CHƯƠNG 2: KIẾN TRÚC GIAO DIỆN VÔ TUYẾN LTE
2.2. Cấu trúc các giao thức vô tuyến
2.2.2.3 Hybrid ARQ với kết hợp mềm
Hybrid ARQ với kết hợp mềm cung cấp khả năng mạnh mẽ chống lại các lỗi truyền dẫn. Khi việc truyền lại hybrid-ARQ được nhanh chóng, nhiều dịch vụ cho phép một hoặc nhiều truyền lại, qua đó hình thành một (vòng khép kín) cơ chế điều khiển ngầm. Các giao thức ARQ hybrid- là một phần của lớp MAC, trong khi kết hợp mềm thực tế được xử lý bởi các lớp vật lý.
Hybrid ARQ không áp dụng cho tất cả các loại lưu thông. Ví dụ, truyền phát quảng bá, nơi mà các thông tin giống nhau cũng được dành cho nhiều thiết bị đầu cuối, thường không dựa vào hybrid-ARQ. Do đó, hybrid ARQ chỉ được hỗ trợ cho các DL-SCH và UL-SCH, mặc dù sử dụng của nó là tùy chọn.
Các giao thức hybrid-ARQ LTE sử dụng nhiều qúa trình dừng- và- chờ đợi song song. Sau khi tiếp nhận một khối vận tải, máy thu cố gắng giải mã các khối vận tải và thông báo máy phát về kết quả của các hoạt động giải mã thông qua một bit xác nhận duy nhất, chỉ ra việc giải mã thành công hay nếu việc truyền lại của khối vận tải được yêu cầu. Máy thu phải biết quá trình hybrid-ARQ nào mà sự xác nhận đó được liên kết. Điều này được giải quyết bằng cách sử dụng thời gian của sự thừa nhận cho gắn với một quá trình hybrid-ARQ nhất định. Lưu ý rằng, trong trường hợp hoạt động TDD, mối quan hệ thời gian giữa việc tiếp nhận dữ liệu hybrid - ARQ và việc truyền phát các xác nhận cũng bị ảnh hưởng bởi việc phân bổ đường lên/đường xuống.
Việc sử dụng song song nhiều quy trình hybrid-ARQ, minh họa trong hình 2.12, cho mỗi người dùng có thể dẫn đến dữ liệu được vận chuyển từ cơ chế hybrid-ARQ ra khỏi chuỗi. Ví dụ, khối vận chuyển 5 trong hình đã được giải mã thành công trước khi vận chuyển khối 1 , mà yêu cầu truyền lại. trong chuỗi phân phối các dữ liệu được do đó đảm bảo bởi các lớp RLC. cơ chế sắp xếp lại tương tự trong RLC cũng được sử dụng để xử lý giao hàng trong chuỗi trên nhiều thành phần vận chuyển trong trường hợp của tập hợp vận chuyển. Như đã đề cập ở trên, các truyền lại hybrid-ARQ được xử lý một cách độc lập cho mỗi tàu sân bay thành phần, có thể dẫn đến out-of-chuỗi cung cấp một cách tương tự như trong một sóng mang thành phần.
Hình 2. Nhiều quá trình hybrid ARQ song song
Truyền lại đường xuống có thể xảy ra bất cứ lúc nào sau khi transmissiondthat ban đầu, giao thức là asynchronousdand một số quá trình hybrid-ARQ rõ ràng được sử dụng để chỉ ra các quá trình đang được giải quyết. Trong một giao thức hybrid- ARQ không đồng bộ, các cơ quan đại diện retrans- là về nguyên tắc dự kiến tương tự để truyền ban đầu. đường lên nhiệm vụ retrans-, mặt khác, được dựa trên một giao thức đồng bộ, truyền lại xảy ra tại một thời điểm được xác định trước sau khi truyền ban đầu, và số quá trình có thể được bắt nguồn ngầm. Trong một giao thức đồng bộ thời gian ngay lập tức cho truyền lại được cố định khi việc truyền tải ban đầu đã được dự kiến, phải được hạch toán vào các hoạt động lập kế hoạch. Tuy nhiên, lưu ý rằng lịch biết từ các tổ chức hybrid-ARQ trong eNodeB liệu một thiết bị đầu cuối sẽ thực hiện một truyền lại hay không.
