Tài liệu Giao diện vô tuyến của hệ thống hspa

1 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Khoa Điện Tử Viễn Thông ------ BÀI TẬP LỚN Môn: THÔNG TIN DI ĐỘNG Giáo Viên: NGUYỄN VIẾT MINH Lớp: C13VT2 HÀ NỘI, 11/2015 1 2 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN MỤC CỦA LỤC HỆ THỐNG HSPA I – Tổng Quan Về Mạng HSPA 1. Giới thiệu chung về HSPA 2. Một số dịch vụ đang triển khai trên mạng HSPA 2.1.. Các loại hình dịch vụ trong mạng HSPA 3. Kết luận II – Truy Cập Gói Tốc Độ Cao Đường Xuống HSDPA 1. Các đặc điểm chính của HSDPA III – Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Năng HSDPA 1. Truyền dẫn kênh chia sẻ 2. Lập biểu phụ thuộc kênh 3. Điều khiển tốc độ và điều chế bậc cao 3.1. Mã hóa kênh HS-DSCH 3.2. Điều chế HS-DSCH 3.3. Thích ứng đường truyền 4. HARQ với kết hợp mềm 5. Các kênh của HSDPA 6. HSDPA MIMO IV – Kết Luận V – Tài Liệu Tham Khảo 2 3 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA I – Tổng Quan Về Mạng HSPA 1. Giới thiệu chung về HSPA HSPA (High-Speed Packet Access) là công nghệ truyền dẫn không dây di động, gồm hai giao thức HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) và HPUSA (High Speed Uplink Packet Access). Mục tiêu của HSPA là mở rộng giao diện vô tuyến của WCDMA, tăng cường hiệu năng và dung lượng (tốc độ số liệu đỉnh cao) của WCDMA. Để đạt mục tiêu này, HSPA sử dụng một số kĩ thuật như: điều chế bậc cao, lập biểu phụ thuộc kênh và HARQ với kết hợp mềm… 2. Một số dịch vụ đang triển khai trên mạng HSPA 2.1. Các loại hình dịch vụ trong mạng HSPA Các người sử dụng dịch vụ chuyển mạch kênh được đảm bảo tốc độ số liệu cố định. Chất lượng dịch vụ trong ngữ cảnh các dịch vụ thoại và thoại có hình được định nghĩa bởi chất lượng tiếng và hình theo thụ cảm. Để đạt được tính mềm dẻo, khả năng cho nhiều loại hình dịch vụ thì HSPA có được: - Tốc độ bit dữ liệu cao: có thể lên đến tối đa 14.4 Mbps trong 3GPP Release 5 và có thể lên đến 28.8 Mbps trong Release 7. - Độ trễ RTT thấp dưới 100ms ở trong Relese 5, thậm chí ở trong Release 6 chỉ có là 50ms. - Cho chất lượng dịch vụ QoS ngày càng cao. - Cung cấp dịch vụ thoại và số liệu tức thời. - Có khả năng cùng tồn tại song song với mạng GSM và cả mạng GPRS. Một số dịch vụ có thể triển khai trong mạng HSPA như: - Dịch vụ thoại AMR, video (CS) - Messaging - Music và download game - Mobile-TV streaming - Chia sẻ video thời gian thực - Push – to – talk 3 4 GIAO DIỆN- VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA Push e-mail - Chơi game online - Mobile weblog - Truy cập băng rộng không dây 3. Kết luận HSDPA bắt đầu nghiên cứu vào năm 2000, nhằm cải thiện tốc độ truyền dẫn dữ liệu đường xuống hơn so với đặc tả Release 99. Các vấn đề để cải thiện như là truyền dẫn tại lớp vật lý và lập biểu tại BTS được nghiên cứu cũng như điều chế và mã hóa thích ứng. Chủ yếu là kênh HS-DSCH kết hợp cùng với các vật lý điều khiển báo hiệu mới như là HS-SCCH, HS-DPCCH, FDPCH….làm tăng tốc độ truyền dẫn ở đường xuống. Cùng với các loại thiết bị hỗ trợ cho