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
C hia toàn bộ số kênh lưu lượng thành hai phần: m ột phần nhỏ hơn dành riêng phục vụ chuyển m ạch gói trong m ạng GPRS, m ột phần lớn hơn nhiều lần dùng phục vụ ch u ng cả cho các dịch vụ GSM và các dịch vụ GPRS. Trong phần kênh sử dụng chung, các dịch vụ GSM có quyền ưu tiên cao hơn so với các dịch vụ GPRS. Với cách phân chia này có thể đảm bào chất lượng dịch vụ G PR S đổng thời có thể tăng được hiệu quả sử dụn g tài nguyên vô tuyến. Tuy nhiên việc tính toán chính xác đối với các tham số hệ thống là hết sức phúc tạp.
N goài ra còn có thể có nhiều cách phân chia khác, trong luận văn này chỉ xin đưa ra giả thiết m ột số phương pháp và những đánh giá ảnh hưởng của dịch vụ GPRS đến dung lượng thoại trong m ạng GSM theo các cách phân chia này.
3. KẾT LUẬN:
C á c h ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g s ố h iệ n n a y đ a n g ở giai đ o ạ n c h u y ể n từ thê hệ th ứ h a i c ộ n g s a n g t h ế h ệ thú ba. Đ ể đ á p ứ n g được n h u c ầ u n g à y c à n g tă n g về c á c d ịc h v ụ th ô n g tin di đ ộ n g n g a y từ n h ữ n g n ă m đ ầ u c ủ a th ậ p n iê n 9 0 người ta đ ã tiến h à n h n g h iê n cứ u h o ạ c h đ ịn h hệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g t h ế h ệ thứ ba. IT U -R đ a n g tiế n h à n h c ô n g tác tiê u c h u ẩ n h o á ch o h ệ th ố n g th ô n g tin di đ ộ n g to à n c ầ u I M T - 2 0 0 0 (trước đ â y F P L M T S ). ở c h â u  u ETS1 đ a n g tiế n h à n h tiêu c h u ẩ n h o á p h iê n b ả n c ủ a h ệ th ố n g n à y với tê n gọi là U M T S (U n iv e rs a l M o bile T e l e c o m m u n i c a t i o n S y ste m : H ệ th ố n g v iễ n th ô n g di đ ộ n g to à n cầu ). H ệ thốn g m ới n à y s ẽ là m v iệc ở dải tầ n 2 G H z . N ó s ẽ c u n g cấp rấ t n h iề u loại h ìn h d ịc h vụ b a o g ồ m từ c á c d ịc h vụ th o ại và s ố liệu tốc đ ộ th ấ p h iệ n n a y c h o đ ế n c á c d ịc h vụ sô liệu tốc đ ộ c a o , v id e o và tru y ề n th a n h . T ố c đ ộ cự c đ ạ i c ủ a người sử d ụ n g sẽ lên đ ế n 2 M b it/s . T ố c đ ộ cực đ ạ i n à y sẽ chỉ c ó ở c á c ô tro n g n h à , c ò n các d ịc h vụ tốc đ ộ 14,4 k b it/s sẽ đ ư ợ c đ á m b á o c h o di đ ộ n g th ô n g th ư ờ n g ở c á c ô m acro .
Luân vãn cao hoc Phân chia tài nguyên tần s ố
N g ư ờ i ta c ũ n g đ a n g tiế n h à n h n g h iê n c ứ u c á c h ệ t h ố n g vô t u y ế n t h ế h ệ th ứ tư c ó tốc đ ộ c h o n g ư ờ i s ử d ụ n g lớn h ơ n 2 M b it/s .
Nhìn chung, các tiêu c hu ẩn thông tin di độn g thê hệ hai (2G ) đã nêu trên đày cơ bản chỉ nh ằm xác định m ột hệ thống điện thoại di động - tức là m ột hệ thống cung cấp tới người sử dụ ng đầu cuối các dịch vụ thoại kiểu ch uyển m ạch kênh. Ngoài các dịch vụ thoại, những hộ thống th ế hệ hai (2G) này cũng hỗ trợ m ộ t số các dịch vụ bổ sung và vài dịch vụ dữ liệu tốc độ thấp. Tuy vậy, tất cả các tiêu c h uẩn n ày đều chưa sẵn sàng
đáp ứng việc chuyên tải lưu lượng trên cơ sở m ạ ch cũng như trên cơ sở gói, chưa có khả
năng cung cấp độ rộng băn g thông thay đối theo yêu cầu, hay hỗ trợ dịch vụ d ữ liệu không đối xứng... đó là chưa nhắc tới những vấn đề kỹ thuật k hác d u n g lượng hệ thống, hiệu quả sử d ụ n g phổ, chuyển m ạ n g toàn cầu giữa các chuẩn.v.v.
