Chapper 6

HSDPA Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao

6.1 Quản lý tài nguyên vô tuyến HSDPA

Hình 6.1 biểu diễn sơ đồ tổng quát hầu hết bản chất giải thuật

HSDPA RRM tại RNC (Radio Network Controller) và Node B. Tại RNC,

giải thuật HSDPA mới bao gồm: phân phối tài nguyên HSDPA, điều khiển

nạp vào (ra), quản lý linh động. Phân phối tài nguyên HSDPA hướng đến

chức năng mà công suất phát và mã kênh truyền đến Node B cho mỗi trạm

phát HSDPA trong mỗi tế bào. Điều khiển nạp HSDPA thì khác từ Realease

99 dành riêng cho kênh truyền (DCH) thuật toán điều khiển nạp, vì rằng

giảm bớt chia sẻ trên một kênh truyền. Quản lý linh động cho HSDPA cũng

là một chức năng mới, vì vậy dữ liệu chỉ truyền từ tế bào này đến thiết bị

người sử dụng (UE) tại một thời điểm, quản lý hiệu lực Node B cần chuyển

giao phù hợp với sự phân bố cấu trúc. Thuật toán HSDPA RRM tại RNC

biểu diễn trong tương lai gần (chương 6.11). Tại Node B, một đường link

download mới tốc độ cao được chia sẽ qua kênh truyền (HS-DSCH), những

chức năng ứng dụng mới cần sự phối hợp những chức năng cần điều chỉnh

tốc độ bit (HS-DSCH) cho mỗi đường truyền trong mỗi khoảng thời gian

(TTI), phụ thuộc vào bản chất tiếp nhận của người dùng. Tốc độ cao được

chia sẽ qua kênh truyền được điều khiền bởi công suất thì cần công suất bit

đầu nhỏ nhất trong khi tín hiệu tiếp nhận thì đảm bảo là tin cậy. Cuối cùng,

môi trường truy nhập tốc độ cao (MAC-hs) điều khiển những gói tin có sẵn

trong Node B, thường thì người dùng HSDPA được phục vụ trên HS-DSCH.

Một số gói tin MAC-hs được thiết kế tốt là có dung lượng Pin nhỏ nhất

trong khi đó vẫn đảm bảo thu hút được những người dùng có kinh nghiệm.

Thuật toán HSDPA RRM mới tại Node B được trình bày ở phần 6.12. Chú ý

rằng thiết kế thứ hệ thứ 3 chỉ xác định giao diện cực nhỏ nhất thực hiện các

yêu cầu UE. Do đó nhà sản xuất cá nhân có thể thiết kế thuật toán tại Node

B và RNC RRM theo nhu cầu của thị trường.

Hình 6.1

6.1.1 Thuật toán RNC

UMTS Hệ thống viễn thông toàn cầu

Serving RNC: RNC phục vụHay chức năng phục vụ của RNC


6.1.1.1 Phân phối tài nguyên.

Trước khi node B có thể bắt đầu truyền dữ liệu trên HS-DSCH, RNC điều

chỉnh cần phân bổ công suất và mã kênh cho việc truyền của HSDPA. Khi đạt giá

trị cực tiểu, một mã HS-SCCH với sự mở rộng hệ số (SF) của 128 và một mã HS-

DPSCH với SF 16 nên được phân bổ cho Node B. Tín hiệu RNC và Node B đến

một Node B khác sử dụng phần giao thức ứng dụng (NBAP) được chỉ ra bởi 3GPP

trong [1]. Tài nguyên được phân bổ gởi đi bởi một “NBAP”: kênh vật lý chia sẽ

cấu hình lại kênh truyền yêu cầu gởi một thông điệp từ RNC kiểm soát tới Node B

(biểu diễn bởi hình 6.2 bên dưới). Tài nguyên mã kênh truyền đối với truyền dẫn

HSDPA chỉ yêu cầu truyền tín hiệu giữa RNC và Node B. Nhìn chung, tài nguyên

này được phân bổ cho nhiều đường xuống vật lý với tốc độ cao, chia sẽ mã kênh

truyền (HS-PDSCH) đến Node B khi có thể. Vì vậy, hiệu quả phổ của HS-DSCH

được cải thiện. Mặt khác, mã kênh truyền được đăng kí cho truyền dẫn HS-PDSCH

thì không thể đồng thời sử dụng cho truyền phát 99 kênh. Vì thế, phân bổ nhiều mã

HS-PDSCH có kết quả cuối cùng trong tắc nghẽn cuộc gọi của Release 99 người

dùng. Nếu tắc nghẽn mã kênh truyền được phát hiện, RNC điều khiển có thể giải

phóng nhanh vài phân bố mã HS-PDSCH cản trở khối Release 99 voice hoặc kết

nối video.

Figure 6.3 Illustration of downlink power budget.

(quỹ năng lượng đường xuống downlink)

HS-DSCH truyền song song cùng lúc tới nhiều người sử dụng một yêu cầu

TTI nhiều mã H-SSCCH và mã HS-PDSCH. Mã ghép kênh thường hữu ích cho

giả thiết khi tìm tại Node B nơi có nhiều mã HS-PDSCH được phân phối nhiều

hơn những gì được hỗ trợ bởi HSDPA di động. Node B có thể hỗ trợ từ 10-15 mã

HS-PDSCH trong khi đầu cuối HSDPA chỉ hỗ trợ 5 mã HS-PDSCH. Thuật toán

phân phối mã HS-PDSCH đến Node B có thể do đó được suy ra như là 1 hàm của

mã phân phối HS-PDSCH và những kiểu HSDPA UE trong mỗi tế bào. Kết quả

được trình bày trong chương 7 như là một hàm số của những mã kênh truyền đã

được định sẵn cho HSDPA.



Trong hầu hết những trường hợp, tài nguyên dành cho những đường truyền

tải xuống thì rất ít. Hình 6.3 biểu diễn mức công suất dành cho một tế bào với

đường truyền trên cả HSDPA và Rease 99 kênh. Mức công suất cần sự kết hợp

những kênh như là P-CPICH, công suất truyền cho Release 99 DCH, HSDPA.

Công suất dành cho thời gian thực DCHs được quản lý bởi bộ điều khiển nạp

RNC, ngược lại được điều khiển bởi gói RNC. Công suất dành thời gian ảo DCH

được mô tả như là công suất kiểm soát, vì thế nó có thể được điều chỉnh thông qua

thay đổi tốc độ bit trong khi công suất dành cho những kênh kết hợp và thời gian

thực DCH được coi là không điều khiển được. Hình 6.3 mô tả ví dụ về mô tả công

suất. Những thuật toán RNC RRM nhằm mục đích giữ công suất tổng cho tất cả

Relaese 99 kênh bên dưới PixTarget [2]. Thứ tự cho phép thực hiện phân phối với

HSDPA thì rất tốt, Node B có thể được cấu hình để báo cáo mức đo trung bình của

công suất non-HSDPA trên sóng mang (minh họa ở hình 6.3). Trên cơ sở những

phép đo đó, RNC có thể tiến hành điều khiển nạp và lập gói tin cho những kênh

Release 99 trong những tế bào cùng lúc với truyền phát HSDPA.

Hình 6.4 Figure 6.4 HSDPA power allocation principles. Carrier transmission: Option d1 is explicit HSDPA power allocation from the RNC,

while Option d2 is fast Node B based HSDPA power allocation. * Power adjustment by the RNC.

Có hai lựa chọn chính để phân bổ công suất truyền HSDPA cho mỗi Node B

tế bào:

1. Các RNC điều khiển phân bổ một số tài khoản cố định HSDPA công suất

truyền trên mỗi tế bào. Node B sau đó có thể sử dụng công suất này để

truyền HS-SCCH(s) và HS-PDSCH(s). RNC điều khiển có thể cập nhật

truyền công suất HSDPA phân bổ ở bất cứ thời gian nào sau đó.

2. Nếu RNC điều khiển không chuẩn xác phân bổ truyền dẫn công suất

HSDPA đến Node B thì Node B cho phép sử dụng bất kì công suất nào

chưa sử dụng trong tế bào cho việc truyền HSDPA. Điều này nghĩa là

Node B có thể điều chỉnh công suất truyền HSDPA, vì vậy nó với công

suất truyền lớn nhất trừ đi công suất sử dụng cho truyền những kênh phi

HSDPA.