các hoạt động của HSDPA. Còn trong HSUPA, chủ yếu là nói đến kênh E-DCH. Được nghiên cứu sau khi đã hoàn thành xong Chuẩn HSDPA, bắt đầu nghiên cứu vào tháng 9 năm 2002. Các kĩ thuật cải tiến ở trong HSUPA bao gồm như: yêu cầu phát lại lớp vật lý cho đường lên, lập biểu đường lên tại nút B, có chiều dài truyền dẫn TTI ngắn hơn, điều chế bậc cao hơn, mà tùy thuộc vào từng loại thiết bị hỗ trợ cho HSUPA. Nhờ những cái tiến như vậy làm tăng tốc độ hiệu năng của HSPA và được nói rõ các giải pháp nâng cao hiệu năng ở mục dưới đây. II – Truy Nhập Gói Tốc Độ Cao Đường Xuống HSDPA a) Các đặc điểm chính của HSDPA HSDPA được thiết kế để tăng bâng thông gói dữ liệu đường xuống bằng cách truyền dẫn lại nhanh lớp vật lý ( Lớp 1), lập biểu tại lớp B, phát lặp lại nhanh và thích ứng đường truyền tại lớp vật lý. 4 5 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA III – Giải Pháp Nâng Cao Hiệu Năng HSPA 1. Truyền dẫn kênh chia sẻ Đặc điểm chủ yếu của HSDPA là truyền dẫn kênh chia sẻ. Trong truyền dẫn kênh chia sẻ, một bộ phận của tổng tài nguyên vô tuyến đường xuống khả dụng trong ô (công suất phát và mã định kênh trong WCDMA) được coi là tài nguyên chung được chia sẻ động theo thời gian giữa các người sử dụng. Truyền dẫn kênh chia sẻ được thwucj hiện thông qua kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao (HS-DSCH: high speed-dowlink shared channel). HSDSCH cho phép cấp phát nhanh một bộ phận tài nguyênđường xuống để truyền số liệu cho một người sử dụng đặc thù. Phương pháp này phù hợp cho các ứng dụng số liệu gói thường được truyền theo dạng cụm và vì thế có các yêu cầu về tài nguyên thay đổi nhanh. HSDPA sử dụng Tti ngắn để giảm trễ và cải thiện quá trình bám theo các thay đổi của kênh cho mục đích điều khiển tốc độ và lập biểu phụ thuộc kênh. Ngoài việc được ấn định một bộ phận của tổng tài nguyên mã khả dụng, một phần tổng công suất khả dụng của ô phải được ấn định cho truyền dẫn HS-DSCH. HS-DSCH không được điều khiển công suất mà được điều khiển tốc độ. Trong trường hợp sử dụng chung tần số với WCDMA, sau khi phục vụ các kênh WCDMA, phần công suất còn lại có thể được sử dụng cho HS5 6 GIAO TUYẾN CỦA quả HỆ THỐNG DSCH, điều này choDIỆN phép VÔ khai thác hiệu tổng tàiHSPA nguyên công suất khả dụng. 2. Lập biểu phụ thuộc kênh Một trong các nguyên lý cơ sở của HSDPA là lập biểu phụ thuộc kênh. Bộ lập biểu trong MAC-hs điều khiển việc sẽ sử dụng phần mã chia sẻ nào và tài nguyên công suất nào cho người sử dụng nào trong một TTI cho trước. Đây là phần tử quan trọng và cũng là phần tử quyết định ở một mức độ rất lớn tổng hiệu năng của hệ thống HSDPA, đặc biệt là trong một mạng có tải lớn. Khi tải thấp, chỉ có một hoặc một ít người sử dụng được lập biểu và sự khác biệt giữa các chiến lược lập biểu khác nhau là không rõ ràng. Nguyên lý lập biểu được cho ở hình 1.4. Mặc dù 3GPP không đặc tả việc thực hiện bộ lập biểu, nhưng mục đích tổng thể của hầu hết các bộ lập biểu là lợi dụng các thay đổi của kênh giữa các người sử dụng và lập biểu truyền