LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin di động này nay phát triển rất nhanh chóng với con số thuê bao di động
vô cùng lớn. Các thế hệ di động bắt đầu phát triển từ thế hệ 1G rồi 2G, hiện nay là 3G
và tương lai là thế hệ 4G. Nó đáp ứng được nhu cầu của con người về thông tin cũng
như sử dụng các dịch vụ mới như MP3, PDA, Camera, truyền số liệu, Internet
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 được chuẩn hóa bởi IMT-2000 bắt đầu
phát triển tại Nhật Bản vào tháng 10-2001. Từ đó đến nay 3G đã phát triển một cách
nhanh chóng và đóng vai trò quan trọng việc phát triển các loại hình dịch vụ đa
phương tiện. Với xu hướng phát triển như hiện nay, chúng ta tin rằng trong tương lai
không xa, thông tin di động sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn nữa trong cuộc sống
hàng ngày, và việc sử dụng điện thoại di động là một phần không thể thiếu của người
dân trong mọi hoạt động.
Chính vì lý do đó, nhóm sinh viên lớp Kỹ thuật viễn thông A–K47 trường ĐH
Giao Thông Vận Tải chúng em đã chọn đề tài tìm hiểu về công nghệ mạng đa truy
nhập sử dụng trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba, mà cụ thể là UMTS
Nội dung trình bày của đề tài gồm 6 chương:
- Chương 1 Tổng quan mạng 3G UMTS
- Chương 2 Công nghệ đa truy nhập WCDMA
- Chương 3 Truy nhập gói tốc độ cao HSPA
- Chương 4 Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS
- Chương 5 Công nghệ EDGE
- Chương 6 WLAN
Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Cảnh Minh và cô Đàm Mỹ Hạnh
đã động viện, giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài này. Do trình độ và
thời gian có hạn, chúng em không thể tránh khỏi những sai sót, mong nhận được sự
thông cảm và góp ý của các thầy cô giáo trong bộ môn. Một lần nữa chúng em xin
chân thành cám ơn sự giúp đỡ của các thầy cô.
Hà Nội ngày 26 tháng 3 năm 2010
Nhóm sinh viên thực hiện:
Phạm Việt Hưng
Phan Thị Thu Trang
Tài liệu tham khảo 58
Chương 1
TỔNG QUAN MẠNG 3G UMTS
1.1. LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G
Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G được cho trên hình
1.1 và lộ trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP được cho trên hình 1.2
2
AMPS: Advanced Mobile Phone System
TACS: Total Access Communication System
GSM: Global System for Mobile Telecommucations
WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access
EVDO: Evolution Data Only
IMT: International Mobile Telecommnications
IEEE: Institute of Electrical and Electtronics Engineers
WiFi: Wireless Fidelitity
WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access
LTE: Long Term Evolution
UMB: Untra Mobile Broadband
Hình 1.1. Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G
Hình 1.2. Lịch trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP
Hình 1.3. cho thấy lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP
3
Hình 1.3. Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP
1.2. KIẾN TRÚC CHUNG CỦA MỘT HỆ THỐNG THÔNG TIN DI
ĐỘNG 3G
Mạng thông tin di động (TTDĐ) 3G lúc đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng
chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng. Các
trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch sử dụng công nghệ ATM. Trên
đường phát triển đến mạng toàn IP, chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng
chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu lẫn thời gian thực (như tiếng và video)
UMTS R3 hỗ trợ cả kết nối chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói: đến 384
Mbps trong miền CS và 2Mbps trong miền PS.
Một mạng UMTS bao gồm ba phần: thiết bị di động (UE: User Equipment),
mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial Radio
Network), mạng lõi (CN: Core Network) (xem hình 1.5). UE bao gồm ba thiết bị: thiết
bị đầu cuối (TE), thiết bị di động (ME) và module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM:
UMTS Subscriber Identity Module). UTRAN gồm các hệ thống mạng vô tuyến (RNS:
Radio Network System) và mỗi RNS bao gồm RNC (Radio Network Controller: bộ
điều khiển mạng vô tuyến) và các nút B nối với nó. Mạng lõi CN bao gồm miền
chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và HE (Home Environment: Môi trường nhà).
HE bao gồm các cơ sở dữ liệu: AuC (Authentication Center: Trung tâm nhận thực),
HLR (Home Location Register: Bộ ghi định vị thường trú) và EIR (Equipment Identity
Register: Bộ ghi nhận dạng thiết bị).
