Nghiên cứu công nghệ HSDPA

Tơng tự trong đờnglên, RRC có thể chỉ chú ý nhiễu đờng lên trung bình và do đó phải có đủ l-ợng dự trữ để xử lý trong trờng hợp tất cả các UE đột ngột chọn dạng vậntải tơng ứng với tốc đ

Lời nói đầu

Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội, thông tin di động đã và

đang phát triển mạnh mẽ Các ứng dụng viễn thông đã trở thành nhu cầukhông thể thiếu trong đời sống xã hội do những lợi ích và hiệu quả mà nómang lại Từ khi ra đời thông tin di động đã trải qua nhiều thế hệ Thế hệ di

động thứ nhất (1G) sử dụng công nghệ tơng tự Thế hệ di động thứ hai (2G)với chuẩn GSM và IS-95 đã phát triển nhanh trong nhng năm 90 Thế hệ di

động thứ ba (3G) đã đợc khai thác ở nhiều nớc trong những năm đầu thế kỷXXI Hiện tại thế hệ di động 3,5G đang ở giai đoạn phát triển ban đầu

Đợc xây dựng và phát triển từ tháng 6 năm 2004, giải pháp truy nhậpgói đờng xuống tốc độ cao (HSDPA) đang tạo ra một thay đổi lớn trongcông nghệ truyền thông 3G HSDPA đợc coi là sản phẩm của dòng 3,5G.HSDPA cho phép các mạng hoạt động trên hệ thống UMTS có khả năngtruyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa là 14 Mb/s Hiện tại HSDPA đã đem lạitốc độ truyền tải dữ liệu là 3,6 Mb/s và sắp tới là 7,2 Mb/s HSDPA còn chophép nâng cao chất lợng dịch vụ và cải thiện hiệu quả phổ tần đờng xuốngkhông đối xứng và đáp ứng nhu cầu bùng nổ các dịch vụ dữ liệu gói Ngoài

ra các mạng WCDMA sẽ tơng thích với việc nâng cấp HSDPA để cung cấpchất lợng băng rộng di động tốc độ cao

Tại Việt Nam, các nhà khai thác đang triển khai các hệ thống 3G.Tuy nhiên với sự phát triển nhanh chóng của thông tin di động thì chỉ trongvài năm tới, công nghệ HSDPA sẽ đợc đa vào triển khai Việc nghiên cứucông nghệ HSDPA cho các hệ thống di dộng là việc cần thiết Với ý nghĩa

đó, tôi quyết định chọn đồ án “Nghiên cứu công nghệ HSDPA”

Toàn bộ nội dung đồ án gồm 3 chơng:

- Chơng 1: Tổng quan về hệ thống thông tin thế hệ thứ 3

- Chơng 2: Các đặc điểm tổng quan của HSDPA

- Chơng 3: Nghiên cứu chi tiết HSDPA

Chơng 1 Tổng quan về hệ thống thông tin thế hệ thứ 3 1.1 Lịch sử phát triển của thông tin di động

Đến nay thông tin di động đã phát triển qua nhiều thế hệ Những hệthống thông tin di động đầu tiên, hệ thống thông tin thế hệ thứ nhất (1G), sửdụng công nghệ analog gọi là đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA)

để truyền kênh thoại đến thuê bao điện thoại di động Nhợc điểm của các hệthống này là chất lợng thấp, vùng phủ sóng hẹp, dung lợng nhỏ, khó bảomật, và ít dịch vụ Vào cuối thập niên 1980, các hệ thống thế hệ thứ 2 (2G)

đợc đa vào khai thác sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo thờigian (TDMA) Đến đầu thập niên 1990, công nghệ TDMA đợc dùng cho hệ

truy nhập phân chia theo mã (CDMA) trở thành loại hệ thống 2G thứ haikhi nớc mỹ đề ra tiêu chuẩn gọi là IS-95 (còn gọi là CDMA One) Tất cảcác hệ thống 2G đều có khả năng cung cấp chất lợng và dung lợng cao hơn.Chuyển vùng trở thành một phần của dịch vụ và vùng phủ sóng cũng ngàycàng rộng hơn, nhng vẫn phải đối mặt với các vấn đề hạn chế về dung lợng.Trong bối cảnh đó Liên minh viễn thông quốc tế (ITU) đã đề ra đề án tiêuchuẩn hoá hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba với tên gọi là thông tin

di động toàn cầu 2000 (IMT 2000) IMT-2000 đáp ứng việc liên lạc từ bất

cứ nơi đâu và vào bất cứ lúc nào Để đợc nh vậy, IMT-2000 tạo điều kiệntích hợp các mạng mặt đất và/hoặc vệ tinh Ngoài ra, IMT-2000 cũng đề cập

đến Internet không dây, hội tụ các mạng cố định và di động, quản lý di

động (chuyển vùng), các tính năng đa phơng tiện di động, hoạt động xuyênmạng và liên mạng Hệ thống thế hệ thứ ba hứa hẹn dung lợng thoại lớnhơn, kết nối dữ liệu di động tốc độ cao hơn và sử dụng các ứng dụng đa ph-

ơng tiện Các hệ thống vô tuyến thế hệ thứ ba (3G) cung cấp dịch vụ truyền

số liệu có tốc độ từ 144 kbít/s đến 2 Mbít/s

Các hệ thống 3G cần phải hoạt động trên một dải phổ đủ rộng vàcung cấp đợc các dịch vụ thoại, dữ liệu, đa phơng tiện Đối với một thuêbao hoạt động trên một ô siêu nhỏ (picotế bào), tốc độ dữ liệu có thể lên tới2,048 Mbit/s Với một thuê bao di động với tốc độ chậm hoạt động trên một

ô cực nhỏ (microtế bào), tốc độ dữ liệu có thể đạt đợc 384 Kbit/s Với mộtngời dùng di động trên phơng tiện giao thông hoạt động trên một ô lớn(macrotế bào), tốc độ dữ liệu có thể đạt tới 144 Kbit/s

Thế hệ di động 3G hiện đang có 2 hệ thống tiêu chuẩn hoá: mộtchuẩn dựa trên hệ thống CDMA băng hẹp IS-95, đợc gọi là CDMA2000;một chuẩn do Dự án hợp tác thế hệ thứ 3 (3GPP) tổ chức đợc gọi là truynhập vô tuyến mặt đất vạn năng (UTRA) hoặc CDMA băng rộng(WCDMA)

Sự phát triển từ thông tin di động thế hệ thứ 2 lên thông tin di độngthế hệ thứ 3 theo hai con đờng: CDMA2000 đợc phát triển từ IS-95, cònWCDMA phát triển từ Hệ thống thông tin di động toàn cầu (GSM)

* Lộ trình phát triển từ hệ thống di động GSM sang WCDMA:

Sự phát triển từ GSM sang WCDMA có thể đợc tổng quát qua cácgiai đoạn chuyển đổi ở hình 1.1

Hình 1.1: Lộ trình phát triển từ GSM sang WCDMA

Để đến 3G có lẽ cần phải đi qua giai đoạn 2,5G Nói chung, 2,5G baogồm một hoặc tất cả các công nghệ: Dữ liệu chuyển mạch kênh tốc độ cao(HSCSD), Dịch vụ vô tuyến gói chung (GPRS), Tốc độ dữ liệu tăng cờngcho quá trình phát triển GSM (EDGE)

HSCSD là phơng thức đơn giản nhất để nâng cao tốc độ Thay vì sửdụng một khe thời gian, một trạm di động có thể sử dụng một số khe thờigian để kết nối dữ liệu Thông thờng sử dụng tối đa bốn khe thời gian, mộtkhe thời gian có thể sử dụng tốc độ 9,6 Kbít/s hoặc 14,4 Kbít/s Nh vậy tốc

độ dữ liệu có thể đạt tới 57,6 Kbít/s Đây là cách không tốn kém nhằm tăngdung lợng dữ liệu chỉ bằng cách nâng cấp phần mềm của mạng (cả các máytơng thích HSCSD) Một tính năng đặc biệt của HSCSD là nó hỗ trợ cả kếtnối đối xứng và kết nối không đối xứng Chế độ phát không đối xứng thờng

đợc sử dụng ở Internet khi cần nhiều khe để truyền nhanh số liệu ở đờngxuống Nhng nhợc điểm lớn nhất của HSCSD là cách sử dụng tài nguyên vôtuyến Bởi đây là hình thức chuyển mạch kênh, HSCSD chỉ sử dụng các khethời gian một cách liên tục, thậm chí ngay cả khi không có tín hiệu trên đ-ờng truyền

Giải pháp tiếp theo là GPRS GPRS hỗ trợ dịch vụ số liệu gói cao hơncho GSM GPRS khác HSCSD ở chỗ nhiều ngời sử dụng chung một tàinguyên vô tuyến, vì thế hiệu suất sử dụng tài nguyên vô tuyến rất cao Một

MS ở chế độ GPRS chỉ dành đợc tài nguyên vô tuyến khi nó có số liệu cầnphát Một ngời sử dụng GPRS có thể sử dụng 8 khe thời gian vì vậy tốc độdữ liệu có thể lên tới 115,2 Kbít/s GPRS đặc biệt thích hợp với các ứngdụng phi thời gian thực nh email, lớt Web Vì lúc đầu GSM đợc thiết kế chochuyển mạch kênh nên việc đa dịch vụ chuyển mạch gói vào đòi hỏi phải

bổ sung thêm thiết bị cho mạng

Bớc tiến tiếp theo là cải tiến GSM thành tốc độ dữ liệu nâng cao cho

sự phát triển GSM hay toàn cầu (EDGE), tăng tốc độ dữ liệu lên tới 384Kbít/s với 8 khe thời gian Thay vì 14,4 Kbít/s cho mỗi khe thời gian,EDGE đạt tới 48 Kbít/s cho mỗi khe thời gian EDGE sử dụng phơng pháp

điều chế 8PSK EDGE chỉ yêu cầu một phần mềm nâng cấp trạm gốc Nócùng tồn tại với phơng pháp điều chế khóa dịch pha tối thiểu Gaussian

(GMSK), nên các thuê bao có thể tiếp tục sử dụng máy di động cũ nếukhông cần đợc cung cấp chất lợng dịch vụ tốt hơn Cần giữ lại GMSK cũ vì8PSK chỉ có hiệu quả ở vùng hẹp, với vùng rộng vẫn cần GMSK.

