Đề tài Tìm hiểu giao thức trong mạng không dây băng thông rộng

c yêu cầu cho liên kết xuống. Trình duyệt Web và truy cập thông tin, là nguyên nhân của sự phát triển ồ ạt gần đây trong việc sử dụng Internet, sự không đối xứng cao trong những yêu cầu truyền. Chỉ đường truyền tới thuê bao cần tốc độ cao. Vì vậy những kiến trúc máy tính client-server mỏng có thể hấp dẫn đối với các ứng dụng di động trong hiển thị phần lớn thông tin được truyền tới các thiết bị cuối và ứng dụng di động thường trú trong một công ty cố định hoặc mạng công cộng. Kết quả này trong những yêu cầu tốc độ truyền bất đồng bộ cao cùng với những giới hạn của thiết bị cuối thực tiễn. Nhiều dịch vu khác cung cấp qua Internet có thể cung cấp với tốc độ bít vừa phải được truyền từ các thuê bao. Chỉ hệ thống điện thoại video và sự truyền file lớn trong đường trực tiếp từ một thiết bị cuối tới mạng được hình dung tới yêu cầu truyền tốc độ cao từ thiết bị cuối. Hơn nữa, sự phát triển trong các ứng dụng client-server nơi mà chỉ các file khác nhau cần được truyền qua liên kết lên không dây có thể tối thiểu cần cho liên kết xuống tốc độ cao mà các ứng dụng thường trú trên thiết bị cuối. Điều chế đa sóng mang Một khả năng đối với việc hạn chế giới hạn trải trễ trên liên kết xuống để sử dụng một hệ thống sóng mang đơn được điều chế ở 4 Mbaud với sự cân bằng hóa và mã hóa (ví dụ xem [48]). Bộ cân bằng hóa này có thể yêu cầu 80-100 taro (tap) và phải được cập nhật ở tốc độ Doppler cao nhất. Thêm vào đó, chu kỳ mở rộng được yêu cầu để chuỗi cân bằng hóa có thể là nguồn chính của việc không có hiệu quả trong một hệ thống dựa trên gói. Một hướng lựa chọn khác, và nó được đưa ra ở đây là sử dụng hệ thống đa sóng mang. Khái niệm cơ bản là chia băng thông thành nhiều kênh nhỏ băng thông hẹp mà được truyền song song. Những kênh nhỏ được chọn đủ hẹp để hiệu quả của trải trễ đa đường dẫn là tối thiểu. Kỹ thuật sóng mang từng phần được dùng ở đây gọi là OFDM (ví dụ xem [49,50]) và là chuẩn cho DAB ở Châu Âu [51] và ADSL ở Mỹ [53] và được đề xuất cho một vài chuẩn khác, bao gồm IEEE802.1 và HIPERLAN loại 2. Để chắc chắn rằng một đáp ứng tần số phẳng và đạt được tốc độ bít mong muốn, 400-800 kênh nhỏ được yêu cầu, mỗi điều chế khoảng 5-10 kbaud. Với những kênh nhỏ 5-10 kbaud và những chu kỳ bảo vệ của 20-40 µs, một trải trễ lớn 40µs có thể được giới hạn với một ít hoặc không ISI. Khi cân bằng hóa không được yêu cầu, OFDM làm giảm sự cần thiết cho chu kỳ luyện tập dài cho mục đích của sự cân bằng hóa, nhưng ước lượng kênh cần cho sự phát hiện mạch liên kết, với những một số yêu cầu ở trên. Tính phân tập và sự mã hóa Để giảm sự thâm hụt link-budget trong đường xuống, các kỹ thuật cho việc giảm yêu cầu SNR phải được kết hợp chặt chẽ. Để giảm thiểu sự thâm hụt của 20-dB link-budget, các angten chuyển mạch chùm dựa trên trạm truyền có thể được sử dụng, với mỗi cung 1200 chứa 4 tia, và 2 nhánh angten phân tập được sử dụng trong di động. Với một băng thông truyền 5 MHz, fading có ý nghĩa ngẫu nhiên ngang qua băng thông OFDM. Để thực hiện có ích từ thế vị phân tập tần số của tín hiệu băng rộng, Reed-Solomon hoặc qui ước mã hóa được sử