Từ góc độ TDD, sự bố trí tín hiệu đồng bộ tại phần cuối của khe đầu tiên trong khung con, thay vì khe thứ hai là có lợi vì nó ngụ ý rằng ít hạn chế hơn trong việc tạo ra thời gian bảo vệ giữa đƣờng lên và đƣờng xuống. Ngồi ra, nếu các tín hiệu đồng bộ đƣợc đặt trong khe cuối cùng của khung con, sẽ khơng có khả năng để có
đƣợc thời gian bảo vệ cần thiết. Ngoài ra, lƣu ý rằng với hoạt động TDD, vị trí của các tín hiệu đồng bộ ngụ ý là luôn nằm ở khung con số 0 và số 5 trong các khung con đƣờng xuống.
Khi bắt đầu thủ tục dị tìm ơ, băng thơng ô là không cần thiết phải biết đến. Về nguyên tắc, việc phát hiện băng thông truyền dẫn có thể đã đƣợc thực hiện một phần trong các thủ tục dị tìm ơ. Tuy nhiên điều này sẽ làm phức tạp thủ tục dị tìm ơ chung, nó là thích hợp hơn để duy trì thủ tục dị tìm ơ giống nhau, bất kể băng thơng truyền dẫn tổng thể của ơ. Thiết bị đầu cuối sau đó có thể đƣợc thơng báo về băng thông thực tế trong ơ từ kênh quảng bá. Vì vậy để duy trì cấu trúc miền tần số gióng nhau của các tín hiệu đồng bộ, bất kể băng thơng hệ thống của ơ, các tín hiệu đồng bộ ln đƣợc truyền bằng cách sử dụng 72 sóng mang con trung tâm, tƣơng ứng với một băng thông trong thứ tự của 1MHz. Hình 5.2 minh họa một khả năng có thể thực hiện cho việc tạo ra các tín hiệu đồng bộ, 36 sóng mang con trên mỗi bên của sóng mang con DC trong miền tần số đƣợc dành riêng cho tín hiệu đồng bộ. Bằng cách sử dụng một IFFT, tín hiệu miền thời gian tƣơng ứng có thể đƣợc tạo ra. Kích thƣớc của IFFT cũng nhƣ số lƣợng các sóng mang con đƣợc đƣa về khơng nhƣ trong hình 5.2, tùy thuộc vào băng thơng hệ thống. Các sóng mang con khơng đƣợc sử dụng cho truyền các tín hiệu đồng bộ có thể đƣợc sử dụng cho truyền dữ liệu.
5.1.3. Dị tìm ban đầu và dị tìm ơ lân cận
Việc tìm một ơ để kết nối đến sau khi bật nguồn của thiết bị đầu cuối rõ dàng là một trƣờng hợp quan trọng. Tuy nhiên, một việc quan trọng khơng kém đó là khả năng để xác định các ơ dự phịng cho việc chuyển giao nhƣ là một phần của việc hỗ trợ tính di động, khi thiết bị đầu cuối kết nối đã di chuyển từ một ô tới một ô khác. Hai trƣờng hợp này thƣờng đƣợc gọi tắt là dị tìm ơ ban đầu và dị tìm ơ lân cận.
Đối với việc dị tìm ơ ban đầu, thiết bị đầu cuối thƣờng khơng biết tần số sóng mang của các ơ mà nó đang tìm kiếm. Để giải quyết trƣờng hợp này, thiết bị đầu cuối cần phải dị tìm với một tần số sóng mang phù hợp, về cơ bản bằng cách lặp đi lặp lại các thủ tục nói trên cho bất kỳ tần số sóng mang nào có thể có đƣợc đƣa ra bởi sự quét tần số. Rõ dàng là, điều này thƣờng có thể làm tăng thời gian cần thiết cho việc dị tìm ơ, nhƣng các u cầu về thời gian dị tìm cho việc dị tìm ơ ban đầu thƣờng tƣơng đối thoải mái. Các phƣơng thức thực hiện riêng cũng có thể đƣợc sử dụng để làm giảm thời gian từ khi bật nguồn cho đến khi tìm đƣợc một ơ. Ví dụ, thiết bị đầu cuối có thể sử dụng bất kỳ thông tin bổ sung nào mà thiết bị đầu cuối có thể có và bắt đầu dị tìm trên cùng tần số sóng mang với lần cuối cùng nó đã kết nối tới.
Với việc dị tìm ơ lân cận, có các u cầu về thời gian chặt chẽ hơn. Dị tìm ơ lân cận chậm hơn, càng dài nó sẽ dẫn đến thiết bị đầu cuối đƣợc chuyển giao tới một ơ
với mức trung bình về chất lƣợng vơ tuyến tốt hơn. Nhƣng điều này rõ dàng sẽ làm hỏng hiệu suất phổ tổng thể của hệ thống. Tuy nhiên, trong trƣờng hợp phổ biến của chuyển giao liên- tần số, rõ dàng là thiết bị đầu cuối khơng cần phải dị tìm đối với tần số sóng mang trong các ơ lân cận. Ngồi việc bỏ qua sự dị tìm trong nhiều tần số sóng mang, dị tìm ơ- lân cận liên- tần số có thể dùng các thủ tục tƣơng tự nhƣ việc dò tìm ơ ban đầu.
Các sự đo đạc cho mục đích chuyển giao là đƣợc yêu cầu cả khi thiết bị đầu cuối hiện đang nhận dữ liệu đƣờng xuống từ mạng. Do đó, thiết bị đầu cuối phải có khả năng thực hiện việc dị tìm ơ lân cận trong các trƣờng hợp này. Đối với dị tìm ơ-lân cận liên-tần số, đây không phải là một vấn đề lớn nhƣ các ô dự phòng lân cận, truyền ở cùng một tần số nhƣ là thiết bị đầu cuối đã đƣợc thực hiện trong khi đang nhận dữ liệu. Nhận dữ liệu và dị tìm ơ lân cận là các chức năng băng gốc riêng đơn giản, hoạt động trên cùng tín hiệu thu đƣợc.
Trƣờng hợp chuyển giao liên-tần số, là phức tạp hơn khi tiếp nhận dữ liệu và dị tìm ơ lân cận cần phải thực hiện ở nhiều các tần số khác nhau. Trang bị cho thiết bị đầu cuối có một mạch thu RF riêng cho việc dị tìm ơ lân cận, mặc dù về nguyên tắc là có thể sẽ khơng hấp dẫn từ một góc độ của sự phức tạp. Vì vậy, các khoảng trống trong việc truyền tải dữ liệu trong khi thiết bị đầu cuối có thể điều hƣớng lại tới một tần số khác cho các mục đích đo đạc liên tần số, có thể đƣợc tạo ra. Điều này đƣợc thực hiện trong cùng một cách nhƣ đối với HSPA, cụ thể là bằng cách tránh lập kế hoạch cho thiết bị đầu cuối trong một hoặc một số các khung con đƣờng xuống.
5.2. Truy nhập ngẫu nhiên
Một yêu cầu cơ bản cho bất kỳ một hệ thống di động tế bào nào là khả năng cho thiết bị đầu cuối yêu cầu thiết lập một kết nối. Điều này thƣờng đƣợc gọi là truy nhập ngẫu nhiên và phụ vụ hai mục đích chính của LTE, cụ thể là thiết lập đồng bộ hƣớng lên và thiết lập một nhận dạng thiết bị đầu cuối duy nhất, C-RNTI, đƣợc biết đến ở cả hai là mạng và thiết bị đầu cuối. Do đó, truy nhập ngẫu nhiên đƣợc sử dụng không chỉ cho truy nhập ban đầu mà là khi chuyển giao từ LTE_DETACHED ( LTE_tách biệt ) hoặc LTE_IDLE ( LTE_rảnh dỗi) tới LTE_ACTIVE ( LTE_tích cực), nhƣng cũng sau một thời gian không hoạt động ở hƣớng lên khi đồng bộ hƣớng lên bị mất trong LTE_ACTIVE.
Tổng quan về truy nhập ngẫu nhiên đƣợc thể hiện nhƣ trong hình 5.3, nó bao gồm bốn bƣớc :
Bƣớc đầu tiên bao gồm truyền tải một phần mở đầu truy nhập- ngẫu nhiên,
cho phép eNodeB ƣớc tính sự định thời truyền tải của thiết bị đầu cuối. Đồng bộ hƣớng lên là cần thiết nhƣ là nếu khơng thì thiết bị đầu cuối không thể truyền đƣợc bất kỳ dữ liệu nào ở hƣớng lên.
Bƣớc thứ hai bao gồm mạng sẽ truyền một lệnh ứng trƣớc định thời đến để
điều chỉnh sự định thời truyền của thiết bị đầu cuối, dựa trên phép đo định thời trong bƣớc đầu tiên. Ngoài việc thiết lập đồng bộ hƣớng lên, bƣớc hai cũng chỉ định các nguồn tài nguyên hƣớng lên cho thiết bị đầu cuối đƣợc sử dụng trong bƣớc thứ ba trong các thủ tục truy nhập ngẫu nhiên.
Bƣớc thứ ba bao gồm truyền dẫn sự nhận dạng thiết bị đầu cuối di động bằng
cách sử dụng UL-SCH tƣơng tự nhƣ dữ liệu lập lịch biểu thông thƣờng. Nội dung chính xác của tín hiệu này phụ thuộc vào trạng thái của thiết bị đầu cuối, đặc biẹt là dù nó trƣớc đây có biết đến mạng hay khơng.
Bƣớc thứ tƣ và cũng là bƣớc cuối cùng bao gồm truyền dẫn thông điệp phân
giải tranh chấp từ mạng tới thiết bị đầu cuối trên DL-SCH. Bƣớc này cũng giải quyết mọi tranh chấp do có nhiều thiết bị đầu cuối đang cố gắng để truy nhập vào hệ thống bằng cách sử dụng cùng tài nguyên truy nhập hệ thống.