đồ án kỹ thuật viễn thông Tìm hiểu về công nghệ mạng đa truy nhập sử dụng trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba UMTS

LỜI NÓI ĐẦU
Thông tin di động này nay phát triển rất nhanh chóng với con số thuê bao di động
vô cùng lớn. Các thế hệ di động bắt đầu phát triển từ thế hệ 1G rồi 2G, hiện nay là 3G
và tương lai là thế hệ 4G. Nó đáp ứng được nhu cầu của con người về thông tin cũng
như sử dụng các dịch vụ mới như MP3, PDA, Camera, truyền số liệu, Internet
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 được chuẩn hóa bởi IMT-2000 bắt đầu
phát triển tại Nhật Bản vào tháng 10-2001. Từ đó đến nay 3G đã phát triển một cách
nhanh chóng và đóng vai trò quan trọng việc phát triển các loại hình dịch vụ đa
phương tiện. Với xu hướng phát triển như hiện nay, chúng ta tin rằng trong tương lai
không xa, thông tin di động sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn nữa trong cuộc sống
hàng ngày, và việc sử dụng điện thoại di động là một phần không thể thiếu của người
dân trong mọi hoạt động.
Chính vì lý do đó, nhóm sinh viên lớp Kỹ thuật viễn thông A–K47 trường ĐH
Giao Thông Vận Tải chúng em đã chọn đề tài tìm hiểu về công nghệ mạng đa truy
nhập sử dụng trong hệ thống thông tin di động thế hệ thứ ba, mà cụ thể là UMTS
Nội dung trình bày của đề tài gồm 6 chương:
- Chương 1 Tổng quan mạng 3G UMTS
- Chương 2 Công nghệ đa truy nhập WCDMA
- Chương 3 Truy nhập gói tốc độ cao HSPA
- Chương 4 Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS
- Chương 5 Công nghệ EDGE
- Chương 6 WLAN
Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Cảnh Minh và cô Đàm Mỹ Hạnh
đã động viện, giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài này. Do trình độ và
thời gian có hạn, chúng em không thể tránh khỏi những sai sót, mong nhận được sự
thông cảm và góp ý của các thầy cô giáo trong bộ môn. Một lần nữa chúng em xin
chân thành cám ơn sự giúp đỡ của các thầy cô.
Hà Nội ngày 26 tháng 3 năm 2010
Nhóm sinh viên thực hiện:
Phạm Việt Hưng
Phan Thị Thu Trang

Nguyễn Đình Khánh
Phạm Thế Hoàn
1
MỤC LỤC
Ch ng 1ươ 2
T NG QUAN M NG 3G UMTSỔ Ạ 2
1.1. L TRÌNH PHÁT TRI N THÔNG TIN DI NG LÊN 4GỘ Ể ĐỘ 2
1.2. KI N TRÚC CHUNG C A M T H TH NG THÔNG TIN DI NG 3GẾ Ủ Ộ Ệ Ố ĐỘ
4
1.3. KI N TRÚC 3G UMTS R3 Ế 5
1.4. KI N TRÚC 3G UMTS R4Ế 6
1.5. KI N TRÚC 3G UMTS R5 v R6Ế à 6
Ch ng 2ươ 8
CÔNG NGH A TRUY NH P WCDMAỆ Đ Ậ 8
2.1. M UỞĐẦ 8
2.2. KI N TRÚC NG N X P GIAO TH C C A GIAO DI N VÔ TUY N Ế Ă Ế Ứ Ủ Ệ Ế
WCDMA/FDD 9
2.3. TR I PH VÀ A TRUY NH P PHÂN CHIA THEO MÃẢ Ổ Đ Ậ 9
2.4. I U KHI N CÔNG SU TĐ Ề Ể Ấ 12
2.5. CHUY N GIAO TRONG H TH NG CDMAỂ Ệ Ố 13
TRUY NH P GÓI T C CAO (HSPA)Ậ Ố ĐỘ 15
3.1. T NG QUAN TRUY NH P GÓI T C CAO (HSPA)Ổ Ậ Ố ĐỘ 15
3.2. KI N TRÚC NG N X P GIAO TH C GIAO DI N VÔ TUY N HSPA Ế Ă Ế Ứ Ệ Ế
CHO S LI U NG I S D NGỐ Ệ ƯỜ Ử Ụ 16
3.3. TRUY NH P GÓI T C CAO NG XU NG (HSDPA)Ậ Ố ĐỘ ĐƯỜ Ố 17
3.4. TRUY NH P GÓI T C CAO NG LÊN (HSUPA)Ậ Ố ĐỘ ĐƯỜ 23
3.5. CHUY N GIAO TRONG HSDPA Ể 29
4.2. c i m c a h th ng GPRS:Đặ đ ể ủ ệ ố 34
4.5. M t s d ch v c a GPRSộ ố ị ụ ủ 36
Thu t ng v vi t t tậ ữ à ế ắ 51

Tài liệu tham khảo 58
Chương 1
TỔNG QUAN MẠNG 3G UMTS
1.1. LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THÔNG TIN DI ĐỘNG LÊN 4G
Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G được cho trên hình
1.1 và lộ trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP được cho trên hình 1.2
2
AMPS: Advanced Mobile Phone System
TACS: Total Access Communication System
GSM: Global System for Mobile Telecommucations
WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access
EVDO: Evolution Data Only
IMT: International Mobile Telecommnications
IEEE: Institute of Electrical and Electtronics Engineers
WiFi: Wireless Fidelitity
WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access
LTE: Long Term Evolution
UMB: Untra Mobile Broadband
Hình 1.1. Lộ trình phát triển các công nghệ thông tin di động lên 4G
Hình 1.2. Lịch trình nghiên cứu phát triển trong 3GPP
Hình 1.3. cho thấy lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP
3
Hình 1.3. Lộ trình tăng tốc độ truyền số liệu trong các phát hành của 3GPP
1.2. KIẾN TRÚC CHUNG CỦA MỘT HỆ THỐNG THÔNG TIN DI
ĐỘNG 3G
Mạng thông tin di động (TTDĐ) 3G lúc đầu sẽ là mạng kết hợp giữa các vùng
chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS) để truyền số liệu gói và tiếng. Các
trung tâm chuyển mạch gói sẽ là các chuyển mạch sử dụng công nghệ ATM. Trên
đường phát triển đến mạng toàn IP, chuyển mạch kênh sẽ dần được thay thế bằng
chuyển mạch gói. Các dịch vụ kể cả số liệu lẫn thời gian thực (như tiếng và video)

