Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

50 92 0
Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - - BÀI TIỂU LUẬN Môn: Báo hiệu điều khiển kết nối Đề tài: “Các thủ tục truyền nhận liệu 4G” Giảng Viên: Nguyễn Thanh Trà Sinh viên thực hiện: 19-Phùng Phương Hiền – B18DCVT137 43-Trần Thị Tuyết Mai – B18DCVT278 50-Trần Thị Nga – B18DCVT310 Hà Nội, tháng 10 năm 2021 Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền LỜI NĨI ĐẦU Ngành cơng nghệ viễn thông chứng kiến phát triển ngoạn mục năm gần Khi mà công nghệ mạng thông tin di dộng hệ thứ (3G) chưa có đủ thời gian để khẳng định vị tồn cầu, người ta bắt đầu nói công nghệ 4G (Fourth Generation) từ nhiều năm gần Thế nói cách xác 4G gì? Liệu có định nghĩa thống cho hệ mạng thông tin di động 4G? Khái niệm 4G bắt nguồn từ đâu? Có nhiều định nghĩa khác 4G, có định nghĩa theo hướng cơng nghệ, có định nghĩa theo hướng dịch vụ Đơn giản nhất, 4G hệ cùa mạng thông tin di động không dây 4G giải pháp dể vượt lên giới hạn điểm yếu mạng 3G Thực tế, vào năm 2002, 4G khung nhận thức để thảo luận yêu cầu mạng băng rộng tốc độ siêu cao tương lai mà cho phép hội tụ với mạng hữu tuyến cố định 4G thể ý tưởng, hy vọng nhà nghiên cứu trường đại học, học viện, công ty xây dựng dựa tảng viễn thông hay thông tin di động hay nhiều công ty khác với momg muốn đáp ứng dịch vụ đa phương tiện mà 3G không đáp ứng Tài liệu tham khảo: VoLTE and 4G Mobile Communications-Wiley (2014) Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ 4G LTE 1.1 Tổng quan 4G LTE .2 1.1.1 Khái niệm 4G LTE .2 1.1.2 Ứng dụng .3 1.1.3 Hệ thống truyền thông 4G 1.2 Sự phát triển triến trúc hệ thống 4G LTE 1.2.1 Kiến trúc LTE 1.2.2 Thiết bị đầu cuối (hay gọi thiết bị người dùng UE) .5 1.2.3 Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS phát triển (E-UTRAN/ Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) 1.2.3.1 Kiến trúc E-UTRAN .6 1.2.3.2 Các kiến trúc giao thức E-UTRAN 1.2.4 Lõi gói phát triển (EPC) 1.2.4.1 Kiến trúc lõi gói phát triển 1.2.4.2 Kiến trúc chuyển vùng 1.2.4.3 Các khu vực mạng 1.2.4.4 Đánh số, địa nhận dạng 10 1.2.5 Các giao thức truyền thông 12 1.2.5.1 Mơ hình giao thức 12 1.2.5.2 Giao thức vận chuyển giao diện không trung 13 1.2.5.3 Các giao thức vận chuyển mạng cố định 14 1.2.5.4 Giao thức mặt phẳng người dùng .15 1.2.5.5 Các giao thức báo hiệu .15 1.2.6 Một vài ví dụ điển hình báo hiệu điều khiển tròn 4G LTE 17 1.2.6.1 Báo hiệu tầng truy nhập .17 1.2.6.2 Báo hiệu tầng không truy nhập 18 CHƯƠNG 2: CÁC THỦ TỤC TRUYỀN VÀ NHẬN DỮ LIỆU TRONG 4G LTE 2.1 Thủ tục truyền liệu 20 2.1.1 Truyền tiếp nhận Downlink 20 2.1.2 Truyền tiếp nhận Uplink 22 2.1.3 Semi Persistent Scheduling (lập lịch bán liên tục) 24 2.2 Truyền thông điệp lập lịch PDCC 25 2.2.1 2.2.2 Thông tin điều khiển đường xuống (Downlink Control Information-DCI) 25 Phân bổ tài nguyên 26 Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền 2.2.3 Tỉ số nhận dạng tạm thời mạng vô tuyến 27 2.2.4 Truyền tiếp nhận liệu PDCCH 28 2.3 Truyền liệu PDSCH PUSCH .29 2.3.1 Xử lý kênh vận chuyển .29 2.3.2 Xử lý kênh vật lý .30 2.4 Truyền số ARQ lai PHICH 31 2.4.1 Giới thiệu 31 2.4.2 Ánh xạ phần tử tài nguyên PHICH 32 2.4.3 Xử lý kênh vật lý PHICH 33 2.5 Thông tin điều khiển Uplink 33 2.5.1 Báo nhận Hybrid ARQ .33 2.5.2 Chỉ báo chất lượng kênh 34 2.5.3 Chỉ báo xếp hạng 35 2.5.4 Chỉ báo ma trận precoding .36 2.5.5 Cơ chế báo cáo trạng thái kênh .36 2.5.6 Yêu cầu lập lịch 36 2.6 Truyền thông tin điều khiển Uplink PUSCH 37 2.6.1 Định dạng PUSCH 37 2.6.2 Tài nguyên PUSCH 39 2.6.3 Xử lý kênh vật lý PUSCH 40 2.7 Tín hiệu tham chiếu Uplink 40 2.7.1 Tín hiệu tham chiếu giải điều chế 40 2.7.2 Tín hiệu tham chiếu âm 41 2.8 Điều khiển lượng 42 2.8.1 Tính tốn lượng Uplink 42 2.8.2 Các lệnh điều khiển công suất Uplink .43 2.8.3 Điều khiển công suất Downlink .44 2.9 Sự tiếp nhận không liên tục 44 2.9.1 Tiếp nhận phân trang không liên tục RRC_IDLE 44 2.9.2 Tiếp nhận không liên tục RRC_Connected 45 Kết Luận ………………………………………………………………………………………46 Lời cảm ơn…………………………………………………………………………………… 47 Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ 4G LTE 4G (viết tắt Fourth_Generation) hay LTE (viết tắt cụm từ Long Term Evolution, có nghĩa tiến hóa dài hạn) cơng nghệ truyền thơng khơng dây thứ 4, cho phép truyền tải liệu với tốc độ tối đa điều kiện lý tưởng lên tới đến 1.5Gb/giây Tên gọi 4G IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đặt để diễn đạt ý nghĩa “3G nữa” 1.1 Tổng quan 4G LTE 1.1.1 Khái niệm 4G LTE 4G hệ 3G, IEEE đặt nhằm phân biệt với chuẩn mạng trước (2G/3G) Những tiêu chuẩn mạng 4G ITU-R thức thiết lập vào T3/2008, gọi tên IMT-Advanced (International Mobile Telecomunications Advanced) Được thúc đẩy bới yêu cầu ITU IMT_Advance, 3GPP bắt đầu nghiên cứu cách nâng cao LTE Đẩu từ nghiên cứu đặc điểm kỹ thuật cho hệ thống biết LTE-Advanced, u cầu sau: Dựa vào chuyển mạch gói AII-IP (công nghệ mạng tiếp theo) Next Generation Network (NGN) Mạng NGN mạng chuyển mạch gói có khả cung cấp dịch vụ viễn thông, dịch vụ băng rộng, công nghệ truyền tải đảm bảo chất lượng dịch vụ QoS dịch vụ cung cấp hồn tồn độc lập với cơng nghệ truyền dẫn lớp Mạng cho phép người dùng truy cập tới nhiều nhà cung cấp dịch vụ khác đồng thời hỗ trợ tính di động nhằm mục đích cung cấp dịch vụ cách thống hồn tồn suốt q trình người sử dụng Trung tâm mạng IP NGN gồm yếu tố: - Nhóm  Hội tụ mạng  Hội tụ dịch vụ  Hội tụ ứng dụng LTE-Advanced yêu cầu để cung cấp tốc độ liệu peak 1000 Mbps đường xuống (Down-link) 500 Mbps đường lên (Up-link) Trong thực tế, hệ thống thiết kế để điều chỉnh cung cấp tốc độ liệu cao tương ứng 