Tiểu luận môn Thông tin di động : CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG TRONG 3G VÀ 3,5G

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CNTT HỮU NGHỊ VIỆT – HÀN
KHOA: CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ỨNG DỤNG

`
MÔN : THÔNG TIN DI ĐỘNG
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG TRONG 3G VÀ 3,5G
Sinh viên thực hiện : Nguyễn Quốc Vinh
Đà Nẵng, tháng 4 năm 2011
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
1
LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin di động số đang ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới với
những ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực thông tin, trong dịch vụ và trong cuộc
sống hằng ngày. Các kĩ thuật không ngừng được hoàn thiện đáp ứng nhu cầu của
người tiêu dùng. Công nghệ điện thoại di động phổ biến nhất thế giới GSM đang gặp
nhiều cản trở và sẽ sớm bị thay thế bằng những công nghệ tiên tiến hơn, hỗ trợ tối đa
các dịch vụ như Internet, truyền hình
Hệ thống viễn thông di động thế hệ hai là GSM và IS 95. Những công nghệ
này ban đầu được thiết kế để truyền tải giọng nói và nhắn tin. Để tận dụng được tính
năng của hệ thống 2G khi chuyển hướng sang 3G cần thiết có một giải pháp trung
chuyển. Các nhà khai thác mạng GSM có thể bắt đầu chuyển từ GSM sang 3G bằng
cách nâng cấp hệ thống mạng lên GPRS (Dịch vụ vô tuyến chuyển mạch gói), tiếp
theo là EDGE (tiêu chuẩn 3G trên băng tần GSM và hỗ trợ dữ liệu lên tới 384kbit) và
UMTS (công nghệ băng thông hẹp GSM sử dụng truyền dẫn CDMA), và WCDMA.
3G là một bước đột phá của ngành di động, bởi vì nó cung cấp băng thông rộng
hơn cho người sử dụng. Điều đó có nghĩa sẽ có các dịch vụ mới và nhiều thuận tiện
hơn trong dịch vụ thoại và sử dụng các ứng dụng dữ liệu như truyền thông hữu ích như
điện thoại truyền hình, định vị và tìm kiếm thông tin, truy cập Internet, truyền tải dữ
liệu dung lượng lớn, nghe nhạc và xem video chất lượng cao,… Truyền thông di động
ngày nay đã và đang đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống. Việc vẫn có thể giữ

liên lạc với mọi người trong khi di chuyển đã làm thay đổi cuộc sống riêng tư và công
việc của chúng ta.
Để có thể nắm vững các kỹ thuật 3G cũng như tìm hiểu về công nghệ W-
CDMA và HSDPA, em đã chọn đề tài “Công nghệ di động trong 3G và 3,5G” .
Nội dung trình bày trong bản đồ án:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin di động 3G
Chương 2: Công nghệ di động thế hệ ba W-CDMA
Chương 3: Giới thiệu công nghệ HSDPA
Chương 4: Ứng dụng trên HSDPA.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
2
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
- 1G : First Generation
- 2G : Second Generation
- 3G : Third Generation
- 3GPP: 3
rd
Generation Partnership Project
- 16QAM : 16 Quadrature Amplitude Modulation
- 64QAM: 64 Quadrature Amplitude Modulation
- AMC: Adaptive Modulation and Coding
- ARQ: Automatic Repeat request
- BCCH: BroadCast Control CHannel (logic channel)
- BCH: BroadCast CHannel (transport channel)
- BER: Bit Error Rate
- CCTRCH: Coded Composite Transport Channel
- DCCH: Dedicated Control CHannel (logical channel)
- DPCCH: Dedicated Physical Control CHannel
- DPCH: Dedicated Physical Channel
- DPDCH: Dedicated Physical Data Channel

- DTCH: Dedicated Traffic CHannel
- EDGE: Enhanced Data Rates for GSM Evolution
- FDD: Frequency Division Multiple Access
- GSM: Global System for Mobile Communications
- HS-DPCCH: Uplink High-Speed Dedicated Physical Control CHannel
- HS-DSCH: High-Speed Downlink Shared Channel
- HS-PDSCH: High-Speed Physical Downlink Shared Channel
- HS-SCCH: High-speed Shared Control Channel
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
3
- HSDPA: High-speed Downlink Packet Access
- Node B: Base Station
- SAW: Stop And Wait
- TTI: Transmission Time Interval
- UMTS: Universal Mobile Telecommunication System
- WCDMA: Wideband CDMA
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Các bước phát triển mạng thông tin di động.
Hình 1.2 Mô hình mạng IMT-2000.
Hình 2.1 Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ 3
Hình 2.2 Cấu trúc của UMTS
Hình 2.3 Cấu trúc kênh của WCDMA
Hình 2.4 Cấu trúc kênh logic
Hình 3.1 Biểu đồ cột so sánh thời gian download của các công nghệ
Hình 3.2 Các tính năng cơ bản của HSDPA khi so sánh với WCDMA
Hình 3.3 Nguyên lý hoạt động cơ bản của HSDPA
Hình 3.4 Giao diện vô tuyến của HSDPA
Hình 3.5 Thời gian và bộ mã được chia sẻ trong HS-DSCH

Hình 3.6 Trạng thái kênh của các user
Hình 3.7 Cấu trúc kênh HS-DPCCH
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
5
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI
ĐỘNG THẾ HỆ 3G
1.1Lộ trình phát triển của mạng 3G
Thế hệ điện thoại di động đầu tiên (1G) ra đời trên thị trường vào những năm
70/80. Đấy là những điện thoại anolog sử dụng kỹ thuật điều chế radio gần giống như
kỹ thuật dùng trong radio FM. Trong thế hệ điện thoại này, các cuộc thoại không được
bảo mật. Thế hệ 1G này còn thường được nhắc đến với "Analog Mobile Phone System
(AMPS)". Mốc thời gian đánh dấu sự ra đời của 2G, điện thoại kỹ thuật số (digital) là
đầu những năm 90. Chuẩn kỹ thuật số đầu tiên là D-AMPS sử dụng TDMA (Time
division Mutiple Access). Tiếp theo sau là điện thoại 2G dựa trên công nghệ CDMA ra
đời. Sau đó Châu Âu chuẩn hóa GSM dựa trên TDMA. Cái tên GSM ban đầu xuất
phát từ "Groupe Speciale Mobile" (tiếng Pháp), một nhóm được thành lập bởi CEPT,
một tổ chức chuẩn hóa của Châu Âu, vào năm 1982. Nhóm này có nhiệm vụ là chuẩn
hóa kỹ thuật truyền thông di động ở bãng tầng 900MHz. Sau đó,GSM được chuyển
thành Global System for Mobile Communication vào năm 1991 như là một tên tắt của
công nghệ nói trên.
Sau nhiều năm phát triển, thông tin di động đã trải qua những giai đoạn phát
triển quan trọng. Từ hệ thống thông tin di động tương tự thế hệ thứ nhất đến hệ thống
quy hoạch mạng thông tin di động thế hệ thứ hai, và sau đó hệ thống thông tin di động
thứ ba đang được phát triển trên phạm vi toàn cầu và hệ thống thông tin di động đa
phương tiện thế hệ thứ tư đang được nghiên cứu tại một số nước. Dịch vụ chủ yếu của
hệ thống thông tin di động thế hệ thứ nhất và thứ hai là thoại, còn thế hệ thứ ba và thứ
tư phát triển về dịch vụ dữ liệu, thị tần và đa phương tiện.
Hình 1.1 : Các bước phát triển mạng thông tin di động
Năm 2001, để tăng thông lường truyền để phục vụ nhu cầu truyền thông tin
(không phải thoại) trên mạng di động, GPRS đã ra đời. GPRS đôi khi được xem như là

