trải phổ 256 chứa thông tin điều khiển công suất cho 10 người sử dụng để tiết kiệm tài nguyên mã trong truyền dẫn gói.
2.3. HSUPA
Cốt lõi của HSUPA cũng sử dụng hai công nghệ cơ sở như HSDPA: lập lịch nhanh và HARQ nhanh với kết hợp mềm. Cũng giống như HSDPA, HSUPA sử dụng khoảng thời gian ngắn 2 ms cho TTI đường lên. Các tăng cường này được thực hiện trong WCDMA thông qua một kênh truyền tải mới, E-DCH (Enhanced Dedicated Channel: kênh dành riêng tăng cường) [2], [14]. Mặc dù sử dụng các cơng nghệ giống HSDPA, HSUPA cũng có mợt số khác biệt căn bản so với HSDPA và các khác biệt này ảnh hưởng lên việc thực hiện chi tiết các tính năng:
- Trên đường xuống, các tài nguyên chia sẻ là công suất và mã đều được đặt trong một nút trung tâm (nút B). Trên đường lên, tài nguyên chia sẻ là đại lượng nhiễu đường lên cho phép, đại lượng này phụ thuộc vào công suất của nhiều nút nằm phân tán (các nút UE).
- Trên đường xuống, bộ lập lịch và các b ộ đệm phát được đặt trong cùng một nút.Trên đường lên, bộ lập lịch đư ợc đặt trong nút B trong khi đó các bợ đệm số liệu được phân tán trong các UE. Vì thế, các UE phải thơng báo thơng tin về tình trạng bợ đệm cho bộ lập lịch.
- Đường lên WCDMA và HSUPA khơng trực giao và vì thế xẩy ra nhiễu giữa các truyền dẫn trong cùng một ô. Trái lại, trên đường xuống, các kênh được phát trực giao nên điều khiển công suất quan trọng đối với đường lên để xử lý vấn đề gần-xa. E-DCH được phát với khoảng dịch công suất tương đối so với kênh điều khiển đường lên được điều khiển công suất và bằng cách điều chỉnh dịch công suất cho phép cực đại, bợ lập lịch có th ể điều khiển tốc độ số liệu E -DCH. Ngược lại , đối với HSDPA, công suất phát không đổi (ở mức đợ nhất định) cùng với sử dụng thích ứng tốc đợ số liệu.
- Chuyển giao được E-DCH hỗ trợ. Việc thu số liệu từ đầu cuối tại nhiều ơ là có lợi vì nó đảm bảo tính phân tập trong khi phát số liệu từ nhiều ô trong HSDPA là phức tạp và chưa chắc có lợi. Chuyển giao mềm cịn có nghĩa là điều khiển cơng suất bởi nhiều ơ để giảm nhiễu gây ra trong các ô lân cận và duy trì tương thích ngược với UE khơng sử dụng E-DCH.
- Trên đường xuống, điều chế bậc cao hơn (có xét đến hiệu quả công suất đối với hiệu quả băng thông) được sử dụng để cung cấp các tốc độ số liệu cao trong một số trường hợp. Ví dụ: khi bộ lập biểu ấn định số lượng mã định kênh ít cho truyền dẫn nhưng đại lượng công suất truyền dẫn khả dụng lại khá cao. Đối với đường lên, không cần thiết phải chia sẻ các mã định kênh đối với các người sử dụng khác nên thông thường tỷ lệ mã hóa kênh thấp hơn đối với đường lên. Như vậy, khác với đường lên, điều chế bậc cao ít hữu ích hơn trên đường lên trong các ô vĩ mơ và vì thế khơng được xem xét trong phát hành đầu của HSUPA.
2.3.1. Kênh dành riêng tăng cƣờng E-DCH
E-DCH có thể được định dạng đồng thời với một hoặc nhiều DCH. Thật vậy, truyền dữ liệu gói tốc đợ cao trên E-DCH có thể xảy ra đồng thời khi sử dụng dịch vụ từ UE đó.
Đợ trễ thấp là một trong các đặc điểm mấu chốt của HSUPA và phụ tḥc vào việc hỗ trợ dữ liệu gói có hiệu quả. Vì thế, E-DCH hỗ trợ 2 ms TTI được hỗ trợ bởi E-DCH để cho phép thích nghi nhanh tham số truyền và giảm độ trễ người dùng cuối kết hợp với việc truyền dữ liệu gói. Khơng những điều đó làm giảm chi phí của việc phát lại, thời gian truyền so với truyền ban đầu cũng được giảm. Lớp vật lý xử lý độ trễ theo tỷ lệ điển hình để lượng dữ liệu được xử lý và ngắn hơn TTI, nhỏ hơn lượng dữ liệu xử lý trong mỗi TTI được một tốc độ dữ liệu nhất định. Tuy nhiên, trong sự triển khai với tốc đợ dữ liệu vừa phải, ví dụ trong các ơ nhỏ, TTI dài hơn có thể có ích khi tải trọng trong 2 ms TTI có thể trở nên không cần thiết và mào đầu kết hợp tương đối lớn. Vì thế, E-DCH hỗ trợ hai đợ dài TTI: 2 ms và 10 ms và mạng có thể định dạng giá trị thích hợp. Theo nguyên tắc, các UE khác nhau có thể được định dạng với các TTI khác nhau.