dẫn ưu tiên cho người sử dụng có các điều kiện kênh tốt nhất. Như thể hiện ở trong hình 2. Một trong các nguyên lý cơ sở của HSDPA là lập biểu phụ thuộc kênh. Bộ lập biểu trong MAC-hs điều khiển việc sẽ sử dụng phần mã chia sẻ nào và tài nguyên công suất nào cho người sử dụng nào trong một TTI cho trước. Đây là phần tử quan trọng và cũng là phần tử quyết định ở một mức độ rất lớn tổng hiệu năng của hệ thống HSDPA, đặc biệt là trong một mạng có tải lớn. Khi tải thấp, chỉ có một hoặc một ít người sử dụng được lập biểu và sự khác biệt giữa các chiến lược lập biểu khác nhau là không rõ ràng. Nguyên lý lập biểu được cho ở hình 1.4. Mặc dù 3GPP không đặc tả việc thực hiện bộ lập biểu, nhưng mục đích tổng thể của hầu hết các bộ lập biểu là lợi dụng các thay đổi của kênh giữa các người sử dụng và lập biểu truyền dẫn ưu tiên cho người sử dụng có các điều kiện kênh tốt nhất. Như thể hiện ở trong hình 2. 6 7 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA Dung lượng hệ thống được tăng đáng kể khi có xét đến các điều kiện kênh trong quyết định lập biểu: lập biểu phụ thuộc kênh. Vì trong một ô,các điều kiện của các đường truyền vô tuyến đối với các UE khác nhau thay đổi độc lập , nên tại từng thời điểm luôn luôn tồn tại một đường truyền vô tuyến có chất lượng kênh gần với đỉnh của nó (hình 1). Vì thế có thể truyền tốc độ cao với đường truyền kênh vô tuyến này. Giải phép này cho phép hệ thống đạt được dung lượng cao. Độ lợi nhận được khi truyền đãn dành cho các người sử dụng có các điều kiện đường truyền vô truyến thuận lợi thườn được gọi là phân tập đa người sử dụng và độ lợi này càng lớn khi thay đổi kênh càng lớn và số người sử dụng trong một ô càng lớn. Vì thế trái với quan điểm truyền thống rằng pha đinh nhanh là hiệu ứng không mong muốn và rằng cần chonogs lại nó, bằng cách lập biểu phụ thuộc kênh pha đinh có lợi và cần khai thác nó. 3. Điều khiển tốc độ và điều chế bậc cao Điều khiển tốc độ đã được coi là phương tiện thích ứng đường truyền cho các dịch vụ truyền số liệu hiệu quả hơn so với điều khiển công suất thường được sử dụng trong CDMA, đặc biệt là khi nó được sử dụng cùng với lập biểu phụ thuộc kênh. Đối với HSDPA, điều khiển tốc độ được thực hiện bằng cách điều chỉnh động tỷ lệ mã hóa kênh và chọn lựa động giữa điều chế QPSK và 16-QAM. Điều chế bậc cao như 16-QAM cho phép đạt được mức độ sử dụng băng 7 8 DIỆN VÔđòi TUYẾN CỦA HSPA thông cao hơnGIAO QPSK nhưng hỏi tỷ số HỆ tín THỐNG hiệu trên tạp âm (Eb/N0) cao hơn. Vì thế 16-QAM chủ yếu chỉ hữu ích cho điều kiện thuận lợi. Nút B lựa chọn số liệu độc lập cho từng Tti 2ms và cơ chế điều khiển tốc độ có thể bám các thay đổi kênh nhanh. 3.1. Mã hóa kênh HS-DSCH Do mã hóa turbo có hiệu năng vượt trội so với mã xoắn nên HS-DSCH chỉ sử dụng mã hóa turbo. Nguyên lý tổng quát của bộ mã hóa turbo như sau (hình 4a). Luồng số đưa vào bộ mã hóa turbo được chia thành 3 nhánh, nhánh thứ nhất không được mã hóa và các bit ra của nhánh này được gọi là các bit hệ thống. Nhánh thứ hai và thứ ba được mã hóa và các bit ra của chúng được gọi là các bit chẵn lẻ 1 và 2. Như vậy cứ 1 bit vào thì có ba bit ra, nên bộ mã hóa turbo này có tỷ lệ mà là r=1/3. Tỷ lệ mã này có thể giảm nếu ta bỏ bớt 1 số bit chẵn lẻ và quá trình này được gọi là đục lỗ (hình 4b). 