2.5G. Tốc độ truyền data rate của GSM chỉ =9.6Kbps. GPRS đã cải tiến tốc độ truyền
tăng lên gấp 3 lần so vớii GSM, tức là 20-30Kbps. GPRS cho phép phát triển dịch vụ
WAP và internet (email) tốc độ thấp.
Tiếp theo sau, 2003, EDGE đã ra đời với khả năng cung ứng tốc độ lên được
250 Kbps (trên lý thuyết). EDGE còn được biết đến như là 2.75G (trên đường tiến tới
3G)
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
6
Cụm từ điện thoại di động 3G ngày nay đã trở nên quen thuộc với người dùng
di động. 3G là viết tắt của third-generation technology là chuẩn và công nghệ truyền
thông thế hệ thứ ba, cho phép truyền ngoài dữ liệu chuẩn là đàm thoại còn có thể
truyền dữ liệu phi thoại (tải dữ liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh, nhạc,
internet ). Công nghệ 3G vừa cho phép triển khai những dịch vụ cao cấp vừa làm
tăng dung lượng của mạng điện thoại nhờ vào việc sử dụng hiệu quả hiệu suất phổ.
Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 được đánh giá là một ứng cử viên cho hệ
thống truy nhập vô tuyến IMT-2000. Giao diện vô tuyến trên cơ sở băng thông rộng,
đáp ứng các yêu cầu của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3. Những ưu điểm chủ
yếu của mạng 3G:
- Cải thiện hệ thống thông tin di động thế hệ 2, cải thiện dung lượng, chất lượng,
vùng phủ song.
- Tính linh hoạt cao của dịch vụ.
- Thực hiện truy nhập gói tin hiệu quả và tin cậy.
- Tính linh hoạt cao trong vận hành, hỗ trợ hoạt động không đồng bộ giữa các
trạn gốc nên triển khai thuận lợi trong nhiều môi trường, sử dụng các kỹ thuật
tiên tiến như anten thông minh.
Bảng 1.1: Bảng so sánh các công nghệ di động và tốc độ truyền dữ liệu
Công nghệ Tốc độ Tính năng
1G AMPS Không có
Analog (chỉ có chức năng
thoại)

2G
- GSM
- CDMA
Nhỏ hơn 20 Kbps
- Thoại
- SMS
- Gọi hội nghị
- Caller ID
2.5G
- GPRS
- EDGE
Từ 30Kbps 
90Kbps
- MSM
- Trình duyệt Web
- Audio/ Video clip
- Game
- Tải các ứng dụng và
nhạc chuông
3G - UMTS
Từ 144Kbps 
2Mbps
- Video chất lượng cao
- Game 3D
- Lướt web tốc độ cao
3.5G - HSDPA
Từ 384Kbps 
14.4Mbps
- Video theo yêu cầu
(VOD)

- Video hội họp
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
7
1.2 Yêu cầu đối với hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba
Thông tin di động thế hệ ba phải là hệ thống thông tin di động cho các dịch vụ
di động truyền thông cá nhân đa phương tiện. Hộp thư thoại sẽ đựợc thay thế bằng bưu
thiếp điện tử được lồng ghép với hình ảnh và các cuộc thoại thông thường trước đây sẽ
được bổ xung các hình ảnh để trở thành thoại có hình.
Yêu cầu đối với thông tin di động thế hệ thứ ba:
- Mạng phải là băng rộng và có khả năng truyền thông đa phương tiện, nghĩa là
mạng phải đảm bảo tốc độ bít lên tới 2Mbs phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của
máy đầu cuối, 2Mbps dự kiến cho các dịch vụ cố định, 384kbps khi đi bộ và
144kbps khi đang di chuyển tốc độ cao.
- Mạng phải có khả năng cung cấp độ rộng băng tần, dung lựợng theo yêu cầu.
Điều này xuất phát từ việc thay đổi tốc độ bit của các dịch vụ khác nhau. Ngoài
ra cần đảm bảo đường tuyền vô tuyến không đối xứng, chẳng hạn với tốc độ bit
cao ở đường xuống và tốc độ bit thấp ở đường lên hoặc ngược lại.
- Mạng phải cung cấp thời gian truyền dẫn theo yêu cầu, nghĩa là phải đảm bảo
các kết nối chuyển mạch cho thoại, các dịch vụ Video và các khả năng số liệu
gói cho các dịch vụ số liệu.
- Chất lượng dịch vụ phải không thua kém chất lượng dịch vụ cố định, nhất là đối
với thoại.
- Mạng phải có khả năng sử dụng toàn cầu, nghĩa là bao gồm cả thông tin vệ tinh.
Bộ phận tiêu chuẩn của ITU-R đã xây dựng các tiêu chuẩn cho IMT-2000
Thông tin di động thế hệ thứ ba xây dựng trên cơ sở IMT-2000 đã được đưa vào hoạt
động từ năm 2001. Các hệ thống 3G cung cấp rất nhiều dịch vụ viễn thông bao gồm:
thoại, số liệu tốc độ bit thấp và bit cao, đa phương tiện, video cho người sử dụng làm
việc cả ở môi trường công cộng lẫn tư nhân, vùng cơ sở, vùng dân cư, phương tiện vận
tải…
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động

8
Hình 1.2 : Mô hình mạng IMT-2000.
Ký hiệu: - TE (Terminal Equipment) : Thiết bị đầu cuối.
- UI ( User Interface) : Giao diện người sử dụng.
1.3. Các tiêu chí chung để xây dựng IMT-2000
Sử dụng dải tần quy định quốc tế 2Ghz:
- Đường lên: (1885 – 2025) Mhz.
- Đường xuống: (2110 – 2200) Mhz.
Là hệ thống thông tin di động toàn cầu cho các loại hình vô tuyến:
- Tích hợp các mạng thông tin hữ tuyến và vô tuyến.
- Tương tác với mọi dịch vụ viễn thông.
Sử dụng các môi trương khai thác khác nhau:
- Trong công sở.
- Ngoài đường.
- Trên xe.
- Vệ tinh.
Có thể hỗ trợ các dịch vụ như:
- Môi trường thương chú ảo (VHE) trên cơ sở mạng thông minh, di động cá nhân
và chuyển mạch toàn cầu.
- Đảm bảo chuyển mạch quốc tế.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
9
- Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho thoại, số liệu chuyển mạch
theo kênh và số liệu chuyển mạch theo gói.
- Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện.
Môi trường hoạt động của IMT-2000 đựoc chia thành bốn vùng với các tốc độ
bit Rb phục vụ như sau:
- Vùng 1: Trong nhà, picocell, Rb ≤ 2Mbps.
- Vùng 2: Thành phố, microcell, Rb ≤ 384Kbps.
- Vùng 3: Ngoại ô, macrocell, Rb ≤ 144Kbps.

