Chương 1: Giới thiệu về đề tài Trinh bày cách đặt van đê, đôi tượng và phạm vi nghiên cứu, mục đích đê tài, phương pháp nhiên cứu và câu trúc các chương của luận văn này. - Chương 2: Tổng quan về HSDPA Đánh gia chất lượng dịch vụ thời gian thực trong mạng HSDPA bang giải thuật M-LWDF Trình bày các kiến thức cơ bản về hệ thông HSDPA, nêu lên những cải tiến của hệ thông này , những điểm mới của hệ thống này so với hệ thống UMTS. - Chương 3: Các giải thuật lập biểu trong HSDPA Trình bày các giải thuật lập biểu trong mạng HSDPA và phân loại thành hai nhóm các giải thuật lập biểu: Nhóm các giải thuật lập biểu nhanh và nhóm các giải thuật lập biểu chậm. Đồng thời trình bày các giải thuật lập biểu đặc trưng của hai nhóm.
- Chương 4: Giải thuật lập biểu M-LWDF cho dịch vụ thời gian thực Trình bày các dịch vụ thời gian thực, đặc biệt là dịch vụ Video Streaming. Đồng thời cũng trình bày các loại mã hóa video. Với các đặc tính của dịch vụ thời gian thực, đặc biệt là dịch vụ Video Streaming, chương này này khảo sát giải thuật lập biêu M-LWDE. Giải thuật này giúp tối đa thông lượng hệ thống, cũng tăng độ fainess giữa các người dung và đảm bảo độ trễ thấp nhăm đáp ứng yêu cầu cho dịch vụ thời gian thực.
- Chương 5: Kết quả mô phỏng Trình bày công cụ mô phỏng NS-2 và phần mở rộng EURANE để mô phỏng hệ thong HSDPA. Sau đó tiễn hành mô phỏng, so sánh, đánh giá kết quả mô phỏng giữa các giải thuật lập biểu: RR, Max CI, PF Fair Throughput và M-LWDF về các chỉ tiêu như thông lượng trung bình, trễ trung bình, tỉ lệ mất gói, thông lượng hệ thong va độ công băng (fairness). - Chương 6: Tổng kết và hướng phát triển đề tài Tổng kết các nội dung đã khảo sát trong luận văn, đồng thời đưa ra một số hướng nghiên cứu của đề tài trong tương lai. Đánh gia chất lượng dịch vụ thời gian thực trong mạng HSDPA bang giải thuật M-LWDF CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ TRUY NHAP GÓI DUONG XUONG TÓC ĐỘ CAO HSDPA 2.
Giới thiệu chung. HSDPA là một công nghệ truyén tai toc độ cao đường xuông. Công nghệ nay cho phép tải dữ liệu về các thiết bị di động với tốc độ tương đương với tốc độ đường truyền ADSL và cũng có thể coi là sản phẩm của hệ thống thông tin di động 3.5G, vượt qua những trở ngại về tốc độ kết nối của một thiết bị di động thông thường. HSDPA là giải pháp mang tinh đột phá về mặt công nghệ.
phát triển trên cơ sở của hệ thống 3G WCDMA. HSDPA có tốc độ truyén tải dữ liệu lên tối đa gấp 10 lần so với khi sử dụng công nghệ WCDMA. Về mặt lý thuyết, HSDPA có thể đạt tốc độ truyền tải dữ liệu lên tới 21 Mbps. HSDPA là bước phát triển, cải tiến công nghệ WCDMA, sử dụng các phương pháp chuyền đổi và mã hóa dữ liệu khác nhau.
HSDPA cho ra đời một kênh truyền dữ liệu bên trong WCDMA là HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel), hay còn gọi là kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao. Kênh này hoạt động hoàn toàn khác biệt so với các kênh thông thường và cho phép tải dữ liệu với tốc độ vượt trội, va là một kênh chỉ sử dụng cho việc tải dữ liệu. HSDPA chỉ sử dụng cho tải dữ liệu đường xuống tức từ Node B đến thiết bị di động. Chiều ngược lại không thực hiện được.