cuối cùng sẽ được truyền trên cùng một môi trường IP bằng các chuyển mạch gói.
Hình 1.4 dưới đây cho thấy thí dụ về một kiến trúc tổng quát của TTDĐ 3G kết hợp cả
CS và PS trong mạng lõi.
RAN: Radio Access Network: mạng truy nhập vô tuyến
BTS: Base Transceiver Station: trạm thu phát gốc
BSC: Base Station Controller: bộ điều khiển trạm gốc
RNC: Rado Network Controller: bộ điều khiển trạm gốc
CS: Circuit Switch: chuyển mạch kênh
PS: Packet Switch: chuyển mạch gói
SMS: Short Message Servive: dịch vụ nhắn tin
Server: máy chủ
PSTN: Public Switched Telephone Network: mạng điện thoại chuyển mạch công cộng
PLMN: Public Land Mobile Network: mang di động công cộng mặt đất
Hình 1.4. Kiến trúc tổng quát của một mạng di động kết hợp cả CS và PS
4
Các miền chuyển mạch kênh (CS) và chuyển mạch gói (PS) được thể hiện bằng
một nhóm các đơn vị chức năng lôgic: trong thực hiện thực tế các miền chức năng
này được đặt vào các thiết bị và các nút vật lý. Chẳng hạn có thể thực hiện chức năng
chuyển mạch kênh CS (MSC/GMSC) và chức năng chuyển mạch gói (SGSN/GGSN)
trong một nút duy nhất để được một hệ thống tích hợp cho phép chuyển mạch và
truyền dẫn các kiểu phương tiện khác nhau: từ lưu lượng tiếng đến lưu lượng số liệu
dung lượng lớn.
3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications System: Hệ thống thông tin
di động toàn cầu) có thể sử dụng hai kiểu RAN. Kiểu thứ nhất sử dụng công nghệ đa
truy nhập WCDMA (Wide Band Code Devision Multiple Acces: đa truy nhập phân
chia theo mã băng rộng) được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network:
mạng truy nhập vô tuyến mặt đất của UMTS). Kiểu thứ hai sử dụng công nghệ đa truy
nhập TDMA được gọi là GERAN (GSM EDGE Radio Access Network: mạng truy
nhập vô tuyến dưa trên công nghệ EDGE của GSM).
1.3. KIẾN TRÚC 3G UMTS R3

UMTS R3 hỗ trợ cả kết nối chuyển mạch kênh lẫn chuyển mạch gói: đến 384
Mbps trong miền CS và 2Mbps trong miền PS.
Một mạng UMTS bao gồm ba phần: thiết bị di động (UE: User Equipment),
mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS (UTRAN: UMTS Terrestrial Radio
Network), mạng lõi (CN: Core Network) (xem hình 1.5). UE bao gồm ba thiết bị: thiết
bị đầu cuối (TE), thiết bị di động (ME) và module nhận dạng thuê bao UMTS (USIM:
UMTS Subscriber Identity Module). UTRAN gồm các hệ thống mạng vô tuyến (RNS:
Radio Network System) và mỗi RNS bao gồm RNC (Radio Network Controller: bộ
điều khiển mạng vô tuyến) và các nút B nối với nó. Mạng lõi CN bao gồm miền
chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói và HE (Home Environment: Môi trường nhà).
HE bao gồm các cơ sở dữ liệu: AuC (Authentication Center: Trung tâm nhận thực),
HLR (Home Location Register: Bộ ghi định vị thường trú) và EIR (Equipment Identity
Register: Bộ ghi nhận dạng thiết bị).
Hình 1.5. Kiến trúc 3G WCDMA UMTS R3
5
1.4. KIẾN TRÚC 3G UMTS R4
Hình 1.6 cho thấy kiến trúc cơ sở của 3G UMTS 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.
Về căn bản, MSC được chia thành MSC server và cổng các phương tiện (MGW:
Media Gateway). MSC chứa tất cả các phần mềm điều khiển cuộc gọi, quản lý di động
có ở một MSC tiêu chuẩn. Tuy nhiên nó không chứa ma trận chuyển mạch. Ma trận
chuyển mạch nằm trong MGW được MSC Server điều khiển và có thể đặt xa MSC
Server.
Hình 1.6. Kiến trúc mạng phân bố của phát hành 3GPP R4
1.5. KIẾN TRÚC 3G UMTS R5 và R6
Bước phát triển tiếp theo của UMTS là đưa ra kiến trúc mạng đa phương tiện IP
(hình 1.7). Bước phát triển này thể hiện sự thay đổi toàn bộ mô hình cuộc gọi. Ở đây
cả tiếng 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. Có thể coi kiến trúc này là sự hội tụ toàn diện
của tiếng và số liệu.
6
Hình 1.7. Kiến trúc mạng 3GPP R5 và R6
Điểm mới của R5 và R6 là nó đưa ra một miền mới được gọi là phân hệ đa
phương tiện IP (IMS: IP Multimedia Subsystem). Đây là một miền mạng IP được thiết
kế để hỗ trợ các dịch vụ đa phương tiện thời gian thực IP. Từ hình 1.7 ta thấy tiếng và
số liệu không cần các giao diện cách biệt; chỉ có một giao diện Iu duy nhất mang tất cả
phương tiện. Trong mạng lõi giao diện này kết cuối tại SGSN và không có MGW
riêng.
7
Chương 2
CÔNG NGHỆ ĐA TRUY NHẬP WCDMA
2.1. MỞ ĐẦU
WCDMA là một trong các tiêu chuẩn của IMT-2000 nhằm phát triển của GSM
để cung cấp các khả năng cho thế hệ ba. WCDMA sử dụng mạng đa truy nhập vô
tuyến trên cơ sở W-CDMA và mạng lõi được phát triển từ GSM/GPRS. W-CDMA có
thể có hai giải pháp cho giao diện vô tuyến: ghép song công phân chia theo tần số
(FDD: Frequency Division Duplex) và ghép song công phân chia theo thời gian (TDD:
Time Division Duplex). Hiện nay mới chỉ có WCDMA/FDD được triển khai
Giải pháp FDD sử dụng hai băng tần 5 MHz với hai sóng mang phân cách nhau
190 MHz: đường lên có băng tần nằm trong dải phổ từ 1920 MHz đến 1980 MHz,
đường xuống có băng tần nằm trong dải phổ từ 2110 MHz đến 2170 Mhz. Mặc dù 5
MHz là độ rộng băng danh định, ta cũng có thể chọn độ rộng băng từ 4,4 MHz đến 5
MHz với nấc tăng là 200 KHz. Việc chọn độ rộng băng đúng đắn cho phép ta tránh
được nhiễu giao thoa nhất là khi khối 5 MHz tiếp theo thuộc nhà khai thác khác.
Giải pháp TDD sử dụng các tần số nằm trong dải 1900 đến 1920 MHz và từ
2010 MHz đến 2025 MHz; ở đây đường lên và đường xuống sử dụng chung một băng
tần.
Giao diện vô tuyến của W-CDMA/FDD (để đơn giản ta sẽ bỏ qua ký hiệu FDD