2 chế độ này được minh họa ở hình 6.4. Chú ý rằng phi HSDPA là một biến

thời gian do:

Công suất nhanh của DHs.

Những cuộc gọi thời gian thực mới đến.

Kết thúc những cuộc gọi DCH.

Thay đổi tốc độ bit của những gói cuộc gói trên DCH.

Sử dụng lựa chọn 2, tổng số sóng mang có sẵn để truyền công suất có thể

được dùng tốt hơn. Vì thế, Node B có thể nhanh chóng hiệu chỉnh truyền

công suất HSDPA dựa trên phương pháp đo ngắn hạn của những công suất

hiện đang sử dụng bởi tất cả các kênh truyền phi HSDPA. Do đó, lựa chọn 2

cần cân nhắc nhiều hơn lựa chọn 1. Điều này đúng trong phạm vi vùng phủ

sóng giới hạn nơi có sự tăng công suất sóng phát mang trên bản đồ trực tiếp

đến dung lượng tế bào. Tuy nhiên, trong phạm vi dung lượng giới hạn không

có dung lượng tế bào từ tăng công suất phát Node B xa hơn cho tất cả các tế

bào trong mạng.

Bất kể nếu lựa chọn 1 hoặc 2 được dùng để phân bổ công suất

HSDPA, RNC vẫn điều khiển chia sẻ tất cả công suất giữa HSDPA và các

kênh truyền khác. Nếu RNC cho phép tăng công suất trong những kênh phi

HSDPA, ví dụ như: tăng Pttx Target, sau đó một ít công suất được dùng để

phát HSDPA. Tình trạng giải quyết nghệ thuật, bởi vậy cuộc gọi cho thuật

toán động ở RNC rằng có thể chia sẽ công suất giữa những kênh truyền cơ

sở của HSDPA và phi HSDPA trên thuộc tính chất lượng của dịch vụ (QoS),

dành cho cuộc gọi trên cả 2 kênh.

6.1.1.2 Tham số QoS

QoS cho Release 99 DCHs được điều khiển như là một hàm của người sử

dụng lớp giao thông (TC), ưu tiên danh hiệu giao thông (THP), ưu tiên sự phân bổ

giữ lại (ARP), và cũng là tiềm năng trong hệ thống viễn thông di động toàn cầu

khác những thuộc tính sinh lợi nhiều. Tham số QoS này từ giao diện Iu thì không

được sử dụng trong Node B MAC-hs bảng danh mục gói. Tham số QoS mới đã



được xác định cho giao diện Iub giữa RNC và Node B. Những tham số HSDPA

QoS trong Iub :

Đảm bảo tốc độ bit (GBR)

Bảng liệt kê chỉ tiêu được ưu tiên (SPI)

Discard timer (DT)

Hình 6.5 minh họa những tham số của 3GPP QoS và giao diện của nó. 3GPP

không xác định có bao nhiêu tham số được thiết kế trong RNC mà cũng không biết

có bao nhiêu tham số được sử dụng bởi MAC-hs bảng danh mục gói. Bảng liệt kê

chỉ tiêu được ưu tiên (SPI) giữ những giá trị trong vùng [0; 1; 2…; 15], nơi có chỉ

tiêu ưu tiên cao và ngược lại. DT chỉ rõ thời gian cực đại mà một gói cho phép làm

vật đệm trong Node B’s MAC-hs trước khi nó có thể bỏ đi. Đối với mẫu đối thoại

và luồng lớp giao thông. Tham số HSDPA GBR có thể cài tương xứng với chỉ định

cần thiết trong thuộc tính sinh lợi UMTS dành cho lớp giao thông này. Một SPI

cao có thể phân phối đến luồng video hoặc những dịch vụ thời gian thực khác,

trong khi những ứng dụng truy nhập Internet tổng hợp có thể gán một giá trị SPI

khác. Thông số kỹ thuật của 3GPP cho phép hiệu chỉnh những tùy chọn nâng cao,

SPI được điều chỉnh tự động suốt cuộc gọi gói. Giá trị GBR và SPI đối với những

người mới sử dụng HSDPA yêu cầu truy nhập cũng có thể sử dụng trong quyết

định điều khiển nạp.

6.1.1.3 Điều khiển nạp

HSDPA điều khiển nạp là chức năng quyết định có hay không những người

dùng mới sử dụng thiết bị đầu cuối HSDPA có quyền truy nhập đến tế bào và có

được sử dụng dịch vụ HSDPA hoặc DCH hay không. Quyết định điều khiển nạp

được lấy từ RNC.

Figure 6.5 3GPP QoS parameters in the Iu-PS and Iub interfaces.

Figure 6.6 Sketch of measurements and parameters applicable for HSPDA

admission control [5].



Trong trường hợp các dịch vụ chuyển mạch như là cách trình bày AMR

hoặc video thì hiển nhiên gán với DCH. Đối với dịch vụ chuyển mạch gói, thuật

toán trong RNC cần xem xét những tham số QoS cung cấp bởi mạng lõi như là tình

trạng tài nguyên chung trên mạng. Nếu chỉ cố gắng duy chuyển tốt mà không có

yêu cầu QoS chính xác được truyền trên HSDPA, thì sau đó thuật toán điều khiển

nạp có thể thực hiện khá đơn giản là chỉ kiểm tra tín khả dụng tài nguyên phần

cứng của RNC và Node B đến người dùng dịch vụ mới HSDPA. Nếu có nhiều dịch

vụ yêu cầu tính chính xác của QoS được xem xét đối với HSDPA, thì có nhiều lời

khuyên về thuật toán điều khiển nạp thì cần chắc chắn rằng những yêu cầu QoS đối

với những người sử dụng HSDPA trong tế bào cũng như là các yêu cầu của người

dùng mới có thể thỏa mảng sau khi tiếp nhận tiềm năng. Thuộc tính QoS của người

sử dụng HSDPA mới được đưa vào tài khoản trong những quyết định điều khiển

nạp. Sử dụng dạng thuật toán này, ưu tiên cao đối với những người dùng có kinh

nghiệm ngăn chặn khối xác suất ít hơn những người sử dụng đội ưu tiên thấp.

Hình 6.6 biểu diễn ví dụ về các phép đo và các thông số có sẵn điều khiển

nạp HSDPA trong RNC: Node B cho biết tổng công suất sóng mang trung bình và

phi HSDPA truyền đi. Với hai số đo, các RNC có thể tính toán số lượng HSDPA

có sẵn để truyền năng lượng trong tế bào. Node B cũng cho biết năng lượng của

HSDPA cần thiết để phục vụ cho tất cả người dùng HSDPA hiện hành trong tế bào

với tốc độ bit được đảm bảo. Cuối cùng, nếu người dùng muốn truy nhập HSDPA

mới yêu cầu gởi báo cáo kênh truyền thử nghiệm chung (CPICH) Ec=No đến RNC.

Các phép đo sau sử dụng RNC đánh giá chất lượng tín hiệu HS-DSCH của người

dùng. Với những phép đo này cùng với thuộc tính QoS của người dùng RNC có

thể ước tính liệu dung lượng HSDPA sẵn có để cấp cho người truy nhập mới mà

không vi phạm những yêu cầu của QoS đối với người sử dụng hiện hành có trong

tế bào [5]. Như đã thảo luận trong [4]-[5], hiệu quả thuật toán kiểm soát nạp

HSDPA hỗ trợ các luồng dịch vụ chất lượng cao và dịch vụ VoIP trên HSDPA.

Chú ý rằng phép đo năng lượng phi HSDPA cũng có thể sử dụng làm quy ước dựa

trên năng lượng kiểm soát nạp của Release 99 kênh truyền cùng tồn tại trên một

sóng mang chung.



6.1.1.4 Quản lý di động

HSDPA không sử dụng phần mềm chuyển giao, khi truyền HS-DSCH và

HS-SCCH xãy ra từ một cell đơn, gọi là “cell HS-DSCH phục vụ”. RNC xác định

“cell HS-DSCH phục vụ” cho những HSDPA UE hoạt động. Những HS-DSCH

cell là một trong những cells trong hoạt động cài đặt của UE’s. Một sự thay đổi

đồng bộ trong cell HS-DSCH phục vụ hỗ trợ giữa UTRAN và UE. Đặc điểm này

cho phép hưởng lợi từ dịch vụ HSDPA với phạm vi phủ sóng và tính di động rộng

lớn. Cell HS-DSCH phục vụ có thể thay đổi mà không cần cập nhật các thiết lập

hoạt động dành riêng cho Release 99 kênh truyền hoặc trong kết hợp với thiết lập,

giải thoát hoặc cấu hình lại DCHs. Một sự thay đổi cell HS-DSCH phục vụ thường

dựa vào các kết quả đo lường từ UE. 3GPP Release 5 bao gồm một phương pháp

đo lường mới để thông báo cho RNC cell HS-DSCH phục vụ tốt nhất.

