Đề tài Các chức năng cơ bản của giao thức HSUPA trong công nghệ HSPA

hưởng đến kiến trúc giao thức giao diện cũ, một lớp con điều khiển truy cập môi trường ( MAC sub-layer), MAC-hs đã được đưa ra. MAC-hs cho phép một hàm tách được giữ lại giữa các lớp và các nút trong hệ thống WCDMA 3GPP phiên bản 99 và 4 Một thay đổi nhỏ nhất của kiến trúc sẽ dẫn đến một nâng cấp êm đến HSDPA, và bảo đảm hoạt động của HSDPA trong điều kiện nơi mà không phải tất cả các tế bào đều có chức năng HSDPA. Trong WCDMA, cả 2 dịch vụ tiếng nói và dữ liệu có thể chạy đồng thời trên cùng 1 tần số sóng mang. Các dịch vụ đó chạy trên HSDPA có thể cũng sử dụng sóng mang cùng tần số. Hoạt động HSDPA được dựa trên cơ sở “đường dẫn lớn”, truyền dẫn kênh chia sẻ. Các đặc trưng chính của nó là: + Chia sẻ kênh và truyền dẫn đa mã + Điều biến bậc cao + Thời gian truyền dẫn ngắn + Thích nghi liên kết nhanh + Lập lịch nhanh + Tự động yêu cầu lặp lại hỗn hợp nhanh Giao thức truy cập gói tải lên tốc độ cao (HSUPA) Được đưa ra trong hệ thống WCDMA 3GPP phiên bản 6, giao thức truy cập gói tải lên tốc độ cao HSUPA (hay còn gọi là Enhanced Uplink – Kết nối tải lên nâng cao) bổ xung một kênh mới vào WCDMA gọi là Kênh chuyên dụng nâng cao (E-DCH). Giao thức EU ( Enhanced Uplink) cải thiện công suất tải lên với thời gian chờ được giảm xuống, tăng tốc độ truyền dữ liệu và tăng dung lượng, tạo cho nó một phần bổ xung tự nhiên đến HSDPA cho các ứng dụng dữ liệu gói công suất cao. Truyền dẫn EU cũng cung cấp một số tính năng mới. Như với HSDPA, việc đưa thêm những tính năng mới có ảnh hưởng tối thiểu lên kiến trúc giao thức giao diện vô tuyến hiện có. Các bộ phận của MAC mới cũng được áp dụng cùng với những bộ phận hiện có trong UE, trạm gốc và bộ điều khiển nút radio ( RNC - Radio Node Controller). Tốc độ truyền bit đường lên cao là mục tiêu theo đuổi của cả hệ thống và sự trông đợi của người dùng. Một điều cũng rất quan trọng là tốc độ truyền dữ liệu cao vừa phải có thể được hỗ trợ bất cứ khi nào khi một người dùng được định vị - Vì thế sự phủ sóng của tốc độ truyền dữ liệu mang lại nên cao đến mức có thể. Như với HSDPA, EU có thể sử dụng sóng mang có tần số giống như phiên bản 99. Để đạt được những mục đính đó, EU hỗ trợ một số chức năng mới: + Truyền dẫn đa mã + Thời gian truyền dẫn ngắn + Tự động yêu cầu lặp lại hỗn hợp nhanh + Lập lịch nhanh Trong khi các công nghệ cùng loại đã được ứng dụng cho HSDPA, thì có một vài nguyên tắc khác nhau cơ bản giữa việc tải lên và tải xuống. Tài nguyên chia sẻ trong tải lên là sự nhiễu sóng tín hiệu (tổng năng lượng nhận được) ở trạm gốc, phụ thuộc vào nguồn năng lượng bị phân tán trong mỗi UEs. Trong tải xuống, tài nguyên chia sẻ gồm có công suất truyền và các mã phân kênh, và được tập trung đến trạm gốc. Điểm khác này ảnh hưởng đến việc thiết kế bộ lập lịch biểu. Phần II : Các chức năng cơ bản của giao thức HSUPA Khái quát về các chức năng cơ bản của giao thức HSUPA Giao thức Truy cập gói tải lên tốc độ cao (HSUPA – High-Speed Uplink Packet Access) cũng được biết đến với cái tên Enhanced Uplink (Kết nối tải lên nâng cao) đã được đưa ra trong hệ thống WCDMA phiên bản 6. Nó cung cấp