BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CNTT HỮU NGHỊ VIỆT – HÀN
KHOA: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ỨNG DỤNG
`
MÔN : THÔNG TIN DI ĐỘNG
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG TRONG 3G VÀ 3,5G
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quốc Vinh
Đà Nẵng, tháng 4 năm 2011
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
1
LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin di động số đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với
những ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thông tin, trong dịch vụ và trong cuộc
sống hằng ngày. Các kĩ thuật không ngừng được hoàn thiện đáp ứng nhu cầu của
người tiêu dùng. Công nghệ điện thoại di động phổ biến nhất thế giới GSM đang gặp
nhiều cản trở và sẽ sớm bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến hơn, hỗ trợ tối đa
các dịch vụ như Internet, truyền hình
Hệ thống viễn thông di động thế hệ hai là GSM và IS 95. Những công nghệ
này ban đầu được thiết kế để truyền tải giọng nói và nhắn tin. Để tận dụng được tính
năng của hệ thống 2G khi chuyển hướng sang 3G cần thiết có một giải pháp trung
chuyển. Các nhà khai thác mạng GSM có thể bắt đầu chuyển từ GSM sang 3G bằng
cách nâng cấp hệ thống mạng lên GPRS (Dịch vụ vô tuyến chuyển mạch gói), tiếp
theo là EDGE (tiêu chuẩn 3G trên băng tần GSM và hỗ trợ dữ liệu lên tới 384kbit) và
UMTS (công nghệ băng thông hẹp GSM sử dụng truyền dẫn CDMA), và WCDMA.
3G là một bước đột phá của ngành di động, bởi vì nó cung cấp băng thông rộng
hơn cho người sử dụng. Điều đó có nghĩa sẽ có các dịch vụ mới và nhiều thuận tiện
hơn trong dịch vụ thoại và sử dụng các ứng dụng dữ liệu như truyền thông hữu ích như
điện thoại truyền hình, định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ
liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao,… Truyền thông di động
ngày nay đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống. Việc vẫn có thể giữ
- DTCH: Dedicated Traffic CHannel
- EDGE: Enhanced Data Rates for GSM Evolution
- FDD: Frequency Division Multiple Access
- GSM: Global System for Mobile Communications
- HS-DPCCH: Uplink High-Speed Dedicated Physical Control CHannel
- HS-DSCH: High-Speed Downlink Shared Channel
- HS-PDSCH: High-Speed Physical Downlink Shared Channel
- HS-SCCH: High-speed Shared Control Channel
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
3
- HSDPA: High-speed Downlink Packet Access
- Node B: Base Station
- SAW: Stop And Wait
- TTI: Transmission Time Interval
- UMTS: Universal Mobile Telecommunication System
- WCDMA: Wideband CDMA
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Các bước phát triển mạng thông tin di động.
Hình 1.2 Mô hình mạng IMT-2000.
Hình 2.1 Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ 3
Hình 2.2 Cấu trúc của UMTS
Hình 2.3 Cấu trúc kênh của WCDMA
Hình 2.4 Cấu trúc kênh logic
Hình 3.1 Biểu đồ cột so sánh thời gian download của các công nghệ
Hình 3.2 Các tính năng cơ bản của HSDPA khi so sánh với WCDMA
Hình 3.3 Nguyên lý hoạt động cơ bản của HSDPA
Hình 3.4 Giao diện vô tuyến của HSDPA
Hình 3.5 Thời gian và bộ mã được chia sẻ trong HS-DSCH
2.5G. Tốc độ truyền data rate của GSM chỉ =9.6Kbps. GPRS đã cải tiến tốc độ truyền
tăng lên gấp 3 lần so vớii GSM, tức là 20-30Kbps. GPRS cho phép phát triển dịch vụ
WAP và internet (email) tốc độ thấp.