* Sự phát triển từ IS-95 sang CDMA2000.

CDMA không chuyển ngay sang 3G do thiếu phổ tần CDMA đợccấu trúc theo cách để cho phép nhiều mức dịch vụ 3G trên kênh IS-95 1,25MHz truyền thống Các dịch vụ này là CDMA2000 1xRTT Với công suất3G tối đa, CDMA2000 sử dụng một kênh lớn gấp 3 lần kênh truyền thống,gọi là 3xRTT

Hệ thống 1xRTT sử dụng sơ đồ điều chế hiệu quả hơn để tăng gấp

đôi số lợng thuê bao và tạo ra các kênh dữ liệu lên tới 144 Kbit/s Trên thực

tế, tốc độ ngời dùng sẽ ở trong khoảng 50-60 Kbit/s Dữ liệu theo sơ đồ1xRTT sẽ đợc chuyển mạch gói để đảm bảo sử dụng kênh hiệu quả

Tốc độ lên tới 2,4 Mbit/s có thể đạt đợc bằng cách triển khai

1xEV-DO tức là dịch vụ chỉ có dữ liệu – không có thoại trên kênh này Khi1xEV-DV đợc triển khai thì ta sẽ có kênh đa phơng tiện thực sự Xa hơn1xEV-DO, 3xRTT là một kênh 3,75 MHz trên phổ 5 MHz, 1,25 MHz cònlại đợc dùng cho dải tần bảo vệ trên và dới

1.2 Tổng quan về WCDMA

1.2.1 Tính năng, tham số của WCDMA

WCDMA có 2 phơng thức hoạt động: song công phân chia theo tần

số (FDD) và song công phân chia theo thời gian (TDD) Trong WCDMA,thông tin đợc trải trên dải thông xấp xỉ 5 MHz với tốc độ chíp là 3.84Mchíp/s WCDMA cho phép các trạm gốc của nó hoạt động không đồng

bộ, độc lập với yêu cầu định thời Vệ tinh định vị toàn cầu (GPS), mặc dùnhững hệ thống này cũng có lựa chọn bao gồm định thời đồng bộ

Bảng 1.1 thể hiện các tham số chung nhất của WCDMA

Bảng 1.1 Các tham số của WCDMA

Điều chế Đờng xuống: QPSK

Đờng lên: BPSKMã kênh Mã xoắn (tốc độ hoặc 1/3), mã turbo

(tốc độ 1/3), hoặc không mã

Hệ số trải phổ Đờng lên: 4 – 256

Đờng xuống: 4 - 512Trải phổ đờng lên Mã OVSF cho phân kênh

Mã Gold 218 - 1Trải phổ đờng xuống Mã OVSF cho phân kênh

Mã Gold 241

Điều khiển công suất Điều khiển công suất vòng kín Tốc độ

bít điều khiển công suất là 1500 MHz

Hình 1.2 Cấu trúc mạng truy nhập vô tuyến WCDMA

Bộ điều khiển mạng vô tuyến (RNC) hỗ trợ điều khiển truy nhập vôtuyến, điều khiển kết nối, định vị địa lý và chuyển tiếp kết nối truy nhập.RNC sở hữu và điều khiển các tài nguyên vô tuyến trong miền của nó, tạothành điểm truy nhập dịch vụ cho tất cả các dịch vụ mà UTRAN cung cấpcho mạng lõi (CN) Về logic, RNC tơng ứng với thực thể đã biết là BSC.RNC có thể điều khiển nhiều Node B

CN thực hiện các chức năng hỗ trợ liên lạc với UTRAN và các CNkhác Nó cung cấp các phơng tiện ngời dùng và các dịch vụ ngời dùngkhác Một vài phân tử tạo nên CN gồm các phần tử dùng cho các dịch vụchuyển mạch kênh và các phần tử dùng cho các dịch vụ chuyển mạch gói

Hình 1.3 Cấu trúc giao thức WCDMA

Cấu trúc các hệ thống truyền thông hiện đại nhất chia thành các lớpkhác nhau và WCDMA cũng vậy Phơng pháp sắp xếp thành lớp là hữu íchvì nó cung cấp một cấu trúc cụ thể để xử lý chung với mỗi lớp thực hiệnmột phần riêng của chức năng truy nhập vô tuyến Các lớp giao thức đợc sửdụng trong WCDMA đợc minh hoạ trong hình 1.3

Lớp 3 có điều khiển tài nguyên vô tuyến (RRC) RRC đóng gói cácbáo hiệu lớp cao (quản lý di động, điều khiển cuộc gọi, quản lý phiên)thành các thông báo RRC để phát đi trên giao diện vô tuyến Các giao diện

điều khiển giữa RRC và các lớp dới đợc dùng để mang thông tin và cáclệnh thực hiện định dạng của các thực thể nghi thức lớp dới (kênh logic,kênh vận tải, kênh vật lý), các đo lờng, các báo cáo kết quả đo lờng

Lớp 2 đợc chia thành nhiều lớp con nh nghi thức hội tụ dữ liệu gói(PDCP), điều khiển quảng bá đồng loạt (BMC), điều khiển liên kết vô tuyến(RLC) và điều khiển truy nhập môi trờng (MAC) Dữ liệu ngời dùng từmạng lõi (ví dụ dạng các gói IP) đợc xử lý đầu tiên bởi PDCP thực hiện néntiêu đề DPCP là riêng cho chuyển mạch gói RLC thực hiện chia gói IPthành các khối nhỏ hơn đợc gọi là các khối dữ liệu giao thức RLC (RLCPDUs) Tại đầu thu, RLC thực hiện ghép lại các đoạn thu đợc RLC cũng

điều khiển giao thức yêu cầu lặp lại tự động (ARQ) RLC cung cấp các dịch

vụ cho RRC BMC đợc dùng để mang các thông báo xuất phát từ trung tâmquảng bá tế bào MAC cung cấp dịch vụ cho RLC nhờ các điểm truy nhậpdịch vụ (SAP) Các SAP là các kênh logic, kênh vận tải và kênh vật lý Cáckênh logic là các SAP nằm giữa RLC và MAC Chúng cung cấp các dịch vụchuyển giao dữ liệu giữa các thực thể này Kênh logic đợc đặc trng bởithông tin mà nó mang Các kênh vận tải là các SAP nằm giữa MAC và lớpvật lý (PHY) Kênh vận tải đợc đặc trng bởi việc thông tin đợc chuyển giao

nh thế nào trên giao diện vô tuyến và bởi loại thông tin mà nó mang

Trong mỗi khoảng thời gian truyền dẫn (TTI), một hoặc vài khối vậntải đợc cung cấp từ lớp MAC tới lớp PHY, nơi mà việc mã hoá, xen kẽ, dồn,trải … đợc thực hiện trớc khi truyền dữ liệu Do đó đối với WCDMA, TTI làkhoảng thời gian đan xen và là thời gian để phát khối vận tải trên giao diệnvô tuyến TTI càng lớn dẫn đến tăng phân tập thời gian nhng độ trễ cànglớn WCDMA dựa vào TTI dài 10, 20, 40, 80 ms

Để hỗ trợ các tốc độ dữ liệu khác nhau, MAC có thể thay đổi dạngvận tải giữa các TTI liên tiếp Dạng vận tải bao gồm vài tham số miêu tả dữliệu sẽ đợc phát nh thế nào trong một TTI Bằng việc thay đổi kích thớckhối vận tải và/hoặc số lợng các khối vận tải, có thể thu đợc các tốc độ khácnhau

Đáy cụm giao thức là lớp vật lý Lớp vật lý chịu trách nhiệm cho cáchoạt động nh mã hoá, trải phổ và điều chế dữ liệu cũng nh điều chế tần sốsóng mang tần số vô tuyến

1.2.3 Lớp vật lý

Hình 1.4 minh hoạ việc xử lý lớp vật lý

Hình 1.4 Sơ đồ đơn giản việc xử lý lớp vật lý trong WCDMA

Khối vận tải nhận đợc từ các lớp cao hơn, có khả năng phát hiện lỗinhờ gắn thêm CRC Tuỳ thuộc vào yêu cầu dịch vụ đợc báo hiệu từ các lớpcao hơn, việc gắn thêm CRC có thể có chiều dài 0, 8, 12, 16, hoặc 24 bít.Nếu tại máy thu phát hiện một lỗi, giao thức RLC trong máy thu đợc biết vàyêu cầu truyền lại

Tất cả các khối vận tải trong TTI đợc liên kết nối tiếp với nhau Nếukích thớc của TTI tính theo số bít lớn hơn kích thớc cực đại của khối mã

đang xét thì sự phân đoạn khối mã đợc tiến hành sau khi liên kết đã đợcthực hiện

Sau đó các khối mã đi tới khối mã kênh, tại đây có thể áp dụng cácsơ đồ mã hoá khác nhau cho kênh vận tải: mã xoắn, mã turbo hoặc khôngmã Các dịch vụ thời gian thực sử dụng mã sửa lỗi thuận (FEC), còn cácdịch vụ thời gian không thực sử dụng kết hợp FEC và ARQ Các tốc độ mãxoắn có thể là 1/2 hoặc 1/3, còn tốc độ mã turbo là 1/3

Để đảm bảo rằng sau khi ghép các kênh vận tải, tốc độ bít tổng cộngbằng với tốc độ bít kênh tổng cộng của tất cả các kênh vật lý dành riêng đợcphân bổ, việc phối hợp tốc độ đợc thực hiện Phối hợp tốc độ đợc dùng đểsắp xếp số bít cần phát đi trong khung Điều này đợc thực hiện bằng cáchlặp lại hoặc lợc bớt các bít của kênh vận tải.

Sau khi điều chỉnh tốc độ, các kênh vận tải đợc ghép lại với nhau tạothành một luồng bít duy nhất đợc trải ở tốc độ chíp, sau đó đợc điều chế

Đối với đờng xuống, điều chế QPSK đợc sử dụng trong khi đờng lên sửdụng BPSK Kết quả là luồng symbol điều chế đợc ánh xạ lên một kênh vật

lý, sau đó đợc chuyển từ số sang tơng tự và đợc điều chế trên một sóngmang tần số vô tuyến Về nguyên lý, một kênh vật lý tơng ứng với một mãtrải phổ duy nhất đợc sử dụng để tách các truyền dẫn tới/từ các ngời dùng khácnhau

Trên thực tế trải phổ gồm hai thao tác: phân kênh và xáo trộn Thaotác phân kênh biến đổi mỗi symbol thành một số chíp sử dụng các mã phânkênh trực giao Trong thao tác xáo trộn, tín hiệu đã trải đợc nhân tiếp vớimã xáo trộn không trực giao

Các mã phân kênh đợc sử dụng trong WCDMA đợc gọi là các mã trảiphổ khả biến đổi trực giao (OVSF) đợc xác định bởi cấu trúc kênh nh tronghình 1.5 Việc truyền những gói dữ liệu chủ yếu dùng một tốc độ càng caocàng tốt tuỳ theo các điều kiện kênh, để giảm thiểu độ chờ Thay đổi chiềudài của các mã trực giao làm thay đổi thực sự hệ số trải phổ và do đó làmthay đổi tốc độ dữ liệu của kênh vô tuyến

Hình 1.5 Các mã phân kênh

Trong đờng xuống, dữ liệu tới một ngời dùng nào đó, bao gồm thôngtin điều khiển cần thiết, đợc mang trên một kênh vật lý dành riêng (DPCH)

đã điều chế QPSK tơng ứng với một mã OVSF Bằng việc thay đổi hệ số trảiphổ, các tốc độ symbol DPCH khác nhau có thể đợc cung cấp Hệ số trảiphổ đợc xác định bởi dạng vận tải đợc chọn bởi lớp MAC Cũng có khảnăng sử dụng nhiều kênh vật lý cho một ngời dùng riêng để tốc độ dữ liệucao nhất

Một vài mã phân kênh đờng xuống đợc phân phát trớc cho các mục

đích riêng Quan trọng nhất là các mã sử dụng cho truyền dẫn tín hiệuchuẩn, trong WCDMA là kênh hoa tiêu chung (CPICH) CPICH bao gồmdữ liệu đã biết và đợc sử dụng nh chuẩn cho ớc lợng kênh đờng xuống bởitất cả các UE trong tế bào Kênh điều khiển cũng đợc phân phát trớc mangthông tin điều khiển tế bào riêng

Vì các kênh vật lý đợc tách ra bởi các mã OVSF, các truyền dẫn trêncác kênh vật lý là trực giao và sẽ không có nhiễu đối với mỗi sự truyền dẫnkhác Do đó đờng xuống WCDMA là trực giao Tuy nhiên tại phía thu tínhtrực giao sẽ phần nào bị giảm trong trờng hợp một kênh chọn lọc tần số

Đây là nguyên nhân sai lạc tín hiệu đối với tín hiệu thu đợc và dẫn đếnnhiễu giữa các mã khác nhau đợc sử dụng cho truyền dẫn đờng xuống Sựsai lạc tín hiệu nh vậy có thể đợc khắc phục bằng bộ cân bằng

WCDMA hỗ trợ hoạt động không đồng bộ, các truyền dẫn từ các tếbào khác nhau không đợc đồng bộ thời gian Để tách các tế bào khác nhau,thực hiện xáo trộn tế bào riêng trong đờng xuống Một đầu cuối đang thucác truyền dẫn từ một tế bào sẽ là các truyền dẫn trong các tế bào lân cận vìchuỗi xáo trộn là không trực giao Nhiễu này sẽ bị khử bởi máy thu đầucuối với hệ số tơng ứng với tăng ích xử lý (tăng ích xử lý đợc xác định bởi

hệ số trải phổ đợc chia bởi tốc độ mã hoá sau thích ứng tốc độ)

Trong đờng lên, dữ liệu đợc mang trên kênh dữ liệu vật lý dành riêng(DPDCH) đợc điều chế BPSK Tơng tự đờng xuống, các tốc độ dữ liệu khácnhau thu đợc bởi việc sử dụng các hệ số trải khác nhau cho DPDCH Giải

điều chế kết hợp cũng đợc sử dụng cho đờng lên, nó yêu cầu một ớc lợngkênh Không giống đờng xuống (tín hiệu hoa tiêu chung đợc sử dụng), cáctruyền dẫn đờng lên bắt đầu từ các vị trí khác nhau Do đó hoa tiêu chungkhông đợc sử dụng mà mỗi ngời dùng phải có một tín hiệu hoa tiêu riêng.Tín hiệu này đợc mang trên kênh điều khiển vật lý dành riêng (DPCCH)

Ngoài ra DPCCH còn mang các bít điều khiển công suất phát (TPC) dùng

để mang các lệnh điều khiển công suất cho điều khiển công suất đờngxuống; các bít thông tin phản hồi (FIB) dùng để hỗ trợ các kỹ thuật yêu cầuhồi tiếp từ UE đến điểm truy nhập UTRAN, bao gồm phân tập phát vòngkín và phân tập chọn lọc vị trí; các bít thông tin điều khiển khuôn dạng vậntải (TFCI) dùng để thông báo cho máy thu về sự kết hợp khuôn dạng vận tảitức thời

Việc xáo trộn đặc trng ngời dùng đợc sử dụng trong đờng lênWCDMA và các mã phân kênh chỉ đợc sử dụng để tách các kênh vật lý từcùng một đầu cuối Do đó tập hợp các mã phân kênh nh nhau có thể đợc sửdụng bởi nhiều UE Vì các truyền dẫn từ các đầu cuối khác nhau không đợc

đồng bộ về thời gian nên việc tách các đầu cuối khác nhau không thể thựchiện bằng việc sử dụng các mã OVSF Do đó đờng lên WCDMA là khôngtrực giao và các truyền dẫn của các ngời dùng khác nhau sẽ là nhiễu đối vớimỗi truyền dẫn khác

Thực tế rằng đờng lên là không trực giao dẫn đến điều khiển côngsuất vòng kín nhanh là đặc trng chủ yếu của WCDMA Với điều khiển côngsuất vòng kín nhanh, NodeB đo tỷ số tín hiệu/nhiễu (SIR) thu đợc trênDPCCH đợc thu từ mỗi đầu cuối và 1500 lần mỗi giây ra lệnh các đầu cuối

điều chỉnh công suất truyền của nó một cách thích hợp Mục tiêu của điềukhiển công suất là bảo đảm SIR thu đợc trên DPCCH tại một mức thích hợp

đối với mỗi ngời dùng SIR đợc yêu cầu phụ thuộc vào tốc độ dữ liệu SIRmục tiêu này có thể rất khác nhau cho các ngời dùng khác nhau Nếu SIRthu đợc thấp hơn SIR mục tiêu (nó cũng thấp hơn tách sóng riêng), NodeB

ra lệnh UE tăng công suất phát của nó Tơng tự, nếu SIR thu đợc lớn hơnSIR mục tiêu và cao quá mức cần thiết thì UE sẽ ra lệnh giảm công suấtphát Nếu điều khiển công suất không đợc đa ra, nhiễu giữa ngời dùng lànguyên nhân gây ra truyền dẫn từ vài ngời dùng sẽ không thể giải mã Điềunày thờng đợc gọi là hiệu ứng xa gần, truyền dẫn từ các ngời dùng gần BS

sẽ đợc thu tại mức công suất cao hơn nhiều so với các truyền dẫn từ các

ng-ời dùng xa BS, làm cho giải điều chế đối với các ngng-ời dùng ở xa không thểthực hiện đợc trừ khi điều khiển công suất vòng kín đợc sử dụng

Điều khiển công suất vòng kín cũng đợc sử dụng trong đờng xuốngmặc dù không phải do hiệu ứng xa gần vì đờng xuống là trực giao Nó đợc

sử dụng để chống lại pha đinh nhanh bằng việc thay đổi công suất phát Khi

các điều kiện kênh là thuận lợi thì sử dụng công suất phát thấp hơn và ngợclại Điều này dẫn đến công suất phát trung bình thấp hơn so với trờng hợpcông suất không đợc điều khiển tơng ứng, do đó giảm nhiễu trung bình giữacác tế bào và cải thiện dung lợng hệ thống.