8 9 GIAOĐiều DIỆNchế VÔHS-DSCH TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA 3.2. HS-DSCH có thể sử dụng điều chế QPSK và 16-QAM. Chùm tín hiueej QPSK và 16-QAM được cho trong hình 5. Điều chế QPSK chỉ cho phép mỗi ký hiệu điều chế truyền được 2 bit, trong khi đó điều chế 16-QAM cho phép mỗi ký hiệu điều chế truyền được 4 bit. Vì thế 16-QAM cho phép truyền tốc độ số liệu cao hơn. Tuy nhiên từ hình 5 ta thấy khoảng cách giữa 2 điểm tín hiệu trong chùm tín hiệu 16-QAM ngắn hơn so với khoảng cách 2 chùm tín hiệu của QPSK nên khả năng chịu nhiễu và tập âm của 16-QAM kém hơn QPSK. 3.3. Thích ứng đường truyền Thích ứng đường truyền là quá trình truyền dẫn trong đó tốc độ số liệu được thay đổi tùy thuộc vào chất lượng đường truyền: tốc độ đường truyền được tăng khi chất lượn đường truyền tốt hơn, ngược lại tốc độ đường truyền sẽ bị giảm. Để thay đôi tốc độ truyền phù hợp với chất lượng kênh, hệ thống thực hiện thay đổi sơ đồ điều chế và tỷ lệ mã nên phương pháp này được gọi là điều chế và mã hóa thích ứng (AMC: adaptive modulation and coding). Chẳng hạn khi chất lượng đường truyền tốt hơn, hệ thống có thể tăng tốc độ truyền dẫn bằng cách chọn sơ đồ điều chế 16-QAM và tăng tỷ lệ mã bằng ¾ băng cách đục lỗ, trái lịa khi chất lượng đường truyền tồi hơn thì hệ thống có thể giảm tốc độ truyền dẫn bằng cách sử dụng sơ đồ điều chế QPSK và không đục lỗ để giảm tỷ lệ bằng 1/3. 9 10 GIAOtruyền DIỆN VÔ TUYẾN HỆ THỐNG HSPA Thích ứng đường hoạt động CỦA với kênh HS-DSCH trong 2ms. Ngoài ra, quyết định lập biểu, lớp MAC-hs trong BTS cũng sẽ quyết định 2ms mà kết hợp với điều chế và mã hóa để truyền dẫn. Thích ứng đường truyền dựa trên thông tin CQI lớp vật lý được cung cấp bởi thiết bị đầu cuối. 4. HARQ với kết hợp mềm HARQ với kết hợp mềm cho phép đầu cuối yêu cầu phát lại các khối thu mắc lỗi, đồng thời điều chỉnh mịn tỷ lệ mã hiệu dụng và bù trừ các lỗi gây rado cơ chế thích ứng đường truyền. Đầu cuối giải mã từng khối truyền tải mã nó nhận được rồi báo cáo về nút B về vệc giải mã thành công hay thất bại cứ 5ms một lần sau khi thu được khối này. Cách làm này cho phép phát lại nhanh chóng các khối dữ liệu thu không thành công và giảm đáng kể trễ liên quan đến phát lại so với phát hành R3. Nguyên lý xử lý phát lại HSDPA được minh họa trên hình 4. Đầu tiên gói được nhận vào bộ nhớ đệm của nút B. Ngay cả khi gói đã được gửi đi nút B vẫn giữ gói này. Nếu UE giải mã thất bại nó lưu gói nhận được vào bộ nhớ đệm và gửi lệnh không công nhận (NAK) đến nút B. Nút B phát lại cả gói hoặc chỉ phần sửa lỗi của gói tùy thuộc vào giải thuật kết hợp gói tại UE. UE kết hợp gói phát trước với gói được phát lại và giải mã. Trong trường hờp giải mã phía thu thất bại, nút B thực hiện phát lại mà không cần RNC tham gia. Máy