Tiếp theo sau, 2003, EDGE đã ra đời với khả năng cung ứng tốc độ lên được
250 Kbps (trên lý thuyết). EDGE còn được biết đến như là 2.75G (trên đường tiến tới
3G)
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
6
Cụm từ điện thoại di động 3G ngày nay đã trở nên quen thuộc với người dùng
di động. 3G là viết tắt của third-generation technology là chuẩn và công nghệ truyền
thông thế hệ thứ ba, cho phép truyền ngoài dữ liệu chuẩn là đàm thoại còn có thể
truyền dữ liệu phi thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh, nhạc,
internet ). Công nghệ 3G vừa cho phép triển khai những dịch vụ cao cấp vừa làm
tăng dung lượng của mạng điện thoại nhờ vào việc sử dụng hiệu quả hiệu suất phổ.
Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 được đánh giá là một ứng cử viên cho hệ
thống truy nhập vô tuyến IMT-2000. Giao diện vô tuyến trên cơ sở băng thông rộng,
đáp ứng các yêu cầu của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3. Những ưu điểm chủ
yếu của mạng 3G:
- Cải thiện hệ thống thông tin di động thế hệ 2, cải thiện dung lượng, chất lượng,
vùng phủ song.
- Tính linh hoạt cao của dịch vụ.
- Thực hiện truy nhập gói tin hiệu quả và tin cậy.
- Tính linh hoạt cao trong vận hành, hỗ trợ hoạt động không đồng bộ giữa các
trạn gốc nên triển khai thuận lợi trong nhiều môi trường, sử dụng các kỹ thuật
tiên tiến như anten thông minh.
Bảng 1.1: Bảng so sánh các công nghệ di động và tốc độ truyền dữ liệu
Công nghệ Tốc độ Tính năng
1G AMPS Không có
Analog (chỉ có chức năng
thoại)
- Video hội họp
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
7
1.2 Yêu cầu đối với hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba
Thông tin di động thế hệ ba phải là hệ thống thông tin di động cho các dịch vụ
di động truyền thông cá nhân đa phương tiện. Hộp thư thoại sẽ đựợc thay thế bằng bưu
thiếp điện tử được lồng ghép với hình ảnh và các cuộc thoại thông thường trước đây sẽ
được bổ xung các hình ảnh để trở thành thoại có hình.
Yêu cầu đối với thông tin di động thế hệ thứ ba:
- Mạng phải là băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện, nghĩa là
mạng phải đảm bảo tốc độ bít lên tới 2Mbs phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của
máy đầu cuối, 2Mbps dự kiến cho các dịch vụ cố định, 384kbps khi đi bộ và
144kbps khi đang di chuyển tốc độ cao.
- Mạng phải có khả năng cung cấp độ rộng băng tần, dung lựợng theo yêu cầu.
Điều này xuất phát từ việc thay đổi tốc độ bit của các dịch vụ khác nhau. Ngoài
ra cần đảm bảo đường tuyền vô tuyến không đối xứng, chẳng hạn với tốc độ bit
cao ở đường xuống và tốc độ bit thấp ở đường lên hoặc ngược lại.
- Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu, nghĩa là phải đảm bảo
các kết nối chuyển mạch cho thoại, các dịch vụ Video và các khả năng số liệu
gói cho các dịch vụ số liệu.
- Chất lượng dịch vụ phải không thua kém chất lượng dịch vụ cố định, nhất là đối
với thoại.
- Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là bao gồm cả thông tin vệ tinh.
Bộ phận tiêu chuẩn của ITU-R đã xây dựng các tiêu chuẩn cho IMT-2000
Thông tin di động thế hệ thứ ba xây dựng trên cơ sở IMT-2000 đã được đưa vào hoạt
động từ năm 2001. Các hệ thống 3G cung cấp rất nhiều dịch vụ viễn thông bao gồm:
thoại, số liệu tốc độ bit thấp và bit cao, đa phương tiện, video cho người sử dụng làm
việc cả ở môi trường công cộng lẫn tư nhân, vùng cơ sở, vùng dân cư, phương tiện vận
tải…
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
- Vùng 4: Toàn cầu, Rb = 9.6Kbps.
Có thể tổng kết các dịch vụ do IMT-2000 cung cấp ở bảng dưới đây:
Bảng 1.2 Phân loại các dịch vụ ở IMT-2000
Kiểu Phân loại Dịch vụ chi tiết
Dịch vụ di
động.
Dịch vụ di động. Di động đầu cuối di động cá nhân/ di động
dịch vụ.
Dịch vụ thông tin
định vị.
Theo dõi di động/ theo dõi di động thông
minh.
Dịch vụ viễn
thông.
Dịch vụ âm thanh.
- Dịch vụ âm thannh chất lượng cao (16 -
64 Kbps).
- Dịch vụ truyền thanh AM (32 - 64 kbps)
- Dịch vụ truyền hình FM (64 - 144 kbps)
Dịch vụ số liệu.
- Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình (64 -
144 kbps)
- Dịch vụ số liệu tốc độ tương đối cao
(144 kbps – 2Mbps)
- Dịch vụ số liệu tốc độ cao (≥ 2 Mbps)
Dịch vụ đa phương
tiện.
- Dịch vụ Video (384 kbps)
- Dịch vụ ảnh động (384 kbps - 2 Mbps)
- Dịch vụ ảnh động thời gian thực ( ≥
Hai hệ thống này đã bắt đầu đựợc đưa vào hoạt động trong những năm đầu của
thập kỷ 2000. Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này cho phép
thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di
động thế hệ ba.
WCDMA là sự phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai
sử dụng công nghệ TDMA như GSM, PDC, IS-136.
Cdma2000 là sự phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ
hai sử dụng công nghệ CDMA: IS-95.
Trong đó, chuẩn W-CDMA có hai chuẩn con thành phần là :
• UMTS
• FOMA.
W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access): là chuẩn liên lạc di
động 3G song hành với cùng với chuẩn GSM. W-CDMA là công nghệ nền tảng cho
các công nghệ 3G khác như UMTS và FOMA.
W-CDMA được tập đoàn ETSI NTT DoCoMo (Nhật Bản) phát triển riêng cho
mạng 3G FOMA. Sau đó, NTT Docomo đã trình đặc tả này lên Hiệp hội truyền thông
quốc tế (ITU) và xin công nhận dưới danh nghĩa một thành viên của chuẩn 3G quốc tế
có tên IMT-2000. ITU đã chấp nhận W-CDMA là thành viên của IMT-2000 và sau đó
chọn W-CDMA là giao diện nền tảng cho UMTS.
UMTS: UMTS (Universal Mobile Telephone System) dựa trên công nghệ W-
CDMA, là giải pháp tổng quát cho các nước sử dụng công nghệ di động GSM. UMTS
do tổ chức 3GPP quản lý. 3GPP cũng đồng thời chịu trách nhiệm về các chuẩn mạng
di động như GSM, GPRS và EDGE. Sự phát triển liên tục các tiêu chuẩn kỹ thuật trên
được thể hiện bằng 4 mô thức về tiêu chuẩn UMTS của tổ chức 3GPP là: R99, R4, R5
và R6, tạo thành một bộ tiêu chuẩn đồ sộ nhưng trong nó lại gồm những hệ tiêu chuẩn
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
11
tương đối độc lập. WCDMA là một tiêu chuẩn về giao diện không gian đầu tiên, sớm
nhất và hoàn thiện nhất trong các hệ tiêu chuẩn đó và được các nhà khai thác và sản
xuất thiết bị viễn thông ở cả 3 châu lục: Âu, Á, Mỹ sử dụng rộng rãi. UMTS cũng là
Hệ thống thông tin di động thế hệ ba W-CDMA có thể cung cấp các dịch vụ với
tốc độ bit lên đến 2MBit/s. Bao gồm nhiều kiểu truyền dẫn như truyền dẫn đối xứng và
không đối xứng, thông tin điểm đến điểm và thông tin đa điểm. Với khả năng đó, các
hệ thống thông tin di động thế hệ ba có thể cung cấp dể dàng các dịch vụ mới như :
điện thoại thấy hình, tải dữ liệu nhanh, ngoài ra nó còn cung cấp các dịch vụ đa
phương tiện khác.
Các nhà khai thác có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ đối với khách hàng, từ các
dịch vụ điện thoại khác nhau với nhiều dịch vụ bổ sung cũng như các dịch vụ không
liên quan đến cuộc gọi như thư điện tử, FPT…
Công trình nghiên cứu của các nước châu Âu cho W-CDMA bắt đầu từ đề án
CODIT (Code Division Multiplex Testbed : Phòng thí nghiệm đa truy cập theo mã) và
FRAMES (Future Radio Multiplex Access Scheme : Kỹ thuật đa truy cập vô tuyến
trong tương lai) từ đầu thập niên 90. Các dự án này đã tiến hành thử nghiệm các hệ
thống W-CDMA để đánh giá chất lượng đường truyền.
Theo các chuyên gia trong ngành viễn thông, đường tới 3G của GSM là
WCDMA. Nhưng trên con đường đó, các nhà khai thác dịch vụ điện thoại di động
phải trải qua giai đoạn 2,5G. Thế hệ 2,5G bao gồm những gì? Đó là: dữ liệu chuyển
mạch gói tốc độ cao (HSCSD), dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS và Enhanced Data
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
13
Rates for Global Evolution (EDGE).
2.2 Các tham số chính của WCDMA
WCDMA là hệ thống sử dụng chuỗi trải phổ trực tiếp. Nghĩa là luồng thông tin
được trải trên một băng thông rộng bằng việc nhân luồng dữ liệu này với một chuỗi
trải phổ giả ngẫu nhiên PN. Để có thể hỗ trợ việc truyền dữ liệu ở tốc độ cao, hệ số trải
phổ (SF) thay đổi và kết nối dựa trên nhiều mã trải phổ được hỗ trợ trong WCDMA
Tốc độ chip sử dụng trong WCDMA có tốc độ 3.84 Mps tương ứng với băng
tần truyền dẫn WCDMA là 5 MHz (đối với CDMA2000 băng tần truyền dẫn có thể là
3x1.25 Mhz hoặc 3.75 MHz). Băng thông truyền dẫn lớn của WCDMA ngoài việc
nhằm hỗ trợ truyền dẫn tốc độ cao còn mang lại một vài ưu điểm khác như: tăng hệ số
FTP
Điện
thoại
IP
vv…
Y tế từ xa
Thư tiếng
Truy nhập cơ sở dữ liệu
Mua
hàng
theo
Catalog
Video
Video
theo
yêu
cầu
Báo
điện
tử
Karaoke
ISDN
Xuất bản
điện tử
Thư điện tử FAX
Các dịch vụ
phân phối
thông tin
Tin tức
Dự báo
với mạng 2G IS-95.
Giao diện vô tuyến của WCDMA được thiết kế để nhà vận hành có thể lựa chọn
sử dụng các công nghệ máy thu hiện đại như: MUD, hệ thống ănten thích ứng nhằm
tăng dung lượng của mạng cũng như vùng phủ sóng của các trạm thu phát.
WCDMA được thiết kế để có thể triển khai bên cạnh hệ thống GSM thế hệ 2.
Nghĩa là WCDMA có thể hỗ trợ chuyển giao giữa hai hệ thống WCDMA và GSM
nhằm đảm bảo có một sự dịch chuyển mềm dẻo khi triển khai mạng 3G-WCDMA.
Bảng 2.1: Các thông số chính của WCDMA
Băng tần kênh 1,25Mhz; 5Mhz; 10Mhz; 20Mhz
Cấu trúc kênh hướng xuống Trải phổ trực tiếp
Tốc độ chip (1,024)a/4,096/8,192/16,384
Lặp 0,22
Độ dài khung 10 ms/ 20 ms
Điều chế trải phổ QPSK cân bằng (hướng xuống)
QPSK kép (hướng lên)
Mạch truyền phức hợp
Điều chế dữ liệu QPSK (hướng xuống)
BPSK (hướng lên)
Phát hiện kết nối Kênh pilot ghép thời gian (hướng lên và
hướng xuống)
Không có kênh pilot chung hướng xuống.