Chuyển giao mềm hay còn đợc gọi là phân tập macro là đặc điểmchủ yếu của WCDMA Nó chỉ ra rằng một đầu cuối liên lạc với nhiều tếbào và nó chủ yếu đợc sử dụng cho các đầu cuối ở gần biên tế bào để cảithiện chất lợng Tập hợp các tế bào mà UE đang liên lạc với nó đợc gọi làtập hợp tích cực Tế bào trong tập hợp tích cực đợc xác định bởi RNC dựatrên các phép đo từ UE

Trong đờng xuống, chuyển giao mềm kéo theo dữ liệu tới một UE

đ-ợc phát đồng thời từ nhiều tế bào Điều này đa đến phân tập chống pha đinhnhanh – khả năng xẩy ra các điều kiện kênh tức thời từ tất cả các tế bàocùng bất lợi là thấp hơn số lợng các tế bào có trong tập hợp tích cực

Chuyển giao mềm đờng lên kéo theo truyền dẫn từ UE đợc thu trongnhiều tế bào Các tế bào thờng thuộc các Node B khác nhau Việc thu dữliệu từ nhiều vị trí về cơ bản là hữu ích vì nó dẫn đến phân tập chống pha

đinh nhanh Trong trờng hợp các tế bàp đang thu tín hiệu đờng lên đợc đặttrong cùng Node B thì việc kết hợp các tín hiệu đã thu xẩy ra trong máy thulớp vật lý Điển hình cho việc kết hợp này là máy thu RAKE Nếu các tếbào thuộc các Node B khác nhau thì việc kết hợp không thể xẩy ra trongmáy thu RAKE Để thay thế, mỗi Node B sẽ giải mã tín hiệu thu đợc vàchuyển tiếp các khối dữ liệu thu đợc tới RNC Chỉ cần ít nhất một Node B

đã thu đợc dữ liệu đúng thì truyền dẫn là thành công và RNC có thể loại bỏmọi bản sao trong trờng hợp nhiều Node B đã thu đúng và chỉ chuyển tiếpmột bản của mỗi khối dữ liệu đã thu đúng Các khối dữ liệu bị mất trong tr-ờng hợp không NodeB nào thu đợc một bản thích hợp của khối dữ liệu cóthể đợc phát hiện bởi giao thức RLC và có thể yêu cầu truyền lại Chuyểngiao mềm là một trong những lý do chính mà tại sao RLC đợc dặt trongRNC mà không phải trong Node B

Ngoài việc thu tại nhiều tế bào, chuyển giao mềm đờng lên cũng kéotheo điều khiển công suất từ nhiều tế bào UE sẽ giảm công suất phát nếucơ chế điều khiển công suất trong ít nhất một trong các tế bào ra lệnh cho

UE giảm công suất phát Chỉ khi tất cả các tế bào yêu cầu đầu cuối tăngcông suất phát của nó thì công suất phát mới đợc tăng Cơ chế này bảo đảm

công suất phát trung bình đợc giữ tại mức thấp nhất có thể Do tính khôngtrực giao của đờng lên, giảm nhiễu trung bình ngay lập tức dung lợng tăng.

1.2.4 Xử lý tài nguyên và liên lạc dữ liệu gói

Bằng sự miêu tả ở trên, một liên lạc gói điển hình trong phiên bản

đầu tiên của WCDMA có thể đợc phát hoạ một cách ngắn gọn Khi thiết lậpcuộc gọi, một kết nối đợc thiết lập giữa một UE và mạng truy nhập vôtuyến, RNC kiểm tra số lợng tài nguyên UE cần trong suất phiên liên lạc

Trong đờng xuống, tài nguyên thực tế bao gồm các mã phân kênh vàcông suất phát Vì RNC chịu trách nhiệm phân phát các tài nguyên, RNCbiết thành phần cây mã phân kênh không đợc dành riêng cho bất cứ ngờidùng nào Các phép đo trong Node B cung cấp cho RNC thông tin về lợngcông suất phát sẵn có trung bình

Trong đờng lên, nhờ tính không trực giao của nó nên không có sự hạnchế mã phân kênh Để thay thế, có thể cho phép sử dụng tài nguyên là số l-ợng nhiễu bổ sung trong tế bào Để xác định lợng nhiễu này, thuật ngữ tăngtạp âm thờng đợc sử dụng khi miêu tả hoạt động của đờng lên Tăng tạp âm

đợc xác định bằng (I0 + N0)/N0, trong đó I0 và N0 theo thứ tự là mật độ phổcông suất do các đờng dẫn đờng lên và nhiễu Tăng tạp âm là phép đo lợngnhiễu tăng trong tế bào do hoạt động truyền dẫn Ví dụ, tăng nhiễu 0 dBcho biết hệ thống không bị tải (không có nhiễu từ các ngời dùng khác) vàtăng tạp âm 3 dB cho biết mật độ phổ công suất do truyền dẫn đờng lênbằng mật độ phổ tạp âm Tăng tạp âm có liên quan chặt chẽ tới sự phủ sóng

và tải đờng lên Tăng tạp âm lớn sẽ dẫn đến mất sự phủ sóng của vài kênhtức là một đầu cuối có thể không có đủ công suất phát có sẵn để đạt đợc

Eb/N0 đợc yêu cầu tại trạm gốc Do đó, điều khiển tài nguyên vô tuyến trongRNC phải giữ tăng tạp âm trong giới hạn nhất định Node B cung cấp cácphép đo cho đờng lên để cho phép RNC ớc lợng tải đờng lên

Khi cả đờng lên và đờng xuống đợc cung cấp đủ tài nguyên, RNCcho phép UE vào trong tế bào và định dạng một kênh vật lý dành riêng chomỗi hớng Một vài tham số đợc định dạng, một trong số chúng, thuộc tậphợp các dạng vận tải lớp MAC trong UE và RNC, lần lợt cho phép để chọn

từ truyền dẫn đờng lên và đờng xuống Do đó RNC dự trữ các tài nguyên

t-ơng ứng để tốc độ dữ liệu cao nhất tại UE có thể phát trong suất cuộc gọi.Trong đờng xuống, một phần cây mã cần đợc dự trữ tơng ứng để hệ số trải

phổ nhỏ nhất có thể đợc yêu cầu trong suất phiên liên lạc Tơng tự trong ờng lên, RNC phải bảo đảm rằng nhiễu cực đại trong tế bào không đợc vợtquá thậm chí nếu UE phát tại tốc độ cao nhất của nó.

đ-Trong suất cuộc gọi dữ liệu gói, tốc độ dữ liệu truyền dẫn có thể thay

đổi phụ thuộc dạng vận tải Kết quả là công suất phát sẽ thay đổi phụ thuộcvào tốc độ dữ liệu tức thời Tuy nhiên lợng cây mã đợc gán cho một ngờidùng nhất định trong đờng xuống vẫn giữ nguyên trong suất cuộc gọi gói(trừ khi các tham số đợc định dạng lại) Ngoài ra, vì sự lựa chọn dạng vậntải đờng xuống đợc đặt trong RNC nên nó không nhận biết đợc mức tiêuthụ công suất tức thời trong Node B Do đó RNC phải sử dụng một lợng dựtrữ nhất định khi nhận các ngời dùng vào hệ thống để đảm bảo đủ công suấtphát có sẵn cho mọi dạng vận tải MAC có thể lựa chọn Tơng tự trong đờnglên, RRC có thể chỉ chú ý nhiễu đờng lên trung bình và do đó phải có đủ l-ợng dự trữ để xử lý trong trờng hợp tất cả các UE đột ngột chọn dạng vậntải tơng ứng với tốc độ dữ liệu cao nhất và do đó công suất phát lớn nhất.Nói cách khác, lợng tài nguyên đợc dành riêng cho một ngời dùng là khá ổn

định trong suốt cuộc gọi gói Điều này phù hợp cho các dịch vụ với tốc độdữ liệu tơng đối ổn định, ví dụ các dịch vụ tiếng hoặc video Nhng nh sẽ đ-

ợc thấy trong HSDPA, có thể cải tiến đáng kể đối với dịch vụ dữ liệu gói với

sự thay đổi nhanh tài nguyên yêu cầu

Chơng 2 Các đặc điểm tổng quan của HSDPA

Việc đa HSDPA vào triển khai trong mạng sẽ mở rộng giao diện vôtuyến WCDMA thể hiện ở việc nâng cao chất lợng và các khả năng dữ liệugói đờng xuống WCDMA về mặt tốc độ tối đa cao hơn, làm giảm độ trễ vàtăng dung lợng Điều này đã đạt đợc qua việc giới thiệu các kỹ thuật baogồm điều chế bậc cao, điều khiển tốc độ, lập lịch phụ thuộc kênh và ARQhỗn hợp với kết hợp mềm

2.1 Tổng quan về HSDPA

2.1.1 Truyền dẫn kênh chia sẻ

Đặc điểm chủ yếu của HSDPA là truyền dẫn kênh chia sẻ Truyềndẫn kênh chia sẻ có nghĩa rằng một phần nhất định của toàn bộ tài nguyênvô tuyến đờng xuống có sẵn trong một tế bào (các mã phân kênh và công

suất phát trong trờng hợp WCDMA) đợc xem nh tài nguyên chung tức là

đ-ợc chia sẻ động giữa các ngời dùng Chia sẻ tài nguyên chủ yếu thực hiệntrong miền thời gian Việc sử dụng truyền dẫn kênh chia sẻ (trong HSDPA

đợc thực hiện qua kênh chia sẻ đờng xuống tốc độ cao HS-DSCH) cho phép

có thể phân phối nhanh chóng một phần tài nguyên đờng xuống cho truyềndữ liệu tới một ngời dùng riêng Điều này phù hợp với các ứng dụng dữ liệugói, thờng có đặc điểm cụm và do đó các nhu cầu tài nguyên thay đổinhanh chóng

Cấu trúc mã và thời gian HS-DSCH cơ bản đợc minh hoạ trong hình 2.1.Tài nguyên mã HS-DSCH bao gồm một tập hợp các mã phân kênh có hệ sốtrải phổ SF = 16 (xem hình 2.1a) ở đó số mã có sẵn cho truyền HS-DSCH

có thể ở giữa 1 và 15 Mã không đợc dành cho phát truyền HS-DSCH đợcdùng cho các mục đích khác ví dụ nh có liên quan tới tín hiệu điều khiển,các dịch vụ MBMS hoặc các dịch vụ chuyển mạch

Sự phân phối động của tài nguyên mã HS-DSCH cho truyền dẫn tớimột ngời dùng riêng đợc thực hiện trong khoảng thời gian truyền (TTI)cơ bản 2 ms (xem hình 2.1b) Việc sử dụng một TTI nhỏ cho HSDPA làmgiảm độ trễ tổng và cải thiện sự tự hiệu chỉnh các sự thay đổi kênh nhanh đãdùng vào điều khiển tốc độ và lập lịch phụ thuộc kênh

Hình 2.1 Cấu trúc miền thời gian và miền mã cho HSDPA

Ngoài một phần trong toàn bộ tài nguyên mã đợc phân phối, mộtphần trong toàn bộ công suất tế bào có sẵn cũng nên đợc phân phối chotruyền HS-DSCH Chú ý rằng HS-DSCH không đợc điều khiển công suấtnhng đợc điều khiển tốc độ Điều này cho phép giữ nguyên công suất (sauvài kênh khác) đợc sử dụng cho truyền HS-DSCH và cho phép khai thác cóhiệu quả toàn bộ tài nguyên công suất có giá trị.

