Thông tin di động này nay phát triển rất nhanh chóng với con số thuê bao di động vô cùng lớn. Các thế hệ di động bắt đầu phát triển từ thế hệ 1G rồi 2G, hiện nay là 3G và tương lai là thế hệ 4G. Nó đáp ứng được nhu cầu của con người về thông tin cũng như sử dụng các dịch vụ mới như MP3, PDA, Camera, truyền số liệu, Internet.
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 được chuẩn hóa bởi IMT-2000 bắt đầu phát triển tại Nhật Bản vào tháng 10-2001. Từ đó đến nay 3G đã phát triển một cách nhanh chóng và đóng vai trò quan trọng việc phát triển các loại hình dịch vụ đa phương tiện. Với xu hướng phát triển như hiện nay, chúng ta tin rằng trong tương lai không xa, thông tin di động sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn nữa trong cuộc sống hàng ngày, và việc sử dụng điện thoại di động là một phần không thể thiếu của người dân trong mọi hoạt động.
Chính vì lý do đó, nhóm sinh viên lớp Kỹ thuật viễn thông A–K47 trường ĐH Giao Thông Vận Tải chúng em đã chọn đề tài tìm hiểu về công nghệ mạng đa truy nhập sử dụng trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba, mà cụ thể là UMTS
Nội dung trình bày của đề tài gồm 6 chương:
- Chương 1 Tổng quan mạng 3G UMTS
- Chương 2 Công nghệ đa truy nhập WCDMA
- Chương 3 Truy nhập gói tốc độ cao HSPA
- Chương 4 Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS
- Chương 5 Công nghệ EDGE
- Chương 6 WLAN
58 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 2470 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Tìm hiểu về công nghệ mạng đa truy nhập, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin di động này nay phát triển rất nhanh chóng với con số thuê bao di động vô cùng lớn. Các thế hệ di động bắt đầu phát triển từ thế hệ 1G rồi 2G, hiện nay là 3G và tương lai là thế hệ 4G. Nó đáp ứng được nhu cầu của con người về thông tin cũng như sử dụng các dịch vụ mới như MP3, PDA, Camera, truyền số liệu, Internet...
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 được chuẩn hóa bởi IMT-2000 bắt đầu phát triển tại Nhật Bản vào tháng 10-2001. Từ đó đến nay 3G đã phát triển một cách nhanh chóng và đóng vai trò quan trọng việc phát triển các loại hình dịch vụ đa phương tiện. Với xu hướng phát triển như hiện nay, chúng ta tin rằng trong tương lai không xa, thông tin di động sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn nữa trong cuộc sống hàng ngày, và việc sử dụng điện thoại di động là một phần không thể thiếu của người dân trong mọi hoạt động.
Chính vì lý do đó, nhóm sinh viên lớp Kỹ thuật viễn thông A–K47 trường ĐH Giao Thông Vận Tải chúng em đã chọn đề tài tìm hiểu về công nghệ mạng đa truy nhập sử dụng trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba, mà cụ thể là UMTS
Nội dung trình bày của đề tài gồm 6 chương:
Chương 1 Tổng quan mạng 3G UMTS
Chương 2 Công nghệ đa truy nhập WCDMA
Chương 3 Truy nhập gói tốc độ cao HSPA
Chương 4 Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS
Chương 5 Công nghệ EDGE
Chương 6 WLAN
Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Cảnh Minh và cô Đàm Mỹ Hạnh đã động viện, giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài này. Do trình độ và thời gian có hạn, chúng em không thể tránh khỏi những sai sót, mong nhận được sự thông cảm và góp ý của các thầy cô giáo trong bộ môn. Một lần nữa chúng em xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của các thầy cô.