- Vùng 4: Toàn cầu, Rb = 9.6Kbps.
Có thể tổng kết các dịch vụ do IMT-2000 cung cấp ở bảng dưới đây:
Bảng 1.2 Phân loại các dịch vụ ở IMT-2000
Kiểu Phân loại Dịch vụ chi tiết
Dịch vụ di
động.
Dịch vụ di động. Di động đầu cuối di động cá nhân/ di động
dịch vụ.
Dịch vụ thông tin
định vị.
Theo dõi di động/ theo dõi di động thông
minh.
Dịch vụ viễn
thông.
Dịch vụ âm thanh.
- Dịch vụ âm thannh chất lượng cao (16 -
64 Kbps).
- Dịch vụ truyền thanh AM (32 - 64 kbps)
- Dịch vụ truyền hình FM (64 - 144 kbps)
Dịch vụ số liệu.
- Dịch vụ số liệu tốc độ trung bình (64 -
144 kbps)
- Dịch vụ số liệu tốc độ tương đối cao
(144 kbps – 2Mbps)
- Dịch vụ số liệu tốc độ cao (≥ 2 Mbps)
Dịch vụ đa phương
tiện.
- Dịch vụ Video (384 kbps)
- Dịch vụ ảnh động (384 kbps - 2 Mbps)
- Dịch vụ ảnh động thời gian thực ( ≥

2Mbps)
Dịch vụ
Internet.
Dich vụ Internet đơn
giản.
Dịch vụ truy nhập Web (384 kbps - 2
Mbps)
Dich vụ Internet thời
gian thực.
Dịch vụ Internet (384 kbps - 2Mbps)
Dịch vụ Internet đa
phương tiện.
Dịch vụ Website đa phương tiện thời gian
thực (≥ 2Mbps)
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
10
Để xây dựng tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ ba, các tổ chức
quốc tế sau đây được hình thành dưới sự điều hành chung của ITU:
3GPP: bao gồm các thành viên sau:
- ESTI: Châu Âu.
- TTA: Hàn Quốc.
- ARIB, TTC: Nhật.
- T1P1: Mỹ.
3GPP2: bao gồm các thành viên sau:
- TIA, T1P1: Mỹ.
- TTA: Hàn Quốc.
- ARIB, TTC: Nhật.
Hiện nay hai tiêu chuẩn đã được chấp thuận cho IMT-2000 là:
- WCDMA được xây dựng từ 3GPP.
- Cdma2000 được xây dựng từ 3GPP2.

Hai hệ thống này đã bắt đầu đựợc đưa vào hoạt động trong những năm đầu của
thập kỷ 2000. Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này cho phép
thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di
động thế hệ ba.
WCDMA là sự phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ hai
sử dụng công nghệ TDMA như GSM, PDC, IS-136.
Cdma2000 là sự phát triển tiếp theo của hệ thống thông tin di động thế hệ thứ
hai sử dụng công nghệ CDMA: IS-95.
Trong đó, chuẩn W-CDMA có hai chuẩn con thành phần là :
• UMTS
• FOMA.
W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access): là chuẩn liên lạc di
động 3G song hành với cùng với chuẩn GSM. W-CDMA là công nghệ nền tảng cho
các công nghệ 3G khác như UMTS và FOMA.
W-CDMA được tập đoàn ETSI NTT DoCoMo (Nhật Bản) phát triển riêng cho
mạng 3G FOMA. Sau đó, NTT Docomo đã trình đặc tả này lên Hiệp hội truyền thông
quốc tế (ITU) và xin công nhận dưới danh nghĩa một thành viên của chuẩn 3G quốc tế
có tên IMT-2000. ITU đã chấp nhận W-CDMA là thành viên của IMT-2000 và sau đó
chọn W-CDMA là giao diện nền tảng cho UMTS.
UMTS: UMTS (Universal Mobile Telephone System) dựa trên công nghệ W-
CDMA, là giải pháp tổng quát cho các nước sử dụng công nghệ di động GSM. UMTS
do tổ chức 3GPP quản lý. 3GPP cũng đồng thời chịu trách nhiệm về các chuẩn mạng
di động như GSM, GPRS và EDGE. Sự phát triển liên tục các tiêu chuẩn kỹ thuật trên
được thể hiện bằng 4 mô thức về tiêu chuẩn UMTS của tổ chức 3GPP là: R99, R4, R5
và R6, tạo thành một bộ tiêu chuẩn đồ sộ nhưng trong nó lại gồm những hệ tiêu chuẩn
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
11
tương đối độc lập. WCDMA là một tiêu chuẩn về giao diện không gian đầu tiên, sớm
nhất và hoàn thiện nhất trong các hệ tiêu chuẩn đó và được các nhà khai thác và sản
xuất thiết bị viễn thông ở cả 3 châu lục: Âu, Á, Mỹ sử dụng rộng rãi. UMTS cũng là

dòng công nghệ chiếm thị phần lớn nhất trên thị trường thông tin di động ngày nay
(chiếm tới 85,4% theo GSA 8-2007).
Hiện nay, mạng UMTS có thể nâng cấp lên High Speed Downlink Packet
Access (HSDPA) - còn được gọi với tên 3,5G. HSDPA cho phép đẩy nhanh tốc độ tải
đường xuống với tốc độ lên tới 10 Mbps.

Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
12
CHƯƠNG 2. CÔNG NGHỆ DI ĐỘNG THẾ HỆ BA W-CDMA
2.1 Giới thiệu công nghệ W-CDMA
Chương này sẽ giới thiệu về công nghệ W-CDMA, cấu trúc mạng W-CDMA,
mạng truy nhập vô tuyến UTRAN, các giao diện vô tuyến và đặc trưng riêng của
chúng, ta sẽ có cái nhìn tổng quan về mạng W-CDMA 3G .
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access - truy cập đa phân mã băng
rộng) là công nghệ 3G hoạt động dựa trên CDMA và có khả năng hỗ trợ các dịch vụ
đa phương tiện tốc độ cao như video, truy cập Internet, hội thảo hình WCDMA nằm
trong dải tần 1920 MHz -1980 MHz, 2110 MHz - 2170 MHz.
W-CDMA giúp tăng tốc độ truyền nhận dữ liệu cho hệ thống GSM bằng cách
dùng kỹ thuật CDMA hoạt động ở băng tần rộng thay thế cho TDMA. Trong các công
nghệ thông tin di động thế hệ ba thì W-CDMA nhận được sự ủng hộ lớn nhất nhờ vào
tính linh hoạt của lớp vật lý trong việc hỗ trợ các kiểu dịch vụ khác nhau đặc biệt là
dịch vụ tốc độ bit thấp và trung bình.
W-CDMA có các tính năng cơ sở sau :
- Hoạt động ở CDMA băng rộng với băng tần 5MHz.
- Lớp vật lý mềm dẻo để tích hợp được tất cả thông tin trên một sóng mang.
- Hệ số tái sử dụng tần số bằng 1.
- Hỗ trợ phân tập phát và các cấu trúc thu tiên tiến.
Nhược điểm chính của W-CDMA là hệ thống không cấp phép trong băng TDD
phát liên tục cũng như không tạo điều kiện cho các kỹ thuật chống nhiễu ở các môi
trường làm việc khác nhau.