6.1.1.4.1 Đo lường sự kiện cho phục vụ tốt nhất tế bào HS-DSCH

RNC phục vụ xác định những tế bào trong vùng thiết lập hạt động cho

truyền dẫn của DCHs. RNC phục vụ quyết định chuyển giao trực tiếp dựa trên báo

cáo đo lường CPICH từ UE. Sự kiện đo lường ‘1d’ đã được định nghĩa cho

HSDPA điều này là một thay đổi trong tế bào HS-DSCH phục vụ tốt nhất. Phương

pháp đo lường này sẽ cho biết CPICH Ec = N0 của tế bào tốt nhất và được kích hoạt

khi thay đổi tế bào tốt nhất (minh họa trong hình 6.7). Nó cũng có thể cấu hình lại

phương pháp đo lường sự kiện này để tất cả những tế bào trong người dùng ứng cử

sẽ thiết lập để đưa vào tài khoản hoặc để hạn chế các phương pháp đo lường sự

kiện để chỉ những tế bào hiện hành trong thiết lập của người dùng cho DCHs xem

xét. Cách sử dụng biên trễ để tránh sự thay đổi nhanh chóng trong phân phối tế bào

HSDPA.

Hình 6.7 Graphical illustration of best serving HS-DSCH cell

measurement from the user.

Mặc dù phân phối thay đổi tế bào HS-DSCH thường được kích hoạt bởi

phương pháp đo UE hướng xuống, cũng có thể kích hoạt bởi phương pháp đo

Node B hướng lên. Phương pháp đo hướng lên Node B có thể được sử dụng để



đảm bảo dữ liệu kết nối không bị mất do phạm vi phủ sóng hướng lên suốt hướng

lên quá kém đến tế bào phân phối. Điều khiển kênh truyền vật lý tốc độ cao (HS-

DPCCH) phải nhận được tế bào phân phối từ khi nó mang thông tin kênh truyền

chất lượng (CQI) và thông báo ACK/NACK. HS-DPCCH không thể sử dụng

macro-diversity, do đó mức năng lượng cao hơn và lặp đi lặp lại thường sử dụng

trên HS-DPCCH trong chuyển giao phần mềm để cải thiện độ tin cậy tín hiệu. Nếu

chất lượng kết nối hướng lên đến tế bào phân phối trở nên quá kém. Một sự thay

đổi tế bào HS-DSCH có thể cần thiết để duy trì tín hiệu đường lên tin cậy hơn. Các

tiêu chuẩn đo lường Node B của SIRerror là một ví dụ của phép đo hướng lên có

khả năng được sử dụng để kích hoạt sự thay đổi tế bào phân phối HS-DSCH.

SIRerror là phép đo sự khác biệt giữa tín hiệu đường lên thực tế với tỷ số nhiễu

(SIR) trên kênh vật lý dành riêng (DPCH) và mục tiêu SIR sử dụng để điều khiển

kết thúc vòng lặp năng lượng. Do đó, nếu SIRerror nhận được quá cao, nó cho thấy

tín hiệu đường lên tương đối kém chất lượng trong đó tế bào đặc biệt.

6.1.1.4.2 Inter Node B HS-DSCH to HS-DSCH handover

HSDPA hỗ trợ tính di động giữa các thành phần của cùng một Node B và

những Node B khác. Chuyển giao inter Node B được minh họa trong hình 6.8,

nơi mà UE sắp thay đổi tế bào phân phối từ tế bào nguồn đến các tế bào mục tiêu.

Thủ tục chuyển giao và trì hoãn đối với trường hợp liên Node B được minh họa

trong hình 6.9. Phân tích sự chậm trễ này thấy rằng tín hiệu vô tuyến (SEB) là ánh

xạ đến HS-DSCH và tăng cường những kênh đường lên dành riêng (E-DCH) với

TTL là 10 ms. Trước tiên, UE gởi một báo cáo kết quả phép đo trên SRB khi kích

hoạt cho phép đo ‘1d’ được thực hiện. Truyền dẫn sẽ bắt đầu vào thời gian t1 và

RNC nhận được thông báo tại thời gian t2. Phân phối dự trữ RNC tới trạm tài

nguyên cơ sở và nguồn lực Iub dành cho mục tiêu Node B. Hạn chế tài nguyên có

thể thực hiện nhanh hơn bằng cách sử dụng công khai nếu tài nguyên này đã được

đặt trước. Một khi những tài nguyên được sẵn sàng tại thời gian t3, RNC sẽ gởi một

thông báo cấu hình lại giá vô tuyến đến UE, vẫn nhận dữ liệu từ các Node B

nguồn. Khi UE giải mã thông báo và thời gian hoạt hóa sẽ hết hạn ở thời điểm t4.

Các UE sẽ chuyển tiếp từ tế bào nguồn đến tế bào đích. UE nghe theo HS-SCCH



từ các tế bào mục tiêu mới. Nó cũng có biện pháp đo lường chất lượng kênh truyền

của tế bào mới và gởi báo cáo CQI phù hợp với tế bào mới. MAC-hs dành cho

người sử dụng trong tế bào nguồn và được cài đặt lại ngay tại thời điểm thay đổi tế

bào và các khối đệm trọng tải dữ liệu (PDUs) sẽ được xóa. Đồng thời, các khối

kiểm soát luồng trong MAC-hs trong các tế bào mục tiêu bắt đầu yêu cầu PDU từ

phân phối RNC, để nó có thể bắt đầu truyền dữ liệu trên các HS-DSCH cho người

dùng, vì thế nó có thể bắt đầu truyền dữ liệu trên HS-DSCH đến người dùng. Nó

cũng có thể cho RNC để gửi bản sao truyền của gói cho cả hai Node B trong sự

thay đổi của tế bào. Khi RNC nhận được tin nhắn tái cấu hình hoàn thành từ UE,

nó có thể giải phóng các nguồn lực từ các tế bào nguồn. Khoảng thời gian truyền

thể hiện bằng chữ B trên hình 6.9 là không đáng kể từ khi UE làm cho các tế bào

thay đổi đồng bộ với mạng chuyển mạch truyền từ tế bào nguồn đến tế bào đích.

Điều đó cho phép di chuyển liên tục đối với dịch vụ trễ thấp thời gian thực giống

như thoại trên IP (VoIP) rất tốt. Thời gian trễ A được xác định từ thời gian t1 khi

UE gởi một kết quả phép đo – đến thời gain t4 khi UE nhận dữ liệu từ tế bào mới.

Sự chậm trễ này có liên quan trong trường hợp điều kiện kênh truyền và Fading

thay đổi rất nhanh. Giả sử xác suất RLC truyền lại ở mức thấp, thời gian trễ vào

khoản 200-250 ms. Thời gian trễ t2-t3 đối với tài nguyên mạng dự phòng phụ thuộc

vào cách sử dụng cấu hình trước và cấu hình mạng vô tuyến. Thời gian trễ xấp xỉ

bằng:

t2-t1= 50 ms;

t3-t2= 50-100 ms;

t4-t3= 100 ms;

tổng = 200-250 ms.