Các cơ chế hybrid-ARQ sẽ lỗi truyền dẫn nhanh chóng chính xác do tiếng ồn hoặc kênh không thể đoán trước các biến thể. Như đã thảo luận ở trên, RLC cũng có khả năng yêu cầu truyền lại, mà ngay từ cái nhìn đầu tiên có vẻ không cần thiết. Tuy nhiên, lý do có hai cơ chế truyền lại trên đầu trang của nhau có thể được nhìn thấy trong các thông tin phản hồi tín hiệu. hybrid ARQ cung cấp truyền lại nhanh chóng, nhưng do sai sót trong thông tin phản hồi, tỷ lệ lỗi còn lại thường là quá cao đối với, ví dụ, hiệu suất TCP tốt, trong khi RLC đảm bảo tỷ lệ lỗi là thường quá cao, ví dụ, hiệu suất TCP tốt, trong khi Đảm bảo RLC cung cấp dữ liệu (gần như) không có lỗi nhưng truyền lại chậm hơn so với giao thức hybrid-ARQ. do đó, sự kết hợp của ARQ lai và RLC cung cấp một sự kết hợp hấp dẫn của thời gian đi nhỏ và cung cấp dữ liệu đáng tin cậy. Hơn nữa, như các RLC và hybrid ARQ được đặt tại cùng một nút, tương tác chặt chẽ giữa hai là có thể.
2.2.3. Lớp vật lý
Các lớp vật lý có trách nhiệm mã hóa, xử lý hybrid-ARQ, điều chế, xử lý đa ăng- ten, và ánh xạ tín hiệu vào nguồn tài nguyên thời gian-tần số vật lý thích hợp. Nó
cũng ánh xạ các kênh truyền tải vào các kênh vật lý, như thể hiện trong hình 2.7 và 2.8.
Như đã đề cập phần trước, lớp vật lý cung cấp dịch vụ cho các lớp MAC trong dạng của kênh truyền tải. Truyền dữ liệu trong đường xuống và đường lên sử dụng kênh truyền tải DL-SCH và UL-SCH tương ứng. Có ít nhất một hoặc, trong trường hợp ghép kênh không gian, hai khối truyền tải mỗi TTI trên DL-SCH hoặc UL-SCH.
Trong trường hợp tập hợp sóng mang, có một DL-SCH (hoặc UL-SCH) trên mỗi sóng mang thành phần được thấy bởi thiết bị đầu cuối.
Một kênh vật lý tương ứng với bộ các nguồn tài nguyên thời gian-tần số sử dụng cho truyền một kênh truyền tải riêng biệt và mỗi kênh truyền tải được ánh xạ tới một kênh vật lý tương ứng, như thể hiện trong hình 2.7 và 2.8. Ngoài các kênh vật lý với một kênh vận chuyển kèm theo, cũng có các kênh vật lý mà không có kênh vận chuyển tương ứng với nó. Các kênh này, được gọi là kênh điều khiển L1/L2, được sử dụng cho thông tin điều khiển đường xuống (DCI), cung cấp cho các thiết bị đầu cuối các thông tin cần thiết cho việc thu nhận và giải mã truyền dữ liệu đường xuống và thông tin điều khiển đường lên (UCI) sử dụng cho lập lịch và giao thức hybrid-ARQ.
Các loại kênh vật lý sau đây được xác định cho LTE:
• Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) là kênh vật lý chính được sử dụng để truyền dữ liệu unicast, và truyền thông tin tìm gọi.
• Kênh quảng bá vật lý (PBCH) mang một phần của hệ thống thông tin, yêu cầu của thiết bị đầu cuối để truy cập mạng.
• Kênh multicast vật lý (PMCH) được sử dụng để truyền MBSFN.
• Kênh điều khiển đường xuống vật lý (PDCCH) được sử dụng cho thông tin điều khiển đường xuống, chủ yếu là quyết định lập lịch, yêu cầu tiếp nhận PDSCH, và giao lịch trình cho phép truyền tải trên PUSCH.
• Kênh điều khiển đường xuống vật lý nâng cao (EPDCCH) đã được giới thiệu trong phiên bản 11. Nó chủ yếu phục vụ mục đích tương tự như các PDCCH, nhưng cho phép truyền thông tin điều khiển một cách linh hoạt hơn.
• Relay Physical Downlink Control Channel (R-PDCCH) đã được giới thiệu trong phiên bản 10 và được sử dụng để mang báo hiệu điều khiển L1/L2.
• Kênh chỉ định hybrid-ARQ vật lý (PHICH) công nhận hybrid-ARQ để chỉ cho các thiết bị đầu cuối một khối vận tải phải được truyền lại hay không.
• Kênh chỉ định dạng điều khiển vật lý (PCFICH) là một kênh cung cấp thiết bị đầu cuối thông tin cần thiết để giải mã bộ PDCCHs. Chỉ có một PCFICH mỗi sóng mang thành phần.
• Kênh chia sẻ đường lên vật lý (PUSCH) là đối tác của đường lên đến PDSCH.
Có ít nhất một PUSCH mỗi hãng phần đường lên mỗi thiết bị đầu cuối.
• Kênh điều khiển đường lên vật lý (PUCCH) được sử dụng bởi các thiết bị đầu cuối để gửi công nhận hybrid-ARQ chỉ ra cho các eNodeB khối vận tải đường xuống đã được nhận thành công hay không, gửi báo cáo trạng thái kênh và yêu cầu nguồn để truyền dữ liệu đường lên. Có ít nhất một PUCCH mỗi thiết bị đầu cuối.
• Kênh truy cập ngẫu nhiên vật lý (PRACH) được sử dụng để truy cập ngẫu nhiên.
Lưu ý rằng một số các kênh vật lý, cụ thể hơn các kênh được sử dụng cho thông tin điều khiển đường xuống (PCFICH, PDCCH, PHICH, EPDCCH, R-PDCCH) và thông tin điều khiển đường lên (PUCCH), không có một kênh vận chuyển tương ứng với ánh xạ tới họ.
Các kênh vận chuyển đường xuống còn lại được dựa trên cùng một xử lý lớp vật lý chung là DL-SCH, mặc dù có một số hạn chế trong tập hợp các tính năng sử dụng Điều này đặc biệt đúng đối với PCH và MCH kênh vận chuyển Đối với các chương trình phát sóng của hệ thống thông tin thiếu .. - thông vào BCH, một thiết bị đầu cuối phải có khả năng nhận được các kênh thông tin này là một trong những bước đầu tiên trước khi truy cập vào hệ thống. Do đó, các định dạng truyền phải được biết đến với các thiết bị đầu cuối một ưu tiên và không có kiểm soát năng động của bất kỳ của các thông số truyền từ lớp MAC trong trường hợp này. BCH cũng được ánh xạ tới các tài nguyên vật lý (lưới OFDM thời gian tần số) trong một cách khác nhau.
Để truyền tải thông điệp paging trên PCH, thích ứng năng động của các thông số truyền có thể, đến một mức độ nào, được sử dụng. Nói chung, việc xử lý trong trường hợp này cũng tương tự như việc xử lý DL-SCH chung. MAC có thể kiểm soát điều chế, số tiền các nguồn lực, và lập bản đồ ăng-ten. Tuy nhiên, như một đường lên vẫn chưa được thành lập khi một thiết bị đầu cuối được phân trang, hybrid ARQ không thể được sử dụng như là không có khả năng cho các thiết bị đầu cuối để truyền tải một sự thừa nhận hybrid-ARQ.
MCH được sử dụng cho truyền MBMS, đặc biệt với hoạt động của mạng đơn tần số, bằng cách truyền từ nhiều tế bào trên nguồn tài nguyên cùng với các định dạng tương tự cùng một lúc. Do đó, lịch trình của cơ quan đại diện MCH xuyên phải được phối hợp giữa các tế bào có liên quan và lựa chọn năng động của trans - thông số nhiệm vụ của MAC là không thể.