Hệ thống thông tin di động thế hệ ba W-CDMA có thể cung cấp các dịch vụ với
tốc độ bit lên đến 2MBit/s. Bao gồm nhiều kiểu truyền dẫn như truyền dẫn đối xứng và
không đối xứng, thông tin điểm đến điểm và thông tin đa điểm. Với khả năng đó, các
hệ thống thông tin di động thế hệ ba có thể cung cấp dể dàng các dịch vụ mới như :
điện thoại thấy hình, tải dữ liệu nhanh, ngoài ra nó còn cung cấp các dịch vụ đa
phương tiện khác.
Các nhà khai thác có thể cung cấp rất nhiều dịch vụ đối với khách hàng, từ các
dịch vụ điện thoại khác nhau với nhiều dịch vụ bổ sung cũng như các dịch vụ không
liên quan đến cuộc gọi như thư điện tử, FPT…
Công trình nghiên cứu của các nước châu Âu cho W-CDMA bắt đầu từ đề án
CODIT (Code Division Multiplex Testbed : Phòng thí nghiệm đa truy cập theo mã) và
FRAMES (Future Radio Multiplex Access Scheme : Kỹ thuật đa truy cập vô tuyến
trong tương lai) từ đầu thập niên 90. Các dự án này đã tiến hành thử nghiệm các hệ
thống W-CDMA để đánh giá chất lượng đường truyền.
Theo các chuyên gia trong ngành viễn thông, đường tới 3G của GSM là
WCDMA. Nhưng trên con đường đó, các nhà khai thác dịch vụ điện thoại di động
phải trải qua giai đoạn 2,5G. Thế hệ 2,5G bao gồm những gì? Đó là: dữ liệu chuyển
mạch gói tốc độ cao (HSCSD), dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS và Enhanced Data
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
13
Rates for Global Evolution (EDGE).
2.2 Các tham số chính của WCDMA
WCDMA là hệ thống sử dụng chuỗi trải phổ trực tiếp. Nghĩa là luồng thông tin
được trải trên một băng thông rộng bằng việc nhân luồng dữ liệu này với một chuỗi
trải phổ giả ngẫu nhiên PN. Để có thể hỗ trợ việc truyền dữ liệu ở tốc độ cao, hệ số trải
phổ (SF) thay đổi và kết nối dựa trên nhiều mã trải phổ được hỗ trợ trong WCDMA
Tốc độ chip sử dụng trong WCDMA có tốc độ 3.84 Mps tương ứng với băng
tần truyền dẫn WCDMA là 5 MHz (đối với CDMA2000 băng tần truyền dẫn có thể là
3x1.25 Mhz hoặc 3.75 MHz). Băng thông truyền dẫn lớn của WCDMA ngoài việc
nhằm hỗ trợ truyền dẫn tốc độ cao còn mang lại một vài ưu điểm khác như: tăng hệ số

phân tập đa đường.
WCDMA hỗ trợ truyền dẫn tốc độ thay đổi, hay nói cách khác là khái niệm sử
dụng băng thông theo nhu cầu có thể được thực hiện. Trong một khung truyền dẫn thì
tốc độ dữ liệu là cố định. Tuy nhiên tốc độ dữ liệu giữa các khung truyền dẫn khác
nhau có thể giống nhau hoặc khác nhau.
WCDMA có hai chế độ hoạt đông đó là FDD và TDD. Đối với FDD thì các cặp
tần số sóng mang với độ rộng 5 MHz được sử dụng cho kênh truyền dẫn hướng lên và
hướng xuống một cách tương ứng. Trong khi đó ở chế độ TDD thì chỉ có một sóng
mang độ rộng 5 MHz được sử dụng cho cả đường lên và đường xuống theo kiểu phân
chia theo thời gian. TDD được sử dụng ở giải băng tần không chia cặp được.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
KBit/s
Đối xứng Không đối xứng Đa phương
Điểm đến điểm Đa điểm
Đa phương tiện di động Quảng bá
Truyền hình hội
nghị
(Chất lượng cao)
Truyền hình hội
nghị
(Chất lượng thấp)
Đàm thoại hội
nghị
Điện thoại
Truy
nhập
Internet
WWW
Thư
điện tử

FTP
Điện
thoại
IP
vv…
Y tế từ xa
Thư tiếng
Truy nhập cơ sở dữ liệu
Mua
hàng
theo
Catalog
Video
Video
theo
yêu
cầu
Báo
điện
tử
Karaoke
ISDN
Xuất bản
điện tử
Thư điện tử FAX
Các dịch vụ
phân phối
thông tin
Tin tức
Dự báo

thời tiết
Thông tin
lưu lượng
Thông tin
nghỉ ngơi
Truyền
hình di
động
Truyền
thanh di
động
Tiếng
Số liệu
H.ảnh
1.2
2.4
9.6
16
32
64
384
2M
Hình 2.1 Các dịch vụ đa phương tiện trong hệ thống thông tin di động thế hệ 3
14
Các BTS trong WCDMA (Node B) hoạt động ở chế độ không đồng bộ. Do đó
không cần cung cấp một nguồn đồng hồ đồng bộ cho tất cả các BTS trong mạng ví dụ
như sử dụng GPS. Chế độ làm việc không đồng bộ này giúp cho WCDMA trở nên dễ
triển khai ở cấu hình indoor và micro cell
WCDMA sử dụng tách sóng nhất quán trên cả hai hướng lên và xuống sử dụng
các ký hiệu dẫn đường. Chế độ tách sóng này đã được sử dụng trên đường xuống đối

với mạng 2G IS-95.
Giao diện vô tuyến của WCDMA được thiết kế để nhà vận hành có thể lựa chọn
sử dụng các công nghệ máy thu hiện đại như: MUD, hệ thống ănten thích ứng nhằm
tăng dung lượng của mạng cũng như vùng phủ sóng của các trạm thu phát.
WCDMA được thiết kế để có thể triển khai bên cạnh hệ thống GSM thế hệ 2.
Nghĩa là WCDMA có thể hỗ trợ chuyển giao giữa hai hệ thống WCDMA và GSM
nhằm đảm bảo có một sự dịch chuyển mềm dẻo khi triển khai mạng 3G-WCDMA.
Bảng 2.1: Các thông số chính của WCDMA
Băng tần kênh 1,25Mhz; 5Mhz; 10Mhz; 20Mhz
Cấu trúc kênh hướng xuống Trải phổ trực tiếp
Tốc độ chip (1,024)a/4,096/8,192/16,384
Lặp 0,22
Độ dài khung 10 ms/ 20 ms
Điều chế trải phổ QPSK cân bằng (hướng xuống)
QPSK kép (hướng lên)
Mạch truyền phức hợp
Điều chế dữ liệu QPSK (hướng xuống)
BPSK (hướng lên)
Phát hiện kết nối Kênh pilot ghép thời gian (hướng lên và
hướng xuống)
Không có kênh pilot chung hướng xuống.
Ghép kênh hướng lên Kênh điều khiển, kênh pilot ghép thời gian.
Ghép kênh I&Q cho kênh dữ liệu và kênh
điều khiển.
Đa tốc độ Trải phổ biến đổi và đa mã
Hệ số trải phổ 4 – 256
Điều khiển công suất Vòng hở và vòng khép kín (tốc độ 1,6KHz)
Trải phổ (hướng lên) Mã trực giao dài để phân biệt kênh, mã Gold
218
Trải phổ (hướng xuống) Mã trực giao dài để phân biệt kênh, mã Gold

241
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
15
Chuyển giao Chuyển giao mềm (Soft handoff)
Chuyển giao khác tần số
2.3 Cấu trúc mạng W-CDMA
Hệ thống W-CDMA được xây dựng trên cơ sở mạng GPRS. Về mặt chức năng có
thể chia cấu trúc mạng W-CDMA ra làm hai phần : mạng lõi (CN) và mạng truy nhập
vô tuyến (UTRAN), trong đó mạng lõi sử dụng toàn bộ cấu trúc phần cứng của mạng
GPRS còn mạng truy nhập vô tuyến là phần nâng cấp của W-CDMA. Ngoài ra để
hoàn thiện hệ thống, trong W-CDMA còn có thiết bị người sử dụng (UE) thực hiện
giao diện người sử dụng với hệ thống. Từ quan điểm chuẩn hóa, cả UE và UTRAN
đều bao gồm những giao thức mới được thiết kế dựa trên công nghệ vô tuyến W-
CDMA, trái lại mạng lõi được định nghĩa hoàn toàn dựa trên GSM. Điều này cho phép
hệ thống W-CDMA phát triển mang tính toàn cầu trên cơ sở công nghệ GSM.
 UE (User Equipment): Thiết bị người sử dụng
Thiết bị người sử dụng thực hiện chức năng giao tiếp người sử dụng với hệ thống.
UE gồm hai phần :
- Thiết bị di động (ME : Mobile Equipment) : Là đầu cuối vô tuyến được sử dụng
cho thông tin vô tuyến trên giao diện Uu.
- Module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM) : Là một thẻ thông minh chứa thông
tin nhận dạng của thuê bao, nó thực hiện các thuật toán nhận thực, lưu giữ các khóa
nhận thực và một số thông tin thuê bao cần thiết cho đầu cuối.
 UTRAN (UMTS Terestrial Radio Access Network):Mạng truy nhập vô
tuyến mặt đất UMTS
Mạng truy nhập vô tuyến có nhiệm vụ thực hiện các chức năng liên quan đến truy
nhập vô tuyến. UTRAN gồm hai phần tử :
- Nút B : Thực hiện chuyển đổi dòng số liệu giữa các giao diện I
ub
và U

u
. Nó cũng
tham gia quản lý tài nguyên vô tuyến.
- Bộ điều khiển mạng vô tuyến RNC: Có chức năng sở hữu và điều khiển các tài
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
USIM
ME
USIM
Nút
B
Nút
B
Nút
B
Nút
B
RNC
RNC
MSC/
VLR
GMSC
GGSNSGSN
HLR
PLMN,
PSTN,ISDN…
Internet
U
u
I
u

UE
C
u
I
ur
UTRAN
I
ub
CN
Các mạng ngoài
Hình 2.2 Cấu trúc của UMTS
16
nguyên vô tuyến ở trong vùng (các nút B được kết nối với nó). RNC còn là điểm truy
cập tất cả các dịch vụ do UTRAN cung cấp cho mạng lõi CN.
 CN (Core Network): Mạng lõi
- HLR (Home Location Register): Là thanh ghi định vị thường trú lưu giữ thông
tin chính về lý lịch dịch vụ của người sử dụng. Các thông tin này bao gồm : Thông tin
về các dịch vụ được phép, các vùng không được chuyển mạng và các thông tin về dịch
vụ bổ sung như : trạng thái chuyển hướng cuộc gọi, số lần chuyển hướng cuộc gọi.
- MSC/VLR (Mobile Services Switching Center/Visitor Location Register) : Là
tổng đài (MSC) và cơ sở dữ liệu (VLR) để cung cấp các dịch vụ chuyển mạch kênh
cho UE tại vị trí của nó. MSC có chức năng sử dụng các giao dịch chuyển mạch kênh.
VLR có chức năng lưu giữ bản sao về lý lịch người sử dụng cũng như vị trí chính xác
của UE trong hệ thống đang phục vụ.
- GMSC (Gateway MSC) : Chuyển mạch kết nối với mạng ngoài.
- SGSN (Serving GPRS Support Node) : Có chức năng như MSC/VLR nhưng
được sử dụng cho các dịch vụ chuyển mạch gói (PS).
- GGSN (Gateway GPRS Support Node) : Có chức năng như GMSC nhưng chỉ
phục vụ cho các dịch vụ chuyển mạch gói.
 Các mạng ngoài

- Mạng CS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch kênh.
- Mạng PS : Mạng kết nối cho các dịch vụ chuyển mạch gói.
 Các giao diện vô tuyến
- Giao diện C
U
: Là giao diện giữa thẻ thông minh USIM và ME. Giao diện này
tuân theo một khuôn dạng chuẩn cho các thẻ thông minh.
- Giao diện U
U
: Là giao diện mà qua đó UE truy cập các phần tử cố định của hệ
thống và vì thế mà nó là giao diện mở quan trọng nhất của UMTS.
- Giao diện I
U
: Giao diện này nối UTRAN với CN, nó cung cấp cho các nhà khai
thác khả năng trang bị UTRAN và CN từ các nhà sản xuất khác nhau.
- Giao diện I
Ur
: Cho phép chuyển giao mềm giữa các RNC từ các nhà sản xuất
khác nhau.
- Giao diện I
Ub
: Giao diện cho phép kết nối một nút B với một RNC. I
Ub
được tiêu
chuẩn hóa như là một giao diện mở hoàn toàn.
2.4 Các kênh cơ bản của W-CDMA
Các kênh được sử dụng trong WCDMA gồm 3 kênh cơ bản:
- Kênh logic
- Kênh truyền tải
- Kênh vật lý

Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
17
Hình 2.3: Cấu trúc kênh của WCDMA
Kênh logic: miêu tả loại thông tin sẽ được truyền đi. Mặc dù gọi là "kênh" nhưng
nó không phải là kênh theo giống nghĩa như kênh vật lý, kênh vận tải. Kênh logic có
thể hiểu là những công việc mà mạng và thiết bị cần phải thực hiện tại những thời
điểm khác nhau. Các kênh logic này cũng có thể xem như là dịch vụ mà lớp MAC
cung cấp cho lớp RRC ở trên nó.
Kênh vận tải: qui định bằng cách nào và với đặc trưng gì thông tin sẽ được truyền
đi. Đây là dịch vụ mà lớp vật lý cung cấp cho lớpMAC ở trên nó.
Kênh vật lý: chính là kênh hiện hữu truyền tải thông tin đi.
Việc phân ra các loại kênh khác nhau mình nghĩ là giống việc phân lớp trong
mạng, giúp cho dễ quản lý và điều khiển. Cứ ứng với mỗi loại thông tin kèm theo
những đặc trưng của nó, mạng sẽ tự động truy cập vào các kênh tương ứng để gửi
thông tin đi một cách hiệu quả nhất.
2.4.1 Kênh logic
Hình 2.4 Cấu trúc kênh logic
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
18
Kênh logic định nghĩa loại số liệu được truyền đi, bao gồm 2 loại kênh: Kênh
điều khiển và kênh lưu lượng.
2.4.1.1 Kênh điều khiển
Kênh điều khiển chung
- Kênh điều khiển quảng bá (BCCH): hoạt động ở tuyến xuống, đưa thông tin
nhận biết tế bào, mạng và tình trạng hiện tại của tế bào (cấu trúc điều khiển, các lưu
lượng còn rỗi, đang sử dụng hoặc nghẽn)
- Kênh nhắn tin PCH: cung cấp tin nhắn từ BS đến MS, PCH phát IMSI của thuê
bao và yêu cầu phát lại trên RACH- kênh điều khiển ngẫu nhiên. Ngoài ra PCH cũng
có thể được dùng cung cấp các bản tin quảng bá dạng ASCII
- Kênh truy cập hướng xuống DACH chuyển bản tin từ BS đến MS trong 1 cell.

Hai kênh dành riêng:
- Kênh điều khiển dành riêng DCCH gồm kênh điều khiển dành riêng đứng một
mình SDCCH và kênh điều khiển liên kết ACCH.
2.4.1.2 Kênh lưu lượng
Dùng để truyền các thông tin của điện thoại hoặc số liệu bao gồm 2 kênh:
- Kênh lưu lượng dùng riêng (DTCH) : chuyển dữ liệu theo mô hình kết nối
điểm - điểm về 2 hướng đến 1 thuê bao và được sử dụng để truyền thông tin người
dùng.
- Kênh lưu lượng dùng chung (CTCH): chuyển dữ liệu theo mô hình kết nối
điểm - điểm trên kênh đường xuống, sử dụng để truyền thông tin cá nhân đến tất cả
các thuê bao trong cùng nhóm.
2.4.2 Kênh truyền tải
Kênh truyền tải mang các thông số, đặc tính cần thiết để truyền tải các thông tin
dữ liệu qua mạng. Các kênh truyền tải được hình thành nhờ việc sắp xếp các kênh
logic. Có 2 loại kênh truyền tải :
- Kênh truyền tải riêng DCH: mang thông tin điều khiển cho riêng một MS với
mang DCH-UL, DCH-DL.
- Kênh truyền tải chung CCH : dùng chung cho tất cả các MS
Mỗi kênh truyền tải chứa một mã chỉ thị định dạng truyền tải TFI (Transport
Format Indicator). TFI được sử dụng để phối hợp làm việc giữa lớp MAC và lớp vật
lý. Lớp vật lý sẽ ghép đa hợp nhiều kênh truyền tải với nhau để tạo thành một kênh
truyền tải mã hoá hỗn hợp CCTRCH (Transport Format Combination Indicator) và gởi
kèm trong kênh CCTRCH. Tổ hợp mã TFCI được truyền đi trong kênh điều khiển vật
lý để thông báo với đầu thu kênh truyền tải nào đang được nhận. Tiếp đó, TFCI sẽ
được giải mã và tạo ra các TFI tương ứng để gởi lên lớp trên.
2.4.2.1 Kênh truyền tải riêng
Với kênh truyền tải riêng chỉ có một kênh duy nhất là kênh DCH. Kênh này có
thể hoạt động ở tuyến lên hoặc tuyến xuống.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
19

2.4.2.2 Kênh truyền tải chung
Kênh truyền tải chung bao gồm 6 kênh: BCH, FACH, PCH, RACH, CPCH và
DSCH.
- Kênh BCH - kênh quảng bá, là kênh truyền tải đường xuống, sử dụng để
quảng bá những thông tin trong hệ thống hay trong 1 tế bào.
- Kênh FACH- Kênh truy cập gọi đi, cũng là kênh truyền tải đường xuống. Có
thể hoạt động trong toàn bộ hay một phần tế bào. Việc gửi kênh này được thực hiện
sau khi BS nhận được bản tin truy nhập ngẫu nhiên.
- Kênh PCH – Kênh tìm gọi, là kênh mang dữ liệu cần thiết cho các thủ tục tin
nhắn, đó là khi hệ thống muốn kết nối lien lạc với thuê bao.
- Kênh RACH – Kênh truy cập ngẫu nhiên, là kênh mang thông tin điều khiển
từ thuê bao, như yêu cầu thiết lập một kết nối.
- Kênh CPCH – Kênh dữ liệu gói chung, là kênh mở rộng của kênh RACH,
được sử dụng để truyền dữ liệu user dạng gói trên hướng lên. Đi cặp với kênh này, ở
hướng xuống dữ liệu gói được truyền trên kênh FACH.
- Kênh DSCH – Kênh chia sẻ đường xuống, là kênh mang các thông tin dữ liệu
hoặc thông tin điều khiển của người dùng.
2.4.3 Kênh vật lý:
Các kênh vật lý được phân loại dựa trên hai đặc trưng: kênh đường lên và
đường xuống, kênh dành riêng và kênh chung.
2.4.3.1 Các kênh vật lý đường lên
- Các kênh vật lý dành riêng đường lên:
Có hai kiểu:
+ Kênh số liệu vật lý dành riêng DPDCH
+ Kênh điều khiển vật lý dành riêng DPCCH
Các kênh vật lý dành riêng đường lên có mã I/Q ghép kênh cho từng khung vô
tuyến. DPDCH truyền kênh truyền dẫn DCH, còn DPCCH truyền thông tin điều khiển
như: các bit hoa tiêu để hỗ trợ đánh giá việc xác định kênh trong quá trình phát hiện
tương quan, các lệnh điều khiển công suất phát TPC, thông tin phản hồi FBI và một bộ
chỉ thị kết hợp định dạng truyền dẫn TFCI. TFCI thông báo cho phía thu việc kết hợp

