Bài tập lớn truyền dẫn vô tuyến số đề tài tìm hiểu công nghệ hspa và ứng dụng công nghệ hspa trên mạng di động 3g

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
------***------

BÀI TẬP LỚN TRUYỀN DẪN VƠ TUYẾN SỐ

Đề tài: “ TÌM HIỂU CƠNG NGHỆ HSPA VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ
HSPA TRÊN MẠNG DI ĐỘNG 3G ”

Sinh viên thực hiện :
MSV
:
Lớp
:

Nguyễn Tài Văn
191413541
KTVT- 01


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU..............................................................................................................2
Chương I: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG THƠNG TIN DI ĐỘNG..........3
1.1. Hệ thống thơng tin di động thế hệ thứ nhất (1G).......................................3
1.2. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 2 (2G).............................................3
1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (3G).............................................4
1.5. Tổng quan về HSPA.....................................................................................4
1.5.1. Truy nhập gói tốc độ cao đường xuống (HSDPA)......................................6
1.5.2. Truy nhập gói tốc độ cao đường lên (HSUPA)...........................................7
Chương II:CÔNG NGHỆ HSPA..............................................................................8

2.1. Kiến trúc mạng.............................................................................................8
2.1.1. Kiến trúc WCDMA/UMTS R3.................................................................8
2.1.2. Kiến trúc WCDMA/UMTS R4.................................................................8
2.1.3. Kiến trúc HSPA/WCDMA R5 và R6.......................................................9
2.1.4. Kiến trúc HSPA/WCDMA R7.................................................................10
2.2. Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao (HSDPA)......................................10
2.2.1. Nguyên lý hoạt động của HSDPA............................................................10
2.2.2. Giao diện vô tuyến của HSDPA...............................................................15
2.2.2.1. Kiến trúc giao thức của HSDPA.......................................................15
2.2.2.2. Cấu trúc kênh HSDPA......................................................................20
2.2.2.2.1. Kênh HS-SCCH............................................................................20
2.2.2.2.2. Kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao (HS-DPCCH)....23
2.2.2.2.3. Kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao HS-DSCH.......................26
2.2.3. Các kỹ thuật sử dụng trong HSDPA......................................................29
2.2.3.1. Lập biểu phụ thuộc kênh.................................................................29
2.2.4. Điều chế và mã hóa thích ứng AMC......................................................31


2.2.5. HARQ với kết hợp mềm.........................................................................32
2.3. Truy nhập gói tốc độ cao đường lên (HSUPA)...........................................34
2.3.1. Các kênh vật lý và kênh truyền tải E-DCH.............................................34
2.3.2. Các kỹ thuật sử dụng trong HSUPA........................................................35
2.3.2.1. MAC-e và xử lý lớp vật lý.................................................................35
2.3.2.2. Lập biểu..............................................................................................38
2.3.2.3. HARQ với kết hợp mềm....................................................................39
Chương III: Hiện trạng triển khai HSPA tại Việt Nam.........................................42
3.1. Hiện trạng triển khai HSPA tại Việt Nam..................................................42

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................44

LỜI NĨI ĐẦU
Ngày nay, thơng tin di động đã trở thành một ngành công nghiệp viễn thông phát
triển nhanh nhất và phục vụ con người hữu hiệu nhất. Khởi nguồn từ dịch vụ thoại đắt
tiền cho một số ít người đi xe, đến nay với sự ứng dụng ngày càng rộng rãi các thiết bị
thông tin di động thể hệ ba, thơng tin di động có thể cung cấp nhiều hình loại dịch vụ
địi hỏi tốc độ số liệu cao cho người sử dụng kể cả các chức năng camera, MP3 và
PDA. Với các dịch vụ đòi hỏi tốc độ cao ngày các trở nên phổ biến này, nhu cầu 3G
cũng như phát triển nó lên 4G ngày càng trở nên cấp thiết.
Một trong những công nghệ được coi là bước đệm để hướng tới 4G chính là cơng
nghệ 3,5G HSPA với hai công nghệ nền tảng HSDPA (High Speech Downlink Packet
Access: truy nhập gói đường xuống tốc độ cao) và HSUPA (High Speech Uplink
Packet Access: truy nhập gói đường lên tốc độ cao). HSDPA là một chuẩn tăng cường
của 3GPP-3G nhằm tăng dung lượng đường xuống bằng cách thay thế điều chế QPSK
trong 3G UMTS bằng 16QAM trong HSDPA. HSDPA hoạt động trên cơ sở kết hợp
ghép kênh theo thời gian (TDM) với ghép kênh theo mã và sử dụng thích ứng đường
truyền. Nó cũng đưa ra một kênh điều khiển riêng để đảm bảo tốc độ truyền dẫn số
liệu. Các kỹ thuật tương tự cũng được áp dụng cho đường lên trong chuẩn HSUPA
(High Speech Uplink Packet Access).
Trong khn khổ bài tập lớn này, em đi sâu tìm hiểu cấu trúc của công nghệ HSPA
và triển khai HSPA tại Việt Nam. Nội dung bài tập lớn gồm 3 chương:
-

Chương I: Tổng quan về các hệ thống thông tin di động

-

Chương II: Công nghệ HSPA

-

Chương III: Triển khai HSPA tại Việt Nam

2


Chương I
TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1.

Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất (1G)

Công nghệ di động đầu tiên là công nghệ tương tự, là hệ thống truyền tín hiệu
tương tự, là mạng điện thoại di động đầu tiên của nhân loại, được khơi mào ở Nhật vào
năm 1979.

Hình 1.1 Tiến trình phát triển của hệ thống thông tin di động
Hầu hết hệ thống đều là hệ thống analog và yêu cầu chuyển dữ liệu chủ yếu là âm
thanh. Với các hệ thống này, cuộc gọi có thể bị nghe trộm bởi bên thứ ba. Một số
chuẩn trong hệ thống này là: NTM, AMPS, Hicap, CDPD, Mobitex, DataTac. Những
điểm yếu của thế hệ 1G là dung lượng thấp, xác suất rớt cuộc gọi cao, khả năng
chuyển cuộc gọi không tin cậy, chất lượng âm thanh kém, khơng có chế độ bảo mật…
do vậy hệ thống 1G không thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng .
1.2.

Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 2 (2G)

Hệ thống di động thế hệ thứ 2 sử dụng truyền vô tuyến số cho việc truyền tải.
Những hệ thống mạng 2G thì có dung lượng lớn hơn những hệ thống mạng thế hệ thứ
nhất. Một kênh tần số thì đồng thời được chia ra cho nhiều người dùng (bởi việc chia

theo mã hoặc chia theo thời gian). Sự sắp xếp có trật tự các tế bào, mỗi khu vực phục
vụ thì đựợc bao bọc bởi một tế bào lớn, những tế bào lớn và một phần của những tế
bào đã làm tăng dung lượng của hệ thống xa hơn nữa.
3


Có 4 chuẩn chính đối với hệ thống 2G: Hệ Thống Thơng Tin Di Động Tồn Cầu
(GSM) và những dẫn xuất của nó; AMPS số (D-AMPS); Đa Truy Cập Phân Chia
Theo Mã IS-95; và Mạng tế bào Số Cá Nhân (PDC). GSM là chuẩn đạt được thành
công nhất và được sử dụng rộng rãi trong hệ thống 2G.
GSM là mạng điện thoại di động trong đó các máy điện thoại di động kết nối với
mạng bằng cách tìm kiếm, kết nối với các cell gần nó nhất. Các mạng di động GSM
hoạt động trên 4 băng tần: 850, 900, 1800 và 1900 Mhz. Hầu hết thì hoạt động ở băng
900 Mhz và 1800 Mhz, chỉ có vài nước ở Châu Mỹ là sử dụng băng 850 Mhz và 1900
Mhz do băng 900 Mhz và 1800 Mhz ở nơi này đã bị sử dụng trước.
GSM mới chỉ cung cấp các dịch vụ thoại và nhắn tin ngắn, trong khi nhu cầu truy
nhập Internet và các dịch vụ từ người sử dụng là rất lớn nên GSM phát triển lên 2,5G:

GSM

HSCD

GPRS

EDGE

1.3. Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 (3G)
Vào năm 1992, ITU công bố chuẩn IMT-2000 (International Mobile
Telecommunication -2000) cho hệ thống 3G với các ưu điểm chính được mong đợi
đem lại bởi hệ thống 3G là:

-

Cung cấp dịch vụ thoại chất lượng cao.
Các dịch vụ tin nhắn (e-mail, fax, SMS, chat, …).
Các dịch vụ đa phương tiện (xem phim, xem truyền hình, nghe nhạc,…).
Truy nhập Internet (duyệt Web, tải tài liệu, …).
Sử dụng chung một công nghệ thống nhất, đảm bảo sự tương thích tồn cầu
giữa các hệ thống.
Để thoả mãn các dịch vụ đa phương tiện cũng như đảm bảo khả năng truy cập
Internet băng thông rộng, IMT-2000 hứa hẹn cung cấp băng thông 2Mbps, nhưng thực
tế triển khai chỉ ra rằng với băng thông này việc chuyển giao rất khó, vì vậy chỉ có
những người sử dụng không di động mới được đáp ứng băng thông kết nối này, cịn
khi đi bộ băng thơng sẽ là 384 Kbps, khi di chuyển bằng ô tô sẽ là 144Kbps. Các hệ
thống 3G điển hình là:
¬ UMTS (W-CDMA)
¬ CDMA2000
¬ TD-SCDMA
1.4.
Tổng quan về HSPA
HSPA là công nghệ được phát triển trên cơ sở của mạng 3G hay còn gọi là 3G+.
Quá trình phát triển HSPA thể hiện qua quá trình phát triển các phiên bản hệ thống
3GP như ở Hình 1.2
4


Hình 1.2 Lộ trình phát triển của HSPA theo 3GPP
HSPA (High Speed Packet Access) truy nhập gói tốc độ cao bao gồm truy nhập gói
tốc độ cao đường xuống (HSDPA: High Speed Downlink Packet Access) được 3GPP
chuẩn hóa trong R5 với phiên bản tiêu chuẩn đầu tiên vào năm 2002 và truy nhập gói
đường lên tốc độ cao (HSUPA: High Speed Uplink Packet Access) được 3GPP chuẩn

hóa trong R6 vào tháng 12 năm 2004. Các mạng HSDPA đầu tiên được đưa vào
thương mại năm 2005 và HSUPA được đưa vào thương mại năm 2007.
Tốc độ số liệu đỉnh của HSDPA lúc đầu là 1,8Mbps và tăng đến 3,6 Mbps và
7,2Mbps vào năm 2006 và 2007, và đạt đến trên 14,4Mbps năm 2008. Trong giai đoạn
đầu tốc độ đỉnh HSUPA là 1-2Mbps và đạt đến 4-5,7 Mbps vào năm 2008. Phiên bản
HSPA+ đang tiếp tục được hoàn thiện và tốc độ tiếp tục được cải thiện cao hơn.
HSPA được triển khai trên WCDMA trên cùng một sóng mang hoặc sử dụng một
sóng mang khác để đạt được dung lượng cao hơn.
Mơ hình triển khai HSPA với sóng mang riêng (f2) hoặc chung sóng mang (f1) với
WCDMA như hình 1.3.
HSPA chia sẻ chung hạ tầng mạng với WCDMA. Để nâng cấp WCDMA lên
HSPA chỉ cần bổ xung phần mềm và một vài phần cứng trong BSC và RNC.

5


Hình 1.3 Triển khai HSPA với sóng mang riêng (f2) hoặc chung sóng mang với
WCDMA (f1)
Lúc đầu HSPA được thiết kế cho các dịch vụ phi thời gian thực, tuy nhiên R6 và
R7 cải thiện hiệu suất của HSPA cho VoIP và các ứng dụng tương tự khác. Khác với
WCDMA trong đó tốc độ số liệu trên các giao diện như nhau (384kbps cho tốc độ cực
đại chẳng hạn), tốc độ số liệu HSPA trên các giao diện là khác nhau hình 1.4 minh họa
điều này. Tốc độ đỉnh (14,4Mbps trên hai thiết bị người sử dụng UE (UE: User
Equipment) tại thiết bị người sử dụng chỉ xảy ra trong thời điểm điều kiện kênh truyền
tốt vì thế tốc độ trung bình có thể khơng q 3Mbps. Để đảm bảo truyền lưu lượng
mang tính cụm này, BTS cần có bộ đệm để lưu lại lưu lượng và bộ lập biểu để truyền
lưu lượng này trên hạ tầng mạng.

Hình 1.4 Tốc độ số liệu khác nhau trên các giao diện khác nhau.
1.4.1. Truy nhập gói tốc độ cao đường xuống (HSDPA)

Khái niệm HSDPA dựa trên một kênh truyền tải mới, kênh chia sẻ đường xuống
tốc độ cao HS-DSCH, kênh HS-DSCH được coi là sự phát triển của kênh DSCH trong
WCDMA. Kênh HS-DSCH được xếp lên, gộp chung trên các kênh vật lý để chia sẻ
giữa giữa tất cả người dùng trong một ghép kênh thời gian.
Mục tiêu của HSDPA là mở rộng giao diện vô tuyến của WCDMA, tăng cường
hiệu năng và dung lượng của WCDMA. Để đạt được điều này, HSPDA sử dụng một
số kỹ thuật như: Điều chế bậc cao, lập biểu phụ thuộc kênh và HARQ với kết hợp
mềm.
Kiến trúc HSDPA có kiến trúc như ở hình 1.5. Mỗi UE sử dụng HSDPA sẽ thu truyền
dẫn HS-DSCH từ một ơ phục vụ. Ơ phục vụ chịu trách nhiệm lập biểu, điều khiển tốc
độ, HARQ và các chức năng MAC-hs khác cho HSDPA. Chuyển giao mềm đường lên
được hỗ trợ trong đó truyền dẫn số liệu đường lên sẽ thu được từ nhiều ô và UE sẽ
nhận được các lệnh điều khiển công suất từ nhiều ô.

6


Hình 1.5 Kiến trúc HSDPA.
Di động từ một ơ hỗ trợ HSDPA đến một ô không hỗ trợ HSDPA được xử lý dễ
dàng. Có thể đảm bảo dịch vụ khơng gián đoạn cho người sử dụng (mặc dù tại tốc độ
số liệu thấp hơn) bằng chuyển mạch kênh trong RNC trong đó người sử dụng được
chuyển mạch đến các kênh dành riêng (DCH) trong ơ khơng có HSDPA. Tương tự,
một người sử dụng được trang bị đầu cuối có HSDPA có thể chuyển mạch từ kênh
riêng sang HSDPA khi người này di chuyển vào ơ có hỗ trợ HSDPA.
1.4.2.Truy nhập gói tốc độ cao đường lên (HSUPA)
HSUPA được đưa vào WCDMA R6. HSUPA đảm bảo cải thiện dung lượng và
hiệu năng đường lên: Tốc độ cao hơn, trễ giảm và dung lượng hệ thống tăng. Cốt lõi
của HSUPA cũng sử dung hai công nghệ cơ sở như HSDPA là lập biểu nhanh và
HARQ kết hợp mềm. Cũng giống như HSDPA, HSUPA sử dụng khoảng thời gian
ngắn 2ms cho TTI đường lên. Các tăng cường này được thực hiện trong WCDMA

Thông qua một kênh truyền tải mới là E-DCH (Enhanced Deicated Channel: kênh
riêng tăng cường).
Giống như HSDPA một thực thể MAC mới (MAC-e) được đưa vào MS và vào
nút B. Trong nút B, MAC-e chịu trách nhiệm truyền tải các phát lại HARQ và lập
biểu, còn trong UE MAC-e chịu trách nhiệm lựa chọn tốc độ số liệu trong các giới hạn
do bộ lập biểu trong MAC-e của nút B đặt ra.

7


Hình 1.6 Kiến trúc HSUPA được lập cấu hình E-DCH
Chương II
CƠNG NGHỆ HSPA

2.1.Kiến trúc mạng
HSPA là cơng nghệ tăng cường cho 3G WCDMA cịn được gọi là 3G+. Do đó
để thấy được kiến trúc mạng HSPA ta xét cấu trúc của nó trong các phát hành của
WCDMA.
2.1.1.Kiến trúc WCDMA/UMTS R3
WCDMA/UMTS R3 là phiên bản đầu tiên của UMTS, nó hỗ trợ cả kết nối
chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói. Trong miền CS tốc độ bít thơng tin lên
đến 384 Mbps và trong miền PS là 2Mbps. Đảm bảo yêu cầu roamming giữa mạng
2G và 3G. Sử dụng lại đa phần mạng lõi của hệ thống GSM/GPRS hiện tại, giảm
thiểu chi phí đầu tư cũng chính là tiền đề cho việc đưa ra những dịch vụ tiên tiến
với giá thành rẻ đảm bảo khả năng cạnh tranh trên thị trường tốt và có thể thực hiện
triển khai nhanh chóng. Có khả năng cung cấp dịch vụ truyền thống của mạng 2G
cũng như các dịch vụ tiên tiến gồm: điện thoại có hình (Hội nghị video), âm thanh
chất lượng cao và tốc độ truyền cao tại đầu cuối. Hình 2.1 mơ tả cấu trúc mạng
UMTS theo Phiên bản R3.

Hình 2.1 Kiến trúc WCDMA/UMTS R3
2.1.2.
Kiến trúc WCDMA/UMTS R4
Hình 2.2 cho thấy kiến trúc cơ sở của 3G WCDMA R4. Sự khác nhau cơ bản
giữa R3 và R4 là ở chỗ khi này mạng lõi là mạng phân bố và chuyển mạch mềm.
Thay cho việc có các MSC chuyển mạch kênh truyền thống như ở kiến trúc trước,
kiến trúc chuyển mạch phân bố và chuyển mạch mềm được đưa vào.
MSC được chia thành MSC server và cổng các phương tiện (MGW: Media
Gateway). MSC server chứa tất cả các phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lý di
động có ở một MSC tiêu chuẩn. Tuy nhiên nó khơng chứa ma trận chuyển mạch.
8


Ma trận chuyển mạch nằm trong MGW được MSC Server điều khiển và có thể đặt
xa MSC Server.

Hình 2.2 Kiến trúc WCDMA/UMTS R4
2.1.3.Kiến trúc HSPA/WCDMA R5 và R6
Bước phát triển tiếp theo của UMTS là đưa ra kiến trúc mạng đa phương tiện IP
(hình 2.3). Kiến trúc này được xây dựng trên các cơng nghệ gói và điện thoại IP
cho đồng thời các dịch vụ thời gian thực và không gian thực. Kiến trúc này thể hiện
sự thay đổi toàn bộ mơ hình cuộc gọi, đó là lưu lượng thoại và số liệu được xử lý
giống nhau trên toàn bộ đường truyền từ đầu cuối của người sử dụng đến nơi nhận
cuối cùng. Trên hình 2.3 cho thấy chỉ có một giao diện Iu duy nhất mang tất cả
phương tiện. Trong mạng lõi giao diện này kết cuối tại SGSN và khơng có MGW
riêng.
HSPA được biết đến với việc hỗ trợ đường xuống tốc độ cao HSDPA trong R5
và HSUPA trong R6. Công nghệ này dựa trên nền tảng kiến trúc mạng WCDMA
nhằm tăng cường dung lượng mạng và giảm thời gian trễ đối với các dịch vụ tương
tác.

9


Hình 2.3 Kiến trúc HSPA/WCDMA R5 và R6
2.1.4.Kiến trúc HSPA/WCDMA R7
Từ phát hành R7 trong kiến trúc HSPA/WCDMA có một đường hầm trực tiếp
trong mạng 3G để tối ưu hóa lưu lượng cho các dịch vụ không dây băng rộng,
đường hầm trực tiếp này sẽ cung cấp một kênh dữ liệu trực tiếp từ RNC đến GGSN
trong R7, điều này giúp tăng topo mạng một cách linh hoạt và cải thiện độ trễ.
Kiến trúc HSPA với một đường hầm trực tiếp có một số lợi ích:
-

Tất cả các tài ngun truyền dẫn đều được chia sẻ điều này làm giảm đáng
kể chi phí khi các yêu cầu về phần cứng của SGSN giảm.
Tất cả mặt phẳng truyền tải dữ liệu chỉ được điều khiển bởi GGSN và không
gắn với phân bố địa lý của các người sử dụng.
Khả năng mở rộng mặt phẳng người sử dụng: Khi lưu lượng dữ liệu người
dùng tăng, tài nguyên truyền dẫn chỉ cần bổ xung vào GGSN.

Hình 2.4 Kiến trúc HSPA/WCDMA với 1 đường hầm trực tiếp
2.2.Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao (HSDPA)
HSDPA được thiết kế để tăng thông lượng số liệu gói đường xuống bằng cách
kết hợp các cơng nghệ lớp vật lý: truyền dẫn kết hợp phát lại nhanh và thích ứng
nhanh được truyền theo sự điều khiển của nút B.
2.2.1.Nguyên lý hoạt động của HSDPA
HSDPA sử dụng ba kênh vật lý mới bao gồm kênh điều khiển chia sẻ tốc độ cao
HS-SCCH (High Speed-Shared Control Channel), kênh vật lý điều khiển dành
10

riêng tốc độ cao HS-DPCCH (High Speed-Dedicated Physical Control Channel) và
kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao HS-PDSCH (High Speed-Physical
Downlink Shared Channel). Trong đó, kênh HS-SCCH là kênh điều khiển đường
xuống, kênh HS-DPCCH là kênh điều khiển đường lên và kênh HS-PDSCH là
kênh mang số liệu chính được chia sẻ giữa các người dùng trên đường xuống.
Kênh truyền tải HS-DSCH sẽ được lớp MAC sắp xếp lên kênh vật lý HS-PDSCH
trước khi được phát đến người dùng. Ngồi ba kênh vật lý trên, HSDPA địi hỏi
phải có ít nhất một kết nối DCH (gồm có DPCCH và DPDCH) hoạt động song
song. Nếu dịch vụ cung cấp cho UE chỉ bao gồm dịch vụ số liệu thì kênh DCH
mang các thơng tin báo hiệu. Cịn đối với trường hợp dịch vụ cho các UE có các
dịch vụ chuyển mạch kênh như thoại AMR hoặc thoại hình ảnh thì các dịch vụ này
sẽ được phụ vụ song song với HSDPA bằng các kênh DCH. Ngoài ra, trong giai
đoạn đầu khi cơng nghệ truy nhập gói đường lên tốc độ cao – HSUPA (High
Speed-Uplink Packet Access) chưa được chuẩn hóa bởi 3GPP thì dữ liệu đường lên
trong HSDPA phải được truyền qua kênh DCH.
HSDPA sử dụng kênh chia sẻ đường xuống HS-DSCH cho các người dùng
HSDPA trong ô. Khác với các kênh trong WCDMA, kênh HS-DSCH được trải phổ
với hệ số trải phổ cố định là SF = 16 (tức là có 16 mã định kênh HS-PDSCH),
trong đó các mã từ 1 đến 15 được sử dụng cho kênh HS-DSCH, mã cịn lại được
dùng cho mục đích khác như báo hiệu điều khiển hoặc phục vụ cho các dịch vụ đa
pương tiện MBMS (Multimedia Broadcast and Multicast Services).

Hình 2.5. Các kênh cần cho hoạt động HSDPA trong R5
Các kênh HS-DSCH được chia sẻ cho từng người dùng trong các khoảng thời
gian TTI, có thể là trong một TTI hoặc một vài TTI. Một người dùng có thể được
cấp phát một vài mã định kênh hoặc tất cả 15 mã trong một hoặc một vài TTI liên
tiếp. Do đó có thể xem hoạt động của HSDPA dựa trên nguyên lý ghép kênh phân
chia theo mã – CDM (Code Division Multiplexing) kết hợp với ghép kênh phân
chia theo thời gian – TDM (Time Division Multiplexing). Việc cấp phát động này

được thực hiện nhờ bộ lập biểu tại Nút B. Với TTI = 2ms, đảm bảo thời gian trễ
trong HSDPA là thấp hơn rất nhiều so với WCDMA hiện tại (TTI = 10ms). Bên
11


cạnh đó, việc giảm TTI xuống cịn 2ms giúp cho việc lập biểu ấn định kênh cho
mỗi người dùng cũng như lựa chọn phương pháp mã hóa và điều chế trở nên linh
hoạt hơn rất nhiều so với sự thay đổi nhanh của chất lượng kênh truyền.
Hoạt động của HSDPA có thể được xem như một q trình phân tập đa người sử
dụng. Nguyên lý của việc phân tập đa người sử dụng có thể được minh họa trong
hình 2.7. Trong một ơ phục vụ có nhiều người dùng, mỗi người dùng có một kênh
truyền riêng với những điều kiện về trễ truyền dẫn và ảnh hưởng Fading khác nhau.
Do đó, chất lượng kênh truyền của mỗi người dùng biến thiên theo từng thời điểm.
Hoạt động cấp phát tài nguyên mạng của bộ lập biểu tại Nút B dựa trên sự thay đổi
của chất lượng kênh truyền đến từng người dùng. Bằng các thông tin phản hồi từ
các người dùng cụ thể là các chỉ thị chất lượng kênh – CQI (Channel Quanlity
Indicator) mà bộ lập biểu sẽ quyết định tài nguyên sẽ được cấp phát cho người
dùng nào trong từng TTI. Các bản tin CQI được các thiết bị người dùng UE gửi
định kì về Nút B.

Hình 2.6 Cấu trúc thời gian và mã HS-DSCH
Do đó, tại Nút B ln có sự đánh giá chính xác về chất lượng kênh truyền đến
các người dùng. Rõ ràng ta thấy tài nguyên mạng được tận dụng tốt hơn do tính
ngẫu nhiên của Fading ảnh hưởng đến các kênh truyền và thời điểm yêu cầu dịch
vụ từ các người dùng. Một UE chỉ được cấp phát kênh khi chất lượng kênh truyền
đến UE đó là tốt và ngược lại khi chất lượng kênh xấu thì tài nguyên sẽ được cấp
phát cho một UE có chất lượng kênh truyền tốt hơn.

12

Hình 2.7 Nguyên lý phân tập đa người dùng trong HSDPA
Để cung cấp thông tin về chất lượng kênh cho Nút B, các thiết bị đầu cuối UE
gửi các chỉ thị chất lượng kênh CQI trên kênh HS-DPCCH theo chu kì xác định.
Ngồi ra, các kênh HS-DPCCH cịn mang các bản tin báo nhận ACK/NACK được
gửi về từ UE. Hình bên dưới minh họa quá trình gửi các bản tin CQI và
ACK/NACK trên kênh điều khiển đường lên HS-DPCCH theo chu kì là 10ms. Khi
người dùng khơng di chuyển, tức là kênh truyền khơng có sự thay đổi lớn, các bản
tin phản hồi này có thể được thiết lập với chu kì dài hơn như 20ms, 40ms hoặc
thậm chí 40ms.
Các chỉ thị chất lượng kênh truyền CQI còn được sử dụng cho q trình điều
chế và mã hóa thích ứng - AMC của HSDPA. Như đã phân tích ở trên, một khi
nhận được các bản tin CQI, Nút B sẽ nhận định được chính xác về chất lượng kênh
truyền đến từng người dùng. Sự nhận định này không chỉ giúp cho Nút B quyết
định dữ liệu được gửi đến người dùng nào mà còn giúp Nút B chọn được một
phương pháp điều chế và mã hóa dữ liệu thích hợp với kênh truyền lúc đó. Các chỉ
số CQI được qui định ở 32 mức cụ thể, trong đó mỗi giá trị CQI qui định một
phương pháp điều chế và kích thước khối truyền tải tối đa trong một TTI mà UE có
thể nhận được với xác suất lỗi < 10% . Hai phương pháp điều chế được sử dụng
trong HSDPA là QPSK và 16QAM. Điều chế 16QAM được sử dụng khi kênh
truyền đạt chất lượng cao và QPSK được sử dụng trong trường kênh truyền kém
hơn.

13


Hình 2.8 Các gói tin HS-DPCCH được gửi định kỳ về Node B
ACK/NACK là các bản tin báo nhận được sử dụng trong thủ tục yêu cầu phát
lại tự động lai – HARQ giữa UE và Nút B. Khi một khối dữ liệu được gửi đến UE
trong một TTI, sau quá trình giải mã và kiểm tra CRC, nếu dữ liệu thu được là

chính xác, bản tin ACK sẽ được gửi về từ UE để báo cho Nút B biết nó đang chờ
nhận khối dữ liệu tiếp theo. Ngược lại, Nút B sẽ nhận được NACK nếu quá trình
kiểm tra CRC thất bại và quá trình phát lại dữ liệu được thực hiện tại Nút B. Kỹ
thuật yêu cầu phát lại tự động - ARQ (Automatic Repeat reQuest) đã được ứng
dụng trong UMTS WCDMA và được tiếp tục phát triển trong HSDPA. Nếu như
trước đây, phần dữ liệu bị lỗi sau khi kiểm tra CRC sẽ bị xóa đi trong khi chờ phát
lại thì HARQ thực hiện kết hợp dữ liệu phát lại và dữ liệu bị lỗi trước đó. Bằng
cách kết hợp này, tỉ lệ giải mã thành công các gói tin cao hơn rất nhiều, do đó giảm
yêu cầu phát lại đáng kể. Kênh số liệu HS-PDSCH chỉ được sử dụng khi có dữ liệu
cần phát đến UE trong khi trên kênh HS-DPCCH các chỉ thị chất lượng kênh được
gửi liên tục về Nút B.
Trước khi một khối dữ liệu được phát đến một UE theo sự điều khiển của bộ
lập biểu tại Nút B, kênh điều khiển đường xuống HS-SCCH được sử dụng để thông
báo cho UE biết là sắp có dữ được phát đến. Gói tin báo hiệu cho mỗi khối dữ liệu
được phát đến một UE trong một TTI có độ dài là 2ms (bằng độ dài một TTI kênh
HS-DSCH). Các gói tin báo hiệu cho các UE khác nhau được phân biệt bằng mã
nhận dạng thiết bị đầu cuối – UE ID (User Equipment Identifier). Một khi UE nhận
được UE ID trong trên kênh HS-SCCH, UE tiến hành lưu và giải mã phần còn lại
của gói tin báo hiệu đường xuống. Các thơng tin báo hiệu trên kênh HS-SCCH bao
gồm thông tin định dạng truyền tải kênh HS-DSCH và các thông tin phục vụ cho
quá trình phát lại HARQ.

14


Hình 2.9 Quan hệ thời gian giữa các gói tin
Các thông tin định dạng truyền tải được sử dụng để xác định mã định kênh HSPDSCH sẽ được phát đến UE cũng như những thông tin phục vụ cho quá trình giải
điều chế tại UE. Có bốn mã định kênh HS-SCCH được sử dụng trong một ô phục
vụ HSDPA. Thiết bị người dùng UE luôn tiến hành giám sát bốn kênh HS-SCCH
này trên đường xuống.

Quan hệ thời gian giữa các gói tin phục vụ cho hoạt động của HSDPA được minh
hoạ trên hình 2.9. Các chỉ thị bản tin CQI được UE gửi về Nút B theo chu kì xác
định, thường là 10ms. Trước khi một khối dữ liệu được phát đến UE, gói tin báo
hiệu trên kênh HS-SCCH được phát đến UE có độ dài 2ms. Khối dữ liệu được phát
trên kênh HS-PDSCH đến UE trễ hơn kênh HS-SCCH là 4/3ms (2 khe thời gian
gói HS-SCCH). Sau khi nhận xong khối dữ liệu được phát trên kênh HS-PDSCH,
các bản tin báo nhận ACK/NACK được gửi về Nút B. Thời gian từ lúc nhận xong
khối dữ liệu HS-PDSCH cho đến khi các bản tin ACK/NACK được phát về Nút B
là 5ms. Khoảng thời gian này đủ cho UE tiến hành giải mã và kiểm tra CRC khối
dữ liệu vừa nhận được. Q trình hoạt động của HSDPA địi hỏi phải có các bộ
đệm số liệu lớn tại Nút B và thiết bị đầu cuối UE. Bộ đệm tại Nút B được sử dụng
để lưu trữ dữ liệu đang chờ được lập biểu phát đến Nút B cũng như dữ liệu phục vụ
cho quá trình phát lại HARQ. Bộ đệm tại UE cũng cần được hỗ trợ dung lượng lớn
hơn để lưu các khối dữ liệu bị lỗi để kết hợp với phần dữ liệu phát lại.
2.2.2.
Giao diện vô tuyến của HSDPA
2.2.2.1. Kiến trúc giao thức của HSDPA
Kiến trúc có thể được xác định bao gồm phần người dùng, xử lý dữ liệu người
dùng và phần điều khiển. Lớp điều khiển tài nguyên vô tuyến (RRC : Radio
Resource Control) trong phần điều khiển xử lý tất cả báo hiệu liên quan đến cấu
hình các kênh, quản lý tính di động...mà người dùng không thấy được.
15


Giao thức hội tụ dữ liệu gói (PDCP : Packet Data Convergence Protocol) có
chức năng chính là nén header và không liên quan đến dịch vụ chuyển mạch kênh.
Nén header là cần thiết vì header khơng nén trong giao thức IP có kích thước lớn
gấp 2 tới 3 lần so với kích thước header đã nén.
Điều khiển kết nối vơ tuyến (RLC: Radio Link Control) điều khiển phân mảnh
và truyền lại cho cả dữ liệu người dùng và dữ liệu điều khiển. RLC có thể hoạt

động ở 3 chế độ khác nhau là :
-

-

Chế độ trong suốt : khơng có overhead được thêm vào. Chế độ này khơng
thích hợp khi kênh truyền tải của HSDPA và HSUPA được sử dụng.
Chế độ khơng có báo nhận : khơng truyền lại lớp RLC. Chế độ này được
dùng với những ứng dụng cho phép sự mất gói như VoIP nhưng khơng cho
phép trễ
.
Chế độ báo nhận : có truyền lại lớp RLC. Chế độ này phù hợp với những
ứng dụng yêu cầu tất cả gói tin truyền đi mà khơng có sự thất thốt.

Lớp điều khiển truy nhập mơi trường (MAC : Medium Access Control) trong
phiên bản R99 tập trung vào phân bố kênh logic và điều khiển ưu tiên cũng như sự
lựa chọn tốc độ dữ liệu, sự lựa chọn định dạng truyền tải. Chuyển mạch kênh
truyền tải cũng là một chức năng lớp MAC.

Hình 2.10 Kiến trúc giao thức giao tiếp phiên bản R99

16


Cả HSDPA và HSUPA đều đưa ra những yếu tố mới trong kiến trúc. Hình 2.11
minh họa cho tồn bộ kiến trúc giao tiếp vô tuyến cho dữ liệu người dùng HSDPA
và HSUPA, phần tô đậm là những phần tử giao thức mới có liên quan đến dữ liệu
người dùng. Phần điều khiển báo hiệu (khơng có trong hình 2.10) có thể kết nối dễ
dàng tới RLC và mang báo hiệu đi cả trên DCH và trên HSDPA/HSUPA. Đối với
dữ liệu người dùng, PDCD điều khiển nén header IP. Phần tử PDCD và RLC trong

hình vẽ chỉ ra khả năng những dịch vụ có thể chạy song song.

Hình 2.11 Kiến trúc giao diện vô tuyến HSDPA và HSUPA cho dữ liệu người
dùng
Chức năng lập lịch biểu Node B là một chức năng lớp MAC và có một phần tử
giao thức mới là MAC-hs (high speed) trong Node B. Hình 2.12 minh họa một
phần của kiến trúc giao thức phần người dùng dựa theo những tính năng bổ sung
của HSDPA và vị trí của chúng trong phần tử mạng. RNC điều khiển MAC-d
(delicate) với chức năng duy nhất còn lại là chuyển mạch kênh truyền tải vì tất cả
những chức năng khác như lập biểu và xử lý ưu tiên đã được chuyển tới MAC-hs.
Cần chú ý rằng lớp trên lớp MAC (cụ thể là lớp RLC) phần lớn vẫn không thay đổi
ngoại trừ một vài sự tối ưu hóa cho các dịch vụ thời gian thực như VoIP. Ngay cả
nếu HSDPA đã có truyền lại lớp vật lý thì lớp RLC vẫn có thể điều khiển truyền lại
khi hoạt động của lớp vật lý có sự cố hay trường hợp đặc biệt là kết nối có những
sự biến đổi như cell HS-DSCH thay đổi. Đây là chế độ hoạt động có báo nhận của
RLC.

17


Hình 2.12 Kiến trúc giao thức người dùng trong HSDPA
MAC-hs là một lớp con mới được đặt trong nút B chịu trách nhiệm để lập biểu
kênh HS-DSCH, điều khiển tốc độ và hoạt động của giao thức HARQ. Để hỗ trợ
các tính năng này, lớp vật lý cũng đã được tăng cường bằng các tính năng tương
ứng chẳng hạn hỗ trợ kết hợp mềm trong HARQ. Hình 2.13 mơ tả MAC-hs và quá
trình xử lý lớp vật lý.
MAC-hs bao gồm lập biểu, xử lý ưu tiên, chọn khuôn dạng truyền tải (điều
khiển tốc độ) và các bộ phận HARQ. Số liệu có dạng một khối truyền tải với kích
thước động được đưa từ MAC-hs thông qua kênh truyền tải HS-DSCH đến xử lý
lớp vật lý HS-DSCH.

18


Hình 2.13 MAC-hs và quá trình xử lý lớp vật lý
Quá trình xử lý lớp vật lý HS-DSCH như sau: 24 bit CRC được gắn vào từng khối
truyền tải. CRC được UE sử dụng để phát hiện lỗi trong khối truyền tải thu. Để giải
điều chế 16QAM (một kiểu sơ đồ điều chế được hỗ trợ bởi HS-DSCH), máy thu
cần biết được biên độ để tạo ra giá trị mềm chính xác trước khi giải mã turbo. Điều
này khác với QPSK, trong đó khơng cần thiết biết biên độ vì tất cả thơng tin được
chứa trong pha của tín hiệu thu. Để dễ dàng đánh giá tham chuẩn biên độ, sau khi
gắn CRC các bit được ngẫu nhiên hóa. Kết quả là chuỗi ra bộ mã hóa turbo được
ngẫu nhiên hóa trước khi đưa lên điều chế 16QAM và điều này hỗ trợ cho UE để
ước tính chuẩn biên độ. Lưu ý rằng ngẫu nhiên hóa được thực hiện cho tất cả các
sơ đồ điều chế, mặc dù nói một cách chặt chẽ nó chỉ cần cho 16QAM.
Sơ đồ mã hóa căn bản trong HSDPA là mã hóa turbo tỷ lệ 1/3. Để đạt được tỷ
lệ mã hóa do quá trình điều khiển tốc độ lựa chọn, đục lỗ và lặp được sử dụng để
phối hợp số bit được mã hóa với số bit khả dụng của kênh vật lý. Cơ chế phối hợp
tốc độ cũng là một bộ phận của HARQ lớp vật lý và nó được sử dụng để tạo ra các
phiên bản dư khác nhay cho sơ đồ dư tăng. Điều này được thực hiện thông qua các
mẫu đục lỗ khác nhau, các bit khác nhau được đục lỗ cho lần lần phát đầu và các
lần phát lại.

19


Phân đoạn kênh vật lý thực hiện phân bố các bit đến các mã định kênh khác
nhau được sử dụng cho truyền dẫn sau đó là đan xen.
Sắp xếp chùm tín hiệu chỉ được sử dụng cho 16QAM.
2.2.2.2. Cấu trúc kênh HSDPA

2.2.2.2.1. Kênh HS-SCCH
Kênh HS-SCCH là một kênh vật lý chia sẻ đường xuống mang các thông tin
điều khiển cần thiết cho một UE có thể thực hiện giải trải phổ, giải điều chế và giải
mã kênh HS-DSCH. Trong mỗi 2ms (tương ứng với 1 TTI của kênh HS-DSCH),
một kênh HS-SCCH thực hiện báo hiệu cho một UE riêng biệt. Bởi vì HSDPA hỗ
trợ kênh HS-DSCH cho nhiều người dùng đồng thời theo nguyên lý ghép kênh
phân chia theo mã – CDM (Code Division Multilplexing), do đó cần đến một vài
kênh HS-SCCH trong một ơ. Dựa theo các đặc tính kỹ thuật, trong một ơ thường
được cấu hình với 4 kênh HS-SCCH hoạt động đồng thời và UE cũng thường được
hỗ trợ giám sát đồng thời 4 kênh HS-SCCH.
Kênh HS-SCCH được trải phổ với hệ số SF = 128 và có cấu trúc mỗi khung
con có độ dài 2ms. Một khung con HS-SCCH được chia thành 3 khe có độ dài mỗi
khe là 40 bit (tốc độ kênh HS-SCCH là 60Kbps).

Hình 2.14 Cấu trúc khung con HS-SCCH
Các trường thơng tin của gói HS-SCCH mang nội dung báo hiệu điều khiển
khác nhau. Tuỳ thuộc vào tuần tự sử dụng tại đầu thu, mà chúng được sắp xếp lên
gói HS-SCCH theo thứ tự trước sau. Các thơng tin cần cho mục đích giải trải phổ
và giải điều chế phải cung cấp cho UE phải đến trước khi các gói tin HS-PDSCH
đến, nên chúng phải được xếp ở đầu của gói tin. Trong khi các thơng tin về kích
thước gói và thơng tin HARQ liên quan cần thiết cho quá trình giải mã và kết hợp
chỉ được sử dụng khi UE nhận xong khối dữ liệu HS-DSCH trong 2ms, nên chúng
được xếp ở phần sau của gói tin HS-SCCH. Cấu trúc gói tin HS-SCCH được chia
thành hai phần. Phần một gồm 8 bit và phần hai gồm 13 bit.
Phần một bao gồm các bit báo hiệu về mã định kênh HS-PDSCH và phương
pháp điều chế được sử dụng cho kênh HS-DSCH.
20


Tập mã định kênh của HS-PDSCH ( 7 bit ): Xccs,1; Xccs,2; …; Xccs,7

Phương pháp điều chế kênh HS-DSCH là QPSK hay 16QAM ( 1 bit ): Xms,1
Phần hai bao gồm các thơng tin về kích thước khối truyền tải trong TTI, chỉ số
tiến trình HARQ phục vụ cho quá trình phát lại và kết hợp dữ liệu tại UE, phiên
bản phần dư cũng như cờ chỉ thị dữ liệu mới và mã nhận dạng UE.
Thơng tin kích thước của khối truyền tải trên HS-DSCH (6 bit): Xtbs,1; Xtbs,2;

X

tbs,3

;….; X

tbs,6

Chỉ số tiến trình HARQ gồm 3 bit : Xhap,1 ; Xhap,2 ; Xhap,3

Phiên bản phần dư gồm 3 bit: Xrv,1, Xrv,2, Xrv,3
Cờ chỉ thị dữ liệu mới ( 1 bit ) : Xnd,1
Mã nhận dạng thiết bị người dùng - UE ID (User Equipment Identifier) dùng
nhận dạng UE ( 16 bit ) : Xue,1; Xue,2; Xue,3;…… Xue,16
Trường chứa thông tin tập mã định kênh CCS áp dụng cho kênh HS-PDSCH
gồm 7 bit: Xccs,1; Xccs,2; …; Xccs,7 được chia làm hai phần. Phần đầu gồm ba bit
(có giá trị là A) báo hiệu cho UE biết tổng số mã định kênh được dùng cho kênh
HS-PDSCH phát đến UE và phần còn lại gồm bốn bit (có giá trị là B) được dùng
để chỉ ra vị trí bắt đầu của các mã được sử dụng trên cây mã định kênh. Có tất cả
15 mã định kênh có thể sử dụng đồng thời cho kênh HS-DSCH và vị trí của các mã
theo thứ tự từ 1 đến 16.
HSPDA sử dụng hai phương pháp điều chế là QPSK và 16QAM, do đó với một
bit Xms,1 có hai trạng thái có thể báo hiệu cho UE biết được phương pháp điều chế
nào đã được sử dụng. Nếu kênh HS-DSCH được điều chế QPSK thì Xms,1 = 0 và

nếu 16QAM được sử dụng thì Xms,1 = 1.
HSDPA sử dụng phương pháp thích ứng kênh truyền bằng mã hố và điều chế
thích ứng – AMC, vì vậy trong một TTI, khối dữ liệu được phát đi có kích thước khác
nhau do chúng được điều chế và mã hố bằng các phương pháp khác nhau. Ngồi ra,
số mã định kênh được ấn định cho một UE xác định trong TTI đó cũng ảnh hưởng đến
kích thước khối dữ liệu được phát. Các bit thơng tin về kích thước khối truyền tải sẽ
được phát trên kênh HS-PDSCH gồm 6 bit Xtbs,1; Xtbs,2; Xtbs,3;….; Xtbs,6. Việc biết
trước kích thước khối dữ liệu sẽ được nhận giúp cho UE có thể cấu hình bộ đệm để
lưu trữ và thực hiện quá trình HARQ nếu cần thiết.

Các thơng tin về loại phần dư – RV (Redundancy Version) và thơng số chịm
mã điều chế 16QAM được mang trên ba bit X rv,1, Xrv,2, Xrv,3. Với ba bit mã hoá,
Xrv nhận 8 giá trị từ 0 đến 7. Các tham số loại phần dư được sử dụng để báo hiệu
21


cho UE về cách thức đục lỗ tại đầu ra của bộ mã hố Turbo. Các thơng số này cần
thiết cho quá trình giải mã Turbo và kết hợp dữ liệu của HARQ.
Cờ chỉ thị dữ liệu mới được dùng để báo cho UE biết khối dữ liệu sắp được
phát trên kênh HS-PDSCH là dữ liệu mới hay là dữ liệu được phát lại sau khi Nút
B nhận được NACK. Cờ chỉ thị dữ liệu được sử dụng với một bit X nd,1. Nếu là dữ
liệu là mới thì trạng thái của bit X nd,1 sẽ thay đổi từ 0 sang 1 (hoặc ngược lại); và
nếu dữ liệu được phát lại, bit Xnd,1 sẽ giữ nguyên trạng thái của nó trong với khung
HS-SCCH mà UE nhận trước đó.
Điều khiển cơng suất kênh HS-SCCH
Các gói tin HS-SCCH cần phải được nhận với độ chính xác cao tại đầu thu vì
nó quyết định đến khả năng giải mã thành cơng các gói tin HS-DSCH. Do đó cơng
suất phát kênh HS-SCCH phải đủ lớn để đảm bảo các gói tin HS-SCCH được nhận
một cách chính xác. Tuy nhiên, cơng suất phát HS-SCCH cũng không được quá
lớn nhằm tránh gây nhiễu giữa các ô lân cận. Do đó, cần có cơ chế điều khiển công

suất cho kênh HS-SCCH trong mỗi TTI sau cho khung HS-SCCH được phát thành
công đến UE mà vẫn đảm bảo khơng làm tăng nhiễu trong hệ thống. Hình 2.15
minh hoạ công suất phát kênh HS-SCCH cho mỗi UE ở các vị trí khác nhau trong
ơ. Người dùng thứ nhất giả sử đang đứng tại biên của ô nên kênh HS-SCCH phát
trong TTI dành cho UE1 được phát với công suất lớn trong khi người dùng thứ ba
ở gần trạm gốc nhất nên kênh HS-HS-SCCH lúc đó được phát với cơng suất nhỏ
hơn. Đồng thời, ta còn thấy rõ sự khác biệt về công suất giữa kênh HS-SCCH và
kênh HS-DSCH. Đối với kênh HS-DSCH, công suất phát được giữ cố định do có
chế thích ứng kênh truyền của HSDPA khơng thực hiện điều khiển công suất mà
thực hiện điều khiển tốc độ.

Hình 2.15 Điều khiển cơng suất phát kênhHS-SCCH
Các tiêu chuẩn của 3GPP không qui định các cơ chế cho việc điều khiển cơng suất
kênh HS-SCCH. Do dó, các thuật tốn điều khiển cơng suất có thể được thiết kế
bởi các nhà sản xuất. Điều khiển cơng suất kênh HS-SCCH có thể dựa vào bản tin
CQI hoặc dựa vào công suất phát kênh DPCCH. Cơng suất phát kênh HS-SCCH có
22


thể được điều chỉnh như là một hàm của các bản tin CQI nhận về từ UE. Điều này
có thể được thực hiện bằng cách thiết lập tại Nút B một tập các giá trị công suất
phát cho kênh HS-SCCH tương ứng với mỗi giá trị CQI. Dựa vào bản tin CQI nhận
về trong gói HS-DPCCH trước đó mà Nút B xác định mức cơng suất phát thích
hợp cho kênh HS-SCCH trong TTI tiếp theo. Thơng tin thứ hai có thể được dùng
để điều khiển công suất phát kênh HS-SCCH là công suất phát kênh DPCCH ở
đường xuống. Các kênh DPCCH được điều khiển cơng suất vịng kín nên có thể
thiết lập công suất phát cho kênh HS-SCCH dựa theo cơng suất phát của kênh
DPCCH.

Hình 2.16 Sơ đồ giải thuật điều khiển cơng suất kênh HSSCCH

Q trình thiết lập cơng
suất phát cho kênh HS-SCCH dựa vào các chỉ thị
chất lượng kênh truyền CQI có thể được xem như q trình điều khiển cơng suất
vịng trong. Ngồi ra, có thể thực hiện thêm q trình điều khiển cơng suất vịng
ngồi để điều chỉnh quan hệ
giữa công suất phát kênh HS-SCCH với các chỉ
số CQI. Điều chỉnh cơng suất vịng ngồi được thực hiện nhờ vào các bản tin
báo nhận ACK/NACK được gửi về từ UE. Dựa vào các bản tin báo nhận này, Nút
B có thể tính được một cách tương đối xác lỗi khối – BLEP (Block Error
Probability) của các khối dữ liệu gửi đến UE. Sau khi so sánh xác suất lỗi BLEP
tính được với một xác suất BLEPchuẩn , Nút B có thể tiến hành điều chỉnh quan hệ
giữa công suất phát kênh HS-SCCH với các giá trị CQI sao cho xác suất lỗi BLEP
nhận được gần với xác suất BLEPchuẩn nhất.
2.2.2.2.2. Kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao (HS-DPCCH)
Các thông tin điều khiển đường lên được sử dụng nhằm mục đích phục vụ cho hoạt
động của cơ chế HARQ cũng như cung cấp cho Nút B thông tin điều kiện kênh
truyền. Các thông tin điều khiển này được mang trên kênh HS-DPCCH. Kênh HSDPCCH được trải phổ với SF = 256 và được phát song song với các kênh đường
lên khác của WCDMA R99. Với hệ số trải phổ SF = 256, kênh HS-DPCCH mang
30 bit trên mỗi khung 2ms được chia thành 3 khe thời gian. Các thông tin điều
khiển được mang trên kênh HS-DPCCH bao gồm các bản tin báo nhận HARQ
23