Hình 1.5. Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3
5
1.4. KIẾN TRÚC 3G UMTS R4
Hình 1.6 cho thấy kiến trúc cơ sở của 3G UMTS R4. Sự khác nhau cơ bản giữa
R3 và R4 là ở chỗ khi này mạng lõi là mạng phân bố và chuyển mạch mềm. Thay cho
việc có các MSC chuyển mạch kênh truyền thống như ở kiến trúc trước, kiến trúc
chuyển mạch phân bố và chuyển mạch mềm được đưa vào.
Về căn bản, MSC được chia thành MSC server và cổng các phương tiện (MGW:
Media Gateway). MSC chứa tất cả các phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lý di động
có ở một MSC tiêu chuẩn. Tuy nhiên nó không chứa ma trận chuyển mạch. Ma trận
chuyển mạch nằm trong MGW được MSC Server điều khiển và có thể đặt xa MSC
Server.
Hình 1.6. Kiến trúc mạng phân bố của phát hành 3GPP R4
1.5. KIẾN TRÚC 3G UMTS R5 và R6
Bước phát triển tiếp theo của UMTS là đưa ra kiến trúc mạng đa phương tiện IP
(hình 1.7). Bước phát triển này thể hiện sự thay đổi toàn bộ mô hình cuộc gọi. Ở đây
cả tiếng và số liệu được xử lý giống nhau trên toàn bộ đường truyền từ đầu cuối của
nếu không xét đến TDD) hoàn toàn khác với GSM và GPRS, W-CDMA sử dung
phương thức trải phổ chuỗi trực tiếp với tốc độ chip là 3,84 Mcps. Trong WCDMA
mạng truy nhập vô tuyến được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access
Network). Các phần tử của UTRAN rất khác với các phần tử ở mạng truy nhập vô
tuyến của GSM. Vì thế khả năng sử dụng lại các BTS và BSC của GSM là rất hạn chế,
đa phần các nhà sản suất phải thay thế GSM BSC bằng RNC mới cho WCDMA.
8
W-CDMA sử dụng rất nhiều kiến trúc của mạng GSM, GPRS hiện có cho
mạng của mình. Các phần tử như MSC, HLR, SGSN, GGSN có thể được nâng cấp từ
mạng hiện có để hỗ trợ đồng thời WCDMA và GSM.
Giao diện vô tuyến của WCDMA/FDD được xây dựng trên ba kiểu kênh: kênh
logic, kênh truyền tải và kênh vật lý pha. Dưới đây ta xét kiến trúc giao thức của giao
diện vô tuyến WCDMA
2.2. KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC CỦA GIAO DIỆN VÔ
TUYẾN WCDMA/FDD
Kiến trúc giao diện vô tuyến của WCDMA được cho trên hình 2.1.
UP: Mặt phẳng người sử dụng
CP: Mặt phẳng điều khiển
Hình 2.1. Kiến trúc giao thức vô tuyến cho UTRA FDD.
Ngăn xếp giao thức của giao diện vô tuyến bao gồm 3 lớp giao thức:
• Lớp vật lý (L1). Đặc tả các vấn đề liên quan đến giao diện vô tuyến như điều chế
và mã hóa, trải phổ v.v
• Lớp liên kết nối số liệu (L2). Lập khuôn số liệu vào các khối số liệu và đảm bảo
truyền dẫn tin cậy giữa các nút lân cận hay các thực thể đồng cấp
• Lớp mạng (L3). Đặc tả đánh địa chỉ và định tuyến
2.3. TRẢI PHỔ VÀ ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO MÃ
2.3.1. Các hệ thống thông tin trải phổ
9
Trong các hệ thống thông tin trải phổ (viết tắt là SS: Spread Spectrum) độ rộng
băng tần của tín hiệu được mở rộng, thông thường hàng trăm lần trước khi được phát.
hay R
c
=15R
b
. Hình 2.2a cho thấy sơ đồ đơn giản của bộ trải phổ DSSS trong đó luồng
số cần truyền x có tốc độ R
b
được nhân với một mã trải phổ c tốc độ R
c
để được luồng
đầu ra y có tốc độ R
c
lớn hơn nhiều so với tốc độ R
b
của luồng vào. Các hình 2.2b và
2.2b biểu thị quá trình trải phổ trong miền thời gian và miền tần số.