3000 1500 Mbps Hiệu băng thông MAX = bit/s/Hz (Down-link) 6.75 bit/s/Hz (Uplink) Có thể tự động chia sẻ tài nguyên mạng để hỗ trợ nhiều người dùng lúc Sử dụng kênh có băng thơng 5-20 MHz, tùy chọn đến 40 MHz Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G - Truyền tải liệu mạn không đồng phải diễn trơn tru, ổn định - Có khả cung cấp dịch vụ chấ lượng cao công việc hỗ trợ đa phương tiện hệ 1.1.2 Ứng dụng  Các dịch vụ, ứng dụng triển khai mạng 4G LTE gồm: - Dịch vụ thoại, nhắn tin - Truyền thông tốc độ cao (High Multimedia) - Dịch vụ liệu (Data Service) - Dịch vụ đa phương tiện (Multimedia Service) - Tính tốn mạng cơng cộng (PNC) - Bản tin hợp (Unified Mesaging) - Thương mại điện tử (E-Commerce) - Trò chơi tương tác mạng (Interactive gaming) - Quản lý nhà (Home Manager) 1.1.3 Hệ thống truyền thông 4G  Các thành phần công nghệ truyền dẫn 4G a MIMO – OFDM MIMO, trái ngược với hệ thống truyền thông truyền thống, tận dụng lan truyền đa luồng để tăng thông lượng, phạm vi/ vùng phủ sóng độ tin cậy hệ thống MIMO sử dụng ghép kênh không gian, dùng nhiều anten phát nhiều anten thu Vì MIMO truyền nhiều tín hiệu kênh truyền thông Tốc độ liệu hệ thống MIMO nhân với số lượng anten sử dụng Trong OFDM, tín hiệu chia thành tần số băng tần hẹp khác nhau, điều chế liệu sau ghép lại để tạo sóng mang OFDM OFDM thực hiệu cách sử dụng biến đổi Fourier nhanh (FFT) máy phát máy thu FFT cung cấp đáp ứng kênh cho tần số Với MIMO, đáp ứng kênh trở thành ma trận đó, MIMO-OFDM xử lý cách sử dụng đại số ma trận tương đối đơn giản b IPv4 IPv6 IPv4 sử dụng 32 bit sử dụng 232 thiết bị định địa Sự cạn kiệt địa IPv4 giai đoạn cuối vào thời điểm triển khai IPv6 Do đó, cơng nghệ 4G, IPv6 phát triển để hỗ trợ số lượng lớn thiết bị c Mạng Adhoc Cơ chế điều chế mã hóa thích ứng phản ứng với biến đổi tức thời điều kiện kênh theo sửa đổi định dạng mã hóa điều chế Dựa phản hồi từ người nhận, phản hồi kênh ước tính tùy thuộc vào điều kiện kênh, AMC cho phép tốc độ liệu khác định cho người dùng khác Thống Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G kê kênh hỗ trợ máy phát máy thu để tối ưu hóa tham số hệ thống điều chế, mã hóa, băng thơng, lọc ước tính kênh điều khiển khuếch đại tự động d Thích nghi lai ARQ Hiệu suất lớp kiểm sốt truy cập trung bình (MAC) hiệu đáng tin cậy quan trọng hiệu suất liên kết đáng tin cậy kênh không dây bị Để đạt điều này, chế truyền lại phân mảnh tự động gọi Yêu cầu lặp lại tự động (ARQ) sử dụng, máy phát chia gói nhận từ lớp cao thành gói phụ nhỏ hơn, truyền Nếu gói phụ nhận khơng xác, máy phát yêu cầu truyền lại Cơ chế giới thiệu đa dạng thời gian vào hệ thống khả phục hồi từ tiếng ồn, nhiễu mờ dần e Cải tiến điều chế Các tiêu chuẩn trước sử dụng khóa dịch pha, sơ đồ điều chế hiệu 64-QAM (Điều chế biên độ cầu phương) sử dụng cho hệ thống 4G  Hệ thống truyền thông 4G Wirelessman-Advanced - IMT-A phiên tương thích WiMAX WiMAX dựa chuẩn IEEE 802.16m - WiMAX (Khả tương tác tồn cầu cho truy cập lị vi sóng) cơng nghệ truy cập băng thơng rộng khơng dây dựa IP - Wirelessman phát triển - Việc triển khai WiMAX không tuân thủ thông số kỹ thuật 4G - Sử dụng OFDM đường lên đường xuống - WiMAX di động, tiêu chuẩn IEEE 802.16e cung cấp tốc độ liệu cao đường xuống 128 Mbit / s đường lên 56 Mbit / s kênh rộng 20 MHz 4G LTE (Tiến hóa dài hạn) Nâng cao - IMT-Một phiên khiếu nại LTE, gọi E-UTRA (Truy cập vô tuyến UMTS mặt đất tiến hóa) E-UTRAN (Mạng truy cập vơ tuyến mặt đất tiến hóa UMTS) - UMTS Long Term Evolution (LTE) giới thiệu 3GPP Release 8, hỗ trợ tốc độ liệu lên tới 300 Mbps (4 × MIMO) lên tới 150 Mbps (2 × MIMO) đường xuống lên đến 75 Mbps đường lên Bản phát hành 10 LTE có khả tiếp cận IMT-A, tải xuống tối đa Gbps tải lên tối đa 500 Mbps - Sử dụng OFDMA cho đường xuống & Sử dụng nhiều truy cập phân chia tần số sóng mang đơn (SC-FDMA) cho đường lên - Sử dụng điều chế 64QAM - Sử dụng MIMO hình thành chùm tia với tối đa ăng ten - Tất mạng IP Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G 1.2 Sự phát triển triến trúc hệ thống 4G LTE Các thủ tục truyền Phần ta trình bày kiến trúc cấp cao LTE Chúng ta bắt đầu cách mô tả thành phần phần cứng mạng LTE cách xem xét giao thức phần mềm mà thành phần sử dụng đẻ giao tiếp sau xem xét chi tiết kỹ thuật sử dụng để vận chuyển liệu LTE trước thảo luận biểu đồ trạng thái việc sử dụng phổ vô tuyến 1.2.1 Kiến trúc LTE Kiến trúc cao cấp hệ thồng gói tin phát triển (EPS/ Evoled Packet System) có thành phần là:  Thiết bị người dùng (UE/ User Equiqment)  Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS phát triển (E-UTRAN/ Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network)  Lõi gói phát triển (EPC/ Evolved Packet Core) Đổi lại, gói phát triển lõi giao tiếp với mạng liệu gói giới bên ngồi internet, mạng cơng ty tư nhận hệ thồng đa phương tiện IP Các giao diện phần khác hệ thống kí hiệu Uu, S1, Sgi Mỗi UE, E-UTRAN EPC có kiến trúc nội riêng Hình 1.1: Kiến trúc cao cấp LTE 1.2.2 Thiết bị đầu cuối (hay gọi thiết bị người dùng UE) Kiến trúc thiết bị đầu cuối (UE) Hình 1.2: Kiến trúc thiết bị đầu cuối người dùng (UE)  Thiết bị liên lạc thực tế gọi thiết bị di động (ME/ Mobility Equiqment) Trong trường hợp điện thoại di động điện thoại thơng Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G minh, thiết bị Tuy nhiên, thiết bị di dộng chia thành phần là: - Thiết bị đầu cuối di động (MT/ Mobile Termination) xử lý tất chức giao tiếp - Thiết bị đầu cuối (TE/ Terminal Equipment) nơi kết thúc luồng liệu Ví dụ: đầu cuối di động thẻ LTE plug-in cho máy tính xách tay, trường hợp này, thiết bị đầu cuối máy tính xách tay  Thẻ mạch tích hợp