di động thực hiện kết hợp các phát lại. Phát theo RNC chỉ 10 11 TUYẾN HSPA thực hiện khi GIAO xảy raDIỆN sự cốVÔ hoạt độngCỦA lớp HỆ vật THỐNG lý (lỗi báo hiệu chẳng hạn). Phát lại theo RNC sử dụng chế độ công nhận RLC, phát lại RLC không thường xuyên xảy ra. Không như HARQ truyềền thôống, trong kềốt hợp mềềm, đầều cuôối không l ại b ỏ thông tn mềềm trong trường hợp nó không thể giải mã được khôối truyềền tải mà kềốt h ợp thông tn mềềm t ừ cách lầền phát trước đó với phát lại hiện thời để tăng xác suầốt giải mã thành công. Tăng phầền d ư (IR) đ ược s ử dụng làm cơ sở cho kềốt hợp mềềm trong HSDPA, nghĩa là các lầền phát l ại có th ể ch ứa các bit chăẵn l ẻ không có trong các lầền phát trước. IR có th ể cung cầốp đ ộ l ợi đáng k ể khi t ỷ l ệ mã đôối v ới lầền phát đầều cao vì các bit chăẵn lẻ bổ sung làm giảm tổng tỷ l ệ mã. Vì thềố IR ch ủ yềốu h ữu ích trong tnh tr ạng giới hạn băng thông khi đầều cuôối ở gầền trạm gôốc và sôố l ượng các mã đ ịnh kềnh chú không ph ải công suầốt hạn chềố tôốc độ sôố liệ khả dụng. Nút B điềều khiển t ập các bit đ ược mã hóa sẽẵ s ử d ụng đ ể phát lại có xét đềốn dụng lượn nhớ khả dụng của UE. Hình 6 cho thầốy thí dụ vềề sử dụng HARQ sử d ụng mã turbo c ơ s ở t ỷ l ệ mã r=1/3 cho kềốt h ợp phầền dư tăng. Trong lầền phát đầều gói bao gôềm tầốt cả các bit thông tn cùng v ới m ột sôố bit chăẵn l ẻ đ ược phát. Đềốn lầền phát lại chỉ các bit chăẵn lẻ khác v ới các bit chăẵn l ẻ đ ược phatrs trong gói tr ước là được phát. Kềốt hợp gói phát trước và gói phát sau cho ra m ột gói có nhiềều bit d ư đ ể s ửa lôẵi h ơn và vì thềố đầy là sơ đôề kềốt hợp phầền dư tăng. 11 12 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA 5. Các kênh của HSDPA a. High-Speed downlink shared channel: Kênh HS-DSCH là kênh truyền tải mà tải dữ liệu người dùng trong HSDPA. Kênh này được truyền bởi kênh vậy lý HS-PDSCH. Trong kênh HS-DSCH sử dụng thích ứng đường truyền nhờ cách chọn tổ hợp các mã định kênh, mã hóa kênh và điều chế thích hợp. Hỗ trợ điều chế biên độ 16QAM. Node B lập biểu cho người sử dụng (ấn định tài nguyên vô tuyến) trong khoảng thời gian 2ms, và thông báo lập biểu nhanh thực hiện ở lớp vật lý. b. High-Speed shared control channel (HS-SCCH): HS-SCCH tải các thông tin báo hiệu mà cho phép thiết bị đầu cuối giải điều chế mã chính xác. Kênh HS-SCCH dùng hệ số trải phổ 128 cho 40 bit/khe để mang thông tin (dùng điều chế QPSK). Các thông tin sau đây được mang trên HS-SCCH: - số mã định kênh - sơ đồ điều chế - kích thước khối truyền tải - gói được phát là gói mới hay phát lại (HARQ) hoặc HARQ theo RNC RLC - phiên bản dư - phiên bản chùm tín hiệu Khi HSDPA hoạt động trong chế độ ghép theo thời giản, chỉ cần lập cấu hình một HS-SCCH, nhưng khi HSDPA hoạt động trong chế độ ghép theo 12 13 VÔ TUYẾN CỦAUE HỆcóTHỐNG HSPA mã thì cần có GIAO nhiềuDIỆN HS-SCCH hơn. Một thể xem xét được nhiều nhất là 4 HS-SCCH tùy vào cấu hình được lập bởi hệ thống. c. Kênh điều khiển vật lý riêng tốc độ cao (HS-DPCCH): Hoạt động HSDPA cần thông tin