luận văn hệ thống thông tin di động thế hệ ba umts

Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

3






Luận văn

Hệ thống thơng tin di động thế hệ ba UMTS











Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

4


CHƯƠNG 1
HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3
UMTS

1.1 Giới thiệu chương
Cng với sự pht triển mạnh mẽ của cơng nghệ thơng tin, để đáp ứng nhu cầu
ngy cng cao về cc dịch vụ của hệ thống thơng tin di động, nhất l cc dịch vụ truyền
số liệu địi hỏi cc nh khai thc phải đưa ra hệ thống thơng tin di động mới. Trước bối
cảnh đó hiệp hội viễn thơng quốc tế ITU đ đưa ra đề n tiu chuẩn hố để xy dựng hệ
thống thơng tin di động thế hệ ba với với tn gọi l IMT- 2000 Đồng thời cc cơ quan
về tiu chuẩn hố xc tiến việc xy dựng một tiu chuẩn hố p dụng cho IMT- 2000 thơng
qua dự n 3GPP (Third Generation Partnership Project). Hệ thống thơng tin di động
thế hệ ba được ra đời từ dự n 3GPP được gọi l hệ thống thơng tin di động
UMTS/WCDMA.
Trong chương ny sẽ trình by tổng quan về hệ thống thơng tin di động thế hệ
ba v một bộ phận quan trọng của nĩ l hệ thống UMTS thơng qua tìm hiểu cấu trc
mạng.
1.2 Hệ thống thơng tin di động thế hệ 3 IMT-2000
Hệ thống thơng tin di động thế hệ ba xy dựng trn cơ sở tiu chuẩn chung
IMT- 2000 (Internaltional Mobile Telecommunications 2000–Viễn thơng di động
quốc tế 2000). Cc tiu chí chung để xy dựng IMT- 2000 như sau :
- Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2 GHz như sau :
+ Đường ln : 1885 – 2025 MHz
+ Đường xuống : 2110 – 2200 MHz
- L hệ thống thơng tin di động tồn cầu cho cc hình loại thơng tin vơ tuyến:
+ Tích hợp cc mạng thơng tin hữu tuyến v vơ tuyến
+ Tương tc cho mọi loại dịch vụ viễn thơng
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

5

- Sử dụng cc mơi trường khai thc khc nhau như :
+ Trong cơng sở
+ Ngồi đường

+ Trn xe
+ Vệ tinh
- Đảm bảo cc dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho tiếng, số liệu chuyển mạch
knh v số liệu chuyển mạch gĩi.
- Dễ dng hỗ trợ cc dịch vụ mới xuất hiện.
- Cung cấp hai mơ hình truyền dữ liệu đồng bộ v khơng đồng bộ.
- Cĩ khả năng chuyển vng tồn cầu.
- Cĩ khả năng sử dụng giao thức Internet.
- Hiệu quả sử dụng phổ tần cao hơn cc hệ thống đ cĩ.
Mơi trường hoạt động của IMT- 2000 được chia thnh bốn vng với tốc độ bit
Rb phục vụ như sau :
- Vng 1 : trong nh, ơ pico, RbĠ 2 Mbps
- Vng 2 : thnh phố, ơ micro, RbĠ 384 Mbps
- Vng 3 : ngoại ơ, ơ macro, RbĠ 144 Kbps
- Vng 4 : tồn cầu, Rb = 9,6 Kbps
Hiện nay hai tiu chuẩn đ được chấp thuận cho IMT- 2000 l :
- WCDMA được xy dựng trn cơ sở cộng tc của Chu u v Nhật Bản
- Cdma2000 do Mỹ xy dựng
1.3 Cơng nghệ WCDMA
WCDMA (Wideband CDMA) l cơng nghệ thơng tin di động thế hệ ba gip tăng
tốc độ truyền nhận dữ liệu cho hệ thống GSM bằng cch dng kỹ thuật CDMA hoạt động
ở băng tần rộng thay thế cho TDMA. Trong cc cơng nghệ thơng tin di động thế hệ ba
thì WCDMA nhận được sự ủng hộ lớn nhất nhờ vo tính linh hoạt của lớp vật lý trong
việc hỗ trợ cc kiểu dịch vụ khc nhau đặc biệt l dịch vụ tốc độ bit thấp v trung bình.

Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

6

WCDMA cĩ cc đặc điểm cơ bản sau :

- L hệ thống đa truy cập phn chia theo m trải phổ trực tiếp, cĩ tốc độ bit ln
cao (ln đến 2 Mbps).
- Tốc độ chip 3,84 Mcps với độ rộng sĩng mang 5 MHz, do đó hỗ trợ tốc
độ dữ liệu cao đem lại nhiều lợi ích như độ lợi đa phn tập.
- Hỗ trợ tốc độ người sử dụng thay đổi lin tục. Mỗi người sử dụng cung
cấp một khung, trong khung đó tốc độ dữ liệu giữ cố định nhưng tốc độ cĩ
thể thay đổi từ khung ny đến khung khc.
- Hỗ trợ hai mơ hình vơ tuyến FDD v TDD. Trong mơ hình FDD sĩng
mang 5 MHz sử dụng cho đường ln v đường xuống, cịn trong mơ hình
TDD sĩng mang 5 MHz chia xẻ theo thời gian giữa đường ln v đường
xuống.
- WCDMA hỗ trợ hoạt động khơng đồng bộ của cc trạm gốc, do đó dễ dng
pht triển cc trạm gốc vừa v nhỏ.
- WCDMA sử dụng tch sĩng cĩ tham chiếu đến sĩng mang dựa trn knh hoa
tiu, do đó cĩ thể nng cao dung lượng v vng phủ.
- WCDMA được thiết kế dễ dng nng cấp hơn cc hệ thống CDMA như tch
sĩng đa người sử dụng, sử dụng anten thơng minh để nng cao dung lượng v
vng phủ.
- WCDMA được thiết kế tương thích với GSM để mở rộng vng phủ sĩng v
dung lượng của mạng.
- Lớp vật lý mềm dẻo dễ thích hợp được tất cả thơng tin trn một sĩng
mang.
- Hệ số ti sử dụng tần số bằng 1
- Hỗ trợ phn tập pht v cc cấu trc thu tin tiến.
Nhược điểm chính của W_CDMA l hệ thống khơng cho php trong băng
TDD pht lin tục cũng như khơng tạo điều kiện cho cc kỹ thuật chống nhiễu cc mơi
trường lm việc khc nhau.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