Trước khi thay phân phối tế bào HS-DSCH có thể có vài DPU đệm trong tế bào

nguồn của MAC-hs dành cho người dùng, cả hai PDU mà chưa bao giờ truyền đến

người dùng và PDU chưa đến lúc trong ARQ lai (HARQ) quản lý rằng đang chờ

ACK/NACK trên hướng lên HS-DPCCH hoặc PDU được chờ để truyền đến người

dùng. Những PDU đệm trong tế bào nguồn này sẽ được xóa và có thể được phục



hồi lại bởi đường điều khiển liên kết vô tuyến (RLC) nếu thừa nhận chế độ RLC

được sử dụng. Khi giao thức RLC nhận ra PDU gốc để tế bào ban đầu được thừa

nhận, nó sẽ bắt đầu truyền lại nghĩa là chuyển tiếp những PDU giống nhau đến tế

bào mục tiêu mới. Để giảm khả năng PDU truyền trễ trong suốt giai đoạn này, giao

thức RLC tại UE có thể cấu hình lại để gởi tình trạng RLC ngay sau phân phối tế

bào HS-DSCH đa thay đổi. Điều này có nghĩa là giao thức RLC trong RNC ngay

tức thời có thể bắt đầu để chuyển tiếp các PDU đã được xóa trong tế bào nguồn

trước khi thay đổi tế bào HS-DSCH. Có những ứng dụng mà không bao gồm bất

kỳ cơ chế truyền lại lớp cao hơn nào, chẳng hạn như những ứng dụng chạy trên

User Datagram Protocol (UDP) và sử dụng RLC rõ ràng hoặc chế độ này chưa

được thừa nhận. Ứng dụng này chạy trên RLC trong suốt hoặc không chấp nhận

chế độ thường trong những ứng dụng trễ thấp như VoIP và chỉ sử dụng bộ đệm rất

ngắn trong Node B. Do đó, số lượng PDU bị xóa có thể nhỏ hoặc thâm chí là 0.3

GPP, thông số kỹ thuật chỉ cho phép gấp đôi PDU từ RNC đến cả hai Node B

trong suốt sự thay đổi tế bào để đảm bảo rằng không có gói nào bị thiệt hại.

6.1.1.4.3 Intra Node B HS-DSCH to HS-DSCH handover

Node B trong HS-DSCH là để chuyển giao giữa hai phần của cùng một

Node B thì cũng được hỗ trợ (minh họa trong hình 6.10). Thủ tục chuyển gaio cũn

tượng tự như của liên Node B trừ các chuyển tiếp của các gói tin đệm và đối với

hướng tiếp nhận đường lên của HS-DPCCH.

Giả sử Node B hỗ trợ lưu giữ MAC-hs, tất cả PDU đối với người dùng được

chuyển từ MAC-hs trong tế bào nguồn đến MAC-hs trong tế bào đích trong suốt

quá trình chuyển gaio HS-DSCH. Điều này có nghĩa là trạng thái của quản lý

HARQ cũng là bảo quản mà không gây ra bất kỳ một kích hoạt nào cho việc truyền

lại RLC trong Node trong B HS-DSCH để chuyển giao HS-DSCH.

Những đường lên DPCH sử dụng phần mềm chuyển giao trong Node B HS-

DSCH để chuyển giao HS-DSCH. Trong điều kiện như thế này, hướng lên HS-

DPCCH cũng có thể coi như là phần mềm chuyển giao, vì thế đẻ giải điều chế của

HS-DPCCH được phân bổ đến những tế bào trong bộ cài đặt của người dùng. Điều



này cho thấy rằng phạm vi đường lên của HS-DPCCH được cải thiện cho người

dùng trong phần mềm chuyển giao.

Figure 6.10 Intra Node B HS-DSCH to HS-DSCH handover between sectors.

6.1.1.4.4 HS-DSCH to DCH handover

Chuyển giao từ một HS-DSCH thành một DCH có thể cần đối với người sử

dụng HSDPA được chuyển từ một tế bào có HSDPA đến một tế bào không có

HSDPA (minh họa trong hình 6.11). Một khi các phân phối RNC quyết định bắt

đầu chuyển giao. Một sự thông báo sửa chữa cấu hình lại đường liên kết vô tuyến

đồng bộ được gởi tới những Node B có liên quan cũng như thông báo cấu hình lại

kênh truyền vật lý RRC rất tốt đến người dùng. Tương tự như vậy đối với chuyển

giao liên Node B từ HS-DSCH tới HS-DSCH, HS-DSCH tới kết quả chuyển DCH

trong thiết lập lại những PDU trong MAC-hs tế bào nguồn, sau đó yêu cầu khôi

phục lại thông qua lớp truyền lại cao hơn, chẳng hạn như truyền tải lại RLC.

Figure 6.11 Example of HS-DSCH to DCH handover.

Table 6.1 Tóm tắc những loại chuyển giao và đặc điểm của HSDPA

Intra Node BHS-DSCH to HS DSCH

Inter Node BHS-DSCH to HS-DSCH

HS-DSCH to DCH

Handovermeasurement

Typically by UE, but possibly also by Node-B

Handover decision

By serving RNC

Packetretransmissions

Packets forwardedfrom source MAC-hs to target MAC-hs

Packets not forwarded. RLC retransmissions used from SRNC

RLC retransmissions used from SRNC

Packet losses No

No, when RLC acknowledged mode is used, or when duplicate packets are sent on RLC unacknowledged mode

No, when RLCacknowledged mode is used

Uplink HS-DPCCH

HS-DPCCH can use softer handover

HS-DPCCH received by one cell



Phát hành 5 thông số kỹ thuật hỗ trợ thực hiện chuyển giao từ các DCH đến

các HS-DSCH. Ví dụ, nếu người dùng đang chuyển từ một tế bào có khả năng phi

HSDPA đến một tế bào có khả năng HSDPA.

6.1.1.4.5 Tóm tắt đặc điểm chuyển giao tần số trong HSDPA.

Bảng 6.1 trình bày tóm tắt các đặc điểm và chế độ chuyển giao khác nhau.

Kết quả thực hiện HSDPA trên Release 99 DCH được trình bày trong [7] cho

người sử dụng các thiết lập hoạt khác nhau và các chiến lược bàn giao HSDPA

khác nhau.

6.1.2 Thuật toán Node B

Thuật toán thích ứng liên kết HS-DSCH tại Node B điều chỉnh tốc độ truyền

bit trên HS-DSCH mỗi TTI khi người dùng lập biểu cho truyền. Lý tưởng nhất,

truyền tốc độ bit trên HS-DSCH cần được điều chỉnh như là một chức năng của

mỗi tín hiệu TTI HS-DSCH cộng với tỉ lệ nhiễu thêm vào (SINR) có kinh nghiệm

tại người dùng cuối. Nguyên tắc chung cơ bản của thích ứng liên kết HS-DSCH

được minh họa trong hình 6.12.

Nhiều nguồn khác nhau góp phần vào sự thay đổi của HS-DSCH SINR mặc

dù công suất truyền HS-DSCH xem như không đổi. Những hệ số này được minh

họa trong hình 6.13. Tổng công suất truyền từ các tế bào HS-DSCH phục vụ là

biến thời gian truyền đến khối điều khiển công suất DCHs, kênh vô tuyến đường

xuống là biến thời gian nếu người dùng đang chuyển động.

Figure 6.13 Block diagram showing the received signal at the HSDPA user end and reporting of the CQI to the serving HS-DSCH cell.

Với mục đích thích ứng liên kết HS-DSCH, các UE định kỳ gửi một CQI tới

tế bào HS-DSCH phục vụ trên đường lên HS-DPCCH. CQI chỉ ra khối kích thước

vận chuyển tối đa có thể nhận được chính xác với xác suất ít nhất là 90%. Thông

tin này được báo hiệu qua một chỉ số CQI trong khoảng từ 0 đến 31, tương ứng

mỗi bước xấp xỉ 1dB trong DSCH-HS SINR.



Figure 6.14 Block diagram for the HS-DSCH link adaptation

algorithm at the Node B

Một thuật toán thích ứng liên kết đơn giản sẽ trực tiếp thực hiện theo các báo

cáo giá trị CQI bởi UE. Tuy nhiên, thuật toán này có thể cần điều chỉnh CQI báo

cáo UE bằng cách bổ sung thêm một trong những lý do sau đây. HS-DSCH truyền

năng lượng từ Node B đến người sử dụng có thể khác với giả định HS-DSCH

truyền nương lượng bởi UE tại thời điểm phát sinh kết quả CQI. UE cho rằng công

suất HSDPA bằng với công suất của các kênh thử nghiệm đầu tiên (P-CPICH)

cộng với , trong đó là công suất bổ sung tham số báo hiệu cho UE qua tín hiệu

RRC từ RNC.

Kết luận từ những nghiên cứu này chỉ ra nhu cầu cho một vòng lặp bên

ngoài HS-DSCH thuật toán thích ứng liên kết để tiếp tục điều chỉnh chỉ số CQI

nhận được từ người dùng trước khi áp dụng nó để điều chỉnh định dạng truyền dẫn

HS-DSCH.

Thuật toán vòng ngoài có thể dựa trên ACKs/NACKs từ truyền qua. Thuật

toán điều chỉnh bổ sung giá trị để xác định xác suất truyền lại mục tiêu trung bình.