Ngoài HSDPA còn bổ sung kênh truyền tải dữ liệu khác, gồm có HS-SCCH (High Speed Shared Control Channel — kênh điều khiến chia sẽ tốc độ cao), HS- DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel — kénh diéu khién vat ly dành riêng tốc độ cao) và HS-PDSCH (High Speed Downlink Shared Channel — kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao). Đồng thời, HSDPA sử dụng điều chế và mã hoá thích ứng (AMC - Adaptive Modulation and Coding), yêu cầu phát lại tự động linh hoạt (HARQ - Hybrid Automatic Repeat Request), và lập biểu gói (Packet Scheduling) nhanh. Những tinh năng này được phối hợp chặt chẽ và cho phép thích ứng các tham số truyền dẫn theo mỗi khoảng thời gian TTI nhằm hệ thống cập nhật được sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến. Đánh gia chất lượng dịch vụ thời gian thực trong mạng HSDPA bang giải thuật M-LWDF 2.
Những cải tiễn quan trong của HSPDA so với WCDMA. HSDPA Phát triển trên Hệ thong da ma Điều khiến công suât Chuyên giao mêm Hình 2-1. Cac tính năng cơ bản HSDPA khi so sánh với WCDM AI IS]. Trong WCDMA, điều khiến công suất nhanh giúp giữ 6n định chất lượng tín hiệu nhận được (Eb/No) băng cách tăng công suất phát nhăm chống lại sự suy giảm của tín hiệu.
Điều này tạo ra các giá trị đỉnh trong công suất phát và tăng nền nhiễu đa truy cập, do đó làm giảm dung lượng của toàn mạng. Hơn nữa, hoạt động của điều khiến công suất yêu cau luôn luôn phải đảm bảo mức dự trữ nhất định trong tong công suất phát của Node B cho dự phòng với các thay đối. Không dùng điều khiển công suất sẽ tránh được các hiệu ứng tăng công suất kế trên cũng như không cần trạm cuối phải dự trữ công suất phát. Tuy nhiên, HSDPA không sử dụng điều khiến công suất mà thay thé bang cơ chế thích ứng nhanh (link adaption) dé thích ứng sự thay đổi thông số, điều kiện tín hiệu, kênh truyền liên tục trong những thời gian ngắn.
Đánh gia chất lượng dịch vụ thời gian thực trong mạng HSDPA bang giải thuật M-LWDF Quản lý di động và tài nguyên vô tuyến HSDPA. Quan lý lưu lượng HSDPA trên Tub. Thể tích số liệu lớn hơn. Nhớ đệm số liệu.
Giải mã phản hồi. Điều khiến ludng. Lập biểu đường xuống. Điều chế 16QAM.
Xử lý HARQ bang bộ đệm bit mềm. UE Tạo và phát tín hiệu phản hồi. Giải điều chế 16QAM. Những cải tiến của HSDPA so với WCDMA[18].
Một trong những kỹ thuật thích ứng kênh truyền là điều chế và mã hoá thích ứng AMC có thé điều chỉnh tức thời chất lượng (công suất) kênh vô tuyến. Với kỹ thuật AMC, điều chế và tỉ lệ mã hoá thích ứng liên tục với chất lượng kênh thay cho điều khiến công suất. Truyền nhiều mã cũng được sử dụng trong quá trình thích ứng liên kết. Sự kết hợp của hai kỹ thuật thích ứng trên thay thế hoàn toàn kỹ thuật hệ số trải phố biến thiên trong WCDMA do khả năng thích ứng chậm đối với sự biến thiên của truyền dẫn vô tuyến tốc độ cao.
Do HSDPA không còn sử dụng điều khiển công suất vòng kín, sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến trong mỗi khoảng thời gian TTI phải giảm đi tối thiểu, vấn để này được thực hiện nhờ giảm độ rộng của TTI từ 10 ms ở WCDMA xuống còn 2ms ở HSDPA. Cùng với kỹ thuật HARQ, HSDPA cho phép phát lại nhanh nhất các block dữ liệu đã bị mất hoặc bị lỗi và khả năng kết hợp với thông tin mêm ở lân phát dau tiên với các lần phát lại sau đó. Đánh gia chất lượng dịch vụ thời gian thực trong mạng HSDPA bang giải thuật M-LWDF Dé thu thập thông tin chất lượng kênh hiện thời,các kỹ thuật thích nghi và lập biểu gói theo dõi giám sát liên tục các điều khiến vô tuyến hiện tại của thuê bao di động, chức năng điều khién MAC cho kênh sóng mang HS-DSCH được chuyển từ RNC sang node B. Từ đó, thông tin chất lượng kênh được cập nhật nhanh chóng cho phép bảng danh mục gói PS phục vụ người dùng khi điều khiến kênh thuận lợi.