7

Hệ thống thơng tin di động thế hệ ba WCDMA cĩ thể cung cấp cc dịch vụ
với tốc độ bit ln đến 2 Mbps. Bao gồm nhiều kiểu truyền dẫn như truyền dẫn đối
xứng v khơng đối xứng, thơng tin điểm đến điểm v thơng tin đa điểm. Với khả năng
đó, cc hệ thống thơng tin di động thế hệ ba cĩ thể cung cấp dễ dng cc dịch vụ mới
như: điện thoại thấy hình, tải dữ liệu nhanh, ngồi ra nĩ cịn cung cấp cc dịch vụ đa
phương tiện khc.
1.4 Hệ thống UMTS
1.4.1 Tổng quan
Hệ thống thơng tin di động thế hệ thứ 3 được xy dựng với mục đích cung cấp
cho một mạng di động tồn cầu với cc dịch vụ phong ph bao gồm thoại, nhắn tin,
Internet v dữ liệu băng rộng. Tại Chu u hệ thống thơng tin di động thế hệ thứ 3 đ
được tiu chuẩn hố bởi học viện tiu chuẩn viễn thơng Chu u (ETSI: European
Telecommunications Standard Institute) ph hợp với tiu chuẩn IMT- 2000 của ITU
(International Telecommunication Union). Hệ thống cĩ tn l UMTS (hệ thống di động
viễn thơng tồn cầu). UMTS được xem l hệ thống kế thừa của hệ thống 2G GSM
(Global System for Mobile Communication), nhằm đáp ứng cc yu cầu pht triển của
cc dịch vụ di động v ứng dụng Internet với tốc độ truyền dẫn ln tới 2 Mbps v cung
cấp một tiu chuẩn chuyển vng tồn cầu.
UMTS được pht triển bởi Third Generation Partnership Project (3GPP) l dự
n pht triển chung của nhiều cơ quan tiu chuẩn hố (SDO) như : ETSI (Chu u),
ARIB/TCC (Nhật Bản), ANSI (Mỹ), TTA (Hn Quốc) v CWTS (Trung Quốc).
Hội nghị vơ tuyến thế giới năm 1992 đ đưa ra cc phổ tần số dng cho hệ
thống UMTS:
 1920 ÷ 1980 MHz v 2110 ÷ 2170 MHz dnh cho cc ứng dụng FDD
(Frequency Division Duplex: ghp knh theo tần số) đường ln v đường
xuống, khoảng cch knh l 5 MHz.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

8

Hình 1.1: Cc phổ tần dng cho hệ thống UMTS

 1900 MHz ÷ 1902 MHz v 2010 ÷ 2025 MHz dnh cho cc ứng dụng
TDD – TD/CMDA, khoảng cch knh l 5 MHz.
 1980 MHz ÷ 2010 MHz v 2170 MHz ÷ 2200 MHz dnh cho đường
xuống v đường ln vệ tinh.
Năm 1998 3GPP đ đưa ra 4 tiu chuẩn chính của UMTS:
- Dịch vụ
- Mạng li
- Mạng truy nhập vơ tuyến
- Thiết bị đầu cuối
- Cấu trc hệ thống
1.4.2 Dịch vụ của hệ thống UMTS
3 GPP đ xy dựng tiu chuẩn cho cc dịch vụ của hệ thống UMTS nhằm đáp
ứng :
- Định nghĩa v cc đặc điểm yu cầu của dịch vụ
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

9

- Pht triển dung lượng v cấu trc dịch vụ cho cc ứng dụng mạng tổ ong,
mạng cố định v mạng di động
- Thu bao v tính cước
UMTS cung cấp cc loại dịch vụ xa (teleservices) như thoại hoặc bản tin
ngắn (SMS) v cc loại dịch vụ mang (bearer services: một dịch vụ viễn thơng cung
cấp khả năng truyền tín hiệu giữa hai giao diện người sử dụng–mạng). Cc mạng cĩ
cc tham số Q0S (Quality of Service: chất lượng dịch vụ) khc nhau cho độ trễ truyền
dẫn tối đa, độ trễ truyền biến thin v tỉ lệ lỗi bit (BER). Những tốc độ dữ liệu được

yu cầu l :
( 144 Kbps cho mơi trường vệ tinh v nơng thơn
( 384 Kbps cho mơi trường thnh phố (ngồi trời)
( 2084 Kbps cho mơi trường trong nh v ngồi trời với khoảng cch gần
Hệ thống UMTS cĩ 4 loại Q0S sau:
 Loại hội thoại (thoại, thoại thấy hình, trị chơi)
 Loại luồng (đa phương tiện, video theo yu cầu…)
 Loại tương tc (duyệt web, trị chơi qua mạng, truy nhập cơ sở dữ liệu)
 Loại cơ bản (thư điện tử, SMS, tải dữ liệu xuống)
Yếu tố chủ yếu để phn biệt cc loại ny l độ nhạy cảm với trễ, ví dụ như hội
thoại rất nhạy với trễ cịn loại cơ bản thì ít nhạy cảm với trễ nhất.
Cc loại Q0S của UMTS được tổng kết ở bảng (1.1)
Bảng 1.1 Cc loại Q0S của hệ thống UMTS

Loại lưu
lượng
Loại hội thoại Loại luồng Loại tương tc Loại cơ bản
Cc đặc tính cơ
bản
Dnh trước
quan hệ thời
gian giữa cc
thực thể thơng
tin của luồng .
Mẫu hội thoại
(chặt chẽ v độ
trễ nhỏ)
Dnh trước
quan hệ thời
gian giữa cc

thực thể thơng
tin của luồng
Yu cầu mẫu
trả lời trước
Dnh trước số
liệu tồn vẹn
Nơi nhận
khơng đợi số
liệu trong
khoảng thời
gian nhất định

Dnh trước số
liệu tồn vẹn
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

10

Thí dụ về ứng
dụng
- Thoại
- Thoại thấy
hình
Luồng đa
phương tiện
- Duyệt Web
-Cc trị chơi
qua mạng
- Tải dữ liệu
xuống

- Email


1.4.3 Cấu trc của hệ thống UMTS
Phần ny ta sẽ xt tổng quan cấu trc hệ thống UMTS. Cấu trc bao gồm cc phần
tử mạng logic v cc giao diện. H? th?ng UMTS s? d?ng cng c?u trc như hệ thống thế
hệ 2, thậm chí một phần cấu trc của hệ thống thế hệ 1.
Mỗi phần tử mạng logic cĩ một chức năng xc định. Trong tiu chuẩn cc phần
tử mạng được định nghĩa cũng thường được thực hiện ở dạng vật lí tương tự, nhất l
cĩ một số giao diện mở (giao diện sao cho ở mức chi tiết cĩ thể sử dụng được thiết bị
của hai nh sản xuất khc nhau ở cc điểm cuối). Cĩ thể nhĩm cc phần tử mạng theo cc
chức năng giống nhau hay theo mạng con m chng trực thuộc.


Về mặt chức năng cĩ 2 nhĩm phần tử mạng:
 Mạng truy nhập vơ tuyến (RAN: Random Access Network hay UTRAN
: UMTS Terrestrial RAN) thực hiện chức năng lin quan đến vơ tuyến .
 Mạng li (CN: Core Network) thực hiện chức năng chuyển mạch, định
tuyến cuộc gọi v kết nối số liệu.
Hình 1.2

C
ấ
u trc c
ủ
a h
ệ
th
ố
ng UMTS

Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

11

Để hồn thiện, hệ thống cịn cĩ thiết bị người sử dụng (UE :User Equipment)
để thực hiện giao diện người sử dụng với hệ thống v cần định nghĩa giao diện vơ
tuyến.
Cấu trc hệ thống mức cao được thể hiện trong hình (1.2) . Từ quan điểm
chuẩn hố, cả UE v UTRAN đều bao gồm cc giao thức mới. Việc thiết kế cc giao
thức ny dựa trn những nhu cầu của cơng nghệ vơ tuyến WCDMA mới. Tri lại, việc
định nghĩa CN dựa trn GSM. Điều ny cho php hệ thống với cơng nghệ vơ tuyến
mới mang tính tồn cầu dựa trn cơng nghệ CN đ biết v đ pht triển.
Một phương php chia nhĩm khc cho mạng UMTS l chia chng thnh cc mạng
con. Trn khía cạnh ny, hệ thống UMTS được thiết kế theo Modun. Vì thế, cĩ thể cĩ
nhiều phần tử mạng cho cng một kiểu. Khả năng cĩ nhiều phần tử của cng một kiểu
cho php chia hệ thống UMTS thnh cc mạng con hoạt động hoặc độc lập hoặc cng
với cc mạng con khc. Cc mạng con ny được phn biệt bởi cc nhận dạng duy nhất.
Một mạng con như vậy được gọi l mạng di động mặt đất cơng cộng UMTS (UMTS
PLMN:UMTS Public Land Mobite Network). Thơng thường, mỗi PLMN được khai
thc duy nhất, v nĩ được nối đến cc PLMN khc như ISDN, PSTN, Internet
Cc tiu chuẩn UMTS được cấu trc sao cho khơng định nghĩa chi tiết chức
năng bn trong của cc phần tử mạng nhưng định nghĩa giao diện giữa cc phần tử
mạng logic. Cc giao diện mở chính l:
 Giao diện Cu: l giao diện thẻ thơng minh USIM v ME. Giao diện ny tun
theo một khuơn dạng tiu chuẩn cho cc thẻ thơng minh.
 Giao diện Uu: l giao diện vơ tuyến của WCDMA, giao diện giữa UE v
Node B . Đây l giao diện m qua đó UE truy cập cc phần tử cố định của hệ thống
vì thế nĩ l giao diện mở quan trọng nhất ở UMTS .
 Giao diện Iu nối UTRAN với CN. Nĩ cung cấp cho cc nh khai thc khả

năng trang bị UTRAN v CN từ cc nh sản xuất khc nhau.
- Iu- CS dnh cho dữ liệu chuyển mạch knh
- Iu- PS dnh cho dữ liệu chuyển mạch gĩi
 Giao diện Iur: giao diện giữa hai RNC. Đây l giao diện mở, cho php
chuyển giao mềm giữa cc RNC từ cc nh sản xuất khc nhau.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

12

 Giao diện Iub: kết nối một nt B với một RNC. Nĩ cho php hỗ trợ sự cạnh
tranh giữa cc nh sản xuất trong lĩnh vực ny. UMTS l hệ thống điện thoại di động
đầu tin cĩ Iub được tiu chuẩn hố như một giao diện mở hồn tồn.
1.4.4 Mạng li CN (Core Network)
Những chức năng chính của việc nghin cứu mạng li UMTS l:
 Quản lí di động, điều khiển bo hiệu thiết lập cuộc gọi giữa UE v mạng li
 Bo hiệu giữa cc nt trong mạng li
 Định nghĩa cc chức năng giữa mạng li v cc mạng bn ngồi
 Những vấn đề lin quan đến truy nhập gĩi
 Giao diện Iu v cc yu cầu quản lí v điều hnh mạng
Mạng li UMTS cĩ thể chia thnh 2 phần: chuyển mạch knh v chuyển mạch gĩi.
Thnh phần chuyển mạch knh gồm: MSC, VLR v cổng MSC. Thnh phần
chuyển mạch gĩi gồm nt hỗ trợ dịch vụ GPRS (SGSN: Serving GPRS Support
Node) v cổng nt hỗ trợ GPRS (GGSN: Gateway GPRS Support Node). Một số thnh
phần của mạng như HLR v AUC được chia sẽ cho cả hai phần. Cấu trc của mạng li
cĩ thể được thay đổi khi cc dịch vụ mới v cc đặc điểm mới của hệ thống được đưa
ra.
Cc phần tử chính của mạng li như sau :
 HLR (Home Location Register: Thanh ghi định vị thường tr) l một cơ sở
dữ liệu được đặt tại hệ thống chủ nh của người sử dụng để lưu trữ thơng tin chính
về lý lịch dịch vụ của người sử dụng, bao gồm thơng tin về cc dịch vụ bổ sung như

trạng thi chuyển hướng cuộc gọi, số lần chuyển hướng cuộc gọi.
 MSC/VLR (Mobile Service Switching Center: Trung tm chuyển mạch
dịch vụ di động) l tổng đài (MSC) v cơ sở dữ liệu (VLR) để cung cấp cc dịch vụ
chuyển mạch knh cho UE tại vị trí hiện thời của nĩ. Nhiệm vụ của MSC l sử dụng cc
giao dịch chuyển mạch knh. VLR lm nhiệm vụ giữ bản sao về lý lịch của người sử
dụng cũng như vị trí chính xc hơn của UE trong hệ thống đang phục vụ. CS l phần
mạng đựơc truy nhập qua MSC/VLR.
 GMSC (Gateway MSC) l chuyển mạch tại điểm kết nối UMTS PLMN
với mạng CS bn ngồi.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

13

 SGSN (Serving GPRS: General Packet Radio Network Service Node) cĩ
chức năng giống như MSC/VLR nhưng được sử dụng cho cc dịch vụ chuyển mạch
gĩi PS (Packet Switch). Vng PS l phần mạng được truy nhập qua SGSN.
 GGSN (Gateway GPRS Support Node) cĩ chức năng giống như cc dịch
vụ điện thoại, ví dụ như ISDN hoặc PSTN.
 Cc mạng PS đảm bảo cc kết nối cho những dịch vụ chuyển mạch gĩi, ví
dụ như Internet.
1.4.4 Truy nhập vơ tuyến mặt đất UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Acess
Network)


UTRAN bao gồm một hay nhiều hệ thống con mạng vơ tuyến RNS (Radio
Network Subsystem). Một RNS l một mạng con trong UTRAN v gồm một bộ điều
khiển mạng vơ tuyến RNC (Radio Network Controller) v một hay nhiều Node B.
Cc RNC v cc Node B được kết nối với nhau bằng giao diện Iub.
Cc đặc tính chính của UTRAN :
 Hỗ trợ UTRAN v tất cả cc chức năng lin quan. Đặc biệt l cc ảnh hưởng chính

ln việc thiết kế l yu cầu hỗ trợ chuyển giao mềm (một đầu cuối kết nối qua
hai hay nhiều ơ tích cực) v cc thuật tốn quản lý ti nguyn đặc th WCDMA.
 Đảm bảo tính chung nhất cho việc xử lý số liệu chuyển mạch knh v chuyển
mạch gĩi bằng một ngăn xếp giao thức giao diện vơ tuyến duy nhất v bằng
Hình 1.3
Cấu trc của UTRAN
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

14

cch sử dụng cng một giao diện để kết nối từ UTRAN đến cả hai vng PS v CS
của mạng li.
 Đảm bảo tính chung nhất với GSM khi cần thiết.
 Sử dụng truyền tải ATM l cơ chế truyền tải chính ở UTRAN.
Hai thnh phần trong UTRAN: bộ điều khiển mạng vơ tuyến (RNC) v node B.
Bộ điều khiển mạng vơ tuyến RNC
RNC l phần tử mạng chịu trch nhiệm điều khiển cc ti nguyn vơ tuyến của
UTRAN. Nĩ giao diện với CN (thơng thường với một MSC v một SGSN) v kết cuối
giao thức điều khiển ti nguyn vơ tuyến RRC (Radio Resource Control), giao thức
ny định nghĩa cc bản tin v cc thủ tục giữa MS v UTRAN. Nĩ đóng vai trị như BSC.
Cc chức năng chính của RNC :
- Điều khiển ti nguyn vơ tuyến
- Cấp pht knh
- Thiết lập điều khiển cơng suất
- Điều khiển chuyển giao
- Phn tập Macro
- Mật m hĩa
- Bo hiệu quảng b
- Điều khiển cơng suất vịng hở
Node B (trạm gốc)

Chức năng chính của Node B l thực hiện xử lý L1 của giao diện vơ tuyến (m
hố knh, đan xen, thích ứng tốc độ, trải phổ,…). Nĩ cũng thực hiện một phần khai thc
quản lý ti nguyn vơ tuyến như điều khiển cơng suất vịng trong. Về phần chức năng
nĩ giống như trạm gốc ở GSM. Lc đầu Node B được sử dụng như l một thuật ngữ
tạm thời trong qu trình chuẩn hố nhưng sau đó nĩ khơng bị thay đổi.
1.4.6 Thiết bị người sử dụng UE (User Equipment)
UE l sự kết hợp giữa thiết bị di động v module nhận dạng thu bao USIM
(UMTS subscriber identity). Giống như SIM trong mạng GSM/GPRS, USIM l thẻ
cĩ thể gắn vo my di động v nhận dạng thu bao trong mạng li.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

15

 Thiết bị di động (ME: Mobile Equipment) l đầu cuối vơ tuyến được sử
dụng cho thơng tin vơ tuyến giao diện Uu.
 Modun nhận dạng thu bao UMTS (USIM: UMTS Subscriber Identity
Modulo) l một thẻ thơng minh chứa thơng tin nhận dạng thu bao, thực hiện cc thuật
tốn nhận thực v lưu giữ cc khố nhận thực cng một số thơng tin thu bao cần thiết cho
đầu cuối.
1.5 Chuyển giao
1.5.1 Tổng quan về chuyển giao trong mạng di động
Chuyển giao l một khi niệm cơ bản của sự di chuyển trong cấu trc cell.
Trong hệ thống UMTS cĩ nhiều loại chuyển giao khc nhau để ph hợp với cc yu cầu
khc như: điều khiển tải, cung cấp vng phủ sĩng v thoả mn chất lượng dịch vụ .
Mục tiu của chuyển giao l cung cấp sự lin tục của dịch vụ di động khi người
sử dụng di chuyển qua vng bin của cc cell trong kiến trc cell. Để người sử dụng cĩ
thể tiếp tục thơng tin v băng qua bin của cell thì cần cung cấp ti nguyn vơ tuyến mới
cho người sử dụng ở cell mới, hay cịn gọi l cell đích. Bởi vì cường độ tín hiệu thu
được xấu hơn cell đích m người sử dụng chuyển qua. Qu trình xử lý đường xuống
cịn tồn tại kết nối trong cell hiện tại v thiết lập kết nối mới trong cell ln cận gọi l

chuyển giao. Tính năng của mạng tế bo thể hiện qua chuyển giao l chủ yếu nhằm
cung cấp dịch vụ hấp dẫn như cc ứng dụng thời gian thực hay luồng đa phương tiện
như cc dự n trong mạng di động thế hệ 3 ba đưa ra. Số lượng chuyển giao khơng
thnh cơng thể hiện thủ tục chuyển giao khơng hồn thnh.
1.5.2 Cc loại chuyển giao trong hệ thống 3G WCDMA
Chuyển giao trong mạng WCDMA cĩ thể được phn loại theo nhiều cch khc
nhau. Cĩ thể phn thnh: chuyển giao cng tần số, chuyển giao khc tần số v chuyển
giao giữa cc mạng khc nhau WCDMS với GSM. Trong phần ny, ta lại chia chuyển
giao trong WCDMA thnh bốn loại: chuyển giao trong cng hệ thống, chuyển giao
ngồi hệ thống, chuyển giao cứng, chuyển giao mềm v mềm hơn.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

16


Hình 1.4: cc loại chuyển giao trong hệ thống 3G
 Chuyển giao trong cng hệ thống
Chuyển giao trong cng hệ thống cĩ thể được chia thnh chuyển giao cng
tần số v chuyển giao khc tần số. Chuyển giao cng tần số xuất hiện giữa cc
cell cng sĩng mang WCDMA. Chuyển giao khc tần số xuất hiện giữa cc cell
hoạt động trn cc tần số sĩng mang khc nhau.
 Chuyển giao ngồi hệ thống
Chuyển giao ngồi hệ thống xuất hiện giữa cc cell thuộc hai kỹ thuật truy
nhập vơ tuyến khc nhau RAT (RAT: Radio Access Technology) hoặc giữa
hai node UTRAN FDD v UTRAN TDD.
 Chuyển giao cứng l loại chuyển giao m kết nối cũ bị ph vỡ trước khi cĩ kết
nối vơ tuyến mới được thiết lập giữa thiết bị người sử dụng v mạng truy nhập vơ
tuyến. Loại chuyển giao ny sử dụng trong mạng GSM để gn cc knh tần số khc
nhau cho cc cell. Người sử dụng đi vo cell mới sẽ huỷ bỏ kết nối cũ v thiết lập kết
nối mới với tần số mới.

Chuyển giao cứng trong mạng UMTS sử dụng để thay đổi knh tần số của UE
v UTRAN. Trong suốt qu trình bố trí tần số của UTRAN, nĩ sẽ xc định rằng mỗi
hoạt động UTRAN l dễ dng để yu cầu thm vo phổ tần để đạt được dung lượng khi
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

17

cc cấp độ sử dụng hiện tại đ hết. Trong trường hợp ny vi băng tần xấp xỉ 5 MHz
được sử dụng bởi một người v cần chuyển giao giữa chng.
Chuyển giao cứng cịn p dụng để thay đổi cell trn cng tần số khi mạng khơng
hỗ trợ tính đa dạng lớn. Trong trường hợp khc l khi knh truyền đ được xc định
trong khi người sử dụng đi vo cell mới thì chuyển giao cứng sẽ thực hiện nếu
chuyển giao mềm v mềm hơn khơng thực hiện được .
Thơng thường chuyển giao cứng chỉ dng cho vng phủ v tải, cịn chuyển giao
mềm v mềm hơn l yếu tố chính hỗ trợ di động. Chuyển giao giữa hai mode
UTRAN FDD v UTRAN TDD cũng thuộc loại chuyển giao cứng.
 Chuyển giao mềm v mềm hơn




Chuyển giao mềm l chuyển giao giữa hai BS khc nhau, cịn chuyển giao mềm
hơn l chuyển giao giữa ít nhất 2 sector của cng một BS. Trong suốt qu trình chuyển
giao mềm, MS giao tiếp một cch tức thì với hai (chuyển giao hai đường) hoặc nhiều
cell của cc BS khc nhau thuộc cng RNC (Intra-RNC) hoặc cc RNC khc nhau (Inter-
RNC). Trn đường xuống my di động nhận hai tín hiệu với tỉ số kết hợp lớn nhất; ở
đường xuống, my di động m hố knh được tch bởi cng hai BS (chuyển giao hai
đường), v được gởi đến RNC cho việc lựa chọn kết hợp. Hai hoạt động điều khiển
cơng suất vịng đặc biệt trong chuyển giao mềm cho một BS. Trong trường hợp
chuyển giao mềm hơn, MS được điều khiển ít nhất bởi hai sector của cng BS, do đó

chỉ cĩ một hoạt động điều khiển cơng suất vịng. Chuyển giao mềm v mềm hơn chỉ
sử dụng một sĩng mang, do đó đây l chuyển giao trong cng hệ thống. Hình (1.5) thể
hiện cc loại chuyển giao khc nhau.


Chuy
ể
n giao m
ề
m

Chuy
ể
n giao m
ề
m h
ơ
n

Hình 1.4. Chuyển giao mềm v mềm hơn


























Ô A

Ô B
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

18

 chuyển giao hai đường l chuyển giao m ở đĩ MS thơng tin với hai đoạn của
hai ơ khc nhau
 chuyển giao ba đường l chuyển giao m ở đĩ MS thơng tin với ba đoạn của hai
ơ khc nhau
BS điều khiển trực tiếp qu trình xử lý cuộc gọi trong qu trình chuyển giao
mềm được gọi l BS sơ cấp.BS sơ cấp cĩ thể khởi đầu bản tin điều khiển đường
xuống, cc BS khc khơng xử lý cuộc gọi gọi l BS thứ cấp.Chuyển giao mềm kết thc
khi hoặc BS sơ cấp hoặc BS thứ cấp bị loại bỏ.
1.6 Kết luận chương
Hệ thống thơng tin di động thế hệ 3 cịn gọi l IMT- 2000 đ được cc tổ chức
quốc tế đưa ra cc tiu chuẩn về kỹ thuật nhằm đáp ứng kịp thời cho việc triển khai hệ
thống vo thực tế. Trong đó UMTS l một hệ thống thơng tin di động cĩ nhiều ưu
điểm nổi trội hơn cc hệ thống 2G. Tuy nhin nĩ pht triển dựa trn cc thế hệ trước.
Chương ny đ trình by cc vấn đề cơ bản về cấu trc mạng truy nhập vơ tuyến UMTS,
sơ lược về những dịch vụ v ứng dụng của nĩ trong hệ thống thơng tin di động thế hệ
ba. Trong chương 2, ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về cc kỹ thuật điều khiển cơng suất trong
hệ thống thơng tin di động thế hệ ba.



Hình 1.5 Cc loại chuyển giao khc nhau trong mạng WCDMA
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

19


CHƯƠNG 2

CC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN CƠNG SUẤT TRONG HỆ
THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 3 UMTS
2.1 Giới thiệu chương
Vì trong một mạng WCDMA rất nhiều người sử dụng cng hoạt động trn cng
một tần số, nn nhiễu đồng knh l một vấn đề nghim trọng, PC chịu trch nhiệm điều
chỉnh cơng suất trn đường ln v đường xuống để giảm thiểu mức nhiễu ny nhằm đảm
bảo QoS yu cầu.
Trong chương ny chng ta đi su vo phn tích một số kỹ thuật điều khiển cơng
suất trong hệ thống thơng tin di động thế hệ ba UMTS.
2.2 Ý nghĩa của điều khiển cơng suất
Để minh hoạ việc điều khiển cơng suất cần thiết như thế no trong hệ thống
WCDMA, chng ta xem xt một ơ đơn lẻ cĩ hai thu bao giả định. Thu bao 1 gần trạm
gốc hơn thu bao 2. Nếu khơng cĩ điều khiển cơng suất, cả hai thu bao sẽ pht một
mức cơng suất cố định p, tuy nhin do sự khc nhau về khoảng cch nn cơng suất thu
từ thu bao 1 l pr1 sẽ lớn hơn thu bao 2 l pr2. Giả sử rằng vì độ lệch về khoảng cch
như vậy m pr1 lớn gấp 10 lần pr2 thì thu bao 2 sẽ chịu một sự bất lợi lớn.
Nếu tỷ số SNR yu cầu l (1/10) thì chng ta cĩ thể nhận ra sự chnh lệch giữa cc
SNR của hai thu bao. Hình (2.1) minh hoạ điều ny. Nếu chng ta bỏ qua tạp m nhiệt
thì SNR của thu bao 1 sẽ l 10 v SNR của thu bao 2 sẽ l (1/10). Thu bao 1 cĩ một
SNR cao hơn nhiều v như vậy nĩ sẽ cĩ được một chất lượng rất tốt, nhưng SNR của
thu bao 2 chỉ vừa đủ so với yu cầu. Sự khơng cn bằng ny được xem l bi tốn “xa-
gần” kinh điển trong một hệ thống đa truy cập trải phổ.
Hệ thống nĩi trn được coi như đ đạt tới dung lượng của nĩ. Lý do l nếu chng
ta thử đưa thm một thu bao thứ 3 pht cng mức cơng suất p vo bất cứ chỗ no trong ơ
thì SNR của thu bao thứ 3 đó sẽ khơng thể đạt được gi trị yu cầu. Hơn nữa, nếu
chng ta cố đưa thm thu bao thứ 3 vo hệ thống thì thu bao thứ 3 đó sẽ khơng những
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

20

khơng đạt được SNR yu cầu m cịn lm cho SNR của thu bao 2 bị giảm xuống dưới
mức SNR yu cầu.










Việc điều khiển cơng suất được đưa vo để giải quyết vấn đề “xa–gần” v để
tăng tối đa dung lượng hệ thống. Điều khiển cơng suất l điều khiển cơng suất pht từ
mỗi thu bao sao cho cơng suất thu của mỗi thu bao ở trạm gốc l bằng nhau. Trong
một ơ, nếu cơng suất pht của mỗi thu bao được điều khiển để cơng suất thu của
mỗi thu bao ở trạm gốc l bằng với Pr thì nhiều thu bao hơn cĩ thể sử dụng trong hệ
thống. Ví dụ trn, nếu SNR yu cầu vẫn l (1/10) thì tổng cộng cĩ thể cĩ 11 thu bao
được sử dụng trong ơ (hình 2.1). Dung lượng được tăng tối đa khi sử dụng điều
khiển cơng suất.
Điều khiển cơng suất nhằm mục đích để chống lại hiệu ứng Fading Rayleigh
trn tín hiệu truyền đi bởi việc b cho Fading nhanh của knh truyền.
Ngồi ra việc điều khiển cơng suất cịn cĩ tc dụng giảm nhiễu đa đường. Vì
cơng suất pht của my di động thấp nn lm tăng tuổi thọ của pin.
2.3 Phn loại điều khiển cơng suất
Cĩ nhiều phương php điều khiển cơng suất trong hệ thống thơng tin tế bo.
Khi xt đến một hệ thống điều khiển cơng suất thực tế, cần xem xt những mặt sau:
- Tiu chuẩn chất lượng: tiu chuẩn chất lượng được đánh gi thơng qua tỉ số
SIR (Signal to Interference) v BER (Bit Error Rate). Nếu cường độ tín hiệu v nhiễu
khơng đổi SIR v BER bao gồm cc thơng tin tương đương về chất lượng .

P

f

Thu bao 1 cĩ S/N
= 1
Thu bao 2 cĩ S/N
= 1/10
Hình 2.1.
Cơng suất thu từ 2 thu bao tại trạm gốc
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

21

- Những php đo: thơng thường những php đo được đưa ra trong bo co bao
gồm cc chỉ số chất lượng QI (Quality Indicator) phản nh chất lượng v chỉ số cường
độ tín hiệu nhận được RRSI (received signal strength indicator) phản nh cường độ
tín hiệu thu được của my thu. Những gi trị ny được lượng tử hố thơ để sử dụng ít
mẫu.
- Thời gian trễ : tín hiệu đo lường v điều khiển cần thời gian dẫn đến lm
xuất hiện thời gian trễ trong mạng.
2.3.1 Điều khiển cơng suất cho đường xuống v đường ln
Điều khiển cơng suất cho đường ln (từ MS đến BS) DS-CDMA l một yu cầu
hệ thống rất quan trọng vì hiệu ứng gần-xa. Trong trường hợp ny, cần cĩ một dải
động để điều khiển khoảng chừng 80 dB. Ở đường xuống, khơng yu cầu điều khiển
cơng suất trong hệ thống đơn tế bo, từ đó cc tín hiệu được truyền cng nhau v thay
đổi cng nhau. Tuy nhin trong hệ thống đa tế bo, nhiễu giao thoa từ cc ơ bn cạnh lm
giảm sự độc lập từ vị trí cc ơ đ cho v do đó lm giảm hiệu suất. Như vậy, phải sử
dụng điều khiển cơng suất trong trường hợp ny để lm giảm sự giao thoa giữa cc ơ .
2.3.2 Điều khiển cơng suất phn tn v tập trung

Một bộ điều khiển tập trung cĩ tất cả cc thơng tin về cc kết nối được thiết lập
v độ lợi knh, v điều khiển tất cả cc mức cơng suất trong mạng hay một phần của
mạng. Điều khiển cơng suất tập trung theo yu cầu tín hiệu điều khiển phạm vi rộng
trong mạng v khơng thể ứng dụng trong thực tế. Chng cĩ thể sử dụng để đưa ra giới
hạn về hiệu suất của thuật tốn phn tn.
Bộ điều khiển phn tn chỉ điều khiển cơng suất của một trạm pht đơn v thuật
tốn chỉ phụ thuộc vo nội bộ, như SIR hay độ lợi knh của người sử dụng đặc biệt.
Những thuật tốn ny thực hiện tốt trong trường hợp lý tưởng, nhưng trong cc hệ
thống thực tế cĩ một số hiệu ứng khơng thích hợp như :
- Tín hiệu đo v điều khiển lm mất thời gian dẫn đến thời gian trễ trong hệ
thống
- Cơng suất pht hợp lý của my pht bị hạn chế bởi giới hạn vật lý v sự lượng tử
hĩa. Những hạn chế bn ngồi khc như cơng suất pht cực đại trn một knh đặc biệt tc
động đến cơng suất ra.
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

22

- Chất lượng l một sự đo đạc chủ quan v cần phải tận dụng sự đo đạc khch
quan hợp lý.



2.3.3 Phn loại điều khiển cơng suất theo phương php đo
Theo phương php đo, kỹ thuật điều khiển cơng suất được phn thnh 3 loại:
- Trn cơ sở cường độ
- Trn cơ sở SIR
- Trn cơ sở BER
Trn cơ sở cường độ, cường độ một tín hiệu đến BS từ MS được đánh gi để xc
định l nĩ cao hơn hay thấp hơn cường độ mong muốn. Sau đó BS sẽ gởi lệnh để điều

khiển cơng suất cao hơn hay thấp hơn thích hợp.
Trn cơ sở SIR, phương php đo l SIR khi m tín hiệu bao gồm nhiễu knh v
nhiễu giữa cc người sử dụng. Điều khiển cơng suất dựa vo cường độ dễ thực hiện
hơn điều khiển cơng suất dựa vo SIR, nĩ phản nh hiệu suất sử dụng hệ thống tốt hơn
như: QoS v dung lượng. Một vấn đề quan trọng gắn với điều khiển cơng suất dựa
vo SIR l cĩ khả năng gy hồi tiếp dương lm nguy hiểm đến sự vững vng của hệ
thống. Hồi tiếp dương xuất hiện trong trừơng hợp khi một MS dưới sự chỉ dẫn của
BS đ tăng cơng suất của nĩ v điều đó lặp lại với cc MS khc. Trong trường hợp cĩ N-
MS trong hệ thống, điều ny lm t liệt cả N-MS.
Trong điều khiển cơng suất dựa vo BER, BER được định nghĩa l một số
lượng trung bình của cc bit lỗi so với chuỗi bit chuẩn. Nếu cơng suất tín hiệu v
Hình 2.2.
Phn loại kỹ thuật điều khiển cơng suất cơng suất
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

23

nhiễu l hằng số thì BER l hm của SIR, v trong trường hợp ny thì QoS l tương
đương. Tuy nhin, trong thực tế SIR l hm thời gian v như vậy SIR trung bình sẽ
khơng tương ứng với BER trung bình. Trong trường hợp ny, BER l cơ sở đo đạt
chất lượng tốt hơn.
2.3.4 Điều khiển cơng suất vịng kín, điều khiển cơng suất vịng hở
Tồn tại ba phương php điều khiển cơng suất sau đây:
 Điều khiển cơng suất vịng hở
 Điều khiển cơng suất nhanh vịng kín gồm điều khiển cơng suất vịng
trong v điều khiển cơng suất vịng ngồi.
Điều khiển cơng suất vịng hở thực hiện đánh gi gần đúng cơng suất đường
xuống của tín hiệu knh hoa tiu dựa trn tổn hao truyền sĩng của tín hiệu ny. Nhược
điểm của phương php ny l do điều kiện truyền sĩng của đường xuống khc với đường
ln nhất l do fading nhanh nn sự đánh gi sẽ thiếu chính xc. Ở hệ thống CDMA trước

đây, người ta sử dụng phương php ny kết hợp với điều khiển cơng suất vịng kín, cịn
ở hệ thống WCDMA phương php điều khiển cơng suất ny chỉ được sử dụng để thiết
lập cơng suất gần đúng khi truy cập mạng lần đầu.
Phương php điều khiển cơng suất nhanh vịng kín như hình (2.3). Ở phương
php ny BS (hoặc MS) thường xuyn ước tính tỷ số tín hiệu trn can nhiễu thu được
SIR v so snh nĩ với tỷ số SIR đích (SIR_đích). Nếu SIR_ướctính cao hơn SIR_đích
thì BS (MS) thiết lập bit điều khiển cơng suất để lệnh cho MS (BS) hạ thấp cơng
suất, tri lại nĩ ra lệnh MS (BS) tăng cơng suất. Chu kỳ đo-lệnh-phản ứng ny được
thực hiện 1500 lần trong một giy ở cdma2000. Tốc độ ny sẽ cao hơn mọi sự thay
đổi tổn hao đường truyền v thậm chí cĩ thể nhanh hơn fading nhanh khi MS chuyển
động tốc độ thấp.






Giải trải
phổ
Thu
RAKE
Đo chất lượng
công suất dài hạn


Đo SIR
So snh v
SIR
đ
ích

So sánh và
quyết định

Chất
lượng đích

Vòng ngoài

Vòng trong

Tín hi
ệ
u
băng gố
c
thu
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

24

Kỹ thuật điều khiển cơng suất vịng kín như vậy được gọi l vịng trong cũng
được sử dụng cho đường xuống mặc d ở đây khơng cĩ hiện tượng gần xa vì tất cả cc
tín hiệu đến cc MS trong cng một ơ đều bắt đầu từ một BS. Tuy nhin lý do điều
khiển cơng suất ở đây như sau. Khi MS tiến đến gần bin giới ơ, nĩ bắt đầu chịu ảnh
hưởng ngy cng tăng của nhiễu từ cc ơ khc. Điều khiển cơng suất trong trường hợp
ny để tạo một lượng dự trữ cơng suất cho cc MS trong trường hợp nĩi trn. Ngồi ra
điều khiển cơng suất đường xuống cho php bảo vệ cc tín hiệu yếu do fading
Rayleigh gy ra, nhất l khi cc m sửa lỗi lm việc khơng hiệu quả.
Điều khiển cơng suất vịng ngồi thực hiện đánh gi di hạn chất lượng đường
truyền trn cơ sở tỷ lệ lỗi khung FER hoặc BER để quyết định SIRđích cho điều
khiển cơng suất vịng trong.
Hình (2.4a) cho thấy hoạt động của điều khiển cơng suất đường ln ở một knh
fading ở tốc độ chuyển động thấp của MS. Cc lệnh điều khiển cơng suất sẽ điều
khiển cơng suất của MS tỷ lệ nghịch với cơng suất thu được (hay SIR) tại BS. Nhờ
đảm bảo dự trữ để chỉnh cơng suất theo từng nấc, nn chỉ cịn một lượng fading nhỏ v
knh trở thnh knh hầu như khơng fading (nhìn từ phía BS).

Hình 2.3.

Nguyn lý
đ
i
ề
u khi
ể
n c
ơ
ng su
ấ

t v
ị
ng kín

Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

25




Tuy nhin việc loại bỏ phading phải trả gi bằng tăng cơng suất pht. Vì thế khi
MS bị phading su, cơng suất pht sử dụng lớn v nhiễu gy ra cho cc ơ khc cũng tăng.
Điều khiển cơng suất vịng ngồi thực hiện điều chỉnh gi trị SIRđích ở BS
(MS) cho ph hợp với từng yu cầu của từng đường truyền vơ tuyến để đạt được chất
lượng cc đường truyền vơ tuyến như nhau. Chất lượng của cc đường truyền vơ
tuyến thường được đánh gi bằng tỷ số bit lỗi BER hay tỷ số khung lỗi FER (Frame
Error Rate). Lý do cần đặt lại SIRđích như sau : SIR yu cầu (tỷ lệ với Eb/No) chẳng
hạn l FER=1% phụ thuộc vo tốc độ của MS v đặc điểm truyền nhiều đường. Nếu ta
đặt SIRđích cho trường hợp xấu nhất (cho tốc độ cao nhất) thì sẽ lng phí dung
lượng cho cc kết nối ở tốc độ thấp. Như vậy, tốt nhất l để SIRđích thả nổi xung
quanh gi trị tối thiểu đáp ứng được yu cầu chất lượng. Hình (2.4b) cho thấy sự thay
đổi SIRđích theo thời gian.





MS không
chuy

ể
n
đ
ộ
ng

SIR
đ
ích

Th
ờ
i gian


Hình 2.4a.
Điều khiển cơng suất vịng kín b trừ fading nhanh
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

26



Để thực hiện điều khiển cơng suất vịng ngồi, mỗi khung số liệu của người sử
dụng được gắn chỉ thị chất lượng khung l CRC. Việc kiểm tra chỉ thị chất lượng ny
sẽ thơng bo cho RNC về việc giảm chất lượng v RNC sẽ lệnh cho BS tăng SIRđích.
Lý do đặt điều khiển vịng ngồi ở RNC vì chức năng ny thực hiện sau khi thực hiện
kết hợp cc tín hiệu ở chuyển giao mềm.
2.4 Điều khiển cơng suất vịng hở trong UMTS
2.4.1 Kỹ thuật điều khiển cơng suất vịng hở đường ln

Chức năng PC (Power Control) được thực hiện cả ở đầu cuối v UTRAN.
Chức năng ny địi hỏi một số thơng số điều khiển được pht quảng b trong ơ v cơng
sut m tín hiệu thu được RSPC (Received Signal Code Power) được đo tại UE trn P-
CPICH tích cực. Dựa trn tính tốn vịng hở, UE thiết lập cc cơng suất khởi đầu trn
tiền tố PRACH v cho DPCCH đường ln trước khi khởi đầu PC vịng trong. Trong
thủ tục truy cập ngẫu nhin, cơng suất của AP đầu tin được thiết lập bởi UE như sau :
Preamble_Initial_Power = CPICH_Tx_power – CPICH_RSCP (2.1)
+ UL_interference +UL_required_CI
Trong đó cơng suất P_CPICH (CPICH_Tx_Power) v C/I yu cầu đường ln
(UL_required_CI) (trong 3GPP được định nghĩa l gi trị khơng đổi khi thiết lập quy
hoạch vơ tuyến) v nhiễu đường ln (UL_interference) (trong 3GPP l tổng cơng suất
băng rộng tại my thu) được đo tại Node B v được truyền quảng b trn BCH. UE cũng
sẽ tiến hnh thủ tục khi lập mức cơng suất ban đầu cho CD-AP.
Khi tính tốn DPCCH đầu tin, UE khởi đầu PC vịng trong tại cơng suất như
sau :
DPCCH_Initial_power = DPCCH_Power_offset – CPICH_RSCP (2.2)
Trong đó cơng suất m tín hiệu thu của P_CPICH (CPICH_RSCP) được đo
tại UE v dịch cơng suất DPCCH (DPCCH_Power_offset) được tính tốn bởi điều
khiển cho php AC trong RNC v được cung cấp cho UE khi kết nối RRC hay trong
qu trình vật mang vơ tuyến hay khi lập lại cấu hình knh vật lý như sau :
Hình 2.4b.
Điều khiển cơng suất vịng ngồi
Chương 1: Hệ thống thông tin di động thế hệ ba UMTS

27

DPCCH_Power_offset = CPICH_Tx_power + UL_interference + SIR
DPCCH

+10lg(SF

DPDCH
) (2.3)
Trong đó SIRDPCCH l SIR đích khởi đầu do AC tạo ra đối kết nối cụ thể ny
l SFDPCCH l hệ số trải phổ đối với DPDCH tương ứng.
2.4.2 Kỹ thuật điều khiển cơng suất vịng hở đường xuống
Trn đường xuống, PC vịng hở để thiết lập cơng suất khởi đầu cc knh đường
xuống trn cơ sở bo co đo đạt từ UE. Chức năng ny được thực hiện cả ở UE v
UTRAN. Giải thuật để tính tốn gi trị cơng suất khởi đầu DPCCH khi dịch vụ mang
đầu tin được thiết lập như sau :
P
Tx
Intinial

 
PtxTotal
NoEb
powerTxCPICH
W
NoEbRb
CPICH
DL
.
/
__)/.(












(2.4)
Trong đó Rb l tốc độ bit của người sử dụng, (Eb/No)DL l gi trị được quy
hoạch của đường xuống trong qu trình quy hoạch mạng vơ tuyến đối với vật mang
cụ thể ny, W l tốc độ chip, (Eb/No)CPICH được bo co từ UE, PtxTotal l cơng suất
sĩng mang tại Node B được bo co cho RNC. Giải thuật tính tốn cơng suất đoạn nối
vơ tuyến khởi đầu cĩ thể được đơn giản hĩa khi chuyển giao được thiết lập hay đoạn
nối vơ tuyến thay đổi. Khi bổ sung nhnh, cần chỉ định cỡ lại cơng suất m pht của
đoạn nối hiện cĩ bằng hiệu số giữa cơng suất P_CPICH của ơ hiện thời với cơng
suất P_CPICH của ơ thuộc nhnh bổ sung. Đối với knh mang thay đổi định cỡ được
thực hiện bằng tốc độ bit của người sử dụng mới v Eb/No đường xuống mới.
2.5 Điều khiển cơng suất ở cc knh chung đường xuống
Cơng suất truyền dẫn ở cc knh chung đường xuống được xc định bởi mạng.
Nĩi chung tỷ lệ giữa cơng suất pht của knh chung đường xuống khc nhau khơng
được đặc tả trong 3GPP v thậm chí cĩ thể thay đổi linh hoạt. Cc mức cơng suất knh
chung được cho ở bảng (2.1)


Knh chung đường
xuống
Mức cơng
suất điển

Lưu ý
B
ả

ng 2.1.

Cc m
ứ
c c
ơ
ng su
ấ
t knh chung
đ
ư
ờ
ng xu
ố
ng
đ
i
ể
n hình