Tiểu luận Công nghệ HSDPA và các ứng dụng trên HSDPA

ng suất, HSDPA yêu cầu các kỹ thuật thích ứng liên kết khác để thích ứng các tham số tín hiệu phát nhằm liên tục bám theo các biến thiên của kênh truyền vô tuyến. Một trong những yêu cầu thích ứng liên kết sẽ được đề cập trong khuôn khổ bài khoá luận này được gọi là “điều chế và mã hoá thích ứng - AMC”. Với kỹ thuật AMC, điều chế và tỉ lệ mã hoá đựoc thích ứng một cách liên tục với chất lượng kênh thay cho việc hiệu chỉnh công suất. Truyền dẫn sử dụng nhiều mã Walsh cũng được sử dụng trong quá trình thích ứng liên kết. Sự kết hợp của hai kỹ thuật thích ứng liên kết trên đã thay thế hoàn toàn kỹ thuật hệ số trải phổ biến thiên trong WCDMA do khả năng thích ứng chậm đối với sự biến thiên của truyền dẫn vô tuyến tốc độ cao. Do HSDPA không còn sử dụng điều khiển công suất vòng kín, phải tối thiểu hoá sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến trong mỗi khoảng thời gian TTI, vấn đề này được thực hiện nhờ việc giảm độ rộng của TTI từ 10 ms ở WCDMA xuống còn 2ms ở HSDPA. Với sự bổ sung kỹ thuật HARQ nhanh, nó còn cho phép phát lại một cách nhanh nhất các block dữ liệu đã bị mất hoặc bị lỗi và khả năng kết hợp với thông tin mềm ở lần phát đầu tiên với các lần phát lại sau đó. Để thu thập được thông tin về thông tin chất lượng kênh hiện thời cho phép các kỹ thuật thích ứng liên kết và lập lịch gói theo dõi giám sát một cách liên tục các điều khiển vô tuyến hiện tại của thuê bao di động, lớp điều khiển trung gian MAC thì làm nhiệm vụ giám sát kênh nhanh cho phép Bộ lập lịch gói nhanh và đặc tính chia sẻ theo thời gian của kênh HS-DSCH về bản chất có thể xem như phân tập lựa chọn đa người dung với những lợi ích rât to lớn đối với việc cỉa thiện thông lượng của tế bào. Việc chuyển dịch chức năng lập lịch đến Node B là thay đổi chính về kiến trúc nếu so sánh với phiên bản R99 của WCDMA. 1.3 Nguyên lý hoạt động của HSDPA Hình 3 : Nguyên lý hoạt động cơ bản của HSDPA HSDPA gồm các giải pháp: + Thực hiện đan xen thời gian truyền dẫn ngắn TTI=2ms + Mã hoá và điều chế thích ứng AMC + Truyền dẫn đa mã, lớp vật lí tốc độ cao L1 + Yêu cầu lặp tự động lại H-ARQ. Trong giải pháp HSDPA, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ được chuyển từ bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC tới Node-B nhằm giúp người sử dụng dễ dàng truy nhập vào các chức năng thống kê giao diện vô tuyến. Kĩ thuật sắp xếp gói tin tiên tiến sẽ giúp điều chỉnh được tốc độ dữ liệu người sử dụng sao cho thích hợp với các điều kiện kênh vô tuyến tức thời. Trong quá trình kết nối, thiết bị người sử dụng (UE) sẽ định kì gửi một chỉ thị chất lượng kênh CQI tới Node-B cho biết tốc độ dữ liệu nào (bao gồm kĩ thuật điều chế và mã hóa, số lượng các mã đã sử dụng) mà thiết bị này có thể hỗ trợ khi ở dưới các điều kiện vô tuyến hiện thời. Đồng thời, UE gửi một báo nhận (Ack/Nack) ứng với mỗi gói giúp Node-B biết được thời điểm lặp lại quá trình truyền dữ liệu. Cùng với chức năng