Hà Nội ngày 26 tháng 3 năm 2010
Nhóm sinh viên thực hiện:
Phạm Việt Hưng
Phan Thị Thu Trang
Nguyễn Đình Khánh
Phạm Thế Hoàn
MỤC LỤC
Chương 1 TỔNG QUAN MẠNG 3G UMTS
1.1. LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G…………………3
1.2. KIẾN TRÚC CHUNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G……....4
1.3. KIẾN TRÚC 3G UMTS R3…………………………………………………….5
1.4. KIẾN TRÚC 3G UMTS R4…………………………………………………….6
1.5. KIẾN TRÚC 3G UMTS R5 & R6……………………………………………...7
Chương 2 CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP WCDMA
2.1. TỔNG QUAN WCDMA……………………………………………………….9
2.2. KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC CỦA GIAO DIỆN VÔ TUYẾN WCDMA/FDD……………………………………………………………………..10
2.3. TRẢI PHỔ VÀ ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO MÃ………………..11
2.4. ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT………………………………………………….13
2.5. CHUYỂN GIAO TRONG HỆ THỐNG CDMA……………………………...14
Chương 3 TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO HSPA
3.1. TỔNG QUAN TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO HSPA……………………16
3.2 KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC CỦA GIAO DIỆN VÔ TUYẾN
HSPA CHO SỐ LIỆU NGƯỜI SỬ DỤNG………………………………………..17
3.3. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG XUỐNG HSDPA……………..19
3.4. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG LÊN HSUPA………………….25
3.5. CHUYỂN GIAO TRONG HSDPA…………………………………………...31
Chương 4 DỊCH VỤ VÔ TUYẾN GÓI CHUNG GPRS
4.1. TỔNG QUAN………………………………………………………………...35
4.2. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG GPRS……………………………………………...36
4.3. KIẾN TRÚC MẠNG GPRS………………………………………………….37
4.4. CẤU TRÚC DỮ LIỆU GPRS………………………………………………..38
4.5. MỘT SỐ DỊCH VỤ CỦA GPRS……………………………………………..39
Chương 5 CÔNG NGHỆ EDGE
5.1. TỔNG QUAN………………………………………………………………...41
5.2. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ TRONG EDGE……………………………………42
5.3. GIAO TIẾP VÔ TUYẾN……………………………………………………..43
5.4. CÁC KẾ HOẠCH CẦN THỰC HIỆN KHI ÁP DỤNG EDGE
TRÊN MẠNG GSM……………………………………………………………….44
Chương 7 WLAN
6.1. GIỚI THIỆU VỀ MẠNG WLAN…………………………………………....46
6.2. NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC CỦA WLAN…………………………………..46
6.3. CÁC TÙY CHỌN CÔNG NGHỆ……………………………………………48
6.4. CHUẨN IEEE 802.11………………………………………………………...50
Thuật ngữ viết tắt……………………………………………………………………...53
Tài liệu tham khảo.........................................................................................................58
Chương 1
TỔNG QUAN MẠNG 3G UMTS
1.1. LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G
Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G được cho trên hình 1.1 và lộ trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP được cho trên hình 1.2..
AMPS: Advanced Mobile Phone System
TACS: Total Access Communication System
GSM: Global System for Mobile Telecommucations
WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access
EVDO: Evolution Data Only
IMT: International Mobile Telecommnications
IEEE: Institute of Electrical and Electtronics Engineers
WiFi: Wireless Fidelitity
WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access
LTE: Long Term Evolution
UMB: Untra Mobile Broadband
Hình 1.1. Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G
Hình 1.2. Lịch trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP
Hình 1.3. cho thấy lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP
Hình 1.3. Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP
1.2. KIẾN TRÚC CHUNG CỦA MỘT HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 3G
Mạng thông tin di động (TTDĐ) 3G lúc đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng. Các trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch sử dụng công nghệ ATM. Trên đường phát triển đến mạng toàn IP, chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu lẫn thời gian thực (như tiếng và video) cuối cùng sẽ được truyền trên cùng một môi trường IP bằng các chuyển mạch gói. Hình 1.4 dưới đây cho thấy thí dụ về một kiến trúc tổng quát của TTDĐ 3G kết hợp cả CS và PS trong mạng lõi.
RAN: Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến
BTS: Base Transceiver Station: trạm thu phát gốc
BSC: Base Station Controller: bộ điều khiển trạm gốc
RNC: Rado Network Controller: bộ điều khiển trạm gốc
CS: Circuit Switch: chuyển mạch kênh
PS: Packet Switch: chuyển mạch gói
SMS: Short Message Servive: dịch vụ nhắn tin
Server: máy chủ
PSTN: Public Switched Telephone Network: mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
PLMN: Public Land Mobile Network: mang di động công cộng mặt đất
Hình 1.4. Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS
Các miền chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS) được thể hiện bằng một nhóm các đơn vị chức năng lôgic: trong thực hiện thực tế các miền chức năng này được đặt vào các thiết bị và các nút vật lý. Chẳng hạn có thể thực hiện chức năng chuyển mạch kênh CS (MSC/GMSC) và chức năng chuyển mạch gói (SGSN/GGSN) trong một nút duy nhất để được một hệ thống tích hợp cho phép chuyển mạch và truyền dẫn các kiểu phương tiện khác nhau: từ lưu lượng tiếng đến lưu lượng số liệu dung lượng lớn.