những cải tiến về khả năng và năng suất của kết nối tải lên trong điều kiện tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, giảm bớt thời gian chờ, và cải thiện dung lượng hệ thống và nó bổ xung tự nhiên cho HSDPA.Cùng với nhau, cả 2 giao thức có mối liên hệ thống nhất tới công nghệ truy cập tốc độ cao HSPA. EU bao gồm 2 công nghệ chính cũng được dùng cho HSDPA là lập lịch nhanh và tự động yêu cầu lặp lại hỗn hợp nhanh ( fast H-ARQ) với liên kết mềm. EU đưa ra TTI để truyền tải lên là 2 mili giây. Những sự nâng cao đó đã được bổ sung trong WCDMA thông qua một kênh vận chuyển mới, kênh chuyên dụng nâng cao – Enhanced Dedicated Channel (E-DCH). Mặc dù các công nghệ giống nhau được sử dụng cho cả HSDPA và EU nhưng vẫn tồn tại nhiều điểm khác nhau giữa chúng ảnh hưởng đến chi tiết bổ xung của nhiều tính năng: + Trong kết nối tải xuống, tài nguyên chia sẻ là công suất truyền và không gian mã, cả 2 tài nguyên đó đều định vị trong một nút chủ - NodeB. Trong liên kết tải lên, tài nguyên chia sẻ là số lượng nhiễu cho phép của liên kết tải lên, được quyết định bởi công suất truyền tải của nhiều node được phân bố phức tạp - trang thiết bị người dùng (the User Equipment - UEs) + Bộ lập lịch và bộ đệm truyền dẫn được đặt vào cùng một node trong liên kết tải xuống, còn đối với liên kết tải lên, bộ lập lịch được đặt vào NodeB còn bộ đệm dữ liệu được phân bố trong UEs. Vì thế, UEs cần phát tín hiệu thông tin trạng thái bộ đệm đến bộ lập lịch + Liên kết tải lên WCDMA, cũng với EU vốn đã không trực giao và phụ thuộc vào độ nhiễu giữa các truyền dẫn liên kết tải lên trong cùng một tế bào. Điều này trái ngược với liên kết tải xuống, nơi mà các kênh truyền dẫn khác nhau là trực giao. Điều khiển năng lượng nhanh là nguyên do chủ yếu để liên kết tải lên điều khiển các vấn đề gần-xa (vấn đề gần-xa là các vấn đề phát hiện được ở một người dùng gặp vấn đề ở vị trí xa trạm phát, khi một người dùng khác ở gần nơi trạm phát hoạt động. Điều khiển nguồn đảm bảo tín hiệu được nhận lại với cùng một cường độ như cũ, nên có khả năng dò ra cả sự truyền dẫn của cả 2 người dùng đó). E-DCH được truyền với một bộ chỉnh nguồn liên hệ tới điều khiển nguồn liên kết tải lên điều khiển kênh và bằng cách điều chỉnh trị số cực đại cho phép của bộ chỉnh, bộ làm lịch có thể điều khiển mức dữ liệu E-DCH. Nó trái với HSDPA, nơi một hay một số nguồn truyền dẫn bất biến với tốc độ thích nghi được sử dụng. + Chuyển giao mềm được hỗ trợ bởi E-DCH. Việc nhận dữ liệu từ thiết bị đầu cuối trong tập hợp tế bào cơ bản là có lợi vì nó cung cấp đa dạng, trong khi truyền dẫn từ tập hợp tế bào trong trường hợp của HSDPA là cồng kềnh. Chuyển giao mềm cũng ngụ ý việc điều khiển nguồn bởi tập hợp tế bào để giới hạn số lượng nhiễu phát sinh từ các tế bào bên cạnh, duy trì tính tương thích ngược và cùng tồn tại với UEs không sử dụng E-DCH cho truyền tải dữ liệu. + Trong liên kết tải xuống, điều biến bậc cao thay hiệu suất nguồn nuôi bằng hiệu suất băng thông, có khả năng cung cấp mức truyền tải dữ liệu cao trong vài thời điểm, ví dụ khi bộ lập lịch đã ấn định một số nhỏ mã kênh truyền cho một đường truyền mà công suất cho phép của đường