thống kê chất lượng kênh tương ứng cho từng UE trong một cell, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ thực hiện sắp xếp các gói của các UE một cách công bằng. Vấn đề chúng ta cần quan tâm là chất lượng kênh đường truyền của mỗi người sử dụng độc lập và cách xác định nó. Ví dụ như: Tỉ lệ công suất kí hiệu trên tạp nhiễu (tỉ số Es/No), chất lượng bộ tách UE. Nút B có thể ước lượng tốc độ dữ liệu được hỗ trợ cho mỗi UE bằng cách giám sát các lệnh điều khiển công suất phát theo chu kì một giá trị chỉ thị chất lượng kênh (CQI – Channel Quality Indicator) đặc thù của HSPDA trên kênh điều khiển vật lí dành riêng tốc độ cao (HS-DPCCH) đường lên, kênh này cũng mang cả thông tin báo hiệu chấp nhận/không chấp nhận (Ask/Nask) ở dạng gói dựa trên L1 cho mỗi kênh liên kết. Khi đã ước tính được chất lượng kênh, hệ thống chia sẻ tài nguyên mã và công suất HS-DSCH giữa những người sử dụng khác nhau. Lớp điều khiển truy nhập môi trường (MAC-Medium Access Control) được đặt tại nút B, do đó cho phép truy nhập nhanh hơn tới các giá trị đo lường tuyến kết nối, lập lịch gói hiệu quả hơn và nhanh hơn, cũng như có thể kiểm soát chất lượng QoS chặt chẽ hơn. So sánh với kĩ thuật DMA truyền thống, kênh HS-DSCH không thực hiện với điều kiện công suất phát nhanh và hệ số trải phổ cố định. Bằng cách sử dụng kĩ thuật mã hóa Turbo tốc độ thay đổi, điều chế 16 QAM, cũng như hoạt động đa mã mở rộng, kênh HS-DSCH hỗ trợ tốc độ dữ liệu đỉnh từ 120Kbps tới hơn 10Mbps. Quá trình điều chế và mã hóa thích ứng cơ bản có một dải rộng khoảng 20dB, và được mở rộng hơn nữa số đa mã khả dụng. Bảng 1: Tốc độ dữ liệu đỉnh của HSDPA trong một số trường hợp Từ bảng 3 ta có thể phần nào hình dung được kết nối giữa một khuôn dạng truyền tải và kết nối tài nguyên (TFRC) có thể và tốc độ dữ liệu đỉnh tương ứng. 1.4. Cấu trúc HSDPA 1.4.1. Mô hình giao thức HSDPA Hình 4: Kiến trúc giao diện vô tuyến của kênh truyền tải HS-DSCH Trong cấu trúc HSDPA, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ được chuyển từ bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC tới Node-B nhằm giúp người sử dụng dễ dàng truy nhập vào các chức năng thống kê giao diện vô tuyến. Kĩ thuật sắp xếp gói tin tiên tiến sẽ giúp điều chỉnh được tốc độ dữ liệu người sử dụng sao cho thích hợp được với các điều kiện kênh vô tuyến tức thời. Nếu như tất cả các kênh truyền tải theo kiến trúc R99, chúng đều chấm dứt tại RNC thì kênh HS-DSCH lại chấm dứt ngay tại Node-B nhằm mục đích điều khiển kênh HS-DSCH, lớp MAC-hs (lớp điều khiển truy cập trung gian tốc độ cao) sẽ điều khiển các tài nguyên của kênh này và nằm ngay tại Node-B. Do đó cho phép nhận các bản tin về chất lượng kênh hiện thời để có thể tiếp tục theo dõi giám sát chất lượng kênh hiện thời để có thể liên tục theo dõi giám sát chất lượng tín hiệu cho thuê bao tốc độ thấp. Vị trí này của MAC-hs tại Node-B cũng cho phép kích hoạt giao thức HARQ từ lớp vật lí, nó giúp cho các quá trình phát lại diễn ra nhanh hơn. Hình 5: Cấu