NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC HSDPA -6 pptx

49


Hình 20: Biểu diễn mã hoá điều chế của HSDPA và tốc độ bit tối đa khả dụng
với mỗi mã theo dB
2.5.2 Kỹ thuật H- ARQ
Khi vận hành HSDPA ở lân cận hiệu suất phổ cao nhất, tỉ lệ lỗi khối BLER sau
lần truyền dẫn đầu tiên được khuyến nghị trong khoảng từ 10- 20%. Cơ chế yêu cầu
lặp tự động lai H-ARQ được ứng dụng trong giải pháp HSDPA nhằm giảm trễ và tăng
hiệu suất của quá trình tái truyền dẫn dữ liệu. Thực tế, H- ARQ là một giao thức dạng
dừng lại và chờ SAW (Stop And Wait).
Trong cơ chế SAW, phía truyền dẫn luôn luôn ở quá trình truyền dẫn các block
đang hiện hành cho tới khi thiết bị người sử dụng hoàn toàn nhận được dữ liệu. Để tận
dụng thời gian khi Node- B chờ các báo nhận, có thể thiết lập N tiến trình SAW-ARQ

50

song song cho thiết bị người dùng. Do đó, các tiến trình khác nhau truyền dẫn trong
các TTI riêng biệt. Số tiến trình SAW-ARQ song song được thiết lập tối đa là 8 (N=8),
tuy nhiên thông thường chọn giá trị N từ 4-6. Thời gian trễ nhỏ nhất cho phép giữa quá
trình truyền dữ liệu gốc so với quá trình tái truyền dẫn dữ liệu lần đầu tiên trong
HSDPA là 12ms.
Điều khiển H- ARQ lớp 1 được đặt tại Node-B, do đó việc lưu trữ các gói dữ liệu
phi báo nhận cùng với chức năng sắp xếp các gói của quá trình tái truyền dẫn là không
phụ thuộc vào RNC. Như vậy sẽ tránh được trễ tái truyền dẫn, ngoài ra các trễ này sẽ
thấp hơn trễ gây ra bởi quá trình tái truyền dẫn RLC thông thường.
Kỹ thuật HARQ là điểm khác cơ bản so với kỹ thuật phát lại trong WCDMA
bởi bộ giải mã UE kết hợp các thông tin “mềm” của quá trình phát lại của cùng
một block ở cấp độ bit. Kỹ thuật này đưa ra một số yêu cầu về mở rộng dung
lượng bộ nhớ của UE, do UE phải lưu các thong tin “mềm” của những lần phát

giải mã không thành công.


51

Hình 21: Hoạt động của giao thức SAW 4 kênh
Các phương pháp HARQ như sau:
- Kết hợp khuôn (CC: Chase Combining) mỗi lần phát lại chỉ đơn giản là sự lặp
lại của từ mã đã được sử dụng cho lần phát đầu tiên.
 Ưu điểm: Việc truyền và truyền lại được giải mã riêng lẻ (tự giải mã), tăng
tính đa dạng thời gian, có thể tăng tính đa dạng đường truyền.
 Nhược điểm: Việc phát lại toàn bộ các gói sẽ lãng phí về băng thông.
- Tăng độ dư (IR : Incremental Redundancy): Sự phát lại bao gồm cả thông tin
dư thừa bổ xung và thông tin này được phát kèm thêm nếu có lỗi giải mã trong lần
phát đầu tiên.

Hình 22: Quá trình truyền lại khối dữ liệu IR
Tăng độ dư được sử dụng để nhận được tính năng tối đa trong băng thông sẵn
sàng. Lúc này block được phát lại chỉ bao gồm dữ liệu sửa chữa của tín hiệu gốc được

52

truyền đi chứ không phải thông tin thực sự. Lượng thông tin dư thêm vào được gửi đi
ngày càng tăng lên khi quá trình phát lại lặp đi lặp lại mà bên thu vẫn nhận bị lỗi.
 Ưu điểm: Giảm bớt băng thông/ lưu lượng hữu dụng của một người sử dụng
và dùng nó cho những người khác.
 Nhược điểm: Các bit hệ thống chỉ được gửi đi khi truyền lần đầu và không
thể truyền lại, điều đó làm cho quá trình truyền lại không thể tự giải mã. Vì
thế, nếu quá trình truyền lần đầu bị mất thì fading rất lớn sẽ tác động và
không có cơ hội khôi phục lại dữ liệu trong hoàn cảnh này.

Chương 3 : ỨNG DỤNG TRÊN HSDPA

3.1 VOIP song công toàn phần và thúc đẩy trò chuyện
Khi so sánh với nhiều ứng dụng khác chạy qua IP, lưu lượng yêu cầu cho
VoIP song công toàn phần thấp, lên trên tới vài chục Kbps, nhưng những yêu
cầu tiềm ẩn mặt khác lại đòi hỏi cao hơn, như vậy một lần nữa , RTT – và không
phải lưu lượng nối liên kết- là nhân tố mà người dùng cuối giới hạn dịch vụ thực
hiện và dung lượng mạng. Khuyến cáo ITU trong thời gian truyền một đường cho
tiếng nói song công toàn phần nói rằng người sử dụng thỏa mãn với độ trễ truyền
từ miệng đến tai khoảng 280ms. Với độ trễ lớn hơn 280ms thì sự tương tác của
kết nối tiếng nói giảm nhanh chóng.Và khi độ trễ đạt đến 400ms thì tiếng nói
không thỏa mãn với sự tương tác kết nối. Chú ý rằng độ trễ được nói đến ở đây là
độ trễ từ miệng đến tai, và do đó không chỉ bao gồm độ trễ đường truyền mà còn
cả độ trễ xử lý (mã hóa/ giải mã) trong bộ phát và bộ nhận. Khuyến cáo của liên

53

hiệp viễn thông quốc tế ngoài ra cũng bao gồm hướng dẫn cho độ trễ mã hóa / giải
mã. Với đa số các bộ lấy mẫu dùng cho di động yêu cầu độ trễ chỉ từ 50ms đến
100ms. Bỏ qua độ trễ xử lý thì độ trễ từ lúc truyền tin cho đến khi kết thúc là nhỏ
hơn 200ms. Khi chúng ta so sánh yêu cầu độ trễ này với RTT thấp hơn 200ms
trong WCDMA và thấp hơn 100ms trong HSPA. Rõ ràng rằng VOIP làm việc tốt
trong cả 2 công nghệ.Với RTT ngắn hơn trong liên kết vô tuyến HSPA, độ trễ cho
phép trong đường truyền HSPA là lớn hơn so với WCDMA. Chú ý rằng khi tải ở
HSPA tăng lên thì RTT cũng tăng.
Với các ứng dụng thúc đẩy trò chuyện thì độ trễ yêu cầu từ miệng tới tai là ít đòi
hỏi cao hơn so với VOIP song công toàn phần. Mặt khác, những ứng dụng này đặt
những yêu cầu chặt chẽ trên việc thiết đặt thời gian cho kết nối vô tuyến. Điều này là
bởi vì mỗi thời gian người sử dụng yêu cầu trò chuyện, hệ thống phải thiết đặt một kết
nối vô tuyến, thời gian để làm điều này trực tiếp ảnh hưởng đến người dùng kết nối

tới cuộc trò chuyện.
3.2 Trò chơi với thời gian thực
Có nhiều nhóm trò chơi mạng, và các nhóm này có yêu cầu khác nhau trên mạng
di động, những yêu cầu này phụ thuộc thời gian thiết lập kết nối vô tuyến và tuổi thọ
của pin. Dưới đây là các ví dụ về các nhóm trò chơi
 Những trò chơi hoạt động thời gian thực.
 Những trò chơi chiến lược thời gian thực.
 Những trò chơi chiến lược trên nền quay.

54

Yêu cầu chặt chẽ nhất là các trò chơi hoạt động thời gian thực. Trong khi tốc độ
truyền theo bit tối đa của những trò chơi hoạt động như vậy hiếm khi vượt hơn 100-
200 kbps và tốc độ truyền theo bit trung bình thường khoảng 10- 30 kbps. RTT yêu
cầu độ trễ điển hình 125-250ms cho những trò chơi đòi hỏi cao nhất. Do đó, HSPA sẽ
có khả năng để hỗ trợ việc chơi trên nền hoạt động với sự nạp thực hiện miễn là mạng
người dùng cuối kiểm soát tốt. Yêu cầu tốc độ dữ liệu cho những trò chơi hoạt động
thời gian thực thay đổi rất nhanh. HSPA có ưu điểm hơn so với Release 99 về tốc độ
dữ liệu có thể được đáp ứng ngay lập tức.
3 .3 Luồng TV – di động
Việc cung cấp luồng video có chất lượng tốt đối với một màn ảnh di động sử
dụng bộ lấy mẫu video gần đây nhất yêu cầu tốc độ từ 32 đến 128 kbps phụ thuộc vào
nội dung. Đa số những kiểu nội dung mang dung lượng 64 Kbps chất lượng sẽ đủ
tốt.Các mạng WCDMA có thể cung cấp 64-128kbps với chất lượng rất tốt. Tuy nhiên,
cái mà HSPA mang là nhiều khả năng hơn, mà lần lượt cho phép thị trường tốc độ
truyền theo bit cao tới những người dùng cuối.
Những mạng vô tuyến trước thế hệ 3G. thì chỉ đạt được tốc độ dữ liệu 50- 200
kbps, trong khi 3G mạng với khả năng HSDPA có thể cung cấp những tốc độ dữ liệu
lên tới 1 Mbps. Do đó, các ứng dụng luồng phải làm thích nghi tốc độ phương tiện
truyền thông. Sự thích nghi tốc độ phương tiện truyền thông luồng đã được hỗ trợ

trong một số thiết bị đầu cuối, trong khi sự hỗ trợ đầy đủ của 3 GPP đã tiêu chuẩn hóa
sơ đồ thích nghi tốc độ phương tiện truyền thông được bao gồm vào 3 GPP lên thành

55

phiên bản R6. Để lựa chọn tốc độ phương tiện truyền thông thích hợp người phục vụ
luồng cần phải biết:
- Loại trạm di động nào hướng tới. Trong trường hợp đó là một thiết bị đầu cuối
với những khả năng tốc độ truyền theo bit hạn chế, tốc độ phương tiện truyền thông
cần phải tính đến những hạn chế đó.
- Tốc độ phương tiện truyền thông ban đầu nào cần phải được sử dụng có thể
trong một mạng 2G, và đôi khi nó có thể trong một mạng 3G
- Khi nào để tăng hay giảm bớt tốc độ phương tiện truyền thông.
Trong thực tế, trạm di động và thông tin trao đổi người phục vụ về những khả
năng của họ trước khi luồng bắt đầu. Điều này như thế nào thì bước 1 đã được giải
quyết. Sự chọn lọc nhịp độ phương tiện truyền thông ban đầu khó khăn hơn. Trong
mạng ngày nay nó dựa vào mô hình mạng điện thoại. Khi tốc độ truyền theo bit của
các giải pháp dịch vụ được đặt trong những thiết bị đầu cuối và các mạng WCDMA
và HSPA rồi tốc độ truyền theo bit có thể được sử dụng để hướng dẫn sự chọn lọc
nhịp độ phương tiện truyền thông ban đầu.
3.4 Email
Các giá trị trễ trong mạng HSPA thường đủ thấp cho các ứng dụng thư điện tử.
Thậm chí nếu người sử dụng không tải các file đính kèm hoặc gửi thư điện tử, ứng
dụng thư điện tử dùng gửi tin nhắn tới điện thoại di động:
- Tiêu đề thư và vài KB đầu tiên của mỗi email nhận được được đẩy tới thiết bị
đầu cuối.

56

- Giữ các tin nhắn hoạt động được trao đổi giữa máy chủ và thiết bị đầu cuối.

Kích thước của các tin nhắn được giữ là rất nhỏ.
Hình 23 cho ta một ước lượng tiêu thụ công suất của điện thoại di động trên
những tin nhắn được giữ lại cứ mỗI 4 phút và nhận 0 –50 tín nhắn email 1 giờ .




Hình 23: Ước lượng tiêu thụ công suất của điện thoại di động

Việc giữ các tin nhắn hoạt động được mang trên các kênh RACH/FACH trong
khi các phần của tin nhắn- của 1 vài KB- được mang trên HS-DSCH