Bài giảng Quy hoạch và tối ưu mạng 3G UMTS và 4G LTE

nh bằng phương pháp mô phỏng [21]. Các giá trị mẫu của các hệ số tải đối với một luồng lưu lượng HSUPA điển hình được cho ở bảng 8.3 [21]. Bảng 8.2: Các tải trọng mẫu trên giao diện vô tuyến WCDMA bởi các cuộc gọi của các lớp khác nhau Thông số Dịch vụ Tốc độ (tiếng) Video Dữ liệu Dữ liệu P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 244 W( / )Mchip s 3,84 ( )iR kbps 12,2 64 144 384 iv 0,67 1 1 1 0/ ( )bE N dB 4 2 1,5 1 iL 0,005 0,026 0,050 0,112 Ta thấy rằng hệ số tải là đại lượng vô hướng và xác định mức độ tải trọng trên giao diện. Hệ số này cũng cho thấy sự phụ thuộc phi tuyến giữa tỷ lệ phần trăm truyền tải của giao diện và thông lượng của nguồn truyền tải trên một lớp nhất định. Dựa vào các hệ số tải của nguồn lưu lượng để xác định tổng tải UL cho đường lên: 1 M UL i i i N L   (8.41) Ở đây, iN là số lượng các nguồn lưu lượng được phục vụ của lớp i trong đường lên. Bảng 8.3: Các tải trọng mẫu trên giao diện vô tuyến HSPA bởi các cuộc gọi của các lớp khác nhau Thông số Dịch vụ Dịch vụ 1 Dịch vụ 2 Dịch vụ 3 W( / )Mchip s 3,84 ( )iR kbps 54,72 800,12 82,1 iv 1 1 1 0/ ( )bE N dB 4,84 4,55 3,74 iL 0,041624641 0,372667 591 0,04813716 32 Biểu thức 8.41 cho biết khả năng truyền tải lý tưởng tối đa của giao diện trong hệ thống của một Ô độc lập. Tuy nhiên, trong thực tế, lưu lượng được tạo ra trong các Ô khác cũng ảnh hưởng lên dung lượng của giao diện vô tuyến của một Ô đã định. Do đó, cần phải bổ xung vào công thức 8.41 hệ số để xét đến nhiễu từ các Ô khác. Muốn vậy, tham số  , được định nghĩa là tỉ số giữa nhiễu từ các Ô khác với nhiễu của Ô được xét. Hệ số này, trong trường hợp đường lên, được xác định tại máy thu trạm gốc [19]. Tổng tải cho đường lên được viết như sau [17]: 1 (1 ) M UL i i i N L      (8.42) P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 245 Khi sử dụng tối đa được các các tài nguyên của giao diện vô tuyến mà không làm giảm chất lượng dịch vụ, ta đạt được khoảng 50% đến 80% dung lượng lý thuyết [17]. Cần lưu ý rằng, ảnh hưởng của nhiễu liên Ô cũng có thể được xem xét bằng cách áp dụng phương pháp điểm cố định [1,7]. Tổng tải cho đường xuống được biễu diễn như sau [17]: 1 (1 ) M UL i i i i i N L       (8.43) trong đó i là hệ số trực giao cho lưu lượng lớp i. Thể hiện mức độ suy giảm nhiễu giữa các người sử dụng trong cùng một Ô thông qua việc áp dụng các mã định kênh hệ số trải phổ khả biến trực giao (OVSF), nghĩa là chúng có hệ số phân tán khác nhau và tương quan lẫn nhau của chúng bằng không (về mặt lý thuyết) [22]. Thông thường, giá trị hệ số i và i và là giống nhau [17], vì thế, cho phép bỏ qua ảnh hưởng của can nhiễu làm giảm tải trọng đường xuống. Trong các hệ thống có dung lượng mềm, dung lượng khả dụng của hệ thống khả thay đổi và khác với dung lượng lý thuyết tối đa, ở đây là dung lượng của 1 Ô độc lập lý tưởng, không bị ảnh hưởng bởi yếu tố bên ngoài cũng như dung lượng tối thiểu, khi ảnh hưởng của tải lên các Ô lân cận đạt giá trị lớn nhất. Khi xét hệ thống, việc sử dụng các tốc độ bit để đánh giá phân bổ là rất bất tiện. Nó chỉ được xem là khá thuận tiện khi được sử dụng để đánh giá trạng thái của tài nguyên được phân bổ trong các đơn vị khác, nó phản ánh bản chất vật lý của một hệ thống nhất định. Công thức 8.42 và 8.43 cho thấy rõ mức độ phân bổ tài nguyên trong giao diện vô tuyến WCDMA ở dạng tỷ lệ phần trăm tải tập âm của giao diện. Vì vậy, trong giao diện vô tuyến: phân bổ không dựa vào việc thêm các tốc độ bit mà là dựa vào thêm các tải tạp âm. Một tải trọng trên giao diện bị chi phối bởi một nguồn lưu lượng, được coi là một đơn vị phân bổ. Cách thay đổi phân bổ tài nguyên thể hiện qua kbps vào trong phân bổ tài nguyên, được biểu diễn ở dạng tỷ lệ phần trăm tải trọng trên giao diện vô tuyến xem hình 8.5 [18]. Trong hệ thống UMTS, việc phục vụ nhiều lớp lưu lượng với dung lượng khác nhau, được coi là hệ thống đa tốc độ, với giả thiết giá trị của một BBU thấp hơn hoặc bằng ước số chung lớn nhất của các nguồn tài nguyên theo yêu cầu của các luồng cuộc gọi [23, 24]. Với giao diện vô tuyến WCDMA, ta có thể viết: 1 2( , ,..., )BBU ML GCD L L L (8.44) Do đó, dung lượng giao diện được biểu diễn bởi số lượng các BBU được xác định theo phương trình 8.44: / /UL DL BBUV L    (8.45) P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 246 ở đây /UL DL là dung lượng giao diện vô tuyến cho đường lên/xuống. Tương tự, biểu diễn số lượng BBU được yêu cầu bởi cuộc gọi trong một lớp như sau: /i i BBUt L L    (8.46) Hình 8.5. Phân bố tài nguyên trong giao diện vô tuyến WCDMA Trong phần này, để đơn giản ta đã giả định rằng, ảnh hưởng của nhiễu lên dung lượng của giao diện vô tuyến WCDMA được xác định bởi các thông số  và i [19]. Trong phần này, ta phân tích bốn thông số GoS, tầm quan trọng của việc định cỡ và quá trình tối ưu hóa giao diện WCDMA, bao gồm lưu lượng HSPA và R99: xác suất chặn, xác suất mất, thông lượng trung bình, và thông lượng khả dụng. Giao diện WCDMA trong mạng UMTS được xem là nhóm khả dụng hoàn toàn (FAG) với lưu lượng đa tốc độ. Trong mô hình, ta giả thiết giao diện vô tuyến gồm cả luồng lưu lượng R99 và HSPA.Ta cũng giả định rằng tồn tại các lớp lưu lượng thuộc về HSPA mà các cuộc gọi có thể thay đổi các tài nguyên bị chiếm trong thời gian phục vụ. Do đó, cho rằng hệ thống đồng phục vụ hỗn hợp các lớp lưu lượng đa tốc độ khác nhau, trong đó các lớp này được chia thành hai tập: k lớp có các cuộc gọi có thể thay đổi các yêu cầu trong quá trình được phục vụ, và nk lớp không thay đổi nhu cầu trong thời gian phục vụ. Ta giả thiết rằng, dung lượng tổng bằng V đơn vị băng thông cơ bản (BBU). Nhóm được cung cấp M lớp các luồng lưu lượng Poisson độc lập (lưu ý rằng, k nk trong dó M = và M = k nk k nkM M M  ), có cường độ: 1 2, ...., M   (lưu ý rằng, trong mô hình phân tích, để đơn giản, ta coi hệ thống chỉ mang các luồng lưu lượng Erlang. Trong trường hợp có cả luồng lưu lưu lượng Erlang và Engset, thì ta ta sử dụng thuật toán MIM-BPP). Lớp cuộc gọi i cần it BBU để thiết lập kết nối. Thời gian giữ các cuộc gọi của các lớp có phân bố hàm mũ với các tham số: 1 2, ,..., M   . Như vậy, lưu lượng trung bình được cung cấp hệ thống bởi của lớp i là: i i i A    (8.47) P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 247 Các tài nguyên cần thiết trong nhóm để phục vụ các lớp nhất định, được coi là nhu cầu cuộc gọi có một số nguyên BBU. Giá trị của BBU (nghĩa là, BBUt ) được tính, là ước chung lớn nhất (GCD) của tất cả các tài nguyên theo nhu cầu của các lớp lưu lượng cung cấp cho hệ thống (phương trình 8.44): 1 2( , ,..., )BBU ML GCD L L L (8.48) trong đó iL là hệ số tải cho người dùng ở lớp cuộc gọi i (bảng 8.2), được xác định theo phương trình 8.40. Quá trình Markov đa chiều trong