đa (UICC/ Universal Integrated Circuit Card) thẻ thông minh, thường gọi thẻ SIM (Cubscriber Identity Module) - Nó chạy ứng dụng gọi mô-đun nhận dạng thuê bao chung (USIM/ Universal Subscriber Identity Module), lưu trữ liệu đành riêng cho người dùng, chẳng hạn số điện thoại người dùng dnah tính mạng gia đình - Một số liệu USIM tải xuống từ máy chủ quản lý thiết bị nhà điều hành quản lý  Ngoài ra, LTE hỗ trợ điện thoại di động sử dụng IPv4, IPv6, IP kép phiên v4 v6 Một điện thoại di động nhận điện IP cho mạng liệu gói mà giao tiếp 1.2.3 Mạng truy nhập vô tuyến mặt đất UMTS phát triển (E-UTRAN/ Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) 1.2.3.1 Kiến trúc E-UTRAN Mạng truy nhập vô tuyến UMTS phát triển (E-UTRAN) xử lý thông tin liên lạc vô tuyến thiết bị di động gói lõi phát triển có eNodeB (eNB) Vì kiến trúc E-UTRAN gọi kiến trúc phẳng  Phần lõi kiến trúc E-UTRAN nút B (eNodeB), cung cấp giao diện vô tuyến với mặt phẳng người sử dụng mặt phẳng điều khiển kết nối hướng đến UE  Mục tiêu công nghệ tăng vùng phủ, tốc độ liệu cao hiệu QoS tốt công với người sử dụng khác  eNB có chức là: Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G - eNB gửi đường truyền vô tuyến đến tất điện thoại di động đường xuống nhận đường truyền từ chúng đường trên, sử dụng chức xử lý tín hiệu tương tự kỹ thuật số giao diện khơng khí LTE - eNB kiểm soát hoạt động cấp thấp tất điện thoại di động cách gửi cho chúng thông điệp báo hiệu lệnh chuyển giao liên quan đến đường truyền vơ tuyến  Mỗi trạm gốc kết nối với EPC giao diện S1 Nó kết nối với trạm gốc lân cận gọi giao diện X2, sử dụng chủ yếu để bảo hiệu chuyển tiếp gói tin q trình chuyển giao Hình 1.3: Kiến trúc E-UTRAN 1.2.3.2 Các kiến trúc giao thức E-UTRAN      Mặt phẳng người sử dụng: Giao thức mặt phẳng người dùng E-UTRAN, bao gồm lớp PDCP (Packet Data Convergence Protocol), RLC (Radio Link Control) MAC (Medium Access Control) PDCP (Packet Data Convergence Protcol) : Là giao thức hội tụ số liệu gói, đảm bảo nén tiêu đề giao thức thực mật mã hóa số liệu RLC (Radio Link Control): điều khiển liên kết vô tuyến, chịu trách nhiệm truyền số liệu tin cậy, lớp lớp MAC (Medium Access Control): điều khiển môi trường, chịu trách nhiệm lập biểu phát lại nhanh, lớp lớp Mặt phẳng điều khiển: giao thức tầng truy cập lớp thấp hoạt động với chức bên mặt phẳng người dùng, khác chỗ khơng nén Header Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G Một nhóm PHICH khơng dành riêng cho thiết bị di động mà chia sẻ 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 tài nguyên vật lý mà sử dụng để truyền đường lên tham số gọi dịch chuyển theo chu kỳ  Số nhóm PHICH số chuỗi trực giao gọi tài nguyên PHICH 2.4.3 Xử lý kênh vật lý PHICH Để truyền báo ARQ kết hợp, trạm gốc điều chỉnh BPSK, sử dụng ký hiệu +1 -1 cho báo nhận dương âm tương ứng Sau trải rộng số bốn biểu tượng nhóm phần tử tài nguyên cách nhân với chuỗi trực giao chọn Có chuỗi có sẵn cho trạm gốc: -  [+1 +1 +1 +1]  [+1 −1 +1 −1]  [+1 +1 −1 −1]  [+1 −1 −1 +1] Nhưng thành phần áp dụng cho thành phần pha vng góc tín hiệu tạo nên tổng cộng chuỗi trực giao cho tất Trạm gốc gửi đồng thời báo nhận đến điện thoại di động nhóm PHICH, cách gán cho chúng mục trình tự trực giao khác thêm ký hiệu kết => Kỹ thuật phù hợp với người chưa có kinh nghiệm đa truy cập phân chia theo mã số cách sử dụng LTE CDMA ( Code Division Multiple Access: đa truy cập phân chia theo mã ) 2.5 Thông tin điều khiển Uplink 2.5.1 Báo nhận Hybrid ARQ Thiết bị di động gửi ba loại thông tin điều khiển uplink đến trạm gốc:  Báo nhận Hybrid ARQ chuyển giao downlink, yêu cầu lên lịch uplink thông tin trạng thái kênh trạm gốc Lần lượt, thông tin trạng thái kênh bao gồm: - Chỉ báo chất lượng kênh (CQI: channel quality indicator) - Chỉ báo Ma trận Precoding (PMI: precoding matrix indicator) - Chỉ báo xếp hạng (RI: rank indicator) Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G Đầu tiên, xem xét báo nhận hybrid ARQ Ở chế độ FDD, thiết bị di động tính tốn hai xác nhận khung, tùy thuộc vào số lượng khối vận chuyển mà nhận sau truyền chúng cho bốn khung phụ (subframes) Ở chế độ TDD, thứ phức tạp Nếu thiết bị di động báo nhận downlink subframe thời điểm, sau làm theo cách tương tự chế độ FDD Có hai cách để báo nhận nhiều subframe Sử dụng gói ACK/ NACK, thiết bị di động gửi tối đa hai xác nhận, cho dòng khối vận chuyển song song Mỗi xác nhận xác thực nhận thành cơng khối giao thơng tương ứng tất downlink subframe, khơng khơng xác nhận xác thực Khi sử dụng ghép kênh ACK/NACK, thiết bị di động tính tốn báo nhận cho downlink subframe Mỗi xác nhận xác thực nhận hai khối vận chuyển subframe ngược lại không xác thực Khi sử dụng ghép kênh ACK/NACK, thông số kỹ thuật yêu cầu thiết bị di động truyền tối đa bốn xác nhận lúc cho liệu nhận bốn Downlink Subframes Để đạt điều này, kỹ thuật khơng hỗ trợ cấu hình TDD Trong chế độ TDD, lệnh lập lịch bao gồm số lượng số phân công Downlink Điều cho biết tổng số truyền dẫn Downlink mà thiết bị di động nên báo nhận lúc với liệu theo lịch trình Nó làm giảm nguy báo nhận định dạng sai thiết bị di động bỏ lỡ lệnh lập lịch trước, nên giảm tỷ lệ lỗi tổng thể giao diện không trung 2.5.2 Chỉ báo chất lượng kênh Chỉ báo chất lượng kênh (CQI) có số lượng bốn bit, cho biết tốc độ liệu tối đa thiết bị di động xử lý với tỷ lệ lỗi khối từ 10% trở xuống CQI chủ yếu phụ thuộc vào tín hiệu nhận để cộng với tỷ lệ nhiễu, tốc độ liệu cao nhận thành công SINR (Signal-to-interference plus noise ratio) cao Tuy nhiên, phụ thuộc vào việc hồn tất thu di động máy thu nâng cao xử lý thành cơng liệu đến SNIR thấp Bảng 8.4 