Ghép kênh hướng lên Kênh điều khiển, kênh pilot ghép thời gian.
Ghép kênh I&Q cho kênh dữ liệu và kênh
điều khiển.
Đa tốc độ Trải phổ biến đổi và đa mã
Hệ số trải phổ 4 – 256
Điều khiển công suất Vòng hở và vòng khép kín (tốc độ 1,6KHz)
Trải phổ (hướng lên) Mã trực giao dài để phân biệt kênh, mã Gold
218
Trải phổ (hướng xuống) Mã trực giao dài để phân biệt kênh, mã Gold
u
. Nó cũng
tham gia quản lý tài nguyên vô tuyến.
- Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC: Có chức năng sở hữu và điều khiển các tài
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
USIM
ME
USIM
Nút
B
Nút
B
Nút
B
Nút
B
RNC
RNC
MSC/
VLR
GMSC
GGSNSGSN
HLR
PLMN,
PSTN,ISDN…
Internet
U
u
I
u
- Mạng CS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch kênh.
- Mạng PS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch gói.
Các giao diện vô tuyến
- Giao diện C
U
: 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 U
U
: 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.
- Giao diện I
U
: 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 I
Ur
: Cho phép chuyển giao mềm giữa các RNC từ các nhà sản xuất
khác nhau.
- Giao diện I
Ub
: Giao diện cho phép kết nối một nút B với một RNC. I
Ub
được tiêu
chuẩn hóa như là một giao diện mở hoàn toàn.
2.4 Các kênh cơ bản của W-CDMA
Các kênh được sử dụng trong WCDMA gồm 3 kênh cơ bản:
- Kênh logic
- Kênh truyền tải
- Kênh vật lý
Hai kênh dành riêng:
- Kênh điều khiển dành riêng DCCH gồm kênh điều khiển dành riêng đứng một
mình SDCCH và kênh điều khiển liên kết ACCH.
2.4.1.2 Kênh lưu lượng
Dùng để truyền các thông tin của điện thoại hoặc số liệu bao gồm 2 kênh:
- Kênh lưu lượng dùng riêng (DTCH) : chuyển dữ liệu theo mô hình kết nối
điểm - điểm về 2 hướng đến 1 thuê bao và được sử dụng để truyền thông tin người
dùng.
- Kênh lưu lượng dùng chung (CTCH): chuyển dữ liệu theo mô hình kết nối
điểm - điểm trên kênh đường xuống, sử dụng để truyền thông tin cá nhân đến tất cả
các thuê bao trong cùng nhóm.
2.4.2 Kênh truyền tải
Kênh truyền tải mang các thông số, đặc tính cần thiết để truyền tải các thông tin
dữ liệu qua mạng. Các kênh truyền tải được hình thành nhờ việc sắp xếp các kênh
logic. Có 2 loại kênh truyền tải :
- Kênh truyền tải riêng DCH: mang thông tin điều khiển cho riêng một MS với
mang DCH-UL, DCH-DL.
- Kênh truyền tải chung CCH : dùng chung cho tất cả các MS
Mỗi kênh truyền tải chứa một mã chỉ thị định dạng truyền tải TFI (Transport
Format Indicator). TFI được sử dụng để phối hợp làm việc giữa lớp MAC và lớp vật
lý. Lớp vật lý sẽ ghép đa hợp nhiều kênh truyền tải với nhau để tạo thành một kênh
truyền tải mã hoá hỗn hợp CCTRCH (Transport Format Combination Indicator) và gởi
kèm trong kênh CCTRCH. Tổ hợp mã TFCI được truyền đi trong kênh điều khiển vật
lý để thông báo với đầu thu kênh truyền tải nào đang được nhận. Tiếp đó, TFCI sẽ
được giải mã và tạo ra các TFI tương ứng để gởi lên lớp trên.
