HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
CƠ SỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VIỄN THÔNG 2
ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
HỆ: ĐÀO TẠO CHÍNH QUY
NIÊN KHÓA : 2005-2010
Tên đề tài:
CHUYỂN GIAO MỀM TRONG MẠNG WCDMA
Mã số đề tài: 09405160029
Sinh viên thực hiện : LÊ TRUNG HIẾU
MSSV : 405160029
Lớp : Đ05VTA1
Giáo viên hướng dẫn : NGUYỄN HUY HÙNG
TP HỒ CHÍ MINH – THÁNG 11/2009
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Tp. Hồ Chí Minh, ngày …tháng……năm 2009
Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Huy Hùng
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
*V*
này.
Và cuối cùng, em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, ba mẹ cũng như các
anh chị em của em, những người đã luôn động viên, củng cố tinh thần cho em trong
suốt thời gian làm luận án này.
Mặc dù Em đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và
năng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận
được những đóng góp quí báu của quí thầy cô và các bạn. Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2009
Sinh viên
Lê Trung Hiếu
Báo cáo tốt nghiệp Mục lục
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 1
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
MỤC LỤC HÌNH VẼ 3
CHƯƠNG III : PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CẤP ĐƯỜNG DẪN VÀ CẤP HỆ THỐNG 37
3.1 Phân tích hiệu suất cấp đường dẫn 37
3.1.1 Phân tích nhiễu hướng xuống 37
a) Nhiễu intra-Cell và nhiễu inter-Cell 38
b) Những tác động của chuyển giao mềm đến nhiễu hướng xuống 42
Báo cáo tốt nghiệp Mục lục
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 2
3.1.2 Sự phân bố công suất hướng xuống 43
a) Phân bố công suất không có SHO 43
b) Phân bố công suất với SHO 44
3.1.3 Kết luận 50
3.2 Phân tích hiệu suất câp hệ thống 50
3.2.1 Độ lợi chuyển giao mềm hướng xuống 50
a) Độ lợi chuyển giao mềm 51
b) Những tác động đối với độ lợi chuyển giao mềm 54
3.2.2 Sơ đồ chọn lựa và tái chọn lựa Cell 55
a) Nguyên lý cơ bản của các sơ đồ chọn lựa Cell (CS) khác nhau 56
b) Những tác động của các sơ đồ chọn lựa Cell khác nhau đến độ lợi SHO 58
3.2.3 Các thuật toán chuyển giao mềm 58
a) Các thuật toán SHO khác nhau 59
b) Vùng SHO của các thuật toán chuyển giao mềm khác nhau 62
3.2.4 Điều khiển công suất hướng xuống 62
a) Phân bố công suất dưới 3 điều kiện điều khiển công suất 63
b) Độ lợi SHO dưới những tác động của điều khiển công suất 65
CHƯƠNG IV: CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TỐI ƯU TRONG CHUYỂN
GIAO MỀM 67
4.1 Nguyên lý của cách tiếp cận mới 67
4.2 Đánh giá tính khả thi 68
CHƯƠNG V: CHƯƠNG TRÌNH DEMO 72
Hình II.1 Các viễn cảnh của các kiểu chuyển giao khác nhau 26
Hình II.2 Các thủ tục chuyển giao 28
Hình II.3 Sự so sánh giữa chuyển giao cứng và chuyển giao mềm 30
Hình II.4 Nguyên lý chuyển giao mềm (trường hợp 2 đường) 31
Hình II.5 Thuật toán chuyển giao mềm của IS-95A 32
Hình II.6 Thuật toán chuyển giao mềm WCDMA 33
Hình II.7 Giảm nhiễu hướng lên bằng cách sử dụng SHO 35
Hình III.1 Nhiễu hướng lên 37
Hình III.2 Nhiễu hướng xuống 38
Hình III.3 χ ,Nhiễu inter-Cell hướng xuống tương đối 40
Hình III.4 η, Tỷ số nhiễu inter-Cell và intra-Cell 41
Hình III.5 Độ nhạy của nhiễu hướng xuống tương đối với các thông số vô tuyến 41
Hình III.6 Những tác động của chuyển giao mềm đến nhiễu hướng xuống 42
Hình III.7 Ý nghĩa của β
1
β
2
β
3
với các vị trí MS khác nhau 47
Hình III.8 Hàm phân bố tích luỹ của β
1
β
2
và β
3
48
Hình III.9 Công suất tổng trung bình đối với vị trí của trạm di động 49
Hình III.10 Công suất kênh lưu lượng hướng xuống 49
Báo cáo tốt nghiệp Lời mở đầu
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 5
LỜI MỞ ĐẦU
Như ta đã biết, các đầu cuối di động cho phép thuê bao truy xuất các dịch vụ
trong khi đang di chuyển, điều này đặc biệt đã thúc đẩy sự phát triển 1 cách nhanh
chóng của ngành công nghiệp mạng di động, và thay đổi nó từ một công nghệ mới
thành một ngành công nghiệp lớn trong vòng ít hơn hai thập kỷ.
Chuyển giao là một chức năng thiết yếu để đối phó với tính di động của các
thuê bao di động. So với chuyển giao cứng truyền thống được sử dụng trong mạng di
động GSM, thì chuyển giao mềm sử dụng trong IS-95 và được đề xuất cho mạng 3G
có hiệu suất tốt hơn trên cả hai cấp độ đường dẫn và hệ thống.
Hệ thống di động thế hệ đầu tiên đã sử dụng phương thức truyền tương tự đối
với các dịch vụ thoại. Năm 1979, hệ thống di động đầu tiên trên thế giới đã được đưa
vào hoạt động bởi Nippon Telephone and Telegraph (NTT) ở Tokyo, Japan.Hệ thống
đã sử dụng 600 kênh hai chiều trên phổ tần 30 MHz ở băng tần 800 MHz, với khoảng
cách kênh là 25 kHz. 2 năm sau, kỷ nguyên di động tế bào đã hướng tới Châu Âu. 2
phổ biến nhất của hệ thống tương tự là Nordic Mobile Telephones (NMT) và Total
Access Communication Systems (TACS).Năm 1981, hệ thống NMT-450 đã được
thương mại hoá bởi NMT ở Scandinavia. Hệ thống hoạt động ở dải tần 450 MHz và
900 MHz với băng thông tổng cộng là 10 MHz. TACS, được ra mắt tại Anh vào năm
1982, hoạt động tại tần số 900 MHz với băng tần dành cho mỗi đường là 25 MHz và
băng thông mỗi kênh là 25 kHz. TACS được mở rộng triển khai vào năm 1985. Ngoài
NMT và TACS, một số hệ thống tương tự khác cũng đã được giới thiệu vào năm 1980
trên toàn Châu Âu. Ví dụ, ở Đức, hệ thống di động tế bào C-450 , hoạt động tại băng
tần 450 MHz và 900 MHz (sau này) , được triển khai vào tháng Chín năm 1985. Tất cả
các hệ thống này cung cấp khả năng chuyển vùng và chuyển giao nhưng mạng di động
tế bào lại không cho phép liên kết nối giữa các quốc gia. Đây là một trong những khó
khăn không thể tránh khỏi của mạng di động thế hệ đầu tiên. Tại Hoa Kỳ, mạng điện
thoại di động AMPS (Advanced Mobile Phone System) được đưa ra vào năm 1982.
Hệ thống được phân bổ một băng thông 40 MHz trong dải tần từ 800 đến 900 MHz.
Năm 1988, AMPS được bổ sung thêm 10 MHz băng thông và gọi là phổ mở rộng
Expanded Spectrum (ES).
1.1.2 Hệ thống di động thế hệ thứ 2 và giai đoạn 2 +
Hệ thống di động thế hệ thứ 2 được giới thiệu vào cuối những năm 1980.Các
dịch vụ dữ liệu tốc độ thấp cũng như các dịch vụ thoại truyền thống được hỗ trợ. Các
hệ thống này sử dụng kỹ thuật truyền dẫn số chứ không phải truyền dẫn tương tự. Do
vậy, so với hệ thống di động thế hệ thứ nhất, hiệu suất phổ của thế hệ thứ 2 cao hơn,
dịch vụ dữ liệu và khả năng chuyển vùng tốt hơn. Ở Châu Âu, hệ thống toàn cầu dành
cho truyền thông di động có tên gọi là GSM (Global System for Mobile
Communications) được triển khai để cung cấp một tiêu chuẩn mang tính thống nhất.