Quá nhiều sự truyền lại thêm một sự chậm trễ không cần thiết trong khi quá ít chỉ

ra rằng kích thước khối vận chuyển được sử dụng là không đủ lớn, không cần thiết

làm giảm thông lượng.

Bên ngoài vòng lặp thích ứng liên kết HS-DSCH có thể dựa trên các nguyên

tắc giống như thuật toán điều khiển công suất vòng ngoài Release 99. Các thuật

toán thích ứng liên kết HS-DSCH được tóm tắt trong sơ đồ khối đơn giản ở hình

6.14.

6.1.2.2 Điều khiển công suất Hs-SCCH

HS-DSCH chỉ có thể được giải mã nếu HS-SCCH lần đầu tiên nhận được

chính xác. Vì thế, năng lượng đầy đủ phải được phân bổ truyền đến HS-SCCH để

đảm bảo chắc chắn nhận được. Mặt khác, nó cũng mong muốn giảm công suất

truyền HS-SCCH để giảm bớt mức độ can thiệp vào hệ thống mạng.



Do đó, nó thường được đề nghị để có quyền kiểm soát HS-SCCH mỗi TTI,

công suất truyền HS-SCCH được điều chỉnh như vậy để người dùng mong muốn

có một xác suất cao, chính xác cho việc giải mã kênh truyền (xem hình 6.15). Một

số lượng lớn công suất HS-SCCH được sử dụng cho UE1 tại cạnh di động trong

khi một số lượng nhỏ hơn có thể được sử dụng cho UE3 đến trạm gốc. HD-DSCH

sử dụng thích ứng liên kết hơn là điều khiển công suất nhanh chóng. Các thông số

kỹ thuật 3GPP không chỉ ra rõ ràng bất kỳ cơ điều khiển công suất đối với HS-

SCCH. Điều khiển công suất HS-SCCH có thể dựa trên các yếu tố đầu vào sau

đây:

1. Lệnh điều khiển kết hợp truyền năng lượng DPCCH-HS-SCCH được điều

chỉnh tương đối so với truyền năng lượng kết hợp đường xuống DPCCH.

Điều này là có thể bởi vì DPCCH lệ thuộc vào điều khiển công suất vòng lặp

kín, và công suất bổ sung giữa HS-SCCH và DPCCH có thể giả sử như là

một sự hiểu biết trước tiên của việc thực hiện SINR tương đối giữa hai kênh.

2. CQI cho biết-công suất truyền HS-SCCH được điều chỉnh như là một chức

năng của báo cáo CQI nhận được từ người sử dụng. Điều này là có thể nếu

có một bảng nội bộ tại Node B thể hiện một công suất bổ sung giữa các chỉ

số CQI và yêu cầu công suất HS-SCCH.

Như vậy, trong cả hai trường hợp nó có thể thực hiện một kế hoạch giả mạo

dành riêng để điều khiển công suất HS-SCCH, dựa trên một trong hai thông tin

phản hồi từ người dùng về chất lượng tiếp nhận của liên kết DPCH hoặc các HS-

DSCH (CQI). Chung cho cả hai phương pháp tiếp cận thì Node B là cần thiết cho

một sự hiểu biết trước tiên của một tham công suất bổ sung trước khi nó có thể

điều chỉnh HS-SCCH truyền tải công suất như một chức năng của một trong hai

công suất DPCCH hoặc CQI.

Tính tầm quan trọng của sự bổ sung công suất này thì xác định xác suất lỗi

khối dư (BLEP) trên HS-SCCH. Do đó, nên cũng sử dụng một thuật toán điều

khiển công suất vòng lặp ngoài tại Node B, trong đó tinh chỉnh công suất bổ sung

đã nói ở trên để đáp ứng một BLEP mục tiêu trên HS-SCCH. Một lần nữa, chúng



ta có thể áp dụng ở đây một thuật toán vòng ngoài tương tự để điều đó cho HS-

DSCH thích ứng liên kết.

Node B biết liệu UE nhận được HS-SCCH thành công nếu nó sau đó nhận

được một ACK hoặc NACK tương ứng. Nếu Node B không nhận được đó, UE đã

gửi một đường truyền gián đoạn (DTX) trên HS-DPCCH. Điều này có nghĩa là các

UE đã không phát hiện việc truyền HS-SCCH. Thông tin này có thể được sử dụng

để điều khiển công suất HS-SCCH. ACK/NACK nhận biết rằng là tăng cường hơn

nữa trong 3GPP Release 6 nơi UE gửi một thông báo trước tiên cụ thể đa dạng cho

một ACK/NACK để giúp các Node B phân biệt nó từ một DTX.

Hình 6.16 biễu diễn một sơ đồ khối đơn giản tóm tắt các thuật toán điều

khiển HS-SCCH công suất tại Node B. Thuật toán điều khiển công suất HS-SCCH

là kết nối cụ thể.

6.1.2.3 Lập biểu gói tin

Phần này trình bày các chức năng của lập biểu gói tin và giới thiệu các loại

khác nhau của các thuật toán lập kế hoạch và giải thích để đạt được thỏa hiệp trong

giới hạn về tốc độ bit của người sử dụng và khả nănng lượng tế bào.

6.1.2.3.1 Nguyên lý cơ bản

Vấn đề cơ bản của một lập biểu gói tin đã được làm thế nào chia sẻ các

nguồn tài nguyên sẵn có cho các vũng của người dùng đủ điều kiện để nhận dữ

liệu. Một công thức thường được sử dụng để mô tả hiệu lệnh này là một trong

những đề xuất của Kelly. Kelly sử dụng khái niệm của một chức năng hữu ích,

Un(rn), trong đó n biểu thị một mẫu tin người sử dụng HSDPA và rn là thông lượng

trung bình cho người sử dụng thứ n.

Đơn giản chỉ cần đặt, các chức năng tiện ích là thước đo của "may mắn hay

sự hài lòng" thu được từ việc lập biểu. Các giải pháp lập biểu tốt nhất là một trong

những tổng hợp tối đa các chức năng tiện ích cho tất cả người dùng ở bất kỳ thời

điểm nào. Việc tổng hợp các chức năng tiện ích được gọi là “hàm mục tiêu”.



Giả sử có một chức năng tiện ích phù hợp Un(rn) đã được xác định, thách

thức khác nằm trong hành vi của biến thời gian của hệ thống tế bào. Mỗi kênh

dung lượng của người dùng, cũng như tổng dung lượng các tế bào thay đổi theo

thời gian. Nó được thể hiện trong [20] là tốt nhất mà ta có thể làm là sử dụng một

thuật toán tìm kiếm gradient, nhằm mục đích tối đa hóa hơn nữa chức năng mục

tiêu cho mỗi quyết định lập biểu. Do đó, hệ thống sẽ lập biểu cho người sử dụng

HSDPA trong các TTI tiếp theo được hoàn thành [20]:

n*= arg maxn{Mn}, Where Mn=dn. (6.1)

Ở đây, Mn biểu thị mét gọi là lập biểu, dn là tốc độ dữ liệu tức thời mà số

người sử dụng HSDPA thứ n có thể hỗ trợ trong các TTI tiếp theo. Lưu ý rằng dn

thu được bằng cách tư vấn các thuật toán thích ứng liên kết HS-DSCH. Các thông

phân phối đến người sử dụng HSDPA trong quá khứ có thể được cập nhật mỗi TTI

cho tất cả người dùng với một biểu thức đệ quy, đó là:

rn=

là giá trị cũ của rn. a-1 bằng với thời gian trung bình tương đương trong

một số TTIs cho bộ lọc làm mịn theo cấp số nhân. Thông qua tính toán, người

dùng chỉ được thực hiện trong chu kì của thời gian khi người dùng có dữ liệu trong

bộ đệm Node B. Điều này quan trọng cho sự ổn định của các phương pháp lập biểu

gói QoS-nhận thức, nếu không cố gắng bù đắp cho người sử dụng không hoạt động

mà không có dữ liệu để truyền.

6.1.2.3.2 Thuật toán lập biểu gói tin

Việc lập biểu luân chuyển vòng (RR) là một lập biểu tham khảo phổ biến mà

người sử dụng HSDPA lập biểu với một xác suất bằng nhau, độc lập với các điều

kiện kênh vô tuyến.