2.4.2.1 Kênh truyền tải riêng
Với kênh truyền tải riêng chỉ có một kênh duy nhất là kênh DCH. Kênh này có
thể hoạt động ở tuyến lên hoặc tuyến xuống.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
19
định dạng truyền dẫn tức thời của các kênh truyền dẫn để truyền một cách đồng thời.
Có một và chỉ một kênh DPCCH đường lên trên một liên kết vô tuyến. Tuy nhiên có
thể không có, có một hoặc vài kênh DPDCH đường lên trên mỗi liên kết vô tuyến.
Có hai kiểu kênh vật lý dành riêng đường lên, vì thế một kênh có chứa trường
TFCI và một kênh không chứa TFCI Ở chế độ nén, các khe DPCCH được định dạng
với các trường TFCI bị thay đổi. Có hai dạng khe nén có thể có cho mỗi dạng khe
danh định. Chúng được đánh nhãn là A và B và việc lựa chọn chúng tùy thuộc vào số
khe được truyền trên từng khung ở chế độ nén. Khi chỉ có một kênh DPCCH trên một
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
20
liên kết vô tuyến thì có một vài kênh DPDCH song song sử dụng các mã kênh khác
nhau có thể được truyền theo phương thức đa mã trên các kênh vật lý dành riêng
đường lên.
- Các kênh vật lý chung đường lên: được chia thành hai loại:
+ Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý PCH: mang thông tin của kênh giao vận
RACH.
+ Kênh gói chung vật lý PCPCH: mang thông tin của kênh giao vận CPCH.
2.4.3.2. Các kênh vật lý đường xuống
Các kênh vật lý đường xuống bao gồm một kênh vật lý dành riêng, một kênh
phân chia và 5 kênh điều khiển chung.
Các kênh điều khiển chung:
- Kênh vật lý dành riêng đường xuống DPCH: phát số liệu dành riêng được tạo
từ lớp 2 và lớp cao hơn.
- Các kênh hoa tiêu chung CPICH: là một kênh vật lý đường xuống tốc độ cố
định 30 kbit/s, thực hiện truyền chuỗi bit / ký tự xác định trước. Trong phân tập phát,
trên bất kỳ kênh đường xuống nào không có điều khiển công suất vòng kín hoặc hở,
CPICH có thể được phát từ hai anten sử dụng cùng mã kênh và mã ngẫu nhiên.
- Kênh phân chia vật lý đường xuống DSCH
- Kênh vật lý điều khiển chung chính và dự phòng CCPCH:
+ CCPCH sơ cấp: là một kênh vật lý đường xuống với tốc độ cố định 30 kbit/s
thông tin khi cần
• Sử dụng AMC khi được kết hợp với HARQ nhằm cải thiện dung lượng của hệ
thống
• Các kỹ thuật được sử dụng cho phép HSDPA hỗ trợ tốc độ 10 Mbps
• Trong một hệ thống dữ liệu và thoại được tích hợp với người sử dụng
thoại(12.2 Kbps) tải khoảng 30 Erl/sector và thông lượng sector của dữ liệu vấn
khoảng 1 Mbps
HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)-truy cập gói đường xuống tốc
độ cao, là giải pháp mang tính đột phá về mặt công nghệ và được phát triển trên cơ sở
của hệ thống 3G WCDMA, được tối ưu-hóa cho các ứng dụng dữ liệu chuyển mạch
gói. Công nghệ HSDPA hiện nay cho phép tốc độ download đạt đến 1.8 Mbps,
3.6Mbps, 7.2 Mbps và 14.4 Mbps, và trong tương lai gần, tốc độ hiện nay có thể được
nâng lên gấp nhiều lần– đưa đến một hiệu quả sử dụng tốt hơn. Các thuê bao dịch vụ
HSDPA có thể nhận email với tập tin đính kèm mang dung lượng lớn, lướt web hoặc
tải về các tập tin đa phương tiện hoặc văn bản nhanh hơn bao giờ. Mặc dù có thể