3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: Hệ thống thông tin di động toàn cầu) có thể sử dụng hai kiểu RAN. Kiểu thứ nhất sử dụng công nghệ đa truy nhập WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: đa truy nhập phân chia theo mã băng rộng) được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network: mạng truy nhập vô tuyến mặt đất của UMTS). Kiểu thứ hai sử dụng công nghệ đa truy nhập TDMA được gọi là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến dưa trên công nghệ EDGE của GSM).
1.3. KIẾN TRÚC 3G UMTS R3
UMTS R3 hỗ trợ cả kết nối chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói: đến 384 Mbps trong miền CS và 2Mbps trong miền PS.
Một mạng UMTS bao gồm ba phần: thiết bị di động (UE: User Equipment), mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial Radio Network), mạng lõi (CN: Core Network) (xem hình 1.5). UE bao gồm ba thiết bị: thiết bị đầu cuối (TE), thiết bị di động (ME) và module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM: UMTS Subscriber Identity Module). UTRAN gồm các hệ thống mạng vô tuyến (RNS: Radio Network System) và mỗi RNS bao gồm RNC (Radio Network Controller: bộ điều khiển mạng vô tuyến) và các nút B nối với nó. Mạng lõi CN bao gồm miền chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và HE (Home Environment: Môi trường nhà). HE bao gồm các cơ sở dữ liệu: AuC (Authentication Center: Trung tâm nhận thực), HLR (Home Location Register: Bộ ghi định vị thường trú) và EIR (Equipment Identity Register: Bộ ghi nhận dạng thiết bị).
Hình 1.5. Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3
1.4. KIẾN TRÚC 3G UMTS R4
Hình 1.6 cho thấy kiến trúc cơ sở của 3G UMTS R4. Sự khác nhau cơ bản giữa R3 và R4 là ở chỗ khi này mạng lõi là mạng phân bố và chuyển mạch mềm. Thay cho việc có các MSC chuyển mạch kênh truyền thống như ở kiến trúc trước, kiến trúc chuyển mạch phân bố và chuyển mạch mềm được đưa vào.
Về căn bản, MSC được chia thành MSC server và cổng các phương tiện (MGW: Media Gateway). MSC chứa tất cả các phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lý di động có ở một MSC tiêu chuẩn. Tuy nhiên nó không chứa ma trận chuyển mạch. Ma trận chuyển mạch nằm trong MGW được MSC Server điều khiển và có thể đặt xa MSC Server.
Hình 1.6. Kiến trúc mạng phân bố của phát hành 3GPP R4
1.5. KIẾN TRÚC 3G UMTS R5 và R6
Bước phát triển tiếp theo của UMTS là đưa ra kiến trúc mạng đa phương tiện IP (hình 1.7). Bước phát triển này thể hiện sự thay đổi toàn bộ mô hình cuộc gọi. Ở đây cả tiếng và số liệu được xử lý giống nhau trên toàn bộ đường truyền từ đầu cuối của người sử dụng đến nơi nhận cuối cùng. Có thể coi kiến trúc này là sự hội tụ toàn diện của tiếng và số liệu.
Hình 1.7. Kiến trúc mạng 3GPP R5 và R6
Điểm mới của R5 và R6 là nó đưa ra một miền mới được gọi là phân hệ đa phương tiện IP (IMS: IP Multimedia Subsystem). Đây là một miền mạng IP được thiết kế để hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện thời gian thực IP. Từ hình 1.7 ta thấy tiếng và số liệu không cần các giao diện cách biệt; chỉ có một giao diện Iu duy nhất mang tất cả phương tiện. Trong mạng lõi giao diện này kết cuối tại SGSN và không có MGW riêng.
