LỚP VẬT LÝ LTE
4.5.2. Báo hiệu điều khiển trên PUSCH
75
PUSCH mang các tín hiệu điều khiển L1/L2 đường lên trong sự có mặt của dữ liệu đường lên. Báo hiệu điều khiển là được thực hiện bởi một tài nguyên điều khiển dành riêng, mà nó chỉ có hiệu lực trong khung con đường lên khi UE đã được lên kế hoạch cho truyền dữ liệu trên PUSCH. Những vấn đề chính liên quan đến việc thiết kế tín hiệu điều khiển trên PUSCH là :
Làm thế nào để bố trí việc ghép kênh giữa dữ liệu đường lên và các lĩch vực điều khiển khác nhau.
Làm thế nào để điều chỉnh chất lượng của các tín hiệu L1/L2 truyền đi trên PUSCH.
Hình 4.16 cho thấy các nguyên tắc của việc điều khiển và ghép kênh dữ liệu trong các ký hiệu SC-FDMA. Để duy trì các đặc tính của sóng mang đơn, các ký hiệu tín hiệu phát dữ liệu và điều khiển khác nhau sẽ được ghép kênh trước khi tới DFT. Các trường dữ liệu và điều khiển khác nhau ( ACK/NACK, CQI / chỉ số ma trận tiền mã hóa [PMI], chỉ thị hạng [RI] ) được mã hóa và điều chế riêng biệt trước khi ghép kênh chúng thành khối ký hiệu SC-FDMA giống nhau. Cấp khối ghép kênh cũng được xem xét, nhưng sẽ dẫn đến chi phí điều khiển là quá lớn. Sử dụng kế hoạch ghép kênh mức ký hiệu được chọn tỷ lệ giữa các ký hiệu ký hiệu dữ liệu và ký hiệu điều khiển có thể được điều chỉnh một cách chính xác trong mỗi khối SC-FDMA
.Hình 4.16 Nguyên tắc điều chế dữ liệu và điều khiển
Hình 4.17 cho thấy nguyên tắc của việc ghép kênh các trường điều khiển khác nhau và dữ liệu hướng lên trên PUSCH. Sự kết hợp thực tế của các tín hiệu
76
điều khiển L1/L2 khác nhau và kích thước của chúng thay đổi từ khung con tới khung con. Cả UE và eNodeB đều có sự hiểu biết về số lượng các ký hiệu thuộc về phần điều khiển. Phần dữ liệu của PUSCH là phần bị chấm thủng bởi số các ký hiệu điều khiển phân bổ trong khung con đã cho.
Hình 4.17 Cấp phát các trường dữ liệu & điều khiển khác nhau trên PUSCH
Ghép kênh dữ liệu và điều khiển được thực hiện để điều khiển là có mặt ở cả hai khe của khung con này. Điều này đảm bảo rằng các kênh điều khiển có thể có lợi từ nhảy tần khi nó được áp dụng. ACK/NACK là được đặt ở cuối các ký hiệu SC-FDMA bên cạnh các tín hiệu chuẩn. Lớn nhất là có hai ký hiệu SC-FDMA trên mỗi khe được cấp phát để báo hiệu ACK/NACK. Cũng áp dụng cho RI, trong đó nó được đặt vào các ký hiệu SC-FDMA bên cạnh ACK/NACK. Các ký hiệu CQI/PMI được đặt vào đầu của các ký hiệu SC-FDMA và chúng được lan truyền trên tất cả các ký hiệu SC-FDMA sẵn có.
CQI/PMI được truyền đi trên PUSCH sử dụng sơ đồ điều chế tương tự như phần dữ liệu. ACK/NACK và RI được truyền để cho mã hóa , xáo trộn và điều chế
77
để phát huy tối đa khoảng cách Eclude ở mức độ ký hiệu. Điều này có nghĩa là một ký hiệu điều chế được sử dụng cho một sóng mang ACK/NACK là 2 bít tối đa cho thông tin điều khiển được mã hóa nó không phụ thuộc vào kế hoạch điều chế PUSCH. Các điểm bên ngoài cùng có năng suất truyền tải cao nhất được dùng để báo hiệu ACK/NACK và RI cho 16QAM và 64QAM. Lựa chọn này cung cấp một độ khuyếch đại công suất nhỏ cho các ký hiệu ACK/NACK và RI, hơn so với dữ liệu PUSCH sử dụng điều chế bậc cao hơn.
Bốn phương pháp mã hóa kênh khác nhau được áp dụng với các tín hiệu điều khiển được truyền đi trên PUSCH là :
Chỉ có mã hóa lặp lại : 1-bít ACK/NACK Mã hóa đơn công : 2-bít ACK/NACK/RI
Mã hóa khối Reed-Muller ( 32-N) : CQI/PMI < 11 bít Mã chập kẹp cuối(tail-biting) ( 1/3) : CQI/PMI ≥ 11 bít
Một vấn đề quan trọng liên quan tới điều khiển tín hiệu trên PUSCH là làm sao để giữ cho hiệu suất của tín hiệu điều khiển ở mức đích. Cần lưu ý rằng điều khiển công suất sẽ thiết lập mục tiêu SIRN của PUSCH phù hợp với kênh dữ liệu. Do đó, kênh điều khiển đã có phải thích nghi với điểm hoạt động SIRN thiết lập cho dữ liệu. Có một cách để điều chỉnh các tài nguyên có sẵn có thể được áp dụng cho các giá trị bù đắp công suất khác nhau cho dữ liệu và các phần điều khiển khác nhau. Nhưng vấn đề của kế hoạch bù công suất là tính chất sóng mang đơn sẽ bị phá hủy phần nào. Do đó kế hoạch này không được sử dụng trong hệ thống đường lên LTE.
Như đã đề cập, tham số bù đắp được sử dụng để điều chỉnh chất lượng của các tín hiệu điều khiển cho kênh dữ liệu PUSCH. Nó là một tham số riêng của UE được cấu hình bởi tín hiệu lớp cao hơn. Các kênh điều khiển khác nhau cần thiết lập các tham số bù đắp riêng của chúng. Có một số vấn đề cần được tính đến khi cấu hình tham số bù đắp là:
78
Điểm hoạt động BLER cho kênh điều khiển L1/L2
Sự khác nhau trong độ lợi mã hóa giữa các phần điều khiển và dữ liệu, do các kế hoạch mã hóa khác nhau và kích thước khối mã hóa khác nhau ( không có độ lợi mã hóa với 1-bít ACK/NACK ).
Hiệu suất DTX
Các điểm vận hành BLER khác nhau cho dữ liệu và các phần điều khiển là bởi vì HARQ được sử dụng cho các kênh dữ liệu trong khi các kênh điều khiển không được hưởng lợi từ HARQ. Sự khác biệt cao hơn là trong điểm vận hành BERL giữa dữ liệu và các kênh điều khiển, lớn hơn các thông số bù đắp. Động thái tương tự cũng liên quan tới kích thước gói tin. Các giá trị bù đắp cao nhất là cần thiết với các tín hiệu ACK/NACK do không có độ lợi mã hóa.