2.1.2 Lập lịch phụ thuộc kênh

Việc lập lịch điều khiển ngời dùng định hớng sự truyền dẫn kênhchia sẻ tại 1 khoảng thời gian nhất định Bộ lập lịch là 1 phần tử chính vàquyết định lớn đến chất lợng toàn bộ hệ thống đặc biệt là trong một mạngtải nặng Trong mỗi TTI, bộ lập lịch lựa chọn các ngời dùng nào nên phátHS-DSCH và tại tốc độ dữ liệu nào (trong sự hợp tác chặt chẽ với kỹ thuật

điều khiển tốc độ)

Hình 2.2 Việc lập lịch phụ thuộc kênh cho HSDPA

Nh đã biết dung lợng có thể tăng đáng kể nếu các điều kiện kênh vôtuyến đợc đa vào để giải quyết lập lịch, vì vậy gọi là lập lịch phụ thuộckênh Vì các điều kiện vô tuyến đối với các liên kết vô tuyến tới các UEkhác nhau trong một tế bào biến đổi một cách độc lập, tại mỗi điểm trongthời gian đó hầu nh luôn là một đờng vô tuyến với chất lợng kênh gần với

đỉnh của nó (xem hình 2.2) Đờng vô tuyến này có thể có chất lợng kênhtốt, một tốc độ dữ liệu cao có thể đợc sử dụng cho đờng vô tuyến này Dunglợng hệ thống cao đợc hình thành từ điều này Tăng ích nhận đợc từ việcphát tới các ngời dùng với các điều kiện kênh vô tuyến thuận lợi thờng đợc

hiểu là phân tập đa ngời dùng và tăng ích càng lớn thì sự biến đổi kênh cànglớn và số ngời dùng trong một tế bào cũng càng lớn Do đó trái ngợc với quan

điểm truyền thống là pha đinh nhanh có ảnh hởng xấu cần loại bỏ, pha đinh lậplịch phụ thuộc kênh là có lợi và nên đợc khai thác

Vài kế hoạch lập lịch khác nhau đã đợc chỉ ra Nh đợc miêu tả, mộtphơng án lập lịch thực tế là khai thác sự biến đổi trong thời gian ngắn, ví dụpha đinh đa đờng và các sự biến đổi nhiễu nhanh, trong khi cần đảm bảomức độ tính chất công bằng lâu dài giữa các ngời dùng Về nguyên tắc, tínhchất không công bằng trong thời gian dài càng lớn thì dung lợng tế bàocàng cao Do đó việc dung hoà giữa tính chất công bằng và dung lợng làcần thiết

Ngoài các điều kiện kênh, điều kiện lu lợng cũng đợc đa vào để lậplịch Ví dụ, có mục đích không rõ ràng trong lập lịch một ngời dùng vớitruyền không đợi dữ liệu, không quan tâm dù các điều kiện kênh có thuậnlợi hay không Hơn nữa, vài dịch vụ tốt nhất là nên đợc cho mức u tiên caohơn Ví dụ, các dịch vụ truyền ảnh động nên đợc bảo đảm tốc độ dữ liệu lâudài tơng đối ổn định trong khi các dịch vụ phụ nh file tải xuống có các yêucầu kém chặt chẽ trên tốc độ dữ liệu lâu dài không đổi

2.1.3 Điều khiển tốc độ và điều chế bậc cao

Điều khiển tốc độ cho các dịch vụ dữ liệu gói Scó hiệu quả hơn đốivới sự thích nghi đờng truyền, đợc so sánh với điều khiển công suất nhanh

điển hình đợc sử dụng trong các hệ thống CDMA gốc, đặc biệt là khi đợc sửdụng cùng với lập lịch phụ thuộc kênh

Đối với HSDPA, điều khiển tốc độ đợc thực hiện bằng cách điềuchỉnh động tốc độ mã hoá kênh cũng nh việc chọn linh hoạt giữa điều chếQPSK và 16-QAM Điều chế bậc cao nh 16-QAM cho phép tận dụng băngthông cao hơn so với QPSK, nhng yêu cầu Eb/N0 thu đợc cao hơn Do đó16-QAM chủ yếu đợc sử dụng trong các điều kiện kênh thuận lợi Tốc độdữ liệu đợc chọn một cách độc lập cho mỗi TTI 2 ms bởi NodeB và vì vậy

kỹ thuật điều khiển tốc độ có thể theo dõi các biến đổi kênh nhanh

2.1.4 ARQ hỗn hợp với kết hợp mềm

ARQ hỗn hợp nhanh với kết hợp mềm cho phép đầu cuối yêu cầuphát lại các khối vận tải thu đợc không đúng, thực tế việc tinh chỉnh tốc độmã phù hợp và việc bù lỗi đợc thực hiện bởi kỹ thuật điều chỉnh đờng

truyền Thiết bị đầu cuối cố gắng giải mã mỗi khối vận tải nó thu đợc vàthông báo tới NodeB là nó thực hiện thành công hay thất bại trong 5ms saukhi nó thu đợc khối vận tải Điều này cho phép truyền lại dữ liệu thu đợckhông thành công một cách nhanh chóng và giảm đáng kể độ trễ có liênquan với các sự phát lại đợc so sánh trong phiên bản Rel 99.

Kết hợp mềm có nghĩa rằng đầu cuối không loại bỏ thông tin trongtrờng hợp nó không thể giải mã khối vận tải nh trong các giao thức ARQhỗn hợp truyền thống mà kết hợp thông tin một cách linh hoạt từ các lầntruyền trớc đó với sự truyền lại dòng để làm tăng khả năng giải mã thànhcông Độ d gia giảm (IR) đợc sử dụng nh cơ sở cho kết hợp mềm trongHSDPA, tức là sự truyền lại có thể bao gồm các bít kiểm tra không tính đếnlần truyền gốc Nh đã biết, IR đợc hiểu rằng nó có thể cung cấp tăng íchcần thiết khi tốc độ mã hoá các lần truyền ban đầu là cao khi các bít kiểmtra thêm vào trong truyền lại dẫn đến tốc độ mã hoá tổng cộng thấp hơn Vìvậy IR chủ yếu đợc sử dụng trong các trạng thái băng thông hạn chế, ví dụ,khi đầu cuối gần trạm gốc và số lợng các mã phân kênh lớn, và không cócông suất truyền, giới hạn tốc độ dữ liệu đạt đợc Tập hợp các bít đã mã hoá

để sử dụng truyền lại đợc điều khiển bởi NodeB, đa bộ nhớ UE có sẵn vàotính toán

2.1.5 Cấu trúc HSDPA

Các kỹ thuật HSDPA cơ bản dựa trên sự thích nghi nhanh từ các thay

đổi nhanh trong các điều kiện vô tuyến Do đó, các kỹ thuật này cần đợc đặtgần giao diện vô tuyến về phía mạng, tức là trong NodeB Đồng thời, mục

đích thiết kế quan trọng của HSDPA đã đợc giữ lại trong phiên bản Rel 99với chức năng tách giữa các lớp và các Node xa nhất có thể Mong muốnrằng tối thiểu hoá các sự thay đổi cấu trúc vì nó làm đơn giản hoá việc đaHSDPA vào triển khai trong mạng và vẫn bảo đảm sự hoạt động trong các

điều kiện ở nơi mà không phải tất cả các tế bào đã đợc nâng cấp chức năngHSDPA Vì vậy, HSDPA đa ra một lớp MAC con mới gọi là lớp MAC-hs.MAC-hs chịu trách nhiệm đối với việc lập lịch, điều khiển tốc độ và sự hoạt

động của giao thức ARQ hỗn hợp Do đó, ngoài các sự nâng cao cần thiếtcho RNC nh điều khiển quản trị các ngời dùng HSDPA, việc đa HSDPA vàokhai thác chủ yếu ảnh hởng tới NodeB (hình 2.3)

Hình 2.3 Sự minh hoạ cấu trúc HSDPA

Mỗi UE sử dụng HSDPA sẽ thu sự truyền HS-DSCH từ một tế bàogọi là tế bào phục vụ Tế bào phục vụ có trách nhiệm đối với lập lịch, điềukhiển tốc độ, ARQ hỗn hợp, và tất cả các chức năng MAC-hs khác đợc sửdụng đối với HSDPA Chuyển giao mềm đờng lên đợc hỗ trợ, trong trờnghợp này sự truyền dẫn dữ liệu đờng lên sẽ đợc thu trong nhiều tế bào và UE

sẽ thu các lệnh điều khiển công suất từ nhiều tế bào

Tính lu động từ một tế bào đang hỗ trợ HSDPA tới một tế bào đangkhông hỗ trợ HSDPA đợc điểu khiển rễ ràng Sự phục vụ liên tục đối với ng-