Tại phía thu luồng y được thực hiện giải trải phổ để khôi phục lại luồng x bằng
cách nhân luồng này với mã trải phổ c giống như phía phát: x=y×c
x, y và c ký hiệu tổng quát cho tín hiệu vào, ra và mã trải phổ; x(t), y(t) và c(t) ký hiệu cho
các tín hiệu vào, ra và mã trải phổ trong miền thời gian; X(f), Y(f) và C(f) ký hiệu cho các tín
hiệu vào, ra và mã trải phổ trong miền tần số; T
b
là thời gian một bit của luồng số cần phát,
10
R
b
=1/T
b
là tốc độ bit của luồng số cần truyền; T
c
Ta xét quá trình xử lý tín hiệu này tại một máy thu k. Nhiệm vụ của máy thu này là
phải lấy ra x
k
và loại bỏ các tín hiệu khác (các tín hiệu này được gọi là nhiễu đồng
kênh vì trong hệ thống CDMA chúng được phát trên cùng một tần số với x
k
). Nhân
(2.1) với x
k
và áp dụng quy tắc trực giao nói trên ta được:
1
K
k k i i
i
i k
x x c x
=
≠
= +
∑
%
(2.2)
Thành phần thứ nhất trong (2.2) chính là tín hiệu hữu ích còn thành phần thứ hai là
nhiễu của các người sử dụng còn là nhiễu của các người sử dụng khác được gọi là
MAI (Multiple Access Interferrence: nhiễu đa người sử dụng). Để loại bỏ thành phần
thứ hai máy thu sử dụng bộ lọc tương quan trọng miền thời gian kết hợp với bộ lọc tần
số trong miền tần số. Hình 2.3 xét quá trình giải trải phổ và lọc ra tín hiệu hữu ích tại
máy thu k trong một hệ thống CDMA có K người sử dụng với giả thiết công suất phát
từ K máy phát như nhau tại đầu vào máy thu k. Hình 2.3a cho thấy sơ đồ giải trải phổ
DSSS. Hình 2.3b cho thấy phổ của tín hiệu tổng được phát đi từ K máy phát sau trải
√ Điều khiển công suất vòng hở
√ Điều khiển công suất vòng kín
Điều khiển công suất vòng hở được thực hiện tự động tại UE khi nó thực hiện
thủ tục xin truy nhập Nút B (dựa trên công suất mà nó thu được từ kênh hoa tiêu phát
đi từ B), khi này UE chưa có kết nối với nút này. Còn điều khiển công suất vòng kín
được thực hiện khi UE đã kết nối với nút B. Điều khiển công suất vòng hở lại được
chia thành:
√ Điều khiển công suất vòng trong được thực hiện tại nút B. Điều khiển công suất
vòng trong được thực hiện nhanh với 1500 lần trong một giây dựa trên so sánh
SIR thu với SIR đích
12
√ Điều khiển công suất vòng ngoài được thực hiện tại RNC để thiết lập SIR đích cho
nút B. Điều khiển công suất này dựa trên so sánh tỷ lệ lỗi khối (BLER) thu được
với tỷ lệ đích.
2.5. CHUYỂN GIAO TRONG HỆ THỐNG CDMA
Thông thường chuyển giao (HO: Handover) được hiểu là quá trình trong đó
kênh lưu lượng của một UE được chuyển sang một kênh khác để đảm bảo chất lượng
truyền dẫn. Tuy nhiên trong CDMA khái niệm này chỉ thích hợp cho chuyển giao
cứng còn đối với chuyển giao mềm khái niệm này phức tạp hơn, ta sẽ xét cụ thể trong
phần dưới đây.
Có thể chia HO thành các kiểu HO sau:
√ HO nội hệ thống xẩy ra bên trong một hệ thống WCDMA. Có thể chia nhỏ HO
này thành
o HO nội hệ thống giữa các ô thuộc cùng môt tần số sóng mang WCDMA
o HO giữa các tần số (IF-HO) giữa các ô hoạt động trên các tần số WCDMA
khác nhau
√ HO giữa các hệ thống (IS-HO) giữa các ô thuộc hai công nghệ truy nhập vô tuyến
(RAT) khác nhau hay các chế độ truy nhập vô tuyến (RAM) khác nhau. Trường
hợp thường xuyên xẩy ra nhất đối với kiểu thứ nhất là HO giữa các hệ thống
WCDMA và GSM/EDGE. Tuy nhiên cũng có thể là IS-HO giữa WCDMA và hệ
7,2Mbps vào năm 2006 và 2007, tiềm năng có thể đạt đến trên 14,4Mbps năm 2008.