định dạng truyền dẫn tức thời của các kênh truyền dẫn để truyền một cách đồng thời.
Có một và chỉ một kênh DPCCH đường lên trên một liên kết vô tuyến. Tuy nhiên có
thể không có, có một hoặc vài kênh DPDCH đường lên trên mỗi liên kết vô tuyến.
Có hai kiểu kênh vật lý dành riêng đường lên, vì thế một kênh có chứa trường
TFCI và một kênh không chứa TFCI Ở chế độ nén, các khe DPCCH được định dạng
với các trường TFCI bị thay đổi. Có hai dạng khe nén có thể có cho mỗi dạng khe
danh định. Chúng được đánh nhãn là A và B và việc lựa chọn chúng tùy thuộc vào số
khe được truyền trên từng khung ở chế độ nén. Khi chỉ có một kênh DPCCH trên một
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
20
liên kết vô tuyến thì có một vài kênh DPDCH song song sử dụng các mã kênh khác
nhau có thể được truyền theo phương thức đa mã trên các kênh vật lý dành riêng
đường lên.
- Các kênh vật lý chung đường lên: được chia thành hai loại:
+ Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý PCH: mang thông tin của kênh giao vận
RACH.
+ Kênh gói chung vật lý PCPCH: mang thông tin của kênh giao vận CPCH.
2.4.3.2. Các kênh vật lý đường xuống
Các kênh vật lý đường xuống bao gồm một kênh vật lý dành riêng, một kênh
phân chia và 5 kênh điều khiển chung.
Các kênh điều khiển chung:
- Kênh vật lý dành riêng đường xuống DPCH: phát số liệu dành riêng được tạo
từ lớp 2 và lớp cao hơn.
- Các kênh hoa tiêu chung CPICH: là một kênh vật lý đường xuống tốc độ cố
định 30 kbit/s, thực hiện truyền chuỗi bit / ký tự xác định trước. Trong phân tập phát,
trên bất kỳ kênh đường xuống nào không có điều khiển công suất vòng kín hoặc hở,
CPICH có thể được phát từ hai anten sử dụng cùng mã kênh và mã ngẫu nhiên.
- Kênh phân chia vật lý đường xuống DSCH
- Kênh vật lý điều khiển chung chính và dự phòng CCPCH:
+ CCPCH sơ cấp: là một kênh vật lý đường xuống với tốc độ cố định 30 kbit/s

truyền hình quảng bá BCH. Nó khác với DPCH đường xuống ở chỗ nó không truyền
các lệnh TCP hoặc các bit hoa tiêu
+ CCPCH thứ cấp: có hai kiểu: một có TFCI và một không có TFCI truyền
FACH và PCH. Do UTN xác định khi nào TFCI có thể được truyền nếu nó được ủy
nhiệm bởi tất cả các UE hỗ trợ sử dụng TFCI. Tốc độ CCPCH thứ cấp có thể giống
với DPCH đường xuống.
- Kênh đồng bộ SCH: là một tín hiệu đường xuống sử dụng trong quá trình dò
tìm khe, nó bao gồm 2 kênh con: SCH sơ cấp và SCH thứ cấp.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
21
CHƯƠNG 3 : GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ HSDPA
3.1 Tổng quan về HSDPA
Mặc dù công nghệ 3G WCDMA hiện nay cho phép tốc độ dữ liệu gói lên đến
2Mbps. Tuy nhiên, các tiêu chuẩn thiết kế hệ thống WCDMA có một số hạn chế như:
• Không tận dụng các ưu thế của dữ liệu gói vốn rất phổ biến đối với đường trục
hữu tuyến
• Thiết kế dịch vụ 2Mbps hiện nay là không hiệu quả và cũng chưa đáp ứng được
nhu cầu sử dụng dịch vụ số liệu
• Không thể xử lý tốc độ dữ liệu cao lên đến 10Mbps
Do đó, R5 tiếp tục được phát triển để khắc phục những hạn chế này. R5 là sự
phát triển quan trọng của mạng vô tuyến 3G kể từ khi WCDMA được chấp nhận là
công nghệ mạng vô tuyến 3G từ năm 1997 với Các tính năng kỹ thuật của công
nghệ HSDPA gồm:
• Tương đương với CDMA2000 1xEV (HDR)
• Điều chế và mã hoá thích ứng
• Sóng mang tốc độ dữ liệu cao (HDRC) trong băng tần 5MHz
• 64 QAM hỗ trợ tốc độ đỉnh tương đương 7.2 Mbps
• Khả năng sửa lỗi gần với giới hạn lý thuyết
• ARQ ghép thích ứng
• Tự động thích ứng liên tục theo điều kiện kênh bằng cách ghép chèn thêm

thông tin khi cần
• Sử dụng AMC khi được kết hợp với HARQ nhằm cải thiện dung lượng của hệ
thống
• Các kỹ thuật được sử dụng cho phép HSDPA hỗ trợ tốc độ 10 Mbps
• Trong một hệ thống dữ liệu và thoại được tích hợp với người sử dụng
thoại(12.2 Kbps) tải khoảng 30 Erl/sector và thông lượng sector của dữ liệu vấn
khoảng 1 Mbps
HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)-truy cập gói đường xuống tốc
độ cao, là giải pháp mang tính đột phá về mặt công nghệ và được phát triển trên cơ sở
của hệ thống 3G WCDMA, được tối ưu-hóa cho các ứng dụng dữ liệu chuyển mạch
gói. Công nghệ HSDPA hiện nay cho phép tốc độ download đạt đến 1.8 Mbps,
3.6Mbps, 7.2 Mbps và 14.4 Mbps, và trong tương lai gần, tốc độ hiện nay có thể được
nâng lên gấp nhiều lần– đưa đến một hiệu quả sử dụng tốt hơn. Các thuê bao dịch vụ
HSDPA có thể nhận email với tập tin đính kèm mang dung lượng lớn, lướt web hoặc
tải về các tập tin đa phương tiện hoặc văn bản nhanh hơn bao giờ. Mặc dù có thể
truyền tải bất cứ dạng dữ liệu nào, song mục tiêu chủ yếu của HSDPA là dữ liệu dạng
video và nhạc.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
22
Hình 3.1 : Biểu đồ cột so sánh thời gian download của các công nghệ
Khái niệm HSDPA được phát triển dựa trên công nghệ W-CDMA, sử dụng các
phương pháp chuyển đổi và mã hóa dữ liệu khác. Nó tạo ra một kênh truyền dữ liệu
bên trong W-CDMA được gọi là HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel),
kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao. Kênh truyền tải này hoạt động hoàn toàn khác
biệt so với các kênh thông thường và cho phép thực hiện download với tốc độ vượt
trội. Và đây là một kênh chuyên dụng cho việc download. Điều đó cũng có nghĩa là dữ
liệu sẽ được truyền trực tiếp từ nguồn đến điện thoại. Song quá trình ngược lại, tức là
truyền dữ liệu từ điện thoại đến một nguồn tin thì không thể thực hiện được khi sử
dụng công nghệ HSDPA. Công nghệ này có thể được chia sẻ giữa tất cả các người
dùng có sử dụng sóng radio, sóng cho hiệu quả download nhanh nhất.

Ngoài ra HSDPA còn sử dụng điều chế và mã hoá thích ứng (Adaptive
Modulation and Coding), HARQ nhanh (Hybrid Automatic Repeat Request), và lập
lịch gói (Packet Scheduling) nhanh. Những tính năng này được phối hợp chặt chẽ và
cho phép thích ứng các tham số truyền dẫn theo mỗi khoảng thời gian TTI nhằm liên
tục hiệu chỉnh sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến.
3.2 Những cải tiến quan trọng của HSDPA so với WCDMA
Trong WCDMA, điều khiển công suất nhanh nhằm giữ ổn định chất lượng tín
hiệu nhận được (Eb/No) bằng cách tăng công suất phát nhằm chống lại sự suy hao của
tín hiệu thu được. Điều này sẽ tạo ra các giá trị đỉnh trong công suất phát và tăng nền
nhiễu đa truy cập, do đó sẽ làm giảm dung lượng của toàn mạng. Hơn thế nữa, sự hoạt
động của điều khiển công suất yêu cầu luôn luôn phải đảm bảo một mức dự trữ nhất
định trong tổng công suất phát của Node B để thích ứng với các biến đổi của nó. Loại
bỏ được điều khiển công suất sẽ tránh được các hiệu ứng tăng công suất kể trên cũng
như không cần tới dự trữ công suất phát của tế bào.
Tuy nhiên, do không sử dụng điều khiển công suất, HSDPA yêu cầu các kỹ
thuật thích ứng liên kết khác để thích ứng các tham số tín hiệu phát nhằm liên tục bám
theo các biến thiên của kênh truyền vô tuyến.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
23
Hình 3.2: Các tính năng cơ bản của HSDPA khi so sánh với WCDMA
Tuy nhiên, do không sử dụng điều khiển công suất, HSDPA yêu cầu các kỹ
thuật thích ứng liên kết khác để thích ứng các tham số tín hiệu phát nhằm liên tục bám
theo các biến thiên của kênh truyền vô tuyến.
Một trong những yêu cầu thích ứng liên kết sẽ được đề cập trong khuôn khổ bài
khoá luận này được gọi là “điều chế và mã hoá thích ứng - AMC”. Với kỹ thuật AMC,
điều chế và tỉ lệ mã hoá được thích ứng một cách liên tục với chất lượng kênh thay cho
việc hiệu chỉnh công suất. Truyền dẫn sử dụng nhiều mã Walsh cũng được sử dụng
trong quá trình thích ứng liên kết. Sự kết hợp của hai kỹ thuật thích ứng liên kết trên
đã thay thế hoàn toàn kỹ thuật hệ số trải phổ 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, phải tối thiểu
hoá sự thay đổi của chất lượng kênh vô tuyến trong mỗi khoảng thời gian TTI, vấn đề
này được thực hiện nhờ việc giảm độ rộng của TTI từ 10 ms ở WCDMA xuống còn
2ms ở HSDPA. Với sự bổ sung kỹ thuật HARQ nhanh, nó còn cho phép phát lại một
cách nhanh nhất các block dữ liệu đã bị mất hoặc bị lỗi và khả năng kết hợp với thông
tin mềm ở lần phát đầu tiên với các lần phát lại sau đó.
Để thu thập được thông tin về thông tin chất lượng kênh hiện thời cho phép các
kỹ thuật thích ứng liên kết và lập lịch gói theo dõi giám sát một cách liên tục các điều
khiển vô tuyến hiện tại của thuê bao di động, lớp điều khiển trung gian MAC thì làm
nhiệm vụ giám sát kênh nhanh cho phép Bộ lập lịch gói nhanh và đặc tính chia sẻ theo
thời gian của kênh HS-DSCH về bản chất có thể xem như phân tập lựa chọn đa người
dung với những lợi ích rât to lớn đối với việc cỉa thiện thông lượng của tế bào. Việc
chuyển dịch chức năng lập lịch đến Node B là thay đổi chính về kiến trúc nếu so sánh
với phiên bản R99 của WCDMA.
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
24
3.3 Nguyên lý hoạt động của HSDPA
Hình 3.3 - Nguyên lý hoạt động cơ bản của HSDPA
HSDPA gồm các giải pháp:
- Thực hiện đan xen thời gian truyền dẫn ngắn TTI=2ms
- Mã hoá và điều chế thích ứng AMC
- Truyền dẫn đa mã, lớp vật lý tốc độ cao L1
- Yêu cầu lặp tự động lai H-ARQ.
Trong giải pháp HSDPA, thiết bị sắp xếp gói tin sẽ được chuyển từ bộ điều
khiển mạng vô tuyến RNC tới Node-B nhằm giúp người sử dụng dễ dàng truy nhập
vào các chức năng thống kê giao diện vô tuyến. Kỹ thuật sắp xếp gói tin tiên tiến sẽ
giúp điều chỉnh được tốc độ dữ liệu người sử dụng sao cho thích hợp với các điều kiện
kênh vô tuyến tức thời.
Trong quá trình kết nối, thiết bị người sử dụng (UE) sẽ định kỳ gửi một chỉ thị
chất lượng kênh CQI tới Node-B cho biết tốc độ dữ liệu nào (bao gồm kỹ thuật điều

chế và mã hoá, số lượng các mã đã sử dụng) mà thiết bị này có thể hỗ trợ khi ở dưới
các điều kiện vô tuyến hiện thời. Đồng thời, UE gửi một báo nhận (Ack/Nack) ứng với
mỗi gói giúp node-B biết được thời điểm lặp lại quá trình truyền dữ liệu. Cùng với
chức năng thống kê chất lượng kênh tương ứng cho từng UE trong một cell, Thiết bị
sắp xếp gói tin sẽ thực hiện sắp xếp các gói của các UE một cách công bằng .
Vấn đề chúng ta cần quan tâm là chất lượng kênh đường truyền của mỗi người
sử dụng độc lập và cách xác định nó. Ví dụ như: tỷ lệ công suất ký hiệu trên tạp nhiếu
( tỷ số Es/No), chất lượng bộ tách UE. Nút B có thể ước lượng tốc độ dữ liệu được hỗ
trợ cho mỗi UE bằng cách giám sát các lệnh điều khiển công suất phát theo chu kỳ một
giá trị chỉ thị chất lượng kênh (CQI – Channel Quality Indicator) đặc thù của HSDPA
trên kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao ( HS-DPCCH) đường lên, kênh này
cũng mang cả thông tin báo hiệu chấp nhận / không chấp nhận (Ask / Nask) ở dạng gói
Tiểu luận môn Thông Tin Di Động
25