Chuyển đổi giữa các hệ cơ số

Các bạn nên xem trước bài giới thiệu về các hệ cơ số cơ bản

Nguyên tắc để chuyển đổi giữa các hệ cơ số

Nguyên tắc 1 : chuyển từ hệ cơ số thập phân sang một hệ cơ số bất kỳ
Để chuyển từ hệ cơ số bất kỳ sang thập phân, nguyên tắc là cứ chia số đó lấy phần dư rồi tiếp tục chia phần nguyên lấy phần dư tiếp sau đó xếp thứ tự ngược từ dưới lên.

Lấy số 3295 (trong hệ thập phân) làm ví dụ:

3295 chia 2 = 1647.5  (1647 -> Dư 1)
1647 (phần nguyên) chia 2 = 823.5 -> Dư 1
823 chia 2 = 411.5 -> Dư 1
411 chia 2 = 205.5 -> Dư 1
205 chia 2 = 102.5 -> Dư 1
102 chia 2 = 51 -> Dư 0
51 chia 2 = 25.5 -> Dư 1
25 chia 2 = 12.5 -> Dư 1
12 chia 2 = 6 -> Dư 0
6 chia 2 = 3 -> Dư 0
3 chia 2 = 1.5 -> Dư 1
1 chia 2 = 0.5 -> Dư 1 (phần nguyên < 1 thì dừng)

Sắp xếp các số dư từ dưới lên trên ta được: 3295 (demical) = 110011011111 (binary).


Cũng với số này ta chuyển từ 10 sang thập lục phân thì như sau :

3295 chia 16 = 205.9375 (205 dư 15) tức là chữ số F trong hệ hexa đó
205 chia 16 = 12.8125 (12 dư 13) tức là D
12 chia 16 = 0.75 (0 dư 12) tức là C

Vậy số đó trong hệ hexa là CDF.


Đối với phần lẻ của số thập phân, chuyển sang nhị phân số lẻ được nhân với 2. Phần nguyên của kết quả sẽ là bit nhị phân, phần lẻ của kết quả lại tiếp tục nhân 2 cho đến khi phần lẻ của kết quả bằng 0.
Ví dụ: Chuyển số 0.625₁₀ sang hệ nhị phân

• 0.625 x 2 = 1.25, lấy số 1, phần lẻ 0.25
• 0.25 x 2 = 0.5, lấy số 0, phần lẻ 0.5
• 0.5 x 2 = 1.0, lấy số 1, phần lẻ 0. Kết thúc phép chuyển đổi. , lấy phần dư từ trên xuống

Với các hệ khác cũng tương tự, khỏi ví dụ nhé.


Nguyên tắc 2 : chuyển từ hệ cơ số bất kỳ ra thập phân

Có 1 số nhị phân A như sau:
A=a_na_n-1a_n-2…a₁.a₀a_-1a_-2…a_-m
Dấu chấm màu đỏ là dấu phân cách hàng thập phân. Giá trị của A được tính như sau:

A=a_n2ⁿ + a_n-12^n-1 + a_n-22^n-2 +…+a₁2¹ + a₀2⁰ + a_-12^-1+ a_-22^-2 +…+ a_-m2^-m

Ví dụ về số nhị phân: chuyển số 1110110.110101 sang số thập phân

1	1	1	0	1	1	0	.	1	1	0	1	0	1
6	5	4	3	2	1	0		-1	-2	-3	-4	-5	-6

1110110.110101=1x2⁶ + 1x2⁵ + 1x2⁴ + 0x2³ + 1x2² + 1x2¹ + 0x2⁰ + 1x2^-1 +1x2^-2 + 0x2^-3 + 1x2^-4 + 0x2^-5 + 1x 2^-6
= 64 + 32 + 16 + 0 + 4 + 2 + 0 + 0.5 + 0.25 + 0 + 0.0625 + 0 + 0.015625 = 118.828125
Vậy 1110110.110101 ₂ = 118.828125 ₁₀

Cái này tương đối dễ hiểu hơn cái trên, và không phải làm 2 công đoạn ngược nhau với phần nguyên và phần lẻ.


Nguyên tắc 3 : Chuyển nhanh các hệ cơ số là bội của 2
Có cái bảng các hệ cơ số nhị phân - thập lục - bát phân - thập phân sau đây
0000 | 0 | 0 | 0
0001 | 1 | 1 | 1
0010 | 2 | 2 | 2
0011 | 3 | 3 | 3
0100 | 4 | 4 | 4
0101 | 5 | 5 | 5
0110 | 6 | 6 | 6
0111 | 7 | 7 | 7
1000 | 8 | 10 | 8
1001 | 9 | 11 | 9
1010 | A | 12 | 10
1011 | B | 13 | 11
1100 | C | 14 | 12
1101 | D | 15 | 13
1110 | E | 16 | 14
1111 | F | 17 | 15

Ví dụ chuyển nhị phân sang thập lục phân :
110011011111b -> 1100 1101 1111 -> C D F (bảng thì tra hoặc học thuộc)
Quá trình ngược lại cũng tương tư từ C tra bảng ra 4 bit nhị phân nào.

Ở trên ta có thể áp dụng để chuyển qua lại giữa các giá trị nhị phân <-> thập lục hoặc nhị phân <-> bát phân. Muốn chuyển giữa thập lục và bát phân thì chuyển trung gian qua nhị phân.


Nguyên tắc 4 : Chuyển nhanh các hệ cơ số 10 với hệ nhị phân

Base-10 Decimal Conversion—63204829

Baseexponent	107	106	105	104	103	102	101	100
Column Value	6	3	2	0	4	8	2	9
Decimal Weight	10000000	1000000	100000	10000	1000	100	10	1
Column Weight	60000000	3000000	200000	0	4000	800	20	9

60000000 + 3000000 + 200000 + 0 + 4000 + 800 + 20 + 9 = 63204829.

Base-2 Binary Conversion—1110100 (233)

Baseexponent	27	26	25	24	23	22	21	20
Column Value	1	1	1	0	1	0	0	1
Decimal Weight	128	64	32	16	8	4	2	1
Column Weight	128	64	32	0	8	0	0	1

128 + 64 + 32 + 0 + 8 + 0 + 0 + 1 = 233

Read more »

Các hệ đếm thông dụng

Bài này sẽ trình bày 1 số khái niệm cơ bản về các hệ đếm (hệ cơ số) được dùng phổ biến hiện nay như:

• Hệ thập phân (DEC/decimal)
• Hệ nhị phân (BIN/binary)
• Hệ thập lục phân (HEX/hexadecimal)

1. Hệ thập phân
Hệ thập phân (hay hệ đếm cơ số 10) là một hệ đếm có 10 ký tự (0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) dùng chỉ số lượng. Những con số này còn được dùng cùng với dấu phân cách thập phân – để định vị phần thập phân sau hàng đơn vị. Con số còn có thể được dẫn đầu bằng các ký hiệu “+” hay “-” để biểu đạt số dương và số âm.

2.  Hệ nhị phân
Hệ nhị phân (hay hệ đếm cơ số 2) là một hệ đếm dùng hai ký tự để biểu đạt một giá trị số, hai ký tự đó là 0 và 1; chúng thường được dùng để biểu đạt hai giá trị hiệu điện thế tương ứng (có hiệu điện thế, hoặc hiệu điện thế cao là 1 và không có, hoặc thấp là 0). Do có ưu điểm tính toán đơn giản, dễ dàng thực hiện về mặt vật lý, chẳng hạn như trên các mạch điện tử, hệ nhị phân trở thành một phần kiến tạo căn bản trong các máy tính đương thời.

Số nhị phân và bảng chữ cái
Các chữ cái đều có một mã số gọi là mã ASCII. Khi lưu trữ, máy tính sẽ chuyển mã ASCII của chữ cái này sang hệ nhị phân sau đó lưu trữ dãy nhị phân này. Dưới đây là bảng mã ASCII của một số kí tự in ra được

Mã nhị phân	Mã thập phân	Mã thập lục phân	Hình ảnh
010 0000	32	20	Khoảng trắng (của spacebar)
010 0001	33	21	!
010 0010	34	22	“
010 0011	35	23	#
010 0100	36	24	$
010 0101	37	25	%
010 0110	38	26	&
010 0111	39	27	‘
010 1000	40	28	(
010 1001	41	29	)
010 1010	42	2A	*
010 1011	43	2B	+
010 1100	44	2C	,
010 1101	45	2D	-
010 1110	46	2E	.
010 1111	47	2F	/
011 0000	48	30	0
011 0001	49	31	1
011 0010	50	32	2
011 0011	51	33	3
011 0100	52	34	4
011 0101	53	35	5
011 0110	54	36	6
011 0111	55	37	7
011 1000	56	38	8
011 1001	57	39	9
011 1010	58	3A	:
011 1011	59	3B	;
011 1100	60	3C	<
011 1101	61	3D	=
011 1110	62	3E	>
011 1111	63	3F	?
100 0000	64	40	@
100 0001	65	41	A
100 0010	66	42	B
100 0011	67	43	C
100 0100	68	44	D
100 0101	69	45	E
100 0110	70	46	F
100 0111	71	47	G
100 1000	72	48	H
100 1001	73	49	I
100 1010	74	4A	J
100 1011	75	4B	K
100 1100	76	4C	L
100 1101	77	4D	M
100 1110	78	4E	N
100 1111	79	4F	O
101 0000	80	50	P
101 0001	81	51	Q
101 0010	82	52	R
101 0011	83	53	S
101 0100	84	54	T
101 0101	85	55	U
101 0110	86	56	V
101 0111	87	57	W
101 1000	88	58	X
101 1001	89	59	Y
101 1010	90	5A	Z
101 1011	91	5B	[
101 1100	92	5C	\
101 1101	93	5D	]
101 1110	94	5E	^
101 1111	95	5F	_
110 0000	96	60	`
110 0001	97	61	a
110 0010	98	62	b
110 0011	99	63	c
110 0100	100	64	d
110 0101	101	65	e
110 0110	102	66	f
110 0111	103	67	g
110 1000	104	68	h
110 1001	105	69	i
110 1010	106	6A	j
110 1011	107	6B	k
110 1100	108	6C	l
110 1101	109	6D	m
110 1110	110	6E	n
110 1111	111	6F	o
111 0000	112	70	p
111 0001	113	71	q
111 0010	114	72	r
111 0011	115	73	s
111 0100	116	74	t
111 0101	117	75	u
111 0110	118	76	v
111 0111	119	77	w
111 1000	120	78	x
111 1001	121	79	y
111 1010	122	7A	z
111 1011	123	7B	{
111 1100	124	7C	|
111 1101	125	7D	}
111 1110	126	7E	~

3.  Hệ thập lục phân
Trong toán học và trong khoa học điện toán, hệ thập lục phân (hay hệ đếm cơ số 16, tiếng Anh: hexadecimal) là một hệ đếm có 16 ký tự, từ 0 đến 9 và A đến F (chữ hoa và chữ thường như nhau).
Ví dụ, số thập phân 79, với biểu thị nhị phân là 01001111, có thể được viết thành 4F trong hệ thập lục phân (4 = 0100, F = 1111).
Bảng liệt kê sau đây chỉ ra cho chúng ta từng ký tự số của hệ thập lục phân, cùng với giá trị tương ứng của nó trong hệ thập phân, và một dãy bốn ký tự số tương đương trong hệ nhị phân.

Thập lục phân	Thập phân	Nhị phân
0	0	0000
1	1	0001
2	2	0010
3	3	0011
4	4	0100
5	5	0101
6	6	0110
7	7	0111
8	8	1000
9	9	1001
A	10	1010
B	11	1011
C	12	1100
D	13	1101
E	14	1110
F	15	1111

Nguồn http://nhuttrung.wordpress.com/2009/10/18/cac-he-dem/

Ngoài các loại trên thì hệ cơ số cũng thông dụng là octal hay viết tắt là OCT (Hệ bát phân), dùng các số từ 0 đến 7 để biểu diễn.

Để chuyển đổi giữa các hệ cơ số, các bạn xem ở đây

Read more »

Tạp âm nhiệt AWGN (additive white Gaussian noise)

Tạp âm Gaussian mà bạn nói đến là tạp âm nhiệt (thermal noise), là dòng điện không mong muốn gây ra trong mạch điện dưới tác động của chuyển động nhiệt của các hạt mang điện trong mạch điện (các điện tử).

Chuyển động nhiệt ở đây là chuyển động Brown (chuyển động Bờ-rao-nơ như trong vật lý THCS các bạn được học ngay đầu môn vật lý - phần nhiệt học), chuyển động này là ngẫu nhiên, cân bằng về mọi phía, là hệ quả trực tiếp của việc các điện tử nhận nhiệt năng từ môi trường và chuyển thành động năng.

Bây giờ xét một mạch điện gồm một nguồn tín hiệu (nguồn một chiều như pin chẳng hạn) có sức điện động là E, có điện trở nguồn bằng 0, mạch ngoài gồm một điện trở tải R, bỏ qua điện trở dây dẫn. Theo định luật Ohm, dòng điện một chiều qua điện trở tải R là Io = E/R. Tuy nhiên, khi đo thực tế, dòng điện qua mạch là I(t) khác Io. Dòng I(t) quan trắc được nhấp nhô ngẫu nhiên quanh giá trị dòng 1 chiều Io. Do đó, ta có thể phân tích I(t) = Io + một dòng (khá nhỏ) nhấp nhô quanh giá trị 0. Dòng nhấp nhô khá nhỏ ấy ký hiệu là n(t), gọi là tạp âm. Dòng này chính là dòng gây bởi chuyển động nhiệt của các điện tử trong mạch. Điều này có thể thấy được như sau. Giá trị dòng điện tức thời trong mạch I = q/T trong đó T là khoảng thời gian quan trắc nào đó, q là điện lượng chuyển qua thiết diện của dây dẫn. Mọi điện tử trong mạch điện đồng thời chịu 2 lực tác động: Lực điện trường do nguồn E và lực do chuyển động nhiệt gây nên. Nếu lực chuyên động nhiệt cùng hướng với lực điện trường do nguồn E thì điện tử được tăng tốc, do đó trong cùng một T, điện lượng q chuyển qua mạch tăng, dòng I tăng, ngược lại thì dòng I giảm. Do chuyển động nhiệt thì ngẫu nhiên nên sự tăng giảm của dòng điện trong mạch cũng ngẫu nhiên. Tức là n(t) là một quá trình ngẫu nhiên.

Từ phân tích trên có thể thấy dòng tín hiệu do nguồn tín hiệu gây nên là Io, còn tạp âm nhiệt n(t) thì cộng vào với dòng tín hiệu, như vậy, tạp âm nhiệt có tính cộng với tín hiệu - từ đó có cái chữ A, viết tắt của từ ADDITIVE (có tính cộng).

Khi đo mật độ phổ công suất của tạp âm nhiệt N(f), người ta thấy N(f) của tạp âm gần như hằng số trong một dải tần Wn rất rộng, lên tới hàng chục GHz. Độ rộng băng này sở dĩ lớn đến vậy là do có thể xem dòng tạp âm là tổng các xung điện gây ra khi các điện tử chuyển động nhiệt va chạm vào nhau trong mạch - 2 điện tử va vào nhau thì động năng giảm dưới dạng bức xạ ra các xung điện từ n_i (quá trình là: nhiệt năng từ môi trường được điện tử hấp thụ chuyển thành động năng, khi va chạm thì động năng chuyển thành điện năng bức xạ thành các xung điện từ) và dòng tạp âm có thể xem như tổng các xung n_i rất bé này. Trong một giây có đến hàng tỷ, hàng chục tỷ các va chạm như vậy, do vậy tạp âm như tổng một chuỗi xung có tốc độ lên đến hàng chục tỷ xung trong một giây, vì vậy phổ của nó sẽ lên đến cỡ hàng tỷ đến hàng chục tỷ Hertz (hàng GHz đến hàng chục GHz). Do độ dốc của hàm N(f) rất nhỏ, mặt khác bề rộng phổ của tín hiệu trong thực tế lại rất bé, thường chỉ vài chục MHz đến cỡ 100 MHz, nên bên trong băng tín hiệu có thể xem N(f) là hằng số = No.
Ở đây ta cần lưu ý:
a) Với tín hiệu băng gốc, phổ chiếm của tín hiệu W thường rất nhỏ so với Wn (vài chục MHz so với vài - vài chục GHz) nên trong băng tín hiệu N(f) xem như = No = const. Công suất tạp âm lọt vào trong băng tín hiệu sẽ là Pn = No.W.
b) Với tín hiệu thông dải do điều chế, cả tín và tạp đều sẽ cùng điều chế sóng mang nên trên cao tần, phổ tín hiệu sẽ rộng 2W tập trung quanh tần số sóng mang fc, song với biên độ phổ giảm 2 lần (theo định lý điều chế trong biến đổi Fourier), tương tự vậy, hàm mật phổ công suất tạp âm cũng rộng cả về 2 phía của fc và có biên độ phổ là No/2. Điều này cho thấy việc điều chế thực ra như dịch tịnh tiến (tuyến tính) phổ tín hiệu lẫn mật phổ công suất tạp âm No lên tần số fc song biên độ cùng giảm 2 lần, bù lại, bề rộng phổ trên cao tần bây giờ của tín hiệu là 2W (và tạp âm lọt trong băng tín hiệu vẫn là Pn = 2W.No/2 = W.No). Như vậy, có thể xem như mật phổ công suất tạp âm có cả thành phần tần số âm (2 phía) với biên độ No/2 và khi được điều chế chỉ đơn thuần là dịch tịnh tiến lên fc.

Từ a) và b) nảy sinh hai khái niệm: Mật phổ công suất tạp âm một phía (chỉ có phần tần số dương) với biên độ (độ lớn) là No, bề rộng phổ Wn, thường sử dụng để tính SNR với tín hiệu băng gốc hay băng gốc tương đương; và mật phổ công suất tạp âm hai phía (có cả tần số dương lẫn âm - đối xứng quanh tần số 0) với độ lớn No/2, bề rộng phổ từ -Wn đến +Wn, tức là bề rộng phổ 2Wn, thường dùng để xét với tín hiệu thông dải (tín hiệu đã được điều chế).

Trong băng tín hiệu W thì mật phổ công suất tạp âm gần như là hằng số, làm gần đúng là hằng số No hay No/2 tùy trường hợp xét. Điều này gợi ý liên hệ tới phổ ánh sáng trắng (là tổng của mọi sóng điện từ ánh sáng với mọi bước sóng - hay tần số - khác nhau) là hằng số theo trục bước sóng lamda hay trục tần số. Tính chất phổ như vậy gọi là phổ TRẮNG, nên có cái chữ W (WHITE).

Bây giờ xét về mặt biên độ của dòng (hay điện áp rơi trên 1 điện trở nào đó như R của mạch chẳng hạn) tạp âm. Do n(t) là một quá trình ngẫu nhiên nên tại một thời điểm quan trắc to nào đó ta sẽ có một biến ngẫu nhiên là n(to), ký hiệu là n. Như đã nói, n là tổng của một số rất lớn các xung dòng (hay xung điện từ) n_i, từng n_i lại có ảnh hưởng rất yếu tới tổng do từng n_i có giá trị rất yếu. Theo định lý giới hạn trung tâm của Liapunov, n sẽ có hàm mật độ xác suất xấp xỉ được bằng hàm mật độ xác suất chuẩn (Gauss) (phát biểu chính xác của định lý Liapunov ở đây sẽ chỉ tổ làm rối sự theo dõi nên tôi sẽ không nói kỹ). Từ đây có tính chất phân bổ biên độ của tạp âm là phân bố CHUẨN, và do đó có chữ G (GAUSSIAN). Do chuyển động nhiệt là cân bằng về mọi phía nên trung bình của n (là tổng của các xung n_i với giá trị và dấu âm hay dương ngẫu nhiên) sẽ bằng 0. Tức là tạp âm có biên độ phân bố chuẩn, kỳ vọng bằng 0.

Trên đây là các hiểu biết về tạp âm nhiệt có được từ quan trắc và phân tích vật lý. Về mặt toán học áp dụng trong phân tích hệ thống, ta biết rằng máy thu có một mạch lọc để lọc lấy tín hiệu, có độ rộng băng lọc bằng với độ rộng băng W của tín hiệu. Bất luận tần số sóng mang fc là bao nhiêu thì công suất tạp âm tại lối ra Pn (sẽ cho ta tính được tỷ số công suất tín hiệu trên công suất tạp âm SNR = P/Pn, với P là công suất tín hiệu), như trên đã nói, cũng là No.W. Như vậy, để khỏi lệ thuộc vào tần số fc, ta có thể giả định như trong máy thu sẽ hoàn toàn không có tạp âm (khi đó phân tích hệ thống chỉ cần làm với tín hiệu) và tạp âm trong máy thu sẽ được quy ra đầu vào máy thu và cộng với tín hiệu, với tạp âm được mô hình toán học là một nguồn tạp âm có mật phổ công suất tạp âm một hay hai phía rộng vô hạn và có độ lớn là No hay No/2 tùy theo xét mật phổ công suất tạp âm một hay hai phía (khi xét tín hiệu băng gốc hay thông dải) - khi này mô hình tạp âm sẽ thực sự là một tạp âm TRẮNG.

TÓM TẮT:
Như vậy, tạp âm nhiệt có thể quy thành một nguồn tạp âm ở đầu vào máy thu, đã được mô hình hóa là AWGN: CỘNG với tín hiệu tại đầu vào máy thu (A), có mật phổ công suất là hằng số rộng vô hạn (No hay No/2 tùy theo xét ở băng gốc hay cao tần) - tính chất có mật phổ công suất TRẮNG (W), và có biên độ tạp âm là biến ngẫu nhiên tuân theo phân bố CHUẨN (G), viết tắt là AWG Noise hay AWGN. Tiếng Việt gọi là tạp âm cộng trắng chuẩn hay tạp âm trắng chuẩn cộng tính. Đây chỉ là một mô hình toán học chứ không phải là tạp âm thực sự bởi tạp âm được mô hình hóa như thế sẽ có công suất (là diện tích của dải băng dài vô hạn giới hạn bởi trục tần số và đường N(f) = No, diện tích đó là vô hạn) bằng vô hạn, không thực tế.

Lưu ý:
1. No thể hiện về mặt năng lượng của tạp âm, về mặt thống kê thì tạp âm lại được thể hiện qua phương sai của hàm mật độ xác suất của biên độ tạp âm là zigma^2. Như vậy hai cái này có quan hệ với nhau. Người ta đã chứng minh (khá dễ dàng song công thức lằng nhằng gõ ra đây chỉ gây tẩu hỏa nhập ma thôi) rằng No = 2.zigma^2.
2. Công suất tạp âm thực tế đo được trong băng tín hiệu Pn = 4.k.T.W, song ta lại có Pn = No.W, do vậy No = 4.k.T, với T là nhiệt độ tuyệt đối (tính theo độ Kenvin), còn k là hằng số Boltzman. Nhiệt độ càng cao, No càng lớn và công suất tạp âm càng lớn. Để tạp âm nhỏ, cần làm giảm T, điều này dẫn đến các bộ LNA (Low Noise Amplifier - Khuếch đại tạp âm thấp) thường được thiết kế cho có nhiệt độ môi trường thấp - tỷ như nhúng bộ khuếch đại trong khí Heli lỏng chẳng hạn.

Sửa chữa: Các con số tôi có thể không nhớ chính xác. Theo các tài liệu trên Internet, độ rộng băng của tạp âm nhiệt lên tới 1500 GHz chứ không phải chỉ vài chục GHz như trong bài đã viết.

Nguồn http://vntelecom.org/diendan/showthread.php?t=7033&p=61400#post61400

Các bạn có thể vào đây để xem các loại nhiễu khác http://tongquanvienthong.blogspot.com/2012/02/nhieu-trong-thong-tin-di-ong.html

Read more »

Mã Gray

Mã nhị phân phản xạ, cũng được biết đến với tên gọi là mã Gray – đặt theo tên của Frank Gray, là một hệ thống ký số nhị phân, trong đó hai giá trị liên tiếp chỉ khác nhau một chữ số. Lúc đầu, mã nhị phân phản xạ được phát minh với mục đích ngăn ngừa tín hiệu ngõ ra không chính xác của các bộ chuyển mạch cơ điện. Ngày nay, mã Gray được sử dụng rộng rãi để sửa lỗi trong những phương tiện liên lạc bằng số, ví dụ như truyền hình kỹ thuật số mặt đất và một vài hệ thống truyền hình cáp.

Tên gọi

Tên gốc “mã nhị phân phản xạ” được đưa ra dựa vào một tính chất của bảng mã Gray : các giá trị ở nửa sau của bảng mã có sự đối xứng với các giá trị ở nửa đầu của bảng mã theo thứ tự ngược lại, ngoại trừ bit cao nhất bị đảo giá trị. Tính chất đối xứng này vẫn đúng cho các bit thấp hơn trong mỗi nửa của bảng mã, trong mỗi phần tư của bảng mã, v.v.. Cách gọi thông dụng hiện nay -mã Gray - được đặt theo tên của nhà nghiên cứu Frank Gray làm việc ở phòng thí nghiệm Bell. Gray đã dùng mã này trong hệ thống thông tin mã xung của ông, trong một bằng sáng chế xin cấp vào năm 1947 (được cấp vào năm 1953). Thực ra, Gray không phát minh ra mã này, mà trong bằng sáng chế của mình,ông ta chỉ trích dẫn và gọi đó là “mã nhị phân phản xạ”. ."

Lịch sử và các ứng dụng thực tiễn

Mã nhị phân phản xạ đã được ứng dụng trong những câu đố toán học trước khi trở nên phổ biến trong lĩnh vực kỹ thuật. Kỹ sư người Pháp Émile Baudot đã dùng mã Gray trong hệ thống điện báo vào năm 1878. Ông ta đã được nhận huân chương Bắc đẩu bội tinh cho công trình này. Mã Gray đôi khi bị gán nhầm là được đặt tên theo Elisha Gray, chẳng hạn trong một cuốn sách giáo khoa bàn về điều chế mã xung.
Frank Gray, nhà vật lý thuộc phòng thí nghiệm Bell, người nổi tiếng với việc phát minh ra phương pháp tín hiệu hoá được dùng cho tivi màu tương thích, đã phát minh một phương pháp để chuyển đổi tín hiệu tương tự sang những nhóm mã nhị phân phản xạ bằng cách dùng thiết bị dựa trên đèn chân không. Phương pháp và các thiết bị này được cấp bằng sáng chế năm 1953 và kể từ đó Gray được lấy tên để đặt cho loại mã này. Loại thiết bị “đèn PCM” mà Gray mô tả trong bằng sáng chế của mình đã được chế tạo thực sự bởi Raymond W. Sears của phòng thí nghiệm Bell, cùng làm việc với Gray và William M. Goodall, là người đã gợi ý cho Gray về việc dùng mã nhị phân phản xạ.
Trong thời kỳ đó, Gray đã hết sức thích thú với việc dùng mã này để tối thiểu hóa sai số trong việc chuyển đổi từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số; và cho đến tận bây giờ, mã mang tên ông vẫn còn được dùng với mục đích này cùng với một số mục đích khác nữa.

Bộ mã hoá dạng tròn dùng trong thiết bị đo góc được đánh dấu theo mã Gray nhị phân phản xạ 3-bit (BRGC)

Trong các thiết bị đo góc quay, người ta thích dùng mã Gray hơn so với mã nhị phân bình thường. Nếu góc quay được biểu diễn bằng mã nhị phân bình thường, khi chuyển từ góc quay này sang góc quay kế tiếp, do có sự thay đổi nhiều bit một lúc trên mã góc quay, có khả năng thiết bị đo đọc nhầm sang mã của một góc quay khác xa với hai góc quay đang xét. Vì tính chất xoay vòng của mã Gray, mã của hai góc quay kế cận chỉ khác nhau một bit nên hiện tượng đọc nhầm sang mã góc quay hoàn toàn khác với hai góc quay này là không thể xảy ra.
Người ta có thể dùng mã nhị phân phản xạ Gray làm phương tiện hướng dẫn giải bài toán Tháp Hà Nội. Có thể tìm thấy một phương pháp chi tiết ở đây. Mã Gray cũng hình thành một chu trình Hamilton trên một siêu lập phương, mà mỗi bit được xem như là một chiều.

Nguồn http://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%A3_Gray 

Mã Gray thực ra cũng chỉ là mã nhị phân mà thôi, chỉ có điều bố trí của nó khác, các giá trị cạnh nhau chỉ khác nhau 1 phần tử (1 bit).

Điều này rất có ý nghĩa trong viễn thông, tín hiệu cần ghép thành symbol để điều chế bậc cao (thì tốc độ truyền nó mới nhanh), và các tín hiệu nhận về có nhiều mức chứ không chỉ 2 mức 0 và 1 (số giá trị của symbol).

Khi truyền, tín hiệu bị sai số -> tỉ lệ sai sang các mức lân cận là nhiều nhất. Nếu dùng mã nhị phân thì nó có thể sai 1 hoặc nhiều bit, còn mã gray, do thiết kế của nó, các mức lân cận chỉ lệch 1 bit. -> tỉ lệ lỗi bit ít hơn.

Các bạn cũng nên đọc ở đây : hệ thống truyền dẫn số , tỉ lệ lỗi bit ít hơn ngưỡng cho phép là kênh có thể đi vào sử dụng, mà trên ngưỡng đó thì kênh không đủ chất lượng. Mã Gray quan trọng thế đó.

Read more »

Tổng quan về HSDPA

HSDPA là một phương thức truyền tải dữ liệu theo phương thức mới. Đây được coi là sản phầm của dòng 3.5G. công nghệ này cho phép dữ liệu download về máy điện thoại có tốc độ tương đương với tốc độ đường truyền ADSL.

1. HSDPA là gì?

HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), gói đường truyền tốc độ cao, là một sản phẩm của công nghệ 3G cho phép các mạng hoạt động trên hệ thống UMTS có khả năng truyền tải dữ liệu với tốc độ cao hơn hẳn. Công nghệ HSDPA hiện nay cho phép tốc độ download đạt đến 1.8, 3.6, 7.2 và 14.4 Mbit/giây, và trong tương lai gần, tốc độ hiện nay có thể được nâng lên gấp nhiều lần. Khi đó, các mạng cung cấp có thể được nâng cấp thành Evolved HSPA, cho phép tốc độ download đạt đến 42 Mbit/giây. Với những ưu thế vượt trội đó, HSDPA đang trở thành một công nghệ được nhiều nhà cung cấp quan tâm phát triển.

2. Công nghệ HSDPA

HSDPA là một phương thức truyền tải dữ liệu theo phương thức mới. Đây được coi là sản phẩm của dòng 3.5G. công nghệ này cho phép dữ liệu download về máy điện thoại có tốc độ tương đương với tốc độ đường truyền ADSL, vượt qua những cản trở cố hữu về tốc độ kết nối của một chiếc điện thoại thông thường. Đây là giải pháp mang tính đột phá về mặt công nghệ và được phát triển trên cơ sở của hệ thống 3G W-CDMA.

HSDPA có tốc độ truyền tải dữ liệu lên tối đa gấp 5 lần so với khi sử dụng công nghệ W-CDMA. Về mặt lý thuyết, HSDPA có thể đạt tốc độ truyền tải dữ liệu lên tới 8-10 Mbps (Megabit/giây). 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.

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), hay còn gọi là 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 user có sử dụng sóng radio, sóng cho hiệu quả download nhanh nhất.

Ngoài HS-DSCH, còn có 3 kênh truyền tải dữ liệu khác cũng được phát triển, gồm có HS-SCCH (High Speed Shared Control Channel – kênh điều khiển dùng chung tốc độ cao), HS-DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel – kênh điều khiển vật lý dành riêng tốc độ cao) và HS-PDSCH (High Speed Downlink Shared Channel – kênh vật lý chia sẻ đường xuống tốc độ cao). Kênh HS-SCCH thông báo cho người sử dụng về thông tin dữ liệu sẽ được gửi vào các cổng HS-DSCH.

Trong năm 2007, một số lượng lớn các nhà cung cấp dịch vụ di động trên toàn thế giới đã bắt đầu bán các sản phẩm USB Modem có chức năng kết nối di động băng thông rộng. Ngoài ra, số lượng các trạm thu phát HSDPA trên mặt đất cũng tăng nhanh để đáp ứng nhu cầu thu phát dữ liệu. Được giới thiệu là có “tốc độ lên tới 3.6 Mbit/giây”, song đây chỉ là con số có thể đạt được trong điều kiện lý tưởng. Do vậy, tốc độ đường truyền sẽ không nhanh như mong đợi, đặc biệt là trong điều kiện phòng kín.

3. Sự phát triển và tương lai của công nghệ HSDPA

Chính thức được đưa vào hoạt động lần đầu tiên vào năm 2005, tính đến cuối năm 2006 đã có 19 nhà cung cấp 66 sản phẩm ứng dụng công nghệ HSDPA, trong đó có 32 sản phẩm điện thoại di động.

Với những cải tiến mang tính đột phá, HSDPA là một công nghệ đang được chú trọng phát triển. Trên thực tế, thị trường của HSDPA phát triển mạnh mẽ nhất, đặc biệt là ở giai đoạn khởi đầu, là ở những nước phát triển, nơi có lượng khách hàng khổng lồ sử dụng điện thoại di động chất lượng cao. Lý do là vì những chiếc điện thoại HSDPA sẽ có giá thành cao hơn hẳn những chiếc điện thoại thông thường – được nhắm vào thị trường những nước phát triển thấp hơn.

Nhu cầu sử dụng điện thoại HSDPA được mong đợi là sẽ đạt con số 2100 sản phẩm tính đến cuối năm nay. Đến năm 2010, con số này có thể là 100 triệu chiếc, theo phân tích của IDC. Hơn nữa, theo Strategic Analytics, đến năm 2010, 70% điện thoại 3G sẽ sử dụng HSDPA.

Tuy nhiên, sẽ mất nhiều thời gian để HSDPA thực sự trở nên phổ biến. Tính đến cuối năm 2005, hầu hết các nước trên thế giới không có mạng 3G. Rất nhiều nhà cung cấp dịch vụ di động đang cố gắng triển khai mạng 3G và có thể được nâng cấp thành mạng 3.5G theo nhu cầu của thị trường.

Xét về lâu dài, tương lai và sự thành công của công nghệ HSDPA vẫn còn khá mù mờ, bởi đây không phải là công nghệ download và truyền tải dữ liệu duy nhất được phát triển tại thời điểm này. Hơn nữa, những công nghệ truyền thống như CDMA2000 1xEV-DO và WiMax đang là những chuẩn công nghệ có nhiều triển vọng hơn. Do là một phiên bản nâng cấp của W-CDMA, HSDPA không có nhiều khả năng thành công tại những nơi mà W-CDMA đã được phát triển. Do đó, thành công cuối cùng của HSDPA như một sản phẩm của công nghệ 3.5G sẽ phụ thuộc rất nhiều vào sự thành công của W-CDMA với tư cách là một sản phẩm của công nghệ 3G.

Nguồn : http://www.thienlong.org/forumvn/showthread.php?t=58603

Bài này được viết vào năm 2007, hiện HSDPA đã phát triển khá mạnh và có nhiều thiết bị hỗ trợ rồi

Read more »

HSPA lịch sử hình thành và chuẩn

High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) lần đầu được giới thiệu năm 2002 trong phiên bản 5 và High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) năm 2004 trong phiên bản 6 của dự án hợp tác thế hệ thứ 3 – 3rd generation partnership project (3GPP). HSDPA và HSUPA gọi chung là High Speed Packet Access (HSPA). 3GPP ra đời vào tháng 12 năm 1998 bằng việc kí kết hợp tác giữa các tổ chức chuẩn và các công ty, đơn vị liên quan để đưa ra chuẩn chung trên toàn cầu cho công nghệ và truy nhập vô tuyến của hệ thống di động thế hệ thứ 3 (3G) phát triển từ GSM. Bên cạnh đó còn có 3GPP2 là dự án dành cho hệ thống di động 3G phát triển từ CDMA. Trang chủ của 3GPP là: http://www.3gpp.org

Cấu trúc bên trong của 3GPP

• TSG RAN (Radio Access Network): tập trung vào giao tiếp vô tuyến và giao tiếp bên trong giữa các between Base Transceiver Stations (BTSs) và các Radio Network Controllers (RNCs) cũng như giao tiếp giữa RNC và mạng lõi [1]. Các chuẩn về HSDPA và HSUPA là do TSG RAN qui định.

• TSG GERAN (GSM/EDGE RAN): cũng giải quyết các vấn đề giống TSG RAN nhưng cho các giao tiếp vô tuyến dựa trên công nghệ GSM/GPRS/EDGE.

• TSG SA (services and system architecture): tập trung vào dịch vụ và kiến trúc hệ thống.

• TSG CT (core and terminals): tập trung vào các vấn đề trong mạng lõi.

Các tài liệu của 3GPP được xuất bản 4 lần một năm bởi các hội nghị của TSG. Các văn bản này có thể download miễn phí. Phiên bản đầu tiên năm 1999 gọi là phiên bản 99 (Release 99) là bản mô tả đầy đủ đầu tiên về WCDMA [1]. Sau đó là từ phiên bản 4 năm 2001 đến phiên bản 11 năm 2011 đang được nghiên cứu, mỗi phiên bản cách nhau khoảng hơn một năm.

Hệ thống chuẩn 3GPP, xét các chuẩn liên quan đến HSPA:

Như chúng ta đã biết, chuẩn của [ITU-T] được sắp xếp theo nội dung. Ví dụ: chuẩn G là về môi trường và hệ thống truyền dẫn, mạng và hệ thống số. Trong đó G. 692 là chuẩn về các giao tiếp quang cho hệ thống đa kênh với khuếch đại quang. Tuy nhiên, hệ thống chuẩn 3GPP lại được xếp theo năm phát hành. Ví dụ phiên bản 99 phát hành năm 1999 và nội dung gồm các vấn đề đã và đang được nghiên cứu tại thời điểm đó. Các vấn đề này được các hội nghị của TSG quyết định có đưa vào phiên bản được phát hành hay không. Sau đó các phiên bản lại tiếp tục được chỉnh sửa và phát hành nhưng do có cùng nội dung chính đã được phát hành nên vẫn giữ tên phiên bản cũ. Ví dụ: có một số văn bản thuộc phiên bản 99 được chỉnh sửa và phát hành năm 2009 và năm 2010. Bản tóm tắt các nội dung chính trong các phiên bản có thể được tải về từ địa chỉ: http://www.3gpp.org/ftp/Information/WORK_PLAN/Work_plan_3gpp_110401.zip

ID	Unique_ID	Name	Acronym	Outline_Level	Release
221	0	Release 10 Features	-	1	Rel-10
222	390073	Enhancements for Multimedia Priority Service	eMPS	1	Rel-10
223	390074	Stage 1 on enhancements for Multimedia Priority Service	ePRIOR	2	Rel-10
224	460029	Stage 2 on enhancements for Multimedia Priority Service	eMPS	2	Rel-10
225	460329	Stage 2 on eMPS for CSFB	eMPS	3	Rel-10
226	460429	Stage 2 on eMPS for EPS Bearer Service	eMPS	3	Rel-10
227	460529	Stage 2 on eMPS for IMS Aspects	eMPS	3	Rel-10

Trên đây là một phần bảng tóm tắt để minh họa. Trong đó có các cột như số ID, tên nội dung, từ viết tắt của nội dung đó, cấp độ của nội dung (nội dung cấp 2 nằm trong nội dung cấp 1), phiên bản được phát hành. Ngoài ra còn có các cột như thời gian bắt đầu, kết thúc, % hoàn thành…
Toàn bộ kho lưu trữ các văn bản được phát hành của 3GPP là tại địa chỉ: http://www.3gpp.org/ftp/. Trong đó bao gồm các văn bản giới thiệu và các phần thuộc các TSG khác nhau, đặc biệt là các văn bản trong mục Specs. Trong mục Specs là các tài liệu được phát hành 4 lần 1 năm như đã nói ở trên. Mỗi lần phát hành, không chỉ có các phiên bản tại thời điểm đó mà còn có các phiên bản khác được sửa đổi. Trong các phiên bản có các series (các chuỗi). Ví dụ: http://www.3gpp.org/ftp/Specs/2002-06/Rel-5/21_series/21103-500.zip. Trong các tài liệu phát hành tháng 06 năm 2002 có phiên bản 5. Trong phiên bản 5 có series 21 gồm các văn bản có 2 số đầu là 21 ví dụ TS 21.103.

HSDPA:

Khi công nghệ WCDMA ra đời, các phiên bản 99 và 4 tập trung nghiên cứu về nó. Trong quá trình đó người ta nảy sinh ý tưởng về việc cải tiến truy nhập gói nhằm đáp ứng yêu cầu không ngừng gia tăng về tốc độ truyền dữ liệu. Tháng 3 năm 2000, dưới sự tài trợ của các công ty viễn thông , quá trình nghiên cứu HSDPA khởi động trong khuôn khổ của 3GPP. Khi phiên bản 5 được xuất bản, ghi rõ về cơ bản các yêu cầu cho HSDPA gồm:

• HSDPA-IubIur (giao tiếp Iub kết nối Node B (RBS) and RNC): mô tả UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access Network) và giao tiếp UTRAN Iur

• HSDPA-IurIub: giao thức Radio Access Network Application Part (RANAP) cho giao tiếp UTRAN Iu

• HSDPA-L23: các giao thức lớp 2 và lớp 3

• HSDPA-RF: các vấn đề liên quan đến thiết bị người dùng User Equipment ([UE]) và trạm gốc Base Station ([BS]) sừ dụng truyền song công phân chia theo thời gian Time Division Duplex ([TDD]) và truyền song công phân chia theo tần số Frequency Division Duplex ([FDD]).

HSDPA cho phép tốc độ dữ liệu ban đầu là 1.8Mbps, tăng lên 3.6Mbps rồi 7.2Mbps và cuối cùng lên đến 14Mbps. Nó được thiết kế nhằm đáp ứng các dịch vụ có tốc độ đường xuống lớn và tốc độ đường lên nhỏ [3]. Có thể coi HSDPA là ADSL không dây. Do tốc độ dữ liệu như trên, ban đầu HSDPA chỉ được thiết kế cho dữ liệu tốc độ cao nhưng chưa thể đáp ứng thời gian thực. Các ứng dụng có thể có như: lướt Web, xem phim. Các cải tiến về sau cho phép cung cấp thêm VoIP (tốc độ thấp nhưng cần đáp ứng nhanh). Phiên bản 5 HSDPA kế thừa các kĩ thuật cho dữ liệu đường xuống tốc độ cao của phiên bản 4 [3]. Ngoài ra các kĩ thuật mới cũng được nghiên cứu như:

• tập trung vào các dịch vụ nền tảng tương tác thông suốt

• phân phối ưu tiên khu vực đô thị và trong nhà (indoor), nhưng không giới hạn chỉ trong các khu vực này mà hoàn toàn cho phép di chuyển

• kết hợp với anten kĩ thuật thu tiên tiến

• đáp ứng yêu cầu ghi nhớ và thời gian xử lí của thiết bị người dùng User Equipment (UE)

Giảm thiểu các thay đổi trong kiến trúc và kĩ thuật đang sử dụng [3]. Yêu cầu này nhằm đảm bảo độ tương thích giữa hệ thống cũ và mới.
Các kĩ thuật sau đã được đưa ra:

• Mã hóa và điều chế tương tác Adaptive Modulation and Coding (AMC)

• Cơ chế lai yêu cầu tự động truyền lại Hybrid Automatic Retransmission Query (Hybrid ARQ)

• Chọn lựa cell nhanh Fast Cell Selection (FCS)

• Xử lí bằng anten Multiple Input Multiple Output (MIMO)

• Kênh truyền chia sẻ đường xuống riêng Standalone Downlink Shared CHannel (Standalone DSCH) [3].

AMC và Hybrid ARQ được đưa ra trong phiên bản 5 HSDPA. MIMO được giới thiệu trong phiên bản 6 nhưng vẫn tiếp tục được nghiên cứu cho đến ngày nay. FCS và Standalone DSCH được đánh giá là không mang lại hiệu quả cao nên đã không được ứng dụng sau khi nghiên cứu, tuy nhiên chúng vẫn có thể được sử dụng sau này.
1.Kiến trúc phân lớp:
Như đã nói ở trên, HSDPA sử dụng cả FDD và TDD nghĩa là có thể có nhiều kênh tần số và nhiều khe thời gian để truyền dữ liệu. Kĩ thuật DSCH trong phiên bản 99 được phát triển thành High Speed-Downlink Shared CHannel (HS-DSCH). HS-DSCH kết hợp với DPCH là thủ tục chính được sử dụng trong HSDPA. Đối với chiều xuống, có kênh truyền dữ liệu mới đó là (HS-PDSCH) và kênh điều khiển (HS-SCCH). Đối với đường lên, kênh truyền mới là HS-DPCCH theo chuẩn DPCCH. Một đặc điểm chính của HSDPA là tính thích nghi của đường truyền: cơ chế truyền thay đổi theo từng Transmission Time Interval (TTI) thích nghi với điều kiện đường truyền [3].

Kiến_trúc_phân_lớp_trong_HSDPA

Cơ chế hybrid ARQ thuộc lớp 2 tức lớp Medium Access Control (MAC).Theo hình vẽ ta thấy:

• Tại RNC có 2 giao thức: có hoặc không có thêm lớp MAC-c/sh.