Sự lập biểu nhanh và chia sẻ thời gian tự nhiên của HS-DSCH cho phép đa dạng hình thức đa người dùng hỗ trợ chủ yếu cho lưu lượng vào của cell. Mô hình giao thức HSDPA. Terminal Node B Serving RNC RLC RLC MAC-d PROTOCOL PROTOCOL WCDMA LI WCDMA LI TRANSPORT TRANSPORT I | Uu L— Iub/Iur m Hình 2-3. Kiến trúc giao thức người dùng trong HSDPA[18].
Các giao thức lớp người dùng trong HSDPA được trình bày trên hình 2-3, bao gồm các chức năng cơ bản của WCDMA R99 ngoại trừ chức năng lớp MAC-hs thêm vào ở node B. MAC-hs thực hiện các kỹ thuật cơ bản phục vụ cho hoạt động của HSDPA. Giao thức RLC ngoài chức năng cơ bản trong WCDMA còn được sử dụng để phát lại các gói tin ở mức RLC khi quá trình phát lại HARQ không thể thực hiện được va trong trường hợp chuyên giao của người dùng HSDPA. Dưới sự điều khiển của RLC, MAC-hs thực hiện các chức năng cơ bản gồm điều khiến luéng dữ liệu, lập biểu 4n định kênh truyền cho người dùng, điều khiến phát lại HARQ và lựa chọn kết hợp tuyên tải kênh HS-DSCH.
Trong quá trình hoạt động, node B và UE cần được cung cấp các thông tin điều khiến cân thiết từ RNC khi thiết lập kết nối cũng như trong suốt quá trình hoạt Đánh gia chất lượng dịch vụ thời gian thực trong mạng HSDPA bang giải thuật M-LWDF động của người dùng HSDPA. Ngoài ra, RNC phải xác định được khả năng hỗ trợ HSDPA của UE khi thực hiện lập biểu như mã số định kênh HS-PDSCH có thé xử lý đồng thời, phương pháp điều chế hỗ trợ (có hoặc không có điều chế 16QAM). Đến MAC-d MAC-hs | ———— | Điêu khiên luông MAC-hs MAC-d Lap biéu Tính mức ưu tiên HARQ Lua chon TFRC Báo hiệu liên ai Báo hiệu liên kết đường lên _ HS-DSCH | kết đường xuống Hình 2-4. CHức năng MAC-hs tại node BỊ I6].
Tat cả thông tin truyền giữa RNC va node B đều thông qua giao diện lub theo các giải pháp khác nhau do các nhà sản xuất đưa ra. Các thông tin này được chia ra các nhóm chính gồm: Thông tin về tai nguyên HSDPA (mã định kênh va công suất) được cấp phát cho node B, thông tin điều khiến bộ lập biểu node B va thông tin về khả năng hỗ trợ hoạt động HSDPA của thiết bị đầu cuối. Các thông tin điều khiến bộ lập biểu gồm những thông tin quan lý chất lượng dịch vụ sử dụng khi lập biểu tại node B. Những dịch vụ khác nhau cũng như những người dùng khác nhau sẽ có mức ưu tiên lập biêu khác nhau.
Chăng hạn như các dịch vụ thời gian Đánh gia chất lượng dịch vụ thời gian thực trong mạng HSDPA bang giải thuật M-LWDF thực (VoIP, Video Streaming) sẽ có chỉ số ưu tiên cao hơn các dịch vụ không đòi hỏi thời gian thực (tải file, duyệt web). Do đó, tại node B cần được thiết lập với mức ưu tiên lập biểu cho từng dịch vụ. Cau trúc kênh.