E-DCH được sắp xếp tạo nên một tập mã kênh đường lên đã biết như các kênh dữ liệu vật lý dành riêng (E-DPDCH). Số kênh E-DPDCH và hệ số trải phổ của chúng được biến đổi và phụ thuộc vào tốc độ dữ liệu tức thời.
Khả năng tương thích ngược phụ thuộc vào sự xử lý E-DCH không trông thấy được ở nút B. Điều đó đã được giải thích bởi sự xử lý tách rời của DCH và E -DCH. Sự sắp xếp các tập mã kênh khác nhau như thể hiện ở hình 2.9. Nếu UE chuyển giao mềm tại các tế bào, truyền E-DCH là không thấy được ở các tế bào đó. Điều đó cho phép nâng cấp dần dần một mạng hiện tại. Lợi ích thêm với cấu trúc làm đơn giản hóa đoạn đầu của 2 ms TTI và cung cấp sự tự do lớn hơn trong lựa chọn xử lý HARQ.
Hình 2.9. Sự xử lý khác nhau của E-DCH và DCH Ánh xạ đến E-DPDCH Các luồng MAC-d Ghép kênh Giao thức ARQ hỗn hợp Lựa chọn E- TFC Mã hóa turbo ARQ hỗn hợp Xen kẽ Ánh xạ đến DPDCH Mã hóa MAC- d Ghép kênh TrCH Xen kẽ Các kênh logic
Tín hiệu điều khiển đường xuống là cần thiết cho hoạt động của E-DCH.
Đường xuống cũng như đường lên điều khiển các kênh sử dụng truyền E- DCH được minh họa trong hình 2.10.
Hiển nhiên, nút B cần để có thể yêu cầu truyền lại từ UE là một ph ần của cơ chế HARQ. ACK/NAK được gửi đi trên một kênh vật lý dành riêng đường xuống mới, kênh chỉ thị ARQ lai E-DCH (E-HICH). Mỗi UE với cấu hình E-DCH thu một E-HICH từ mỗi tế bào khi UE thực hiện chuyển giao mềm.
Sự chấp nhận lập lịch đã gửi từ bộ lập lịch đến UE để điều khiển trong khi UE đang phát với tốc đợ dữ liệu đó có thể được gửi đến UE chia sẻ kênh cho phép tuyệt đối E-DCH (E-AGCH). E-AGCH được gửi từ tế bào phục vụ nếu tế bào đó có trách nhiệm chính cho hoạt đợng lập lịch và thu bởi tất cả các UE với cấu hình E-DCH. Ngồi ra, thông tin chấp nhận lập lịch có thể được truyền nhờ một kênh cho phép tương đ ối E-DCH (E-RGCH). Thông thường, E-AGCH được dùng để thay đổi tốc độ dữ liệu trong khi E-RGCH được dùng để điều chỉnh nhỏ hơn trong lúc phát dữ liệu.
Tổng kết các kênh đường lên cần thiết cho hoạt động của E-DCH được minh họa trên hình 2.10 cùng với các kênh sử dụng cho HSDPA. Các kênh mới đưa vào cho HSUPA được thể hiện bằng các đường đứt nét.
Vì theo thiết kế đường lên không trực giao nên cần thiết điều khiển công suất nhanh để xử lý vấn đề gần-xa. E-DCH không khác với mọi kênh đường lên khác do đó cơng suất được điều khiển giống như các kênh đường lên khác. Nút B đo tỷ số S/N và phát đi các lệnh điều khiển công suất trên đường xuống đến UE để điều chỉnh công suất phát của UE. Các lệnh điều khiển cơng suất có thể được phát bằng cách sử dụng DPCH hay để tiết kiệm các mã định kênh bằng F-DPCH.
Ở đường lên, tín hiệu điều khiển được quy định cung cấp cho nút B với thông tin cần thiết cần được giải điều chế và giải mã truyền dữ liệu. Tuy nhiên trong nguyên tắc, tế bào phục vụ có thể có thơng tin đó vì nó đã đưa ra sự chấp nhận lập lịch, các tế bào không phục vụ trong chuyển giao mềm khơng có thơng tin đó. Hơn nữa, E-DCH cũng hỗ trợ truyền khơng lập lịch. Vì thế, đó là sự cần thiết cho việc truyền tín hiệu điều khiển ngồi dải ở đường lên và kênh điều khiển vật lý dành riêng (E-DPCCH) được sử dụng cho mục đích đó. Tởng kết các kênh của HSUPA:
- E-DPCH bao gồm hai kênh truyền đồng thời: E-DPDCH và DPCCH. E-
DPDCH có hệ số trải phổ khả biến từ 2 đến 256 với cấu hình cực đại 2xSF2+2xSF4 (tốc độ số liệu đỉnh bằng 5,76 Mb/s với tỷ lệ mã hóa 1/1). Khoảng thời gian truyền dẫn (TTI) của E-DPDCH có thể là 2 ms (tốc độ số liệu lớn hơn 2 Mb/s) hoặc 10 ms (tốc độ số liệu bằng hoặc dưới 2 Mb/s). DPCCH truyền đồng thời với E-DPDCH chứa các thông tin hoa tiêu và điều khiển công suất (TPC).