RS có thể được phân loại từ góc độ triển khai, nơi vùng phủ sóng được yêu cầu. Trong quá trình UE di động trong mạng, RS có thể đi qua các mô hình sử dụng khác nhau trong mạng. UE có thể di chuyển từ trong nhà ra ngoài trời, được cung cấp bởi RS trong nhà và RS ngoài trời tương ứng. Tương tự như vậy, nó có thể gặp vùng phủ sóng trong một chiếc xe buýt hay xe lửa, được cung cấp bởi RS gắn trên các phương tiện chuyển động .
Có vô số các ứng dụng có thể chuyển tiếp như thể hiện trong hình 2.6. Tùy thuộc vào môi trường không dây, các ứng dụng có thể được phân thành ba loại chính: cố định, cơ động, và điện thoại di động.
Các nút RS tham gia có thể là thiết bị độc lập (chế độ cơ sở hạ tầng cố định) hoặc chỉ đơn giản là bình thường MS đang nhàn rỗi (chế độ ad hoc) trong thời gian này.
Hình 2.6 Ứng dụng của chuyển tiếp cố định, cơ động, và điện thoại di động.
Trạm chuyển tiếp cố định (F-RS)
Chuyển tiếp cơ sở hạ tầng cố định, như các BS, có thể được triển khai bởi các nhà cung cấp /kết thúc người sử dụng dịch vụ để cải thiện vùng phủ sóng, độ tin cậy, hoặc thông lượng cho mỗi người dùng trong khu vực không đủ bao phủ (trong tòa nhà, che phủ vùng như thung lũng, đường hầm ngầm tàu điện ngầm đường sắt, tàu điện ngầm) hoặc tại các khu vực đông dân cư (ga cuối tuyến đường sắt, điểm chờ xe buýt, công viên giải trí, sân vận động). Tại các khu vực nông thôn, nơi có mật độ giao thông thấp và dân số được phân bố rải rác, nó có thể không khả thi về mặt kinh tế để xây dựng mạng lưới truyền thống di động với đầy đủ các BS. Thay vào đó, một kiến trúc hiệu quả hơn và linh hoạt sẽ là một BS phục vụ bởi nhiều nút RS.
Trạm chuyển tiếp cố định thường được triển khai để cải thiện mạng lưới phủ sóng và năng lực các tế bào cạnh, lỗ hổng vùng phủ sóng do bóng của tòa nhà như thể hiện trong hình 3.4. Họ cũng được sử dụng để mở rộng mạng lưới phủ sóng cho người sử dụng bên ngoài khu vực di động. RS có thể dễ dàng gắn trên tháp, cột, đỉnh của các tòa nhà. Chiều cao anten được giữ thấp hơn so với trạm gốc. Các nhà điều hành mạng cũng có thể lập kế hoạch vị trí RS để đạt được điều kiện kênh đường nhìn (LOS) .
Hình 2.7: Chuyển tiếp nút cố định
Trạm chuyển tiếp cơ động (N-RS)
Mạng băng thông rộng thường phải đối mặt với những thách thức của thời gian khác nhau lưu lượng truy cập thông không cân bằng trong điểm nóng. Các điểm nóng chủ yếu xảy ra do sự kiện mà một nhóm lớn của người dân vùng có dân cư đông đúc đóng gói trong một khu vực nhỏ (một hội chợ triển lãm, hoặc các khu vực trung tâm thành phố vào sáng thứ hai). Kể từ khi vị trí của các điểm nóng khác nhau theo thời gian, nó là khó khăn, nếu không phải không thể, để cung cấp bảo đảm đủ nguồn lực trong từng tế bào một cách hiệu quả về chi phí. Chuyển tiếp cơ động có tính di động, năng lượng thấp, ít phức tạp có thể được sử dụng để tăng cường vùng phủ sóng chỉ cần thời gian của một sự kiện cụ thể. Các loại chuyển tiếp tạm thời cũng có thể được triển khai biên soạn trong các tình huống khôi phục khẩn cấp/thảm họa (thiên tai như lũ lụt, động đất, lốc xoáy, hoặc bị hư hỏng các BS). Ý tưởng chuyển tiếp cơ động về cơ bản giống với phương pháp ad-hoc nổi tiếng, tự tổ chức cơ sở hạ tầng miễn phí, nơi MS thiết lập kết nối theo một cách ngang hàng phân phối và tự động thích nghi với môi trường không dây thay đổi nhanh chóng.