truyền lại tương đối cao. Nhưng trong liên kết tải lên thì khác, nó không cần chia sẻ mã kênh giữa những người dùng nên tốc độ tạo mã kênh của nó ít đặc trưng hơn liên kết tải xuống. Vì thế điều biến bậc cao ít hữu dụng với liên kết tải lên với những tế bào lớn và vì vậy không có phần nào của dữ liệu đầu bị phân tách khỏi EU. Chức năng lập lịch ( Schelduling) Với EU, bộ lập lịch là một chức năng chính, điều khiển khi nào, với mức dữ liệu nào UE được cho phép truyền tải. Mức dữ liệu mà thiết bị đầu cuối đang sử dụng càng cao, thì công suất nhận được của thiết bị đó ở NodeB càng yêu cầu phải được duy trì tỉ lệ công suất ký hiệu trên tạp âm (Eb/N0) để dải điều biến làm việc thành công. Bằng việc tăng công suất truyền dẫn, UE có thể truyền dẫn ở mức dữ liệu cao hơn. Tuy nhiên, do kết nối tải lên không trực giao, công suất nhận về từ một UE sẽ làm nhiễu các thiết bị đầu cuối khác. Vì vậy tài nguyên chia sẻ cho EU là số lượng nhiễu ở mức độ cho phép trong tế bào. Nếu cấp độ nhiễu quá cao, nhiều sự truyền dẫn trong tế bào, các kênh điều khiển và truyền dẫn kết nối tải lên không được lập lịch, có thể không nhận được dữ liệu chính xác. Mặt khác, cấp độ nhiễu quá thấp có thể chỉ ra rằng UEs là tiết lưu nhân tạo và dung lượng hệ thống tổng không được khai thác tốt. Vì vậy EU dựa vào một bộ lâp lịch để mang đến cho người dùng dữ liệu để cho phép truyền tải có thể dùng với tốc độ truyền tải cao nhất có thể mà không vượt quá cấp độ nhiễu cho phép trong tế bào. Không giống HSDPA, nơi mà bộ lập lịch và bộ đệm truyền tải đều được định vị ở NodeB, dữ liệu được truyền tập trung vào UEs trong trường hợp của kết nối tải lên. Cùng lúc đó, bộ lập lịch được định vị ở NodeB để điều phố các hoạt động truyền tải của UEs khác trong tế bào. Do đó đòi hỏi cần phải có một cơ chế cho việc truyền đạt các quyết định của chức năng lập lịch đến UEs và để cung cấp thông tin bộ đệm từ UEs đến bộ lập lịch. Cơ cấu tổ chức lập lịch cho EU là dựa trên sự trợ cấp lập lịch gửi từ bộ lập lịch NodeB đến điều khiển hoạt động truyền tải UEs và yêu cầu lập lịch gửi bởi UEs để yêu cầu tài nguyên. Trợ cấp lập lịch điều khiển tối đa sự cho phép của hệ số công suất của thiết bị từ E-DCH đến sóng chủ có thể sử dụng ; một lượng lớn trợ cấp đưa đến thiết bị có thể sử dụng một mức truyền tải dữ liệu cao nhưng cũng góp phần làm tăng độ nhiễu trong tế bào. Dựa trên số đo của cấp độ nhiễu (tức thời), bộ lập lịch điều khiển trợ cấp lập lịch trong mỗi thiết bị để duy trì cấp độ nhiễu trong tế bào như mong muốn. Hình 2 :Cơ cấu lập lịch của EU Trong HSDPA, đại diện cho mỗi người dùng đơn là một địa chỉ trong mỗi TTI. Với EU, việc bổ sung cụ thể cho chính sách lập lịch cho kết nối tải lên trong hầu hết các trường hợp lập lịch cho nhiều người dùng là như nhau. Lý do là công suất truyền dẫn của một thiết bị đầu cuối nhỏ hơn đáng kể so với một NodeB : một thiết bị đầu cuối đơn điển hình không thể sử dụng toàn bộ dung lượng của tế bào lên thiết bị của mình. Sự nhiễu của khối tế bào cũng cần được điều khiển. Ngay cả khi bộ lập lịch có cho phép một UEs truyền dẫn ở tốc độ cao dựa trên một mức độ nhiễu trong tế bào có thể chấp nhận được, thì nó