Điều này cho phép các dịch vụ không có đường nối ra khỏi Châu Âu bằng phương
Báo cáo tốt nghiệp Chương I: Tổng quan về mạng thông tin di động
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 8
GSM IS-136 IS-95 PDC
Đa truy xuất TDMA TDMA CDMA TDMA
Điều chế GMSK
π/4-DQPSK
Coherent π/4-DQPSK
Coherent 8-PSK
QPSK/O-QPSK
π/4-DQPSK
Độ rộng kênh 200 kHz 30 kHz 1.25 kHz 25 kHz
Tốc độ bit 270.833 kbit/s 48.6 kbit/s(π/4-DQPSK)
72.9 kbit/s(8-PSK)
1.2288 Mchip/s 42 kbit/s
Độ dài khung 4.615 ms 40 ms 20 ms 20 ms
Số khe/khung 8/16 6 1 3/6
Băng tần
(lên/xuống)
(MHz)
880 915/935 960
1720-1785/1805-1880
bit/s). HSCSD cung cấp cả 2 loại hình dịch vụ đối xứng và bất đối xứng và nó
được triển khai tương đối dễ dàng. Tuy nhiên, HSCSD không dễ dàng về mặt giá cả
cạnh tranh.
Sau HSCSD, GPRS là bước phát triển tiếp theo của giao tiếp vô tuyến GSM.
Ngoài bó các khe thời gian, thì 4 sơ đồ mã hoá kênh mới được đề xuất. GPRS cung
cấp “always on” các gói dữ liệu chuyển mạch gói với băng thông chỉ được sử dụng khi
cần thiết. Vì vậy, GPRS cho phép GSM truy xuất Internet với hiệu suất phổ cao bằng
cách sử dụng các khe thời gian khác nhau giữa các User. Về mặt lý thuyết, GPRS có
Báo cáo tốt nghiệp Chương I: Tổng quan về mạng thông tin di động
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 9
thể hỗ trợ tốc độ dữ liệu lên tới 160 Kbit/s (hiện tại GPRS cung cấp 40 Kbit/s). Triển
khai GPRS không dễ dàng như là HSCSD vì mạng lõi cần phải được nâng cấp tốt.
EDGE sử dụng cấu trúc vô tuyến GSM và khung TDMA nhưng với một sơ đồ
điều chế mới, 8QPSK, thay vì GMSK, qua đó tăng gấp 3 lần so với GSM thông qua
việc sử dụng cùng một băng thông. EDGE kết hợp với GPRS sẽ cung cấp tốc độ dữ
lieu cho mỗi User lên đến 384 Kbit/s.
1.1.3 Hệ thống di động thế hệ thứ 3 và cao hơn nữa
Hệ thống thông tin di động chuyển từ thế hệ 2 sang thế hệ 3 qua một giai đoạn
trung gian là thế hệ 2,5 sử dụng công nghệ TDMA trong đó kết hợp nhiều khe hoặc
nhiều tần số hoặc sử dụng công nghệ CDMA trong đó có thể chồng lên phổ tần của thế
hệ hai nếu không sử dụng phổ tần mới, bao gồm các mạng đã được đưa vào sử dụng
như: GPRS, EDGE và CDMA2000-1x. Ở thế hệ thứ 3 này các hệ thống thông tin di
động có xu thế hoà nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả năng phục vụ ở tốc
độ bit lên đến 2 Mbit/s. Để phân biệt với các hệ thống thông tin di động băng hẹp hiện
nay, các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 gọi là các hệ thống thông tin di động băng
rộng.
Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3 IMT-2000 đã được đề
xuất, trong đó 2 hệ thống W-CDMA và CDMA2000 đã được ITU chấp thuận và đưa
vào hoạt động trong những năm đầu của những thập kỷ 2000. Các hệ thống này đều
Báo cáo tốt nghiệp Chương I: Tổng quan về mạng thông tin di động
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 11
+Môi trường thông tin nhà ảo (VHE: Virtual Home Environment)
trên cơ sở mạng thông minh, di động cá nhân và chuyển mạng
toàn cầu.
+Đảm bảo chuyển mạng quốc tế.
+Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho thoại, số liệu
chuyển mạch theo kênh và số liệu chuyển mạch theo gói.
- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.
a) Cấu trúc mạng thông tin di động thế hệ thứ 3 UMTS
Hệ thống W-CDMA được xây dựng trên cơ sở mạng GPRS. Về mặt chức năng
có thể chia cấu trúc mạng W-CDMA ra làm hai phần : mạng lõi (CN ) và mạng truy
nhập vô tuyến (UTRAN ), trong đó mạng lõi sử dụng toàn bộ cấu trúc phần cứng của
mạng GPRS còn mạng truy nhập vô tuyến là phần nâng cấp của W-CDMA. Ngoài ra
để hoàn thiện hệ thống, trong W-CDMA còn có thiết bị người sử dụng (UE) thực hiện
giao diện người sử dụng với hệ thống. Từ quan điểm chuẩn hóa, cả UE và UTRAN
đều bao gồm những giao thức mới được thiết kế dựa trên công nghệ vô tuyến
WCDMA, trái lại mạng lõi được định nghĩa hoàn toàn dựa trên GSM. Điều này cho
phép hệ thống W-CDMA phát triển mang tính toàn cầu trên cơ sở công nghệ GSM.
Cấu trúc của UMTS
UE (User Equipment)
Thiết bị người sử dụng thực hiện chức năng giao tiếp người sử dụng với hệ thống.
UE gồm hai phần :
Báo cáo tốt nghiệp Chương I: Tổng quan về mạng thông tin di động
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 12
- Thiết bị di động (ME : Mobile Equipment) : Là đầu cuối vô tuyến được sử dụng
Các giao diện vô tuyến
- Giao diện CU : Là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao diện này
tuân theo một khuôn dạng chuẩn cho các thẻ thông minh.
- Giao diện UU : Là giao diện mà qua đó UE truy cập các phần tử cố định của hệ
thống và vì thế mà nó là giao diện mở quan trọng nhất của UMTS.
Báo cáo tốt nghiệp Chương I: Tổng quan về mạng thông tin di động
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 13
- Giao diện IU : Giao diện này nối UTRAN với CN , nó cung cấp cho các nhà khai
thác khả năng trang bị UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau.
- Giao diện IUr : Cho phép chuyển giao mềm giữa các RNC từ các nhà sản xuất
khác nhau.
- Giao diện IUb : Giao diện cho phép kết nối một nút B với một RNC. IUb được
tiêu chuẩn hóa như là một giao diện mở hoàn toàn.
b) Hệ thống thông tin di động thế hệ tiếp theo:
Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 sang thế hệ 4 qua giai đoạn trung gian là
thế hệ 3,5 có tên là mạng truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSDPA. Thế hệ 4 là
công nghệ truyền thông không dây thứ tư, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ tối đa
trong điều kiện lý tưởng lên tới 1 cho đến 1.5 Gb/giây. Công nghệ 4G được hiểu là
chuẩn tương lai của các thiết bị không dây. Các nghiên cứu đầu tiên của NTT
DoCoMo cho biết, điện thoại 4G có thể nhận dữ liệu với tốc độ 100 Mb/giây khi di
chuyển và tới 1 Gb/giây khi đứng yên, cho phép người sử dụng có thể tải và truyền lên
hình ảnh động chất lượng cao. Chuẩn 4G cho phép truyền các ứng dụng phương tiện
truyền thông phổ biến nhất, góp phần tạo nên các những ứng dụng mạnh mẽ cho các
mạng không dây nội bộ (WLAN ) và các ứng dụng khác.
Thế hệ 4 dùng kỹ thuật truyền tải truy cập phân chia theo tần số trực giao
OFDM, là kỹ thuật nhiều tín hiệu được gởi đi cùng một lúc nhưng trên những tần số
khác nhau. Trong kỹ thuật OFDM, chỉ có một thiết bị truyền tín hiệu trên nhiều tần số
độc lập (từ vài chục cho đến vài ngàn tần số). Thiết bị 4G sử dụng máy thu vô tuyến
xác nhận bởi phần mềm SDR (Software - Defined Radio) cho phép sử dụng băng
Hoặc (1.2)
Trong đó B
t
là băng thông truyền, B
i
là băng thông của tín hiệu mang thông tin,
B là băng thông RF và R là tốc độ thông tin dữ liệu.Tỷ số S/N liên quan đến tỷ số
E
c
/N
0
, trong đó E
b
là năng lượng của 1 bit, và N
0
là mật độ phổ công suất nhiễu, điều
này dẫn đến:
(1.3)Do vậy, đối với yêu cầu E
b
/N
0
cố định, độ lợi xử lý cao thì tỷ số S/N phải nhỏ.