FAG được lấy xấp xỉ bằng chuỗi Markov một chiều, được mô tả bởi phương trình đệ quy Kaufman-Roberts (phương trình 8.15):   ,min 1 1 [ ] nk kM M n i n V j j i j n P v At P t A t       (8.49) ở đây  n VP là trạng thái xác suất của n BBU đang bận, it và ,minjt là các số BBU được yêu cầu bởi các lớp không qua và trải qua nén (phương trình 8.46): i i BBU L t L        ,min ,min j j BBU L t L        (8.50) Dung lượng giao diện V được định nghĩa như sau [25]: ow 1 1 DL i UL for d nlink direction V for uplink direction               (8.51) ở đây DL và UL là dung lượng vật lý của giao diện WCDMA trong đường xuống và đường lên, [7]. Xác suất chặn iB cho lớp i của các luồng lưu lượng Erlang được biểu diễn như sau (phương trình 8.24):     ,min 1 1 i i V n nkV n V t i i V n kV n V t P for i E B P for i                   (8.52) Các xác suất chặn và mất đối với các luồng lưu lượng Erlang được xác định theo công thức 8.20. P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 248 Giao diện vô tuyến mang luồng lưu lượng R99 và HSPA.Các lớp thuộc R99 không trải qua nén. Vì vậy, việc xác định thông lượng trung bình chỉ có ý nghĩa đối với những lớp lưu lượng có trải qua nén của HSPA. Hơn nữa, việc áp dụng mô hình phân tích lại phụ thuộc vào cơ chế áp dụng các giải pháp được sử dụng bởi các nhà sản xuất thiết bị và nhà khai thác mạng UMTS. Vì vậy, ở đây ta xét việc ứng dụng các mô hình có nén để xác định thông lượng trung bình một cách riêng biệt cho đường lên và đường xuống. Xét kịch bản băng thông trung bình được phân bổ đều cho tất cả các thuê bao. Coi rằng, các thuê bao có các loại thiết bị đầu cuối khác nhau. Nghĩa là, thông lượng trung bình cấp cho một thuê bao chủ yếu phụ thuộc vào tải trọng của mạng, trong khi đó, với tải trọng mạng là nhỏ, thì loại thiết bị đầu cuối của người sử dụng cũng là một ràng buộc. Cho rằng, các thuê bao với đầu cuối người dùng di động mới hơn có thể đạt được thông lượng tối đa cao hơn. Kịch bản này được xét để mô tả các hệ thống, ngay cả trong mô hình hóa với nén, được xét ở phần 8.4.1. Bước đầu tiên để xác định thông lượng trung bình là, ta phải xác định hệ số nén ( )k n . Hệ số này dựa vào sự phụ thuộc trong phương trình 8.31 và 8.32, được biểu diễn ở dạng sau đây: max max max ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 ( ) ( ) nk nk k nk nk nk nk V Y n K for K n Y n n V Y n V Y n for K n Y n n Y n               (8.53) trong đó tham số ( )nkY n được biểu diễn theo phương trình 8.27 và ( )kY n được xác định theo phương trình 8.30. Bước tiếp theo, ta tính toán các tài nguyên trung bình bị chiếm bởi các cuộc gọi thuộc lớp j (thông lượng trung bình) theo các phương trình 8.33: ,min 0 ( )[ ( ) ][ ] V k j j k j n V n Y y n n t P   (8.54) Xét kịch bản băng thông trung bình được phân bổ không đều và suy giảm về thông lượng cấp cho thuê bao tùy thuộc vào tải trọng mạng hiện tại và dựa vào loại thuê bao được gán. Giả sử rằng, ban đầu thông lượng bị giảm đối với nhóm người dùng mà tạo ra lợi nhuận ít nhất cho nhà khai thác. Do đó, thứ tự thông lượng bị giảm phụ thuộc trực tiếp vào phí thuê bao. Kịch bản này được phù hợp bởi mô hình hệ thống với việc nén không đều, được xét ở 8.4.2. Việc xác định thông lượng trung bình sẽ được khởi đầu như trước bằng cách xác định hệ số nén , ( )k j n . Như vậy, theo phương trình 8.31 và 8.36, ta có: P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 249 ,max max , max ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 ( ) ( ) nk j nk k j nk nk nk nk V Y n K for K n Y n n V Y n V Y n for K n Y n n Y n               (8.55) ở đây tham số ( )kY n được biểu diễn theo phương trình 8.27 và ( )kY n được xác định theo phương trình 8.30. Cuối cùng, số lượng các BBU trung bình bị chiếm bởi lưu lượng nén được biểu diễn theo sự phụ thuộc sau đây (trong phương trình 8.33): ,min 0 ( )[ ( ) ][ ] V k j j k j n V n Y y n n t P   (8.56) Để xác định dung lượng trung bình về tính khả dụng giao diện đối với lưu lượng HSPA, trước hết phải xác định phân bố chiếm giữ: ,min,min 1 1 [ ] [ ] [ ] nk k i j M M n V j i n t V j j n t V i j n P A t P A t P       (8.57) Đối với mỗi trạng thái chiếm giữ n BBU, số lượng trung bình các cuộc gọi dịch vụ của các lớp lưu lượng riêng biệt được xác định dựa vào phương trình 8.15:     ,min ( ) i i i n t V nk n V i i n t V k n V A P for i P y n A P for i P                  (8.58) Khi biết số lượng trung bình các cuộc gọi ( )iy n của từng lớp lưu lượng, đối với trạng thái n, ta xác định băng thông (số lượng các BBU khả dụng) được dùng bởi lưu lượng HSPA là sự khác biệt giữa tổng dung lượng của Ô và số lượng các BBU bị chiếm bởi các cuộc gọi UMTS. Thông lượng trung bình cấp cho các cuộc gọi HSDPA là:   0 1 ( ) nkMV x i i n V n i T V y n t P            (8.59) Các mô hình được xét trong phần này được dùng để phân tích và định cỡ giao diện WCDMA nhằm phục vụ cho sự hỗn hợp các loại lưu lượng R99 và HSPA ở cả đường lên và đường xuống. Các mô hình được xét cho phép xác định bốn thông số GoS khác nhau với mức độ ưu tiên khác nhau, tùy thuộc vào việc tối ưu hóa và chính sách phát triển của các nhà mạng UMTS. Vì vậy, các quá trình tính toán định cỡ giao diện về các thông số chất lượng sẽ được lặp đi lặp lại, mỗi lần với sự gia tăng dung lượng giao diện và kiểm tra đến khi các thông số P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 250 GoS, thông số quan trọng đối với các nhà khai thác là chính xác. Quá trình định cỡ thước được chấm dứt khi đáp ứng các yêu cầu này. Để giảm thiểu mức độ phức tạp cho các mô hình giải tích, ta giả thiết rằng giao diện vô tuyến WCDMA phục vụ lưu lượng được tạo ra bởi một số lượng vô hạn các người sử dụng (lưu lượng Erlang). Khi giao diện vô tuyến phục vụ số lượng người dùng của một lớp định trước mà nhỏ hơn hoặc chỉ lớn hơn dung lượng giao diện một chút , thì các mô hình này cũng bao gồm lưu lượng Engset. Phương pháp xác định bản chất hệ thống với lưu lượng Erlang và Engset được xét ở 8.3.4. Các phương pháp phân tích được xét trên đây dựa trên phân bố Kaufman-Roberts nổi tiếng. Các tính toán được thực hiện với các công thức được trình bày trong phương pháp này không phức tạp. Việc mở rộng mạng tốn rất nhiều thời gian và chi phí, do đó để tiết kiệm nhất, các nhà khai thác mạng hướng theo giải pháp tối ưu hóa đầu tư nhưng vẫn phải đảm bảo chất lượng dịch vụ. Thực tế là, thường dùng giải pháp là phân tách các liên kết trên giao diện Iub. Các nhà khai thác tiến hành cấu hình hóa hai đường dẫn ảo (VP) của hệ thống ATM trên giao diện Iub và gán chúng cho lưu lượng thời gian thực và nỗ lực truyền tải tối đa. Giả sử rằng các kênh ảo (VC) tốt nhất sẽ không phân bổ băng thông cần thiết tối đa tại cùng một thời điểm, nhưng tổng băng thông được đồng chia sẻ giữa các VC dẫn đến việc chiếm dụng tốt hơn. Do đó, phương pháp này nên được khuyến khích để thiết kế/định cỡ mạng với các yêu cầu QoS khác nhau cho các khách hàng khác nhau. Thấy rõ rằng, trong trường hợp quá tài băng thông, một phần của ô ATM sẽ bị mất. Chẳng hạn, khi khai thác trên giao diện Iub, với việc áp dụng các IMA (Inverse Multiplexing for ATM) [26], (xem hình 8.6) [16]. Việc ứng dụng IMA sẽ tạo ra hai đường dẫn ATM logic trên cơ sở liên kết vật lý riêng biệt. Bảng 8.4 minh họa về UMTS chuyển gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS), được thực hiện bởi các đường dẫn ATM logic dành riêng cho lưu lượng truyền tải tối đa và lưu lượng thời gian tương ứng với hình 8.6 (lưu ý rằng, trong hình 8.6, ta coi các liên kết tạo ra IMA có thông lượng là 2Mbps). P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 251 Hình 8.6 Một trong những cách phổ biến nhất để thực hiện kết nối giữa trạm gốc UMTS và bộ điều khiển mạng vô tuyến với việc ứng dụng công nghệ IMA. Ngoài ra, phương pháp này cũng cho thấy rằng, nó cho phép tối ưu hóa hơn nữa dung lượng, bởi vì với việc sử dụng các thiết bị tập trung lưu lượng giữa NodeB và RNC thì các đường dẫn kiểu "thời gian thực" sẽ được mang bởi thiết bị tập trung theo tỉ lệ dung lượng 1:1, trong khi đó các đường dẫn kiểu "nỗ lực nhất" có thể được mang với tỷ lệ 2:1 (dung lượng tại đầu vào thiết bị tập trung cao hơn hai lần ở đầu ra). Sử dụng tính chất của lưu lượng truy cập được cung cấp (nghĩa là, thời gian bận khác nhau), ta có thể tiết kiệm hơn nữa, ít nhất là ở dạng khai thác và mở rộng các RNC khi số cổng vào bị giới hạn. Kỹ thuật thực thi dễ dàng, đồng thời dễ dàng xây dựng giao diện Iub là dịch vụ phân bố đa điểm cụ bộ LMDS (Local Multipoint Distribution Service) [27]. Bảng 8.4. Minh họa việc xắp xếp lớp dịch vụ vào trong các lớp ATM Lớp dịch vụ ATM Lớp dịch vụ UMTS Ví dụ dịch vụ VP nỗ lực tối đa Tương tác nền (dữ liệu người dung HSPDA) Duyệt Web VP thời gian thực CS: Hội thoại Voice VP thời gian thực CS: streaming Kết nối Modem VP thời gian thực PS: Tương tác/nền FPT, trò chơi trực tuyến VP thời gian thực PS: Hội thoại VoIP VP thời gian thực PS: streaming Mobile TV Đáng tiếc rằng, tốc độ phát triển nhanh chóng về công nghệ không phù hợp cho với các mô hình toán học để quy hoạch và định cỡ các mạng theo kịp với các dự báo dịch vụ cần thiết. Giao diện Iub trong mạng UMTS được coi là nhóm khả dụng hoàn toàn (FAG) với lưu lượng đa tốc độ. Trong mô hình, ta giả định, tương tự như giao diện WCDMA, giao diện Iub gồm các luồng lưu lượng R9 và HSPA. Ta cũng giả định, tồn tại các lớp lưu lượng thuộc về lưu lượng HSPA có các cuộc gọi làm thay đổi các tài nguyên bị chiếm trong thời gian phục vụ. Do đó, ta coi hệ thống phục vụ đồng thời hỗn hợp các lớp lưu lượng đa tốc độ, trong đó các lớp này được phân chia thành hai tập: k lớp có các cuộc gọi làm thay đổi các yêu cầu đang được phục vụ; và nk lớp không thay đổi yêu cầu trong thời gian phục vụ. Ta hãy giả định rằng tổng dung lượng bằng V đơn vị băng thông cơ bản (BBU). Nhóm này được cung cấp *M lớp các luồng lưu lượng Poisson độc lập (lưu ý rằng, k nk trong dó M = và M = k nk k nkM M M  ), có các cường độ: 1 2, ...., M   (lưu ý rằng, trong mô hình phân tích, để đơn giản, ta coi hệ thống chỉ mang các luồng lưu lượng Erlang) . Lớp cuộc gọi i cần it đơn vị băng thông cơ bản BBU để thiết lập kết nối. Thời gian giữ cho các cuộc gọi của các lớp riêng biệt có phân bố hàm mũ với các thông số: 1 2, ,..., M   . Vì vậy, lưu lượng trung bình cấp cho hệ thống bởi luồng lưu lượng lớp i là: P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 252 i i i A    (8.60) Các tài nguyên cần thiết trong nhóm để phục vụ cho các lớp riêng biệt được xem là cuộc gọi cần có một số nguyên các BBU. Giá trị của BBU (nghĩa là, BBUR ), là ước chung lớn nhất (GCD) của tất cả các tài nguyên theo yêu cầu của các lớp lưu lượng cấp cho hệ thống (phương trình 8.44). 1( ,..., )BBU MR GCD R R (8.61) ở đây iR là lượng tài nguyên cân thiết bởi lớp cuộc gọi i [kbps]. Quá trình Markov đa chiều trong FAG được xấp xỉ bằng chuỗi Markov một chiều, được mô tả bởi phương trình đệ quy Kaufman-Roberts (phương trình 8.15):   ,min,min 1 1 [P ] [ ] nk k i j M M n i i n t j j n t VV i j n P At A t P       (8.62) ở đây [ ]n VP là trạng thái xác suất n BBU đang bận, jt và ,minjt là số lượng các BBU cần thiết cho lớp có nén,và không nén (phương trình 8.46): i i BBU R t R        ,min ,min j j BBU R t R        (8.63) trong đó ,minjR là lượng tài nguyên tối thiểu cần thiết cho lưu lượng lớp j có nén [kbps]. Trong phương trình 8.62, dung lượng giao diện V được định nghĩa như sau: V = phy BBUV R   (8.64) ở đây phyV là dung lượng vật lý của nhóm tính bằng kbps. Trong phần này, ta cũng phân tích bốn thông số GoS: xác suất bị chặn, xác suất mất, thông lượng trung bình, và thông lượng khả dụng. Trên cơ sở công thức 8.62, xác suất bị chặn iB cho luồng lưu lượng Erlang lớp i được biểu diễn như sau [phương trình 8.24]:   ,min 1 1 [ ] i i V n nkV n V t i i V n V k n V t P for i E B P for i                   (8.65) P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 253 Việc xác định thông lượng trung bình chỉ quan trọng đối với những lớp lưu lượng của HSDPA có nén (lưu ý rằng, lưu lượng HSPA chỉ bị giới hạn ở đường xuống, bởi vì lưu lượng đường lên HSPA là các tài nguyên R99). Việc áp dụng một mô hình phân tích phụ thuộc vào cơ chế cụ thể được dùng trong các giải pháp của nhà sản xuất thiết bị mạng UMTS. Ta xét trường hợp băng thông trung bình được gán không đều cho tất cả người dùng. Ta cũng coi rằng, các thuê bao trong mạng có các thiết bị đầu cuối thuộc các lớp khác nhau, trong đó những thuê bao có các thiết bị đầu cuối mới hơn có khả năng đạt thông lượng tối đa cao hơn. Trường hợp này được xét bằng mô hình nén không đều, và được thảo luận trong phần 8.4.2. Trong giai đoạn đầu về việc xác định thông lượng trung bình, ta xác định hệ số nén ( )k n . Hệ số này phụ thuộc vào các phương trình 8.31 và 8.36, và được tính như sau:               ,max ,max , ,max1 nk j jnk k j nk nk jnk nk V Y n K for K n Y n n V Y n V Y n for K n Y n n Y n               (8.66) ở đây tham số ( )nkY n được biểu diễn như sau (phương trình 8.27):   1 ( ) nkM nk i i i Y n y n t   (8.67) và  kY n được xác định dựa vào phương trình 8.30:       ,min 1 kM k k j j j Y n n y n t    (8.68) Trong công thức 8.67 và 8.68, số lượng trung bình của các cuộc gọi ở lớp i, được phục vụ trong trạng thái chiếm n BBU [ ( )]jy n , được xác định như sau (phương trình 8.25):       ,min [ ] i i i n t V nk n V i i n t V k n V A P for i P y n A P for i P              (8.69) Trong bước tiếp theo, ta tính được tài nguyên trung bình bị chiếm bởi các cuộc gọi ở lớp j (thông lượng trung bình) theo công thức sau (phương trình 8.33): P T I T Chương 8: Mạng truy nhập vô tuyến tiên tiến cho LTE và tương lai 254      , ,min 0 V k j j k j j n V n Y y n n t P      (8.70) Dung lượng trung bình của giao diện khả dụng Iub cho lưu lượng HSDPA được xác định tương tự như thông lượng khả dụng của giao diện WCDMA trong phần 8.5.3.5. 8.5 Tổng kết Chương này đã xét các phương pháp phân tích để xác định dung lượng các phần tử riêng biệt của hệ thống UMTS nhằm đảm bảo - với các giả thuyết tải trọng của hệ thống - mức độ tiền định của GOS. Hầu hết các rằng buộc về đặc tính trong việc định cỡ hệ thống UMTS là giao diện vô tuyến và giao diện Iub. Chương cũng xét việc áp dụng các mô hình phân tích cho các giao diện này. Trong các mô hình, ta coi rằng hệ thống bao gồm sự hỗn hợp các lớp lưu lượng R99 và HSPA khác nhau. Tài liệu tham khảo [1] M. Glabowski, M. Stasiak, A. Wi´sniewski, and P. Zwierzykowski. Performance Modelling and Analysis of Heterogeneous Networks, chapter “Uplink Blocking Probability Calculation for Cellular Systems with WCDMA Radio Interface and Finite Source Population,” pp. 301–318. Information Science and Technology. River Publishers, 2009. [2] Y. Ishikawa, S. Onoe, K. Fukawa, and H. Suzuki. “Blocking Probability Calculation Using Traffic Equivalent Distributions in sir-based Power Controlled w-cdma Cellular Systems.” IEICE Transactions on Communications, E88-B(1):312–324, 2005. [3] V. B. Iversen and E. Epifania. “Teletraffic Engineering of Multi-band W-CDMA Systems.” In Network Control and Engineering for QoS, Security and Mobility II, pp. 90–103, Norwell, MA, 2003. Kluwer Academic Publishers. [4] I. Koo and K. Kim. “Erlang Capacity of Multi-service Multi-access Systems with a Limited Number of Channel Elements According to Separate and Common Operations.” IEICE Transactions on Communications, E89-B(11):3065–3074, 2006. [5] D. Staehle and A. M¨ader. An Analytic Approximation of the Uplink Capacity in a UMTS Network with Heterogeneous Traffic. 18th International Teletraffic Congress, pp. 81–91, Berlin, 2003. [6] M. Stasiak, J. WiewiÛra, and P. Zwierzykowski. “Analytical Modelling of the Iub Interface in the UMTS Network. Proceedings of the 6th Symposium on Communication Systems, Networks, and Digital Signal Processing, Graz, Austria, July 2008. [7] M. Stasiak, A. Wi´sniewski, P. Zwierzykowski, and M. Glabowski. “Blocking Probability Calculation for Cellular Systems with WCDMA Radio Interface Servicing PCT1 and PCT2 Multirate Traffic.” IEICE Transactions on Communications, E92-B(4):1156–1165, April 2009. [8] H. Akimuru and K. Kawashima. Teletraffic: Theory and Application. Berlin-Heidelberg-New York, 1999. [9] J. S. Kaufman. “Blocking in a Shared Resource Environment.” IEEE Transactions on Communications, 29(10):1474–1481, 1981. [10] J. W. Roberts. “A Service System with Heterogeneous User Requirements — Application to Multi-service Telecommunications Systems.” In G. Pujolle, editor, Proceedings of Performance of Data Communications Systems and Their Applications, pp. 423–431, Amsterdam, 1981. [11] M. Glabowski. “Modelling of State-Dependent Multirate Systems Carrying BPP Traffic.” Annals of Telecommunications, 63(7-8):393–407, August 2008. [12] H. Holma and A. Toskala. HSDPA/HSUPA for UMTS: High Speed Radio Access for Mobile Communications. John Wiley and Sons, 2006. [13] F.P. Kelly. “Loss Networks.” The Annals of Applied Probabili