Trạm chuyển tiếp cơ động là bán tĩnh cho phép triển khai RS tạm thời, để cung cấp vung phủ sóng bổ sung và năng lực trong những khu vực mà trạm gốc macro (như
eNB) hoặc RS cố định cung cấp vùng phủ sóng xấu hoặc tắc nghẽn mạng như trong hình 3.5. Một ví dụ có thể là khôi phục khẩn cấp/thảm họa mà các cơ quan có kinh nghiệm cứu hộ sự tắc nghẽn mạng vấn đề do quá nhiều cuộc gọi của người dân bị ảnh hưởng trong khu vực khẩn cấp. Chiều cao ăng-ten là tương đối thấp. Các liên kết truy cập có thể trải nghiệm cả LOS và không có LOS điều kiện kênh (NLOS). Nó thường được trang bị với pin để hoạt động. Những RS này có thể có những hạn chế cấu trúc vật lý để giảm thiểu sử dụng trọng lượng, kích thước và sức mạnh so với các RS truyền thống.
Hình 2.8: Chuyển tiếp nút cơ động
Chuyển tiếp trạm điện thoại di động (M-RS)
Mô hình RS này thường được gắn trên phương tiện (ví dụ như xe buýt, xe lửa, vv), nhằm mục đích để cung cấp phạm vi vùng phủ sóng trong xe đang di chuyển, trong khi đi qua mạng. Nó kết nối với trạm cơ sở các nhà tài trợ thông qua liên kết chuyển tiếp di động, trong khi kết nối với các UE trong xe thông qua liên kết truy cập.
RS điện thoại di động của chiều cao ăng ten là tương đối thấp hơn, do hạn chế xe và an toàn hoạt động. Hình 2.9 cho thấy một sơ đồ của điện thoại di động RS.
Hình 2.9: Nút chuyển tiếp di động
2.2.3.3.Trạm lặp dựa trên giao thức
Chuyển tiếp vô tuyến cho các tín hiệu vô tuyến chuyển tiếp trong các loại theo công nghệ chuyển tiếp được thông qua. Ba loại công nghệ chuyển tiếp vô tuyến và những lợi thế và bất lợi của mình được thể hiện trong bảng 2.2.
Chuyển tiếp lớp 1 bao gồm các công nghệ chuyển tiếp được gọi là tăng cường hoặc lặp lại. Đây là một bộ khuếch đại và chuyển tiếp (AF) loại công nghệ chuyển tiếp tín hiệu tần số vô tuyến (RF) nhận được trên đường xuống từ các trạm gốc được khuyếch đại và truyền cho trạm di động.
Công nghệ tần số vô tuyến (RF) tín hiệu nhận được trên đường xuống từ các trạm gốc được khuyếch đại và truyền cho trạm di động. trong một tương tự như cách thức, RF tín hiệu nhận được trên đường lên từ các trạm điện thoại di động khuyếch đại và truyền tới các trạm cơ sở. Các thiết bị chức năng của một chuyển tiếp lớp 1 là tương đối đơn giản, mà làm cho chi phí thực hiện thấp và chậm trễ xử lý ngắn kết hợp với chuyển tiếp. Với các tính năng này, chuyển tiếp lớp 1 đã được tìm thấy sử dụng rộng rãi trong mạng 2G và các hệ thống thông tin liên lạc di động 3G. Nó đang được được triển khai với mục đích cải thiện vùng phủ sóng ở khu vực miền núi, vùng dân cư thưa thớt và các khu vực đô thị cũng như trong môi trường trong nhà. Các chi tiết kỹ thuật hiệu suất RF để lặp đã được quy định tại LTE, và
triển khai các lặp cho cùng một mục đích là dự kiến. Các chuyển tiếp lớp 1, tuy nhiên khuếch đại nhiễu và cùng với tiếng ồn các thành phần tín hiệu mong muốn do đó suy giảm tín hiệu nhận được can thiệp cộng với ảnh hưởng của nhiễu vô tuyến (SINR) và được giảm thông qua tăng cường .
Bảng 2.2 Nét đặc trưng khác nhau của các công nghệ chuyển tiếp vô tuyến Chuyển tiếp lớp 2 trong đó là một bộ giả mã và chuyển tiếp (DF) loại công nghệ chuyển tiếp mà RF tín hiệu nhận được trên đường xuống từ trạm cơ sở là giải điều chế và giải mã và sau đó mã hóa và điều chế một lần nữa trước khi được gửi cho trạm di động. Xử lý giải điều chế và giải mã này thực hiện chuyển tiếp vô tuyến trạm khắc phục được những hạn chế trong chuyển tiếp của lớp 1 bị suy thoái nhận được SINR do khuếch đại nhiễu và tiếng ồn liên tế bào. Một điều tốt hơn đó là tăng cường hiệu lực băng thông có thể được dự kiến so với chuyển tiếp lớp 1. Đồng thời, chuyển tiếp lớp 2 gây ra một sự chậm trễ liên quan với quá trình điều chế /giải điều chế và mã hóa /giải mã. Trong loại hình chuyển tiếp này, hơn nữa, đài vô tuyến với
các chức năng khác hơn so với điều chế / giải điều chế và mã hóa / giải mã (chẳng hạn như kiểm soát điều khiển di động truyền lại, Lặp lại yêu cầu tự động (ARQ), và dữ liệu với người dùng) được thực hiện giữa các trạm cơ sở và trạm di động minh bạch đối với chuyển tiếp vô tuyến, có nghĩa là chức năng mới điều khiển vô tuyến để hỗ trợ cho công nghệ chuyển tiếp này cần thiết.
Chuyển tiếp lớp 3 cũng thực hiện giải điều chế và giải mã của RF tín hiệu nhận được trên đường xuống từ trạm cơ sở, nhưng sau đó tiếp tục thực hiện xử lý (chẳng hạn như mã khối và nối dữ liệu với người dùng /phân khúc) để phát lại các dữ liệu người dùng trên giao diện vô tuyến và cuối cùng cho mỗi hình thức mã hóa /điều chế và truyền cho trạm di động. Tương tự như chuyển tiếp 2, chuyển tiếp lớp 3 cải thiện thông lượng bằng cách loại bỏ nhiễu liên cell và tiếng ồn, và thêm vào đó, bằng cách kết hợp cùng chức năng như một trạm cơ sở, nó có thể có tác động nhỏ trên tiêu chuẩn kỹ thuật cho công nghệ chuyển tiếp vô tuyến và thực hiện. Nhược điểm của nó, tuy nhiên sự chậm trễ gây ra bởi người sử dụng xử lý dữ liệu ngoài việc chậm trễ gây ra điều chế/giải điều chế và mã hóa/giải mã chế biến. 3GPP đã được đồng ý đến tiêu chuẩn chi tiết kỹ thuật cho công nghệ chuyển tiếp lớp 3 LTE Rel. 10 vì trên các tính năng được cải thiện nhận được SINR do để loại bỏ tiếng ồn, dễ phối hợp các tiêu chuẩn kỹ thuật, và dễ dàng thực hiện các công nghệ. Tiêu chuẩn của công nghệ này hiện đang di chuyển về phía trước.
Công nghệ chuyển tiếp vô tuyến lớp 3 thể hiện trong hình 2.10. Ngoài ra mỗi hình thành quá trình tái tạo dữ liệu với người dùng và điều chế/giải điều chế và mã hóa /giải mã xử lý như mô tả ở trên, trạm chuyển tiếp lớp 3 cũng có tính năng di động độc đáo vật lý ID (PCI) trên lớp vật lý khác nhau hơn so với các trạm cơ sở. Trong cách một trạm di động có thể nhận ra rằng một tế bào được cung cấp bởi một trạm chuyển tiếp khác từ một tế bào được cung cấp bởi một trạm cơ sở.
Ngoài ra, như các tín hiệu điều khiển lớp vật lý như chỉ thị chất lượng kênh (CQI) và Hybrid ARQ (HARQ) có thể chấm dứt tại một trạm chuyển tiếp, một trạm chuyển tiếp được công nhận như là một trạm cơ sở từ quan điểm của một trạm điện thoại di động. Do đó, có thể cho một trạm di động chỉ có chức năng LTE (ví dụ, một trạm di động phù hợp với thông số kỹ thuật LTE Rel 8 để kết nối với một trạm chuyển tiếp. Ở đây kết nối backhaul không dây (Un) giữa trạm cơ sở và trạm chuyển tiếp và truy cập vô tuyến liên kết (Uu) giữa các trạm chuyển tiếp và trạm di động có thể hoạt động trên các tần số khác nhau hoặc trên cùng một tần số. Trong trường hợp sau, nếu truyền và nhận xử lý được thực hiện đồng thời tại các trạm tiếp sức, truyền tín hiệu sẽ gây nhiễu với nhận trạm chuyển tiếp bằng khớp nối miễn là cô lập đủ không được cung cấp giữa truyền và nhận mạch. Vì vậy, khi hoạt động trên cùng một tần số, backhaul-link và đài vô tuyến không dây liên kết truy cập tài nguyên vô tuyến nên bị ghép kênh phân chia thời gian (TDM) để truyền và nhận trong các trạm chuyển tiếp không được thực hiện đồng thời