LỚP VẬT LÝ LTE
4.1. CÁC KÊNH TRUYỀN TẢI VÀ ÁNH XẠ CỦA CHÚNG TỚI CÁC KÊNH VẬT LÝ
KÊNH VẬT LÝ
Bởi bản chất của việc thiết kế, LTE chỉ chứa các kênh truyền tải chung, kênh truyền tải dành riêng ( kênh dành riêng : DCH , như trong WCDMA ) là không tồn tại. Các kênh truyền tải là giao diện giữa lớp điều khiển truy nhập môi trường (MAC) và lớp vật lý. Mỗi kênh truyền tải được đặc trưng bởi sự xử lý của lớp vật lý liên quan, được áp dụng cho các kênh vật lý tương ứng và sử dụng để mang các kênh truyền tải. Lớp vật lý cần có khả năng cung cấp nguồn tài nguyên động để phân phối đều cho các tốc độ dữ liệu khác nhau và với việc phân chia tài nguyên giữa những người sử dụng khác nhau. Phần này trình bày các kênh truyền tải và sự ánh xạ của chúng vào các kênh vật lý.
Kênh quảng bá (BCH): Là một kênh phát quảng bá đường xuống được sử
dụng để phát quảng bá các thông số hệ thống cần thiết để cho phép các thiết bị truy cập vào hệ thống ( và để xác định nhà điều hành ). Các thông số này bao gồm, ví dụ , các thông số liên quan đến truy nhập ngẫu nhiên mà nó thông báo cho thiết bị về các thành phần tài nguyên được dành riêng cho hoạt động truy cập ngẫu nhiên.
Kênh chia sẻ đƣờng xuống (DL-SCH) : Mang dữ liệu người dùng cho các
kết nối điểm – điểm theo hướng đường xuống. Tất cả các thông tin ( hoặc là dữ liệu người sử dụng hoặc là thông tin điều khiển lớp cao hơn ) dành cho duy nhất một người sử dụng hoặc UE được truyền đi trên DL-SCH, giả sử UE đã ở trạng thái
60
RRC kết nối. Tuy nhiên, vai trò của BCH chủ yếu là thông báo cho các thiết bị về lịch trình thông tin của hệ thống, điều khiển thông tin cho nhiều thiết bị được thực hiện trên DL-SCH . Trong trường hợp dữ liệu trên DL-SCH được dành cho chỉ một UE duy nhất, thì thích ứng liên kết động và truyền lại lớp vật lý có thể được sử dụng.
Kênh nhắn tin (PCH) : Được sử dụng để mang các thông tin bằng tin nhắn
cho các thiết bị theo hướng đường xuống để chuyển các thiết bị từ trạng thái RRC rảnh dỗi tới trạng thái RRC kết nối.
Kênh phát đa điểm (MCH) : Được sử dụng để truyền nội dung của các dịch
vụ phát đa điểm tới UE theo hướng đường xuống.
Kênh chia sẻ đƣờng lên (uplink-SCH) : Mang dữ liệu của người dùng cũng
như thông tin điều khiển xuất phát từ thiết bị theo hướng đường lên ở trạng thái RRC kết nối. Tương tự như DL-SCH, thích ứng liên kết động và truyền lại là sẵn có.
Kênh truy cập ngẫu nhiên (RACH) : Được sử dụng trong đường lên để trả
lời các thông điệp tin nhắn hoặc để bắt đầu chuyển từ RRC rảnh dỗi tới trạng thái RRC kết nối theo nhu cầu truyền dữ liệu của UE. Không có dữ liệu lớp cao hơn hoặc dữ liệu người dùng được truyền trên RACH ( điều này có thể được thực hiện với WCDMA), nhưng nó chỉ được sử dụng nơi cho phép truyền tải uplink-SCH.
Trong hướng đường lên uplink-SCH được mang bởi kênh chia sẻ hướng lên vật lý(PUSCH). Tương ứng, RACH được mang bởi kênh truy cập ngẫu nhiên vật lý (PRACH). Tồn tại kênh vật lý bổ sung nhưng nó chỉ được sử dụng để truyền thông tin điều khiển lớp vật lý. Kênh truyền tải hướng lên ánh xạ tới các kênh vật lý được minh họa như trong hình 4.1
61
Hình 4.1 Ánh xạ của các kênh truyền tải hướng lên tới các kênh vật lý
Trong hướng đường xuống, PCH được ánh xạ tới kênh chia sẻ đường xuống vật lý (PDSCH).
Hình 4.2 Ánh xạ các kênh truyền tải hướng xuống tới các kênh vật lý
BCH được ánh xạ tới kênh quảng bá vật lý (PBCH). DL-SCH được ánh xạ tới PDSCH và MCH được ánh xạ tới kênh phát đa điểm vật lý, được thể hiện như trong hình 4.2.
4.2. ĐIỀU CHẾ:
Trong điều chế hướng lên là sử dụng bộ điều chế truyền thống là điều chế biên độ cầu phương(QAM). Trong các phương pháp điều chế sẵn có ( cho dữ liệu người dùng ) là khóa dịch pha vuông góc(QPSK), 16QAM và 64QAM. Trong đó QPSK & 16QAM là đã sẵn có trong tất cả các thiết bị, trong khi đó việc hỗ trợ cho 64QAM theo hướng đường lên là một khả năng của UE. Các chòm điểm điều chế khác nhau được thể hiện như trong hình 4.3
62
Hình 4.3 Các chòm điểm điều chế trong LTE
Sử dụng điều chế QPSK cho phép hiệu quả công suất phát tốt khi vận hành tại chế độ công suất truyền tải đầy đủ cũng như điều chế sẽ quyết định kết quả của CM ( đối với SC-FDMA) và do đó nó cũng yêu cầu thiết bị khuyếch đại chờ để truyền. Các thiết bị sẽ sử dụng công suất phát tối đa thấp hơn khi vận hành với điều chế 16QAM hoặc 64QAM.
Trong hướng đường xuống, các phương pháp điều chế cho dữ liệu người sử dụng cũng tương tự như trong hướng lên. Theo lý thuyết thì hệ thống OFDM có thể sử dụng các điều chế khác nhau cho mỗi sóng mang con. Để có kênh thông tin chất lượng ( và báo hiệu ) với độ chi tiết như vậy là sẽ không thể khả thi do dẫn đến chi phí quá mức. Nếu điều chế riêng từng sóng mang con sẽ có quá nhiều bít trong hướng đường xuống dành cho báo nhận trong các tham số của mỗi sóng mang con và trong hướng đường lên phản hồi chỉ thị chất lượng kênh ( CQI) sẽ cần phải quá chi tiết để đạt được mức độ chi tiết các sóng mang con để có thể thích ứng.
Ngoài ra khóa dịch pha nhị phân(BPSK) đã được xác định cho các kênh điều khiển, trong đó sử dụng hoặc là BPSK hoặc là QPSK cho truyền dẫn các thông tin điều khiển.