LỚP VẬT LÝ ĐƯỜNG LÊN
2.3.1 Tài nguyên vật lý đường lên
Như đã biết, truyền LTE đường lên dựa trên cơ sở cái gọi là truyền DFTS-OFDM. DFTS-OFDM là sơ đồ truyền “một sóng mang” PAR thấp cho phép phân bố dải tần mềm dẻo và đa truy cập trực giao không chỉ trong miền thời gian mà còn trong cả miền tần số. Như vậy, sơ đồ truyền LTE đường lên được tham chiếu tới đa truy cập phân chia tần số một sóng mang DC-FDMA
Hình 2.7 tóm tắt lại cấu trúc cơ bản của việc truyền DFTS-OFDM với DFT cỡ M được ứng dụng cho khối điều chế M symbols. Đầu ra của DFT được ánh xạ tới những đầu vào có chọn lọc của IFFT cỡ N. Kích thước DFT xác định dải thông tức thời của tín hiệu truyền trong khi ánh xạ tần số xác định vị trí tín hiệu phát trong khoảng toàn bộ phổ đường lên sẵn có. Cuối cùng một tiền tố chu kỳ được chèn vào khối xử lý. Việc xử dụng một tiền tố chu kỳ trong trường hợp một sóng mang cho phép ứng dụng dễ dàng bộ san bằng miền tần số hiệu suất cao mức độ phức tạp thấp tại bên thu.
Trong trường hợp tổng quát cả hai truyền DFTS-OFDM tập trung và phân tán đều xảy ra. Tuy nhiên, truyền LTE đường lên giới hạn đến truyền tập trung, tức là ánh xạ tần số của hình 2.7 tới đầu ra của DFT tới đầu vào liên tiếp của IFFT.
Từ quan điểm thực hiện DFT, DFT cỡ M tốt nhất là luỹ thừa của 2. Tuy nhiên sự ràng buộc như vậy xung đột trực tiếp mong muốn có bậc cao của tính linh hoạt dưới dạng tổng số lượng của tài nguyên (dải thông truyền tức thời) có thể gán động cho những thiết bị đầu cuối di động khác nhau. Từ quan điểm linh hoạt, tất cả giá trị của M đều nên được cho phép. Đối với LTE, giải pháp trung gian được chấp nhận ở đó cỡ DFT bị giới hạn là tích của số nguyền hai, ba và năm. Như vậy. như một ví dụ, DFT cho phép cỡ của 15, 16 và 18 nhưng M= 17 thì không cho phép. Trong cách này, DFT có thể được thực hiện với tương đối phức tạp thấp FFT cơ số 2, cơ số 3, cơ số 5.
Hiển nhiên từ hình 2.7, DFTS-OFDM có thể xem như truyền dẫn OFDM thông thường kết hợp với mã trước dựa trên DFT. Như vậy, có thể nói về giãn cách sóng mang con trong trường hợp phát DFTS-OFDM và
tương tự OFDM tài nguyên vật lý DFTS-OFDM có thể xem như lưới tần số- thời gian với ràng buộc phụ là tài nguyên tần số thời gian tổng thể gán cho đầu cuối di động phải luôn luôn gồm có các song mang con liên tiếp.
Những tham số cơ bản của sơ đồ LTE truyền đường lên có thể được chọn để được bằng nhau, càng nhiều càng tốt, với những tham số tương ứng của OFDM trên cơ sở LTE đường xuống. Như vậy như minh hoạ trong hình 2.7, DFTS-OFDM đường lên có bước sóng mang con bằng nhau với ∆f =15kHzvà khối tài nguyên, gồm có 12 sóng mang con, được
xác định cho LTE đường lên. Tuy nhiên, trái với đường xuống, không có sóng mang con DC chưa được sử dụng xác định cho đường lên. Lý do là sự có mặt của DC sóng mang ở trung tâm của phổ làm cho không thể đạt được phân bổ toàn bộ dải băng hệ thống tới một thiết bị đầu cuối di động và vẫn còn giữ được đặc tính sóng mang đơn PAR thấp của truyền đường lên. Ngoài ra, do tiền mã hoá dựa trên, sự tác động của bất cứ nhiễu DC nào sẽ được trải lên khối điều chế M symbol và bởi vậy ít nguy hại so với truyền OFDM bình thường.
Như vậy, toàn bộ số của đường lên sóng mang con là Nsc =12×NRB. Tương tự như đường xuống, đối với đường lên, chỉ tiêu lớp vật lý LTE cho phép mức độ rất cao của tính mềm dẻo về toàn bộ dải băng hệ thống đã cho, cho phép bất kỳ số lượng khối tài nguyên đường lên trải từ sáu khối tài nguyên và hơn nữa. Tuy nhiên, cũng giống đường xuống, có sự hạn chế theo nghĩa những yêu cầu tần số vô tuyến, ít nhất lúc đầu được chỉ định cho tập giới hạn của dải thông đường lên.
Hình 2.8Khung con LTE đường lên và cấu trúc khe
Ngoài ra dưới dạng chi tiết hơn cấu trúc miền thời gian, LTE đường lên rất giống đường xuống, có thể thấy được trong hình 2.8. Mỗi khung con 1 ms đường lên gồm có hai khe bằng nhau độ dài mỗi khe Tslot =0.5ms. Mỗi khe gồm có một số của những khối DFT bao gồm tiền tố tuần hoàn. Ngoài ra tương tự như đường xuống, hai độ dài tiền tố tuần hoàn xác định cho đường lên, tiền tố tuần hoàn bình thường và tiền tố tuần hoàn mở rộng.
Hình 2.9 Cấp phát tài nguyên LTE
Ngược với đường xuống, đường lên tài nguyên những khối được gán cho thiết bị đầu cuối di động phải luôn luôn liên tiếp trong miền tần số, như minh hoạ trong hình 2.9. Tương tự như đường xuống, khối tài nguyên
đường lên xác định như 12 DFTS-OFDM sóng mang con 0.5 ms trong một khe thời gian. Đồng thời, lập lịch đường lên sóng mang ra trên cơ sở một khung con 1 ms. Như vậy, tương tự như đường xuống, việc gán tài nguyên đường lên được tiên hành trong miền thời gian các cặp đôi liên tiếp những khối tài nguyên.
Hình 2.10 Gán tài nguyên đường lên
Trong hình 2.10, việc gán tài nguyên đường lên tương ứng cùng tập của sóng mang con trong hai khe. Như một giải pháp, giữa các khe nhảy tần số có thể ứng dụng cho LTE đường lên. Nhảy tần số giữa các khe đưa đến việc tài nguyên vật lý được sử dụng cho truyền đường lên trong hai khe của khung con không giữ cùng tập của sóng mang con được minh hoạ trong hình 2.11. Chú ý điều này, như thiết bị đầu cuối di động truyền tần số vo tuyến bao phủ dải thông cho toàn bộ phổ đường lên, giữa tần số đường lên là hoàn toàn dải tần cơ sở hoạt động, một cách dễ dàng thay đổi ánh xạ từ DFT tới IFFT của xử lý DFTS-OFDM của hình 2.7.
Có ít nhất hai khả năng lợi ích với nhảy tần số đường lên:
-Nhảy tần cung cấp thêm vào tính phân tập của tần sô, giả thiết điều đó những bước nhảy một cách tuần tự hay lớn hơn so với kênh dải thông phù hợp.
-Nhảy tần cung cấp tính phân tập nhiễu (trung bình nhiễu), giả sử rằng giữa kiểu dáng khác nhau rõ rệt trong tế bào lân cận.