Bảng 6.2 Nguyên tắc lập biểu gói tin



Lập biểu Chức năng tiện ích

Un(rn)

Số liệu lập biểu Mn

Luân chuyển vòng (RR) 1 0

Tỉ số C/I cực đại hoặc thông lượng

(max C/I)

rn dn

Tỷ lệ công bằng (PF) log(rn)

Tốc độ bit cực tiểu (min-GBR) rn + (1- exp[- (rn-

rmin)])

dn[1+ exp(1- (rn-

rmin))]

Tốc độ bit cực tiểu với tỷ lệ công

bằng (min-GBR + PF)

log(rn) + (1- exp[-

(rn-rmin)])dn[ exp(1- (rn-

rmin))]

Trễ cực đại (max-Del)-log( )log(rn) dn[ ]

rmin= tốc độ bit tối thiểu, ví dụ như: tốc độ bit đảm bảo (GBR)

= hằng số xâm phạm (giá trị đề nghị =0.5)

= gói tin trì hoãn đầu dòng

= thời gian gói tin trễ cực đại được yêu cầu

= xác suất vi phạm (hay hệ số xaam phạm) của thuật toán

Tỷ số sóng mang xen vào tối đa (max-C/I) hay nghiêm ngặt hơn, thông

lượng tối đa được thiết kế để tối đa hóa tế bào thông lượng HSDPA. Max-C/I lập

biểu độc quyền nguồn tài nguyên tế bào cho một nhóm nhỏ người dùng, và có thể

có một số lượng người dùng ở rìa tế bào sẽ không bao giờ được lập biểu. Để cung

cấp một phân chia công bằng hơn các nguồn lực giữa người sử dụng,” tỉ lệ công

bằng” (PF) lập biểu gói tin thường được xem xét. Lập biểu PF cung cấp một sự

đánh đổi giữa sự công bằng và thông qua tế bào HSDPA có thể đạt được và cung



cấp một phần mở rộng phạm vi đáng kể. Những mối quan hệ này là người dùng

được lập biểu 'trên đầu trang của mờ của họ, ví dụ: khi tốc độ dữ liệu tức thời vượt

quá mức trung bình (xem Hình 6.17). Các mẫu số trong số liệu lập biểu cung cấp

sức mạnh kể từ khi một người dùng được nhận ít tài nguyên lập biểu sẽ ưu tiên

tăng theo thời gian. Lập biểu đã được phân tích và nghiên cứu rộng rãi trong tài

liệu (xem, ví dụ, [19], [21], [24]). Trong [27] điều này chỉ ra rằng lập biểu PF có

thể được sửa đổi để cung cấp thông lượng trung bình như nhau đến tất cả người

dùng HSDPA bởi một thay đổi đơn giản của chính sách lập biểu. Việc tiếp nhận và

tải các kiểm soát thực thể sau đó có thể điều chỉnh số lượng người dùng phân bổ

cũng như nguồn lực sẵn có HSDPA như vậy mà các thông lượng trung bình đạt

được ở cấp độ dịch vụ mục tiêu.

Để giải quyết nhu cầu cao hơn cho các dịch vụ sự QoS khác, [20] giới thiệu

lập biểu một tỷ lệ bit được đảm bảo tối thiểu (min-GBR), chức năng tiện ích trả về

một giá trị tương đối thấp đối với trường hợp người dùng có kinh nghiệm thông

qua GBR thấp bên dưới, trong khi chức năng tiện ích chỉ tăng vừa phải cho thông

lượng có kinh nghiệm cao hơn GBR này. Bằng cách điều chỉnh giá trị (xem

Bảng 6.2), có thể tích cực kiểm soát lập biểu gói tin MAC-hs nếu tỷ lệ bit cung cấp

cho người sử dụng HSDPA nhỏ giọt như GBR bên dưới. Trong Bảng 6.2, một biến

thể thứ hai cũng bao gồm trong đó thêm nguyên tắc lập biểu cơ bản PF. Khả năng

khác đối với các chức năng tiện ích xác định được trình bày trong [20]. Các lập

biểu cuối cùng được trình bày trong Bảng 6.2 nhằm hoàn thành các yêu cầu trì

hoãn gói tin bằng cách tăng các ưu tiên lập biểu khi đầu dòng gói chậm trễ đến gần

với yêu cầu trì hoãn tối đa [28]. Nó cũng là dựa trên nguyên tắc lập biểu PF.

Figure 6.17 Principle underlying proportional fair scheduling with a 3-TTI

delay.

Lập biểu gói MAC-hs cũng nên xử lý các lập biểu của chờ

truyền lại L1trong bộ quản lý HARQ. Có hai cách tiếp cận cơ bản:

1. Luôn luôn chọn người dùng trong lúc truyền lại L1 được lập biểu với

ưu tiên cao nhất trong các TTI tiếp theo. Nếu có nhiều người dùng



trong lúc truyền lại L1, sau đó một trong những thuật toán lập biểu

trong Bảng 6.2 có thể được sử dụng để lựa chọn.

2. Luôn luôn chọn người dùng để được sắp xếp trong TTI tiếp theo dựa

trên một trong các thuật toán trong Bảng 6.2. Nếu người dùng chọn để

lập biểu đã chờ truyền lại L1, sau đó họ phải được gửi trước khi bắt

đầu truyền cái mới. Do đó, truyền lại được cho là một ưu tiên cao

trong mỗi dòng dữ liệu.

Nhận xét chung, phương pháp tiếp cận thứ 2 được coi là giải pháp hấp dẫn

nhất từ một điểm năng suất tế bào, vì điều này cho phép lập biểu nhiều hơn mức độ

tự do chủ yếu của người dùng lập biểu khi người dùng có kinh nghiệm về những

điều kiện vô tuyến tốt. Khi họ được hưởng lợi từ nhiều người sử dụng lập biểu tăng

thêm sự đa dạng. Mặt khác, phương pháp tiếp cận 1 là hấp dẫn hơn từ một gói tin

trễ, kể từ khi chờ truyền lại L1 là ngay lập tức đưa ra một ưu tiên cao độc lập trong

điều kiện người sử dụng kênh vô tuyến và các thông số khác là một phần khả năng

của số liệu lập biểu. Tuy nhiên, trong tình huống thực tế với một BLEP 10% đến

20% vào L1 đầu tiên được truyền đi, chỉ có một sự khác biệt hiệu suất cận biên

giữa phương pháp tiếp cận 1 và 2.

Lập biểu gói tin sử dụng kiến thức về chất lượng kênh vô tuyến tức thời

thường được gắn với thuật ngữ “multi-user diversity” (đa dạng nhiều người sử

dụng). Nếu có một số lượng lớn người sử dụng trong các thiết lập ứng cử lập biểu,

sau đó thường phải có được một số người dùng trong điều kiện kênh truyền tốt,

như vậy tốc độ dữ liệu tương đối cao có thể được phân bổ.

6.1.2.3.3 Mã ghép kênh

Mã ghép kênh đề cập đến trường hợp nhiều hơn một người sử dụng HSDPA

dự kiến trong một TTI duy nhất trong tế bào. Về cơ bản có hai tình huống mà việc

sử dụng các mã ghép kênh được khuyến nghị:

1. Lên đến 15 HS-PDSCH có thể được sử dụng trong Node B. Tuy

nhiên, UE thường hỗ trợ tiếp nhận đồng thời trong 5 HS-PDSCHs. Do

đó, để có thể tối đa hóa hiệu quả quang phổ, mã ghép kênh nên được



sử dụng bằng cách lập biểu 3 người sử dụng cùng lúc song song với

mỗi 5 mã.

2. Mã ghép kênh cũng có thể được yêu cầu tối ưu hóa hiệu suất nếu có

nhiều người sử dụng HSDPA giao cho mỗi tế bào với một tốc độ dữ

liệu nguồn và các yêu cầu nghiêm ngặt về sự chậm trễ. Ví dụ, VoIP

trên HSDPA thường đòi hỏi sử dụng các mã ghép kênh để đạt được

hiệu suất tốt (xem, ví dụ, [18]).

Tuy nhiên, có một số hao phí khác liên quan đến việc sử dụng mã ghép

kênh:

i. Tổng phí từ việc truyền HS-SCCH được tăng lên, từ một HS-SCCH

được yêu cầu cho mỗi người dùng mã ghép kênh.

ii. Hiệu quả của việc nhiều người sử dụng tính đa dạng giảm khi người

sử dụng nhiều hơn một lập biểu trong mỗi TTI.