ời dùng có thể đợc quy định (mặc dù tại một tốc độ dữ liệu thấp hơn) bởiviệc sử dụng chuyển mạch kênh trong RNC và chuyển ngời dùng ở mộtkênh dành riêng trong tế bào không có HSDPA Tơng tự, một ngời dùng đãtrang bị một đầu cuối có khả năng HSDPA có thể đợc chuyển từ một kênhdành riêng thành HSDPA khi ngời dùng đi vào một tế bào với sự hỗ trợHSDPA

2.2 Các đặc điểm của HSDPA

2.2.1 Kênh chia sẻ đờng xuống tốc độ cao HS-DSCH

HS-DSCH là kênh vận tải đợc sử dụng để hỗ trợ truyền dẫn kênh chia

sẻ và các kỹ thuật cơ bản khác trong HSDPA, cụ thể là việc lập lịch phụthuộc kênh, điều khiển tốc độ (kể cả điều chế bậc cao), và ARQ hỗn hợpvới kết hợp mềm Nh đã trình bày trong phần giới thiệu và đợc minh họatrong hình 2.1, HS-DSCH tơng đơng một tập hợp các mã phân kênh, mỗimã có hệ số trải phổ SF = 16 Mỗi mã phân kênh nh này còn đợc gọi là HS-PDSCH – kênh chia sẻ đờng xuống lớp vật lý tốc độ cao

Ngoài HS-DSCH, cũng còn cần cho các kênh khác, ví dụ cho cácdịch vụ chuyển mạch và cho báo hiệu điều khiển Để cho phép dung hòagiữa số lợng tập hợp các tài nguyên mã dự trữ cho HS-DSCH và số lợng tàinguyên mã đợc sử dụng cho các mục đích khác, số các mã phân kênh cósẵn cho HS-DSCH có thể đợc cấu hình, trong khoảng từ 1 đến 15 mã Cácmã không đợc dành riêng cho truyền dẫn HS-DSCH đợc sử dụng cho cácmục đích khác, ví dụ báo hiệu điều khiển liên kết và các dịch vụ chuyểnmạch Node đầu tiên trong cây mã có thể không bao giờ đợc sử dụng chotruyền HS-DSCH vì node này bao gồm các kênh vật lý bắt buộc nh kênhhoa tiêu chung (CPICH)

Việc chia sẻ tài nguyên mã HS-DSCH nên xảy ra chủ yếu trong miềnthời gian Lý do là để khai thác triệt để các u điểm của lập lịch phụ thuộckênh và điều khiển tốc độ, vì chất lợng đầu cuối biến đổi trong miền thờigian, nhng hầu nh không liên quan đến tập hợp các mã (các kênh vật lý) đ-

ợc sử dụng cho truyền dẫn Tuy nhiên, việc chia sẻ tài nguyên mã DSCH trong miền mã cũng đợc hỗ trợ nh minh họa trong hình 2.1 Với việcchia sẻ miền mã, hai hoặc hơn các UE đợc lập lịch đồng thời bằng cách sửdụng các phần khác nhau của tài nguyên mã chung (các tập hợp các kênhvật lý khác) Các lý do cho việc chia sẻ miền mã đợc là: việc hỗ trợ các đầucuối (cho các lý do phức tạp) không thể bó hẹp trong tập hợp các mã đầy

HS-đủ, và việc hỗ trợ các tải trọng nhỏ có hiệu quả khi dữ liệu đợc phát khôngyêu cầu tập hợp các mã HS-DSCH đợc phân phối phải đầy đủ Mặt khác,hiển nhiên việc cấp phát tài nguyên mã đầy đủ cho một đầu cuối đơn lẻ làmột sự phung phí tài nguyên

Ngoài ra sẽ có một phần của toàn bộ tài nguyên đợc phân chia, mộtphần nhỏ toàn bộ năng lợng tế bào sẵn có cũng nên đợc sử dụng cho truyềnHS-DSCH Để tối đa việc sử dụng tài nguyên công suất trong trạm gốc,

công suất còn lại sau dịch vụ khác (các kênh đợc điều khiển công suất) tốtnhất nên đợc sử dụng cho truyền HS-DSCH nh miêu tả trong hình 2.4 Vềnguyên tắc, điều này dẫn đến công suất phát không đổi trong một tế bào VìHS-DSCH đợc điều khiển tốc độ, tốc độ dữ liệu HS-DSCH có thể đợc chọn

để phù hợp với trạng thái vô tuyến và giá trị công suất phát tức thời cósẵn cho sự truyền HS-DSCH

Hình 2.4 Cách sử dụng công suất động đối với HSDPA

Để đạt đợc sự phân phối các tài nguyên cần chia sẻ một cách nhanhchóng, và để đạt đợc một độ trễ ngời dùng đầu cuối nhỏ, TTI nên đợc chọnnhỏ nhất có thể Đồng thời, một TTI quá nhỏ sẽ dẫn đến hậu quả là lợngmào đầu thừa khi báo hiệu điều khiển đợc yêu cầu cho mỗi truyền dẫn Đốivới HSDPA, để dung hòa chúng thì chọn một TTI là 2 ms

Báo hiệu điều khiển đờng xuống là cần thiết cho hoạt động của DSCH trong mỗi TTI Rõ ràng rằng, sự giống nhau của các UE đợc lập lịchhiện tại phải đợc báo hiệu cũng nh tài nguyên vật lý (các mã phân kênh) đ-

HS-ợc sử dụng để truyền tới UE này UE cũng cần đHS-ợc khai báo về dạng vận tải

đợc sử dụng để truyền cũng nh thông tin có liên quan đến ARQ hỗn hợp.Tài nguyên và thông tin dạng vận tải bao gồm phần cây mã đợc sử dụngcho sự truyền dữ liệu, sơ đồ điều chế đợc sử dụng, và kích thớc khối vận tải.Báo hiệu điều khiển đờng xuống đợc mang trên kênh điều khiển chia sẻ tốc

độ cao (HS-SCCH), HS-SCCH đợc phát cùng HS-DSCH bằng một mã phânkênh riêng HS-SCCH là một kênh chia sẻ, đợc thu bởi tất cả các UE do đóHS-DSCH đợc định hình để tìm ra UE có đợc lập lịch hay không

Một vài các HS-SCCH có thể đợc cấu hình trong một tế bào, nhngkhi HS-DSCH đợc chia sẻ chủ yếu trong miền thời gian và chỉ đầu cuối đợclập lịch hiện tại cần thu HS-SCCH, chỉ có một HS-SCCH đặc trng, nếu việc

chia sẻ miền mã đợc hỗ trợ trong tế bào, hoặc một vài HS-SCCH đặc trng

đ-ợc cấu hình trong mỗi tế bào Tuy nhiên, mỗi đầu cuối có khả năng DSCH đợc yêu cầu để có thể giám sát tới 4 HS-SCCH 4 HS-SCCH đợc tìmthấy để cung cấp đủ tính mềm dẻo trong lập lịch của nhiều UE; nếu con số

HS-đó nhỏ hơn đáng kể, bộ lập lịch sẽ bị hạn chế trong các UE để lập lịch đồngthời trong trờng hợp chia sẻ miền mã

Sự truyền HSDPA chỉ quy định báo hiệu điều khiển đờng xuống vì kỹthuật ARQ hỗn hợp phải cần đợc khai báo tại Node B dù truyền dẫn đờngxuống có thu đợc thành công hay không Đối với mỗi TTI đờng xuốngtrong UE có đợc lập lịch, một ACK hoặc NAK sẽ đợc gửi trên đờng lên đểcho biết kết quả của việc giả mã HS-DSCH Thông tin này (ACK hoặcNAK) đợc mang trên kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao (HS-DPCCH) đờng lên Một HS-DPCCH đợc quy định cho mỗi UE với một HS-DSCH đợc định dạng (HS-DPCCH đợc sử dụng để mang kênh HS-DSCH).Ngoài ra, Node B cần thông tin về các trạng thái kênh đờng xuống tức thờitại UE cho mục đích lập lịch phụ thuộc kênh và điều khiển tốc độ Vì thế,mỗi UE cũng đo các trạng thái kênh đờng xuống tức thời và phát một chỉthị chất lợng kênh (CQI) trên HS-DPCCH

Ngoài HS-DSCH và HS-SCCH, một đầu cuối HSDPA cần các lệnh

điều khiển công suất trong điều khiển công suất vòng kín nhanh của đờnglên cũng nh vài đầu cuối WCDMA Điều này có thể đạt đợc bởi kênh vật lýdành riêng đờng xuống (DPCH) đối với mỗi UE Ngoài các lệnh điều khiểncông suất, kênh này (DPCH) cũng có thể đợc sử dụng đối với dữ liệu ngờidùng không đợc mang trên HS-DSCH, ví dụ các dịch vụ chuyển mạch

Trong Rel 6, hỗ trợ cho DPCH bộ phận, F-DPCH đợc thêm vào đểlàm giảm việc sử dụng các mã phân kênh đờng xuống Về nguyên lý, việcchỉ sử dụng trong một kênh dành riêng đờng xuống là để mang các lệnh

điều khiển công suất tới UE nhằm điều chỉnh sự truyền dẫn đờng lên Nếutất cả việc truyền dẫn dữ liệu, bao gồm cả các vật mang vô tuyến báo hiệulớp cao hơn, đợc sắp xếp trên HS-DSCH, việc sử dụng một kênh dành riêngvới hệ số trải phổ 256/UE chỉ cho điều khiển công suất là lãng phí các tàinguyên mã hiếm F-DPCH quyết định điều này bằng việc cho phép nhiều

UE chia sẻ một mã phân kênh đờng xuống đơn lẻ

Tóm lại, cấu trúc kênh toàn bộ của HSDPA đợc minh họa trong hình 2.5

Không phải HS-PDSCH cũng không phải HS-SCCH là đối tợng chophân tập macro hay chuyển giao mềm Lý do cơ bản là sự định vị của việclập lịch HS-DSCH tại Node B Vì thế, nó không thể phát đồng thời HS-DSCH từ một UE đơn tới nhiều Node B, nó ngăn cản việc thực hiện chuyểngiao mềm giữa các NodeB Hơn nữa, nó nên đợc chú ý rằng trong mỗi tếbào, phân tập đa ngời dùng đợc khai thác bằng bộ lập lịch phụ thuộc kênh.

Về cơ bản, bộ lập lịch chỉ phát tới một ngời dùng khi trạng thái vô tuyến tứcthời là thuận lợi và do đó tăng ích thêm vào từ phân tập macro đợc giảm đi

Hình 2.5 Cấu trúc kênh đối với HSDPA

Tuy nhiên các kênh đờng lên cũng nh vài kênh đờng xuống dànhriêng có thể có trong chuyển giao mềm Khi các kênh này không là đối t-ợng để lập lịch phụ thuộc kênh, phân tập macro cung cấp một lợi íchphủ sóng trực tiếp

2.2.2 Sự xử lý lớp MAC-hs và lớp vật lý

Nh đã đề cập trong phần giới thiệu, MAC-hs là một lớp con mới đợc

đặt trong NodeB và chịu trách nhiệm cho lập lịch HS-DSCH, điều khiển tốc

độ và sự hoạt động giao thức ARQ hỗn hợp Để hỗ trợ cho các đặc điểmnày, lớp vật lý cũng đợc nâng cao chức năng thích hợp, ví dụ hỗ trợ cho kếthợp mềm trong ARQ hỗn hợp Trong hình 2.6 minh họa việc xử lý lớpMAC-hs và lớp vật lý

Lớp MAC-hs bao gồm lập lịch, điều khiển quyền u tiên, việc chọndạng vận tải (điều khiển tốc độ), và các phần giao thức của kỹ thuật ARQ

hỗn hợp Dữ liệu, trong dạng một khối vận tải đơn với kích thớc động, điqua MAC-hs theo kênh vận tải HS-DSCH để xử lý lớp vật lý HS-DSCH.

điểm tín hiệu bên trong và bên ngoài trong chòm sao 16-QAM đều đợc sửdụng, bằng cách đó nó hỗ trợ UE trong sự ớc lợng của việc tham chiếu biên

độ Chú ý rằng sự xáo trộn bít đợc thực hiện mà không quan tâm tới sơ đồ

điều chế đợc sử dụng Thực ra xáo trộn bít chỉ cần thiết trong trờng hợp

điều chế 16-QAM

Sơ đồ mã hóa cơ bản trong HSDPA là mã hóa turbo tốc độ 1/3 Đạt

đ-ợc tốc độ mã đã chọn bằng kỹ thuật điều khiển tốc độ trong MAC-hs, còngọi là sự thích ứng tốc độ, nghĩa là sự lợc bớt hoặc sự lặp lại đợc sử dụng đểphối hợp số các bit đã mã hóa với số các bít có sẵn trên kênh vật lý Kỹthuật thích ứng tốc độ cũng là một phần của ARQ hỗn hợp lớp vật lý và đợc

sử dụng để tạo ra các phiên bản d khác nhau cho phần d tăng Điều này đợcthực hiện qua việc sử dụng các mẫu lợc bớt khác nhau; các bít khác nhau đ-

ợc lợc bớt cho các lần truyền ban đầu và lần truyền lại

Sự phân đoạn kênh vật lý phân bố các bít tới các mã phân kênh đợcdùng cho truyền dẫn sau đó là xen kẽ kênh

Sự bố trí lại chòm sao chỉ đợc sử dụng cho 16-QAM Nếu việc kếthợp theo đuổi (Chase) đợc sử dụng trong sự kết hợp với 16-QAM, một tăngích trong chất lợng có thể thu đợc nếu chòm sao tín hiệu đợc thay đổi giữacác lần truyền lại

2.2.3 Lập lịch

Một trong những nguyên tắc cơ bản trong HSDPA là sử dụng lập lịchphụ thuộc kênh Bộ lập lịch trong MAC-hs điều khiển phần mã đợc chia sẻ

và tài nguyên công suất, chúng đợc cấp phát cho ngời dùng trong một TTI

cụ thể Nó là một phần tử chính và có ảnh hởng lớn tới toàn bộ chất lợng hệthống HSDPA, đặc biệt là trong một mạng có tải Với các tải nhỏ hơn, chỉmột hoặc một vài ngời dùng có sẵn cho lập lịch và sự khác nhau giữa các kếhoạch lập lịch khác nhau là ít rõ rệt

Mặc dù bộ lập lịch là sự sắp xếp lại đặc thù hoặc không đặc thù bởi3GPP, mục đích các bộ lập lịch hầu hết là để giữ u điểm của sự biến đổikênh giữa các ngời dùng và tốt nhất là truyền lịch trình tới một ngời dùngkhi các trạng thái kênh là thuận lợi Nh đã biết, vài kế hoạch lập lịch là cóthể thực hiện đợc Tuy nhiên các kế hoạch lập lịch có hiệu quả đòi hỏi ítnhất là:

+ Thông tin về các trạng thái kênh tức thời tại UE

+ Thông tin về trạng thái bộ đệm và u tiên của các luồng dữ liệu

Thông tin về chất lợng kênh tức thời tại UE thờng đợc thu qua 5 bitchỉ thị chất lợng kênh (CQI), CQI phản hồi từ mỗi UE tới NodeB tại cáckhoảng đều nhau CQI đợc tính tại UE căn cứ trên tỷ số tín/tạp của hoa tiêuchung thu đợc Thay cho việc biểu diễn CQI nh một chất lợng tín hiệu thu

đợc, CQI đợc biểu diễn nh một kích thớc khối vận tải đã giới thiệu, chútrọng chất lợng máy thu Điều này là thích hợp khi đại lợng có liên quan làtốc độ dữ liệu tức thời của một đầu cuối có thể đợc hỗ trợ tốt hơn so vớichất lợng kênh độc lập Do đó, một đầu cuối với máy thu đợc cải tiến hơn,

có thể thu đợc dữ liệu tốc độ cao với chất lợng kênh nh nhau, sẽ thông báoCQI rộng hơn so với một đầu cuối với máy thu đợc cải tiến ít hơn, tất cả các

điều kiện khác giống nhau

Ngoài chất lợng kênh tức thời, bộ lập lịch cũng nên đa trạng thái bộ

đệm và các mức u tiên vào trong tính toán Rõ ràng các UE mà không có dữliệu đang đợi truyền dẫn thì không nên đợc lập lịch ở các UE cũng có thể

có dữ liệu quan trọng để phát trong phạm vi một độ trễ tối đa cụ thể, bấtchấp các trạng thái của kênh Để hỗ trợ việc xử lý u tiên trong sự giải quyếtviệc lập lịch, một tập hợp các u tiên đợc định nghĩa thành: dữ liệu đợc chènvào theo quyền u tiên của nó nh đợc minh họa trong hình 2.7 Bộ lập lịchchọn dữ liệu từ các hàng chờ u tiên này cho sự truyền dẫn dựa trên: cáctrạng thái kênh, quyền u tiên của hàng chờ, và bất kỳ thông tin có liên quannào khác Các ứng dụng truyền ảnh động yêu cầu một tốc độ dữ liệu trungbình cực tiểu Để hỗ trợ các ứng dụng truyền ảnh động có hiệu quả, có mộttiềm năng cho RNC để “bảo đảm” tốc độ dữ liệu trung bình cực tiểu bằngcách cung cấp thông tin về tốc độ dữ liệu trung bình tới bộ lập lịch trongNodeB Bộ lập lịch có thể đa điều kiện rằng buộc này vào tính toán trongquá trình lập lịch

Hình 2.7 Việc xử lý u tiên trong bộ lập lịch 2.2.4 Điều khiển tốc độ

Nh đã biết, điều khiển tốc độ biểu hiện quá trình điều chỉnh tốc độ dữliệu để phù hợp với các trạng thái vô tuyến tức thời Tốc độ dữ liệu đợc điềuchỉnh bằng việc thay đổi sơ đồ điều chế và tốc độ mã hóa kênh Đối với mỗiTTI, kỹ thuật điều khiển tốc độ trong bộ lập lịch chọn, đối với các ngờidùng đợc lập lịch, các dạng vận tải và các tài nguyên mã phân kênh đểdùng Dạng vận tải bao gồm sơ đồ điều chế (QPSK hoặc 16-QAM) và kích th-

ớc khối vận tải

Tốc độ mã tạo thành sau mã hóa Turbo và thích ứng tốc độ đợc tạo rahoàn toàn bằng sơ đồ điều chế, kích thớc khối vận tải, và tập hợp mã phânkênh (đợc phân phối tới UE cho TTI đợc tạo ra) Số các bít đã mã hóa sauthích ứng tốc độ đợc tạo ra bằng sơ đồ điều chế và số các mã phân kênh,trong khi số các bít thông tin trớc khi mã đợc tạo ra bằng kích thớc khối vậntải Do đó, bằng việc điều chỉnh một vài hoặc tất cả các tham số này, tốc độmã hóa toàn cục có thể đợc điều chỉnh

Điều khiển tốc độ đợc thực hiện bằng việc cho phép MAC-hs đặtdạng vận tải độc lập cho mỗi TTI HS-DSCH 2 ms Do đó, cả sơ đồ điều chế

và tốc độ mã tức thời có thể đợc điều chỉnh để đạt đợc một tốc độ dữ liệuphù hợp cho các trạng thái vô tuyến dòng TTI 2 ms ngắn vừa đủ cho phép

điều khiển tốc độ theo các biến đổi nhanh chấp nhận đợc trong chất lợngkênh tức thời.

Hình 2.8 Kích thớc khối vận tải Số lợng các mã phân kênh cho điều chế

QPSK và 16-QAM

Kích thớc khối vận tải HS-DSCH có thể chọn một trong 254 giá trị.Các giá trị này, đợc minh họa trong hình 2.8, đợc liệt kê trong đặc điểm kỹthuật và vì vậy nó biết trớc với cả UE và NodeB Do đó, không cần cấu hình(cấu hình lại) các kích thớc khối vận tải khi cài đặt kênh hoặc khi chuyểnmạch tế bào phục vụ, điều đó làm giảm số lợng bít trên đầu đợc kết hợp vớitính lu động Mỗi sự kết hợp các mã phân kênh HS-DSCH và sơ đồ điều chế

định rõ một tập con bao gồm 63 trong số 254 kích thớc khối vận tải khácnhau và 6 bit “thông tin kích thớc khối vận tải HS-DSCH” chỉ ra một trong

số 63 kích thớc khối vận tải có thể cho tập con này Với sơ đồ này, các kíchthớc khối vận tải trong khoảng từ 137 bít đến 27925 bít có thể đợc báo hiệu,với các tốc độ mã hóa kênh nằm trong khoảng từ 1/3 đến 1

Do thực tế kích thớc khối vận tải không thể thay đổi giữa truyền vàtruyền lại, nên tốc độ mã hóa > 1 là có khả năng xẩy ra đối với các sựtruyền dẫn lại Do đó, thay cho báo hiệu kích thớc khối vận tải cho phát lại,một giá trị dành riêng có thể đợc sử dụng, chỉ ra rằng không có thông tinkích thớc khối vận tải đợc cung cấp bởi HS-DSCH và giá trị từ lần phát gốcnên đợc sử dụng Điều này có ích cho việc tăng tính mềm dẻo cho việc lậplịch, ví dụ để phát lại chỉ một số lợng nhỏ các bít kiểm tra trong trờng hợp

bản tin CQI cuối cùng chỉ ra rằng UE đã “hầu nh” có thể giải mã lần phátgốc.

Nh đã nói rõ trong phần giới thiệu, phơng pháp thích nghi với cácbiến đổi nhanh nguyên thủy trong chất lợng kênh tức thời là điều khiển tốc

độ khi điều khiển công suất vòng kín không nhanh đợc thiết lập cho DSCH Điều này không hàm ý rằng công suất phát HS-DSCH không thểthay đổi bởi các lý do khác, ví dụ do các biến đổi công suất bị yêu cầu bởicác kênh đờng xuống khác Hình 2.4 đa ra một ví dụ minh hoạ về một sơ đồphân phối công suất HS-DSCH động, ở đó HS-DSCH sử dụng tất cả côngsuất không đợc sử dụng bởi các kênh khác Dĩ nhiên, nhiễu toàn cục đợc tạo

ra trong tế bào phải đợc đa vào tính toán khi phân phối lợng công suất DSCH Điều này do điều khiển tài nguyên vô tuyến trong RNC thực hiện.RNC có thể đặt một giới hạn cao hơn cho công suất đợc sử dụng bởi NodeBcho các HS-DSCH và tất cả các HS-SCCH Chừng nào NodeB còn nằmtrong giới hạn này, sự phân phối công suất cho HSDPA có nhiệm vụ phải cài

HS-đặt NodeB Các phép đo tơng ứng cũng đợc xác định Các phép đo đợc sửdụng bởi NodeB để thông báo cách sử dụng công suất dòng cho RNC Việcbiết đợc lợng công suất đã dùng cho các kênh không HSDPA là hữu ích chochức năng điều khiển quản trị trong RNC Không biết đợc điều này, RNC sẽkhông thể quyết định có các tài nguyên còn lại cho các ngời dùng khôngHSDPA cố gắng truy nhập vào tế bào hay không

Khác QPSK, giải điều chế 16-QAM phụ thuộc vào chuẩn biên độ tại

UE Một chuẩn biên độ đợc thu nh thế nào là cài đặt riêng Một khả năng là

sử dụng sự ớc lợng kênh đợc tạo thành từ hoa tiêu chung và nhận tỷ số giữacông suất thu đợc HS-DSCH và công suất thu đợc hoa tiêu chung suốtkhoảng trung bình trên 2 ms Sự ớc lợng biên độ tức thời cần thiết cho giải

điều chế 16-QAM có thể khi đó đợc thu từ hoa tiêu chung và sự bù đắp đợc

ớc lợng Đây là lý do cho sự xáo trộn mức bít trớc mã hóa Turbo trong hình3.6; Với việc xáo trộn cả các điểm tín hiệu bên trong và bên ngoài trongchòm sao 16-QAM sẽ đợc sử dụng với xác suất cao và sự ớc lợng chính xáccủa công suất HS-DSCH đã thu có thể đợc thiết lập

Chuẩn để sử dụng cho điều khiển tốc độ, tức là quá trình chọn dạngvận tải trong MAC-hs, đợc cài đặt riêng Chủ yếu, mục tiêu điều khiển tốc

độ là chọn một kết quả dạng vận tải trong việc phát khối vận tải lớn ở chừngmực có thể với xác suất lỗi hợp lý, dựa vào các trạng thái kênh tức thời Tất

nhiên, việc chọn kích thớc khối vận tải lớn hơn so với lợng dữ liệu đợctruyền trong một TTI là không có ích, bất chấp các trạng thái vô tuyến tứcthời cho phép một khối vận tải lớn hơn đợc phát Do đó, việc chọn dạng vậntải chẳng những phụ thuộc vào các trạng thái vô tuyến tức thời, mà còn phụthuộc vào trạng thái lu lợng nguồn tức thời.

Vì điều khiển tốc độ đặc trng phụ thuộc vào các trạng thái kênh tứcthời, điều khiển tốc độ dựa vào sự ớc lợng giống nhau của chất lợng vôtuyến tức thời tại UE nh bộ lập lịch Nh đợc trình bày ở trên, biết điều này

là đợc nhận từ CQI cho dù các đại lợng khác cũng có thể có ích Điều này

đợc chi tiết hơn trong phần 3.6

2.2.5 ARQ hỗn hợp với kết hợp mềm

Tính năng ARQ hỗn hợp là kết nối lớp MAC-hs và lớp vật lý KhiMAC-hs đợc xác định vị trí trong NodeB thì các khối vận tải không đúng cóthể đợc truyền lại nhanh chóng

Trong HSDPA, ARQ hỗn hợp hoạt động theo khối vận tải hoặc theoTTI tức là mỗi khi CRC HS-DSCH chỉ thị một lỗi thì sự truyền dẫn lại sẽtruyền thông tin giống nh khối vận tải gốc đợc yêu cầu

Do có một khối vận tải đơn cho mỗi TTI, nội dung của toàn bộ TTI

đợc phát lại trong trờng hợp lỗi Điều này làm giảm lợng báo hiệu đờng lênvới một bít ACK/NAK đơn cho mỗi TTI là đủ Hơn nữa, trong lúc nghiêncứu kế hoạch pha HSDPA thấy rằng các lợi ích có nhiều khối vận tải chomỗi TTI với khả năng cho các lần phát lại riêng lẻ là khá nhỏ Nguồn gốcchính bị các lỗi truyền là sự biến đổi nhiễu đột ngột trên kênh và các lỗitrong cơ chế thích nghi liên kết Nhờ TTI ngắn, kênh là tơng đối tĩnh trongsuốt sự truyền một khối vận chuyển và trong hầu hết các trờng hợp các lỗi

đợc phân bố đều khắp TTI Điều này hạn chế các lợi ích tiềm tàng của cáclần phát lại riêng

Hình 2.9 Sự tạo thành các phiên bản d

Độ d gia giảm là phơng thức cơ bản cho kết hợp mềm, tức là, các lầntruyền lại có thể bao gồm một tập hợp các bít đã mã hóa khác nhau so vớilần truyền gốc Các phiên bản d khác nhau, tức là, các tập hợp các bít đã mãhóa khác nhau, đợc tạo ra nh phần cơ chế thích ứng tốc độ Bộ thích ứng tốc

độ sử dụng sự lợc bớt (hoặc sự tái diễn) để điều hợp số các bít mã với số cácbít kênh vật lý có giá trị Bằng việc sử dụng các mẫu lợc bớt khác nhau, đó

là các kiểu lợc bớt khác nhau, kết quả là có các tập hợp các bít đã mã hóa khácnhau Điều đó đợc minh họa trong hình 2.9 Chú ý rằng kết hợp theo đuổi làtrờng hợp đặc biệt của độ d gia giảm NodeB quyết định sử dụng độ d giagiảm hoặc kết hợp theo đuổi bằng việc chọn mẫu lợc bớt thích hợp cho lầnphát lại

UE thu các bít đã mã hóa và cố gắng để giải mã chúng Nếu các lầnthử giải mã thất bại, UE làm bộ đệm cho việc thu các bít mềm và yêu cầutruyền lại bằng việc gửi đi một NAK Một lần truyền lại xẩy ra, UE kết hợpcác bít mềm đợc làm đệm với các bít mềm thu đợc từ lần truyền lại và cốgắng giải mã sự kết hợp này

Để việc kết hợp mềm hoạt động một cách thích hợp, UE cần biết dùtruyền dẫn là truyền dẫn lại các dữ liệu đã đợc phát trớc đây hay là truyền dữliệu mới Mục đích của điều này, báo hiệu điều khiển đờng xuống bao gồmmột bộ chỉ thị dữ liệu mới, đợc sử dụng bởi UE để điều khiển dù bộ đệmmềm nên đợc để trống (sự truyền dòng là dữ liệu mới) hay là việc kết hợpmềm của bộ đệm mềm và các bít mềm thu đợc sẽ xẩy ra (sự truyền lại)