2.1 Evolucija usluga u mobilnim mrežama
VoIP je brzo postao popularan u fiksnim mrežama. Evolucija govornih usluga iz fiksnih u VoIP se događa zbog IP mreža koje mogu isplativije isporučivati bitove podataka. Slično kao i fiksna mreža, VoIP je u bežičnim mobilnim mrežama započeo sa circuit-switched mrežama. Od razvoja prvog komercijalnog bežičnog sistema, bežične mreže su se razvile iz prve generacije analognih mreža u drugu generaciju digitalnih mreža. Mreže treće generacije koje se trenutno koriste pružaju visoku efikasnost circuit-switched servisa i imaju duplo veću spektralnu efikasnost mreža druge generacije. Broj korisnika se nije povećavao nakon što je dosegnuta granica nakon uvođenja treće generacije mreža. Fokus sa bežičnog sustava se prebacio na bežične podatkovne aplikacije. Ovo je rezultiralo pojavom high-speed packet-switched data (HSPD) mreža koje su postepeno razmještene u circuit-switched mrežama diljem svijeta [1:52].
Rast HSPD mreža je učinio poželjnijim ponuditi glasovne usluge koristeći VoIP zajedno sa podatcima kao potporu vrlo raznolikim multimedijskim uslugama. Kad se HSPD i VoIP razvijaju zajedno posebna circuit-switched mreža ne mora biti posvećena glasovnim uslugama. Uz to, kako je većina HSPD mreža dizajnirana koristeći najnovije tehnologije, spektralna učinkovitost mobilne VoIP mreže može biti uvelike poboljšana. To čini mobilni VoIP privlačnim davateljima usluga koji se suočavaju s ograničenjima dostupnosti frekvencijskog spektra; oni također imaju prednost da integrirana mreža podržava glasovne i podatkovne usluge [1:52].
2.1.2 Izazovi VoIP-a preko bežične mreže
Iako je VoIP postao vrlo popularan i uspješan u fiksnim sustavima, još uvijek je u ranom stadiju u bežičnim sustavima zbog mnogih tehničkih izazova. U nastavku su navedeni neki od glavnih izazova [1:52-54]:
- Kašnjenje i zastajkivanje – u fiksnom sistemu su kanali obično čisti i end-to-end prijenos može biti ostvaren skoro bez problema, te ne zahtjeva ponovno slanje. Međutim, bežični kanali mogu biti nepovoljni, što rezultira u pogreškama i neispravnim paketima. Paketi bi trebali biti poslani više puta kako bi se osiguralo uspješno primanje, a broj ponovnih slanja ovisi o dinamičkoj radio frekvenciji (RF). Ovo bi moglo rezultirati primjetnim kašnjenjem i varijaciji kašnjenja. Nadalje, za razliku od circuit kanala koji imaju fiksnu propusnost za kontinuirani prijenos, paketni prijenosi su obično poslani „rafalno“ i dijele zajedničke kanale što omogućuje multipleksiranje za učinkovito iskorištavanje kanala.
- Spektralna učinkovitost – u fiksnim VoIP sistemima propusnosti ima i više nego je potrebno te se obično koristi kako bi se smanjilo kašnjenje. Zapravo, circuit-switched prijenosi sa učinkovitom propusnošću su napušteni u korist fleksibilnosti packet-switched prijenosa, iako paketni prijenos donosi dodatne troškove. U bežičnim sistemima spektralni resursi se obično smatraju najskupljim resursima u mreži, te su visoka spektralna učinkovitost od vitalne važnosti za pružatelje usluga. Dakle, bežični VoIP sistemi moraju biti dizajnirani tako da mogu kontrolirati kašnjenje i zastajkivanje bez žrtvovanja spektralne učinkovitosti. Troškovi paketnog prijenosa preko zraka moraju biti svedeni na minimum.
- Mobilno upravljanje - u mnogim HSPD sistemima, mobilno upravljanje je dizajnirano primarno za podatkovne aplikacije. Kad se mobilni korisnici kreću između stanica, procedura prespajanja sljedi prekini-prije-nego-spojiš princip. Ovo vodi do velike prijenosne rupe kad se uređaj prebacuje s jedne stanice na drugu. Iako je prijenosna rupa uglavnom prihvatljiva za podatkovne aplikacije to nije slučaj za glasovni prijenos. Kako bi podržao VoIP aplikacije, prijelazni dizajn mora biti optimiziran tako da se prijenosna rupa minimizira i ne utječe na kontinuiranost govora.