dụng ngang qua kênh phụ, sử dụng sự kết hợp của hiệu chỉnh sự khử đối với mã hóa Reed-Solomon hoặc ước lượng chuỗi đối với qui ước mã hóa. Với 2 angten thu ở mạng di động được kết hợp với tính phân tập tần số của một tín hiệu OFDM băng rộng được thực hiện với sự giúp đỡ của mã hóa kênh, SNR được yêu cầu tại bộ thu có thể được giảm khoảng 10 dB được so sánh để một liên kết không dây vi tế bào tương tự. Sự sử dụng angten 4 tia ở một trạm cơ sở có thể với điều kiện tăng lên 6 dB trên một đường xuống, và tổng nguồn được truyền có thể tăng lên khoảng 4 lần các bộ truyền vi tế bào tương tự gốc để thực hiện một việc thêm vào 12 dB độ lợi để bù thâm hụt link-budget. Sử dụng angten chuyển mạch tia cũng sẽ hiệu quả gấp đôi phổ bằng cách giảm nhiễu. Sử dụng lại tần số và hiệu quả phổ Hiệu quả phổ rất cao sẽ được yêu cầu đối với OFDM băng rộng, đặc biệt đối với thực thi macrocellular. Hệ thống tế bào thế hệ thứ nhất sử dụng sự ghép kênh cố định. Hệ thống tế bào thế hệ thứ 2 sử dụng gán kênh cố định hoặc lấy trung bình giao thoa với trải phổ. WCDMA cũng sẽ dùng trung bình giao thoa. Sự triệt tiêu giao thoa hoặc gán kênh động (DCA) được sử dụng trong một vài hệ thống, nói chung như ý nghĩa của ghép kênh tự động hoặc nâng cao dung lượng cục bộ nhưng không có nghĩa là nâng cao công suất hệ thống rộng lớn. Một số lý do lợi dụng không đầy đủ lợi ích công suất tiềm tàng lớn của DCA được đưa vào những khó khăn bằng cách gán lại kênh nhanh và các phép đo bộ thu có cường độ mạnh được yêu cầu bởi một sự gán kênh động xử lý cao hoặc thuật toán tránh giao thoa. OFDM đang có nhiều triển vọng vượt qua những yêu cầu thực thi phát sinh. Nó được trình bày trong [53] mà các kỹ thuật trung bình giao thoa có thể làm tốt hơn kỹ thuật gán kênh cố định, ngược lại các kỹ thuật tránh giao thoa có thể làm tốt hơn các kỹ thuật trung bình giao thoa bởi một cung 2-3 trong hiệu quả phổ. Hình 13.5 (xem [53]) so sánh việc thực hiện của CDMA trung bình giao thoa với một vài thuật toán tránh giao thoa. Đối với các hệ thống thế hệ thứ 2 hiện có, đạt được phép đo hiệu quả phổ trong bit/s/Hz/sector (giả sử 3 sector/cell) là thấp hơn nhiều những gì nhìn thấy trong hình 13.5, cái mà có thể đạt được dưới những điều kiện lý tưởng. Ngày nay IS-136 TDMA cung cấp một hiệu quả phổ khoảng 4% (dùng lại 8x13 Kbit/s/30 kHz x 1/21). IS-95 CDMA cung cấp hiệu quả phổ khoảng 4-7% (dùng lại 12 đến 20x8 Kbit/s/200 kHz x1x12 hoạt động thoại). Gán kênh động được kết hợp với công nghệ dựa trên mạch (nó có tính chung là cách tiếp cận theo thời gian) có thể cung cấp một số lợi ích. Tuy nhiên, nó không thể cung cấp những độ khuếch đại công suất lớn, vì tính động của giao thoa trong một hệ thống không dây cũng như khó khăn trong việc thực thi ghép lại kênh nhanh. Trong những hệ thống dựa trên mạch, sự biến đổi kênh, đặc biệt những nguyên nhân được sinh ra bởi sự thay đổi của sự giảm âm dự trữ, là tần số nhanh hơn những gì có thể thích nghi được bởi khả năng chu trình gán chậm trong các dịch vụ mạch. Kết quả là, khuếch đại DCA bị giới hạn đến mức độ nào đó tốt hơn sự sử dụng nguồn lưu lượng, cái mà có thể được đề xuất ở giá của sự quản lý giao