trúc lớp MAC-hs Đặc biệt hơn, lớp MAC-hs chịu trách nhiệm quản lí chức năng HARQ cho mỗi user, phân phối tài nguyên HS-DSCH giữa tất cả các hình MAC-d theo sự ưu tiên của chúng (ví dụ như lập lịch gói) và lựa chọn khuôn dạng truyền tải thích hợp cho mỗi TTI (ví dụ như thích ứng liên kết). Các lớp giao diện vô tuyến nằm trên MAC không thay đổi so với kiến trúc R99 bởi vì HSPDA chỉ tập trung vào việc cải tiến truyền tải của các kênh logic. Lớp MAC-hs cũng lưu giữ dữ liệu của user được phát qua giao diện vô tuyến, điều đó đã tạo ra một số thách thức đối với việc tối ưu hóa dung lượng bộ nhớ đệm của Node-B. Trong quá trình kết nối, thiết bị người sử dụng (UE) sẽ định kì gửi một chỉ thị chất lượng kênh CQI tới Node-B cho biết tốc độ dữ liệu nào (bao gồm kĩ thuật điều chế và mã hóa, số lượng các mã đã sử dụng) mà thiết bị này có thể hỗ trợ khi ở dưới các điều kiện vô tuyến hiện thời. Đồng thời, UE gửi một báo nhận (Ask/Nask) ứng với mỗi gói giúp Node-B biết được thời điểm lặp lại quá trình truyền dữ liệu. Cùng với chức năng thống kê chất lượng kênh tương ứng cho từng UE trong một cell, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ thực hiện sắp xếp các gói của các UE một cách công bằng. 1.4.2. Cấu trúc kênh Hình 6 : Giao diện vô tuyến của HSDPA Tài nguyên chung của người sử dụng trong ô tế bào bao gồm các bộ mã kênh và công suất phát. Khái niệm HSDPA được giới thiệu bao gồm một số kênh vật lý thêm vào: Kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao HS-PDSCH (High Speed Physical Downlink Shared Channel) Kênh điều khiển vật lý HS-DPCCH (HS-Physical Control Channel) 1.4.2.1. Kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao: HS-PDSCH Trong kênh này thời gian và mã hoá được chia sẻ giữa những người sử dụng gắn liền với Node-B. Đây là cơ cấu truyền tải cho các kênh logic được thêm vào: + Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao HS-DSCH (HS-Downlink Shared Channel). + Kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao HS-SCCH (HS-Shared Control Channel). Những tài nguyên mã hoá HS-DSCH gồm có một hoặc nhiều bộ mã định hướng với hệ số phân bố cố định SF 16. Phần lớn 15 bộ mã này có thể phân bổ cho những yêu cầu về truyền dẫn dữ liệu và điều khiển. Các tài nguyên mã hoá sẵn sàng được chia sẻ chủ yếu trong miền thời gian nhưng nó có thể chia sẻ tài nguyên mã hoá bằng cách dùng mã hoá đa thành phần. Khi cả thời gian và bộ mã được chia sẻ, từ hai đến bốn người sử dụng có thể chia sẻ tài nguyên mã hoá trong cùng một TTI. Tốc độ lớn Hình 7 : Thời gian và bộ mã được chia sẻ trong HS-DSCH Đặc tính quan trọng của kênh HS-DSCH là tính linh động của nguồn được chia sẻ trong khoảng thời gian rất ngắn 2ms. Khi đó dữ liệu người dùng được đặt trên kênh HS-DSCH, chúng liên tục được gửi đi trong khe thời gian 2ms đó. Ngược lại, với phiên bản R99 của WCDMA còn có thêm khoảng DTX - khoảng truyền gián đoạn nằm trên khe DPDCH, nó có tác dụng lọc nhiễu trên đường truyền nhưng không thể đạt được tốc độ lớn nhất. Vì R99 ra đời với mục tiêu chính là tăng dung lượng hệ thống cho các dịch vụ thoại so với hệ thống 2G (GSM) mà thôi chứ chưa sự đạt được những yêu cầu và kỳ vọng đối dịch vụ số liệu vì tốc độ hỗ trợ dữ liệu còn thấp (khoảng 384 kbps). Đối với dịch vụ thoại thì chúng ta đã biết, nguồn tài nguyên (mã, công suất, nhiễu) yêu cầu để truyền dẫn dịch vụ này là không thay đổi (do tốc độ truyền dẫn là không thay đổi) do đó điều khiển công suất thực sự hiệu quả vì nó giảm nhiễu MAI làm cho dung lượng kênh thoại mà hệ thống có thể đáp ứng trên một đơn vị tài nguyên vô tuyến tăng lên. Tuy vậy khi triển khai các dịch vụ số liệu (File Transfer, Internet Access, Email,…) chúng ta thấy rằng đặc thù của những dịch vụ này là yêu cầu nguồn tài nguyên rất lớn và trong khoảng một thời gian ngắn. Ví dụ như nếu truy nhập vào một trang web nào đó thì cùng một lúc nội dung văn bản và hình ảnh của website cần truyền đến máy đầu cuối trong một khoảng nhất định. Sau khi nội dung trang web đã download về máy đầu cuối thì thông thường người sử dụng sẽ xem nội dung và không truy nhập tài nguyên hệ thống nữa. Những dịch vụ mà yêu cầu nguồn tài nguyên lớn và trong khoảng thời gian ngắn như vậy, trong kỹ thuật người ta gọi chung một tên là “bursty data service”. Với kênh HS-DSCH trong HSDPA thì người ta cấp phát 15 mã trải phổ với hệ số trải 16 để dùng chung giữa các máy trong cùng một sector. Các máy được cấp phát tài nguyên trong từng khoảng thời gian nhất định (TDM). Bộ scheduler sẽ cấp phát tài nguyên: bao nhiêu mã trải phổ, công suất là bao nhiêu phụ thuộc vào yêu cầu dịch vụ, trạng thái kênh của user đó. Hình 8 : Trạng thái kênh của các user Như hình vẽ trên, tại khoảng thời gian đầu tiên User 1 có trạng thái kênh tốt nên bộ scheduler đưa ra quyết định cấp phát tài nguyên cho User này. Khi đã quyết định cấp phát tài nguyên cho User 1 này, kỹ thuật thích ứng cũng được áp dụng. Nếu trạng thái kênh của User lúc này tốt và nhu cầu về tốc độ truyền dẫn lớn thì máy phát có thể dùng điều chế 16-QAM hoặc mã kênh với tỷ lệ mã lớn để truyền tốc lớn hơn. Đến khoảng thời gian thứ 2, User 2 sẽ được cấp phát để truyền dẫn vì User 2 có trạng thái kênh tốt hơn như trên hình vẽ. Bằng việc cấp phát tài nguyên động, kết hợp với kỹ thuật thích ứng (ACM) chúng ta có thể thấy rằng kênh truyền dẫn chung luôn có chất lượng kênh ở mức tốt được thể hiện ở đường nét đứt trên hình vẽ. Ngoài dữ liệu người sử dụng,Node-B còn thực hiện truyền dẫn báo hiệu điều khiển nhằm thông báo sắp xếp cho người dùng kế tiếp.Báo hiệu này được sắp xếp trong kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao(HS-SCCH),là kênh dùng chung cho các ngừoi sử dụng,và nó được thực hiện bằng cách truyền dẫn hai khe thời gian HS-SCCH TTI.Kênh HS-SCCH mang những thông tin sau: -Mặt lạ ID của những người dùng đặc trưng UE.Nhiệm vụ chính của mặt lạ là xác định người dùng được phục vụ trong chu kỳ TTI tiếp theo. -Thông tin liên quan đến khuôn dạng truyền tải,mô tả các mã định kênh,phương thức kỹ thuật điều chế được sử dụng.Tỷ lệ mã hóa được trích ra từ kích cỡ của block truyền tải và các tham số khuôn dạng truyền tải khác. -Thông tin liên quan đến HARQ: Đó có thể là chu kỳ phát tiếp theo sẽ là một block mới hay là một block được phát lại(do có thể gặp lỗi trước đó nên yêu cầu phát lại) và thông tin về các phiên bản. Thông tin điều khiển này chỉ được sử dụng cho các UE sẽ được phục vụ trong chu kỳ tiếp theo,như vậy kênh báo hiệu này là một kênh chia sẻ theo thời gian cho tát cả các user. Hình 9 : Hệ thống trong trường hợp 1 kênh HS-SCCH và phân chia đa thời gian Hình 10: Hệ thống trong trường hợp nhiều kênh HS-SCCH và phân chia đa thời gian. RNC cũng có thể chỉ rõ công suất được khuyến nghị HS-SCCH (độ lệch liên quan tới các bit hoa tiêu của kênh DPCH kết hợp).Công suất phát của HS-SCCH có thể là hằng số hoặc thay đổi theo thời gian tùy theo một chiến lược điều khiển công suất nào cho HS-DCCH. 1.4.2.2.Kênh điều khiển vật lý tốc độ cao:HS-DPCCH Đây là kênh đường lên ,được sử dụng mang tín hiệu báo nhận (ACK) đến Node-B trên mỗi Block.Nó cũng được dùng để chỉ thị chát lượng kênh CQI (Channel Quality),là yếu tố được sử dụng trong AMC. Hình 11: Cấu trúc kênh HS-DPCCH Kênh HS-DPCCH dùng để cố định hệ số phân bố 256 và có một khe cấu trúc có độ rộng là 2/3 ms. +Khe đầu tiên được sử dụng để cho thông tin về HARQ. +Hai khe còn lại được dành cho CQI. Thông tin về HARQ luôn luôn được gửi khi mà kênh HS-SCCH giải mã chính xác nhận ở đường tách sóng xuống trong khi đó QCI truyền tần số được điều khiển ở thông số K. Cả hai khe đều hoạt động riêng biệt để lặp điều khiển.Ví dụ,trong một số trường hợp,quá trình lặp lại này diễn ra với chu kỳ 2ms và hoạt động ở cạnh của tế bào khi công suất hiện tại không chắc chắn đủ cho quá trình lặp lại.Công suất điều khiển từ những tế bào HSDPA cũng có thể làm giảm bớt công suất nhận từ kênh HS-DPCCH trong quá trình chuyển giao trong miền nhỏ như thiết bị đầu cuối làm giảm công suất truyền nếu mỗi tế bào hoạt động gửi một lệnh yêu cầu. Như vậy là việc không dùng điều khiển công suất mà điều khiển cấp phát nguồn tài nguyên sẽ làm cho dung lượng hệ thống tăng nhờ lợi dụng đặc tính biến đổi của kênh fading.Rõ ràng bằng việc sử dụng điều khiển truyền dẫn đã làm thay đổi cách nhìn về fading.Nếu trước đây chúng ta coi đó là một nhược điểm của môi trường truyền dẫn hở và tìm cách tránh,xóa bỏ thì bây giờ chúng ta lại được nhờ nó do chúng ta hiểu và sử dụng nó đúng tình huống. Dung lượng của hệ thống theo phương pháp này càng tăng nếu như mật độ thuê bao trong sector càng cao vì với nhiều user phân bố đều ở tất cả các vị trí trong Cell thì ở bất cứ thời điểm nào cũng có ít nhất một User có trạng thái kênh cực tốt để truyền dẫn với tốc độ cực lớn.