Hình 2.12 Mô hình đường xuống của LTE trong kịch bản đa ô
Kỹ thuật chuyển giao cũng như các thuật toán chuyển giao hay các quyết định chuyển giao đều được thực hiện tại mô hình đường xuống của LTE trong kịch bản đa ô cho các người dùng di chuyển giữa các eNodeB. Hai thành phần có liên quan đến là: bộ xử lý chuyển giao và MME/Gateway .
Hình 2.12 chỉ ra mô hình đường xuống của LTE trong kịch bản multi-ô. Các thành phần của mô hình đương xuống của LTE trong kịch bản đa ô gồm : thiết bị người dùng (UE), eNodeB và thực thể MME/Gateway. Mỗi phần gồm có ba pha chuẩn bị, thực hiện và hoàn thành. Đây cũng chính là chuẩn của quy trình chuyển giao trong LTE.
a. Thiết bị người dùng (UE)
Trong pha chuẩn bị
Các giá trị của việc báo cáo đo đạc (có thể là trạng thái cũng như khoảng cách của ô đến eNodeB) gửi từ UE được dùng làm cơ sở để từ đó các
eNodeB có thể dựa vào để thực hiện việc tính toán và đưa ra các giá trị ưu tiên cho mỗi ô sau đó quyết định chuyển giao.
Trong pha thực hiện
1. UE thực hiện một thủ tục truy nhập ngẫu nhiên trong kênh truy nhập ngẫu nhiên (RACH) trong ô đích.
2. UE nhận được hiệu chỉnh thời gian đường lên đã được chỉ định cho eNodeB đích.
3. UE cần nhận được nguồn tài nguyên dự kiến của đường lên và đường xuống để có thể bắt đầu truyền dữ liệu người dùng.
4. UE sẽ gửi bản tin hoàn thành chuyển giao đến ô đích.
Trong pha hoàn thành
UE thực hiện việc cập nhật vùng theo dõi (TAU) và gửi lại cho MME.
b. eNodeB
Trong pha chuẩn bị,
1. Giá trị trễ của RSRP trong eNodeB nguồn nên được thiết lập để kích hoạt các thủ tục chuyển giao.
2. Một bản tin yêu cầu chuyển giao (HANDOVER REQUEST) được gửi từ eNodeB nguồn. Hai chế độ được chọn trong yêu cầu chuyển giao này là chế độ liền mạch và chế độ ngắt mạch.
3. eNodeB đích có quyền chấp nhận hoặc từ chối yêu cầu chuyển giao bằng cách tự kiểm tra khả năng kết nối.
4. eNodeB đích bắt đầu chuẩn bị vùng đệm và đánh dấu UE tới.
5. Một bản tin ACK yêu cầu chuyển giao (HANDOVER REQUEST ACK) được gửi từ eNodeB nguồn. Hai chế độ được chấp nhận trong bản tin ACK này là chế độ ngắt mạch và chế độ liền mạch. Nếu eNodeB đích chấp nhận yêu cầu chuyển giao ở bước 2 thì bước này sẽ được thực hiện, nếu không thì sẽ bỏ qua bước này.
6. Một bản tin chứa lệnh chuyển giao (HANDOVER COMMAND) được gửi từ eNdoeB nguồn đến UE. Nếu eNodeB nguồn nhận được bản tin ACK yêu cầu
chuyển giao từ bước 5 thì mới thực hiện bước này, còn nếu không thì nó sẽ bỏ qua bước này.
Trong pha thực hiện,
1. eNodeB nguồn bắt đầu gửi các dữ liệu mặt phẳng người dùng đến eNodeB đích qua giao diện giao diện X2, bắt đầu quá trình chuyển tiếp dữ liệu.
2. eNodeB đích sẽ đo đạc tín hiệu trên đường lên của UE ( trên kênh RACH).
3. Xác định trước thời gian mà các UE có thể cần để sử dụng cho việc truyền dẫn đường lên.
4. Khi eNodeB đích nhận được bản tin hoàn thành chuyển giao (HANDOVER COMPLET) từ UE thì nó sẽ kích hoạt một vài thủ tục để xác thực của UE này có đủ quyền truy cập vào ô này hay không.
5. eNodeB đích bắt đầu gửi dữ liệu đường xuống đến UE.
Trong pha hoàn thành,
1. eNodeB đích gửi bản tin yêu cầu chuyển mạch tuyến (PATH SWITCH REQUEST) đến MME/GW.
2. eNodeB đích gửi ra bản tin giải phóng tài nguyên (RELEASE RESOURCE) đến eNodeB nguồn.
2.5 Kết luận
Chương 2 đã khái quát được cấu trúc mạng 4G, các đặc tính kỹ thuật cũng như giới thiệu về khái niệm, mục đích và trình tự chuyển giao trong mạng 4G. Ngoài ra còn khái quát hóa được mô hình đa ô (mô hình chính được sử dụng để xét chuyển giao).
Mạng 4G có ưu điểm vượt trội so với 3G về tốc độ, thời gian trễ nhỏ, hiệu suất sử dụng phổ cao cùng với việc sử dụng băng thông linh hoạt, cấu trúc đơn giản nên giảm được giá thành. Để tạo nên các ưu điểm đó, là nhờ việc sử dụng kỹ thuật OFDMA ở đường xuống . Các sóng mang trực giao với nhau, do đó tiết kiệm băng thông, tăng hiệu suất sử dụng phổ tần và giảm nhiễu ISI. Cùng với các ưu điểm đó thì OFDM có khuyết điểm là sự thăng giáng đường bao lớn dẫn đến PAPR lớn, khi PAPR lớn thì đòi hỏi các bộ khuếch đại công suất tuyến tính cao để tránh làm méo dạng tín hiệu, hiệu suất sử dụng công suất thấp vì thế đặc biệt ảnh hưởng đến các thiết bị cầm tay.
Do đó LTE, sử dụng kỹ thuật SC-FDMA cho đường lên. Cùng với các kỹ thuật đó LTE còn hỗ trợ MIMO, MIMO là một phần tất yếu của LTE để đạt yêu cầu về thông lượng và hiệu quả sử dụng phổ.
Từ việc khái quát công nghệ LTE, các đặc tính kỹ thuật là tiền đề để tiến hành thiết kế và quy hoạch mạng trong chương tiếp theo.
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, QUY HOẠCH MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 4G VINAPHONE TẠI HƯNG YÊN