hồi tiếp vật lý ở đường lên (từ thiết bị đầu cuối đến trạm gốc) để cho phép thích ứng đường truyền và truyền dẫn lại lớp vật lý. Thông tin hồi tiếp ở đường lên này được mang trên kênh HS-DPCCH. d. Kênh DPCCH (Dedicated physical control channel): đi cùng với HSDPCCH đường lên chứa các thông tin giống như ở R3. e. Kênh F-DPCH một phần (Fractional Dedicated Physical Channel): dung để tối ưu hóa tốc độ dữ liệu đường xuống cho các dịch vụ dữ liệu gói. Từ các phần trên ta thấy rằng các kỹ thuật HSDPA dựa trên thích ứng nhanh đối với các thay đổi nhanh trong các điều kiện kênh. Vì thế các kỹ thuật này phải được đặt gần với giao diện vô tuyến tại phía mạng, nghĩa là tại nút B. Ngoài ra một số 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 ssownj giản hóa việc đưa HSDPA vào các mạng đã triển khai cũng như đảm bảo hoạt động trong các mội 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, MA-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 dugj, HSDPA chủ yếu tác động lên nút B. 13 14 GIAO DIỆN VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA 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 từu một ô hỗ trợ HSDPA đến một ô không hỗ trợ HSDPA được xử lý dễ dàng. Có thể đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn cho người sử dụng (mặc dù tại số liệu tốc độ thấp hơn) bằng chuyển mạch keenh trong RNC trong đó người sử dụng được chuyển mạch đến kênh dành riêng (DCH) trong ô không có HSDPA. Tương tự, một người sử dụng được mạng trang bị đầu cuối có HSDPA có thể chuyển mạch từu kênh riêng sang HSDPA khi người này chuyển vào ô có hỗ trợ HSDPA. 6. HSDPA MIMO MIMO là một trong tính năng mới được đưa vào R7 để tăng tốc độ số liệu đỉnh thông qua truyền dẫn luồng. Nói một cách chặt chẽ, MIMO (multiple input multiple output) là một cách thể hiện tổng quát sự sử dụng để tăng độ lợi phân tập và vì thế tăng tỷ số sóng mang trên nhiễu tại máy thu. Tuy nhiên thuật ngữ này thường được sử dụng để biểu thị truyền dẫn nhiều lớp hay nhiều luồng như là một phương tiện để tăng tốc độ số liệu đến mức cực đại có thể trong một kênh cho trước. Vì thế MIMO hay ghép kênh không gian có thẻ nhìn nhận như là một công cụ để cải thiện thông lượng của người sử dụng đầu cuối giống như một bộ phận khuếch đại tốc độ số liệu. Về bản chất, cải thiện thông lượng của người sử dụng đầu cuối ở một mức độ nhất định sẽ dẫn đến tăng thông lượng hệ thống. 14 15 GIAO DIỆN VÔkế TUYẾN CỦA HỆmột THỐNG HSPAtính của mỗi Các sơ đồ MIMO được thiết để khai thác số thuộc đường truyền sống vô tuyến nhằm đặt được các tốc độ số liệu cao bằng cách phát đi nhiều luồng bit có số liệu song song. Tuy nhiên để đạt được tốc độ số liệu cao như vậy, cần đảm bảo tỷ số tín hiệu trên nhiễu cao tương ứng tại máy thu. Vì thế ghép kênh không gian chủ yếu được áp dụng cho các ô nhỏ hơn hay vùng gần với nút B, nơi mà thông thường tỷ số tín hiệu trên nhiễu cao. Trong trường hợp không thể đảm bảo tỷ số tín hiệu trên nhiễu đủ cao, nhiều anten thu mà UE có năng lực MIMO được trang bị có thể được