Độ tăng dung lượng này người ta thường nhắc đến với tên gọi phân tập đa người sử dụng-Multi-User Diversity.Tuy nhiên có người sẽ đặt ra một câu hỏi là:Nếu bộ scheduler quyết định cấp phát tài nguyên dựa trên trạng thái kênh của máy đầu cuối thì sẽ có trường hợp có User sẽ không truyền dẫn được trong một khoảng thời gian dài vì User này luôn ở trạng thái kênh kém hơn những User khac?. Thắc mắc này hoàn toàn hợp lý.Và nó dẫn đến vấn đề cân bằng giữa dung lượng hệ thống và sự thỏa mãn đối với người sử dụng.Sự thỏa mãn ở đây nghĩa là không để một User phải đợi quá lâu mới được truy nhập hệ thống.Để đạt được yếu tố cân bằng này các bộ Scheduler được thiết kế ngoài dựa trên nguyên tắc ở trên còn phải kết hợp với nguyên tắc Round-Robin (first come,first sever).Và mỗi nhà sản xuất thiết bị sẽ có những lựa chọn thiết kế khác nhau chứ không nhà sản xuất nào giống nhà sản xuất nào vì bản thân vấn đề này chỉ được đưa ra nguyên lý trong 3GPP và 3GPP2 chứ không chuẩn hóa thành một kỹ thuật đặc biệt cụ thể. Một điều thú vị khác nữa cần phải nhắc đến là không dùng điều khiển công suất mà điều khiển thu phát có động lực tốt đối với sự phát triển của thị trường máy đầu cuối.Điều này có thể được giải thích như sau:Khi điều khiển thu phát,bộ lập lịch gói dựa vào những thông tin trạng thái kênh do MS gửi về(Channel Quality Indicator Channel).Mà thường thì MS sẽ dựa vào tham số SIR (Signal To Inteference Ratio) để yêu cầu bộ lập lịch cấp phát tài nguyên.Do đó,máy di động càng hiện đại nghĩa là khả năng nén nhiễu càng lớn(Nghĩa là SIR lớn) thì bộ lập lịch cấp phát và điều khiển BTS phát với tốc độ cao hơn.Như vậy nếu khách hàng đầu tư máy đầu cuối hiện đại sẽ được lợi chứ không phải là hệ điều hành hưởng lợi như sử dụng điều khiển công suất.Vì với điều khiển công suất,nếu máy đầu cuối tốt,BTS yêu cầu MS giảm cồn suất phát,do đó nhiễu giảm và dung lượng hệ thống tăng.Khi dung lượng tăng đó là lợi ích của hệ điều hành chứ không phải là lợi ích của người sử dụng.Với lợi ích thuộc về khách hàng như vậy có thể nói đây là yếu tố kích thích quá trình tiêu thụ máy đầu cuối sôi động hơn. 1.5. Các kỹ thuật sử dụng trong HSDPA 1. 5.1. Điều chế và Mã hóa thích ứng.Kỹ thuật truyền dẫn đa mã. Trong thông tin di động,tỷ lệ tín trên tạp (SINR) của tín hiệu nhận được tại một thiết bị người sử dụng luôn biến đổi trong khoảng từ 30-40db do fading nhanh và các địa điểm về địa hình trong một cell.Nhằm cải thiện dung lượng của hệ thống,tốc độ dữ liệu đỉnh,vùng phủ sóng…tín hiệu truyền tới người dùng được xác định nhằm tính toán quá trình thay đổi chất lượng tín hiệu thông qua quá trình xử lý liên kết thích ứng.Theo truyền thống WCDMA ứng dụng chức năng điều khiển công suất nhanh cho các liên kết thích ứng.Ngược lại,HSDPA lưu công suất phát không đổi qua TTI đồng thời sử dụng điều chế thích ứng và mã hóa (AMC) như một phương pháp liên kết thích ứng đan xen nhằm điều khiển công suất cải thiện hiệu suất phổ. Tỷ số tạp âm và nhiễu được xác định bới công thức: Trong đó: PHS-DSCH , Pown: công suất truyền và công suất mang node B HS-DSCH Hằng số α= 0.5, Pown=12w, G= -3dB Để đối phó với dải động của tỷ số tạp âm trên nhiễu Eb/No tại đầu cuối UE,HSDPA thích ứng quá trình điều chế,tỷ lệ mã hóa và số