Trong hệ thống CDMA đầu tiên IS 95, băng thông truyền là 1,25 MHz. Trong hệ
thống WCDMA, băng thông truyền là khoảng 5 MHz.
BI
RE
N
S 1
00
Báo cáo tốt nghiệp Chương I: Tổng quan về mạng thông tin di động
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 15 Hình I.3 Trải phổ và giải trải phổ
Trong giải trải phổ, tín hiệu cao tần nhận được từ máy thu sẽ được nhân trở lại
với một chuỗi mã giống hệt như trong quá trình trải phổ.Như được hiển thị trên hình,
dữ liệu người dùng ban đầu đã được phục hồi hoàn toàn.
1.2.3 Đa truy xuất
Một mạng truyền thông di động là một hệ thống đa người dùng, trong đó một số
lượng lớn người sử dụng cùng chia sẻ chung một tài nguyên vật lý để truyền và nhận
thông tin.Khả năng đa truy xuất là một trong những thành phần cơ bản. Việc trải phổ
tín hiệu được truyền cho một tính khả thi về đa truy xuất của hệ thống CDMA. Hình
I.4 đưa ra ba công nghệ đa truy xuất khác nhau đó là : CDMA, TDMA, FDMA
Hình I.4 Các công nghệ đa truy xuất
Trong FDMA (Fequency Devision Multiple Access), các tín hiệu của các User
khác nhau được truyền trong mỗi kênh khác nhau với một tần số điều chế khác nhau.
Trong TDMA (Time Division Multiple Access), tín hiệu của các User khác nhau được
truyền trong các khe thời gian khác nhau. Với hai công nghệ trên, số User tối đa có thể
độ bit lên cao (lên đến 2 Mbps).
- Tốc độ chip 3,84 Mcps với độ rộng sóng mang 5 MHz, do đó hỗ trợ
tốc độ dữ liệu cao đem lại nhiều lợi ích như độ lợi đa phân tập.
Báo cáo tốt nghiệp Chương I: Tổng quan về mạng thông tin di động
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 17
- Hỗ trợ tốc độ người sử dụng thay đổi liên tục. Mỗi người sử dụng
cung cấp một khung, trong khung đó tốc độ dữ liệu giữ cố định
nhưng tốc độ có thể thay đổi từ khung này đến khung khác.
- Hỗ trợ hai mô hình vô tuyến FDD và TDD. Trong mô hình FDD
sóng mang 5 MHz sử dụng cho đường lên và đường xuống, còn trong
mô hình TDD sóng mang 5 MHz chia xẻ theo thời gian giữa đường
lên và đường xuống.
- WCDMA hỗ trợ hoạt động không đồng bộ của các trạm gốc, do đó
dễ dàng phát triển các trạm gốc vừa và nhỏ.
- WCDMA sử dụng tách sóng có tham chiếu đến sóng mang dựa trên
kênh hoa tiêu, do đó có thể nâng cao dung lượng và vùng phủ.
- WCDMA được thiết kế dễ dàng nâng cấp hơn các hệ thống CDMA
như tách sóng đa người sử dụng, sử dụng anten thông minh để nâng
cao dung lượng và vùng phủ.
- WCDMA được thiết kế tương thích với GSM để mở rộng vùng phủ
sóng và dung lượng của mạng.
- Lớp vật lý mềm dẻo dễ thích hợp được tất cả thông tin trên một sóng
mang.
- Hệ số tái sử dụng tần số bằng 1
- Hỗ trợ phân tập phát và các cấu trúc thu tiên tiến.
Nhược điểm chính của W_CDMA là hệ thống không cho phép trong băng TDD
phát liên tục cũng như không tạo điều kiện cho các kỹ thuật chống nhiễu các môi
trường làm việc khác nhau.
Hệ thống thông tin di động thế hệ ba WCDMA có thể cung cấp các dịch vụ với
Hình I.6 Các vị trí điển hình của RRM trong mạng WCDMA
a) Điều khiển công suất (Power Control)
Điều khiển công suất là một yếu tố cần thiết trong tất cả các hệ thống di động
bởi các vấn đề về pin và các lý do an toàn, nhưng trong hệ thống CDMA, điều khiển
công suất là điều cần thiết bởi bản chất nhiễu được giới hạn trong hệ thống CDMA.
