Nhóm 16 các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA VIỄN THÔNG I CHUYÊN ĐỀ ĐỀ TÀI: CÁC THỦ TỤC TRUYỀN VÀ NHẬN DỮ LIỆU TRONG 4G NHĨM MƠN HỌC: NHĨM 01 Giảng viên: TS HOÀNG TRỌNG MINH Sinh viên: PHẠM VĂN ĐẠT - B18DCVT092 VŨ HỮU ĐẠO - B18DCVT079 NGUYỄN CHÍ VŨ - B18DCVT446 Hà Nội, 9/2021 LỜI NĨI ĐẦU Truyền nhận liệu phần phức tạp LTE Trong tiểu giới thiệu cách tổng quan thủ tục truyền nhận sử dụng đường lên đường xuống Sau đó, trình bày ba giai đoạn quy trình đó, việc gửi thơng báo lập lịch trình từ trạm gốc, trình truyền liệu thực tế gửi thông báo xác nhận thông tin điều khiển liên quan từ người nhận Bên cạch tiểu luận đề cập đến việc truyền tín hiệu tham chiếu đường lên hai thủ tục, kiểm sốt quyền lực tiếp nhận khơng liên tục Bố cục tiểu luận gồm chương: Chương 1: Quy trình truyền liệu, Truyền thơng báo lập lịch PDCCH Truyền liệu PDSCH PUSCH Chương 2: Quá trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thông tin điều khiển Đường lên Truyền thông tin điều khiển đường lên PUCCH Chương 3: Tín hiệu tham chiếu đường lên, kiểm sốt nguồn điện tiếp nhận không liên tục Bằng cố gắng nỗ lực nhóm em hồn thành xong tiểu luận nhóm Do có hạn chế mặt thời gian mức độ hiểu biết thân nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót q trình nghiên cứu Vì thế, nhóm em mong nhận lời góp ý bảo thêm thầy cô bạn để em có thêm kiến thức phục vụ cho học tập công việc sau Chuyên đề Page MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH VẼ .iii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .iv CHƯƠNG 1: QUY TRÌNH TRYỀN DỮ LIỆU, TRUYỀN THÔNG BÁO LẬP LỊCH TRÊN PDCCH VÀ TRUYỀN TRUYỀN DỮ LIỆU TRÊN PDSCH, PUSCH .1 1.1 Quá trình truyền liệu 1.1.1 Truyền nhân downlink .1 1.1.2 Truyền nhận uplink 1.1.3 Lập lịch nửa cố định .4 1.2 Truyền thông báo lập lịch PDCCH 1.2.1 Thông tin kiểm soát đường xuống 1.2.2 Phân bổ tài nguyên 1.2.3 Ví dụ định dạng DCI 1.2.4 Số nhận dạng tạm thời mạng vô tuyến 1.2.5 Truyền nhận PDCCH 10 1.3 Truyền liệu PDSCH PUSCH 11 1.3.1 Xử lý kênh vận chuyển 11 1.3.2 Xử lý kênh vật lý 12 CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH TRUYỀN HYBRID ARQ INDICATORS TRÊN PHICH, THÔNG TIN ĐIỀU KHIỂN UPLINK VÀ TRUYỀN THÔNG TIN ĐIỀU KHIỂN UPLINK TRÊN PUCCH 17 2.1 Qúa trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH 17 2.1.1 Giới thiệu trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH 17 2.1.2 Ánh xạ phần tử nguồn PHICH 17 2.1.3 Kênh xử lý vật lý PHICH .18 2.2 Thông tin điều khiển đường lên 18 2.2.1 Xác nhận kết hợp ARQ 18 2.2.2 Chỉ số chất lượng kênh 19 2.2.3 Chỉ số xếp hạng .20 2.2.4 Chỉ số trước ma trận mã hóa 20 2.2.5 Cơ chế báo cáo trạng thái kênh 21 2.2.6 Lên lịch yêu cầu 21 2.3 Truyền thông tin điều khiển đường lên PUCCH 22 2.3.1 PUCCH định dạng 22 2.3.2 Nguồn PUCCH 24 2.2.3 Xử lý kênh vật lý PUCCH 25 CHƯƠNG 3: TÍN HIỆU THAM CHIẾU ĐƯỜNG LÊN, KIỂM SOÁT NGUỒN ĐIỆN VÀ TIẾP Chuyên đề Page NHẬN KHÔNG LIÊN TỤC 26 3.1 Tín hiệu tham chiếu đường lên 26 3.1.1 Tín hiệu tham chiếu giải điều chế 26 3.1.2 Tín hiệu tham chiếu âm 26 3.2 Kiểm soát nguồn điện 27 3.2.1 Tính tốn công suất đường lên .27 3.2.2 Lệnh điều khiển nguồn đường lên 28 3.2.3 Kiểm soát đường xuống 28 3.3 Tiếp nhận không liên tục 29 3.3.1 Tiếp nhận phân trang không liên tục RRC_IDLE 29 3.3.2 Tiếp nhận không liên tục RRC_CONNECTED 29 DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH VẼ Hình 1.1: Q trình nhận downlink Hình 1.2: Mối quan hệ thời gian liệu đường xuống xác nhận đường lên, cấu hình TDD Hình 1.3: Quy trình truyền nhận đường lên Hình 1.4: Mối quan hệ thời điểm cấp lịch, liệu đường lên xác nhận đường xuống, cấu hình TDD Hình 1.5: Truyền nhận PDCCH Hình 1.6: Xử lý kênh vận chuyển Phiên 9, cho (a) DL-SCH (b) ULSCH Hình 1.7: Xử lý kênh vật lý Phiên 9, cho (a) PDSCH (b) PUSCH Hình 1.8: PUCCH liên kết DRS (Hình 2.2) Hình 2.1 Ánh xạ trạm gốc sử dụng thời gian PHICH thơng thường tập PHICH Hình 2.2 Ánh xạ phần tử tài nguyên cho PUCCH tín hiệu tham chiếu giải điều chế sử dụng chế độ FDD, prefx chu kỳ bình thường, băng thơng MHz, cặp tài nguyên khối cho định dạng PUCCH 2, 2a 2b phân bổ ví dụ cho định dạng PUCCH 1, 1a 1b Hình 3.1 Ví dụ ánh xạ phần tử tài nguyên cho tín hiệu tham chiếu âm thanh, sử dụng tiền tố chu kỳ bình thường Hình 3.2: Hoạt động nhận phân trang khơng liên tục RRC_IDLE Hình 3.3: Hoạt động việc thu không liên tục RRC_CONNECTED Bảng 1.1: Danh sách định dạng DCT ứng dụng chúng Chuyên đề Page Bảng 1.2: Nội dung định dạng DCI phát hành 3GPP Bảng 1.3: danh sách số nhận dạng tạm thời mạng vô tuyến ứng dụng chúng Bảng 2.1: CQI sơ đồ điều chế đường xuống tốc độ mã hóa Bảng 2.2 Chế độ báo cáo chất lượng kênh định kỳ PUCCH PUSCH Bảng 2.3 Chế độ báo cáo chất lượng kênh theo chu kỳ PUSCH Bảng 2.4 Các định dạng PUCCH ứng dụng trường hợp có tiền tố chu kỳ bình thường THUẬT NGỮ VIẾT TẮT LTE Long Term Evolution Mạng viễn thông DCI Downlink control information Thông tin điều khiển downlink PDCCH Physical downlink control channel Kênh vật lý điều khiển downlink PDSCH Physical downlink share channel Kênh vật lý chia sẻ downlink TTI Transmisstion time interval Khoảng thời gian truyền PUSCH Physical uplink share channel Kênh vật lý chia sẻ uplink PUCCH Physical uplink control channel Kênh vật lý điều khiển uplink RLC Radio link control Điều khiển kết nối vô tuyến ACK Acknowledgement Báo nhận ARQ Automatic repeat request Yêu cầu lặp lại tự động RNTI Radio Network Temporary Identifier Nhận dạng tạm thời mạng vô tuyến C-RNTI Cell – RNTI Chuyên đề Page P-RNTI Page-RNTI PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel Kênh báo ARQ kết hợp vật lý SPS Semi Persistent Scheduling Lập lịch nửa cố định PCFICH Physical control format indicator channel Kênh báo định dạng điều khiển vật lý CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CQI channel quality indicator Chỉ số chất lượng kênh PMI precoding matrix indicator Chỉ báo ma trận tiền mã hóa RI the rank indication Chỉ báo xếp hạng SINR Signal-to-interference plus noise ratio Tỷ lệ tín hiệu nhiễu cộng với nhiễu MIMO Multiple input multiple output Đa đầu vào đa đầu sounding reference signal Tín hiệu tham chiếu âm PL path loss Tổn thất đường xuống RRC Radio Resource Control Kiểm sốt tài ngun vơ tuyến EPRE energy per resource element lượng yếu tố tài nguyên DCI Data Center Interconnect Kết nối trung tâm liệu DRX discontinuous reception Tiếp nhận không liên tục FDD Frequency-division duplexing Ghép kênh phân chia theo tần số TPC-PUSCH-RNTI Transmit Power ControlPhysical Uplink Shared Channel-RNTI Điều khiển công suất truyền-Kênh chia sẻ đường lên vật lý-RNTI TDD Time Division Duplex Ghép kênh phân chia theo miền thời gian IMSI International mobile Nhận dạng thuê bao di SRS Chuyên đề Page subscriber identity động quốc tế S-TMSI Serving Temporary Mobile Subscriber Identity Cung cấp nhận dạng thuê bao di động tạm thời ARQ Automatic Repeat Request Yêu cầu lặp tự động Chuyên đề Page Chương 1: Quy trình truyền liệu, Truyền thơng báo lập lịch PDCCH Truyền liệu PDSCH, PUSCH Chuyên đề CHƯƠNG 1: QUY TRÌNH TRYỀN DỮ LIỆU, TRUYỀN THÔNG BÁO LẬP LỊCH TRÊN PDCCH VÀ TRUYỀN TRUYỀN DỮ LIỆU TRÊN PDSCH, PUSCH Truyền nhận liệu phần phức tạp LTE Trong chương này, bắt đầu với nhìn tổng quan thủ tục truyền nhận sử dụng uplink downlink Sau đó, trình bày ba giai đoạn quy trình đó, là:  Phân phối tin theo lịch trình từ trạm gốc,  Quá trình truyền liệu thực tế  Truyền tin báo nhận thông tin điều khiển liên quan đến từ người nhận 1.1 Quá trình truyền liệu 1.1.1 Truyền nhân downlink Hình 1.1 cho thấy quy trình sử dụng để truyền nhận downlink Trạm gốc bắt đầu quy trình cách gửi cho thiết bị di động lịch trình lệnh (step 1) mà viết để sử dụng điều khiển thông tin dowlink (DCI) truyền kênh vật lý điều khiển dowlink (PDCCH) Tập lệnh theo lịch trình cảnh báo thiết bị di động lần truyền liệu tới cho biết cách gửi, cách định tham số lượng liệu, phân bổ khối tài nguyên sơ đồ điều chế Step(2) Trong bước 2, trạm gốc truyền liệu kênh chia sẻ downlink (DLSCH) kênh chia sẻ downlink vật lý (PDSCH) Dữ liệu bao gồm hai khối cổng truyền, có thời lượng gọi khoảng thời gian truyền (TTI), với thời lượng khung ms Trong phản hồi (bước 3), điện thoại di động soạn thảo xác nhận ARQ kết hợp biết liệu liệu có đến xác hay khơng Nó gửi xác nhận kênh chia sẻ uplink vật lý (PUSCH) truyền liệu uplink khung kênh điều khiển uplink vật lý (PUCCH) không khung Nhóm 16 Page Chương 1: Quy trình truyền liệu, Truyền thông báo lập lịch PDCCH Truyền liệu PDSCH, PUSCH Chuyên đề Hình 1.1: Q trình nhận downlink Thơng thường, trạm gốc truyền đến block truyền tải sau xác nhận dương truyền lại khối ban đầu sau báo nhận âm Tuy nhiên, trạm gốc đạt đến số lần truyền lại tối đa định mà không nhận phản hồi dương, chuyển sang đường truyền