Do đó, mã ghép kênh chỉ nên được sử dụng nếu một trong các điều kiện trên

được thực hiện. Nếu mã ghép kênh dành cho N người dùng sử dụng, sau đó là lập

biểu gói tin đầu tiên chọn N người dùng với độ ưu tiên cao nhất. Phương pháp đơn

giản nhất của việc phân chia các nguồn tài nguyên năng lượng và mã nguồn giữa

người sử dụng đồng thời là bằng cách áp dụng một mã số bằng nhau và chiến lược

năng lượng bằng nhau, nơi tất cả người sử dụng song song cùng lúc có cùng một

số lượng năng lượng HS-DSCH và số lượng mã.

6.1.2.3.4 Lập biểu điều khiển mức độ tín hiệu trên HS-DSCH

Đối với các phân đoạn DPCH (F-DPCH) giới thiệu trong 3GPP Release 6,

ghi tên tín hiệu vô tuyến cho các tín hiệu 3 lớp từ RNC đến UE sẽ được truyền đi

trên các HS-DSCH. Điều này có nghĩa rằng MAC-hs lập biểu trong Node B nên

được thiết kế để xử lý lập biểu chung của mức độ người sử dụng và điều khiển

mức độ được chia sẻ dữ liệu trên HS-DSCH (như minh họa trong Hình 6.18).

Điều khiển tín hiệu phẳng bao gồm tín hiệu tin nhắn RRC và mạng lõi. Một

trong những lợi ích của việc truyền tải những thông điệp trên HS-DSCH, thay vì sử



dụng một tiêu chuẩn liên quan DCH là giảm tiềm năng báo hiệu trong sự chậm trễ

do tốc độ dữ liệu cao hơn trên các HS-DSCH. Theo một số tin nhắn RRC được coi

là chậm trễ nhạy cảm, điều quan trọng mà lập biểu gói MAC-hs truyền tin nhắn

ngắn RRC ngay sau khi họ đến các Node B. Điều này đặc biệt quan trọng đối với

tin nhắn RRC trong thời gian phục vụ thay đổi tế bào HS-DSCH. Điều này có thể

được thực hiện bằng cách gán một giá trị SPI cao để kiểm soát các luồng dữ liệu

mặt phẳng trên HSDPA, do đó, Node B biết rằng những dòng nên được ưu tiên lập

biểu cao. Do đó, bất cứ khi nào một PDU mới đến tại Node B với một SPI chỉ ra

rằng nó là một tin nhắn RRC, nó sẽ được sắp xếp trong các TTI tiếp theo. Khi kích

cở tin nhắn RRC tin giới hạn trong một vài trăm bit, như vậy tin nhắn có thể được

truyền bằng cách sử dụng một mã số HS-PDSCH duy nhất. Lập biểu MAC-hs đầu

tiên nên tham khảo các chức năng thích ứng liên kết và tính toán công suất cần

thiết để truyền trên tin nhắn RRC. Sử dụng phương pháp này tạo thuận lợi cho lập

biểu hiệu quả của điều khiển mặt phẳng và lưu lượng người sử dụng mặt phẳng

trên DSCH-HS bằng cách sử dụng dịch vụ QoS khác biệt theo các thiết lập ưu tiên

cũng như Node B mã ghép kênh.

Figure 6.18 MAC-hs scheduling of both control plane and user plane

traffic on HS-DSCH.

Figure 6.19 Scheduling principle with input parameters and influences on

the overall chosen scheduling strategy.

6.1.2.3.5 Practical scheduling with 3GPP parameters

Các phần trước liệt kê các thuật toán lập biểu khác nhau và một số điều kiện

vận hành. Ở đây, một trong số những khía cạnh thực tiễn của lập biểu là một thời

gian ngắn giải quyết. Các số liệu lập lập biểu nêu ra ở trên hoàn toàn chỉ ra rằng tất

cả người dùng có chức năng tiện ích giống nhau và do đó việc lập biểu cùng một

số liệu xây dựng. Tuy nhiên, trong một mạng lưới các nhà điều hành có thể muốn

phân biệt giữa người sử dụng khác nhau và dịch vụ.

Như đã đề cập trong Phần 6.1.1.2, 3GPP cung cấp các thông số kỹ thuật

khác nhau để kiểm soát QoS chính xác hơn. Hình 6.19 cho một chỉ thị của các yếu



tố đầu vào có thể cung cấp trong khuôn khổ 3GPP. Nó không có nghĩa là hoàn

thành, nhưng không chỉ ra một số các thông số quan trọng. Các số liệu lập biểu

cuối cùng là như vậy, dựa trên các nguyên tắc cơ bản trình bày trước đó sửa đổi

một cách phù hợp của nhà khai thác dịch vụ và chiến lược đăng ký.

6.2 Quản lý tài nguyên vô tuyến HSUPA

RRM đối với HSUPA bao gồm các chức năng đặt ở RNC, Node B, và UE.

Hình 6.20 cho thấy các chức năng RRM khác nhau. RNC có trách nhiệm phân bổ

nguồn lực HSUPA, kiểm soát nạp và để bàn giao kiểm soát. RNC cũng được điều

khiển trong Release phát hành kênh DCH và do đó có thể kiểm soát sự cân bằng

giữa Release 99 phát hành DCH và HSUPA. Các Node B chia sẻ tài nguyên giữa

các HSUPA Us khác nhau. UE có trách nhiệm lựa chọn khối vận chuyển dựa trên

truyền năng lượng có sẵn và trong bộ đệm có sẵn. Trong các phần phụ sau, các

chức năng khác nhau khối trong RNC và Node B được giải thích. Các quy ước đặt

tên liên quan đến các sơ đồ khối trong hình 6.20.

Figure 6.20 Overviewof the different functional RRM blocks for HSUPA in the

RNC, Node B, and UE. Physical layer channels are described in Chapter 5.

6.2.1 Thuật toán RNC

Phần này xem xét phân bổ nguồn lực, tham số QoS, kiểm soát nạp và quản

lý di động. Các chức năng RNC khác như là: sắp xếp lại trong lớp MAC-es và

kiểm soát năng lượng vòng ngoài được mô tả trong Chương 5.

6.2.1.1 Phân phối tài nguyên

RNC thiết lập giá trị mục tiêu công suất băng rộng nhận được cực đại (tiếng

ồn tăng) đối với Node B. Công suất thu được gồm: nhiễu nhiệt, nhiễu trong tế bào,

nhiễu ngoài tế bào từ kết nối DCH và từ kết nối E-DCH (HSUPA). Các kết nối

DCH được kiểm soát bởi các RNC hoặc là trong điều khiển nạp hoặc trong lập

biểu gói tin. E-DCH kết nối được kiểm soát bởi lập biểu gói tin HSUPA trong

Node B. Laapj biểu HSUPA có thể phân bổ năng lượng cho người sử dụng E-DCH

mà không được dùng kết nối DCH và vẫn còn dưới mức công suất băng rộng tối



đa. Phân bổ nguồn lực kiểm điều khiển ở đường lên được minh họa trong hình

6.21.

Lập biểu HSUPA có thông tin tức thời về nhiễu đường lên bởi vì lập biểu

được đặt tại Node B. Lập biểu cũng có một phương tiện nhanh hơn kiểm soát nhiễu

từ UEs hoạt động hơn một lập biểu dựa trên RNC. Hình 6.22 biễu diễn nhiễu

đường lên như là một chức năng thông qua tế bào. RNC có thể thiết lập một giá trị

mục tiêu cao hơn cho các mức độ nhiễu khi HSUPA được sử dụng từ những biến

thể nhiễu nhỏ hơn trong WCDMA. Mức độ nhiễu cao hơn cho phép thông qua tế

bào cao hơn.

Figure 6.21 Resource allocation control with HSUPA.

Figure 6.22 Uplink load curve and the impact of fast scheduling.

Các RNC phục vụ cũng có thể gửi một dấu hiệu tắc nghẽn đến Node B. Đây

là một tham số UE cụ thể chỉ ra tắc nghẽn trong mạng lưới vận chuyển và có thể

mất một trong ba giá trị:

1. Không tắc nghẽn.

2. Sự chậm trễ xây dựng: có nghĩa là sự chậm trễ của các gói tin trong mạng

lưới giao thông vận tải ngày càng tăng.

3. Mất gói tin: nghĩa là một số lượng nhất định các gói tin trong mạng lưới vận

tải bị mất.