cũng gây nhiễu với tế bào cạnh nó ở mức độ không cho phép. Vì vậy trong chuyển giao mềm, hoạt động tế bào có tránh nhiệm chính cho hoạt động lập lịch, nhưng UEs giám sát thông tin lập lịch từ tất cả các tế bào với UEs nào ở trong chuyển giao mềm. Các tế bào phục vụ có thể yêu cầu tất cả người dùng không phục vụ của nó giảm mức dữ liệu E-DCH bằng cách truyền tải một chỉ số quá tải trong kết nối tải xuống.Cơ chế này đảm bảo cho hoạt động của mạng trở nên bền vững. Lập lịch nhanh cho phép nhiều kết nối rỗi rãi tập trung lại với nhau. Một lượng lớn khối dữ liệu gói mức cao của người dùng có thể được nhận vào hệ thống, như thế cơ chế lập lịch có thể điều khiển trạng thái khi nhiều người dùng cần truyền tải trong cùng 1 thời điểm. Nếu nó tạo ra một cấp độ nhiễu cao quá tầm cho phép, bộ lập lịch có thể phản ứng lại tức thì và hạn chế mức dữ liệu họ có thể dùng. Không có lập lịch nhanh, điều khiển nhập vào sẽ phải duy trì và dự trữ lượng dư thừa trong hệ thống trong trường hợp nhiều người dùng cùng truyền tải. Chức năng tự động yêu cầu lặp lại hỗn hợp nhanh với liên kết mềm ( Fast Hybrid ARQ ) Chức năng fast H-ARQ với liên kết mềm được EU dùng để cung cấp khả năng chống lỗi truyền dẫn ngẫu nhiên. Với mỗi khối vận chuyển nhận về trong liên kết tải lên, một bít đơn được gửi từ NodeB đến UEs để thông báo giải mã thành công (ACK) hoặc yêu cầu truyền lại khối vận chuyển bị lỗi (NAK) Một điểm khác biệt chính so với HSDPA nảy sinh từ việc sử dụng chuyển giao mềm trong liên kết tải lên. Khi UEs trong trạng thái chuyển giao mềm, điều đó có nghĩa giao thức H-ARQ bị giới hạn trong nhiều tế bào. Do đó trong nhiều trường hợp, dữ liệu truyền đi có thể nhận được thành công ở một số NodeB nhưng không nhận được ở 1 số NodeB khác. Từ một UEs, chỉ cần ít nhất một NodeB nhận dữ liệu thành công là đủ. Vì vậy trong chuyển giao mềm, tất cả NodeB liên quan cố gắng giải mã dữ liệu và truyền tải một ACK hoặc một NAK. Nếu UEs nhận một ACK từ ít nhất một trong các NodeB, UEs sẽ khảo sát dữ liệu để nhận được thành công. H-ARQ với chuyển giao mềm có thể được khai thác không chỉ ở việc cung cấp khả năng chống nhiễu ngẫu nhiên mà còn cải thiện hiệu suất liên kết để tăng dung lượng và/hoặc mức độ bao trùm. Một khả năng để cung cấp một mức dữ liệu của x Mbit/s là truyền dẫn ở x Mbit/s và đặt công suất truyền dẫn đến điểm ít khả năng gây lỗi hơn ( vào khoảng vài phần trăm) trong nỗ lực truyền dẫn đầu tiên. Qua lựa chon, kết quả mức dữ liệu giống nhau có thể được cung cấp bởi truyền dẫn sử dụng mức dữ liệu cao hơn n lần ở một công suất truyền không đổi và sử dụng đa tiếp phát H-ARQ. Kết quả trung bình trong phép tính gần đúng này của một chi phí trên mỗi bít ( a lower Eb/N0) thấp hơn phép tính gần đúng đầu tiên. Do khi tính trung bình, truyền tải được sử dụng sẽ ít hơn n lần. Điều này đôi khi được xem như là sự hoàn thành sớm và có thể được coi là mức thích nghi tuyệt đối. Thêm vào dó, mã bít chỉ truyền dẫn khi cần thiết. Theo cách đó, mức mã sau khi phát lại đã được định rõ bởi những gì kênh điều kiện tức thời cần. Đó chính xác là (nghĩa là) mức thích nghi gì cũng cố gắng hoàn tất, điểm khác nhau cơ bản là mức thích