TRUY CẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE
3.2. TRUYỀN DỮ LIỆU HƢỚNG LÊN:
Việc truyền OFDMA phải chịu một tỷ lệ công suất đỉnh-đến-trung bình (PAPR) cao, điều này có thể dẫn đến những hệ quả tiêu cực đối với việc thiết kế một bộ phát sóng nhúng trong UE. Đó là, khi truyền dữ liệu từ UE đến mạng, cần có một bộ khuếch đại công suất để nâng tín hiệu đến lên một mức đủ cao để mạng
48
thu được. Bộ khuếch đại công suất là một trong những thành phần tiêu thụ năng lượng lớn nhất trong một thiết bị, và vì thế nên hiệu quả công suất càng cao càng tốt để làm tăng tuổi thọ pin của máy. 3GPP đã tìm một phương án truyền dẫn khác cho hướng lên LTE. SC-FDMA được chọn bởi vì nó kết hợp các kỹ thuật với PAPR thấp của các hệ thống truyền dẫn đơ n sóng mang, như GSM và CDMA, với khả năng chống được đa đường và cấp phát tần số linh hoạt của OFDMA.
3.2.1. SC-FDMA:
Hướng UL của chế độ FDD và TDD sẽ sử dụng kĩ thuật đa truy nhập phân chia tần số sóng mang đơn SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) theo chu kì. Các tín hiệu SC-FDMA có tín hiệu PARP tốt hơn OFDMA. Đây là một trong những lí do chính để chọn SC-FDMA cho LTE. PARP giúp mang lại hiệu quả cao trong việc thiết kế các bộ khuếch đại công suất UE, và việc xử lí tín hiệu của SC-FDMA vẫn có một số điểm tương đồng với OFDMA, do đó, tham số hướng DL và UL có thể cân đối với nhau. Tín hiệu SC-FDMA được tạo ra bằng kĩ thuật trải phổ DFT-OFDM (DFT-s-OFDM).
49
Với DFT-S-OFDM, một DFT kích thước M trước tiên được áp dụng tới một khối các ký hiệu điều chế M. QPSK,16QAM và 64QAM được sử dụng như là các phương án điều chế đường lên E-UTRAN, sau này được tùy chọn cho UE. DFT biến đổi các ký hiệu điều chế vào miền tần số. Kết quả được ánh xạ vào các sóng mang con có sẵn. Trong đường lên E-UTRAN, chỉ có truyền dẫn tập trung trên các sóng mang con liên tiếp là được cho phép. N điểm IFFT nơi mà N->M sau đó được thực hiện như trong OFDM, tiếp đó là thêm tiền tố vòng và chuyển đổi song song thành nối tiếp.
Sự xử lý DFT là sự khác biệt cơ bản giữa việc tạo tín hiệu SC-FDMA và OFDMA. Điều này được thể hiện bằng thuật ngữ “DFT-trải-OFDM”. Trong một tín hiệu SC-FDMA, mỗi sóng mang con được sử dụng cho việc truyền dẫn thông tin bao gồm tất cả các ký hiệu điều chế được truyền, kể từ khi dòng dữ liệu đầu vào được lan truyền bởi sự biến đổi DFT qua các sóng mang con sẵn có. Trái ngược với điều này, mỗi sóng mang con trong một tín hiệu OFDMA chỉ mang thông tin liên quan tới các ký hiệu điều chế cụ thể.
3.2.2. Các tham số của SC-FDMA:
Cấu trúc khung: cũng tương tự như đường xuống gồm có 2 loại khung , khung loại 1 dành cho FDD, khung loại 2 dành cho TDD. Mỗi khe mang 7 ký hiệu SC-FDMA trong trường hợp cấu hình tiền tố vòng thông thường, và 6 ký hiệu SC- FDMA trong trường hợp cấu hình tiền tố vòng mở rộng. Ký hiệu SC-FDMA số 3 ( ký hiệu thứ 4 trong một khe ) mang tín hiệu chuẩn cho việc giải điều chế kênh.
Tài nguyên vật lý đường lên:
Các thông số cơ bản của truyền dẫn đường lên LTE được lựa chọn để căn chỉnh, càng nhiều càng tốt, với các thông số tương ứng của đường xuống LTE dựa trên OFDM. Do đó, khoảng cách sóng mang con DFT-s-OFDM đường lên tương đương với Δf=15 KHz và các khối tài nguyên bao gồm 12 sóng mang con được cũng được xác định cho đường lên.
Cũng về mặt kiến trúc miền thời gian được làm chi tiết hơn, đường lên LTE rất giống với đường xuống, như có thể được nhìn thấy trong hình 3.16. Mỗi khung
50
con đường lên 1ms bao gồm hai khe có độ dài bằng nhau Tslot =0.5 ms. Mỗi khe sau đó bao gồm một số lượng các khối DFT kèm theo cả tiền tố tuần hoàn (Cyclic Prefix - CP). Cũng tương tự đường xuống, hai độ dài tiền tố tuần hoàn được định nghĩa cho đường lên, tiền tố tuần hoàn thông thường và tiền tố tuần hoàn mở rộng.
Hình 3.16: Khung con đường lên LTE và cấu trúc khe.
Một khung con bao gồm hai khe kích thước bằng nhau. Mỗi khe bao gồm 6 hoặc 7 khối DFTS-OFDM trong trường hợp tương ứng với tiền tố chu trình bình thường và mở rộng
51
Ngược với đường xuống, các khối tài nguyên đường lên được ấn định đến một đầu cuối di động phải luôn luôn được liên tiếp nhau trong miền tần số, như được minh hoạ trong hình 3.17. Chú ý rằng, tương tự như đường xuống, khối tài nguyên đường lên được định nghĩa như 12 sóng mang con DFT-s-OFDM trong suốt một khe 0.5 ms. Tại cùng một thời điểm, scheduling đường lên được thực hiện trên cơ sở một khung con 1 ms. Do đó, tương tự như đường xuống, ấn định tài nguyên đường lên được thực hiện dưới dạng các cặp khối tài nguyên liên tục trong miền thời gian.