LỚP VẬT LÝ LTE
4.6. CẤU TRÚC PRACH (Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý)
Truyền dẫn truy cập ngẫu nhiên chỉ là một kiểu truyền dẫn không đồng bộ ở hướng lên LTE. Mặc dù thiết bị đầu cuối phải đồng bộ với tín hiệu đường xuống nhận được trước khi truyền về RACH, nó không thể xác định được khoảng cách của nó từ trạm gốc. Vì vậy, sự định thời không chắc chắn gây ra bởi phần dư trễ lan truyền hai chiều trên truyền dẫn RACH.
Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý (PRACH) được thiết kế một cách thích hợp, cung cấp đủ số các cơ hội truy cập ngẫu nhiên, hỗ trợ các khu vực ô mong muốn về mặt tổn thất đường truyền và định thời không chắc chắn ở hướng lên, nó cho phép ước lượng định thời tương đối chính xác. Ngoài ra, PRACH cần được cấu hình cho hàng loạt các tình huống, cả cho tải RACH và môi trường vật lý. Ví dụ, LTE được yêu cầu phải hỗ trợ phạm vi của các ô lên tới 100km, mà trong đó khoảng dịch do trễ lan truyền theo hai hướng tới 667μs, tạo điều kiện thuận lợi cho khoảng thu tín hiệu trước khi định thời trong lớp MAC.
79
Hình 4.18 Các dạng phần mở đầu LTE RACH cho FDD
Trong cấu trúc khung của LTE loại 1 ( FDD), chỉ có một tài nguyên PRACH có thể được cấu hình thành một khung con. Tính chu kỳ của các tài nguyên PRACH có thể được thu nhỏ lại theo tải trọng RACH dự kiến, và các tài nguyên PRACH có thể xuất hiện từ mỗi khung con một lần trong 20ms. Truyền dẫn PRACH bao gồm một chuỗi phần mở đầu và một tiền tố vòng đứng trước với bốn định dạng khác nhau như đuợc thể hiện trong hình 4.18.
Nhiều các định dạng phần mở đầu là cần thiết vì dải rộng của môi trường. Ví dụ, các CP dài trong các định dạng phần mở đầu hỗ trợ 1 và 3 với các khoảng phủ sóng ô lớn xét về mặt dung sai bất định định thời tăng lên trong khi đó các chuỗi phần mở đầu lặp lại trong các dạng 2 và 3 bù cho tổn thất đường dẫn đã tăng lên. Khoảng thời gian bảo vệ là cần thiết sau khi một phần mở đầu không đồng bộ là không được quy định rõ dàng, nhưng vị trí PRACH trong cấu trúc khung con cung cấp một khoảng thời gian bảo vệ đầy đủ. Xem xét cụ thể là chỉ cần thiết trong các trường hợp rất đặc biệt. Đối với mỗi ô, 64 chuỗi phần mở đầu là được cấu hình và
80
do đó có 64 cơ hội truy cập ngẫu nhiên trên mỗi PRACH nguồn. PRACH chiếm 1,08MHz băng thông, cung cấp độ chính xác hợp lý để tính toán định thời.
Các chuỗi Zadoff–Chu thuộc CAZAC được sử dụng như là các chuỗi phần mở đầu RACH