sử dụng cho phân tập thu cho một luồng phát đơn. Vì thế một UE có năng lực MIMO sẽ đẩm bảo tốc độ số liệu cao hơn tại biên ô trong các ô lơn so với một UE tương ứng chỉ có một anten. HSDPA MIMO hỗ trợ truyền dẫn 2 luồng. Mỗi luồng được xử lý lớp vật lý như nhau (mã hóa, trải phổ và điều chế giống như trường hợp HSDPA một lớp). Sau mã hóa, trải phổ và điều chế, tiền mã hóa tuyến tính dựa trên các trọng số phản hồi từ UE được sử dụng trước khí luồng số được sắp xếp lên hai anten (hình 9 ). Sơ đồ trên cũng có thể hoạt động trong chế độ truyền dẫn một luồng. Trong trường hợp này chỉ có một luồng số liệu là được mã hóa và được truyền đồng thời trên cả hai anten giống như trường hợp phần tập phát vòng kín của WCDMA. Sơ đồ MIMO với hai chế độ này được gọi là D-TxAA (dual transmit adaptive array: dàn thích ứng phát kép). Trong môi trường di động thực tế chế độ hai luồng được sử dụng khi UE gần trạm gốc (đường truyền có chất lượng tốt) và một luồng được sử dụng khi UE xa trạm gốc (đường truyền có chất lượng xấu). Việc đưa vào MIMO sẽ ảnh hưởng chủ yếu lên quá trình xử lý lớp vật lý, ảnh hưởng lên lớp giao thức là nhờ và các lớp trên chủ yếu nhìn MIMO như là một tốc độ số liệu cao hơn. 15 16 GIAO DIỆN VÔtăng TUYẾN HỆ THỐNG HSPAviệc sử dụng Bảng ds cho thấy quá trình tốc CỦA đọ đỉnh HSDPA bằng MIMO kết hợp với điều chế bậc cao 16-QAM/64-QAM đồi với các loại đầu cuối UE khác nhau. IV – KẾT LUẬN Nội dung bài báo cáo gồm có: giới thiệu kiến trúc tổng quan về mạng truy nhập gói tốc độ cao HSPA, các kiến trúc giao diện vô tuyến của HSDPA cho số liệu người sử dụng, cùng với nó là các đặc điểm chính của HSDPA với các kênh truyền tải và các kênh vật lý của nó mang đặc điểm khác với WCDMA Release 99; tập trung đưa ra các giải pháp nâng cao hiệu năng trong công nghệ HSPA như lập biểu phụ thuộc kênh, chế độ thích ứng đường truyền, phát lặp lại nhanh …; Nội dung luận văn đi sâu vào hiệu năng HSPA, và khả năng sử dụng các loại hình dịch vụ di động ở trong mạng HSPA, cụ thể là đánh giá hiệu năng của HSDPA, và các dịch vụ thông thường gói và thoại. V – TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng (2010), Lộ trình phát triển 3G lên 4G HSPA/LTE, Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông [3] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng (2007), Lý thuyết trải phổ và đa truy nhập, Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông. [4] Harri Holma và Antti Toskala (2006), HSDPA/HSUPA for UMTS: High Speed Raido Access for Mobile Communications, John Wiley & Sons [5] 3GPP Technical Specification TS 25.104 (2010), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) [6] H. Harada và R. Prasad (2002), Simulation and Software Raido for Mobile Communications, Artech House [7] http://en.wikipedia.org/wiki/Bit_error_rate 16 17 DIỆNStefan VÔ TUYẾN CỦA HỆ THỐNG HSPA [8] ErikGIAO Dahlman, Parkvall, Johan Skold và Per Beming (2007), 3G Evolution HSPA and LTE for Mobile Broadband, Elsevier [9] http://www.iterativesolutions.com/Matlab.htm 17