nghi cố tìm mức mã đúng trước khi truyền đi. Nguyên tắc cơ bản của mức thích nghi ẩn có thể cũng được sử dụng cho HS-DSCH trong liên kết tải về để cải thiện hiệu quả liên kết. Hoạt động của các chức năng cơ bản Chức năng lập lịch Chức năng lập lịch là một trong những công nghệ cơ bản sau Enhanced Uplink. Về nguyên tắc, chức năng lập lịch là đã khả thi trong phiên bản đầu tiên của WCDMA, nhưng EU lại hỗ trợ cho tác vụ lập lịch nhanh hơn đáng kể đối với vị trí của chương trình lập lịch trong NodeB. Trách nhiệm của chương trình lập lịch là để kiểm soát là vào lúc nào và mức truyền dữ liệu nào UEs được phép truyền đi, theo đó để kiểm soát lượng nhiễu tác động đến những người dùng khác tại NodeB. Chương trình này có thể được coi như để điều khiển việc tiêu thụ các tài nguyên chung của từng UE, trong trường hợp EU là giá trị nhiễu trong giới hạn cho phép, thì đó là tổng năng lượng nhận được tại trạm cơ sở. Giá trị của các tài nguyên kết nối tải lên mà thiết bị đầu cuối đang sử dụng phụ thuộc vào mức dữ liệu đã dùng. Nói chung, mức dữ liệu càng cao thì công suất truyền tải yêu cầu càng lớn và do vậy sẽ có mức tiêu thụ tài nguyên cao hơn. Thuật ngữ tăng độ ồn và tăng quá nhiệt thường xuyên được sử dụng khi thảo luận về tác vụ kết nối lên. Tăng độ ồn, được xác định (I0 +N0)/N0 với N0 và I0 là mật độ tiếng ồn và quang phổ công suất nhiễu một cách tương ứng là một biện pháp để tăng nhiễu trong tế bào do hoạt động truyền . Ví dụ như, tăng độ ồn 0 dB cho thấy một hệ thống không có tải và sự tăng độ ồn 3 dB có nghĩa là mật độ quang phổ công suất do truyền kết nối lên là bằng với mật độ quang phổ của tiếng ồn. Mặc dù việc tăng độ ồn như vậy không phải là sự quan tâm chính, nó cũng có một mối liên hệ chặt chẽ về mức bao trùm và lượng liên kết lên. Sự tăng độ ồn quá lớn sẽ dẫn đến việc mất sự bao trùm cho một vài kênh - một thiết bị đầu cuối có thể không có đủ điện truyền dẫn để đạt mức Eb/N0 yêu cầu tại trạm cơ sở. Do đó, chương trình lập trình liên kết tải lên phải giữ được mức độ ồn trong các giới hạn cho phép. Việc lập lịch phụ thuộc vào kênh, là hình thức điển hình được sử dụng trong HSDPA, là khả thi cho liên kết tải lên, nhưng cần phải lưu ý là các lợi ích là khác nhau. Khi việc điều khiển công suất nhanh dược sử dụng cho liên kết tải lên, thì việc truyền tải của thiết bị đầu cuối khi các điều kiện của kênh đó thuận lợi sẽ tạo ra giá trị nhiễu tương tự trong tế bào đó giống như việc truyền tải của thiết bị đầu cuối trong các điều kiện kênh không thuận lợi, cho dù mức dữ liệu là giống nhau dối với cả hai. Điều này trái ngược với HSDPA, khi về nguyên tắc, công suất truyền tải không đổi được sử dụng và các mức dữ liệu được điều chỉnh cho phù hợp với các điều kiện của kênh, dẫn đến mức dữ liệu cao hơn cho những người dùng có điều kiện vô tuyến thuận lợi. Tuy nhiên, đối với liên kết tải lên, công suất truyền sẽ khác nhau đối với hai thiết bị đầu cuối. Do vậy giá trị nhiễu được tạo ra trong các tế bào xung quanh sẽ khác nhau. Vậy nên việc lập lịch phụ thuộc vào kênh sẽ dẫn đến việc tăng độ ồn thấp hơn trong hệ thống, do đó sẽ cải thiện được lưu lượng và/hoặc mức độ bao trùm. Trong các trường họp thực tiễn, công suất truyền của một UE bị giới hạn bởi một vài yếu tố, bao gồm cả những hạn chế về điều chỉnh và những hạn chế thực hiện của bộ khuyếch đại công suất. Đối với WCDMA, các lớp công suất khác nhau được qui định để giới hạn công suất tối đa mà một UE có thể sử dụng đến, với 21 dBm là một giá trị phổ biến của mức công suất tối đa. Điều này ảnh hưởng đến việc thảo luận về lập lịch liên kết tải lên, làm cho việc lập lịch phụ thuộc theo kênh có lợi ích hơn từ viễn cảnh tế bào bên trong. Một UE được lập lịch khi các điều kiện của kênh có ích lợi phải đối mặt với sự rủi ro được giảm thiểu về việc vượt qua giới hạn về công suất truyền tải. Điều này có nghĩa là UE này có thể có khả năng truyền tải ở mức dữ liệu cao hơn nếu như được lập lịch để truyền tải với các điều kiện kênh thuận lợi. Do đó việc tính đến các điều kiện kênh trong các quyết định lập lịch liên kết tải lên sẽ cải thiện được lưu lượng, cho dù trong hầu hết các trường hợp, sự khác biệt giữa lập lịch phụ thuộc theo kênh và không phụ thuọc theo kênh là không lớn như trong trường hợp liên kết tải xuống. Lập lịch kiểu xoay tròn (Round-robin) là một ví dụ đơn giản về một chiến lược lập lịch liên kết tải lên, khi các thiết bị đầu cuối thay nhau quay vòng trong việc truyền tải trong một liên kết tải lên. Tương tự như việc lập lịch xoay tròn trong HSDPA, việc này dẫn đến tác vụ giống như TDMA và tránh được sự nhiễu bên trong do liên kết tải lên phi trực giao. Tuy nhiên khi công suất truyền tải tối đa của các thiết bị đầu cuối bị giới hạn, thì một thiết bị đầu cuối có thể không có khả năng tận dụng một cách đầy đủ lưu lượng liên kết tải lên khi truyền tải và do đó làm giảm đi lưu lượng liên kết tải lên trong tế bào. Tế bào càng lớn thì khả năng một UE sẽ không có đủ công suất truyền tải sẵn có càng cao. Để vượt qua vấn đề này, có một phương án là gán mức dữ liệu tương tự cho tất cả các người dùng có dữ liệu phải truyền và lựa chọn mức dữ liệu này sao cho khả năng tải tối đa của tế bào được tôn trọng. Điều này sẽ tạo ra sự công bằng tối đa về mức dữ liệu tương tự đối với mọi người dùng, nhưng không tăng tối đa được lưu lượng của tế bào. Mặc dù một trong những lợi ích là hoạt động lập lịch đơn giản – không cần phải ước tính về chất lượng kênh liên kết tải lên và tình trạng công suất truyền tải đối với từng UE. Chỉ cần phải có trạng thái bộ đệm của từng UE và tổng cấp độ nhiễu trong một tế bào. Với khả năng lấp đầy tham lam, thiết bị đầu cuối có điều kiện vô tuyến tổt nhất được giao nhiệm vụ khi mức dữ liệu cao ở mức có thể. Nếu mức độ nhiễu ở phía đầu thu nhỏ hơn mức cho phép thì thiết bị đầu cuối có điều kiện kênh tốt nhất thứ hai cũng sẽ được phép truyền tải, tiếp tục với nhiều thiết bị đầu cuối nữa cho đến khi đạt đến mức độ nhiễu cho phép tối đa tại phía đầu thu. Chiến lược này tối đa hoá việc tận dụng giao diện vô tuyến nhưng lại đạt được với mức hao tổn của những chênh lệch lớn tiềm tàng về mức dữ liệu giữa những người dùng. Trong trường hợp xấu nhất, một người dùng tại một biên giới tế bào với các điều kiện kênh kém có thể không được phép truyền tải. Các chiến lược giữa hai trường hợp này cũng đồng thời có thể được xem xét như những chiến lược công bằng về tỉ trọng khác nhau. Có thể đạt được điều này bằng cách đưa gộp vào hệ số định lượng cho từng người dùng, một cách tỷ lệ với tỷ trọng giữa các mức dữ liệu nhanh tức thời và trung bình vào thuật toán lấp đầy tham lam. Trong một kịch bản cụ thể, cũng đồng thời cần phải tính đến công suất mạng lưới giao thông và các nguồn xử lý tại trạm cơ sở trong việc quyết định lập lịch, cũng như về những ưu tiên đối với các dòng dữ liệu khác nhau. Thảo luận trên về các chiến lược lập lịch khác nhau giả định là mọi UEs có một giá trị dữ liệu vô hạn để truyền tải (đầy các vùng đệm). Tương tự như khi thảo luận về HSDPA, thì hành vi giao thông là quan trọng để tính đến khi so sánh những chiến lược lập lịch khác nhau. Các ứng dụng dữ liệu theo gói nhỏ về điển hình là truyền loạt theo bản chất với những biến đổi nhanh và lớn trong các yêu cầu về tài nguyên của chúng. Do đó mục tiêu tổng thể của chương trình lập lịch là để phân bổ phần lớn tài nguyên chia sẻ cho những người dùng yêu cầu tức thời các mức dữ liệu cao, trong khi đồng thời đảm bảo hoạt động của hệ thống ổn định bằng cách giữ cho việc tăng tiếng ồn trong giới hạn cho phép. Lợi ích cụ thể của việc lập lịch nhanh là nó cho phép có chiến lược tập trung nhiều kết nối rỗi rãi hơn. Đối với DCH, việc điều khiển cho phép phải dự trữ các tài nguyên liên quan đến mức dữ liệu đỉnh khi có những phương tiện hạn chế để khôi phục từ một sự kiện khi nhiều hoặc tất cả người dùng dồng thời truyền dữ liệu ở mức tối đa của họ. Sự cho phép liên quan đến mức đỉnh dẫn đến một chiến lược cho phép hơi bảo thủ đối với các ứng dụng dữ liệu gói truyền loạt. Với việc lập lịch nhanh, có thể cho phép một số lượng lớn những người dùng dữ liệu gói bởi vì lập lịch nhanh đưa ra những phương tiện để kiểm soát sức tải trong trường hợp có nhiều người dùng dồng thời yêu cầu truyền tải. 2.2.1.1 Khuôn khổ lập lịch cho Liên kết tải lên nâng cao (Enhanced Uplink) Khuôn khổ lập lịch cho Liên kết tải lên nâng cao có tính đặc trưng chung theo chiều hướng mà việc phát tín hiệu kiểm soát cho phép có vài hoạt động thực hiện lập lịch khác nhau. Một khác biệt lớn trong việc lập lịch trình liên kết tải lên và liên kết tải xuống là vị trí của chương trình lập lịch và thông tin cần thiết cho các quyết định lập lịch. Trong HSDPA, tình trạng của chương trình lập lịch và vùng đệm là nằm ở cùng một đầu mối NodeB. Do vậy chiến lược lập lịch là hoàn toàn phụ thuộc vào việc thực hiện và không cần phải tiêu chuẩn hoá bất cứ tín hiệu trạng thái bộ đệm nào đẻ hỗ trợ cho các quyết định lập lịch. Trong Liên kết tải lên nâng cao, chương trình lập lịch vẫn nằm ở đầu mối NodeB để kiểm soát việc truyền tải của các UEs khác nhau, trong khi thông tin về trạng thái vùng đệm được phân bố giữa các UEs. Bên cạnh trạng thái vùng đệm, chương trình lập lịch đồng thời cũng cần phải có thông tin về công suất truyền tải sẵn có tại UEs: nếu như UEs gần sát tới mức công suất truyền tải tối đa của nó thì sẽ không có tác dụng gì trong việc lập lịch một mức dữ liệu cao hơn (đáng kể). Do đó, cần phải xác định việc phát tín hiệu để chuyển tải thông tin về trạng thái vùng đệm và khả năng sẵn có về công suất từ UEs cho đến đầu mối NodeB. Cơ sở cho khuôn khổ lập lịch là trợ lập lịch do đầu mối NodeB gửi đến cho UEs và hạn chế mức dữ liệu E-DCH và các đề nghị lập lịch được gửi từ UEs đến đầu mối NodeB để đề nghị cho phép truyền (ở mức cao hơn so với mức hiện tại cho phép). Các quyết định lập lịch dược thưc hiện bởi tế bào phục vụ, là té bào có trách nhiệm chính trong việc lập lịch như minh hoạ trong Hình 3 (trong trường hợp đồng thời cả HSDPA và Enhanced Uplink, thì tế bào tương tự sẽ là tế bào phục vụ cho cả hai). Tuy nhiên trong chuyển giao mềm thì các tế bào không phục vụ có khả năng gây ảnh hưởng đến hành vi của UEs để kiểm soát nhiễu bên trong tế bào. Việc cung cấp cho chương trình lập lịch các thông tin cần thiết về tình trạng của UEs, đưa ra quyết định lập lịch dựa trên thông tin này, và chuyển tiếp quyết định đó ngược về UEs sẽ tính giá trị thời gian về 0. Do đó trạng thái trong UEs về tình trạng vùng đệm và khả năng sẵn có của công suất có thể khác nhau tại thời điểm truyền so với thời gian cung cấp thông tin về tình trạng vùng đệm UEs của NodeB. Ví dụ, UEs có thể có ít dữ liệu để truyền so với mức giả định của chương trình lập lịch, thì dữ liệu ưu tiên cao có thể gia nhập vùng đệm truyền tải hoặc các điều kiện kênh có thể tồi tệ hơn đến mức các UEs không có đủ công suất để phục vụ việc truyền dữ liệu. Để giải quyết các tình hình này và để khai thác mọi suy giảm nhiễu do mức dữ liệu thấp hơn, thì trợ cấp lập lịch không đặt mức dữ liệu E-DCH, mà đặt ra mức giới hạn cao hơn cho việc sử dụng tài nguyên. Hình 3: Tổng quan hoạt động lập lịch UEs lựa chọn mức dữ liệu hoặc chính xác hơn là sự kết hợp dịnh dạng giao thông E-DCH trong phạm vi những hạn chế do chương trình lập lịch đưa ra. Trợ cấp phục vụ là một biến số nội tại trong từng UEs, được sử dụng để theo dõi giá trị tối đa của nguồn mà UEs được phép sử dụng. Nó được biểu diễn như một tỉ lệ công suất tối đa từ E-DPDCH-đến-DPCCH và UEs được phép truyền tải từ bất cứ dòng MAC-d nào và sử dụng mọi kích cỡ khối giao thông chừng nào nó chưa vượt qua mức trợ cấp phục vụ. Do đó, chương trình lập lịch chịu trách nhiệm việc lập lịch giữa các UEs, trong khi chính các UEs chịu trách nhiệm về việc lập lịch giữa các dòng MAC-d theo các quy luật trong các yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật. Về cơ bản, dòng ưu tiên cao sẽ được phục vụ trước một dòng ưu tiên thấp. Việc biểu diễn trợ cấp phục vụ như một ti lệ công suất tối đa là do động lực bởi một thực tế là khối lượng cơ bản mà trình lập lịch đang cố gắng kiểm soát là sự nhiễu liên kết tải lên, tỷ lệ tưong quan trực tiếp với công suất truyền tải. Công suất truyền tải E-DPDCH được xác định có liên quan đến DPCCH để đảm bảo rằng E-DPDCH bị tác động bởi các lệnh kiểm soát công suất. Khi công suất truyền E-DPDCH mà về cơ bản lớn hơn công suất truyền tải DPCCH, thì tỉ lệ công suất E-DPDCH-đến-DPCCH là tỷ lệ tương quan với toàn bộ công suất truyền tải,(PE-DPDCH +PDPCCH)/PDPCCH ≈PE-DPDCH/PDPCCH, và do đó đặt ra một giới hạn về tỷ lệ công suất tối đa E-DPCCH-đến-DPCCH tương ứng để kiểm soát công suất truyền tải tối da của UEs. Đầu mối NodeB có