cho thấy cách CQI diễn giải mặt sơ đồ điều chế Downlink tỷ lệ mã hóa Cột cuối cho thấy số bit thơng tin ký hiệu tính cách nhân tỷ lệ mã hóa thêm 2, Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền Bảng 2.3 Giải thích báo chất lượng kênh mặt sơ đồ điều chế tỷ lệ mã hóa mà thiết bị di động nhận thành công Do mờ dần phụ thuộc tần số, chất lượng kênh thường thay đổi dải Downlink Để phản ánh điều này, trạm gốc cấu hình thiết bị di động để báo cáo CQI ba cách  Báo cáo băng rộng (WB: wideband reporting) bao gồm toàn băng tần downlink  Báo cáo cấu hình băng tần phụ lớp cao: trạm gốc chia dải Downlink thành dải phụ thiết bị di động báo cáo giá trị CQI cho dải  Báo cáo băng tần phụ chọn UE: thiết bị di động chọn băng phụ có chất lượng kênh tốt báo cáo vị trí chúng với CQI kéo dãn băng rộng riêng CQI (clgt) Nếu thiết bị di động nhận nhiều khối vận chuyển, báo cáo giá trị CQI khác cho khối để phản ánh thực tế lớp khác đến thiết bị di động với giá trị khác SINR Trạm gốc sử dụng CQI nhận tính tốn chương trình điều chế tỷ lệ mã hóa hỗ trợ lên lịch tần số phụ thuộc Mặc dù phụ thuộc tần số CQI, trạm gốc sử dụng sơ đồ điều chế độc lập tần số tỷ lệ mã hóa cho khối vận chuyển nói đến việc truyền liệu Downlink 2.5.3 Chỉ báo xếp hạng Thiết bị di động báo cáo báo xếp hạng cấu hình để ghép kênh không gian chế độ truyền Chỉ báo xếp hạng nằm khoảng từ tới số lượng cổng ăng ten trạm gốc số lớp tối đa mà thiết bị di động nhận thành công Thiết bị di động báo cáo báo xếp hạng nhất, áp dụng tồn băng Downlink Chỉ báo xếp hạng tính với PMI cách chọn kết hợp tối đa hóa tốc độ liệu Downlink dự kiến Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G 2.5.4 Chỉ báo ma trận precoding Các thủ tục truyền Thiết bị di động báo cáo báo ma trận Precoding cấu hình cho vịng lặp ghép kênh khơng gian kín, đa người dùng MIMO vịng lặp kín đa dạng giao vận chế độ truyền 4, PMI cho biết ma trận precoding mà trạm gốc nên apply trước truyền tín hiệu PMI thay đổi dải Downlink, theo cách tương tự với CQI Có lựa chọn báo cáo PMI Thiết bị di động báo cáo PMI kéo dài toàn băng Downlink kéo dài tất băng phụ UE chọn Khi sử dụng đa PMI, báo cáo toàn số lượng PMI cho lớp cao cấu hình băng phụ Trạm gốc sử dụng PMI nhận để tính tốn ma trận Precoding mà nên áp dụng đến truyền dẫn Downlink Một lần nữa, trạm gốc truyền liệu cách sử dụng ma trận precoding độc lập tần số cho dù PMI có phụ thuộc tần số 2.5.5 Cơ chế báo cáo trạng thái kênh Thiết bị di động trả thông tin trạng thái kênh đến trạm gốc theo hai cách - Báo cáo định kỳ (preodic) thực theo định kỳ, nằm khoảng từ đến 160 ms CQI PMI, gấp 32 lần so với RI Thông tin thường mang theo PUSCH, chuyển sang PUSCH thiết bị di động gửi liệu Uplink subframe Số bit tối đa báo cáo định kỳ 11, để phản ánh tỷ lệ liệu thấp có sẵn PUSCH - Báo cáo khơng định kỳ (apreodic) thực lúc với việc truyền liệu PUSCH yêu cầu sử dụng trường việc cấp lập lịch thiết bị di động Nếu hai loại báo cáo lên lịch subframe báo cáo khơng định kỳ ưu tiên Đối với hai kỹ thuật, trạm gốc cấu hình 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 2.4 2.5 (ở phần dưới) 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 đưa thông số kỹ thuật chúng khác báo cáo định kỳ khơng định kỳ nhu cầu giới hạn lượng liệu truyền PUSCH Đặc biệt, chế độ định kỳ 2-0 định nghĩa khác với chế độ không định kỳ 2-0 2.5.6 Yêu cầu lập lịch Nếu thiết bị di động RRC_Connected có liệu chờ truyền PUSCH, u cầu cấp lập lịch cách soạn thảo yêu cầu lập lịch bit để truyền PUSCH Thiết bị di động khơng gửi u cầu phải chia sẻ PUSCH với thiết bị di động khác Thay vào đó, truyền yêu cầu lên lịch subframe cấu Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G hình tín hiệu PRC, xuất phát với khoảng thời gian từ đến 80 ms Thiết bị di động không gửi thông tin trạng thái kênh lúc với yêu cầu lập lịch mà yêu cầu lập lịch tính ưu tiên Trạm gốc vận hành tốt nên trả lời yêu cầu lập lịch cách cấp lập lịch cho thiết bị di động (Không bắt buộc) Nếu thiết bị di động đạt đến tối đa số lượng yêu cầu lập lịch mà khơng nhận trả lời kích hoạt quy trình truy cập ngẫu nhiên Trạm gốc có nghĩa vụ cấp lập lịch cho thiết bị di động thủ tục để giải vấn đề Một thiết bị di động trạng thái RRC_idle truyền PUSCH nên khơng thể gửi u cầu lập lịch Thay vào đó, sử dụng quy trình truy cập ngẫu nhiên Bảng 2.4 Chế độ báo cáo định kỳ chất lượng kênh PUSCH PUSCH Bảng 2.5 Chế độ báo cáo không định kỳ chất lượng kênh PUSCH 2.6 Truyền thông tin điều khiển Uplink PUSCH 2.6.1 Định dạng PUSCH Nếu thiết bị di động muốn gửi thông tin điều khiển Uplink không thực truyền PUSCH subframe truyền thơng tin kênh vật lý điều khiển Uplink Các PUSCH truyền số định dạng khác Bảng 8.7 cho thấy cách định dạng sử dụng cho trường hợp tiền tố chu kỳ bình thường Bảng 2.6 Danh sách định dạng PUSCH ứng dụng chúng trường hợp tiền tố chu kỳ bình thường Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền  Khi sử dụng định dạng PUSCH 2, 2a 2b, xử lý kênh vận chuyển áp dụng mã hóa chỉnh sửa lỗi vào thơng tin trạng thái kênh, làm tăng số bit CSI lên 20 Tuy nhiên gửi yêu cầu lập lịch xác nhận bit xuống lớp vật lý cách trực tiếp khơng có mã hóa  Thiết bị di động truyền PUCCH cạnh dải Uplink để giữ tách biệt với PUSCH Trạm gốc dự trữ khối tài nguyên cạnh cực cao của dải cho định dạng PUSCH 2, 2a 2b, với số lượng khối xác quảng bá SIB  Định dạng 1, 1a 1b sử dụng khối tài nguyên với số lượng khối đa dạng linh hoạt từ subframe dựa vào báo nhận mà trạm gốc mong đợi Trạm gốc chia sẻ cặp trung gian khối tài nguyên tất định dạng PUSCH, điều hữu ích với băng thông nhỏ Khi sử dụng tiền tố chu kỳ thông thường, định