So với thông till di động kỹ thuật tương tự thế hệ thứ nhất (1G ) và thông tin di động kỹ thuật số th ế hệ thứ hai (2G) thì thông tin di độ n g th ế hệ thứ b a (3G) là thông
tin di động đ a phương tiện phủ k h ắp toàn cầu. M ột trong các đ ặc điểm c ủ a 11Ó là có thể
chuyển m ạng, làm cho việc giao lưu ở bất c ứ thời gian nào, bất c ứ ở đâu và giữa bất cứ người nào là điều có thể thực hiện được. Đ iều đó có nghĩa là m ỗi thuê bao đều có m ột mã số m á y thông tin cá nhân, đem theo m á y cầm tay đến bất c ứ quốc gia nào trên thế giới đểu có thê tìm ra được; ngược lại, đến bất cứ nơi nào trên th ế giới đều có thể thông till dễ dàng với thuê bao trong nước hay thuê bao của nước khác, hoàn toàn không khác gì như thông tin khi ở trong nước.
Ngoài ra, k hả năng thực hiện thông tin d ữ liệu tốc độ cao và thông tin đa phương tiện băng rộng là m ộ t đặc điểm chủ yếu khác c ủ a thông tin di độ n g th ế hệ thứ ba (3G). Với thế hệ này, ngoài việc có thể tiến hành tìm gọi (nhắn tin) và đàm thoại thông thường ra, còn có thể truy nhập vào m ạng (Internet) đọc báo chí, tra cứu tin tức, hình
ảnh V.V.. Do băng tần được m ở rộng, hê thống thông tin di độn g th ế hệ thứ ba (3G) CÒI1
có thê truyền hình ánh, c u ng cấp dịch vụ điện thoại thấy hình...
M ột s ố yêu cầu chung đối với hệ thống thông tin di đ ộ n g th ế hệ thứ ba:
Luân văn cao hoc Phán chia tài nụuyên tần s ố
M ạng phải là băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện. Nghĩa là m ạ n g phải đ ả m b ả o được tốc độ bit c ủ a người sử cỉụng đến 2 Mbit/s. M ạng phải có khá Iiăng cung cấp độ rộng b ăn g tần (dung lượng) theo yêu cầu. Đ iều này xuất phát từ việc thay đối tốc độ bit c ủ a c ác dịch vụ khác nhau. Ngoài ra cần đảm b ảo đường truyền vô tuyến khô ng đối xứng chẳng hạn với: tốc độ bit cao ở đường xuống và tốc đ ộ bit thấp ở đường lên hoặc ngược lại.
M ạn g phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu. N ghĩa là đảm bảo các kết nối ch uy ển m ạch cho thoại, các địch vụ video và các khả năng số liệu gói cho các dịch vụ số liệu.
- Chất lượng dịch vụ phải khôn g thua kém chất lượng dịch vụ m ạn g cố định,
nhất là đối với thoại.
- M ạn g phải có kha năng sử đụng toàn cầu, nghĩa là bao g ồm cả thông tin vệ
tinh.
Lị tân văn cao ÌK)C Phân chia tủi nguỵên tần sô (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
C H Ư Ơ N G I I I : P H Â N C H I A T À I N G U Y Ê N T Ầ N s ố C H O T R U Y C Ậ P G Ó I Ú N G D Ụ N G T R O N G D Ị C H v ụ • • • •
I N T E R N E T T Ế B À O
1 LỜI GIỚI THIỆU:
Dịch vụ internet tế bào mới (ACIS- A dvanced C ellular Internet Service) nhằm đến các ứng dụn g như là tìm W e b với tốc độ truyền dẫn đường xuốn g tối đa đạt tới I đến 2 M bit/s sử dụ ng cơ sở hạ tầng tế bào diện rộng. Đ ể cu n g cấp độ rộng băng tần theo y êu cầu trong việc sử dụn g phổ tần số qu ý hiếm, thủ tục điều khiển truy cập môi trường phải thoả m ãn:
1. X ử lý độ n g với lưu lượng khác nhau.
2. Hiệu quả tái sử clụng phổ tần hạn c h ế hiệu q u ả ở tốc độ đỉnh cao và chất lượng tốt.
H ầu hết các phương pháp đang tồn tại hiện nay k h ô n g thoả mãn yêu cầu thứ 2. T rong chương này đưa ra kỹ thuật phân chia gói động (D PA — D ynam ic Paket A ssignm ent) k h ô ng dựa vào các trạm gốc m à phân bổ phổ tần theo yêu cầu, không gây nghẽn và giao thoa thấp để cung cấp đường xuống tốc độ cao. Sự nhạy c ả m giao thoa và mức độ ưu tiên được sử d ụ n g để giảm xác suất giao thoa. K ỹ thuật phân khung xếp chéo so le cũ n g được đưa ra để ngăn các trạm gốc lân cận kh ô n g được phân cùng I kênh ch o nhiều trạm di đ ộ n g tại cùng m ột thời điểm. Các kết quả m ô phỏ ng dựa trên mô hình lưu lượng dữ liệu gói rút ra từ các thống kê lưu lượng trên m ạn g vùng rộng, làm lộ ra thuộc tính giố ng hệt khi có tập hợp nhiều nguồn dữ liệu. Đ iều này xác định rằng phương pháp này cho phép tái sử dụng phổ tần hiệu q u ả trong m ột hệ thống t ế bào lớn có nhiều người sử d ụ n g với chu kỳ hoạt độ ng ngắn. Đ iều khiển công suất phân bố
Luân văn cao hoe Piìâtì chia tải nguyên tần s ố
nhiều lần làm tăng hiệu quá sử dụng phổ tần hom nhờ đó cùng một kênh tần số có thể tái sử d ụ n g đồng thời ử mỗi trạm gốc.
Dịch vụ vô tuyến tế bào đã kh á thành công trong việc cung cấp thông tin thoại không dây. Với sự có mặt của các dịch vụ thông tin cá Iihàn mới, truy cập không dây hy vọng sẽ trở nên phổ biến hơn. Tuy nhiên dịch vụ dữ liệu không dây chỉ dành được sự chia sẻ thị trường rất ít, do hạn c h ế của nó cả về kỹ thuật lẫn ứng dụng. Trong khi đó các máy tính cá nhân và các dịch vụ internet đã trải qua sự phát triển nhảy vọt trong vài năm qua do công nghệ m áy tính thực hiện tốt giá thành thấp và sự hấp dẫn trong các ứng dụng mạng.
Tính phổ biến của các trang W eb làm tăng thêm sự xâm nhập thị trường. Đã đến lúc cần xem xét m ột cách tổng hợp m ạng không dây, máy tính và công nghệ internet để cung cấp dịch vụ internet tế bào nâng cao (ACIS) sử dụng một m ạng tế bào vùng rộng để truy cập thông tin ở mọi nơi.
Rào cản chính là m ạng tế bào trong truyền dẫn cần độ rộng bâng tần đủ lớn để thoả m ãn các ứng dụng này. Tốc độ dữ liệu mạng không dày hiện tại lên đến vài chục Kb/s và độ lớn này không thoả mãn các yêu cầu [1], M ặc dù sử dụng dịch vụ vồ tuyến gói tổng hợp (GPRS) trong hệ thống GSM, nó có thê cung cấp tối đa khoảng 171Kb/s sử dụng công nghệ tế bào số thế hệ thứ hai [2]. Phương pháp này thường gộp m ột số kênh lưu lượng (ví dụ: Nhiều khe thời gian trong hệ thống T D M A ) thành một kênh chính tốc độ đơn sử dụng chiến lược tái sử dụng tần số thông thường để đạt được dung lượng hệ thống lớn. Khi dịch vụ dữ liệu tốc độ cao trở nên thông dụng, dịch vụ thoại truyền thống sẽ bị tổn hại nghiêm trọng [3]. Ngoài ra sự có mật các m odem internet không dây cung cấp tốc độ vài Mb/s hay tốc độ đỉnh cao hơn trong các môi trường cục bộ và tính thích ứng của các hệ thống cao hơn đã được chứng minh bởi một vài phần cứng A TM không dây. Tuy nhiên tốc độ truyền dẫn ở vài M b/s đã không được chứng minh trên các tế bào vùng rộng bởi suy hao truyền d ẫ n lớn và trễ trải phổ lớn cũng như giá trị phổ tần số có hạn.
Luân văn cao hoe Phân chia tải ngỵỵêỉi tần sô
Gần đây việc mô phỏng các phương pháp điều c h ế O F D M , phân tập anten và mã hoá kênh cho thấy triển vọng cung cấp tốc độ dữ liệu đỉnh 1 — 2 Mb/s đường xuống trong môi trường ACIS [4]. Trong khi còn một số thách thức về phần cứng như giá thành thấp, m o d e m ổn định, kỹ thuật truyền đẫn này là rất m ề m dẻo.
Trong chương này nhằm vào giao thức truy cập đường xuống. Đ ây là m ột thách thức trong phân b ố phổ tần do nhu cầu độ rộng b ăng tần lớn. Truy cập m ạng internet tế bào tốc độ lớn từ 1 — 2 M b/s sẽ cần sử dụng vói hiệu q u à rất cao. T rong [5] đã so sánh các kỹ thuật hiện có để cải tiến hiệu quả sử dụn g phổ tần. K ết quả cho thấy kỹ thuật trung bình giao thoa cũng như các vấn đề được cu n g cấp bởi các hệ thống C D M A , có thê thực hiện tốt hơn kỹ thuật ấn định kênh c ố định, và k ỹ thuật tránh ^iao thoa này thậm chí có thế thực hiện tốt hơn. Đ ặc biệt nó chỉ ra rằng phãn chia kênh động (DCA — D ynam ic Channel A ssig n m e n t) kết hợp với điều k hiển cô n g suất có thể cung cấp dung lượng cao g ấp hai đến ba lần trải phổ đồng bộ.và có thể đạt hiệu quả đến 50% (đo bằng bit/s/hec/sector). Sơ đồ DCA dựa trên phép đo với m ộ t s ố giả thiết nhất định có thế cung cấp sự hoạt độn g rất cao đặc biệt nếu việc lựa chọn k ênh dựa trên việc tổng hợp các đo đạc cả trạm lưu độn g và trạm gốc [6], Dựa vào các g iả thiết trên DCA cho phép sử dụ n g bất kỳ tần số nào tại bất kỳ khe thời gian nào được xem xét. Phương pháp này cung cấp hiệu quả sử dụ ng phổ tần cao hơ» rất nhiều so với phân chia cô định, thậm chí đù phương pháp này có sự phức tạp lớn như đồn g bộ thời gian trạm c ơ sở, yêu cầu chuyển tiếp nhanh nó vẫn là phương pháp tiếp cận tốt để phổ tần số được tái sử dụng một cách hiệu quả cho ACIS m à khô ng đòi hỏi qu á m ức tổng độ rộng băng tần. Gần đày DCA dựa trên phép đo được áp dụng trong hộ thố ng O F D M và đã tìm được phương pháp phàn bổ phổ tầ n số hiệu quả [7]. Sau đây c h ú n g ta xem xét thuật toán DCA để truy cập gói gọi là sự phân chia gói động (DPA).
Trước hết chúng ta phác thảo các vấn đề và thảo luận vấn đề then chốt liên quan đến truy cập gói không dủy ACIS. Rõ ràng các thủ tục điều khiển truy cập m ôi trường (M A C — M ed iu m A ccess Control), dựa trên hệ có dây k h ô n g thể hoạt động tốt do không tính đến việc sử dụ n g lại phổ tần và kỹ thuật truy cập k h ô n g dủy dựa trên chuyển
Luân văn cao hoc Pỉìân chia tài nguyên tần sô
kênh không phù hợp cho việc xử lý động cao và lưu lượng gói không đối xứng. Để lựa chọn kênh trong thuật toán DPA, chúng ta kết hợp hai phương pháp đang có
1. Đ ộ nhạy giao thoa hay là DCA dựa trên phép đo, nó tránh được các kênh đã được các trạm gốc lân cận lựa chọn, do đó thích nghi được với môi trường giao thoa [6],
[8].
2. Sự tách riêng kênh (CS) cung cấp một quá trình thích nghi để tạo nên các mẫu dùng lại tốt trong các trạm gốc lân cận trạm cơ sở đã cho, do đó tạo được sự phân chia chắc chắn chống lại lỗi phép đo có thể trong môi trirờng thay đổi nhanh [9],
Mô phỏng dựa trên kiểu thoại gói chứng minh tiềm năng của phương pháp này trong việc tái sử dụng tần số một cách hiệu quả. Tuy nhiên do không dựa vào trạm gốc nên có thể có nhiều hơn một trạm gốc chọn cùng kênh tần số có mức giao thoa thấp,