Sau khi tiếp nhận một chỉ báo tình trạng tắc nghẽn cho một UE nhất định, các

Node B có thể giảm tốc độ bit của người sử dụng này ít nhất là cụ thể, như vậy

tình hình ùn tắc được giải quyết.

6.2.1.2 Tham số QoS

RNC đưa ra một số thông số QoS cho Node B, có thể sử dụng các thông số

trong lập biểu gói tin:



Các chỉ số ưu tiên lập biểu cho biết sự ưu tiên tương đối khác nhau

của luồng MAC-d bằng cách phân bổ 16 giá trị khác nhau. Giá trị 15

cho thấy ưu tiên cao nhất và 0 là thấp nhất.

MAC-es đảm bảo tốc độ bit cho biết đảm bảo số lượng của các

bit/giây sẽ được chuyển giao qua giao diện không khí trong điều kiện

hoạt động bình thường mà Node B sẽ cung cấp nguồn tài nguyên

đường lên đầy đủ.

Số lượng tối đa của truyền cho HARQ xác định số lượng tối đa của

truyền L1 HARQ cho mỗi luồng MAC-d.

Việc ánh xạ các tham số QoS từ giao diện Iu đến giao diện Iub đã được đề

cập cùng với các tham số QoS HSDPA tại mục 6.1.1.2.

6.2.1.3 Điều khiển nạp

Điều khiển nạp quyết định có hoặc không chấp nhận một người dùng mới

HSUPA. Các thông tin sau đây có sẵn cho quyết định này:

Số người dùng HSUPA. RNC có thể hạn chế số lượng tối đa của người

dùng HSUPA. Mạng phần cứng cũng có thể hạn chế số lượng người dùng

hoạt động.

Mức độ nhiễu đường lên. Mức độ nhiễu đường lên có thể thu được từ

phương pháp đo công suất băng rộng nhận được (RTWP). Nếu mức độ

nhiễu quá cao so với giá trị mục tiêu được xác định trước và nếu tốc độ dữ

liệu của người dùng hiện tại không thể được hạ thấp, thì người sử dụng mới

có thể cần phải bị chặn.

Lập biểu chỉ tiêu ưu tiên. Điều này cho biết những ưu tiên của một cuộc gọi

mới, có thể được so với cuộc gọi SPI hiện tại. Nếu các cuộc gọi mới có mức

độ ưu tiên cao và cuộc gọi hiện tại các có mức độ ưu tiên thấp thì điều khiển

nạp có thể chọn để nhận những cuộc gọi mới, ảnh hưởng đến khả năng

xuống cấp về chất lượng cho các cuộc gọi hiện tại.



Đảm bảo tốc độ bit. Điều khiển nạp cần phải có các GBR vào tài khoản

bằng cách đánh giá xem có đủ nguồn lực cho một cuộc gọi GBR mới, trong

khi nó cũng cần đảm bảo các GBR của người dùng hiện tại trong mạng.

Cung cấp tốc độ bit trên E-DCH. Node B cho biết tốc độ bit được cung cấp

trên các EDCH đối với mỗi lớp ưu tiên. Điều này có thể được so sánh với

tốc độ bit mục tiêu cho các lớp SPI khác nhau, khi đưa ra quyết định điều

khiển nạp cho một người dùng nhất định.

Cung cấp tốc độ bit trên DCH. RNC nhận biết những tốc độ bit được cung

cấp trên các DCH. Điều này có thể được so sánh với tốc độ bit mục tiêu đối

với người sử dụng DCH, khi quyết định có hoặc không chấp nhận một người

sử dụng E-DCH mới.

Hạn chế đường xuống. Khi một người sử dụng HSUPA mới được thừa

nhận, nó cũng đòi hỏi HSDPA theo hướng đường xuống. Nếu không có các

nguồn lực cho HSDPA, người dùng cần phải được ngăn chặn ngay cả khi có

nguồn tài nguyên ở đường lên.

6.2.1.4 Quản lý di động

Chuyển giao quyền kiểm soát quyết định RNC. Đầu tiên các tế bào đang ở

trong các thiết lập hoạt động, sau đó tế bào là HSUPA phục vụ. Điều đầu tiên là rất

giống với truy cập băng rộng phân chia nhiều mã (WCDMA) Release 99 chuyển

giao kiểm soát, ngoại trừ một thực tế là kích thước tối đa được thiết lập hoạt động

bằng 4 cho HSUPA trong khi Release 99 UE phải hỗ trợ lên đến 6 tế bào trong các

thiết lập hoạt động. Thông tin thêm về điều này có thể được tìm thấy trong [2]. Các

thuật toán tế bào phục vụ quyết định mà tế bào được kiểm soát của người sử dụng

HSUPA. Các tế bào phục vụ 118 HSDPA/HSUPA cho UMTS HSUPA có thể khác

các tế bào phục vụ trong HSDPA [29], nhưng các tế bào thông thường phục vụ cho

HSDPA và HSUPA cho là như nhau và các thay đổi tế bào phục vụ sẽ diễn ra cùng

một lúc.

6.2.2 Thuật toán Node B



Trong Node B các chức năng chính liên quan đến HSUPA là lập biểu gói tin

và HARQ. HARQ được mô tả chi tiết trong Chương 6, trong khi lập biểu gói tin

được xử lý trong các tiểu mục tiếp theo.

6.2.2.1 Lập biểu gói tin

Hai chế độ lập biểu khác nhau được định nghĩa cho HSUPA: Node B với

chế độ lập biểu kiểm soát L1/MAC tín hiệu trong các đường lên và đường xuống,

và RNC điều khiển chế độ không lập biểu. Cách tiếp cận RNC điều khiển có thể

được sử dụng cho người mang GBR, chẳng hạn như đối với VoIP. Chế độ không

lập biểu kiểm soát RNC cũng tương tự như phân bổ WCDMA DCH, nhưng sử

dụng truyền lại nhanh L1. Phần này xem xét dựa trên lập biểu gói tin Node B.

HSUPA có hai lợi thế chính so với WCDMA Release 99: L1 HARQ và lập

biểu gói tin dựa trên Node B. Đầu tiên cho một lợi ích về mặt hiệu quả quang phổ,

vì một ai có thể hoạt động ở một BLEP cao hơn mà không làm tăng sự chậm trễ.

Điều này được phân tích trong Chương 8. Lợi thế thứ hai đến từ lập biểu gói tin

nhanh hơn, cho phép hoạt động tại các yếu tố tải trọng cao hơn và thông lượng tế

bào cao hơn.

Môi trường lập biểu tại Node B có thể được nhìn thấy trong hình 6.23. Con

số này cho thấy lập trình gói tin được kết nối với nhiều MAC-e. Mỗi HSUPA UE

có MAC-e của mình tồn tại trong Node B. Chức năng quan trọng nhất của MAC-e

là chăm sóc của tiếp nhận và ghi nhận quá trình HARQ.

Figure 6.23 Node B based HSUPA packet scheduling environment.

Các Node B có thể nâng cấp hiệu suất phân phối cho UE dựa trên bit thích

hợp hay trên các thông tin trạng thái đệm UE. UE này cũng cho biết năng lực

truyền dẫn có sẵn để cho biết nó vẫn có thể hỗ trợ dữ liệu đường lên cao hơn từ các

điểm mạnh dự kiến. Các Node B có thể hạ thấp năng suất phân bổ UE nếu năng

suất phân bổ không sử dụng đầy đủ và các kênh truyền sử dụng thấp.

Node B có thể đưa ra hai kiểu năng suất khác nhau cấp cho UE khi muốn

thay đổi phân bổ:



Cấp tuyệt đối, đưa ra một tỷ lệ năng suất tuyệt đối giữa các EDPDCH và

DPCCH cho UE

Cấp tương đối, đó có thể là lên, xuống hoặc giữ

Khi UE nhận được lệnh lên hoặc xuống, nó sẽ điều chỉnh phân bổ cho một

trong những bước ở trên hoặc phân bổ chọn TTI nhanh trong suốt quá trình xử lý

HARQ tương đối. Cấp tương đối được gởi trong kênh truyền E-RGCH trong khi

cấp tuyệt đối thì gởi trên kênh truyền E-AGCH. Cấp tuyệt đối có thể gởi bởi các tế

bào phục vụ trong khi cấp tương đối theo hướng xuống cũng có thể được gởi bằng

các tế bào không phục vụ để giải quyết tình trạng quá tải.

6.3 Tài liệu tham khảo


Sports

Chapper 6