Chương 2
CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP WCDMA
2.1. MỞ ĐẦU
WCDMA là một trong các tiêu chuẩn của IMT-2000 nhằm phát triển của GSM để cung cấp các khả năng cho thế hệ ba. WCDMA sử dụng mạng đa truy nhập vô tuyến trên cơ sở W-CDMA và mạng lõi được phát triển từ GSM/GPRS. W-CDMA có thể có hai giải pháp cho giao diện vô tuyến: ghép song công phân chia theo tần số (FDD: Frequency Division Duplex) và ghép song công phân chia theo thời gian (TDD: Time Division Duplex). Hiện nay mới chỉ có WCDMA/FDD được triển khai
Giải pháp FDD sử dụng hai băng tần 5 MHz với hai sóng mang phân cách nhau 190 MHz: đường lên có băng tần nằm trong dải phổ từ 1920 MHz đến 1980 MHz, đường xuống có băng tần nằm trong dải phổ từ 2110 MHz đến 2170 Mhz. Mặc dù 5 MHz là độ rộng băng danh định, ta cũng có thể chọn độ rộng băng từ 4,4 MHz đến 5 MHz với nấc tăng là 200 KHz. Việc chọn độ rộng băng đúng đắn cho phép ta tránh được nhiễu giao thoa nhất là khi khối 5 MHz tiếp theo thuộc nhà khai thác khác.
Giải pháp TDD sử dụng các tần số nằm trong dải 1900 đến 1920 MHz và từ 2010 MHz đến 2025 MHz; ở đây đường lên và đường xuống sử dụng chung một băng tần.
Giao diện vô tuyến của W-CDMA/FDD (để đơn giản ta sẽ bỏ qua ký hiệu FDD nếu không xét đến TDD) hoàn toàn khác với GSM và GPRS, W-CDMA sử dung phương thức trải phổ chuỗi trực tiếp với tốc độ chip là 3,84 Mcps. Trong WCDMA mạng truy nhập vô tuyến được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network). Các phần tử của UTRAN rất khác với các phần tử ở mạng truy nhập vô tuyến của GSM. Vì thế khả năng sử dụng lại các BTS và BSC của GSM là rất hạn chế, đa phần các nhà sản suất phải thay thế GSM BSC bằng RNC mới cho WCDMA.
W-CDMA sử dụng rất nhiều kiến trúc của mạng GSM, GPRS hiện có cho mạng của mình. Các phần tử như MSC, HLR, SGSN, GGSN có thể được nâng cấp từ mạng hiện có để hỗ trợ đồng thời WCDMA và GSM.
Giao diện vô tuyến của WCDMA/FDD được xây dựng trên ba kiểu kênh: kênh logic, kênh truyền tải và kênh vật lý pha. Dưới đây ta xét kiến trúc giao thức của giao diện vô tuyến WCDMA
2.2. KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC CỦA GIAO DIỆN VÔ TUYẾN WCDMA/FDD
Kiến trúc giao diện vô tuyến của WCDMA được cho trên hình 2.1.
UP: Mặt phẳng người sử dụng
CP: Mặt phẳng điều khiển
Hình 2.1. Kiến trúc giao thức vô tuyến cho UTRA FDD.
Ngăn xếp giao thức của giao diện vô tuyến bao gồm 3 lớp giao thức:
Lớp vật lý (L1). Đặc tả các vấn đề liên quan đến giao diện vô tuyến như điều chế và mã hóa, trải phổ v.v..
Lớp liên kết nối số liệu (L2). Lập khuôn số liệu vào các khối số liệu và đảm bảo truyền dẫn tin cậy giữa các nút lân cận hay các thực thể đồng cấp
Lớp mạng (L3). Đặc tả đánh địa chỉ và định tuyến
2.3. TRẢI PHỔ VÀ ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO MÃ
2.3.1. Các hệ thống thông tin trải phổ
Trong các hệ thống thông tin trải phổ (viết tắt là SS: Spread Spectrum) độ rộng băng tần của tín hiệu được mở rộng, thông thường hàng trăm lần trước khi được phát. Khi chỉ có một người sử dụng trong băng tần SS, sử dụng băng tần như vậy không có hiệu quả. Tuy nhiên ở môi trường nhiều người sử dụng, các người sử dụng này có thể dùng chung một băng tần SS (trải phổ) và hệ thống trở nên sử dụng băng tần có hiệu suất mà vẫn duy trì được các ưu điểm của trải phổ.
Một hệ thống thông tin số được coi là SS nếu:
* Tín hiệu được phát chiếm độ rộng băng tần lớn hơn độ rộng băng tần tối thiểu cần thiết để phát thông tin.
* Trải phổ được thực hiện bằng một mã độc lập với số liệu.