thoa không tối ưu. Để đạt được tiềm năng của khuếch đại DCA, việc ghép lại kênh phải được đặt ở tốc độ cao để tránh sự biến đổi giao thoa nhanh. Gán gói động (DPA) dựa trên những đặc tính của một tầng vật lý OFDM được đề xuất, mà chỉ định lại nguồn truyền trên một gói bởi gói cơ sở sử dụng phép đo bộ thu tốc độ cao để khắc phục nhứng vấn đề đó [54]. Khi nó có những kênh phụ trực giao được xác định tốt trong lưới tần số thời gian, OFDM có thuận lợi chính ở đây với khả năng để đo giao thoa nhanh hoặc những thông số suy giảm đường truyền trên tất cả các kênh dự phòng, cả trực tiếp hoặc dựa trên những âm thí điểm. Một trong những lợi ích của DPA dựa trên sự tránh giao thoa là nó không nhạy cảm tương đối với những lỗi trong điều khiển nguồn, và nó cung cấp sự thực thi tốt ngay cả khi không có điều khiển nguồn. Hình 13.5 chỉ rõ sự gán kênh động không có khả năng tăng điều khiển nguồn. Tuy nhiên, ngay cả khi không có điều khiển nguồn, sự tránh nhiễu có thể thực hiện tốt hơn trung bình giao thoa có điều khiển nguồn. Điều này đặc biệt có lợi cho việc truyền gói nơi mà điều khiển nguồn có hiệu quả là khó giải quyết để dẫn đến và đi nhanh của những gói nhiễu. Giao thức gán gói động Giao thức cho gán gói tự động đối với một đường xuống bao gồm 4 bước cơ bản: (1) một trang gói dữ liệu từ một trạm cơ sở đến một thiết bị cuối; (2) phép đo nhanh của nguồn sử dụng bởi một thiết bị cuối dùng trạng thái song song của một bộ thu OFDM; (3) một báo cáo ngắn từ thiết bị cuối đến trạm cơ sở của chất lượng truyền được kết hợp với mỗi nguồn (một đơn vị băng thông là có thể gán riêng được); và (4) sự lựa chọn của các nguồn bởi cơ sở và sự truyền của dữ liệu. Giao thức này có thể được điều chỉnh để di chuyển một số của chức năng truyền qua vô tuyến vào chức năng truyền mạng cố định để giảm tổng phí truyền không dây ở giá của sự đòi hỏi cao hơn những yêu cầu truyền mạng cố định yêu cầu. Trong trường hợp này, giao thức sẽ bao gồm những bước sau: (1) trạm di động sẽ báo cáo phép đo suy giảm đường truyền cho tất cả các trạm cơ sở gần để một trạm cơ sở phục vụ trên một qui tắc cơ bản ở một tốc độ khoảng một phần giây; (2) các trạm cơ sở phục vụ sẽ chuyển tiếp các phép đo này tới tất cả các trạm cơ sở lân cận để cho phép mỗi trạm cơ sở để xây dựng một cơ sở dữ liệu của tất cả các trạm di động gần và sự suy hao đường dẫn của chúng tới cả trạm cơ sở gần và phục vụ; (3) các trạm cơ sở sẽ duy trì cơ sở dữ liệu thứ hai của sự sở hữu của mỗi nguồn trong các trạm cơ sở gần; (4) các trạm cơ sở sẽ định vị các nguồn cho việc truyền gói để các trạm di động sử dụng cả cơ sở dữ liệu để giao thoa nhỏ nhất được tạo cho các sự truyền khác và để tối thiểu giao thoa nhận được cho mong muốn truyền; và (5) các trạm cơ sở sẽ chuyển tiếp thông tin về nguồn được sở hữu tới tất cả các trạm cơ sở lân cận. Cấu trúc frame của các trạm cơ sở gần kề được đặt so le trong đời (time), mà là, các trạm cơ sở lân cận thực hiện theo dãy các chức năng DPA khác được phác họa ở trên với một thời hạn luân chuyển đã được định trước. Điều này để tránh sự xung đột của gán kênh, đó là khả năng có thể xảy ra đối với các trạm cơ sở gần kề để độc lập lựa chọn cùng kênh, vì thế nguyên nhân giao thoa khi xảy ra sự cố truyền. Thêm vào đó để đạt được nhiều lợi ích vị thế của giao thức tránh giao thoa nhanh, giao thức này cung cấp một nền tảng tốt cho điều khiển nạp và dạng (tốc độ bít) thích hợp dựa trên chất lượng tín hiệu đo được. Điều cần nhớ của trọng tâm phần này trên gán gói dữ liệu động dựa trên phép đo truyền qua vô tuyến. Việc thực hiện với một thuật toán hướng vào mạng (network-centric) có lẽ tốt hơn, khi một thuật toán dựa trên mạng có thể dễ dàng xem xét các tác động tiềm năng của giao thoa mới trên các sự truyền hiện thời tại thời điểm ghép nguồn hơn là một thuật toán dựa trên phép đo truyền qua vô tuyến. Thực hiện ghép gói động Hình 13.6 chỉ rõ việc thực hiện của thuật toán này với một vài sự phối hợp điều chế/ mã hóa và với sự tổ hợp tỉ lệ tối đa 2-nhánh hoặc với sự khử nhiễu bộ thu 2-nhánh sử dụng các mẫu lưu lượng gói dựa trên những thống kê Internet [55]. Những kết quả với sự triệt tiêu nhiễu mã hóa không gian thời gian là không bao gồm bởi vì mỗi tín hiệu được truyền xuất hiện như đa tín hiệu, mà ngăn chặn những giới hạn có ý nghĩa quan trọng của sự giao thoa. Những kết quả này được dựa trên một liên kết vô tuyến OFDM với một băng thông khoảng 800 kHz và tốc độ bít trong cuộc thảo luận sau đây được thiết kế quy mô lớn cho một dải thông bị chiếm ở 4 MHz (5 MHz với khoảng cách an toàn). Một hệ thống được xem xét với 3 sector trên trạm cơ sở, mỗi cái có một bộ truyền. Tất cả các trạm cơ sở chia sẻ một kênh OFDM RF băng rộng bằng cách sử dụng DPA để tránh giao thoa cùng kênh. Sự sở hữu được xác định là một phần của các khe trong sử dụng. Như tăng cường độ lưu lượng, tăng sự sở hữu mà kết quả trong giao thoa cao hơn và truyền lại nhiều hơn. Điều khiển nguồn không được sử dụng để chứa các kết quả đó. Những kết quả này cho thấy rằng sự thực hiện tốt có thể đạt được với 1bit/s/Hz mã hóa tại một sự sở hữu trung bình trên trạm cơ sở là 100% (33% trên sector). Với sự ngăn chặn giao thoa nhánh 2 và 1 bit/s/Hz mã hóa, khả năng truyền lại trung bình chỉ khoảng 3% toàn hệ thống với tốc độ bít được phân phối trung bình khoảng 2.5 Mbit/s trên một trạm cơ sở. Việc sử dụng ARQ ở tầng liên kết vô tuyến sẽ cho phép dịch vụ Internet tại khả năng truyền lại này với QoS tốt. Khả năng truyền lại cao hơn có thể được chấp nhận tại ở chi phí của độ trễ gói dài hơn. Tốc độ tối đa lên đến 5 Mbit/s là có thể với sự chiếm chỗ thấp hơn sử dụng 2 bit/s/Hz mã hóa Tổ chức nguồn liên kết vô tuyến Việc xem xét đối với tổ chức của các nguồn là sự giải quyết của kích thước nguồn, tổng chi phí được yêu cầu để cấp cho các nguồn riêng, và cỡ của các đối tượng là được truyền trên một nguồn. Sự tối thiểu hóa của tổng chi phí có thể được đạt được bằng cách thiết lập băng thông có sẵn trong các nguồn lớn, nhưng nếu nhiều đối tượng có kích thước rất nhỏ hoặc nếu các giao thức tầng cao hơn tạo ta các đối tượng nhỏ mà các tầng thấp hơn phải mang, ở đó sẽ tồn tại một sự cần thiết để cấp cho các nguồn nhỏ để đạt được hiệu quả tốt. Vì thế, dòng dữ liệu có thể yêu cầu nguồn mà là cục bộ nhỏ trong thời gian để tránh sự cần thiết cho bộ các bít nguồn đệm trước khi truyền, mà gây ra trễ. Một hệ thống 2 Mbit/s với nguồn 20-25 sẽ hỗ trợ khoảng 80-100 Kbit/s tốc độ cục bộ trong thời gian. Tốc độ này sẽ phù hợp với các dịch vụ tốc độ bit cao. Nếu hỗ trợ khoảng 10 Kbit/s cục bộ trong thời gian là đáng mong đợi (ví dụ, dịch vụ thoại hoặc âm thanh của 8 Kbit/s với việc mã hóa thêm đối với điều chỉnh lỗi trong các kênh không dây), mà sẽ tương đương với khoảng 200 nguồn. Đoạn tiếp theo xem xét gán nguồn lớn và sau đó gán nguồn nhỏ được xem xét sử dụng chỉ một lần của 8 khe trong 20 ms frame. Tần số kỳ vọng trên các khe khác được sử dụng để khuếch đại tính đa dạng tần số đối với các nguồn lớn. Để đạt được tính đa dạng tần số đối với các nguồn nhỏ, một khe được chia thành các khe nhỏ, tại giá của việc giảm hiệu quả kế thừa tới tổng chi phí TDMA. Các dịch vụ dữ liệu tốc độ cao nhất: các nguồn di động lớn Coi như là một ví dụ, 528 kênh phụ (4.224 MHz) mà được sắp xếp vào trong 22 cluster của 24 kênh phụ (192 kHz) trong tần số và 8 khe thời gian của 13 block OFDM trong một frame 20-ms của 128 block. Hình 13.7 chỉ rõ sự sắp đặt theo hệ thống vị trí nguồn này. Các chức năng điều khiển kênh được định nghĩa trong [56]. Sự linh động này cho phép ghép kênh trong khi cung cấp 24 block của điều khiển nghe nén để thực hiện các thủ tục DPA. Sự sắp xếp của nhóm âm giống như là sự sắp xếp trong đa truy cập phân chia theo băng tần (BDMA) được đề xuất bởi Sony [57]. Hình 13.8 mô tả sự thực hiện này. Mỗi nhóm âm (tone-cluster) sẽ chứa 22 âm biến điệu đặc biệt cộng với 2 âm bảo vệ, và block OFDM sẽ có một khoảng thời gian tồn tại ở 156.25 µs với 31.25 µs cho thời gian bảo vệ và độ biến đổi thời gian để tối thiểu hóa hiệu quả của trải trễ lên tới một khoảng 20 µs. Ở 13 block OFDM trong mỗi khoảng lưu lượng, 2 block được sử dụng như trên, nó bao gồm một block đầu cho đồng bộ hóa (pha, tần số, thời gian đạt được và ước lượng kênh) và một block đuôi như thời gian bảo vệ cho sự phân chia những khoảng thời gian liên tục. Một nguồn vô tuyến đơn được kết hợp với một mẫu kỳ vọng tần số, bởi những gói được truyền sử dụng 8 tone-cluster khác nhau trong mỗi 8 khe lưu lượng. Việc mã hóa qua 8 khe lưu lượng cho dữ liệu người sử dụng, như thấy trong hình 13.8 khai thác tính đa dạng tần số, mang đến đủ lợi ích mã hóa cho thực hiện nâng cao trong kênh giảm nhiễu. Sự sắp xếp này hỗ trợ 22 nguồn trong tần số mà có thể được gán bởi DPA. Tính đến tổng chi phí đối với thời gian bảo vệ OFDM, đồng bộ hóa, sự phân tách khe, và điều khiển DPA, tốc độ tối đa ở 2.1296 (3.3792x22/24x11/13x104/128) Mbit/s có sẵn đối với các dịch vụ thời điểm gói sử dung tất cả 22 nguồn di động, mỗi loại 96.8 Kbit/s. Đối với trạm cơ sở, nơi mà truyền đường lên cho tất cả các nguồn di động là không đồng bộ, một bộ thu có thể chia thành các cluster 192-kHz với các bộ lọc được đi theo sau bởi đồng bộ giải điều chế độc lập. Đối với thiết bị mới di động, nơi mà truyền đường xuống cho các nguồn di động trạm cơ sở là đồng bộ thường, một bộ thu có thể dùng một bộ giải điều chế đơn với bộ thu phân chia cửa sổ tới kết quả trong sự suy hao mạnh của các cluster không được mong muốn. Tuy nhiên, các cluster gần kề có thể bất đồng bộ, nếu được truyền bởi các trạm cơ sở khác nhau. Các dịch vụ trễ thấp: Các nguồn di động nhỏ Tương tự như đối với phần 13.4.6.1, 528 kênh phụ (4.224 MHz) được sắp xếp vào 22 cluster của 24 kênh phụ (192 kHz) trong tần số 8 time-slot của 13 block trong một frame 128-block (20-ms). Một sự khác biệt là những time-slot này được chia nhỏ vào 4 mini-slot đối với nhảy tần số. Một nhóm của 8 nguồn di động nhỏ có thể đạt được bằng các định vị một nguồn di động lớn. Một nguồn di động nhỏ sử dụng một mini-slot từ nhiều time-slot khác trong frame nguồn di động lớn cho một tổng của 4 mini-slot. Vì vậy, cấu trúc frame giống như đối với trường hợp nguồn lớn (xem trong hình 13.8, trong mục 13.4.6.1), trừ khi đó là 176 (8x22) nguồn nhỏ và kết thúc của một mini-slot. Cùng kênh điều khiển có thể được sử dụng để ghép cả các nguồn lớn và nhỏ sử dụng DPA frame so le. Hình 13.9 mô tả sự phối hợp mã hóa đối với trường hợp nguồn nhỏ. Mỗi tone-cluster sẽ chứa 22 âm biến điệu riêng cộng 2 âm bảo vệ. Ở 13 khối OFDM trong mỗi luồng lưu lượng, 3 block được sử dụng ở phần đầu. Nó bao gồm một tổng của 2 khối phần đầu (khoảng thời gian của block đối với mỗi loại của 4 mini-slot) như thời gian bảo vệ cho các mini-slot riêng liên tiếp. Một nguồn di động đơn được ghép với một mẫu nhảy tần số, bởi các gói được truyền sử dụng 4 tone-cluster khác nhau trong mỗi cái của 4 mini-slot. Mã hóa qua 4 mini-slot cho dữ liệu người sử dụng, xem hình 13.9, khai thác tính đa dang của tần số và kỹ thuật đan xen theo thời gian. Tính đến phần bên trên đối với thời gian bảo vệ khối OFDM, đồng bộ hóa, phân chia khe và điều khiển DPA, tốc độ dữ liệu tối đa ở 1.936 (3.3792x22/24x10/13x104/128) Mbit/s có sẵn để sử dụng tất cả các nguồn di động 176 của 11 Kbit/s. Cấu trúc frame đối với gán gói tự động Cấu trúc frame được miêu tả trong phần này hỗ trợ cả thông tin điều khiển, nó cần để thực hiện thủ tục DPA, giống như lưu lượng truyền tải. Một frame là 20 ms. Phần điều khiển sử dụng một bản kế hoạch được sắp đặt so le, trong một trạm cơ sở duy nhất tại một thời điểm, từ một nhóm của 4 trạm cơ sở gần kề, truyền thông tin cho DPA. Lưu lượng truyền tải, mặt khác, là được truyền trên nguồn di động đã được gán (“các kênh”) không có một bản kế hoạch nào được sắp đặt so le. Để thực thi sự sắp đặt so le 4 frame (80 ms) được nhóm như một “superframe”. Hiệu quả, đạt được một hệ số dùng lại của 4 cho thông tin điều khiển trong khi cho phép một nhân tố dùng lại của 1 đối với dung lượng truyền tải bằng cách sử dụng DPA, đó là, tất cả các kênh lưu lượng có thể được sử dụng mọi nơi. Một hệ số dùng lại của 4 và 3 angten dạng cung từ trong mỗi trạm cơ sở cung cấp phát hiện lỗi mở rộng đối với các kênh điều khiển, nhưng ngược lại sự tránh giao thoa dựa trên DPA với điều khiển được phép cung cấp chất lượng tốt cho kênh truyền. Cấu trúc đường xuống được chỉ rõ trong hình 13.10. Cấu trúc đường lên là tương tự nhưng các chức năng điều khiển là khác ở mức độ không đáng kể. Ở phần đầu của mỗi frame, kênh điều khiển cho cả đường lên và đường xuống thực hiện cùng nhau 4 thủ tục DPA, được miêu tả trong mục 13.4.4, theo thứ tự với một bản liệt kê so le được xác định trước giữa các trạm cơ sở gần kề. Đạt được một sự dùng lại phổ này của 4 trong miền thời gian. Một số phần trên kênh điều khiển được bao gồm để cho phép 3 sector để thực hiện DPA tại chu kỳ thời gian khác nhau, do đó đạt được nâng cao thêm SIR cho thông tin điều khiển. Cấu trúc frame này cho phép ước lượng SIR trên tất cả các phân luồng lưu lượng không sử dụng. Tín hiệu được mong muốn được ước lượng bởi độ dài tín hiệu nhận được từ 2 block OFDM được sử dụng cho trang, trong khi giao thoa có thể được ước lượng bởi việc đo 3 block của các tín hiệu hoa tiêu nhận được. Các kênh hoa tiêu được sinh ra bởi sự ánh xạ tất cả các nguồn di động hiện tại trong sử dụng lên trên các kênh phu hoa tiêu tương ứng. Sự sắp xếp OFDM có thể xử lí nhiều kênh nhỏ trong vĩ tuyến, nó cung cấp một kỹ thuật cho ước lượng SIR rất nhanh. Hơn thế nữa, khi một tổng của 528 kênh nhỏ có sẵn để ánh xạ 22 nguồn lớn và 176 nguồn nhỏ trên 3 khối OFDM, hiệu quả đa dạng có ý nghĩa đạt được để giảm lỗi đo Ước lượng SIR là so sánh ngược lại một ngưỡng được ghép và (ví dụ 10 dB trong ví dụ của chúng ta), vì vậy sự sở hữu kênh có thể được điều khiển để đạt được QoS tốt đối với người sử dụng nhận vào. Theo đó, thực thi đường xuống học được bởi các mô phỏng máy tính qui mô lớn. Chỉ những kết quả mô phỏng đường xuống được chỉ ra ở đây, khi quá trình truyền đường xuống yêu cầu một băng thông RF cao hơn và băng thông thông tin của nó yêu cầu trong các ứng dụng phổ biến (như là trình duyệt Web) cũng cao hơn. Mặc dù hiệu quả đường lên có thể bị giảm bởi sự xung đột, hiệu quả phổ đường xuống là nhân tố quyết định trong phát triển hệ thống. Mô hình mô phỏng Để mô tả đặc điểm thực thi DPA, một hệ thống của 36 trạm cơ sở trung bình trong một dạng hình lục giác được giả định, mỗi cái có 3 sector sử dụng độ rộng của góc lý tưởng và một tỉ lệ trước sau 20 dB. Angten di động được giả định là vô hướng. Trong mỗi sector, một radio cung cấp 22 nguồn để phân phối các gói lưu lượng đường xuống. Cùng kênh có thể được sử dụng trong các sector khác nhau của cùng trạm cơ sở miễn là SIR tại sự thu nhận DPA xử lý vượt quá 10 dB. Dựa trên cấu trúc frame đường xuống xem trong hình 13.10, 4 trạm cơ sở trong mỗi vùng dùng lại tạo sự thay đổi việc thực hiện thủ tục DPA và chu kỳ gán được dùng lại trong một mẫu cố định. Trường hợp nhiễu đồng kênh bị giới hạn được xem xét đó là nhiễu được bỏ qua trong mô phỏng. Trong mô hình truyền sóng, ước lượng trung bình nhận được giảm nguồn với khoảng cách d là d-4 và phân phối sự giảm âm dự trữ (shadow-fading) qui mô lớn là logarit chuẩn tắc viws một độ lệch chuẩn là 10 dB. Sự tắt dần Rayleigh (fadin Rayleigh) được bỏ qua trong gán kênh, trong trường hợp gần đúng nơi mà tính đa dang angten được sử dụng và trung bình đủ trong cả miền thời gian và tần số đạt được trong ước lượng nhiễu. Các trạm di động (MSs) được phân phối đều nhận các gói, nó được tạo ra từ mạng và đi đến các trạm cơ sở khác (BSs). Mô hình lưu lượng dịch vụ dữ liệu, được miêu tả trong [55], dựa trên những thống kê lưu lượng mạng diện rộng, nó trình bày một thuộc tính “self-similar (tự nhân bản)” khi tập hợp đa nguồn, được sử dụng để tạo ra các gói. Một nguồn di động (“channel”) là thống kê dồn kênh để phân phối gói cho các MS khác nhau. MSs được định vị công bằng tới nhiều kênh di động không được sử dụng càng tốt, được cung cấp mà SIR vượt quá 10 dB đối với các nguồn. Khi số các gói không kết thúc vượt quá số kênh được ghép, chúng được xếp hàng cho sự phân phối lần sau. Các kênh gán được lưu trữ cho cùng MS cho đến khi tất cả các gói được phân phối hoặc thuật toán DPA gán lại các kên di động trong superframe tiếp. ARQ được sử dụng, sự giả định hồi đáp hoàn hảo, để yêu cầu các trạm cơ sở cho sự truyền lại khi một packet (“word”) được nhận trong lỗi, nó được mô phỏng dựa trên một tốc độ lỗi từ (WER) so với đường cong SIR. Nếu một packet không thể có kết quả được phân phối trong 3s, nó có thể là kết quả của lưu lượng quá tải hoặc nhiễu quá mức, nó được bỏ qua từ hàng. Thông điệp điều khiển được giả định là không lỗi trong các khe điều khiển được chỉ rõ. Chúng ta xem xét 2 công nghệ nâng cao liên kết vô tuyến để học sự thực hiện PDA: (1) tạo chùm và (2) loại bỏ nhiễu. Cả tạo chùm và loại bỏ nhiễu sử dụng 2 angten thu với sai số bình phương trung bình tối thiểu (MMSE) tổ hợp để cải thiện SIR. Tạo chùm đường xuống được thực hiện ở BS sử dụng 4 angten truyền để tạo 4 chùm hẹp. Bằng cách sử dụng các chùm hẹp để phân phối các gói cho MSs, SIR được nâng cấp. Đối với việc tạo chùm, mỗi cung 1200 được chia thành 4 chùm 300 (với một tỉ số đằng trước so với đằng sau 20 dB và mẫu angten lý tưởng) và giả thiết là được làm mà một packet được phân phối sử dụng chùm mà sự che phủ MS mong muốn. Những kết quả thực hiện mô phỏng Hình 13.11 cho thấy toàn bộ xác suất trung bình của sự truyền lại như một chức năng của sự chiếm giữ. Với mục tiêu xác suất truyền lại 3-6%, khoảng 15-50% sự chiếm giữ trên vô tuyến trong mỗi sector là có khả năng với sự sắp xếp DPA. Kết quả này có ý nghĩa to lớn đối với hiệu quả được cung cấp bởi các hệ thống tế bào hiện tại. Khả năng giảm gói trung bình được chỉ rõ trong hình 13.12. Chú ý rằng cả sự loại trừ nhiễu và việc tạo chùm đường xuống có hiệu quả trong việc cải thiện khả năng truyền lại. Tuy nhiên, sự cải thiện trong khả năng giảm gói tin đối với giảm nhiễu là bị giới hạn đến một mức nào đó bởi vì sự giảm nhiễu là không được sử dụng trong gán SIR, nó được sử dụng cho điều khiển sự thu về. Đặc biệt, một vài gói bị trễ nếu SIR được gán trong thời gian gán nguồn không vượt quá 10 dB, mặc dù SIR có thể chấp nhận được với sự giảm nhiễu mà được thực hiện trong xử lý giải điều chế sau khi sự thu nạp được cấp. Dựa trên kết quả của hình 13.12, nó xuất hiện mà miền thực hiện hợp lý của sự chiếm chỗ khoảng 20-25% và 30-35% sự chiếm chỗ trên vô tuyến cho trường hợp có và không có sử dụng chùm, tương ứng. Dưới điều kiện này, sự giảm nhiễu hoặc sử dụng chùm có thể đạt được sự chấp nhận khả năng truyền lại, cung cấp QoS hiện tại tốt. Nếu sự nâng cao không được sử dụng, dung lượng truyền phải thấp hơn để đảm bảo thực hiện tốt. Khi cả các kỹ thuật được sử dụng, 3 sóng vô tuyến trong 3 sector có thể sử dụng 100% của các nguồn vô tuyến trong mỗi trạm cơ sở. Cuối cùng, hình 13.13 cho thấy