truyền tải bất cứ dạng dữ liệu nào, song mục tiêu chủ yếu của HSDPA là dữ liệu dạng
video và nhạc.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
22
Hình 3.1 : Biểu đồ cột so sánh thời gian download của các công nghệ
Khái niệm HSDPA được phát triển dựa trên công nghệ W-CDMA, sử dụng các
phương pháp chuyển đổi và mã hóa dữ liệu khác. Nó tạo ra một kênh truyền dữ liệu
bên trong W-CDMA được gọi là HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel),
kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao. Kênh truyền tải này hoạt động hoàn toàn khác
biệt so với các kênh thông thường và cho phép thực hiện download với tốc độ vượt
trội. Và đây là một kênh chuyên dụng cho việc download. Điều đó cũng có nghĩa là dữ
liệu sẽ được truyền trực tiếp từ nguồn đến điện thoại. Song quá trình ngược lại, tức là
truyền dữ liệu từ điện thoại đến một nguồn tin thì không thể thực hiện được khi sử
dụng công nghệ HSDPA. Công nghệ này có thể được chia sẻ giữa tất cả các người
dùng có sử dụng sóng radio, sóng cho hiệu quả download nhanh nhất.
Do HSDPA không còn sử dụng điều khiển công suất vòng kín, phải tối thiểu
hoá sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến trong mỗi khoảng thời gian TTI, vấn đề
này được thực hiện nhờ việc giảm độ rộng của TTI từ 10 ms ở WCDMA xuống còn
2ms ở HSDPA. Với sự bổ sung kỹ thuật HARQ nhanh, nó còn cho phép phát lại một
cách nhanh nhất các block dữ liệu đã bị mất hoặc bị lỗi và khả năng kết hợp với thông
tin mềm ở lần phát đầu tiên với các lần phát lại sau đó.
Để thu thập được thông tin về thông tin chất lượng kênh hiện thời cho phép các
kỹ thuật thích ứng liên kết và lập lịch gói theo dõi giám sát một cách liên tục các điều
khiển vô tuyến hiện tại của thuê bao di động, lớp điều khiển trung gian MAC thì làm
nhiệm vụ giám sát kênh nhanh cho phép Bộ lập lịch gói nhanh và đặc tính chia sẻ theo
thời gian của kênh HS-DSCH về bản chất có thể xem như phân tập lựa chọn đa người
dung với những lợi ích rât to lớn đối với việc cỉa thiện thông lượng của tế bào. Việc
chuyển dịch chức năng lập lịch đến Node B là thay đổi chính về kiến trúc nếu so sánh
với phiên bản R99 của WCDMA.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
24
3.3 Nguyên lý hoạt động của HSDPA
Hình 3.3 - Nguyên lý hoạt động cơ bản của HSDPA
HSDPA gồm các giải pháp:
- Thực hiện đan xen thời gian truyền dẫn ngắn TTI=2ms
- Mã hoá và điều chế thích ứng AMC
- Truyền dẫn đa mã, lớp vật lý tốc độ cao L1
- Yêu cầu lặp tự động lai H-ARQ.
Trong giải pháp HSDPA, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ được chuyển từ bộ điều
khiển mạng vô tuyến RNC tới Node-B nhằm giúp người sử dụng dễ dàng truy nhập
vào các chức năng thống kê giao diện vô tuyến. Kỹ thuật sắp xếp gói tin tiên tiến sẽ
giúp điều chỉnh được tốc độ dữ liệu người sử dụng sao cho thích hợp với các điều kiện
kênh vô tuyến tức thời.
Trong quá trình kết nối, thiết bị người sử dụng (UE) sẽ định kỳ gửi một chỉ thị
chất lượng kênh CQI tới Node-B cho biết tốc độ dữ liệu nào (bao gồm kỹ thuật điều