Có ba kiểu hệ thống SS cơ bản: chuỗi trực tiếp (DSSS: Direct-Sequence Spreading Spectrum), nhẩy tần (FHSS: Frequency-Hopping Spreading Spectrum) và nhẩy thời gian (THSS: Time-Hopping Spreading Spectrum). Cũng có thể nhận được các hệ thống lai ghép từ các hệ thống nói trên. WCDMA sử dụng DSSS. DSSS đạt được trải phổ bằng cách nhân luồng số cần truyền với một mã trải phổ có tốc độ chip (Rc=1/Tc, Tc là thời gian một chip) cao hơn nhiều tốc độ bit (Rb=1/Tb, Tb là thời gian một bit) của luồng số cần phát. Hình 2.2 minh họa quá trình trải phổ trong đó Tb=15Tc hay Rc=15Rb. Hình 2.2a cho thấy sơ đồ đơn giản của bộ trải phổ DSSS trong đó luồng số cần truyền x có tốc độ Rb được nhân với một mã trải phổ c tốc độ Rc để được luồng đầu ra y có tốc độ Rc lớn hơn nhiều so với tốc độ Rb của luồng vào. Các hình 2.2b và 2.2b biểu thị quá trình trải phổ trong miền thời gian và miền tần số.
Tại phía thu luồng y được thực hiện giải trải phổ để khôi phục lại luồng x bằng cách nhân luồng này với mã trải phổ c giống như phía phát: x=y(c
x, y và c ký hiệu tổng quát cho tín hiệu vào, ra và mã trải phổ; x(t), y(t) và c(t) ký hiệu cho các tín hiệu vào, ra và mã trải phổ trong miền thời gian; X(f), Y(f) và C(f) ký hiệu cho các tín hiệu vào, ra và mã trải phổ trong miền tần số; Tb là thời gian một bit của luồng số cần phát, Rb=1/Tb là tốc độ bit của luồng số cần truyền; Tc là thời gian một chip của mã trải phổ, Rc=1/Tc là tốc độ chip của mã trải phổ. Rc=15Rb và Tb=15Tc.
Hình 2.2. Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS)
2.3.2. Áp dụng DSSS cho CDMA
Trong công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã dựa trên CDMA, một tập mã trực giao được sử dụng và mỗi người sử dụng được gán một mã trải phổ riêng.
Nếu ta xét một hệ thống gồm K người sử dụng được xây dựng trên cơ sở CDMA, thì sau trải phổ các người sử dụng này sẽ phát vào không gian tập các tín hiệu y như sau:
(2.1)
Ta xét quá trình xử lý tín hiệu này tại một máy thu k. Nhiệm vụ của máy thu này là phải lấy ra xk và loại bỏ các tín hiệu khác (các tín hiệu này được gọi là nhiễu đồng kênh vì trong hệ thống CDMA chúng được phát trên cùng một tần số với xk). Nhân (2.1) với xk và áp dụng quy tắc trực giao nói trên ta được:
(2.2)
Thành phần thứ nhất trong (2.2) chính là tín hiệu hữu ích còn thành phần thứ hai là nhiễu của các người sử dụng còn là nhiễu của các người sử dụng khác được gọi là MAI (Multiple Access Interferrence: nhiễu đa người sử dụng). Để loại bỏ thành phần thứ hai máy thu sử dụng bộ lọc tương quan trọng miền thời gian kết hợp với bộ lọc tần số trong miền tần số. Hình 2.3 xét quá trình giải trải phổ và lọc ra tín hiệu hữu ích tại máy thu k trong một hệ thống CDMA có K người sử dụng với giả thiết công suất phát từ K máy phát như nhau tại đầu vào máy thu k. Hình 2.3a cho thấy sơ đồ giải trải phổ DSSS. Hình 2.3b cho thấy phổ của tín hiệu tổng được phát đi từ K máy phát sau trải phổ, hình 2.3c cho thấy phổ của tín hiệu này sau giải trải phổ tại máy thu k và hình 2.3d cho thấy phổ của tín hiệu sau bộ lọc thông thấp với băng thông băng Rb.
Hình 2.3. Quá trình giải trải phổ và lọc tín hiệu của người sử dụng k từ K tín hiệu.
Từ hình 2.3 ta thấy tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SIR: Signal to Interference Ratio) là tỷ số giữa diện tích hình chữ nhật được tô đậm trên hình 2.3.b và tổng diện tích các hình chữ nhật trắng trên hình 2.3.c: SIR=S1/S2. Tỷ số này tỷ lệ với tỷ số Rc/Rb. vì thế tỷ số Rc/Rb được gọi là độ lợi xử lý (TA: Processing Gain).
2.4. ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT
Trong trường hợp một máy phát gây nhiễu đến gần máy thu k (đến gần nút B chẳng hạn), công suất của máy phát này tăng cao dẫn đến MAI tăng cao, tỷ số tín hiệu trên nhiễu giảm mạnh và máy thu k không thể tách ra được tín hiệu của mình. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng gần và xa. Để tránh hiện tượng này hệ thống phải điều khiển công suất sao cho công suất thu tại nút B của tất cả các UE đều bằng nhau (lý tưởng). Điều khiển công suất trong WCDMA được chia thành:
Điều khiển công suất vòng hở
Điều khiển công suất vòng kín
Điều khiển công suất vòng hở được thực hiện tự động tại UE khi nó thực hiện thủ tục xin truy nhập Nút B (dựa trên công suất mà nó thu được từ kênh hoa tiêu phát đi từ B), khi này UE chưa có kết nối với nút này. Còn điều khiển công suất vòng kín được thực hiện khi UE đã kết nối với nút B. Điều khiển công suất vòng hở lại được chia thành:
Điều khiển công suất vòng trong được thực hiện tại nút B. Điều khiển công suất vòng trong được thực hiện nhanh với 1500 lần trong một giây dựa trên so sánh SIR thu với SIR đích
Điều khiển công suất vòng ngoài được thực hiện tại RNC để thiết lập SIR đích cho nút B. Điều khiển công suất này dựa trên so sánh tỷ lệ lỗi khối (BLER) thu được với tỷ lệ đích.
2.5. CHUYỂN GIAO TRONG HỆ THỐNG CDMA
Thông thường chuyển giao (HO: Handover) được hiểu là quá trình trong đó kênh lưu lượng của một UE được chuyển sang một kênh khác để đảm bảo chất lượng truyền dẫn. Tuy nhiên trong CDMA khái niệm này chỉ thích hợp cho chuyển giao cứng còn đối với chuyển giao mềm khái niệm này phức tạp hơn, ta sẽ xét cụ thể trong phần dưới đây.
Có thể chia HO thành các kiểu HO sau:
HO nội hệ thống xẩy ra bên trong một hệ thống WCDMA. Có thể chia nhỏ HO này thành
HO nội hệ thống giữa các ô thuộc cùng môt tần số sóng mang WCDMA
HO giữa các tần số (IF-HO) giữa các ô hoạt động trên các tần số WCDMA khác nhau
HO giữa các hệ thống (IS-HO) giữa các ô thuộc hai công nghệ truy nhập vô tuyến (RAT) khác nhau hay các chế độ truy nhập vô tuyến (RAM) khác nhau. Trường hợp thường xuyên xẩy ra nhất đối với kiểu thứ nhất là HO giữa các hệ thống WCDMA và GSM/EDGE. Tuy nhiên cũng có thể là IS-HO giữa WCDMA và hệ thống các hệ thống CDMA khác (cdma2000 1x chẳng hạn). Thí dụ về HO giữa các RAM là HO giữa các chế độ UTRA FDD và UTRA TDD.
Có thể có các thủ tục HO sau:
Chuyển giao cứng (HHO) là các thủ tục HO trong đó tất cả các đường truyền vô tuyến cũ của một UE được giải phóng trước khi thiết lập các đường truyền vô tuyến mới
Chuyển giao mềm (SHO) và chuyển giao mềm hơn (xem hình 2.4) là các thủ tục trong đó UE luôn duy trì ít nhất một đường vô tuyến nối đến UTRAN. Trong chuyển giao mềm UE đồng thời được nối đến một hay nhiều ô thuộc các nút B khác nhau của cùng một RNC (SHO nội RNC) hay thuộc các RNC khác nhau (SHO giữa các RNC). Trong chuyển giao mềm hơn UE được nối đến ít nhất là hai đoạn ô của cùng một nút B. SHO và HO mềm hơn chỉ có thể xẩy ra trên cùng một tần số sóng mang và trong cùng một hệ thống.
Hình 2.4. Chuyển giao mềm (a) và mềm hơn (b)
Chương 3
TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA)
3.1. TỔNG QUAN TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA)
Truy nhập gói tốc độ cao đường xuống (HSDPA: High Speed Down Link Packet Access) được 3GPP chuẩn hóa ra trong R5 với phiên bản tiêu chuẩn đầu tiên vào năm 2002. Truy nhập gói đường lên tốc độ cao (HSUPA) được 3GPP chuẩn hóa trong R6 và tháng 12 năm 2004. Cả hai HSDPA và HSUPA được gọi chung là H