Trong GSM, điều khiển công suất chậm (tần số xấp xỉ 2 Hz) được triển
khai.Trong IS-95 điều khiển công suất nhanh với tần số 800 Hz được hỗ trợ ở đường
lên, nhưng ở đường xuống, một vòng điều khiển công suất tương đối chậm (xấp xỉ 50
Hz) điều khiển công suất truyền đi.Trong WCDMA, điều khiển công suất nhanh với
tần số 1,5 kHz được hỗ trợ trong cả 2 đường lên và đường xuống. Điều khiển công
suất nhanh và chặt chẽ là một trong những khía cạnh quan trọng của hệ thống
WCDMA.
Báo cáo tốt nghiệp Chương I: Tổng quan về mạng thông tin di động
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 19
Các lý do để sử dụng điều khiển công suất là khác nhau đối với đường lên và
đường xuống. Các mục tiêu của điều khiển công suất có thể được tóm tắt như sau:
Khắc phục hiệu ứng gần xa ở đường lên
Tối ưu hoá dung lượng hệ thống bằng cách điều khiển nhiễu
suất vòng hở, điều khiển công suất vòng đóng và điều khiển công suất vòng ngoài.
Điều khiển công suất vòng hở
Điều khiển công suất vòng hở được sử dụng ở chế độ FDD UMTS dành cho
thiết lập công suất ban đầu cho di động.Trạm di động ước tính suy hao đường truyền
giữa trạm gốc và trạm di động bằng cách sử dụng một mạch điều khiển độ lợi tự động
(AGC:Automatic Gain Control) để đo cường độ tín hiệu nhận được.Theo ước tính suy
hao đường truyền đó, trạm di động có thể quyết định công suất truyền hướng lên. Điều
khiển công suất vòng hở có hiệu quả trong hệ thống TDD bởi vì hướng lên và hướng
xuống là đối ứng, nhưng nó không phải rất hiệu quả cho hệ thống FDD bởi các kênh
hướng lên và hướng xuống hoạt động ở các dải tần khác nhau và fading Rayleigh ở
đường lên và đường xuống là độc lập nhau. Vì vậy, điều khiển công suất vòng hở có
độ chính xác không cao.Và đó là lý do tại sao nó chỉ được sử dụng như là để thiết lập
công suất ban đầu trong hệ thống FDD.
Điều khiển công suất vòng kín
Điều khiển công suất vòng kín, cũng còn được gọi là điều khiển công suất
nhanh trong hệ thống WCDMA, có nhiệm vụ điều khiển công suất truyền của MS
(hướng lên) hoặc của trạm gốc (hướng xuống) để chống lại fading của kênh vô tuyến
và đáp ứng SIR mục tiêu thiết lập bởi vòng ngoài. Lấy ví dụ, ở hướng lên, trạm gốc so
sánh SIR nhận được từ MS với SIR mục tiêu. Nếu SIR nhận được lớn hơn mục tiêu,
BS sẽ truyền một lệnh TPC ‘0’ đến MS thông qua kênh điều khiển được chỉ định
hướng xuống. Còn nếu SIR nhận được nhỏ hơn mục tiêu, BS sẽ truyền một lệnh TPC
‘1’ đến MS.Bởi vì tần số của điều khiển công suất vòng kín là rất lớn nên nó có thể bù
fading nhanh cũng như fading chậm.Một ví dụ khác ở hướng xuống, MS sẽ căn cứ vào
Báo cáo tốt nghiệp Chương I: Tổng quan về mạng thông tin di động
SVTH: Lê Trung Hiếu Lớp Đ05VTA1 Trang 21
SIR nhận được từ BS và sự điều khiển công suất từ trạm gốc, nó sẽ điều khiển công
suất phát của nó một cách thích hợp.
Điều khiển công suất vòng ngoài
Điều khiển công suất vòng ngoài là cần thiết để duy trì chất lượng của truyền
Nếu tải giao tiếp không gian được phép tăng quá mức thì vùng phủ sóng của
Cell sẽ giảm xuống dưới giá trị mong muốn ( còn được gọi là “tế bào thở”) và QoS của
các kết nối đang tồn tại sẽ không thể đảm bảo. Lý do của hiện tượng “tế bào thở” là vì
Chất lượng nhận
được tốt hơn chất
lượng yêu cầu
Đúng Sai
Tăng SIR mục tiêu Giảm SIR mục tiêu
Copyright: Tài liệu đại học ©