- Prijenosna snaga i pokrivenost – uz dodatne pakete je potrebna veća snaga za prijenos iste količine glasovnih podataka, što rezultira manjom pokrivenosti. Uz to, „rafalni“ paketni prijenos isto zahtjeva veću količinu snage te na trenutke degradira performanse u vanjskim dijelovima podrčja pokrivena mrežom. Dakle, više naprednih tehnika mora biti usvojeno kako bi se nadoknadili nedostatci.
2.1.3 3G/4G HSPD
Dva dominantna tijela koja dominiraju bežičnim mobilnim standardima diljem svijeta su 3GGP i 3GPP2, koji su proizveli svoje standarde treće generacije: UMTS terrestrial radio access (UTRA) i CDMA2000. Četvra generacija, nazvana long-term evolution (LTE) i ultra mobile broadband (UMB), su trenutno u procesu standardizacije. Tehnologije korištene u oba standarda su poprilično slične, pa će se tako primjeri u ovome poglavlju bazirati na 3GPP2 [1:53].
Na 3G strani, CDMA2000 standard uključuje dvije komponente: 3G1x, fokusiran na circuit switched glasovne usluge i CDMA2000 evolution data optimized (EVDO) standard posvećen brzim podatkovim uslugama. Fokus če biti na EVDO [1:53].
Dizajn EVDO zračnog sučelja donosi dinamičku time division multiplexing (TDM) strukturu na prednjem linku sa malom vremenskom strukturom (600 puta u sekundi) kako bi osigurao brzo i fleksibilno raspoređivanje paketa. Kako bi se poboljšala učinkovitost prijenosa pod dinamičkim RF uvjetima, hybrid automatic repeat request (HARQ) tehnika je upotrebljena sa inkrementalnim smanjenjem. U EVDO Revision0 definirano je 12 nominalnih brzina prijenosa raspona od 38.4kbps do 2.4Mbps. Planer na base transceiver station (BTS) odlučuje koji će korisnikovi paketi biti poslani u svakom otvorenom terminu te paket mora biti prenesen sa odgovarajućom brzinom prijenosa traženom od terminala [1:53].
Na reverse linku, dizajn EVDO Rev0 je sličan 3G1x. CDMA tehnologija je korištena za prijenos podataka i za istovremeni rezultat poslanosti. Svaki korisnik može prenositi pakete u svakom trenutku brzinama između 9.6kbps i 153kbps. Trajanje svakog paketa je 16 vremenskih dijelova. Reverse brzine prijenosa podataka su pod zajedničkom kontrolom mobitela i BTS-a na distribuirani način. BTS prati ukupnu razinu smetnji i emitira informacije o preopterećenju putem kontrolnih kanala na forward linku. Informacije koristi svaki mobitel kako bi prilagodio reverse promet gore ili dolje, ovisno o dostupnoj snazi. Dok nema prijenosa nikakvih paketa, reverse kanal je ugašen, dok pilot i drugi kanali kontinuirano prijenose [1:53].
U EVDO RevisionA forward brzine su definirane do 3.1Mbps, koje su dodatno proširene do 4.9Mbps od strane EVDO RevisionB. BTS ima fleksibilnost prenošenja na bilo kojoj brzini zatraženoj od terminala [1:54].
Reverse link operacija su značajno unaprijeđene u EVDO RevA. Definirano je dvanaest veličina kodiranih paketa sa efektivnom brzinom prijenosa između 4.8kbps i 1.8Mbps. HARQ tehnika se koristi do četiri prijenosa: svaki prijenos ili podpaket traje četiri vremenska dijela. Reverse kontrola brzine prijenosa podatka se obavlja sveobuhvatnom upravljačkom shemom koja prilagođava dozvoljenu snagu terminala, što na kraju određuje brzinu koja može biti postignuta [1:54].
Osim poboljšanja kanala, EVDO RevA specificira QoS okvir koji omogućuje radio access network (RAN) da razlikuje aplikacije s različitim QoS očekivanjima. Na zračnom sučelju, forward link primjenjuje različite prioritete i uvjete za tok podataka sa različitim QOS zahtjevima bilo preko više korisnika ili jednog istog korisnika. Reverse resursna shema upravljanja omogućuje multipleksiranje podataka iz drukčijih tokova koji dijele iste fizičke kanale, te tokovi QoS zahtjevi se uzimaju u obzir kao bi se odredila distrubucija resursa [1:54].