nếu không xét đến TDD) hoàn toàn khác với GSM và GPRS, W-CDMA sử dung
phương thức trải phổ chuỗi trực tiếp với tốc độ chip là 3,84 Mcps. Trong WCDMA
mạng truy nhập vô tuyến được gọi là UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access
Network). Các phần tử của UTRAN rất khác với các phần tử ở mạng truy nhập vô
tuyến của GSM. Vì thế khả năng sử dụng lại các BTS và BSC của GSM là rất hạn chế,
đa phần các nhà sản suất phải thay thế GSM BSC bằng RNC mới cho WCDMA.
8
W-CDMA sử dụng rất nhiều kiến trúc của mạng GSM, GPRS hiện có cho
mạng của mình. Các phần tử như MSC, HLR, SGSN, GGSN có thể được nâng cấp từ
mạng hiện có để hỗ trợ đồng thời WCDMA và GSM.
Giao diện vô tuyến của WCDMA/FDD được xây dựng trên ba kiểu kênh: kênh
logic, kênh truyền tải và kênh vật lý pha. Dưới đây ta xét kiến trúc giao thức của giao
diện vô tuyến WCDMA
2.2. KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC CỦA GIAO DIỆN VÔ
TUYẾN WCDMA/FDD
Kiến trúc giao diện vô tuyến của WCDMA được cho trên hình 2.1.
UP: Mặt phẳng người sử dụng
CP: Mặt phẳng điều khiển
Hình 2.1. Kiến trúc giao thức vô tuyến cho UTRA FDD.
Ngăn xếp giao thức của giao diện vô tuyến bao gồm 3 lớp giao thức:
• Lớp vật lý (L1). Đặc tả các vấn đề liên quan đến giao diện vô tuyến như điều chế
và mã hóa, trải phổ v.v
• Lớp liên kết nối số liệu (L2). Lập khuôn số liệu vào các khối số liệu và đảm bảo
truyền dẫn tin cậy giữa các nút lân cận hay các thực thể đồng cấp
• Lớp mạng (L3). Đặc tả đánh địa chỉ và định tuyến
2.3. TRẢI PHỔ VÀ ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO MÃ
2.3.1. Các hệ thống thông tin trải phổ
9
Trong các hệ thống thông tin trải phổ (viết tắt là SS: Spread Spectrum) độ rộng
băng tần của tín hiệu được mở rộng, thông thường hàng trăm lần trước khi được phát.

Khi chỉ có một người sử dụng trong băng tần SS, sử dụng băng tần như vậy không có
hiệu quả. Tuy nhiên ở môi trường nhiều người sử dụng, các người sử dụng này có thể
dùng chung một băng tần SS (trải phổ) và hệ thống trở nên sử dụng băng tần có hiệu
suất mà vẫn duy trì được các ưu điểm của trải phổ.
Một hệ thống thông tin số được coi là SS nếu:
* Tín hiệu được phát chiếm độ rộng băng tần lớn hơn độ rộng băng tần tối thiểu
cần thiết để phát thông tin.
* Trải phổ được thực hiện bằng một mã độc lập với số liệu.
Có ba kiểu hệ thống SS cơ bản: chuỗi trực tiếp (DSSS: Direct-Sequence
Spreading Spectrum), nhẩy tần (FHSS: Frequency-Hopping Spreading Spectrum) và
nhẩy thời gian (THSS: Time-Hopping Spreading Spectrum). Cũng có thể nhận được
các hệ thống lai ghép từ các hệ thống nói trên. WCDMA sử dụng DSSS. DSSS đạt
được trải phổ bằng cách nhân luồng số cần truyền với một mã trải phổ có tốc độ chip
(R
c
=1/T
c
, T
c
là thời gian một chip) cao hơn nhiều tốc độ bit (R
b
=1/T
b
, T
b
là thời gian
một bit) của luồng số cần phát. Hình 2.2 minh họa quá trình trải phổ trong đó T
b
=15T
c

hay R
c
=15R
b
. Hình 2.2a cho thấy sơ đồ đơn giản của bộ trải phổ DSSS trong đó luồng
số cần truyền x có tốc độ R
b
được nhân với một mã trải phổ c tốc độ R
c
để được luồng
đầu ra y có tốc độ R
c
lớn hơn nhiều so với tốc độ R
b
của luồng vào. Các hình 2.2b và
2.2b biểu thị quá trình trải phổ trong miền thời gian và miền tần số.
Tại phía thu luồng y được thực hiện giải trải phổ để khôi phục lại luồng x bằng
cách nhân luồng này với mã trải phổ c giống như phía phát: x=y×c
x, y và c ký hiệu tổng quát cho tín hiệu vào, ra và mã trải phổ; x(t), y(t) và c(t) ký hiệu cho
các tín hiệu vào, ra và mã trải phổ trong miền thời gian; X(f), Y(f) và C(f) ký hiệu cho các tín
hiệu vào, ra và mã trải phổ trong miền tần số; T
b
là thời gian một bit của luồng số cần phát,
10
R
b
=1/T
b
là tốc độ bit của luồng số cần truyền; T
c

là thời gian một chip của mã trải phổ,
R
c
=1/T
c
là tốc độ chip của mã trải phổ. R
c
=15R
b
và T
b
=15T
c
.
Hình 2.2. Trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS)
2.3.2. Áp dụng DSSS cho CDMA
Trong công nghệ đa truy nhập phân chia theo mã dựa trên CDMA, một tập mã
trực giao được sử dụng và mỗi người sử dụng được gán một mã trải phổ riêng.
Nếu ta xét một hệ thống gồm K người sử dụng được xây dựng trên cơ sở
CDMA, thì sau trải phổ các người sử dụng này sẽ phát vào không gian tập các tín hiệu
y như sau:
1 1
K K
i i i
i i
y y c x
= =
= =
∑ ∑
(2.1)

Ta xét quá trình xử lý tín hiệu này tại một máy thu k. Nhiệm vụ của máy thu này là
phải lấy ra x
k
và loại bỏ các tín hiệu khác (các tín hiệu này được gọi là nhiễu đồng
kênh vì trong hệ thống CDMA chúng được phát trên cùng một tần số với x
k
). Nhân
(2.1) với x
k
và áp dụng quy tắc trực giao nói trên ta được:
1
K
k k i i
i
i k
x x c x
=
≠
= +
∑
%
(2.2)
Thành phần thứ nhất trong (2.2) chính là tín hiệu hữu ích còn thành phần thứ hai là
nhiễu của các người sử dụng còn là nhiễu của các người sử dụng khác được gọi là
MAI (Multiple Access Interferrence: nhiễu đa người sử dụng). Để loại bỏ thành phần
thứ hai máy thu sử dụng bộ lọc tương quan trọng miền thời gian kết hợp với bộ lọc tần
số trong miền tần số. Hình 2.3 xét quá trình giải trải phổ và lọc ra tín hiệu hữu ích tại
máy thu k trong một hệ thống CDMA có K người sử dụng với giả thiết công suất phát
từ K máy phát như nhau tại đầu vào máy thu k. Hình 2.3a cho thấy sơ đồ giải trải phổ
DSSS. Hình 2.3b cho thấy phổ của tín hiệu tổng được phát đi từ K máy phát sau trải

phổ, hình 2.3c cho thấy phổ của tín hiệu này sau giải trải phổ tại máy thu k và hình
2.3d cho thấy phổ của tín hiệu sau bộ lọc thông thấp với băng thông băng R
b
.
11
Hình 2.3. Quá trình giải trải phổ và lọc tín hiệu của người sử dụng k từ K tín
hiệu.
Từ hình 2.3 ta thấy tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SIR: Signal to Interference Ratio)
là tỷ số giữa diện tích hình chữ nhật được tô đậm trên hình 2.3.b và tổng diện tích các
hình chữ nhật trắng trên hình 2.3.c: SIR=S
1
/S
2
. Tỷ số này tỷ lệ với tỷ số R
c
/R
b
. vì thế tỷ
số R
c
/R
b
được gọi là độ lợi xử lý (TA: Processing Gain).
2.4. ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT
Trong trường hợp một máy phát gây nhiễu đến gần máy thu k (đến gần nút B
chẳng hạn), công suất của máy phát này tăng cao dẫn đến MAI tăng cao, tỷ số tín hiệu
trên nhiễu giảm mạnh và máy thu k không thể tách ra được tín hiệu của mình. Hiện
tượng này được gọi là hiện tượng gần và xa. Để tránh hiện tượng này hệ thống phải
điều khiển công suất sao cho công suất thu tại nút B của tất cả các UE đều bằng nhau
(lý tưởng). Điều khiển công suất trong WCDMA được chia thành:

√ Điều khiển công suất vòng hở
√ Điều khiển công suất vòng kín
Điều khiển công suất vòng hở được thực hiện tự động tại UE khi nó thực hiện
thủ tục xin truy nhập Nút B (dựa trên công suất mà nó thu được từ kênh hoa tiêu phát
đi từ B), khi này UE chưa có kết nối với nút này. Còn điều khiển công suất vòng kín
được thực hiện khi UE đã kết nối với nút B. Điều khiển công suất vòng hở lại được
chia thành:
√ Điều khiển công suất vòng trong được thực hiện tại nút B. Điều khiển công suất
vòng trong được thực hiện nhanh với 1500 lần trong một giây dựa trên so sánh
SIR thu với SIR đích
12
√ Điều khiển công suất vòng ngoài được thực hiện tại RNC để thiết lập SIR đích cho
nút B. Điều khiển công suất này dựa trên so sánh tỷ lệ lỗi khối (BLER) thu được
với tỷ lệ đích.
2.5. CHUYỂN GIAO TRONG HỆ THỐNG CDMA
Thông thường chuyển giao (HO: Handover) được hiểu là quá trình trong đó
kênh lưu lượng của một UE được chuyển sang một kênh khác để đảm bảo chất lượng
truyền dẫn. Tuy nhiên trong CDMA khái niệm này chỉ thích hợp cho chuyển giao
cứng còn đối với chuyển giao mềm khái niệm này phức tạp hơn, ta sẽ xét cụ thể trong
phần dưới đây.
Có thể chia HO thành các kiểu HO sau:
√ HO nội hệ thống xẩy ra bên trong một hệ thống WCDMA. Có thể chia nhỏ HO
này thành
o HO nội hệ thống giữa các ô thuộc cùng môt tần số sóng mang WCDMA
o HO giữa các tần số (IF-HO) giữa các ô hoạt động trên các tần số WCDMA
khác nhau
√ HO giữa các hệ thống (IS-HO) giữa các ô thuộc hai công nghệ truy nhập vô tuyến
(RAT) khác nhau hay các chế độ truy nhập vô tuyến (RAM) khác nhau. Trường
hợp thường xuyên xẩy ra nhất đối với kiểu thứ nhất là HO giữa các hệ thống
WCDMA và GSM/EDGE. Tuy nhiên cũng có thể là IS-HO giữa WCDMA và hệ

thống các hệ thống CDMA khác (cdma2000 1x chẳng hạn). Thí dụ về HO giữa
các RAM là HO giữa các chế độ UTRA FDD và UTRA TDD.
Có thể có các thủ tục HO sau:
√ Chuyển giao cứng (HHO) là các thủ tục HO trong đó tất cả các đường truyền vô
tuyến cũ của một UE được giải phóng trước khi thiết lập các đường truyền vô
tuyến mới
√ Chuyển giao mềm (SHO) và chuyển giao mềm hơn (xem hình 2.4) là các thủ tục
trong đó UE luôn duy trì ít nhất một đường vô tuyến nối đến UTRAN. Trong
chuyển giao mềm UE đồng thời được nối đến một hay nhiều ô thuộc các nút B
khác nhau của cùng một RNC (SHO nội RNC) hay thuộc các RNC khác nhau
(SHO giữa các RNC). Trong chuyển giao mềm hơn UE được nối đến ít nhất là hai
đoạn ô của cùng một nút B. SHO và HO mềm hơn chỉ có thể xẩy ra trên cùng một
tần số sóng mang và trong cùng một hệ thống.
13
Hình 2.4. Chuyển giao mềm (a) và mềm hơn (b)
14
Chương 3
TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA)
3.1. TỔNG QUAN TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO (HSPA)
Truy nhập gói tốc độ cao đường xuống (HSDPA: High Speed Down Link
Packet Access) được 3GPP chuẩn hóa ra trong R5 với phiên bản tiêu chuẩn đầu tiên
vào năm 2002. Truy nhập gói đường lên tốc độ cao (HSUPA) được 3GPP chuẩn hóa
trong R6 và tháng 12 năm 2004. Cả hai HSDPA và HSUPA được gọi chung là HSPA.
Các mạng HSDPA đầu tiên được đưa vào thương mại vào năm 2005 và HSUPA được
đưa vào thương mại vào năm 2007. Các thông số tốc độ đỉnh của R6 HSPA được cho
trong bảng 3.1.
Bảng 3.1. Các thông số tốc độ đỉnh R6 HSPA
HSDPA (R6) HSUPA (R6)
Tốc độ đỉnh (Mbps) 14,4 5,7
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, tiềm năng có thể đạt đến trên 14,4Mbps năm 2008.
Trong giai đoạn đầu tốc độ đỉnh HSUPA là 1-2Mbps trong giai đoạn hai tốc độ này có
thể đạt đến 4-5,7 Mbps vào năm 2008.
HSPA được triển khai trên WCDMA hoặc trên cùng một sóng mang hoặc sử
dụng một sóng mang khác để đạt được dung lượng cao (xem hình 3.1).
Hình 3.1. Triển khai HSPA với sóng mang riêng (f2) hoặc chung sóng mang với
WCDMA (f1).
HSPA chia sẻ chung hạ tầng mạng với WCDMA. Để nâng cấp WCDMA lên
HSPA chỉ cần bổ sung phần mềm và một vài phần cứng nút B và RNC.
Lúc đầu HSPA được thiết kế cho các dịch vụ tốc độ cao 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 (384
kbps cho tốc độ cực đại chẳng hạn), tốc độ số liệu HSPA trên các giao diện khác nhau.
Hình 3.2 minh họa điều này cho HSDPA. Tốc độ đỉnh (14,4Mbps trên 2 ms) tại đầu
cuối chỉ xẩy ra trong thời điểm điều kiện kênh truyền tốt vì thế tốc độ trung bình có
thể không quá 3Mbps. Để đảm bảo truyền lưu lượng mang tính cụm này, nút cần có bộ
đệm để lưu lại lưu lượng và bộ lập biểu để truyền lưu lượng này trên hạ tầng mạng.
15
Hình 3.2. Tốc độ số liệu khác nhau trên các giao diện (trường hợp HSDPA)
3.2. KIẾN TRÚC NGĂN XẾP GIAO THỨC GIAO DIỆN VÔ TUYẾN
HSPA CHO SỐ LIỆU NGƯỜI SỬ DỤNG
Hình 3.3 cho thấy kiến trúc giao diện vô tuyến HSDPA và HSUPA cho số liệu
người sử dụng. Số liệu từ các dịch vụ khác nhau được nén tiêu đề IP tại PDCP (Packet
Data Convergence Protocol). MAC-hs (High Speed: tốc độ cao) thực hiện chức năng
lập biểu nhanh dựa trên nút B.
Đối với HSDPA chức năng MAC mới (MAC-hs) được đặt trong nút B để xử lý
phát lại nhanh dựa trên HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request: yêu cầu phát lại tự
động lai ghép), lập biểu và ưu tiên.
Đối với HSUPA chức năng MAC mới (MAC-e) được đặt trong nút B để xử lý

phát lại nhanh dựa trên HARQ, lập biểu và ưu tiên. Tại UE chức năng MAC-e mới
được sử dụng để xử lý lập biểu và HARQ dưới sự điều khiển của MAC-e trong nút B.
Chức năng MAC mới (MAC-es) được đặt trong RNC để sắp xếp lại thứ tự gói trước
khi chuyển lên các lớp trên. Sự sắp xếp lại này là cần thiết, vì của chuyển giao mềm có
thể dẫn đến các gói từ các nút B khác nhau đến RNC không theo thứ tự.
16
MAC-hs: High Speed MAC: MAC tốc độ cao
MAC-e: E-DCH MAC: MAC kênh E-DCH, MAC-es: thực thể MAC kênh E-DCH để sắp đặt lại thứ tự
Hình 3.3. Kiến trúc giao diện vô tuyến HSDPA và HSUPA cho số liệu người sử
dụng
Hình 3.4 cho thấy các chức năng mới trong các phần tử của WCDMA khi đưa
vào HSPA.
Hình 3.4. Các chức năng mới trong các phần tử của WCDMA khi đưa vào HSPA.
3.3. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG XUỐNG (HSDPA)
HSDPA được thiết kế để tăng thông lượng số liệu gói đường xuống bằng cách
kết hợp các công nghệ lớp vật lý sau đây
3.3.1 Truyền dẫn kênh chia sẻ
Đặc điểm chủ yếu của HSDPA là truyền dẫn kênh chia sẻ. Trong truyền dẫn
kênh chia sẻ, một bộ phận của tổng tài nguyên vô tuyến đường xuống khả dụng trong
ô (công suất phát và mã định kênh trong WCDMA) được coi là tài nguyên chung được
chia sẻ động theo thời gian giữa các người sử dụng. Truyền dẫn kênh chia sẻ được
thực hiện thông qua kênh chia sẻ đường xuống tốc độ cao (HS-DSCH: High-Speed
Dowlink Shared Channel). HS-DSCH cho phép cấp phát nhanh một bộ phận tài
nguyên đường xuống để truyền số liệu cho một người sử dụng đặc thù. Phương pháp
này phù hợp cho các ứng dụng số liệu gói thường được truyền theo dạng cụm và vì thể
có các yêu cầu về tài nguyên thay đổi nhanh.
17
Cấu trúc cơ sở thời gian và mã của HS-DSCH được cho trên hình 3.5. Tài
nguyên mã cho HS-DSCH bao gồm một tập mã định kênh có hệ số trải phổ 16 (xem
phần trên của hình 3.5), trong đó số mã có thể sử dụng để lập cấu hình cho HS-DSCH

nằm trong khoảng từ 1 đến 15. Các mã không dành cho HS-DSCH được sử dụng cho
mục đích khác, chẳng hạn cho báo hiệu điều khiển, các dịch vụ MBMS hay các dịch
vụ chuyển mạch kênh.
Hình 3.5. Cấu trúc thời gian-mã của HS-DSCH
Phần dưới của hình 3.5 mô tả ấn định tài nguyên mã HS-DSCH cho từng người
sử dụng trên cở sở TTI=2ms (TTI: Transmit Time Interval: Khoảng thời gian truyền
dẫn). HSPDA sử dụng TTI ngắn để giảm trễ và cải thiện quá trình bám theo các thay
đổi của kênh cho mục đích điều khiển tốc độ và lập biểu phụ thuộc kênh (sẽ xét trong
phần dưới).
Ngoài việc được ấn định một bộ phận của tổng tài nguyên mã khả dụng, một
phần tổng công suất khả dụng của ô phải được ấn định cho truyền dẫn HS-DSCH. Lưu
ý rằng HS-DSCH không được điều khiển công suất mà được điều khiển tốc độ. Trong
trường hợp sử dụng chung tần số với WCDMA, sau khi phục vụ các kênh WCDMA,
phần công suất còn lại có thể được sử dụng cho HS-DSCH, điều này cho phép khai
thác hiệu quả tổng tài nguyên công suất khả dụng.
3.3.2. Lập biểu phụ thuộc kênh
Lập biểu (Scheduler) điều khiển việc dành kênh chia sẻ cho người sử dụng nào
tại một thời điểm cho trước. Bộ lập biểu này là một phần tử then chốt và quyết định rất
lớn đến tổng hiệu năng của hệ thống, đặc biệt khi mạng có tải cao. Trong mỗi TTI, Bộ
lập biểu quyết định HS-DSCH sẽ được phát đến người (hoặc các người) sử dụng nào
kết hợp chặt chẽ với cơ chế điều khiển tốc độ (tại tốc độ số liệu nào).
Dung lượng hệ thống có thể được tăng đáng kể khi có xét đến các điều kiện
kênh trong quyết định lập biểu: lập biểu phụ thuộc kênh. Vì trong một ô, các điều kiện
của các đường truyền vô tuyến đối với các UE khác nhau thay đổi độc lập, nên tại từng
18
thời điểm luôn luôn tồn tại một đường truyền vô tuyến có chất lượng kênh gần với
đỉnh của nó (hình 3.6). Vì thế có thể truyền tốc độ số liệu cao đối với đường truyền vô
tuyến này. Giải pháp này cho phép hệ thống đạt được dung lượng cao. Độ lợi nhận
được khi truyền dẫn dành cho các người sử dụng có các điều kiện đường truyền vô
tuyến thuận lợi thường được gọi là phân tập đa người sử dụng và độ lợi này càng lớn

khi thay đổi kênh càng lớn và số người sử dụng trong một ô càng lớn. Vì thế trái với
quan điểm truyền thống rằng phađinh nhanh là hiệu ứng không mong muốn và rằng
cần chống lại nó, bằng cách lập biểu phụ thuộc kênh phađinh có lợi và cần khai thác
nó.
Chiến lược của bộ lập biểu thực tế là khai thác các thay đổi ngắn hạn (do
phađinh đa đường) và các thay đổi nhiễu nhanh nhưng vẫn duy trì được tính công bằng
dài hạn giữa các người sử dụng. Về nguyên tắc, sự mất công bằng dài hạn càng lớn thì
dung lượng càng cao. Vì thế cần cân đối giữa tính công bằng và dung lượng.
Hình 3.6. Lập biểu phụ thuộc kênh cho HSDPA
Ngoài các điều kiện kênh, bộ lập biểu cũng cần xét đến các điều kiện lưu lượng.
Chẳng hạn, sẽ vô nghĩa nếu lập biểu cho một người sử dụng không có số liệu đợi
truyền dẫn cho dù điều kiện kênh của người sử dụng này tốt. Ngoài ra một số dịch vụ
cần được cho mức ưu tiên cao hơn. Chẳng hạn các dịch vụ luồng đòi hỏi được đảm
bảo tốc độ số liệu tương đối không đổi dài hạn, trong khi các dịch vụ nền như tải
xuống không có yêu cầu gắt gao về tốc độ số liệu không đổi dài hạn.
Nguyên lý lập biểu của HSDPA được cho trên hình 3.7. Nút B đánh giá chất
lượng kênh của từng người sử dụng HSDPA tích cực dựa trên thông tin phản hồi nhận
được từ đường lên. Sau đó lập biểu và thích ứng đường truyền được tiến hành theo giải
thuật lập biểu và sơ đồ ưu tiên người sử dụng.
19
Hình 3.7. Nguyên lý lập biểu HSDPA của nút B
3.3.3. Điều khiển tốc độ và điều chế bậc cao
Điều khiển tốc độ đã được coi là phương tiện thích ứng đường truyền cho các
dịch vụ truyền số liệu hiệu quả hơn so với điều khiển công suất thường được sử dụng
trong CDMA, đặc biệt là khi nó được sử dụng cùng với lập biểu phụ thuộc kênh.
Đối với HSDPA, điều khiển tốc độ được thực hiện bằng cách điều chỉnh động
tỷ lệ mã hóa kênh và chọn lựa động giữa điều chế QPSK và 16QAM. Điều chế bậc cao
như 16QAM cho phép đạt được mức độ sử dụng băng thông cao hơn QPSK nhưng đòi
hỏi tỷ số tín hiệu trên tạp âm (E
b

/N
0
) cao hơn. Vì thế 16 QAM chủ yếu chỉ hữu ích
trong các điều kiện kênh thuận lơi. Nút B lựa chọn tốc độ số liệu độc lập cho từng TTI
2ms và cơ chế điều điều khiển tốc độ có thể bám các thay đổi kênh nhanh.
3.3.4. HARQ với kết hợp mềm
HARQ với kết hợp mềm cho phép đầu cuối yêu cầu phát lại các khối thu mắc
lỗi, đồng thời điều chỉnh mịn tỷ lệ mã hiệu dụng và bù trừ các lỗi gây ra do cơ chế
thích ứng đường truyền. Đầu cuối giải mã từng khối truyền tải mã nó nhận được rồi
báo cáo về nút B về việc giải mã thành công hay thất bại cứ 5ms một lần sau khi thu
được khối này. Cách làm này cho phép phát lại nhanh chóng các khối số liệu thu
không thành công và giảm đáng kể trễ liên quan đế phát lại so với phát hành R3.
Nguyên lý xử lý phát lại HSDPA được minh họa trên hình 3.8. Đầu tiên gói
được nhận vào bộ nhớ đệm của nút B. Ngay cả khi gói đã được gửi đi nút B vẫn giữ
gói này. Nếu UE giải mã thất bại nó lưu gói nhận được vào bộ nhớ đệm và gửi lệnh
không công nhận (NAK) đến nút B. Nút B phát lại cả gói hoặc chỉ phần sửa lỗi của gói
tùy thuộc vào gải thuâth kết hợp gói tại UE. UE kết hợp gói phát trước với gói được
phát lại và giải mã. Trong trường hợp giải mã phía thu thất bại, nút B thực hiện phát
20
lại mà không cần RNC tham gia. Máy di động thực hiện kết hợp các phát lại. Phát theo
RNC chỉ thực hiện khi xẩy ra sự cố hoạt động lớp vật lý (lỗi báo hiệu chẳng hạn). Phát
lại theo RNC sử dụng chế độ công nhận RLC, phát lại RLC không thường xuyên xẩy
ra.
Hình 3.8. Nguyên lý xử lý phát lại của nút B
Không như HARQ truyền thống, trong kết hợp mềm, đầu cuối không loại bỏ
thông tin mềm trong trường hợp nó không thể giải mã được khối truyền tải mà kết hợp
thông tin mềm từ các lần phát trước đó với phát lại hiện thời để tăng xác suất giải mã
thành công. Tăng phần dư (IR) được sử dụng làm cơ sở cho kết hợp mềm trong
HSDPA, nghĩa là các lần phát lại có thể chứa các bit chẵn lẻ không có trong các lần
phát trước. IR có thể cung cấp độ lợi đáng kể khi tỷ lệ mã đối với lần phát đầu cao vì

các bit chẵn lẻ bổ sung làm giảm tổng tỷ lệ mã. Vì thế IR chủ yếu hữu ích trong tình
trạng giới hạn băng thông khi đầu cuối ở gần trạm gốc và số lượng các mã định kênh
chứ không phải công suất hạn chế tốc độ số liệu khả dụng. Nút B điều khiển tập các bit
được mã hóa sẽ sử dụng để phát lại có xét đến dung lượng nhớ khả dụng của UE.
Các hình 3.9 cho thấy thí dụ về sử dụng HARQ sử dụng mã turbo cơ sở tỷ lệ
mã r=1/3 cho kết hợp phần dư tăng. Trong lần phát đầu gói bao gồm tất cả các bit
thông tin cùng với một số bit chẵn lẻ được phát. Đến lần phát lại chỉ các bit chẵn lẻ
khác với các bit chẵn lẻ được phát trong gói trước là được phát. Kết hợp gói phát trước
và gói phát sau cho ra một gói có nhiều bit dư để sửa lỗi hơn và vì thế đây là sơ đồ kết
hợp phần dư tăng.
21
Hình 3.9. HARQ kết hợp phần dư tăng sử dụng mã turbo
3.3.5. Kiến trúc
Từ các phần trên ta thấy rằng các kỹ thuật HSDPA dựa trên thích ứng nhanh
đối với các thay đổi nhanh trong các điều kiện kênh. Vì thế các kỹ thuật này phải được
đặt gần với giao diện vô tuyến tại phía mạng, nghĩa là tại nút B. Ngoài ra một mục tiêu
quan trọng của HSDPA là duy trì tối đa sự phân chia chức năng giữa các lớp và các
nút của R3. Cần giảm thiểu sự thay đổi kiến trúc, vì điều này sẽ đơn giản hóa việc đưa
HSDPA vào các mạng đã triển khai cũng như đảm bảo hoạt động trong các môi trường
mà ở đó không phải tất cả các ô đều được nâng cấp bằng chức năng HSDPA. Vì thế
HSDPA đưa vào nút B một lớp con MAC mới, MA-hs, chịu trách nhiệm cho lập biểu,
điều khiển tốc độ và khai thác giao thức HARQ. Do vậy ngoại trừ các tăng cường cho
RNC như điều khiển cho phép HSDPA đối với các người sử dụng, HSDPA chủ yếu
tác động lên nút B (hình 3.10).
22
Hình 3.10. Kiến trúc HSDPA
Mỗi UE sử dụng HSDPA sẽ thu truyền dẫn HS-DSCH từ một ô (ô phục vụ). Ô
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.
Di động từ một ô hỗ trợ HSDPA đến một ô không hỗ trợ HSDPA được xử lý dễ
ràng. Có thể đảm bảo dịch vụ không bị 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 kênh dành riêng (DCH) trong ô không 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 chuyển vào ô có hỗ trợ HSDPA.
Cấu trúc kênh tổng thể của HSDPA kết hợp WCDMA được cho trên hình 3.11.
Hình 3.11. Cấu trúc kênh HSDPA kết hợp WCDMA

3.4. TRUY NHẬP GÓI TỐC ĐỘ CAO ĐƯỜNG LÊN (HSUPA)
Cốt lõi của HSUPA cũng sử dụng hai công nghệ cơ sở như HSDPA: lập biểu
nhanh và HARQ nhanh với kết hợp mềm. Cũng giống như HSDPA, HSUPA sử dụng
23
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, E-DCH (Enhanced Dedicated
Channel: kênh riêng tăng cường).
Mặc dù sử dụng các công nghệ giống HSDPA, HSUPA cũng có một số khác
biệt căn bản so với HSDPA và các khác biệt này ảnh hưởng lên việc thực hiện chi tiết
các tính năng:
√ Trên đường xuống, các tài nguyên chia sẻ là công suất và mã đều được đặt
trong một nút trung tâm (nút B). Trên đường lên, tài nguyên chia sẻ là đại
lượng nhiễu đường lên cho phép, đại lượng này phụ thuộc vào công suất của
nhiều nút nằm phân tán (các nút UE)
√ Trên đường xuống bộ lập biểu và các bộ đệm phát được đặt trong cùng một
nút, còn trên đường lên bộ lập biểu được đặt trong nút B trong khi đó các bộ
đệm số liệu được phân tán trong các UE. Vì thế các UE phải thông báo thông
tin về tình trạng bộ đệm cho bộ lập biểu
√ Đường lên WCDMA và HSUPA không trực giao và vì thế xẩy ra nhiễu giữa
các truyền dẫn trong cùng một ô. Trái lại trên đường xuống các kênh được phát

trực giao. Vì thế điều khiển công suất quan trọng đối với đường lên để xử lý
vấn đề gần xa. E-DCH được phát với khoảng dịch công suất tương đối so với
kênh điều khiển đường lên được điều khiển công suất và bằng cách điều chỉnh
dịch công suất cho phép cực đại, bộ lập biểu có thể điều khiển tốc độ số liệu E-
DCH. Trái lại đối với HSDPA, công suất phát không đổi (ở mức độ nhất định)
cùng với sử dụng thích ứng tốc độ số liệu.
√ Chuyển giao được E-DCH hỗ trợ. Việc thu số liệu từ đầu cuối tại nhiều ô là có
lợi vì nó đảm bảo tính phân tập, trong khi đó phát số liệu từ nhiều ô trong
HSDPA là phức tạp và chưa chắc có lợi lắm. Chuyển giao mềm còn có nghĩa
là điều khiển công suất bởi nhiều ô để giảm nhiễu gây ra trong các ô lân cận và
duy trì tương tích ngược với UE không sử dụng E-DCH
√ Trên đường xuống, điều chế bậc cao hơn (có xét đến hiệu quả công suất đối
với hiệu quả băng thông) được sử dụng để cung cấp các tốc độ số liệu cao
trong một số trường hợp, chẳng hạn khi bộ lập biểu ấn định số lượng mã định
kênh ít cho truyền dẫn nhưng đại lượng công suất truyền dẫn khả dụng lại khá
cao. Đối với đường lên tình hình lại khác; không cần thiết phải chia sẻ các mã
định kênh đối với các người sử dụng khác và vì thể thông thường tỷ lệ mã hóa
kênh thấp hơn đối với đường lên. Như vậy khác với đường lên điều chế bậc
cao ít hữu ích hơn trên đường lên trong các ô vĩ mô và vì thế không được xem
xét trong phát hành đầu của HSUPA.
4.4.1. Lập biểu
Đối với HSUPA, bộ lập biểu là phần tử then chốt để điều khiển khi nào và tại
tốc độ số liệu nào một UE được phép phát. Đầu cuối sử dụng tốc độ càng cao, thì công
suất thu từ đầu cuối tại nút B cũng phải càng cao để đảm bảo tỷ số E
b
/N
0
(E
b
=P

r
/R
b
, P
r
là công suất thu tại nút B còn R
b
là tốc độ bit được phát đi từ UE) cần thiết cho giải
điều chế. Bằng cách tăng công suất phát, UE có thể phát tốc độ số liệu cao hơn. Tuy
nhiên do đường lên không trực giao, nên công suất thu từ một UE sẽ gây nhiễu đối với
các đầu cuối khác. Vì thế tài nguyên chia sẻ đối với HSUPA là đại lượng công suất
24
nhiễu cho phép trong ô. Nếu nhiễu quá cao, một số truyền dẫn trong ô, các kênh điều
khiển và các truyền dẫn đường lên không được lập biểu có thể bị thu sai. Trái lại mức
nhiễu quá thấp cho thấy rằng các UE đã bị điều chỉnh thái quá và không khai thác hết
toàn bộ dung lượng hệ thống. Vì thế HSUPA sử dụng bộ lập biểu để cho phép các
người sử dụng có số liệu cần phát được phép sử dụng tốc độ số liệu cao đến mức có
thể nhưng vẫn đảm bảo không vượt quá mức nhiễu cực đại cho phép trong ô.
Nguyên lý lập biểu HSUPA được cho trên hình 3.12.
Hình 3.12. Nguyên lý lập biểu HSUPA của nút B
Khác với HSDPA, bộ lập biểu và các bộ đệm phát đều được đặt tại nút B, số
liệu cần phát được đặt tại các UE đối với đường lên. Tại cùng một thời điểm bộ lập
biểu đặt tại nút B điều phối các tích cực phát của các UE trong ô. Vì thế cần có một cơ
chế để thông báo các quyết định lập biểu cho các UE và cung cấp thông tin về bộ đệm
từ các UE đến bộ lập biểu. Chương trình khung HSUPA sử dụng các cho phép lập
biểu phát đi từ bộ lập biểu của nút B để điều khiển tích cực phát của UE và các yêu
cầu lập biểu phát đi từ UE để yêu cầu tài nguyên. Các cho phép lập biểu điều khiển tỷ
số công suất giữa E-DCH và hoa tiêu được phép mà đầu cuối có thể sử dụng; cho phép
lớn hơn có nghĩa là đầu cuối có thể sử dụng tốc độ số liệu cao hơn nhưng cũng gây
nhiễu nhiều hơn trong ô. Dựa trên các kết quả đo đạc mức nhiễu tức thời, bộ lập biểu

điều khiển cho phép lập biểu trong từng đầu cuối để duy trì mức nhiễu trong ô tại mức
quy định (hình 3.13).
Trong HSDPA, thông thường một người sử dụng được xử lý trong một TTI.
Đối với HSUPA, trong hầu hết các trường hợp chiến lược lập biểu đường lên đặc thù
thực hiên lập biểu đồng thời cho nhiều người sử dụng. Lý do vì một đầu cuối có công
suất nhỏ hơn nhiều so với công suất nút B: một đầu cuối không thể sử dụng toàn bộ
dung lượng ô một mình.
25