mã hóa định kênh với các điều kiện vô tuyến hiện thời.Sự kết hợp của hai phương pháp trên gọi là:Điều chế và mã hóa thích ứng –AMC Bên cạnh QPSK,HSDPA còn kết hợp chặt chẽ với phương thức điều chế 16QAM là một tùy chọn cho mạng và thiết bị người dùng UE. Sử dụng đồng thời hai phương thức điều chế này,đặc biệt là phương thức điều chế cấp cao 16QAM,đưa ra một số thách thức nhất định đối với độ phức tạp của bộ thu đầu cuối,nó cần phải xác đinh được biên độ tương ứng của các ký hiệu nhận được,trong khi đối với phương pháp điều chế QPSK truyền thống chỉ yêu cầu tách pha tín hiệu.Một bộ mã hóa Turbo dựa trên bộ mã hóa Turbo R99 với tỷ lệ mã hóa 1/3,mặc dù các tỷ lệ mã hóa hiệu dụng trong phạm vi (xấp xỉ 1/6 đến 1/1) cũng có thể có được bằng các kỹ thuật ghép,trích,lặp mã.Kết quả là tạo ra một dải tỷ lệ mã có tới 64 giá trị khác nhau.Sự kết hợp của một kiểu điều chế và một tỷ lệ mã được gọi là “lược đồ mã hóa và điều chế”. Ngoài kỹ thuật điều chế và mã hóa thích ứng AMC,phát đa mã cũng có thể coi như là một công cụ thích ứng liên kết.Nếu như user có đầy đủ các điều kiện kênh vô tuyến thich hợp,node B có thể lợi dụng điều kiện này bằng cách phát nhiều mã song song với nhau,nhằm đạt được thông lượng dữ liệu đỉnh khá lớn. Với kỹ thuật phát đa mã,toàn bộ dải động AMC có thể được tăng lên một lượng: Toàn bộ dải rộng thích ứng liên kết do AMC kết hợp phát đa mã xấp xỉ 30Db. Node-B sẽ xác định tốc độ truyền dẫn dữ liệu dựa trên báo cáovề chỉ thị chất lượng kênh CQI cũng như các thống kê công suất trên các kênh dành riêng.Tốc độ dữ liệu được điều chỉnh bằng cách thay đổi sơ đồ điều chế,tốc độ mã hóa cũng như số lượng mã hóa kênh HS-PDSCH.Sử dụng điều chế thích ứng và mã hóa AMC cho phép người sử dụng tiến gần hơn tói Node-B có thể yêu cầu điều chế với tỷ lệ mã hóa cao hơn(chẳng hạn như điều chế 16-QAM với tỷ lệ mã hóa ¾ Bảng 2: Lược đồ mã hóa điều chế của HSDPA và tốc độ bít tối đa khả dụng với mỗi mã. TFRC Modulation Effective Code Rate (ECR) Íntanteaneous Data with 1 HS-PDSCH code #00 QPSK 0.14 68.5 Kbps #10 QPSK 0.27 128.5 kbps #20 QPSK 0.39 188.5 kbps #30 QPSK 0.52 248.5 kbps #40 QPSK 0.64 308.0 kbps #50 QPSK 0.77 368.5 kbps #00 16QAM 0.32 302.5 kbps #10 16QAM 0.38 362.0 kbps #20 16QAM 0.45 433.0 kbps #30 16QAM 0.54 518.0 kbps #40 16QAM 0.65 619.5 kbps #50 16QAM 0.77 741.5 kbps Hình 12: Biểu diễn mã hoá điều chế của HSDPA và tốc độ bit tối đa khả dụng với mỗi mã theo dB 1.5.2 Kỹ thuật H- ARQ Khi vận hành HSDPA ở lân cận hiệu suất phổ cao nhất, tỉ lệ lỗi khối BLER sau lần truyền dẫn đầu tiên được khuyến nghị trong khoảng từ 10- 20%. Cơ chế yêu cầu lặp tự động lai H-ARQ được ứng dụng trong giải pháp HSDPA nhằm giảm trễ và tăng hiệu suất của quá trình tái truyền dẫn dữ liệu. Thực tế, H- ARQ là một giao thức dạng dừng lại và chờ SAW (Stop And Wait). Trong cơ chế SAW, phía truyền dẫn luôn luôn ở quá trình truyền dẫn các block đang hiện hành cho tới khi thiết bị người sử dụng hoàn toàn nhận được dữ liệu. Để tận dụng thời gian khi Node- B chờ các báo nhận, có thể thiết lập N tiến trình SAW-AR song song cho thiết bị người dùng. Do đó, các tiến trình khác nhau truyền dẫn trong các TTI riêng biệt. Số tiến trình SAW-ARQ song song được thiết lập tối đa là 8 (N=8), tuy nhiên thông thường chọn giá trị N từ 4-6. Thời gian trễ nhỏ nhất cho phép giữa quá trình truyền dữ liệu gốc so với quá trình tái truyền dẫn dữ liệu lần đầu tiên trong HSDPA là 12ms. Điều khiển H- ARQ lớp 1 được đặt tại Node-B, do đó việc lưu trữ các gói dữ liệu phi báo nhận cùng với chức năng sắp xếp các gói của quá trình tái truyền dẫn là không phụ thuộc vào RNC. Như vậy sẽ tránh được trễ tái truyền dẫn, ngoài ra các trễ này sẽ thấp hơn trễ gây ra bởi quá trìnhKỹ thuật HARQ là điểm khác cơ bản so với kỹ thuật phát lại trong WCDMA bởi bộ giải mã UE kết hợp các thông tin “mềm” của quá trình phát lại của cùng một block ở cấp độ bit. Kỹ thuật này đưa ra một số yêu cầu về mở rộng dung lượng bộ nhớ của UE, do UE phải lưu các thong tin “mềm” của những lần phát giải mã không thành công. tái truyền dẫn RLC thông thường Hình 13: Hoạt động của giao thức SAW 4 kênh Các phương pháp HARQ như sau: Kết hợp khuôn (CC: Chase Combining) mỗi lần phát lại chỉ đơn giản là sự lặp lại của từ mã đã được sử dụng cho lần phát đầu tiên. Ưu điểm: Việc truyền và truyền lại được giải mã riêng lẻ (tự giải mã), tăng tính đa dạng thời gian, có thể tăng tính đa dạng đường truyền. Nhược điểm: Việc phát lại toàn bộ các gói sẽ lãng phí về băng thông. Tăng độ dư (IR : Incremental Redundancy): Sự phát lại bao gồm cả thông tin dư thừa bổ xung và thông tin này được phát kèm thêm nếu có lỗi giải mã trong lần phát đầu tiên. Hình 14: Quá trình truyền lại khối dữ liệu IR Tăng độ dư được sử dụng để nhận được tính năng tối đa trong băng thông sẵn sàng. Lúc này block được phát lại chỉ bao gồm dữ liệu sửa chữa của tín hiệu gốc đượctruyền đi chứ không phải thông tin thực sự. Lượng thông tin dư thêm vào được gửi đi ngày càng tăng lên khi quá trình phát lại lặp đi lặp lại mà bên thu vẫn nhận bị lỗi. Ưu điểm: Giảm bớt băng thông/ lưu lượng hữu dụng của một người sử dụng và dùng nó cho những người khác. Nhược điểm: Các bit hệ thống chỉ được gửi đi khi truyền lần đầu và không thể truyền lại, điều đó làm cho quá trình truyền lại không thể tự giải mã. Vì thế, nếu quá trình truyền lần đầu bị mất thì fading rất lớn sẽ tác động và không có cơ hội khôi phục lại dữ liệu trong hoàn cảnh này CHƯƠNG II : ỨNG DỤNG TRÊN HSDPA 2.1. VOIP song công toàn phần và thúc đẩy trò chuyện Khi so sánh với nhiều ứng dụng khác chạy qua IP, lưu lượng yêu cầu cho VoIP song công toàn phần thấp, lên trên tới vài chục Kbps, nhưng những yêu cầu tiềm ẩn mặt khác lại đòi hỏi cao hơn, như vậy một lần nữa , RTT – và không phải lưu lượng nối liên kết- là nhân tố mà người dùng cuối giới hạn dịch vụ thực hiện và dung lượng mạng. Khuyến cáo ITU trong thời gian truyền một đường cho tiếng nói song công toàn phần nói rằng người sử dụng thỏa mãn với độ trễ truyềntừ miệng đến t