UMB je evolucija tehnologije 1x EVDO. To je četvrta generacija (4G) brzog širikopojanog sustava razvijenog od 3GPP2. Radi na mnogo većoj propusnosti, u rasponu od 1.25MHz do 20MHz te koristi orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) tehnologiju i za forward i reverse link prijenose. OFDMA ima prednosti nad CDMA u nekoliko aspekata. OFDM prijenosni simbol traje mnogo duže nego CDMA te tako ne zahtjeva tako strogu vremensku sinkronizaciju između odašiljača i prijemnika. U usporedbi sa CDMA, ortogonalni prijenos između OFDMA podnosioca poboljšava reverse link performanse, te eliminira smetnje unutar stanice. RF prijenos može biti zakazan u vremenu isto kao i u frekvencijskoj dimenziji, te tako poboljšati učinkovitost raspoređivanja [1:54].
U UMB-u je propusnost nosioca podijeljena na podnosioce sa razmakom od 9.6kbps. Osnovna prijenosna jedinica je definirana kao pločica koja se sastoji od 16 podnosioca u frekvenciji i 8 OFDM simbola u vremenu koje traje oko 1ms, ovisno o duljini cikličkog prefiksa konfiguracije. Svaka pločica može isporučiti podatke brzinom između 75kbps i 630kbps pod različitim kombinacijama kodiranja i modulacija. Do 6 HARQ prijenosa je dozvoljeno po paketu, što pomaže pri iskorištavanju vremenske raznolikosti. Kod nositelja sa 5MHz ovo vodi do širokog raspona brzina: od 0.4Mbps do 17Mbps. Nadalje, UMB standard specificira više vrsta naprednih tehnologija antena koje mogu poboljšati spektralnu učinkovitost, te uključuju [1:54-55]:
- Multiple input multiple output (MIMO) tehnologiju, gdje se više tokova podataka prenose prema i od jednog korisnika istovremeno pomoguću više antena za prijenost i primanje. Ovisno o konfiguraciji antene, MIMO može povećati spektralnu učinkovitost dva ili četiri puta. Sa MIMO-om, korisnikova brzina se povećala na 35Mbps sa 2x2 konfiguracijom antena i na 65Mbps sa 4x4 konfiguracijom.
- Spatial diversity multiple access (SDMA) , gdje BTS istovremeno šalje tokove podataka različitim korisnicima koristeći istu frekvenciju.
OFDMA se koristi u UMB-u i za forward i reverse link prijenose. Ortogonalna priroda OFDMA značajno pospješuje spektralnu učinkovitost reverse linka u usporedbi sa EVDO baziranim na CDMA. Međutim, da bi se optimizirala mobilna upravljivost, UMB koristi hibridnu CDMA + OFDMA strukturu na reverse linku. CDMA i OFDMA prijenosi održavaju odvoje pilote [1:55].
2.2 Tehnike za poboljšanje efikasnosti VoIP prijenosa
Zbog ograničene propusnosti preko zračnog sučelja, govorni kodek korišten u ćelijskim sistemima je obično u kategoriji uskih, nisko-bitnih glasovnih kodiranja. U CDMA2000 sistemima, enhanced variable rate codec (EVRC) se koristi kako bi kako bi generirao glasovne okvire svakih 20ms. Postoje četiri različite vrste definiranja okvira u EVRC; full rate: 171 bit (ekvivalent 8.55 kvps) , ½ rate: 80 bita (4kbps), ¼ rate: 40 bita (2kbps) i 1/8 rate : 16 bita (0.8kbps). ¼ se zapravo ne koristi kod EVRC glasovnog kodiranja. Postotak okvira sa svake stope varira ovisno o strukturi i aktivnosti govora. EVRC koder se široko koristi u 3G1x mrežama [1:55].
Nedavno je novi kodek EVRC-B standardiziran i implementiran kao kodek sljedeće generacije za CDMA2000 mreže u 3GPP2. Glavna dizajnerska odluka za EVRC-B je da osigura dobar odnos između kapaciteta i kvalitete. EVRC-B koristi sva četiri okvira nabrojana ranije. Definira osam načina rada [1:55].
Slika 8 : prosjecne stope za različite modove
Slika 8 ([1:56]) prikazuje procjene prosječnih izvornih stopa za različite modove. Mode0 EVRC-B , kao i EVRC , ne koristi 1/4. Ima sličnu brziu prijenosa podataka kao EVRC, ali nije kompatibilan sa EVRC i u globalu nudi bolju kvalitetu glasa nego EVRC. Drugi modovi imaju manje brzine prijenosa podataka te tako postupno pogoršavaju kvalitetu glasa. Mode7 EVRC-B koristi jedino ¼ i 1/8. Različiti modovi osiguravaju mehanizam za pružatelje usluga kako bi dinamički prilagodili glasovni kapacitet i kvalitetu u njihovoj mreži [1:56].
Među različitim brzinama prijenosa podataka, 1/8 okviri obično predstavljaju pozadinske smetnje tijekom tihih razdoblja te tijekom govornih rupa tijekom razgovora. Oni ne nose nikakve stvarne signale govora te time imaju minimalan utjecaj na primljenu kvalitetu glasa. Dakle, većina 1/8 okvira može biti odbačena i ne biti poslana. Samo mali dio 1/8 okvira je poslan kako bi se koristio u rekonstrukciji što prirodnijih pozadinskih smetnji. Ova tehnika se naziva tiha detekcija i suzbijanje te uvelike poboljšavaju učinkovitost prijenosa glasa preko zračnog sučelja eliminacijom velikog dijela paketa koji sadrže 1/8 okvire [1:56].
2.2.1 Kompresija zaglavlja
Kompresija zaglavlja radi tako da iskorištava redundandnosti u zaglavlju, je neophodna za pružanje troškovno učinkovite VoIP usluge u bežičnoj mreži. VoIP paketi se obično prenose preko RTP/UDP/IP protokola. Nekompresirano zaglavlje je oko 40 bytova po paketu. U punom EVRC okviru od 22 bytea, RTP/UDP/IP zaglavlje nadoda više od 180% na glasovnu informaciju. Bez kompresije bi postalo dominantno i imalo utjecaja na kapacitet zračnog sučelja. Ova polja mogu biti klasificirana u više kategorija [1:56]:
- Statička ili poznata polja koja ne moraju biti poslana sa svakim paketom. Na primjer, izvorišna i odredišna adresa u IP zaglavlju, izvorišni i destinacijski port u UDP zaglavlju.
- Zaključena polja koja mogu biti zaključena od drugih polja te tako ne moraju biti slani sa svakim paketom; na primjer vremenska oznaka u RTP zaglavlju koja se konstantno povećava.
- Promjena polja koja mogu biti poslana u kompresiranom obliku kako bi se čuvala propusnost.
Slika 9 : klasifikacija zaglavlja polja u RTP/UDP/IP zaglavljima
Kompresija i suzbijanje zaglavlja su navedeni u oba standarda, 3GPP i 3GPP2. Najpopularnija shema kompresije se naziva robust header compression (ROHC). ROHC protokol specificira nekoliko operativnih modova u kojima svaki zahtjeva drukčiji nivo povratnih informacija. Odabir moda ovisi o tipu komunikacijskog kanala između kompresora i dekompresora. Sa ROHC kompresijom, RTP/UDP/IP zaglavlja su reducirana sa 40 na 1-4 byta. Nadalje, ROHC dizajn je također otporan na pogreške paketa što ga čini prigodnim za korištenje u bežičnim prijenosima. Kao rezultat, ROHC uvelike poboljšava prijenosnu učinkovitost VoIP paketa preko zračnog sučelja [1:57].
Trebalo bi biti naglašeno da se ROHC tipično ne koristi kao end-to-end kompresijska shema, jer je potpuno IP zaglavlje potrebno kako bi se informacija mogla propisno usmjeriti. Tipična implementacija ROHC-a je prikazana na Slika 10. ROHC kompresor i dekompresor su smješteni u mobilnom uređaju i mrežnom kontroleru (RNC) ili packet data service node (PDSN) [1:57].
2.3 Tehnike za podršku VoIP-a u EVDO RevA i RevB
Kao što je prije spomenuto, EVDO RevA i RevB standardi su poboljšani kako bi podržali QoS aplikacije kao VoIP. Konkretno, mala veličina i usmjereno simetrična priroda VoIP prometa se nije dobro slagala sa prometnim pretpostavkama u originalnom dizajnu EVDO Rev0 [1:57].
Slika 10 : implementacija ROHC arhitekture
Kao rezultat toga dodane su nove značajke posebno prilagođene za poboljšanje VoIP performansi i kapaciteta [1:58].
2.3.1. QoS izvršenje u EVDO RevA/RevB
Kad se VoIP usluga pomiješa sa općenitim prijenosom podataka preko istog zračnog sučelja odmah dođe u pitanje QoS. Originalni EVDO dizajn je bio fokusiran na pružanje osnovnih podatkovnih usluga te nije imao podršku za QoS mehanizme. Svi podatci prema i od korisnika su bili pomiješani te ih se nije moglo razlikovati. EVDO RevA je uveo klasificiranje raznih aplikacija usmjerenih na različite korisnike ili čak na istog korisnika [1:58].
EVDO RevA i RevB dopuštaju korisniku da otvori više tokova preko istog zračnog sučelja te multipleksiraju promet iz drugih tokova na isti fizički kanal. Zaglavlje radio link paketa identificira tok kojem paket pripada, tako da mobilni uređaji i RAN mogu ispravno tretirati paket. Za VoIP usluge, QoS izvršenje je fokusirano na ubrzano dostavljanje paketa. Stoga je VoIP paketima obično dodijeljen veći prioritet nego ostalim paketima. Specifični pristup na zračnom sučelju se razlikuje za forward i reverse link [1:58].
Na forward linku planer zračnog sučelja je centralni dio koji procjenjuje prioritet paketa i kontrolira prijenos za sve korisnike sektora. Specifični algoritam raspoređivanja QoS-a korišten u BTS je tipično ovisan o proizvođaču opreme, dok učestalo korišteni uključuju [1:58] :
- QoS zahtjeve za tok kao što su latencija paketa i zahtjevi u slučaju gubitka paketa
- Performanse toka
- Podatci zaostataka toka
- Dinamično RF stanje mobilnog korisnika
- Poštenje prema ostalim tokovima drugih korisnika sa sličnim QoS zahtjevima.
Budući da je cilj QoS izvršenja zadovoljiti performanse toka bez obzira na korisnikovo RF stanje to često vodi do konflikta sa RF učinkovitosti optimizacije, a planerov posao je da pronađe ravnotežu između dva cilja [1:59].
Na reverse linku je predviđeno QoS izvršenje preko reverse prometnog kanala MAX (RTMAC) protokol. RTCMAC protokol podržava više slojeva MAC toga koji odgovaraju toku drugih aplikacija. Svaki MAC tok može biti konfiguriran kao high capacity (HiCap) ili low latency (LoLat) tok. LoLat tok uvijek ima prijenosni prioritet veći od HiCap toka. LoLat tok obično ima povećanu snagu kako bi se smanjila latencija kod prijenosa. Iako LoLcat ima veći prioritet od HiCap-a oboje mogu biti multipleksirani na istom fizičkom nivou [1:59].
2.3.2 Učinkoviti dizajn formata paketa za VoIP
VoIP paketi su puno manji u usporedbi sa tipičnim paketima Internet aplikacija. Na primjer, EVRC koder generira 22 bytni glasovni okvir svakih 20ms. Koristeći tehnike kompresiranja navedene ranije, VoIP paket predstavljen RAN-u je uglavnom veličine oko 26 byte-ova. Kako bi se tako mali paketi poslali uspješno preko zračnog sučelja, EVDO RevA definira novi format RLP paketa koji omogućava da se ROHC kompresirani paketi smješten savršeno u RL fizički paket veličine 256bita bez pretjeranog segmentiranja [1:59].
Na forward linku se koristi drukčija tehnika kako bi se poboljšala učinkovitost VoIP prijenosa. U originalnom dizajnu fizički paket je nosio informaciju usmjerenu prema samo jednom korisniku. Kako bi podržao VoIP promet potrebno je značajno povećanje fizičkog paketa što vodi do loše RF učinkovitosti. EVDO forward link je podijeljen u 600 vremenskih dijelova te bi mogao početi ozbiljno opterećivati resurse ako bi svaki put nosio paket za samo jednog korisnika. Kako bi prevladali ove probleme, EVDO RevA definira novi format MAC paketa na forward linku, multiuser packet (MUP), gdje se osam RLP paketa od različitih korisnika mogu multipleksirati u jedan fizički paket. Ovo ne samo da pospješuje prijenos paketa već i oslobađa resurse [1:59].
2.3.3. Ubrzavanje dostave VoIP paketa unutar EVDO RevA/RevB RAN
Osim QoS izvršenja koje omogućuje EVDO RevA/RevB RAN da ubrzaju isporuku VoIP paketa, postoje određene tehnike koje se koriste kod dostave paketa kako bi se slagale sa karakteristikama VoIP prometa [1:60].
VoIP paketi su veličine 20ms, tako da ih je poželjno dostavljati svakih 20ms odnosno 12 vremenskih dijelova. HARQ operacija na EVDO RevA/RevB reverse linku dopušta do četiri podpaketna prijenosa, što uzima 16 vremenskih dijelova. Kako bi prilagodili VoIP zahtjevima predstavlja se prekidanje koje kontrolira koliki broj podpaketa koji se treba poslati da bi se zadovoljilo packet error rate (PER). U VoIP toku je to postavljeno na tri, sa 1% PER-om [1:60].
Osim zračnog sučelja, EVDO RevA/RevB omogućuju slanje RLP paketa nasumično kako bi se smanjilo kašnjenje. Ovo pomaže optimizaciji performansi VoIP aplikacija [1:60].
2.3.4 Glatka mobilna podrška
Jedan od glavnih izazova kod podrške VoIP-a za mobilne mreže je osiguravanje kontinuiteta usluga korisnicima kad se kreću unutar mreže. EVDO podržava meko prespajanje u reverse linku kao dio CDMA operacija te tako osiguravaju glatko prebacivanje korisnika iz ćelije u ćeliju [1:60].
Slika 11 : VoIP prijenosna vremenska linija u EVDO RevA
Slika 12 : Vremenska linija prijelaza poslužujućeg sektora u EVDO RevA/RevB
Na forward linku EVDO radi u simpleks načinu rada, pri čemu terminal komunicira samo sa jednim sektorom u bilo kojem trenutku. Ako terminal otkrije jači signal iz drugog sektora mijenja naznaku sektora na data rate control-u (DRC) te se odmah prebacuje na taj sektor kako bi primio pakete [1:61].
U cilju smanjenja rupe između promjene sektora EVDO RevA uvodi novi kanal data source control (DSC) koji je posvećen prespajanju. Terminal označava BTS poslužitelja na DSC kanalu. Kad terminal utvrdi da treba promijeniti BTS to ukazuje na DSC kanalu te nastavlja pokazivati na DRC kanal unaprijed definirano vrijeme. Ovo dopušta pravilno prespajanje [1:61].
2.4 Tehnike i performanse VoIP-a u UMB-u
Za razliku od EVDO-a, podrška za multimedijske aplikacije, uključujući VoIP, je svojstveni dio UMB standarda. Mnoge tehnike su specificirane kako bi optimizirale VoIP preko zračnog sučelja [1:63].
2.4.1 Jedinica alokacija resursa
U UMB-u jedinica alokacija resursa za paketni prijenos je pločica koja se sastoji od skupina od 16 potencijalnih prenosioca za jedan okvir. Svaki prenosioc zauzima propusnost od 9.6kbps te svaki okvir traje 1ms. Računica prikazuje da u nosiocu 5MHz može biti smješteno 1000 VoIP korisnika [1:63].
2.4.2 Fleksibilno trajanje RL okvira
U cilju poboljšanja učinkovitosti RF prijenosa, UMB kao i EVDO koristi HARQ na forward i reverse linkovima. HARQ proces se sastoji od šest prijenosa od kojih svaki traje jedno trajanje okvira. Za VoIP aplikacije je neophodna kontinuirana mrežna pokrivenost i pouzdan prijenos paketa. Zbog ograničene snage unutar mobilnog terminala, pod lošim RF uvjetima reverse link performanse mogu postati problem. Kako bi se nosio s ovim, UMB dizajnira poseban set formata paketa koji koriste proširene strukture okvira gdje HARQ šalje tri okvira umjesto jednog. Ovo smanjuje snagu na 1/3 za istu količinu informacija te uvelike poboljšava mrežnu pokrivenost [1:63].
2.4.3 Minimiziranje signalizacijskog preopterećenja
U UMB-u prijenosi preko zračnog sučelja određuje BTS planer. Određeni korisnik se obavještava kada će biti njegov red za primanje podataka. Za aplikacije kod kojih se mogu tolerirati visoke latencije i velika zastajkivanja odluke mogu biti bazirane na svakom pojedinom paketu. VoIP ima striktnije zahtjeve u vezi kašnjenja te je tako VoIP promet sastavljen od malih ali učestalih paketa. Ako za svaki paket mora biti izričito predviđeno kada će stići to može dovesti do pretjerano velike signalizacije te tako smanjiti ukupnu razinu RF performansi. Ako paketi pristižu periodično tijekom razgovora korisnije je unaprijed dodijeliti niz RF resursa korisniku dokle god se RF stanje značajno ne mijenja. Ovo je ideja iza zadatka specificiranog u UMB-u. Odluke su kategorizirane u [1:63]:
- Ne-konstantni zadatak – koristi se kod prijenosa jednog paketa
- Konstantni zadatak – odnosi se na sve pakete osim ako nije drukčije definirano. Dobar je za VoIP jer prepoznaje uzorke pristiglih paketa.
2.4.4 Potpuna mobilna podrška za VoIP
UMB mobilni terminal i dalje održava aktivni skup s mrežom kao i CDMA sustav. Aktivni skup označava set sektora koji odašilju jak signal prema mobitelu. Terminal prenosi CDMA pilot i neke povratne informacije aktivnom setu u dediciranom CDMA kontrolnom segmentu. Ugrađene CDMA operacije omogućuju terminalu komunikaciju sa više BTS-ova te odlučuje koja RF konekcija ima najbolju kvalitetu za podatkovne komunikacije. Terminal prima pakete iz samo jednog sektora unutar aktivnog skupa, to jest forward link serving sector (FLSS) i terminal odašilju pakete samo jednom sektoru unutar aktivnog seta nazvanog reverse link serving sector (RLSS). Tipično su FLSS i RLSS sektori sa najkvalitetnijim forward i reverse kanalima. U bilo kojem trenutku FLSS i RLSS mogu biti isti ili različiti ako se dogodi primjetna neravnoteža. Kada se korisnik pomiče preko različitih ćelija ili sektora FLSS i RLSS se isto tako moraju promijeniti kako bi se slagali sa korisnikovim novim RF uvjetima. Ako je korisnik angažiran u aktivnom VoIP pozivu tijekom ovog perioda, proces promjene FLSS-a i RLSS-a mora biti napravljen tako brzo da se ne ošteti kontinuiranost govora [1:64].
U UMB-u terminal određuje željeni FLSS bazirano na snazi signala forward pilot svakog sektora u aktivnom setu, te željeni RLSS bazirano na kvaliteti reverse pilot-a. Kako prijenos paketa na forward linku zahtijeva povratnu informaciju od reverse linka, i obrnuto, novi sektor koji radi u jednom smjeru mora imati prihvatljivu kvalitetu u drugom smjeru kako bi mogao slati povratne informacije. Zbog toga UMB specificira sljedeći kriterij za promjenu sektora [1:65]:
- Kvaliteta reverse pilota naznačena od strane FLSS-a ne smije biti manja od najbolje kvalitete reverse pilota naznačenoj od strane aktivnog skupa. U tom slučaju, terminal mora pronaći drugi DFLSS koji je u skladu sa ovim zahtjevima. Pravilo se odnosi na RLSS kao i na DRLSS.
Nakon što terminal odredi novi posluživački sektor, šalje naznaku prijelaza tome sektoru. U međuvremenu svi kanali s povratnim informacijama i dalje komuniciraju sa poslužnim sektorom, tako da može posluživati dok se ne obavi prijelaz. Kad novi sektor vidi naznaku prijelaza zajedno sa postojećim sektorom obavi prijelaz toka podataka za korisnika. Kada je spreman poslužiti korisnika obavijesti mobitel na forward kanalu. Tada mobitel prebaci slanje podataka na novi sektor. Slika 13 ([1:65]) prikazuje taj proces [1:65].
Slika 13 : EVDO RevB reverse kanali sa DTX operacijom