khối dữ liệu Khối dữ liệu Khối dữ liộu(polling)
Gói dữ liệu tạm thời Ack/ Nack
Khối dữ liệu Khối dữ liệu 1 ^ ... Khối dữ liệu *
ấn định lại nguồn tài nguyôn gói
Ị ấn định lại nguồn tài nguyôn gói Ack
:^
Khối dữ liệu
W
Khối dữ liệu
Khối dữ liệu(last polling)
ỉ
Gói cuối cùng Ack/Nack
ị r PDTCII PDTCH PDTCH PDTCH PA C C H PDTCH PDTCH PD T C H PACC H PA C C H P D T C H FDTCH PD T C H PA C C H
Hình 2.8: T ruyền dẫn gói hướng x u ốn g
Luân văn cao hoc Phán chid tài nguyên tần sô
2.6.3.3 Giải phóng nguồn tủi nguyên:
Việc giải phóng nguồn tài nguyên ban đầu của m ạng bằng cách kết thúc truyền hướng xuống và kiểm soát vòng MS cho một gói A C K /N A C K cuối cùng.
Cũng có thể sử dụng cự phân chia hướng xuống hiện hành bằng cách kết thúc dũ' liệu TBF hiện hành và bắt đầu một cái mới sau khi MS quay lại để bắt đầu kiểm tra PCCCH. Dùng m ột thông báo phân chia lại tài Iiguyên sẽ đạt được một cách luân phiên.
2 .6 3 .4 Truyền gói hướng lên v à hướng x iió iH Ị dồng thời:
Trong khi TBF đang hướng lên, MS tiếp tục kiểm tra một PDCH hướng xuống để có thể truyền gói phân chia nguồn trên PCCCH. Thông thường là MS có thể đạt được truyền dẫn gói hướng xuống, I1Ó có thể được truyền đối xứng trên các kênh vật lý cung cấp multislot có khả năng được đưa vào tính toán.
2.7 GPRS Inter - working:2.7.1 Tưong tác với IP: 2.7.1 Tưong tác với IP:
G PRS hỗ trợ tirơne; tác với m ạng dựa trên giao thức Internet (IP). Nó có thể là Intranet lioặc Internet. GPRS là điểm truy cập trên mạng G PR S GSM và trong trường
hợp này I1Ó được xem như một m ạng IP hay phân mạng.
2.7.2 Truv cập mạng Intranet, Internet hoặc ISP qua GPRS:
Đê truy cập Internet, Intranet hoặc ISP đòi hỏi các chức năng đặc trưng như nhận dạng và nhận thực người sử dụng, cấp phép người dùng, m ã hoá từ đầu đến cuối giữa MS và Intranet/ISP, cấp phát một địa chi IP động theo PL M N , không gian địa chỉ Intranet hoặc ISP. G PR S có thể đưa ra 2 loại truy cập.
- Truy cập trong suốt trực tiếp tới Internet.
- Truy cập không trong suốt tới Intranet/ISP.
*. Truy cập trong suốt tới Internet:
Luân văn cao hoc Phân chia tài nguyên tần s ố
M S được cho m ộ t địa chỉ thuộc khô ng gian địa chi củ a nhà khai thác. Đ ịa chì này là m ộ t địa chì IP cô n g cộng được cho tại thuê bao trong trường hợp nó là một địa chỉ tĩnh hoặc thay thế, nó được cho ở PD P c o ntex trong trường hợp là m ộ t đ ịa chí động. Đ ịa chi này được sử d ụ n g cho gói chuyển tiếp giữa Internet và G G SN , và trong GGSN Iihưng c ó thể kh ô n g sử dụng cho chuyển tiếp gói trong Internet. M S khô ng gửi m ột yêu cầu nhận thực nào ở PD P context và G G SN k h ôn g có m ộ t phần n à o trong xử lý nhận thực / c ấ p phép.
C ó thể truy cập m ột Intranet qu a Internet dù là Internet k h ô ng bảo đảm. Thực ra không có giao thức bảo m ật riêng giữa GGSN và Intranet bởi m ột “ giao thức Intranet” .
Sự Iihận thực người dù ng m ã hoá dữ liệu người d ù n g được thực hiện trong giao thức Intranet nếu m ột trong hai được yêu cầu. N goìa ra giao thức Intranet cũng có thể mang m ộ t địa chỉ IP riêng c ủ a m ộ t khôn g gian địa chỉ trên Intranet.
*. Truy cập khô ng trong suốt tới Intranet/ISP:
M S được cấp cho m ột địa chỉ thuộc k hô n g gian địa riêng Intranet/ISP. Đ ịa chỉ này được cho tai thuê b ao trong trường hợp địa chi tĩnh hoặc luân phiên, nó được cho tại PDP contex trong trường hợp nó địa chỉ động.
2.S Một sô tham sô đánh giá chất lượng dịch vụ GPRS
G P R S có những thông số Q O S nhằm đáp ứng các vấn đề liên quan đến người sử dụng bao gồm :
- Đ ộ ưu tiên dịch vụ x a o / trung b ìn h / thấp - Độ tin cậy: 3 loại n hư trên
- Trễ : có 4 loại trễ
- Thỡng lượng : tốc độ bit lớn nhất c ủa tốc độ truyền tin (IR T ) và tốc độ bit trung bình
2 . 8 . 1 Đ ộ ư u t i ê n d ị c h v ụ .
C ó ba cấp độ ưu tiên do ETSI đưa ra :
Luân văn cao hoc Phản cilia tài nguỵên tần s ố
Mức ưu tiên cao : các cam kết dịch vụ sẽ được thực hiện trước m ọi cấp độ khác Mức ưu tiên trung bình : sẽ được thực hiện trước những người dùng có mức độ ưu tiên thấp.
Mức ưu tiên thấp : sẽ được thực hiện sau khi các c am kết ưu tiên cao và trung bình đã hoàn thành.
2.8.2 Độ tin cậy-Reliability
Đ ộ till c ậy được định nghĩa theo khả năng các khối d ữ liệu dịch vụ (SDU) bị mất (loss), bị trùng lập (duplication), bị m ất luồng (m is-seq uen cing ), bị sai lạc( corruption).
Bảng 2.1 : Phân lớp độ tin cậy
Phân lớp K hả năng tổn K h ả năng K h ả Iiăng K h ả năng sai
độ tin thất SDƯ ch ồng chéo m ấ t luồng lạc SDU
c ậ y SDU SDU
1 10-9 10-9 10-9 10-9
9 ỉ ừ * 10'5 10-5 10-6
3 1 0 ’2 10'5 10-5 10-2
GPRS sử dụ n g c á c tầng đ ệm để chứa tin lức suốt theo tuyến đường c ủ a nó, GPRS không phải là m ột dịch vụ chứa và ch uyển tiếp (store and forw ard) m à trễ phụ thuộc vào chức năng thiết bị và các giao thức đang sử d ụ n g để truyền tải dữ liệu, ví dụ TCP/IP.
N hững SDU “ sto re” có thể bị loại bỏ bởi G P R S nếu thời gian tối đa bộ định thời đang q uản lí kết thúc. Do vậy cấu thành c ủa m ạng G P R S và các đặc điểm kĩ thuật của những bộ đ ịn h thời đó có thể có m ột hiệu quả trực tiếp lên k h ả n ăn g tổn thất SDU (Lost SDU).
K h ả năng sai lạc SDU là do SDƯ có thể được giải phón g với các lỗi khống bị phát hiện .
Luân văn coo hoc Phân chia tài nguyên tần s ố
2.8.3 Trễ- Deỉav
M ặc dù GPRS không được định nghĩa như m ột hệ thống “chứa và chuyển tiếp” nhưng nó vốn có các trễ trong phạm vi thiết bị của nó và sự cung cấp các thú tục, số lượng bời các SDU m à có thể bị trễ trong mạng n hư một trong bốn loại được chi ra ở báng 2
Bảng2.2: Phân lớp trễ
Phân lớp trễ
Trễ (các giá trị tối đa)
Cỡ SDU : 128 octet CỠSDU : 1024 octet
Trễ truyền dẫn trung bình (see) Trễ 95 percentile (sec) Trễ truyền dẫn trung bình (see) Trễ 95 percentile (sec) 1. (dự đoán) < 0 . 5 < 1.5 < 2 < 7 2. (dự đoán) < 5 < 2 5 < 15 < 7 5 3. (dự đoán) < 5 0 < 2 5 0 < 7 5 < 375 4.(110 lực tốt nhất) K hông xác định rõ
T ro ng đó Trễ 95 %là thời gian trễ tối đa m à 95% SDU sẽ được giải phóng qua giao diện.
C ác trễ được chỉ rõ gồm trễ truy nhập kênh vô tuyến (uplink or downlink), trễ đi qua k ên h vô tuyến (uplink/dow nlink) và trễ m ạ n g G PR S (multiple hops), không bao gồm c á c trễ m ạn g bên ngoài. Trễ được đo lường từ giao diện Gi cho m ạng cố định và/
hoặc g iao diện R hoặc s kết hợp với một MS.
2.8.4 Thông lượng- Thoughput
T h ô n g lượng được định nghĩa bời hai thông số có thể thương lượng :
- Tốc độ bít lớn nhất
Luân văn cao hoe Phân chia tài nsiuyên tần sỏ'
- Tốc độ bit trung bình
Tốc độ bit lớn nhất có thể được thương lượng lên tới g iá trị tốc độ truyền tin như bảng sau:
Các loại thông lượng tối đa (giữa các đ iể m chuẩn Gi và R) Loại thông
lượng tối đa
T h ôn g lượng tối đa (octet/giờ)
1 Tới 1000 (8kbps) 2 Tới 200 0 ( ló k b p s ) 3 Tới 40 0 0 (32kbps) 4 Tới 8000 (64kbps) 5 Tới 16000 (128kbps) 6 Tới 320 00 (256kbps) 7 Tới 6 4 0 00 (5 12kbps) 8 Tới 128000 (1024k bp s) 9 Tới 25600 0 (2048k bp s)
2.9 Các phưong án phân chia dung lượng
T rong m ạng G PR S, tốc độ truyền d ữ liệu tâng lên là nhờ vào việc sử dụng linh hoạt nhiều cấp độ m ã hoá dữ liệu và kết hợp nhiều k h e thời gian cho một phiên GPRS tuỳ điều kiện đường truyền và số kênh cấp phát cho GPRS. N hư vậy, khi triển khai dịch vụ G P R S trên m ạ n g G SM cần cung cấp m ột lượng kênh lưu lượng nhất định phục vụ cho GPRS. Bài toán đặt ra là với tổng số kênh lưu lượng trong hệ thống( chưa tính đến số kênh phục vụ c h uy ển giao) có thể phân c hia c ác k ênh lưu lượng như th ế nào giữa hai dịch vụ trên và ảnh hưởng của việc phân chia này đến dung lượng thoại trong hệ thống GSM.
Luân vãn cao hoc Phân chia tài >ìgu\ên tần s ố
Khi đưa dịch vụ G P R S vào hệ thống GSM , việc phân chia dun g lượng m ạng cho G PRS cũng như các dịch vụ truyền thống của GSM có thể tiến hành theo m ột số phương án:
2.9.1 Phương án 1
Chia riêng các kênh lưu lượng:
Theo phương án này thì tổng số kênh lưu lượng được chia thành hai phần riêng biệt, một phần đành cho lưu lượng GSM , một phần dành cho lưu lượng GPRS. Trong phần lưu lượng riêng này các dịch vụ tự dành phẩn dung lượng phục vụ chuyển giao riêng. Với kiể u phân ch ia này, toàn bộ hệ thống G SM /G PR S được xem Iihư hai hệ thống riêng rẽ hợp lại và kh ô n g có sự điều phối hợp dung lượng giữa hai hệ thống. Kết quả là hiệu qu ả sử dụng tài nguyên vô tuyến đối với m ạng G S M /G P R S không tăng lên trong khi k h ả năng tắc nghẽn tăng lên nhiều đối với các thuê bao G P R S và GSM (tuỳ thuộc vào lưu lượng GSM và G P R S lớn hay nhỏ và tỉ lệ phân chia như th ế nào (xem kết qúa mô phỏng).
2.9.2 Phương án 2
D ùng c h un g toàn bộ số kênh lưu lượng( cấp phát đ ộ n g kênh lưu lượng cho dịch vụ GPRS):
Theo phương án này, toàn bộ số kênh lưu lượng trong ceỉl được dùng chung cho cả GSM và G P R S trong đó vẫn dành m ộ t số kênh để phục vụ chuyển giao. Trong phương án này, m ức iru tiên phục vụ đối với dịch vụ G SM thường cao hơn so với dịch vụ GPRS. Do có m ức ưu tiên cao hơn nên các dịch vụ truyền thống của GSM hoàn toàn có khả năng sử dụn g toàn bộ số kênh lưu lượng c ủ a cell khi cần và mức độ ảnh hưởng của dịch vụ G P R S đối với d u n g lượng thoại c ủ a G SM tương đối thấp. Hiệu quả sứ dụng tài nguyên vô tuyến cao (trong điều kiện cho phép : chất lượng giao diện không gian tốt, lưu lượng G SM thấp). T uy nhiên, do mức ưu tiên thấp hơn nên có thể chất lượng dịch vụ của hệ thống G PR S thấp (thời gian ch ờ phục vụ lớn).
Luân văn cao hoe Pỉìân chia tài nxuyên tần sô'
2.9.3 Phương án 3