• Tại Node-B có thêm giao thức MAC-hs

Với đường xuống, chỉ thị HS-DSCH, HS-DSCH Indicator (HI) được DPCH mang theo trỏ vào kênh mà UE cần giải mã. Trong quá trình UE giải mã HS-DSCH TTI, UE sẽ được kênh HS-SCCH cấp cho mã sử dụng trong HS-DSCH TTI và các thông tin kèm theo. Với đường lên,tín hiệu bao gồm ACK cho Hybrid ARQ và thông tin về điều kiện kênh truyền. Cơ chế HS-DPCCH được sử dụng cũng giống như DPCH [3].
HS-DSCH có nhiều loại tùy thuộc vào dung lượng của UE.
2.Mã hóa và điều chế thích nghi Adaptive Modulation and Coding (AMC):
Quá trình mã hóa và điều chế trong HSDPA thích nghi theo đường truyền. Khi UE gửi các đo đạc về đường truyền xuống trong luồng dữ liệu lên, Node-B tính toán và quyết định chọn phương thức mã hóa và điều chế nào phù hợp cho TTI. Nếu đường truyền xấu thì vẫn sử dụng Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) như trong phiên bản 99 để đảm bảo chất lượng. Nếu đường truyền tốt thì có thể tăng số mức điều chế lên, ví dụ: 16 Quadrature Amplitude Modulation (16-QAM), nhằm tăng tốc độ. Đây là phần cải tiến trong phiên bản 5. Theo phiên bản 99, mọi quá trình đều do RNC điều khiển. Tuy nhiên như vậy sẽ làm tăng thời gian đáp ứng và giảm hiệu quả khi tính toán đối với kênh truyền thay đổi. Chính vì vậy trong phiên bản 5, các quá trình tính toán thời gian đã chuyển xuống cho Node-B đảm nhiệm.
3.Cơ chế lai yêu cầu truyền lại tự động Hybrid ARQ:
ARQ là cơ chế phát hiện lỗi như sau: bên phát gửi một gói tin và chờ bên nhận gửi xác nhận đã nhận được rồi gửi tiếp(Stop And Wait – SAW), nếu sau một khoảng thời gian không nhận được thì tự động gửi lại. Cơ chế Hybrid ARQ là sự kết hợp giữa ARQ và Forward Error Correction (FEC). Các gói sai được giữ lại để kết hợp với các gói truyền lại và giải mã. Có các loại: Code Combining, Incremental Redundancy (IR), Chase combining[3]. HSDPA sử dụng IR và Chase combining.

HSUPA:

Các sách thường viết rằng HSUPA được giới thiệu trong phiên bản 6 của 3GPP. Tuy nhiên, trong phiên bản 6 hầu như không thấy nhắc đến HSUPA. Nguyên nhân là do HSUPA là tên gọi thông thường, khi mới ra đời trong phiên bản 6 nó được biết đến với tên gọi Enhanced Uplink Dedicated Channel (E-DCH) .
Các kĩ thuật chính được nghiên cứu cho HSUPA:

• AMC

• Hybrid ARQ

• Quá trình phân chia thời gian tại Node-B

• Cải tiến các lớp trong kiến trúc phân lớp

• Fast DCH

Sau một thời gian nghiên cứu thì một số kĩ thuật trên được coi là không khả thi và mang lại lợi nhuận nên chỉ có các kĩ thuật sau được áp dụng:

• Giảm TTI: có khả năng 2ms

• Cơ chế phân chia thời gian của Node-B: Node-B sẽ quản lí transport format combinations (TFCs) và UE sẽ chọn một TFC phù hợp [4].

• HARQ: cơ chế yêu cầu truyền lại lai

Bên cạnh đó 3GPP cũng nghiên cứu ‘FDD enhanced uplink’ để áp dụng cho HSUPA và được chia làm các phần sau:

• FDD Enhanced Uplink: lớp vật lí

• FDD Enhanced Uplink: giao thức lớp 2 và lớp 3

• FDD Enhanced Uplink: giao thức cho UTRAN Iub/Iur

• FDD Enhanced Uplink: yêu cầu và kiểm tra chất lượng hệ thống, thu phát sóng vô tuyến[4].

Kĩ thuật TDD thì được nghiên cứu và áp dụng sau đó trong phiên bản 7.

• FDD Enhanced Uplink: lớp vật lí gồm các nghiên cứu về các vấn đề sau:
  • Liên kết giữa kênh truyền và kênh vật lí
  • Mã hóa kênh và ghép kênh
  • Các thủ tục
  • Đo đạc các thông số
  • Dung lượng

• FDD Enhanced Uplink: giao thức lớp 2 và lớp 3:

Các_thủ_tục_trong_mô_hình_phân_lớp_HSUPA

Để cải tiến đường truyền lên, người ta thay đổi các thủ tục trong mô hình phân lớp như sau:

• • Tại UE: một lớp MAC mới (MAC-es/MAC-e) được thêm vào dưới lớp MAC-d. MAC- es/MAC-e đảm nhận thực hiện việc truyền lại theo HARQ, phân định thời gian và MAC-e cũng thực hiện ghép kênh, chọn lựa TFC.
  • Tại Node B: tương tự để có thể giao tiếp giữa Node-B và UE thì tại Node-B một MAC-e cũng được thêm vào và thực hiện chức năng tương tự như tại UE: thực hiện việc truyền lại theo HARQ, phân định thời gian và tách kênh.
  • Tại S-RNC: tương ứng với lớp MAC-es tại UE thì S-RNC cũng được thêm vào lớp MAC-es để có thể đóng và mở các gói dữ liệu từ các Node-B trong quá trình chuyển giao mềm.
• FDD Enhanced Uplink: giao thức cho UTRAN Iub/Iur

Đường lên cũng được cải tiến bằng cách thay đổi kịch bản giao tiếp UTRAN Iub/Iur:một UE thực hiện Soft Hand Over (SHO) với 2 Node-B và được quản lí bởi RNC.
FDD Enhanced Uplink: yêu cầu và kiểm tra chất lượng hệ thống, thu phát sóng vô tuyến.[4]
Để tăng chất lượng đường truyền người ta thực hiện các cải tiến ở các mặt sau:

• • Truyền nhận vô tuyến giữa các UE
  • Truyền nhận vô tuyến giữa các Base Station
  • Kiểm tra chất lượng các Base Station
  • Yêu cầu về quản lí tài nguyên vô tuyến

KẾT LUẬN:

Tóm lại, trong quá trình nghiên cứu hệ thống chuẩn của HSDPA và HSUPA, 3GPP đã đưa ra rất nhiều cải tiến nhằm tăng tốc độ truyền dẫn và đảm bảo chất lượng. Tuy nhiên, hệ thống chuẩn này rất chi tiết và phức tạp, nên trong bài viết này chỉ có thể trình bày các ý tưởng chính. Các thông tin chi tiết có thể được tải về từ trang chủ của 3GPP.

Nguồn http://vi.wikipedia.org

Read more »