Trong giai đoạn đầu tốc độ đỉnh HSUPA là 1-2Mbps trong giai đoạn hai tốc độ này có
thể đạt đến 4-5,7 Mbps vào năm 2008.
HSPA được triển khai trên WCDMA hoặc trên cùng một sóng mang hoặc sử
dụng một sóng mang khác để đạt được dung lượng cao (xem hình 3.1).
Hình 3.1. Triển khai HSPA với sóng mang riêng (f2) hoặc chung sóng mang với
WCDMA (f1).
HSPA chia sẻ chung hạ tầng mạng với WCDMA. Để nâng cấp WCDMA lên
HSPA chỉ cần bổ sung phần mềm và một vài phần cứng nút B và RNC.
Lúc đầu HSPA được thiết kế cho các dịch vụ tốc độ cao phi thời gian thực, tuy
nhiên R6 và R7 cải thiện hiệu suất của HSPA cho VoIP và các ứng dụng tương tự
khác.
Khác với WCDMA trong đó tốc độ số liệu trên các giao diện như nhau (384
kbps cho tốc độ cực đại chẳng hạn), tốc độ số liệu HSPA trên các giao diện khác nhau.
Hình 3.2 minh họa điều này cho HSDPA. Tốc độ đỉnh (14,4Mbps trên 2 ms) tại đầu
cuối chỉ xẩy ra trong thời điểm điều kiện kênh truyền tốt vì thế tốc độ trung bình có
thể không quá 3Mbps. Để đảm bảo truyền lưu lượng mang tính cụm này, nút cần có bộ
đệm để lưu lại lưu lượng và bộ lập biểu để truyền lưu lượng này trên hạ tầng mạng.
15
Hình 3.2. Tốc độ số liệu khác nhau trên các giao diện (trường hợp HSDPA)
3.2. KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC GIAO DIỆN VÔ TUYẾN
HSPA CHO SỐ LIỆU NGƯỜI SỬ DỤNG
Hình 3.3 cho thấy kiến trúc giao diện vô tuyến HSDPA và HSUPA cho số liệu
người sử dụng. Số liệu từ các dịch vụ khác nhau được nén tiêu đề IP tại PDCP (Packet
Data Convergence Protocol). MAC-hs (High Speed: tốc độ cao) thực hiện chức năng
lập biểu nhanh dựa trên nút B.
Đối với HSDPA chức năng MAC mới (MAC-hs) được đặt trong nút B để xử lý
phát lại nhanh dựa trên HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request: yêu cầu phát lại tự
động lai ghép), lập biểu và ưu tiên.
Đối với HSUPA chức năng MAC mới (MAC-e) được đặt trong nút B để xử lý
nằm trong khoảng từ 1 đến 15. Các mã không dành cho HS-DSCH được sử dụng cho
mục đích khác, chẳng hạn cho báo hiệu điều khiển, các dịch vụ MBMS hay các dịch
vụ chuyển mạch kênh.
Hình 3.5. Cấu trúc thời gian-mã của HS-DSCH
Phần dưới của hình 3.5 mô tả ấn định tài nguyên mã HS-DSCH cho từng người
sử dụng trên cở sở TTI=2ms (TTI: Transmit Time Interval: Khoảng thời gian truyền
dẫn). HSPDA sử dụng TTI ngắn để giảm trễ và cải thiện quá trình bám theo các thay
đổi của kênh cho mục đích điều khiển tốc độ và lập biểu phụ thuộc kênh (sẽ xét trong
phần dưới).
Ngoài việc được ấn định một bộ phận của tổng tài nguyên mã khả dụng, một
phần tổng công suất khả dụng của ô phải được ấn định cho truyền dẫn HS-DSCH. Lưu
ý rằng HS-DSCH không được điều khiển công suất mà được điều khiển tốc độ. Trong
trường hợp sử dụng chung tần số với WCDMA, sau khi phục vụ các kênh WCDMA,
phần công suất còn lại có thể được sử dụng cho HS-DSCH, điều này cho phép khai
thác hiệu quả tổng tài nguyên công suất khả dụng.
3.3.2. Lập biểu phụ thuộc kênh
Lập biểu (Scheduler) điều khiển việc dành kênh chia sẻ cho người sử dụng nào
tại một thời điểm cho trước. Bộ lập biểu này là một phần tử then chốt và quyết định rất
lớn đến tổng hiệu năng của hệ thống, đặc biệt khi mạng có tải cao. Trong mỗi TTI, Bộ
lập biểu quyết định HS-DSCH sẽ được phát đến người (hoặc các người) sử dụng nào
kết hợp chặt chẽ với cơ chế điều khiển tốc độ (tại tốc độ số liệu nào).
Dung lượng hệ thống có thể được tăng đáng kể khi có xét đến các điều kiện
kênh trong quyết định lập biểu: lập biểu phụ thuộc kênh. Vì trong một ô, các điều kiện
của các đường truyền vô tuyến đối với các UE khác nhau thay đổi độc lập, nên tại từng
18
thời điểm luôn luôn tồn tại một đường truyền vô tuyến có chất lượng kênh gần với
đỉnh của nó (hình 3.6). Vì thế có thể truyền tốc độ số liệu cao đối với đường truyền vô
tuyến này. Giải pháp này cho phép hệ thống đạt được dung lượng cao. Độ lợi nhận
được khi truyền dẫn dành cho các người sử dụng có các điều kiện đường truyền vô
tuyến thuận lợi thường được gọi là phân tập đa người sử dụng và độ lợi này càng lớn
/N
0
) cao hơn. Vì thế 16 QAM chủ yếu chỉ hữu ích
trong các điều kiện kênh thuận lơi. Nút B lựa chọn tốc độ số liệu độc lập cho từng TTI
2ms và cơ chế điều điều khiển tốc độ có thể bám các thay đổi kênh nhanh.
3.3.4. HARQ với kết hợp mềm
HARQ với kết hợp mềm cho phép đầu cuối yêu cầu phát lại các khối thu mắc
lỗi, đồng thời điều chỉnh mịn tỷ lệ mã hiệu dụng và bù trừ các lỗi gây ra do cơ chế
thích ứng đường truyền. Đầu cuối giải mã từng khối truyền tải mã nó nhận được rồi
báo cáo về nút B về việc giải mã thành công hay thất bại cứ 5ms một lần sau khi thu
được khối này. Cách làm này cho phép phát lại nhanh chóng các khối số liệu thu
không thành công và giảm đáng kể trễ liên quan đế phát lại so với phát hành R3.
Nguyên lý xử lý phát lại HSDPA được minh họa trên hình 3.8. Đầu tiên gói
được nhận vào bộ nhớ đệm của nút B. Ngay cả khi gói đã được gửi đi nút B vẫn giữ
gói này. Nếu UE giải mã thất bại nó lưu gói nhận được vào bộ nhớ đệm và gửi lệnh
không công nhận (NAK) đến nút B. Nút B phát lại cả gói hoặc chỉ phần sửa lỗi của gói
tùy thuộc vào gải thuâth kết hợp gói tại UE. UE kết hợp gói phát trước với gói được
phát lại và giải mã. Trong trường hợp giải mã phía thu thất bại, nút B thực hiện phát
20
lại mà không cần RNC tham gia. Máy di động thực hiện kết hợp các phát lại. Phát theo
RNC chỉ thực hiện khi xẩy ra sự cố hoạt động lớp vật lý (lỗi báo hiệu chẳng hạn). Phát
lại theo RNC sử dụng chế độ công nhận RLC, phát lại RLC không thường xuyên xẩy
ra.
Hình 3.8. Nguyên lý xử lý phát lại của nút B
Không như HARQ truyền thống, trong kết hợp mềm, đầu cuối không loại bỏ
thông tin mềm trong trường hợp nó không thể giải mã được khối truyền tải mà kết hợp
thông tin mềm từ các lần phát trước đó với phát lại hiện thời để tăng xác suất giải mã
thành công. Tăng phần dư (IR) được sử dụng làm cơ sở cho kết hợp mềm trong
HSDPA, nghĩa là các lần phát lại có thể chứa các bit chẵn lẻ không có trong các lần
phát trước. IR có thể cung cấp độ lợi đáng kể khi tỷ lệ mã đối với lần phát đầu cao vì
suất từ nhiều ô.
Di động từ một ô hỗ trợ HSDPA đến một ô không hỗ trợ HSDPA được xử lý dễ
ràng. Có thể đảm bảo dịch vụ không bị gián đoạn cho người sử dụng (mặc dù tại tốc
độ số liệu thấp hơn) bằng chuyển mạch kênh trong RNC trong đó người sử dụng được
chuyển mạch đến kênh dành riêng (DCH) trong ô không có HSDPA. Tương tự, một
người sử dụng được trang bị đầu cuối có HSDPA có thể chuyển mạch từ kênh riêng
sang HSDPA khi người này chuyển vào ô có hỗ trợ HSDPA.
Cấu trúc kênh tổng thể của HSDPA kết hợp WCDMA được cho trên hình 3.11.
Hình 3.11. Cấu trúc kênh HSDPA kết hợp WCDMA
3.4. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG LÊN (HSUPA)
Cốt lõi của HSUPA cũng sử dụng hai công nghệ cơ sở như HSDPA: lập biểu
nhanh và HARQ nhanh với kết hợp mềm. Cũng giống như HSDPA, HSUPA sử dụng
23
khoảng thời gian ngắn 2ms cho TTI đường lên. Các tăng cường này được thực hiện
trong WCDMA thông qua một kênh truyền tải mới, E-DCH (Enhanced Dedicated
Channel: kênh riêng tăng cường).
Mặc dù sử dụng các công nghệ giống HSDPA, HSUPA cũng có một số khác
biệt căn bản so với HSDPA và các khác biệt này ảnh hưởng lên việc thực hiện chi tiết
các tính năng:
√ Trên đường xuống, các tài nguyên chia sẻ là công suất và mã đều được đặt
trong một nút trung tâm (nút B). Trên đường lên, tài nguyên chia sẻ là đại
lượng nhiễu đường lên cho phép, đại lượng này phụ thuộc vào công suất của
nhiều nút nằm phân tán (các nút UE)
√ Trên đường xuống bộ lập biểu và các bộ đệm phát được đặt trong cùng một
nút, còn trên đường lên bộ lập biểu được đặt trong nút B trong khi đó các bộ
đệm số liệu được phân tán trong các UE. Vì thế các UE phải thông báo thông
tin về tình trạng bộ đệm cho bộ lập biểu
√ Đường lên WCDMA và HSUPA không trực giao và vì thế xẩy ra nhiễu giữa
các truyền dẫn trong cùng một ô. Trái lại trên đường xuống các kênh được phát
r
/R
b
, P
r
là công suất thu tại nút B còn R
b
là tốc độ bit được phát đi từ UE) cần thiết cho giải
điều chế. Bằng cách tăng công suất phát, UE có thể phát tốc độ số liệu cao hơn. Tuy
nhiên do đường lên không trực giao, nên công suất thu từ một UE sẽ gây nhiễu đối với
các đầu cuối khác. Vì thế tài nguyên chia sẻ đối với HSUPA là đại lượng công suất
24
nhiễu cho phép trong ô. Nếu nhiễu quá cao, một số truyền dẫn trong ô, các kênh điều
khiển và các truyền dẫn đường lên không được lập biểu có thể bị thu sai. Trái lại mức
nhiễu quá thấp cho thấy rằng các UE đã bị điều chỉnh thái quá và không khai thác hết
toàn bộ dung lượng hệ thống. Vì thế HSUPA sử dụng bộ lập biểu để cho phép các
người sử dụng có số liệu cần phát được phép sử dụng tốc độ số liệu cao đến mức có
thể nhưng vẫn đảm bảo không vượt quá mức nhiễu cực đại cho phép trong ô.
Nguyên lý lập biểu HSUPA được cho trên hình 3.12.
Hình 3.12. Nguyên lý lập biểu HSUPA của nút B
Khác với HSDPA, bộ lập biểu và các bộ đệm phát đều được đặt tại nút B, số
liệu cần phát được đặt tại các UE đối với đường lên. Tại cùng một thời điểm bộ lập
biểu đặt tại nút B điều phối các tích cực phát của các UE trong ô. Vì thế cần có một cơ
chế để thông báo các quyết định lập biểu cho các UE và cung cấp thông tin về bộ đệm
từ các UE đến bộ lập biểu. Chương trình khung HSUPA sử dụng các cho phép lập
biểu phát đi từ bộ lập biểu của nút B để điều khiển tích cực phát của UE và các yêu
cầu lập biểu phát đi từ UE để yêu cầu tài nguyên. Các cho phép lập biểu điều khiển tỷ
số công suất giữa E-DCH và hoa tiêu được phép mà đầu cuối có thể sử dụng; cho phép
lớn hơn có nghĩa là đầu cuối có thể sử dụng tốc độ số liệu cao hơn nhưng cũng gây
nhiễu nhiều hơn trong ô. Dựa trên các kết quả đo đạc mức nhiễu tức thời, bộ lập biểu