dạng 1, 1a 1b sử dụng bốn ký hiệu PUSCH khe ba ký hiệu tham chiếu giải điều chế Định dạng 2, 2a 2b sử dụng năm ký hiệu PUSCH khe hai ký hiệu tham chiếu giải điều chế Một thiết bị di động riêng lẻ truyền PUSCH hai khối tài nguyên khe khe thứ hai subframe phía đối diện dải tần số (phía đối diện dải tần số quần q gì) Một thiết bị di động khơng tự có khối tài nguyên Ở định dạng PUSCH 2, 2a 2b, cặp khối tài nguyên chia sẻ 12 thiết bị di động, sử dụng thông số dành riêng cho thiết bị di động gọi dịch chuyển tuần hoàn (chạy từ đến 11) Ở định dạng PUSCH 1, 1a 1b, khối tài nguyên chia sẻ số 36 thiết bị di động, sử dụng dịch chuyển tuần hoàn thông số dành riêng cho thiết bị di động: Chỉ số trình tự trực giao (chạy từ đến 2) Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền Hình 2.11 Ánh xạ phần tử tài nguyên cho PUSCH tín hiệu tham chiếu giải điều chế giải phóng 9, sử dụng chế độ FDD, tiền tố theo chu kỳ bình thường, băng thông MHz, cặp khối tài nguyên cho định dạng PUSCH 2, 2a 2b phân bổ ví dụ cho định dạng PUSCH 1, 1a 1b 2.6.2 Tài nguyên PUSCH Tài nguyên PUSCH số xác định ba điều: khối tài nguyên điện thoại di động nên truyền PUSCH số trình tự trực giao dịch chuyển tuần hồn mà nên sử dụng Trạm gốc định ba loại tài nguyên PUSCH cho thiết bị di động  n(1) PUSCH : sử dụng cho báo nhận hybrid ARQ độc lập định dạng 1a 1b   - - Thiết bị di động tính tốn n(1) PUSCH linh hoạt, sử dụng mục phần tử kênh điều khiển mà trạm gốc sử dụng cho lệnh lập lịch theo dõi n(1) PUSCH ,SRI : sử dụng để lập lịch theo định dạng (2) n PUSCH : sử dụng cho thông tin trạng thái kênh xác nhận tùy chọn định dạng 2, 2a 2b Thiết bị di động nhận hai tài nguyên phương tiện thông báo báo hiệu RRC dành riêng cho thiết bị di động, trình quy trình cho thiết lập kết nối RRC cấu hình lại Nếu thiết bị di động muốn gửi xác nhận Hybrid Arq lúc với lyêu cầu lập lịch, sau xử lý xác nhận theo cách thông thường, truyền chúng cách sử dụng n(1) PUSCH ,SRI Trạm gốc trơng đợi báo nhận để biết cách xử lý chúng, nhận yêu cầu lập lịch từ việc sử dụng n(1) PUSCH ,SRI Nếu thiết bị di động sử dụng ghép kênh ACK/NACK chế độ TDD phải gửi tới bốn báo nhận subframe Thiết bị di động thường làm điều cách truyền hai bit tài nguyên bốn tài nguyên PUSCH, ký hiệu: (1) n(1) PUSCH ,0 to n PUSCH ,3 Chúng tính tốn từ CCE theo cách tương tự n(1) PUSCH Một bảng tra cứu xác định ánh xạ từ bit báo nhận sang bit truyền lựa chọn tài nguyên PUSCH Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G - Nếu thiết bị di động muốn gửi yêu cầu lập lịch thông tin trạng thái kênh thời gian, phải nén báo nhận hybrid ARQ xuống hai bit bảng (2) tra cứu khác gửi chúng n(1) PUSCH ,SRI n PUSCH theo cách thông thường 2.6.3 Xử lý kênh vật lý PUSCH Bây có đủ thơng tin để mô tả xử lý kênh vật lý cho PUSCH Khi sử dụng định dạng PUSCH 1, 1a 1b, thiết bị di động điều chỉnh bit lên ký hiệu, sử dụng điều chế bật tắt cho yêu cầu lập lịch, BPSK để báo nhận bit QPSK để báo nhận hai bit Sau đó, quảng bá thơng tin miền thời gian sử dụng mục trình tự trực giao, thường qua bốn ký hiệu qua ba ký hiệu khe hỗ trợ tín hiệu tham chiếu âm ưu tiên so với định dạng PUCCH (Mục 8.7.2) (đoạn khơng hiểu viết gì) Q trình lan truyền theo kỹ thuật tương tự với kỹ thuật trạm gốc sử dụng cho PHICH cho phép ký hiệu chia sẻ ba thiết bị di động khác Thiết bị di động sau truyền thông tin qua 12 nhà cung cấp phụ miền tần số sử dụng dịch chuyển chu kỳ Kỹ thuật thực khác máy có mục đích chia sẻ nhà cung cấp phụ 12 thiết bị di động khác Cuối thiết bị di động lặp lại việc truyền khe thứ thứ hai subframe Khi sử dụng PUSCH định dạng 2, thiết bị di động điều chỉnh bit thông tin trạng thái kênh lên 10 ký hiệu sử dụng QPSK truyên lan thông tin miền tần số ca dịch chuyển tuần hồn Nó gửi xác nhận đồng thời định dạng 2a 2b cách điều chế ký hiệu tham chiếu thứ hai subframe BPSK QPSK 2.7 Tín hiệu tham chiếu Uplink 2.7.1 Tín hiệu tham chiếu giải điều chế Thiết bị di động truyền tín hiệu tham chiếu giải điều chế PUSCH PUSCH để giúp trạm gốc thực ước tính kênh Như thể hình 8,8 8.10, tín hiệu chiếm ba ký hiệu khe thiết bị di động sử dụng định dạng PUCCH 1, 1a 1b, hai sử dụng định dạng PUCCH 2, 2a 2b sử dụng PUSCH Tín hiệu tham chiếu giải điều chế chứa 12, 24, 36, Điểm liệu, tương ứng với băng thông truyền 1, 2, 3, khối tài ngun Để tạo tín hiệu, gán cho 30 nhóm trình tự Có ngoại lệ, mơ tả cuối phần này, nhóm trình tự chứa chuỗi sở độ dài có, tạo từ chuỗi zadoff-chu hoặc, trường hợp trình tự ngắn từ bảng tra cứu Trình tự sở sau sửa đổi 12 ca tuần hồn để tạo tín hiệu tham chiếu  Có hai cách để gán nhóm trình tự: Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G - Lập kế hoạch nhóm trình tự (sequence group planning), ô gán vĩnh viễn cho nhóm trình tự q trình lập kế hoạch mạng radio Các gần nên nên nằm nhóm trình tự khác để giảm thiểu nhiễu chúng - Bước nhảy nhóm trình tự (sequence group hopping): nhóm thay đổi khe kế (510 mẫu nhảy ngẫu nhiên) Mơ hình nhảy phụ thuộc vào định danh vật lý tính tốn mà khơng cần phải có kế hoạch Khi gửi tín hiệu tham chiếu PUSCH, thiết bị di động tính tốn dịch chuyển tuần hồn từ trường trạm gốc cung cấp grant lập kế hoạch Trong trường hợp Uplink MIMO đa người dùng, trạm gốc phân biệt thiết bị di động khác chia sẻ khối tài nguyên cách cho chúng ca chu tuần khác Các ca chu tuần cịn lại sử dụng để phân biệt gần liệu có chung nhóm trình tự Khi gửi tín hiệu tham chiếu PUSCH, thiết bị di động áp dụng ca tuần hồn mà sử dụng truyền PUSCH sửa đổi tín hiệu tham chiếu giải điều chế thêm vào trường hợp định dạng 1, 1a 1b mục trình tự trực giao Quá trình cho phép trạm gốc phân biệt tín hiệu tham