2) Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
2.3.2 Mặt phẳng điều khiển
Hình 2.14 Ngăn xếp giao thức mặt phẳng điều khiển của E-UTRAN
Vùng màu xám chỉ ra các giao thức tầng truy cập. Các lớp thấp hơn hoạt động với cùng chức năng nhƣ bên mặt phẳng ngƣời dùng, chỉ khác ở chỗ là không nén Header.
Giao thức RRC đƣợc biết đến nhƣ giao thức lớp 3 trong tầng truy cập. Nó có chức năng điều khiển chính trong tầng truy cập, chịu trách nhiệm thiết lập các thông báo vô tuyến và cấu hình tất cả các lớp thấp hơn sử dụng báo hiệu RRC giữa eNodeB và UE.
Hình 2.15 Kiến trúc giao thức
Trạng thái tích cực RRC
Để tối thiểu hóa việc sử dụng tài nguyên trong mạng, và để tiết kiệm điện năng của pin trong các UE, LTE qui định vài trạng thái đƣờng truyền khác nhau. Trong khi dữ liệu đang đƣợc trao đổi giữa mạng và UE thì đƣờng truyền ở trạng thái tích cực RRC (RRC active). Trạng thái này có nghĩa là mạng có thể cấp phát tài nguyên cho thiết bị trên kênh dùng chung bất kì lúc nào, và dữ liệu có thể đƣợc truyền đi ngay lập tức. Thiết bị vẫn ở trong trạng thái tích cực cho dù đôi lúc không có dữ liệu nào đƣợc truyền cả, ví dụ sau khi nội dung của một trang Web đã đƣợc tải đầy đủ về thiết bị. Điều này đảm bảo rằng những cuộc truyền gói sau đó có thể diễn ra ngay lập tức, ví dụ nhƣ khi ngƣời dùng kích vào một liên kết trên trang Web đã tải, mà không cần tốn thêm công sức kiểm soát tài nguyên.
Khi ở trong trạng thái tích cực đầy đủ, UE có vài dịp để làm cho bộ thu sóng của nó không còn tích cực nữa, điều vốn có ảnh hƣởng tiêu cực lên dung lƣợng của pin. Nhƣ vậy sau một thời gian không tích cực nào đó, mạng có thể quyết định kích hoạt một chế độ nhận sóng không liên tục (Discontinuous Reception Mode_DRX) trong
khi UE vẫn ở trong trạng thái tích cực. Tức là UE chỉ định kì mới phải lắng nghe những thông báo cấp phát thông lƣợng hƣớng xuống và các lệnh điều khiển, còn vào tất cả những lúc khác thì có thể tắt đi bộ thu sóng của nó. Khoảng thời gian ở chế độ DRX này linh động và có thể từ vài mili-giây cho đến vài giây.
Ngay cả khi trong chế độ DRX mode, tính di động của thiết bị vẫn đƣợc mạng kiểm soát. Tức là UE phải liên tục gửi những kết quả đo đạc tín hiệu về mạng khi gặp phải một ngƣỡng tín hiệu thấp hoặc cao đã qui định trƣớc cho cell hiện tại và cell kế cận. Nhƣ thế eNodeB có thể khởi phát một thủ tục chuyển giao sang một cell khác bất kì khi nào nó thấy cần thiết.
Trạng thái rỗi RRC
Nếu không có gói nào đƣợc truyền trong một thời gian kéo dài, eNodeB có thể đặt đƣờng giao tiếp với ngƣời dùng vào trạng thái rỗi RRC (RRC Idle). Tức là, tuy đƣờng truyền luận lí với mạng và địa chỉ IP vẫn còn nguyên nhƣng đƣờng truyền vô tuyến thì đƣợc gỡ bỏ. MME cũng đƣợc thông báo về sự thay đổi trạng thái này, bởi vì các gói IP đến từ Internet có thể không còn đƣợc giao tới mạng vô tuyến nữa. Hệ quả là, vào lúc nhận các gói IP, MME cần gửi một thông điệp nhắn tin đến UE, dẫn đến việc thiết lập lại một đƣờng truyền vô tuyến. Trong trƣờng hợp UE cần gửi một gói IP trong khi đang ở trạng thái rỗi RRC, chẳng hạn vì ngƣời dùng vừa kích vào một liên kết trên trang Web sau một thời gian dài không tích cực, nó cũng phải yêu cầu thiết lập một đƣờng truyền vô tuyến rồi gói đó mới có thể đƣợc truyền đi.
Vả lại, mạng không còn kiểm soát tính di động của những UE nào đang trong trạng thái rỗi RRC nữa, và UE đó có thể tự quyết định di chuyển từ cell này sang cell khác . Vài cell đƣợc nhóm lại thành một khu vực theo dõi. UE chỉ báo cáo một sự thay đổi cell về cho mạng nếu nó chọn một cell mà thuộc một khu vực theo dõi khác. Thế có nghĩa là mạng, hoặc cụ thể hơn là MME, phải gửi một thông điệp nhắn tin qua tất cả các cell thuộc khu vực theo dõi đó khi có một gói dữ liệu mới dành cho thiết bị gửi đến từ Internet.