mới, với lý đệm nhận thiết bị di động bị hỏng loạt nhiễu Sau đó, giao thức điều khiển liên kết vơ tuyến (RLC) giải vấn đề, ví dụ: cách gửi lại khối truyền tải từ đầu Thời gian truyền dowlink sau Tập lệnh nằm vùng điều khiển phần đầu khung downlink , khối truyền tải nằm vùng liệu khung downlink Trong chế độ FDD, có khoảng thời gian trễ cố định bốn khung khối truyền tải báo nhận tương ứng, giúp trạm gốc khớp hai phần thông tin với Trong chế độ TDD, độ trễ từ đến 13 khung con, theo ánh xạ phụ thuộc vào cấu hình TDD Hình 1.2 cho thấy ánh xạ ví dụ, trường hợp cấu hình TDD Downlink sử dụng số quy trình ARQ kết hợp song song, quy trình có Hình 1.1 1.2 Trong chế độ FDD, số lượng quy trình ARQ kết hợp tối đa tám Trong chế độ TDD, số lượng tối đa phụ thuộc vào cấu hình TDD, tối đa tuyệt đối 15 cấu hình TDD LTE downlink sử dụng kỹ thuật gọi ARQ kết hợp không đồng bộ, trạm gốc định rõ ràng kết hợp số quy trình ARQ tập lệnh Do đó, không cần xác định thời gian trễ xác nhận tiêu cực truyền lại: thay vào đó, trạm gốc lên lịch truyền lại thích cần nêu số quy trình ARQ kết hợp mà sử dụng Nhóm 16 Page Chương 1: Quy trình truyền liệu, Truyền thơng báo lập lịch PDCCH Truyền liệu PDSCH, PUSCH Chuyên đề Hình 1.2: Mối quan hệ thời gian liệu đường xuống xác nhận đường lên, cấu hình TDD 1.1.2 Truyền nhận uplink Như downlink, trạm gốc bắt đầu quy trình cách gửi cho thiết bị di động cấp lập lịch PDCCH (bước 1) Điều cấp quyền cho thiết bị di động để truyền nêu tất tham số truyền mà nên sử dụng, ví dụ: kích thước khối truyền tải, phân bổ khối tài nguyên sơ đồ điều chế Đáp lại, thiết bị di động thực truyền liệu uplink kênh chia sẻ uplink (UL-SCH) PUSCH (bước 2) Nếu trạm gốc khơng nhận liệu xác có hai cách để phản hồi Trong kỹ thuật, trạm gốc kích hoạt q trình truyền lại khơng thích ứng cách gửi cho thiết bị di động xác nhận âm PHICH Sau đó, điện thoại di động truyền lại liệu với thơng số mà sử dụng lần Ngồi ra, trạm gốc kích hoạt q trình truyền lại thích ứng cách gửi rõ ràng cho thiết bị di động trợ giúp chuẩn bị khác PDCCH Nó làm điều để thay đổi tham số mà thiết bị di động sử dụng để truyền lại, chẳng hạn phân bổ khối tài nguyên sơ đồ điều chế uplink Nếu trạm gốc nhận liệu cách xác phản hồi theo hai cách tương tự, cách gửi xác nhận dương PHICH để kết thúc thủ tục cách gửi cấp lập lịch PDCCH để yêu cầu đường truyền Nếu điện thoại di động nhận xác nhận PHICH cấp lập lịch PDCCH khung con, cấp lập lịch ưu tiên Nhóm 16 Page Chuyên đề Chương 2: Quá trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thông tin điều khiển Uplink Truyền thông tin điều khiển uplink PUCCH CHƯƠNG 2: QUÁ TRÌNH TRUYỀN HYBRID ARQ INDICATORS TRÊN PHICH, THÔNG TIN ĐIỀU KHIỂN UPLINK VÀ TRUYỀN THÔNG TIN ĐIỀU KHIỂN UPLINK TRÊN PUCCH 2.1 Qúa trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH 2.1.1 Giới thiệu trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH Trong suốt trình nhận truyền, trạm gốc gửi xác nhận đến thiệt bị di động theo khuôn dạng hybrid ARQ indicators truyền xác nhận kênh truyền hybrid ARQ indicator vật lí chất kĩ thuật truyền dựa ô cấu hình PHICH, cấu hình PHICH có hai tham số chính: khoảng thời gian PHICH (có trạng thái thông thường mở rộng) tham số Ng có giá trị , ,1, Kĩ thuật chuyền phụ thuộc vào chu kì tiền tố tuần hồn 2.1.2 Ánh xạ phần tử nguồn PHICH Trạm gốc truyền hybrid ARQ indicator vùng điều khiển đường xuống, sử dụng tập gồm tập phần tử nguồn (12 phần tử nguồn) gọi PHICH group N số lượng tập PHICH phụ thuộc vào băng thông di động giá trị g , số chế độ FDD, thay đổi từ khung sang khung chế độ TDD trạm gốc phải gửi nhiều xác nhận số khung TDD khung khác Mỗi tập PHICH ánh xạ tới nhóm phần tử nguồn mà các phần tử chưa gắn vào PCFICH Chúng thường nằm kí hiệu khung phụ sử dụng thời gian PHICH thông thường, bao gồm hai ba kí hiệu sử thời gian PHICH mở rộng Nhóm 16 Page 17 Chuyên đề Chương 2: Quá trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thông tin điều khiển Uplink Truyền thơng tin điều khiển uplink PUCCH Hình 2.1 Ánh xạ trạm gốc sử dụng thời gian PHICH thông thường tập PHICH Một nhóm PHICH khơng dành riêng cho thiết bị di động nhất; thay vào đó, chia sẻ tám điện thoại di động, cách gán cho điện thoại di động số chuỗi trực giao khác Một thiết bị di động xác định số nhóm PHICH số trình tự trực giao mà kiểm tra cách sử dụng hai tham số từ cấp lập lịch ban đầu, cụ thể khối nguồn vật lý sử dụng để truyền đường lên tham số gọi dịch chuyển theo chu kỳ Theo đó, số nhóm PHICH số chuỗi trực giao gọi PHICH nguồn 2.1.3 Kênh xử lý vật lý PHICH Để truyền báo ARQ kết hợp, trạm gốc mã hóa BPSK, sử dụng ký hiệu +1 −1 cho xác nhận tích cực tiêu cực tương ứng Sau đó, trải rộng số bốn kí hiệu nhóm yếu tố nguồn, cách nhân với trình tự trực giao chọn Có bốn trình tự có sẵn cho trạm gốc, cụ thể [+1 +1 +1 +1], [+1 −1 +1 −1], [+1 +1 −1 −1] [+1 −1 −1 +1], loại áp dụng đến thành phần pha vng góc tín hiệu, tạo nên tổng cộng tám chuỗi trực giao tất Trạm gốc gửi đồng thời xác nhận đến tám điện thoại di động nhóm PHICH, cách gán cho chúng mục trình tự trực giao khác thêm ký hiệu kết Kỹ thuật quen thuộc với người có kinh nghiệm mã phân chia đa truy cập số ứng dụng mà LTE tạo cho CDMA Các ký hiệu PHICH sau lặp lại ba nhóm phần tử nguồn để tăng lượng ký hiệu nhận truyền theo cách tương tự với kênh vật lý đường xuống khác 2.2 Thông tin điều khiển đường lên 2.2.1 Xác nhận kết hợp ARQ Điện thoại di động gửi ba loại thông tin điều khiển Đường lên đến trạm gốc ARQ xác nhận trạm gốc đường xuống gửi, đường lên tạo yêu cầu kênh thông tin trạng thái Đổi lại, thông tin trạng thái kênh bao gồm báo chất lượng kênh (CQI), báo ma trận tiền mã hóa (PMI) báo xếp hạng (RI) Đầu tiên, xem xét xác nhận ARQ lai Trong chế độ FDD, điện thoại di động tính tốn hai báo nhận khung con, tùy thuộc vào số lượng vận chuyển khối mà nhận Sau đó, truyền cho chúng bốn khung sau Trong chế độ TDD, thứ phức tạp Nếu thiết bị di động xác nhận khung đường xuống thời điểm, làm theo cách tương tự chế độ FDD Có hai cách để thừa nhận nhiều khung Sử dụng gói ACK / NACK, điện thoại di động gửi tối đa hai xác nhận, cho luồng khối truyền tải song song Mỗi xác nhận dương nhận thành cơng khối truyền tải tương ứng tất khung đường xuống âm Nhóm 16 Page 18 Chuyên đề Chương 2: Q trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thơng tin điều khiển Uplink Truyền thông tin điều khiển uplink PUCCH ngược lại Sử dụng ghép kênh ACK / NACK, thiết bị di động tính tốn xác nhận cho khung đường xuống Mỗi xác nhận dương nhận thành cơng hai khối truyền tải khung âm khơng Khi sử dụng ghép kênh ACK / NACK, thông số kỹ thuật yêu cầu thiết bị di động truyền tối đa bốn xác nhận lúc, liệu nhận bốn khung đường xuống Để đạt điều này, kỹ thuật không hỗ trợ cấu hình TDD5 Trong chế độ TDD, lệnh lập lịch bao gồm số lượng gọi số gán đường xuống Điều cho biết tổng số lần truyền đường xuống mà thiết bị di động phải nhận lúc với liệu lên lịch Nó làm giảm nguy xác nhận bị định dạng sai thiết bị di động bỏ lỡ lệnh lập lịch trước đó, giảm tỷ lệ lỗi tổng thể giao diện khơng khí 2.2.2 Chỉ số chất lượng kênh Chỉ báo chất lượng kênh đại lượng bốn bit, cho biết tốc độ liệu tối đa mà thiết bị di động xử lý với tỷ lệ lỗi khối 10% thấp CQI chủ yếu phụ thuộc vào tín hiệu nhận nhiễu cộng với tỷ lệ nhiễu, tốc độ liệu cao nhận thành cơng SINR cao Tuy nhiên, phụ thuộc vào việc thực thu di động, thu nâng cao xử lý thành cơng liệu đến với SINR thấp so với thu Bảng 2.1 cho thấy CQI giải thích sơ đồ điều chế đường xuống tốc độ mã hóa Cột cuối hiển thị số lượng bit thông tin ký hiệu tính cách nhân tốc độ mã hóa với 2, Do mờ dần phụ thuộc vào tần số, chất lượng kênh thường khác băng tần đường xuống Để khắc phục điều này, trạm gốc điều khiển thiết bị di động báo cáo CQI theo ba cách khác Báo cáo băng rộng bao gồm toàn băng tần đường xuống Nhóm 16 Page 19 Chuyên đề Chương 2: Q trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thơng tin điều khiển Uplink Truyền thông tin điều khiển uplink PUCCH Bảng 2.1: CQI sơ đồ điều chế đường xuống tốc độ mã hóa Đối với báo cáo băng tần phụ cấu hình lớp cao hơn, trạm gốc chia băng tần đường xuống thành băng tần thiết bị di động báo cáo giá trị CQI cho băng tần Đối với báo cáo băng tần phụ chọn UE, điện thoại di động chọn dải có chất lượng kênh tốt báo cáo vị trí chúng, với CQI trải dài chúng CQI băng rộng riêng biệt Nếu thiết bị di động nhận nhiều khối truyền tải, báo cáo giá trị CQI khác cho khối, để chứng minh thực tế lớp khác tiếp cận thiết bị di động với giá trị khác SINR Trạm gốc sử dụng CQI nhận để tính tốn sơ đồ điều chế tốc độ mã hóa, hỗ trợ lập lịch phụ thuộc tần số Tuy nhiên, bất chấp phụ thuộc tần số CQI, trạm gốc sử dụng sơ đồ điều chế độc lập tần số tốc độ mã hóa khối truyền tải truyền liệu đường xuống 2.2.3 Chỉ số xếp hạng Thiết bị di động báo cáo báo thứ hạng cấu hình để ghép kênh khơng gian chế độ truyền Chỉ báo thứ hạng nằm số cổng ăng ten trạm gốc cho biết số lớp tối đa mà thiết bị di động nhận thành cơng Điện thoại di động báo cáo báo xếp hạng nhất, áp dụng toàn dải đường xuống Chỉ báo xếp hạng tính tốn với PMI, cách chọn kết hợp tối đa hóa tốc độ liệu đường xuống dự kiến 2.2.4 Chỉ số trước ma trận mã hóa Điện thoại di động báo cáo báo ma trận tiền mã hóa cấu hình để Nhóm 16 Page 20 Chun đề Chương 2: Quá trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thông tin điều khiển Uplink Truyền thông tin điều khiển uplink PUCCH ghép kênh khơng gian vịng kín, MIMO nhiều người dùng phân tập truyền vịng kín, chế độ truyền 4, PMI cho biết ma trận tiền mã hóa mà trạm gốc nên áp dụng trước truyền dấu hiệu PMI thay đổi băng tần đường xuống, theo cách tương tự CQI Để khắc phục điều này, có hai tùy chọn để báo cáo PMI Điện thoại di động báo cáo PMI toàn băng tần đường xuống mở rộng tất băng tần UE chọn Khi sử dụng nhiều PMI, báo cáo hai số lượng báo cáo PMI cho dải cấu hình lớp cao Trạm gốc sử dụng PMI nhận để tính tốn ma trận tiền mã hóa mà áp dụng cho q trình truyền đường xuống Một lần nữa, trạm gốc thực truyền liệu cách sử dụng ma trận tiền mã hóa độc lập tần số, bất chấp phụ thuộc tần số PMI 2.2.5 Cơ chế báo cáo trạng thái kênh Điện thoại di động trả thơng tin trạng thái kênh cho trạm gốc theo hai cách Báo cáo định theo khoảng thời gian đặn, nằm khoảng từ đến 160 mili giây CQI PMI lớn tới 32 lần RI Thông tin thường mang PUCCH, chuyển đến PUSCH thiết bị di động gửi liệu đường lên khung Số bit tối đa báo cáo định kỳ 11, để giảm tốc độ liệu thấp có sẵn PUCCH Báo cáo theo chu lúc với trình truyền liệu PUSCH yêu cầu cách sử dụng phận hỗ trợ lập lịch thiết bị di động Nếu hai loại báo cáo lập lịch khung con, báo cáo theo chu kỳ ưu tiên Đối với hai kỹ thuật, trạm gốc điều chỉnh thiết bị di động vào chế độ báo cáo chất lượng kênh cách sử dụng tín hiệu RRC Chế độ báo cáo xác định loại thông tin chất lượng kênh mà trạm gốc yêu cầu, theo cách xác định bảng 2.2 2.3 Trong chế độ, số mô tả loại phản hồi CQI mà trạm gốc yêu cầu, số thứ hai mô tả loại phản hồi PMI Các định nghĩa xác chế độ báo cáo đề cập thông số kỹ thuật khác báo cáo định kỳ theo chu kỳ yêu cầu giới hạn lượng liệu truyền PUCCH Đặc biệt, chế độ định kỳ 2-0 xác định khác với chế độ không thường xuyên 2-0 2.2.6 Lên lịch yêu cầu Nếu thiết bị di động RRC_CONNECTED có liệu chờ truyền PUSCH, u cầu cấp quyền lập lịch cách soạn yêu cầu lập lịch bit để truyền PUCCH Điện thoại di động không gửi u cầu lập tức, phải chia sẻ PUCCH với điện thoại di động khác Thay vào đó, Nhóm 16 Page 21 Chuyên đề Chương 2: Q trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thơng tin điều khiển Uplink Truyền thông tin điều khiển uplink PUCCH truyền yêu cầu lập lịch khung cấu hình tín hiệu RRC, lặp lại với khoảng thời gian từ đến 80 ms Điện thoại di động không gửi thông tin trạng thái kênh lúc với yêu cầu lập lịch; thay vào đó, yêu cầu lập lịch ưu tiên Một trạm gốc hoạt động tốt trả lời yêu cầu lập lịch cách cấp cho thiết bị di động lập lịch Tuy nhiên, khơng bắt buộc phải làm Nếu điện thoại di động đạt đến số lượng yêu cầu lập lịch tối đa mà không nhận phản hồi, kích hoạt quy trình truy cập ngẫu nhiên Trạm gốc có nghĩa vụ cấp cho thiết bị di động lập lịch phần quy trình đó, việc giải vấn đề Một thiết bị di động trạng thái RRC_IDLE khơng thể truyền PUCCH, khơng thể gửi yêu cầu lập lịch biểu Thay vào đó, sử dụng quy trình truy cập ngẫu nhiên Bảng 2.2 Chế độ báo cáo chất lượng kênh định kỳ PUCCH PUSCH Bảng 2.3 Chế độ báo cáo chất lượng kênh theo chu kỳ PUSCH 2.3 Truyền thông tin điều khiển đường lên PUCCH 2.3.1 PUCCH định dạng Nếu thiết bị di động muốn gửi thông tin điều khiển đường lên không thực truyền PUSCH khung con, truyền thơng tin kênh điều khiển đường lên vật lý PUCCH truyền nhiều định dạng khác Bảng 2.4 cho thấy cách định dạng sử dụng cho trường hợp prefx chu kỳ bình thường Khi sử dụng định dạng PUCCH 2, 2a 2b, xử lý kênh truyền tải áp dụng Nhóm 16 Page 22 Chuyên đề Chương 2: Quá trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thông tin điều khiển Uplink Truyền thơng tin điều khiển uplink PUCCH mã hóa sửa lỗi cho thông tin trạng thái kênh, điều làm tăng số lượng bit CSI lên 20 Tuy nhiên, gửi yêu cầu lập lịch bit báo nhận trực tiếp xuống lớp vật lý , khơng có mã hóa Thiết bị di động truyền PUCCH cạnh băng tần đường lên (Hình 2.2), để giữ tách biệt khỏi PUSCH Trạm gốc dự trữ khối tài nguyên cạnh cực băng tần cho định dạng PUCCH 2, 2a 2b, với số khối xác quảng cáo SIB Các định dạng 1, 1a 1b sử dụng thêm khối tài nguyên, với số lượng khối thay đổi động từ khung sang khung tùy thuộc vào số lượng xác nhận mà trạm gốc mong đợi Trạm gốc chia sẻ cặp tài nguyên trung gian tất định dạng PUCCH, hữu ích băng thơng nhỏ Khi sử dụng prefx tuần hồn thơng thường, định dạng 1, 1a 1b sử dụng bốn ký hiệu PUCCH vị trí ba ký hiệu tham chiếu giải điều chế, định dạng 2, 2a 2b sử dụng ký hiệu PUCCH vị trí hai ký hiệu tham chiếu giải điều chế Một thiết bị di động riêng lẻ truyền PUCCH cách sử dụng hai khối tài nguyên, nằm khe thứ thứ hai khung phía đối diện băng tần Tuy nhiên, điện thoại di động khơng có khối tài ngun cho Ở định dạng PUCCH 2, 2a 2b, cặp khối tài nguyên chia sẻ 12 điện thoại di động, sử dụng tham số mobile- specifc gọi thay đổi theo chu kỳ chạy từ đến 11 Trong định dạng PUCCH 1, 1a 1b, khối tài nguyên chia sẻ 36 điện thoại di động, sử dụng dịch chuyển theo chu kỳ tham số di động cụ thể khác, số chuỗi trực giao, chạy từ đến Bảng 2.4 Các định dạng PUCCH ứng dụng trường hợp có tiền tố chu kỳ bình thường Nhóm 16 Page 23 Chun đề Chương 2: Quá trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thông tin điều khiển Uplink Truyền thông tin điều khiển uplink PUCCH Hình 2.2 Ánh xạ phần tử tài nguyên cho PUCCH tín hiệu tham chiếu giải điều chế sử dụng chế độ FDD, prefx chu kỳ bình thường, băng thơng MHz, cặp tài ngun khối cho định dạng PUCCH 2, 2a 2b phân bổ ví dụ cho định dạng PUCCH 1, 1a 1b 2.3.2 Nguồn PUCCH Tài nguyên PUCCH số xác định ba yếu tố: khối tài nguyên mà thiết bị di động truyền PUCCH, số trình tự trực giao dịch chuyển theo chu kỳ mà nên sử dụng Trạm gốc gán ba loại tài nguyên PUCCH cho thiết bị di động (1) Tài nguyên PUCCH đầu tiên, ký hiệu nPUCCH , sử dụng cho xác nhận ARQ kết hợp độc lập định dạng 1a 1b Điện thoại di động tính tốn (1) nPUCCH động, sử dụng số phần tử kênh điều khiển mà trạm gốc sử dụng cho lệnh lập lịch đường xuống Tài nguyên PUCCH thứ hai, ký hiệu (1) nPUCCH , SRI , sử dụng để lập lịch (2) PUCCH yêu cầu định dạng PUCCH thứ ba, ký hiệu n , sử dụng cho thông tin trạng thái kênh xác nhận tùy chọn định dạng 2, 2a 2b Điện thoại di động nhận hai tài nguyên thông qua tin báo hiệu RRC cụ thể dành cho thiết bị di động, trình thiết lập điều chỉnh lại kết nối RRC Nếu thiết bị di động muốn gửi xác nhận ARQ kết hợp lúc với Nhóm 16 Page 24 Chương 2: Quá trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thông tin điều khiển Uplink Truyền thông tin điều khiển uplink PUCCH Chuyên đề yêu cầu lập lịch, xử lý xác nhận theo cách thông thường, truyền chúng cách sử dụng (1) nPUCCH , SRI Trạm gốc mong đợi xác nhận, biết n (1) cách xử lý chúng, nhận yêu cầu lập lịch từ việc sử dụng PUCCH , SRI thiết bị di động Nếu điện thoại di động sử dụng ghép kênh ACK / NACK chế độ TDD, phải gửi tối đa bốn xác nhận khung đường lên Điện thoại di động thường thực điều cách truyền hai bit trong bốn nguồn PUCCH, ký hiệu (1) nPUCCH ,0 đến (3) nPUCCH ,3 , tính từ CCE (1) theo cách tương tự với nPUCCH Bảng tra cứu xác định ánh xạ từ bit báo nhận đến bit truyền lựa chọn tài nguyên PUCCH Tuy nhiên, điện thoại di động muốn gửi yêu cầu lập lịch thơng tin trạng thái kênh lúc, nén xác nhận ARQ kết hợp xuống hai bit bảng tra cứu khác gửi chúng (1) nPUCCH , SRI (2) nPUCCH theo cách thông thường 2.2.3 Xử lý kênh vật lý PUCCH Bây có đủ thơng tin để mơ tả trình xử lý kênh vật lý cho PUCCH Khi sử dụng định dạng PUCCH 1, 1a 1b, thiết bị di động điều chế bit biểu tượng, sử dụng điều chế bật-tắt cho yêu cầu lập lịch, BPSK cho báo nhận bit QPSK cho báo nhận hai bit Sau đó, phát tán thơng tin miền thời gian sử dụng mục trình tự trực giao, thường qua bốn ký hiệu, ba ký hiệu vị trí hỗ trợ tín hiệu tham chiếu âm ưu tiên định dạng PUCCH Quá trình lan truyền tuân theo kỹ thuật tương tự kỹ thuật mà trạm gốc sử dụng cho PHICH cho phép ký hiệu chia sẻ ba điện thoại di động khác Sau đó, điện thoại di động trải rộng thơng tin qua 12 sóng mang miền tần số cách sử dụng dịch chuyển theo chu kỳ Kỹ thuật thực khác với kỹ thuật có mục tiêu, cụ thể chia sẻ sóng mang phụ 12 điện thoại di động khác Cuối cùng, điện thoại di động lặp lại trình truyền khe thứ thứ hai khung phụ Khi sử dụng định dạng PUCCH 2, thiết bị di động điều chế bit thông tin trạng thái kênh thành 10 ký hiệu QPSK truyền thông tin miền tần số cách sử dụng dịch chuyển tuần hồn Nó gửi đồng thời xác nhận định dạng 2a 2b, cách điều chỉnh ký hiệu tham chiếu thứ hai khung cách sử dụng BPSK QPSK Nhóm 16 Page 25 Chuyên đề Nhóm 16 Chương 2: Q trình truyền Hybrid ARQ Indicators PHICH, Thơng tin điều khiển Uplink Truyền thông tin điều khiển uplink PUCCH Page 26 Chương 3: Tín hiệu tham chiếu đường lên, kiểm soát nguồn điện tiếp nhận khơng liên tục Chun đề CHƯƠNG 3: TÍN HIỆU THAM CHIẾU ĐƯỜNG LÊN, KIỂM SOÁT NGUỒN ĐIỆN VÀ TIẾP NHẬN KHƠNG LIÊN TỤC 3.1 Tín hiệu tham chiếu đường lên 3.1.1 Tín hiệu tham chiếu giải điều chế Máy di động truyền tín hiệu tham chiếu giải điều chế với PUSCH PUCCH, để giúp trạm gốc thực ước lượng kênh Như hình 2.1, tín hiệu sử dụng định dạng PUCCH 1, 1a 1b chiếm ký hiệu khe cắm, hai ký hiệu sử dụng định dạng PUCCH 2, 2a, 2b ký hiệu sử dụng PUSCH Tín hiệu tham chiếu giải điều chế chứa 12, 24, 36… điểm liệu, tương ứng băng thông truyền dẫn cửa khối tài nguyên 1, 2, 3… Để tạo tín hiệu gán cho 30 nhóm trình tự; nhóm trình tự chứa trình tự sở với độ dài có tạo từ trình tự Zadoff-Chu Sau đó, trình tự sở sửa đổi 12 thay đổi theo chu kỳ để tạo tham chiếu báo hiệu Khi gửi tín hiệu tham chiếu PUSCH(kênh chia sẻ kênh vật lý), điện thoại di động tính tốn di chuyển theo chu kỳ từ trường mà trạm gốc cung cấp Khi MIMO có nhiều người dùng đường lên trạm gốc phân biệt điện thoại khác chia sẻ khối tài nguyên giống cách chi chúng thay đổi theo chu kỳ khác Các dịch chuyển tuần hồn cịn lại sử dụng để phân biệt ô lân cận có nhóm trình tự Khi gửi tín hiệu tham chiếu PUCCH( kênh điều khiển đường dẫn vật lý), thiết bị áp dụng dịch chuyển theo chu kỳ mà sử dụng cho q trình truyền PUCCH Quá trình cho phép trạm gốc phân biệt tín hiệu tham chiếu từ tất điện thoại di động chia sẻ cặp khối tài nguyên 3.1.2 Tín hiệu tham chiếu âm Mục đích việc thiết bị di động truyền tín hiệu tham chiếu âm thanh(SRS) để giúp trạm gốc đo công suất tín hiệu nhận băng thơng truyền dẫn rộng Sau đó, trạm gốc sử dụng thơng tin để lập lịch phụ thuộc tần số Thời gian tín hiệu tham chiếu âm trạm gốc điều khiển theo hai cách Cách thứ cho điện thoại di động biết khung hỗ trợ âm thanh, sử dụng tham số SIB2 gọi khung SRS Cách thứ hai định cấu hình thiết bị di động với khoảng cách thời gian hoạt động từ đến 320 khung vào khoảng thời gian bù đắp khoảng thời gian sử dụng tham số dành riêng cho thiết bị di động gọi số cấu hình SRS Cách ngăn chặn xung đột tín hiệu tham chiếu âm đường chuyền Nhóm 16 Page 26 Chương 3: Tín hiệu tham chiếu đường lên, kiểm soát nguồn điện tiếp nhận không liên tục Chuyên đề khác thiết bị di động Điện thoại di động không truyền PUSCH ký hiệu cuối khung hỗ trợ âm thanh, ln gửi PUSCH SRS khung Các định dạng PUCCH 2, 2a, 2b ưu tiên so với tín hiệu âm có tần số dành riêng biên dải tài nguyên Còn trạm gốc cấu hình định dạng PUCCH 1, 1a, 1b để sử dụng hai kỹ thuật báo hiệu RRC Hình 3.1 Ví dụ ánh xạ phần tử tài nguyên cho tín hiệu tham chiếu âm thanh, sử dụng tiền tố chu kỳ bình thường 3.2 Kiểm sốt nguồn điện 3.2.1 Tính tốn cơng suất đường lên Trong quy trình điều khiển cơng suất đường lên phải đặt công suất phát thiết bị di động thành giá trị nhỏ mà thỏa mãn yêu cầu khả thu tín hiệu hiệu Việc có tác dụng làm giảm độ trễ thiết bị di động truyền phần tử tài nguyên ô lân cận làm tăng tuổ thọ Trong LTE thiết bị di động ước tính cơng st tốt trạm gốc điều chỉnh ước tính cách sử dụng lênh điều khiển công suất Để rõ nguyên tắc ta xem xét PUSCH Cơng suất phát PUSCH tính sau: PPUSCH(i) = min(P(i), PCMAX) Trong đó: PPUSCH(i) công suất truyền PUSCH khung phụ thứ i đo decibel; PCMAX công suất phát tối đa thiết bị di động P(i) tính sau: P(i) = PO_PUSCH + 10log10(MPUSCH(i)) + ΔTF(i) + α.PL + f(i) Ở đây, PO_PUSCH công suất mà trạm gốc mong đợi nhận băng thông khối tài nguyên MPUSCH(i) số khối tài nguyên mà thiết bị di động Nhóm 16 Page 27 Chương 3: Tín hiệu tham chiếu đường lên, kiểm sốt nguồn điện tiếp nhận khơng liên tục Chun đề truyền khung i ΔTF(i) điều chỉnh tùy chọn cho tốc độ liệu khung phụ i, đảm bảo thiết bị di động sử dụng cơng suất phát cao để có tốc độ mã hóa lớn sơ đồ điều chế nhanh 64-QAM, PL tổn thất đường xuống, α điều khiển công suất phân đoạn Với cách đặt α thành giá trị từ đến 1, trạm gốc đảm bảo thiết bị di động cạnh truyền tín hiệu yếu dự kiến, tham số f(i) giúp trạm gốc xử lý lệnh điều khiển công suất 3.2.2 Lệnh điều khiển nguồn đường lên Các lệnh điều khiển công suất cho PUSCH trạm gốc gửi theo hai cách Cách thứ nhất, gửi lênh điều khiển nguồn độc lập đến nhóm điện thoại sử dụng đinh dạng DCI DCI 3A Trạm gốc gửi tin PDCCH tới đài nhận dạng mạng gọi TPC-PUSCH-RNTI, đài nhận có chức chia sẻ tất điện thoại nhóm Bản tin chia sẻ chứa lênh điều khiển công suất cho điện thoại di động nhóm, lệnh tìm cách sử dụng độ lệch định cấu hình trước báo hiệu RRC Và điện thoại tích lũy lệnh điều khiển cơng suất theo cách sau: f(i) = f(i − 1) + δPUSCH(i − KPUSCH) điện thoại di động nhận điều chỉnh công suất δPUSCH khung phụ iKPUSCH áp dụng khung phụ i Khi sử dụng đinh dạng DCI lệnh điều khiển nguồn chứa hai bit điều chỉnh công suất -1, 0, dB Khi sử dụng đinh dạng DCI 3A lệnh chứa bit điều chỉnh công suất -1 dB Cách hai, trạm gốc gửi lệnh điều khiển công suất hai bit đến thiết bị di động phần cấp lập lịch đường Trạm gốc vơ hiệu hóa việc tích lũy lệnh điều khiển công suất cách sử dụng báo hiệu RRC, trường hợp đó, thiết bị di động diễn giải chúng sau: f(i) = δPUSCH(i − KPUSCH) Trong trường hợp này, điều chỉnh công suất δPUSCH nhận giá trị -4, -1, dB 3.2.3 Kiểm soát đường xuống Kiểm sốt cơng suất đường xuống đơn giản Cơng suất phát đường xuống định lượng sử dụng lượng phần tử tài nguyên (EPRE) kênh tín hiệu riêng lẻ Cơ sở sử dụng EPRE khác cho tín hiệu tham chiếu đường xuống cho nhiệm vụ PDSCH đến điện thoại di động cá nhân thông báo cho điện thoại di động giá trị chọn thông qua tin báo hiệu RRC Nhóm 16 Page 28 Chương 3: Tín hiệu tham chiếu đường lên, kiểm soát nguồn điện tiếp nhận không liên tục Chuyên đề 3.3 Tiếp nhận không liên tục 3.3.1 Tiếp nhận phân trang không liên tục RRC_IDLE Ở trạng thái RRC_IDLE, trình tiếp nhận không liên tục xác định chu kỳ DRX nằm khoảng từ 32 đến 256 khung hình Như hình 3.2, khung chu kỳ DRX điện thoại di động thức dậy lần Trong khung chu kỳ đó, điện thoại khiểm tra khung gọi dịp phân trang, điều phụ thuộc vào IMSI Nếu điện thoại tìm thấy thơng tin điều khiển đường xuống gửi đến PRNTI phần đầu khung tiếp tục nhận tin RRC Paging PDSCH phần lại khung Một số điện thoại di động chia sẻ dịp phân trang Để giải xung đột này, tin nhắn Paging chứa danh tính thiết bị di động mục tiêu sử dụng STMSI IMSI Nếu điện thoại phát thấy trùng khớp trả lời tin phân trang cách sử dụng quy trình quản lý tính di động EPS gọi yêu cầu dịch vụ Hình 3.2: Hoạt động nhận phân trang khơng liên tục RRC_IDLE 3.3.2 Tiếp nhận không liên tục RRC_CONNECTED Ở trạng thái RRC_CONNECTED, trạm gốc định cấu hình thơng số tiếp nhận khơng liên tục thiết bị di động cách báo hiệu RRC dành riêng cho thiết bị di Nhóm 16 Page 29 Chương 3: Tín hiệu tham chiếu đường lên, kiểm sốt nguồn điện tiếp nhận không liên tục Chuyên đề động Trong q trình nhận khơng liên tục hình 3.3 , điện thoại di động đánh thức khung chu kỳ DRX khung xác định độ lệch khởi động DRX Nó theo dõi PDCCH liên tục khoảng thời gian gọi thời gian hoạt động sau chuyển sang chế độ ngủ Hình 3.3: Hoạt động việc thu khơng liên tục RRC_CONNECTED Ban đầu, điện thoại di động chế độ bật khoảng thời gian (1 đến 200 khung phụ), chờ thông báo lập lịch PDCCH Nếu người đến, điện thoại di động hoạt động khoảng thời gian đếm thời gian không hoạt động DRX (1 đến 2560 khung phụ) sau lệnh PDCCH Các hẹn khác đảm bảo điện thoại di động thức chờ thông tin chẳng hạn truyền lại ARQ kết hợp, nhưng, tất hẹn hết hạn, điện thoại di động chuyển sang chế độ ngủ Trạm gốc đưa thiết bị di động vào trạng thái ngủ cách rõ ràng, cách gửi cho phần tử điều khiển MAC gọi lệnh DRX Nhóm 16 Page 30 ... TRYỀN DỮ LIỆU, TRUYỀN THÔNG BÁO LẬP LỊCH TRÊN PDCCH VÀ TRUYỀN TRUYỀN DỮ LIỆU TRÊN PDSCH, PUSCH Truyền nhận liệu phần phức tạp LTE Trong chương này, bắt đầu với nhìn tổng quan thủ tục truyền nhận. .. truyền liệu thực tế  Truyền tin báo nhận thông tin điều khiển liên quan đến từ người nhận 1.1 Quá trình truyền liệu 1.1.1 Truyền nhân downlink Hình 1.1 cho thấy quy trình sử dụng để truyền nhận. .. dụng để truyền lại, chẳng hạn phân bổ khối tài nguyên sơ đồ điều chế uplink Nếu trạm gốc nhận liệu cách xác phản hồi theo hai cách tương tự, cách gửi xác nhận dương PHICH để kết thúc thủ tục cách