chiếu từ tất thiết bị di động chia sẻ cặp khối tài nguyên  Có hai trường hợp khác: - Thứ nhất: Mỗi nhóm trình tự thực chứa hai trình tự sở cho băng thông truyền sáu khối tài nguyên trở lên Theo thứ tự nhảy, thiết bị di động cấu hình để chuyển đổi hai trình tự theo mơ hình giả ngẫu nhiên - Thứ hai: Bước nhảy ca chu tuần làm ca chu tuần thay đổi theo dõi theo chu kỳ cách giả ngẫu nhiên từ khe tới khe Cả hai kỹ thuật làm giảm nhiễu gần có chung nhóm trình tự 2.7.2 Tín hiệu tham chiếu âm Thiết bị di động truyền tín hiệu tham chiếu âm (SRS) để giúp trạm gốc đo cơng suất tín hiệu nhận băng thơng rộng Trạm gốc sau sử dụng thơng tin để lập lịch phụ thuộc tần số  Trạm gốc điều khiển thời gian tín hiệu tham chiếu âm theo hai cách: - Thứ nhất, cho thiết bị di động biết subframe hỗ trợ lên tiếng, sử dụng thông số SIB cấu hình SRS Subframe - Thứ hai, cấu hình thiết bị di động với khoảng thời gian âm đến 320 Subframes phần bù khoảng thời gian sử dụng thơng số dành riêng cho thiết bị di động gọi mục cấu hình SRS Thiết bị di động truyền tín hiệu tham chiếu âm kết thời gian truyền trùng với subframe hỗ trợ âm Thiết bị di động thường gửi tín hiệu tham chiếu âm ký hiệu cuối subframe (như hình 8.11) Ở chế độ TDD, gửi tín hiệu vùng Uplink Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G subframe đặc biệt Thiết bị di động tạo tín hiệu theo cách tương tự tín hiệu tham chiếu giải điều chế mô tả Sự khác biệt tín hiệu tham chiếu âm sử dụng ca tuần hồn thay 12, thiết bị di động chia sẻ phần tử tài nguyên Hình 2.12 Ví dụ ánh xạ phần tử tài nguyên cho tín hiệu tham chiếu âm thanh, sử dụng tiền tố chu kỳ thông thường Trong miền tần số, trạm gốc điều khiển vị trí bắt đầu truyền băng thơng sử dụng thông số cụ thể ô di động gọi cấu hình băng thơng SRS, băng thơng SRS, vị trí miền tần số băng thơng nhảy SRS Như thể hình, thiết bị di động riêng lẻ truyền mặt phẳng thay thế, cấu hình lược giao vận Có nhiều cách khác để ngăn xung đột tín hiệu tham chiếu âm truyền tải thiết bị di động Thiết bị di động không truyền PUSCH ký hiệu cuối subframe hỗ trợ âm thanh, ln gửi PUSCH SRS subframe Định dạng PUSCH 2, 2a 2b ưu tiên tín hiệu tham chiếu âm hơn, họ có tần số dành riêng rìa dải truyền không làm việc với thủ tục âm Trạm gốc cấu hình định dạng PUSCH 1, 1a 1b để sử dụng kỹ thuật phương tiện báo hiệu RRC 2.8 Điều khiển lượng 2.8.1 Tính tốn lượng Uplink Quy trình điều khiển lượng Uplink đặt công suất truyền thiết bị di động tới giá trị nhỏ phù hợp với tiếp nhận tín hiệu Điều làm giảm nhiễu thiết bị di động truyền phần tử tài nguyên ô gần tăng tuổi thọ pin thiết bị di động Trong LTE, thiết bị di động ước tính lượng truyền tốt trạm gốc điều chỉnh ước tính lệnh điều khiển lượng Sử dụng thiết bị di động tính tốn tương đối khác với PUSCH, PUSCH SRS Để minh họa ngun tắc, ta nhìn vào PUSCH - Cơng suất truyền PUSCH tính sau: P PUSCH ( i )=min ⁡(P ( i ) , PCMAX ) Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G Trong phương trình này, P PUSCH ( i )là cơng suất truyền PUSCH subframe i, đo decibel quan hệ với mW (dBm) PCMAX công suất truyền tối đa thiết bị di động - P (i) tính sau: P (i) = PO PUSCH + 10log 10 ( M PUSCH ( i) + ΔTF (i) + α.pl + f (i) PO công suất mà trạm gốc mong muốn nhận qua băng thơng  khối tài ngun Nó có hai thành phần: đường sở cụ thể ô PO điều chỉnh dành riêng cho thiết bị di động PO gửi đến thiết bị di động cách sử dụng báo hiệu RRC M PUSCH (i)là số khối tài nguyên mà thiết bị di động truyền subframe i   ΔTF (i) điều chỉnh tùy chọn cho tốc độ liệu subframe i, đảm bảo thiết bị di động sử dụng công suất truyền cao cho tốc độ mã hóa lớn sơ đồ điều chế nhanh 64-QAM PUSCH ¿ ¿ PL mát đường dẫn Downlink (path loss) Trạm gốc quảng bá công suất truyền tín hiệu tham chiếu Downlink phần SIB 2, thiết bị di động ước tính PL cách đọc số lượng trừ công suất nhận α yếu tố trọng số làm giảm tác động thay đổi mát kỹ thuật gọi điều khiển phân số công suất Bằng cách đặt α giá trị 1, trạm gốc đảm bảo thiết bị di động cạnh truyền tín hiệu yếu so với dự kiến Điều làm giảm nhiễu mà họ gửi vào gần tăng công suất hệ thống Sử dụng thông số đề cập nay, thiết bị di động đưa ước tính riêng truyền cơng suất PUSCH Tuy nhiên, ước tính khơng xác, đặc biệt chế độ FDD mẫu mờ khác Uplink Downlink Do trạm gốc điều chỉnh cơng suất thiết bị di động lệnh điều khiển công suất xử lý thông số f (i) 2.8.2 Các lệnh điều khiển cơng suất Uplink Trạm gốc gửi lệnh điều khiển công suất cho PUSCH theo hai cách:  Gửi lệnh điều khiển công suất độc lập cho nhóm thiết bị di động định dạng DCI 3a Khi sử dụng định dạng này, trạm gốc giải thông điệp PDCCH đến định danh mạng vô tuyến gọi TPC-PUSCH-RNTI, chia sẻ tất thiết bị di động nhóm Thơng báo chứa lệnh điều khiển cơng suất cho thiết bị di động nhóm, tìm thấy cách sử dụng phần bù trước cấu hình phương tiện báo hiệu RRC Thiết bị di động tích lũy lệnh điều khiển cơng suất theo cách sau: f (i) = f (i - 1) + δ PUSCH (i - K PUSCH ) Ở đây, thiết bị di động nhận điều chỉnh công suất δ PUSCH subframe i- K PUSCH áp dụng subframe I K PUSCH chế độ FDD Ở chế độ TDD, Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G nằm theo cách thông thường Khi sử dụng định dạng DCI 3, lệnh Power Control chứa bit gây điều chỉnh công suất -1, 0, dB Khi sử dụng định dạng DCI 3A, lệnh chứa bit gây điều chỉnh công suất -1 dB  Trạm gốc gửi lệnh điều khiển công suất hai bit đến thiết bị di động phần grant lập lịch Thông thường, thiết bị di động diễn giải chúng theo cách mô tả Tuy nhiên, trạm gốc vơ hiệu hóa tích lũy lệnh điều khiển công suất cách sử dụng báo hiệu RRC, thiết bị di động minh họa qua phương trình: f (i) = δ PUSCH (i - K PUSCH ) Trong trường hợp này, điều chỉnh lượng δ PUSCH lấy giá trị -4, -1, dB 2.8.3 Điều khiển công suất Downlink Điều khiển công suất Downlink đơn giản Truyền tải công suất Downlink định lượng sử dụng lượng cho phần tử tài nguyên (EPRE) kênh tín hiệu riêng lẻ Trạm gốc sử dụng EPRE khác cho tín hiệu tham chiếu Downlink để truyền PDSCH cho thiết bị di động riêng lẻ Có thể báo với thiết bị di động giá trị chọn phương tiện tin nhắn báo hiệu RRC Tuy nhiên, giá trị độc lập với tần số thay đổi; thay vào đó, trạm gốc thích ứng với thay đổi tuyến Downlink thiết bị di động cách điều chỉnh sơ đồ điều chế tốc độ mã hóa Điều phù hợp với ý tưởng truyền tải công suất Downlink tài nguyên chia sẻ ngăn trạm gốc phân bổ nhiều công suất cho thiết bị di động xa sử dụng công suất cách hiệu 2.9 Sự tiếp nhận không liên tục 2.9.1 Tiếp nhận phân trang không liên tục RRC_IDLE Khi thiết bị di động nằm trạng thái tiếp nhận không liên tục (DRX), trạm gốc gửi thơng tin điều khiển Downlink PDCCH subframe định Giữa subframe, thiết bị di động ngừng theo dõi PDCCH nhập trạng thái lượng thấp gọi chế độ ngủ để tối đa hóa tuổi thọ pin Tiếp nhận khơng liên tục thực cách sử dụng hai chế khác hỗ trợ phân trang RRC_IDLE truyền tốc độ liệu thấp RRC_CONNECTED Trong trạng thái RRC_IDLE, tiếp nhận không liên tục xác định chu kỳ DRX nằm khoảng từ 32 đến 256 khung (0,32 2,56 s) Trạm gốc định độ dài chu kỳ DRX mặc định SIB 2, thiết bị di động yêu cầu độ dài chu kỳ khác q trình đính kèm u cầu cập nhật khu vực theo dõi Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối Các thủ tục truyền nhận liệu 4G Như hình 8.12, thiết bị di động hoạt động lại khung chu kỳ DRX, khung phân trang có số khung hệ thống phụ thuộc vào định danh theo dõi thuê bao di động quốc tế Hình 2.13 Hoạt động tiếp nhận phân trang khơng liên tục RRC-IDLE Trong khung đó, thiết bị di động giám sát subframe gọi công việc phân trang phụ thuộc vào IMSI Nếu thiết bị di động tìm thấy thơng tin điều khiển Downlink gửi đến P-RNTI đầu subframe, sau tiếp tục nhận thơng điệp phân trang RRC PDSCH phần lại subframe Mạng biết IMSI thiết bị di động, gửi thông tin điều khiển thông báo phân trang subframe sửa lỗi Một số thiết bị di động chia sẻ cơng việc phân trang Để giải xung đột này, thông điệp phân trang chứa danh tính thiết bị di động đích, sử dụng STMSI (nếu có) IMSI Nếu thiết bị di động phát ca khớp (match), phản hồi với thông báo phân trang cách sử dụng quy trình quản lý di động EPS gọi yêu cầu dịch vụ 2.9.2 Tiếp nhận không liên tục RRC_Connected Trong trạng thái RRC_Connected, trạm gốc cấu hình thơng số tiếp nhận khơng liên tục thiết bị di động báo hiệu RRC dành riêng cho thiết bị di động Trong tiếp nhận khơng liên tục (Hình 8.13), thiết bị di động đánh thức subframe chu kỳ DRX, subframe xác định bù đắp khởi đầu DRX Nó giám sát PDCCH liên tục thời gian gọi active time sau quay trở lại ngủ Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền Hình 2.14 Hoạt động việc tiếp nhận không liên tục RRC_Connected Một số đếm thời gian đóng góp cho active time Ban đầu, thiết bị di động thức thời hạn (1 đến 200 subframe), chờ thơng báo lịch trình PDCCH Nếu khung đến, di động thức thời gian hẹn không hoạt động DRX (1 đến 2560 Subframes) sau lệnh PDCCH Các hẹn khác đảm bảo di động thức chờ đợi thông tin truyền lại Hybrid ARQ Nếu tất hẹn hết hạn, thiết bị di động trở lại giấc ngủ Trạm gốc gửi thiết bị di động đến explicity sleep,bằng cách gửi phần tử điều khiển MAC gọi lệnh DRX Thực tế có hai chu kỳ tiếp nhận khơng liên tục: chu trình DRX dài (10 đến 2560 subframe) chu kỳ DRX ngắn tùy chọn (2 đến 640 subframe) Nếu hai cấu hình thiết bị di động bắt đầu cách sử dụng chu kỳ ngắn, di chuyển đến chu kỳ dài đến hẹn chu kỳ ngắn DRX (1 đến 16 chu kỳ) mà không nhận lệnh PDCCH KẾT LUẬN Bài tiểu luận cho ta nhìn tổng quan cơng nghệ 4G LTE cách truyền nhận liệu viễn thông Mục tiêu 4G LTE tăng dung lượng tốc độ liệu mạng liệu không dây cách sử dụng kỹ thuật điều chế DSP (xử lý tín hiệu số) phát triển vào đầu kỷ 21 này.Mục tiêu cao thiết kế lại đơn giản hóa kiến trúc mạng thành hệ thống dựa IP tối ưu kiến trúc mạng 3G Với ưu điểm vượt trội như: công suất cao, tốc độ truy cập web cao, hỗ trợ băng thông linh hoạt,… hứa hẹn cho phát triển hệ thống thơng tin di động 4G Đơng thời bước đệm quan trọng cho việc tiếp nối mạng di động khơng dây 5G sau Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt đề tài tiểu luận môn học Báo hiệu điều khiển kết nối, chúng em nhận giúp đỡ đóng góp từ cô bạn bè Chúng em xin gửi lời cảm ơn đến giảng viên Nguyễn Thanh Trà – người hướng dẫn đạo tận tình giúp chúng em có hướng đề tài tiểu luận tạo điều kiện mặt tài liệu để chúng em dễ dàng nghiên cứu Do giới hạn kiến thức khả lý luận thân chúng em cịn nhiều thiếu sót hạn chế, mong xem xét tiểu luận chúng em kĩ giúp chúng em hoàn thiện tốt tiểu luận Lời cuối cùng, em xin kính chúc thật nhiều sức khỏe, hạnh phúc thành công đường giảng dạy mình! Hà Nội, tháng 10 năm 2021 Sinh viên nhóm Nhóm Page | ... cơng nghệ 4G (Fourth Generation) từ nhiều năm gần Thế nói cách xác 4G gì? Liệu có định nghĩa thống cho hệ mạng thông tin di động 4G? Khái niệm 4G bắt nguồn từ đâu? Có nhiều định nghĩa khác 4G, có... VoLTE and 4G Mobile Communications-Wiley (2014) Nhóm Page | Báo hiệu điều khiển kết nối nhận liệu 4G Các thủ tục truyền MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ 4G LTE 1.1 Tổng quan 4G LTE ... tới đến 1.5Gb/giây Tên gọi 4G IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đặt để diễn đạt ý nghĩa “3G nữa” 1.1 Tổng quan 4G LTE 1.1.1 Khái niệm 4G LTE 4G hệ 3G, IEEE đặt nhằm phân

Ngày đăng: 21/10/2021, 09:20

Hình ảnh liên quan

Hình 1.3: Kiến trúc của E-UTRAN 1.2.3.2 Các kiến trúc giao thức của E-UTRAN. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.3.

Kiến trúc của E-UTRAN 1.2.3.2 Các kiến trúc giao thức của E-UTRAN Xem tại trang 10 của tài liệu.
Hình 1.5: Các thành phần chính của lõi gói phát triển (EPC) - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.5.

Các thành phần chính của lõi gói phát triển (EPC) Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 1.4: Chồng giao thức - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.4.

Chồng giao thức Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 1.7: Mối quan hệ giữa các khu vực Tracking, khu vực Pool MME và khu vực Service S-GW. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.7.

Mối quan hệ giữa các khu vực Tracking, khu vực Pool MME và khu vực Service S-GW Xem tại trang 13 của tài liệu.
Hình 1.9: Danh tính tạm thời được sử dụng bởi điện thoại di động - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.9.

Danh tính tạm thời được sử dụng bởi điện thoại di động Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.8: Danh tính được MME sử dụng. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.8.

Danh tính được MME sử dụng Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.12 Giao thức vận chuyển được sử dụng trên giao diện không trung. Nguồn: TS 36.300 - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.12.

Giao thức vận chuyển được sử dụng trên giao diện không trung. Nguồn: TS 36.300 Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 1.13 Giao thức vận chuyển được sử dụng bởi mạng cố định - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.13.

Giao thức vận chuyển được sử dụng bởi mạng cố định Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 1.14 Giao thức mặt phẳng người dùng được LTE sử dụng - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.14.

Giao thức mặt phẳng người dùng được LTE sử dụng Xem tại trang 18 của tài liệu.
Hình 1.15 Giao thức tín hiệu được sử dụng bởi LTE - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.15.

Giao thức tín hiệu được sử dụng bởi LTE Xem tại trang 19 của tài liệu.
Hình 1.17 Các ngăn xếp giao thức được sử dụng để trao đổi tin nhắn báo hiệu RRC giữa thiết bị di động và trạm gốc. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.17.

Các ngăn xếp giao thức được sử dụng để trao đổi tin nhắn báo hiệu RRC giữa thiết bị di động và trạm gốc Xem tại trang 21 của tài liệu.
Ví dụ báo hiệu tiếp theo là phức tạp hơn một chút. Hình 2.18a hiển thị trình tự tin nhắn cho thủ tục EMM được gọi là RealLocation GUTI. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

d.

ụ báo hiệu tiếp theo là phức tạp hơn một chút. Hình 2.18a hiển thị trình tự tin nhắn cho thủ tục EMM được gọi là RealLocation GUTI Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 1.19 Ngăn xếp giao thức được sử dụng để trao đổi thông báo báo hiệu tầng không truy cập giữa thiết bị di động và MME. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 1.19.

Ngăn xếp giao thức được sử dụng để trao đổi thông báo báo hiệu tầng không truy cập giữa thiết bị di động và MME Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 2.1:Quy trình truyền và nhận đường xuống - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 2.1.

Quy trình truyền và nhận đường xuống Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 2.2. Cấu trúc khung chế độ FDD - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 2.2..

Cấu trúc khung chế độ FDD Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 2.3.Mối quan hệ giữa thời gian của dữ liệu đường xuống và xác nhận đường lên - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 2.3..

Mối quan hệ giữa thời gian của dữ liệu đường xuống và xác nhận đường lên Xem tại trang 25 của tài liệu.
- Trong chế độ TDD, số lượng tối đa phụ thuộc vào cấu hình TDD, lên đến mức tối đa tuyệt đối là 15 cho cấu hình TDD 5 - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

rong.

chế độ TDD, số lượng tối đa phụ thuộc vào cấu hình TDD, lên đến mức tối đa tuyệt đối là 15 cho cấu hình TDD 5 Xem tại trang 25 của tài liệu.
Trong hình 2.4, các bước từ 3-5 giả định rằng trạm gốc không phải giải mã được đường truyền đầu tiên của thiết bị di động nhưng lại thành công với lần truyền thứ 2  - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

rong.

hình 2.4, các bước từ 3-5 giả định rằng trạm gốc không phải giải mã được đường truyền đầu tiên của thiết bị di động nhưng lại thành công với lần truyền thứ 2 Xem tại trang 26 của tài liệu.
 DCI có thể được viết bằng một số định dạng khác nhau, được liệt kê trong bảng 3.1. Mỗi định dạng chứa một tập hợp thông tin cụ thể và có một mục đích cụ thể. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

c.

ó thể được viết bằng một số định dạng khác nhau, được liệt kê trong bảng 3.1. Mỗi định dạng chứa một tập hợp thông tin cụ thể và có một mục đích cụ thể Xem tại trang 28 của tài liệu.
 Bảng 2.2 liệt kê các RNTI được LTE sử dụng cùng với các giá trị thập lục phân mà chúng có thể sử dụng. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Bảng 2.2.

liệt kê các RNTI được LTE sử dụng cùng với các giá trị thập lục phân mà chúng có thể sử dụng Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 2.6 Quá trình tóm tắt về cách PDCCH được truyền và nhận. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 2.6.

Quá trình tóm tắt về cách PDCCH được truyền và nhận Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 2.7: Cho thấy các bước bộ xử lý kênh truyền tải xử dụng để gửi dữ liệu - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 2.7.

Cho thấy các bước bộ xử lý kênh truyền tải xử dụng để gửi dữ liệu Xem tại trang 32 của tài liệu.
 Trong đường xuống (Hình 4.1a), trạm gốc thêm CRC 24 bit vào mỗi khối truyền tải DL-SCH (khối này cuối cùng di động dùng để phát hiện lỗi). - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

rong.

đường xuống (Hình 4.1a), trạm gốc thêm CRC 24 bit vào mỗi khối truyền tải DL-SCH (khối này cuối cùng di động dùng để phát hiện lỗi) Xem tại trang 33 của tài liệu.
Trong đường lên (Hình 4.2b) chỉ có một số khác biệ t: - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

rong.

đường lên (Hình 4.2b) chỉ có một số khác biệ t: Xem tại trang 34 của tài liệu.
Kỹ thuật truyền chính xác phụ thuộc vào cấu hình PHICH của ô chứa 2 tham số: - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

thu.

ật truyền chính xác phụ thuộc vào cấu hình PHICH của ô chứa 2 tham số: Xem tại trang 35 của tài liệu.
 Báo cáo cấu hình băng tần phụ lớp cao: trạm gốc chia dải Downlink thành các dải phụ và thiết bị di động báo cáo một giá trị CQI cho mỗi dải. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

o.

cáo cấu hình băng tần phụ lớp cao: trạm gốc chia dải Downlink thành các dải phụ và thiết bị di động báo cáo một giá trị CQI cho mỗi dải Xem tại trang 38 của tài liệu.
Bảng 2.4 Chế độ báo cáo định kỳ chất lượng kênh trên PUSCH hoặc PUSCH - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Bảng 2.4.

Chế độ báo cáo định kỳ chất lượng kênh trên PUSCH hoặc PUSCH Xem tại trang 40 của tài liệu.
Hình 2.12 Ví dụ ánh xạ phần tử tài nguyên cho tín hiệu tham chiếu âm thanh, sử dụng tiền tố chu kỳ thông thường. - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 2.12.

Ví dụ ánh xạ phần tử tài nguyên cho tín hiệu tham chiếu âm thanh, sử dụng tiền tố chu kỳ thông thường Xem tại trang 45 của tài liệu.
Như được trong hình 8.12, thiết bị di động sẽ hoạt động lại mỗi một khung chu kỳ DRX, trong một khung phân trang có số khung hệ thống phụ thuộc vào định danh theo dõi  thuê bao di động quốc tế - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

h.

ư được trong hình 8.12, thiết bị di động sẽ hoạt động lại mỗi một khung chu kỳ DRX, trong một khung phân trang có số khung hệ thống phụ thuộc vào định danh theo dõi thuê bao di động quốc tế Xem tại trang 48 của tài liệu.
Hình 2.14 Hoạt động của việc tiếp nhận không liên tục trong RRC_Connected - Đề tài các thủ tục truyền và nhận dữ liệu trong 4g

Hình 2.14.

Hoạt động của việc tiếp nhận không liên tục trong RRC_Connected Xem tại trang 49 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan