Khoa viễn thông 1 ĐỒ Án tốt nghiệP ĐẠi họC



tải về 5.22 Mb.
trang4/11
Chuyển đổi dữ liệu05.12.2017
Kích5.22 Mb.
#3884
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

1.3. Tổng quan HSPA+


Bước tiến đầu tiên của công nghệ truy nhập vô tuyến WCDMA là đưa ra HSDPA trong phát hành 5. Mặc dù truyền dẫn dữ liệu gói đã từng được hỗ trợ trong phát hành đầu tiên của chuẩn WCDMA nhưng HSDPA đã mang lại những tiến bộ xa hơn trong việc cung cấp các dịch vụ dữ liệu gói trong WCDMA, cả về mặt hệ thống lẫn hiệu năng người dùng. Việc làm tăng dữ liệu gói đường xuống của HSDPA được hoàn chỉnh bởi những cải tiến đường lên (Enhanced Uplink) được giới thiệu trong phát hành 6 của 3GPP/WCDMA. HSDPA và Enhanced Uplink thường được gọi là HSPA.

Yêu cầu quan trọng đối với một hệ thống tế bào cung cấp dịch vụ dữ liệu gói là tốc độ dữ liệu cao và trễ thấp, dùy trì vùng phủ tốt và cung cấp dung lượng cao. Để đạt được điều này, HSPA giới thiệu một số kỹ thuật cơ bản trong phần II của WCDMA như điều chế bậc cao, chế độ lập lịch nhanh (phụ thuộc kênh) và điều khiển tốc độ, ARQ lai nhanh với kết hợp mềm. Nhìn chung, HSPA cung cấp tốc độ dữ liệu đường xuống và đường lên xấpxỉ 14 và 5,7 Mbit/s, RTT giảm xuống đồng thời cải thiện dung lượng so với R99. Những nhà khai thác UMTS đã nhanh chóng triển khai các dịch vụ di động băng rộng của HSPA và tăng dung lượng dữ liệu.


1.3.1. Khả năng của HSPA+


HSPA+ là tên gọi một tập những cải tiến của HSPA được đưa ra trong 3GPP phát hành 7 .Sau đây là một số khả năng của HSPA+:

  • HSPA+ nhân đôi dung lượng dữ liệu so với HSPA, do đó giảm giá thành cho các dịch vụ dữ liệu đồng thời nâng cao mạng băng rộng di động.

  • HSPA+ cung cấp dung lượng thoại thông qua VoIP gấp 3 lần so với thoại chuyển mạch kênh trong phát hành 99 với cùng chất lượng và mã hóa.

  • HSPA+ VoIP giúp tăng dung lượng dữ liệu trong mô hình hòa trộn VoIP và dữ liệu, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của dịch vụ dữ liệu.

  • HSPA+ tăng cường trải nghiệm cho người dùng đầu cuối với tốc độ dữ liệu đỉnh cao, trễ thấp, thiết lập cuộc gọi nhanh, thời gian cuộc gọi dài hơn đáng kể ...HSPA+ hỗ trợ tốc độ đỉnh đường xuống tới 28 Mbps (42 Mbps trong phát hành 8) và đường lên 11 Mbps. HSPA+ là một cải tiến mang tính kinh tế nhất của HSPA, cho phép các nhà khai thác UMTS sử dụng có hiệu quả nhất cơ sở vật chất của họ cũng như là đầu tư vào mạng, phổ tần và thiết bị. Giống HSPA, HSPA+ có thể tương thích với cả công nghệ trước và sau nó.

  • HSPA+ là một giải pháp tối ưu với sóng mang 5 MHz và nó cung cấp dung lượng thoại và dữ liệu xấp xỉ LTE trong cùng dải 5 MHz và cùng số anten.

1.3.2. Đặc tính của HSPA+


Bảng 1.1 đưa ra một số đặc tính chủ yếu của HSPA+ :

Đặc tính HSPA+

Lợi ích

MIMO 2x2 đường xuống

Nhân đôi tốc độ dữ liệu đỉnh

Tăng dung lượng đường xuống



Điều chế bậc cao HOM

64QAM đường xuống, 16 QAM đường lên



Tốc độ dữ liệu đường xuống tăng 50%

Nhân đôi tốc độ dữ liệu đường lên

Tăng dung lượng đường lên và xuống


Kết nối gói lên tục CPC

DTX/DRX-Hoạt động giảm HS-SCCH



Cải thiện dung lượng VoIP

Tăng thời gian đàm thoại lên 50%



Trạng thái hoạt động CELL_FACH nâng cao

Thiết lập cuộc gọi nhanh

MBFSN

Tăng dung lượng quảng bá


Bảng 1.1.Các đặc tính chủ yếu của HSPA+

1.3.2.1. MIMO


HSPA+ hỗ trợ MIMO 2x2 đường xuống, sử dụng hai anten phát ở Node B để truyền luồng dữ liệu trực giao tới hai anten thu ở phía UE. Sử dụng hai anten cộng thêm xử lý tín hiệu số ở cả hai phía thu phát, MIMO có thể tăng dung lượng của hệ thống và nhân đôi tốc độ dữ liệu mà không cần tăng công suất ở Node B hoặc băng thông.

Trong những điều kiện nhất định, dữ liệu trong hệ thống MIMO 2x2 có thể được phát trên hai luồng trực giao. Để có hiệu quả nhất, MIMO cần SNR cao ở UE và môi trường tán xạ lý tưởng. SNR cao đảm bảo cho UE có thể giải mã thành công tín hiệu đến trong khi công suất được phân đều trên hai anten. Môi trường tán xạ lý tưởng đảm bảo hai luồng dữ liệu trực giao khi chúng được truyền tới UE.

Mặt khác, trong môi trường LOS, khó có thể hỗ trợ các luồng trực giao, do đó mà độ lợi MIMO có giới hạn. MIMO mang lại lợi ích nhất trong môi trường đô thị vì tán xạ tốt và kích thước ô nhỏ. Còn với môi trường nông thôn với kích thước ô lớn và tán xạ ít, MIMO không mang lại lợi ích to lớn. HSPA+ đưa ra sơ đồ D-TxAA cho MIMO 2x2 mà đồ án sẽ trình bày trong chương sau. Trong những phát hành sau (phát hành 8 và xa hơn nữa), MIMO bậc cao và UL MIMO sẽ được xem xét.

1.3.1.2. Điều chế bậc cao HOM


HSPA R6 hỗ trợ điều chế 16 QAM trên đường xuống và QPSK trên đường lên. HSPA+ áp dụng 64-QAM trên đường xuống, làm tăng tốc độ dữ liệu lên 50% cho UE mà tỷ số SNR vẫn giữ ở mức cao. Trên đường lên, điều chế 16- QAM nhân đôi tốc độ dữ liệu cho UE . Tín hiệu được phát đi với điều chế bậc cao hơn thì nhạy với nhiễu hơn và yêu cầu SNR cao hơn ở phía thu để có thể giải điều chế thành công. HOM làm tăng đáng kể tốc độ dữ liệu cho người dùng trong những điều kiện tốt. Do đó, lưu lượng cho những người dùng có SNR cao sẽ được phục vụ nhanh hơn. Trong kịch bản LOS, HOM sẽ bù lại độ lợi mà MIMO bị giới hạn.


Tốc độ dữ liệu đỉnh HSPA+

MIMO (2x2 DL MIMO)

Không MIMO

Đường xuống

28 Mbps (16-QAM)

14 Mbps (16-QAM)

21 Mbps (64-QAM)



Đường lên

5,76 Mbps (QPSK)

11 Mbps (16-QAM)



5,76 Mbps (QPSK)

11 Mbps (16-QAM)




Bảng 1.2. Tốc độ dữ liệu HSPA+

1.3.1.3. Kết nối gói liên tục CPC


CPC bao gồm một vài đặc tính với mục đích tối ưu hóa sự hỗ trợ cho người dùng dữ liệu gói trong mạng HSPA. Với việc gia tăng các dịch vụ dữ liệu gói, một số lượng lớn người sử dụng phải được hỗ trợ trong một ô. Họ phải được duy trì kết nối trong một thời gian dài, mặc dù có thể họ chỉ ở trạng thái truyền dữ liệu tích cực trong một thời gian nào đó. Do đó, các kết nối phải được duy trì, đồng thời phải tránh bị ngắt kết nối và tái thiết lập kết nối để người sử dụng cảm nhận được trễ là nhỏ nhất.

Việc duy trì các kết nối với số lượng người dùng trong một ô lớn có nghĩa là các kênh điều khiển ở đường xuống và đường lên cần được hỗ trợ. Các kênh điều khiển đường lên đặc biệt quan trọng để đảm bảo đồng bộ. Tuy nhiên, chúng lại góp phần tăng nhiễu đường lên bao gồm cả kênh DPCCH và HS-DPCCH. Vì vậy, mục đích của CPC là giảm thông tin tiêu đề cho kênh điều khiển đường lên của cả DPCCH và HS-DPCCH. Ngoài ra, việc giảm thông tin tiêu đề cho kênh điều khiển đường lên cũng rất quan trọng, bởi vì việc giám sát liên tục kênh HS-SCCH làm tiêu tốn công suất của UE. Do đó, các đặc tính của CPC đưa ra để giảm cả tiêu đề cho kênh điều khiển đường lên và đường xuống.



Phát không liên tục đường lên DTX.

DTX làm giảm tiêu đề kênh điều khiển đường lên. Nó cho phép UE ngừng phát trên kênh DPCCH đường lên trong khi không có hoạt động truyền dẫn trên kênh E-DCH và HS-DPCCH.. Do đó DTX tăng dung lượng đường lên bằng cách giảm nhiễu đường lên ở Node B.Đồng thời DTX có thể tiết kiệm công suất, vì thế kéo dài tuổi thọ cho pin.

Mặc dù kênh DPCCH đường lên không được phát liên tục, nhưng nó vẫn được phát trong một vài thời điểm theo mẫu đã biết trước. Hoạt động này mục đích để duy trì đồng bộ và điều khiển công suất. Trong trường hợp E-DCH và HS-DPCCH sử dụng, thì DPCCH đường lên sẽ được phát song song.

Để linh hoạt hơn, hai mẫu hoạt động DPCCH đường lên được đưa ra với mỗi một UE:



  • UE DTX chu kỳ 1

  • UE DTX chu kỳ 2

UE DTX chu kỳ 2 được sử dụng khi không có họat động truyền dữ liệu . UE DTX chu kỳ 1 được sử dụng tạm thời phụ thuộc vào khoảng thời gian không hoạt động của E-DCH. Sau quá trình truyền dẫn đường lên cuối cùng trên kênh E-DCH, UE sẽ chờ trong một khoảng thời gian, được gọi là “ngưỡng không họat động của UE DTX chu kỳ 2”, sau đó nó sẽ chuyển sang DTX chu kỳ 1.
Thu không liên tục đường xuống DRX

Trong HSPA phát hành 5, UE phải duy trì kênh HS-SCCH liên tục để theo dõi dữ liệu đường xuống. Trong HSPA+, mạng có thể giới hạn phân khung mà ở đó UE giám sát kênh HS-SCCH để làm giảm công suất tiêu tốn UE. Hoạt động DRX được điều khiển bởi tham số chu kỳ UE_DRX, với các giá trị có thể có là 4, 5, 8, 10, 16, hoặc 20 phân khung. Ví dụ, nếu chu kỳ UE_DRX là 5 phân khung, thì cứ sau 5 phân khung UE chỉ phải duy trì kênh HS-SCCH.

DRX cũng tác động đến việc duy trì kênh điều khiển đường xuống E-RGCH và E-AGCH. Nhìn chung, khi việc truyền dữ liệu đường lên đang tiếp diễn hoặc vừa mới kết thúc, UE sẽ phải giám sát các kênh này. Nếu không có dữ liệu đường lên và quá trình truyền dẫn cuối cùng vạch ra một ngưỡng thời gian, thì UE có thể dừng việc giám sát các kênh này.

Chú ý là DRX đường xuống chỉ có thể thực hiện được khi DTX hoạt động. Hoạt động này giúp tiết kiệm công suất cho pin.



Chế độ hoạt động giảm HS-SCCH



Hình 1.3.Hoạt động giảm HS-SCCH
Chế độ hoạt động giảm HS-SCCH là một chế độ đặc biệt, nó làm giảm tiêu đề HS-SCCH và hạn chế sự tiêu tốn công suất cho UE. Nó thay đổi cấu trúc thông thường của việc nhận dữ liệu HSDPA. Thông thường, UE sẽ đọc liên tục trên kênh HS-SCCH. UE được đánh địa chỉ thông qua nhận dạng UE (16 bit H-RNTI /HSDPA Radio Network Temporary Identifier) trên kênh HS-SCCH. Ngay khi UE nhận biết các thông tin điều khiển liên quan trên HS-SCCH, nó sẽ chuyển tới tài nguyên HS-PDSCH và nhận dữ liệu gói. Sơ đồ này về cơ bản sẽ thay đổi trong chế độ hoạt động giảm HS-SCCH. Hoạt động này đựợc tối ưu hóa cho các dịch vụ gói nhỏ như VoIP. Trạm gốc sẽ quyết định cho từng gói ở chế độ giảm HS-SCCH hay không, có nghĩa là chế độ thường vẫn được thực hiện.Nguyên lý của hoạt động này được miêu tả trong hình 1.3.

1.3.1.4. Trạng thái CELL_­FACH nâng cao

Lưu lượng dữ liệu đỉnh thường bùng nổ trong những thời điểm đặc biệt. Về phía hiệu năng người dùng, điều này thuận lợi trong việc cấu hình HS-DSCH và E-DCH một cách nhanh chóng để có thể phát đi dữ liệu người dùng. Về phía mạng, sẽ không thể tránh được nhiễu trong đường lên từ DPCCH thậm chí khi không có dữ liệu truyền đi. Về phía UE, việc tiêu tán công suất là vấn đề quan tâm chính. Thậm chí khi không nhận dữ liệu thì UE vẫn cần phát DPCCH và giám sát HS-SCCH.

Để giảm bớt công suất tiêu tán cho UE, WCDMA cũng như các hệ thống tế bào khác, có một số trạng thái: URA­_PCH, CELL_PCH, CELL_FACH và CELL_DCH. Công suất tiêu tán sẽ thấp nhất khi UE thuộc một trong hai trạng thái đặc biệt, CEL­L_PCH và URA_PCH. Trong những trạng thái này, UE “ngủ” và chỉ “thức dậy” để kiểm tra bản tin. Để trao đổi dữ liệu, UE cần chuyển sang trạng thái CELL_FACH hoặc CELL_DCH.

Trong CELL_FACH, UE cần phát đi một khối dữ liệu như một phần trong thủ tục truy nhập ngẫu nhiên. UE cũng giám sát các kênh đường xuống chung và báo hiệu RRC. Trạng thái hoạt động truyền dẫn cao được gọi là CELL_DCH. Trong trạng thái này, UE có thể sử dụng HS-DSCH và E_DCH để trao đổi dữ liệu với mạng. Trạng thái này cho phép truyền một khối lượng lớn dữ liệu người dùng với tốc độ cao, đồng thời nó lại tiêu tốn công suất UE lớn nhất. Báo hiệu RRC được sử dụng để chuyển UE sang các trạng thái khác nhau.



Каталог: file -> downloadfile8
downloadfile8 -> Giáo viên hướng dẫn : gs. Ts. Phan Hữu Tôn
downloadfile8 -> Nguyễn Ngọc Thùy Linh
downloadfile8 -> Khái niệM, phân loạI
downloadfile8 -> Phần mở ĐẦu lý do chọn đề tài
downloadfile8 -> ĐỒ Án tốt nghiệP
downloadfile8 -> Dân số, môi trường và môi trường trong những năm gần đây đã trở thành mối quan tâm của nhiều quốc gia và các tổ chức quốc tế
downloadfile8 -> Báo Cáo Thực Tế Môi Trường
downloadfile8 -> ChẩN ĐOÁn tâm lý Ths. Phạm Thị Xuân Cúc
downloadfile8 -> Câu 1: Phân tích khái niệm, đối tượng nghiên cứu và cơ cấu của xhh?Lấy ví dụ minh họa?
downloadfile8 -> Luận văn Ảnh hưởng của mô hình nuôi xen ghép nước lợ ở các vùng triều khác nhau lên tốc độ tăng trưởng của tôm sú (Penaeus monodon) và sự biến động của một số yếu tố môi trường phầN 1

tải về 5.22 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2022
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương