1- Các kênh điều khiển hướng xuống
4.9.2. Đo lường UE
Đối với UE các phép đo sau đây được thực hiện bên trong hệ thống LTE :
❖ Công suất thu tín hiệu chuẩn (RSRP), mà đối v i mớ ột ô riêng biệt
đó là mức trung bình của công suất đo được ( và mức trung bình giữa
các nhánh thu được ) của các thành phần tài nguyên có chứa các tín hiệu chuẩn ô cụ thể.
❖ Chất lượng thu tín hiệu chuẩn ( RSRQ) nó là tỉ ố ủa RSRP và E s c - UTRAN mang chỉ thịcường độ tín hiệu nhận được (RSSI), với các tín
hiệu chuẩn.
❖ E-UTRAN RSSI, đây là tổng công suất dải rộng thu được trên một tần s nhố ất định, nó bao gồm nhi u tễ ừtoàn bộvũ trụvào tần s cố ụ thể,
cho dù đó là sự can nhi u giễ ữa các ô hoặ ừ ọc t m i ngu n nhiồ ễu nào khác.
E-UTRAN RSSI không phải là báo cáo của UE như là một phép đo riêng
lẻ, nhưng nó chỉđược s dử ụng trong việc tính toán các giá trịRSRQ bên
trong UE.
4.10. Cấu hình tham số l p vớ ật lý
Các tham số lớp vật lý để ấu hình cho kế ố c t n i trong một ô cụ thểlà trách nhiệm của eNodeB cụ thể. Sẽ có một số vấn đề từ các thiết lập O&M, ch ng hẳ ạn như độ dài tiền tốvòng được sử dụng. Đối với m t s ộ ố các tham số, 3GPP đã phát triển giải pháp mạng tự tổ chức ( SON ). Trong l p vớ ật lý này bao trùm là ID ô vật lý ( PCI), được th hi n trong ể ệ hình 4.26
Hình 4.26 Tự ấu hình cho PCI c
Khi lắp đặt một ô mạng mới, theo nguyên tắc là ô có thể chọn ngẫu
nhiên PCI và khi báo cáo đo lường đầu tiên đã thu được từ UE bất kỳ, nó
sẽnghiên cứu các PCI đang sử dụng ở gần. Sau đó khi eNodeB đã biết
được các ô lân cận và nó có thể thiết lập các kế ối X2 ( UE sau đó cầt n n phải được hướng dẫn để giải mã BCH để có được ID ô toàn ầu và c sau
đó hệ thống O&M có thể cung cấp thông tin kết nối cho việc tạo ra X2 ). Một khi các kết nối X2 cung cấp thông tin vềcác giá trị PCI được sử
dụng trong các ô lân cận, ô có thểxác định xem PCI nó lựa chọn có cần phải điều chỉnh hay không. Hoặ PCI có thểc, được lấy tr c ti p t O&M, ự ế ừ như vậy tránh được các xung đột ban đầu cho PCI giữa các ô gần nhau.
CHƯƠNG 5 CÁC THỦ- TỤC TRUY NHẬP 5.1. Thủ tục dò tìm ô
Dò tìm ô là thủ ục mà theo đó thiế t t bịđầu cuối tìm thấy một ô mạng đểcó
khảnăng kết nối tới. Nhu là một ph n c a th tầ ủ ủ ục dò tìm ô, thiết bịđầu cuối
đã tìm đuợc nhận d ng c a mạ ủ ột ô và uớc tính sựđịnh th i khung cờ ủa ô đuợc
xác định. Hơn nữa, thủ tục dò tìm ô cũng cung cấp sự uớc tính các thông số
cần thiết để thu nhận thông tin c a hủ ệ thống trên kênh quảng bá, có chứa các thông số còn lại cần thiết cho việc truy nhập vào hệ thống.
Đểtránh việc lập kế hoạch ô phức tạp, số luợng các nhận dạng ô lớp vật lý
phải có đủ lớn. LTE hỗ trợ 510 nh n dậ ạng ô khác nhau, đuợc chia thành 170
nhóm nhận dạng ô .
Để giảm sự ph c t m trong viứ ạ ệc dò tìm ô, dò tìm ô trong LTE thuờng đuợc thực hiện trong một vài buớc, tuơng tự nhu th tủ ục dò tìm ô ba buớc trong
WCDMA. Để hỗ trợ thiết bịđầu cuối trong th tủ ục này, LTE cung cấp một tín
hiệu đồng bộ sơ cấp và một tín hiệu đồng bộ thứ cấp trên đuờng xuống. Các tín hiệu đồng bộsơ cấp và thứ ấp là các chuỗi riêng, đuợc chèn vào hai ký c hiệu OFDM cuối cùng trong khe đầu tiên của khung con số 0 và số 5 nhu
đuợc minh hoạtrong hình 5.1. Ngoài các tín hiệu đồng bộ, thủ tục dò tìm ô cũng có thể lợi dụng các tín hiệu tham chiếu nhu là một phần hoạt động của
nó.
5.1.1. Các bước của th tủ ục dò tìm ô
Trong buớc đầu tiên của th tủ ục dò tìm ô, thiế ịt b đầu cuối di động s d ng ử ụ tín hiệu đồng bộsơ cấp để tìm ra thời gian định thời dựa trên một cơ sở là 5ms. Luu ý rằng, tín hiệu đồng bộ sơ cấp đuợc truyền hai l n trong mầ ỗi khung. Một lý do là đểđơn giản hóa việc chuy n giao tể ừcác công nghệ truy nhập vô tuyến khác nhu GSM tới LTE. Nhu vậy, tín hiệu đồng bộsơ cấp chỉ có thể cung cấp sựđịnh th i khung v i mờ ớ ột sựkhông rõ dàng là 5ms.
Việc th c hiự ện các thuật toán uớc tính là đuợc cung cấp riêng, nhung có
một khảnăng là để thực hiện việc lọc thích ứng giữa tín hiệu nhận đuợc và các chuỗi đuợc quy định với tín hiệu đồng bộsơ ấp. Khi đầc u ra của bộ lọc
thích ứng đạt tới tối đa của nó, thiết bịđầu cuối có khả năng đã tìm thấy giá
trịđịnh thời trên cơ sở 5ms. Buớc đầu cũng có thểđuợc sử dụng đểkhóa tần sốdao động nội c a thi t bủ ế ịđầu cuối di động v i t n sớ ầ ốsóng mang của trạm gốc. Khóa tần sốdao động- n i v i t n sộ ớ ầ ố trạm gốc giúp giảm bớt các yêu cầu
độchính xác trên bộ ạo dao độ t ng ở thiết bịđầu cuối di động, nhu vậy nó sẽ giúp làm giảm bớt chi phí.
Hình 5.1 Các tín hiệu đồng bộsơ cấp & thứ cấp ( giả thiết chiều dài tiền tốvòng bình thường )
Vì các lý do đã được thảo luận ởtrên, ba dãy khác nhau có thểđược sử
dụng như là tín hiệu đồng bộ sơ cấp. có một sự ánh xạ một-một giữa mỗi chuỗi trong ba chuỗi và nhận dạng ô bên trong nhóm ô nhận dạng. Do đó, sau bước đầu tiên thiết bịđầu cuối đã tìm thấy s nh n dự ậ ạng bên trong nhóm nhận dạng ô. Hơn nữa, khi có một ánh xạ một-một giữa mỗi một s nhự ận d ng ạ
trong một nhóm nhận dạng ô và mỗi một dãy trực giao trong ba chuỗi là được sử d ng khi tụ ạo ra tín hiệu chu n. Thi t bẩ ế ịđầu cuối cũng có được m t ph n ộ ầ
kiến thức về cấu trúc tín hiệu chuẩn trong bước này. Nhóm ô nhận dạng, tuy
nhiên vẫn chưa biết đến thiết bịđầu cuối sau bước này.
Trong bước tiếp theo, thiết bịđầu cuối phát hiện một nhóm nhận dạng ô và nó sẽ xác định được sựđịnh thời khung. Điều này được thực hi n bệ ằng cách quan sát cặp khe nơi tín hiệu đồng bộ thứ cấp được truyền đi. về cơ bản, nếu (
S1, S2) là mộ ặp được phép của các chuỗi, nơi mà S1 và S2 biểt c u diễn tín
hiệu đồng bộ thứ cấp trong khung con số0 và số 5, cặp đảo ngược ( S2, S1)
không phải là mộ ặt c p chuỗi hợp lệ. Bằng cách khai thác tính năng này, thiết bịđầu cuối có thểphân giải được sựkhông rõ dàng vềđịnh th i 5ms c a kờ ủ ết quả ở bước đầu tiên trong thủ ục dò tìm ô và xác đị t nh sựđịnh thời khung.
Hơn nữa, vì mỗi sự kết hợp (S1, S2) thể hiện cho một trong các nhóm nhận dạng ô, cũng là nhóm nhận dạng ô thu được từ bước dò tìm ô thứ hai. Từ nhóm nhận dạng ô, thiết bị đầu cuối cũng thu được ki n th c v chu i gi -ế ứ ề ỗ ả
ngẫu nhiên được sử dụng để ạo ra tín hiệ t u chuẩn trong ô.
Một khi thủ ục dò tìm ô hoàn thành, thiế t t bị đầu cuối nhận thông tin hệ
thống được phát quảng bá để có được các thông số còn lại, ví dụ như, băng thông truyề ải đượn t c sử dụng trong ô.
5.1.2. Cấu trúc thời gian/tần s cố ủa tín hiệu đồng bộ
Cấu trúc thời gian/t n s tầ ố ổng quát đã được mô tảtóm tắt ởtrên và được minh họa trong hình 5.1. Như đã thấy trong hình, các tín hiệu đồng bộsơ cấp
và thứ ấp đượ c c truyền trong hai ký hiệu OFDM liên tiếp. Cấu trúc này đã đượ ực l a chọn đểcho phép xử lý nhất quán của tín hiệu đồng bộ thứ cấp tại thiết bị đầu cu i. Sau ố bước đầu tiên, tín hiệu đồng bộsơ cấp đã được biết và vì thế nó có thểđược sử dụng để ước lượng kênh. Ước lượng kênh này sau đó có thểđược sử dụng để xửlý nhất quán các tín hiệu nhận được trước khi tới
bước th ứhai để nhằm nâng cao hiệu suất. Tuy nhiên, sự bốtrí của các tín hiệu
đồng bộsơ cấp và thứ cấp cạnh nhau mặt khác cũng ngụ ý rằng thiết b ị đầu cuối trong bước thứ hai c n phầ ải ước tính độdài tiền tố vòng một cách mò
mẫm. Tuy nhiên, điều này là một hoạt động ít phức tạp.
Trong nhiều trường h p, thợ ời gian nh th i trong nhiđị ờ ều ô là được đồng b ộ như nhau do sự ắt đầ b u của khung trong các ô cạnh nhau bịtrùng nhau về thời gian. Một lý do ởđây là phải cho phép MBSFN hoạt động. Tuy nhiên, hoạt
động đồng bộ cũng ngụ ý là truyền các tín hiệu đồng bộ sơ cấp trong các ô khác nhau sảy ra đồng thời. Sựước lượng kênh dựa trên tín hiệu đồng bộsơ
cấp vì vậy sẽ phản ánh sự phối hợp kênh từ ấ ả t t c các ô nếu tín hiệu đồng b ộ sơ cấp giống nhau được sử dụng trong tất cảcác ô. Hiển nhiên là việc giải
điều chế nhất quán của các tín hiệu đồng bộ thứ cấp, là khác nhau trong các ô khác nhau, một sựước tính kênh từ ô mạng về lợi ích là cần thiết, không phải
là sự ước tính của việc phối hợp kênh từ tất cảcác ô. Do đó, LTE hỗ trợ nhiều
các chuỗi cho tín hiệu đồng bộ sơ cấp. Trong trường hợp sự thu nhất quán
trong việc phân phối v i thớ ời gian các ô là đồng bộ, các ô lân cận có thể sử
dụng các chuỗi đồng bộ sơ cấp khác để làm giảm bớt các vấn đề về ước
lượng- kênh như đã được mô tảởtrên. Hơn ữa, như đã mô tả n ởtrên tín hiệu
đồng b ộsơ cấp cũng mang một phần c a vi c nh n dủ ệ ậ ạng ô.
Hình 5.2 Sự hình thành tín hiệu đồng bộ trong miền tần số
Từ góc độ TDD, sự bố trí tín hiệu đồng bộ tại phần cu i cố ủa khe đầu tiên trong khung con, thay vì khe thứ 2 là có lợi vì nó ngụ ý rằng ít hạn chếhơn
trong vi c t o ra th i gian b o v giệ ạ ờ ả ệ ữa đường lên và đường xuống. Ngoài ra,
nếu các tín hiệu đồng bộ được đặt trong khe cuối cùng của khung con, sẽ không có khả năng để có được thời gian b o v c n thiả ệ ầ ết. Ngoài ra, lưu ý rằng
với hoạt động TDD, vịtrí của các tín hiệu đồng b ngộ ụý là luôn nằm ở khung con số0 và số5 trong các khung con đường xu ng. ố
Khi bắt đầu th tủ ục dò tìm ô, băng thông ô là không cần thi t ph i biế ả ết đến. Vềnguyên tắc, việc phát hiện băng thông truyền dẫn có thểđã được thực hi n ệ
một phần trong các thủ ục dò tìm ô. Tuy nhiên điều này sẽ t làm phứ ạc t p thủ
tục dò tìm ô chung, nó là thích hợp hơn để duy trì thủ ục dò tìm ô giố t ng nhau, b t kấ ểbăng thông truyền d n t ng th cẫ ổ ể ủa ô. Thiế ịt b đầu cuối sau đó có
thểđược thông báo về băng thông thực tếtrong ô từ kênh quảng bá. Vì vậy để duy trì cấu trúc miền tần sốgióng nhau của các tín ệu đồhi ng bộ, bất kểbăng thông hệ thống của ô, các tín hiệu đồng bộluôn được truyền bằng cách sử
dụng 72 sóng mang con trung tâm, tương ứng với một băng thông trong thứ
tự của 1MHz. Hình 5.2 minh họa m t khộ ảnăng có thể thực hiện cho việc tạo
ra các tín ệu đồhi ng bộ, 36 sóng mang con trên mỗi bên của sóng mang con
DC trong mi n t n sề ầ ố được dành riêng cho tín hiệu đồng bộ. Bằng cách sử
dụng một IFFT, tín hiệu mi n thề ời gian tương ứng có thểđượ ạo ra. Kích c t
thước c a IFFT ủ cũng như sốlượng các sóng mang con được đưa về không như trong hình 5.2, tùy thuộc vào băng thông hệ thống. Các sóng mang con không được sử dụng cho truyền các tín hiệu đồng bộcó thểđược s d ng cho ử ụ
truyền dữ liệu.
5.1.3. Dò tìm ban đầu và dò tìm ô lân cận
Việc tìm một ô để kết nối đến sau khi bật nguồn của thiết bịđầu cuối rõ dàng là một trường hợp quan trọng. Tuy nhiên, một việc quan trọng không kém đó là khả năng để xác định các ô dự phòng cho việc chuyển giao như là
một phần c a vi c hủ ệ ỗ trợ tính di động, khi thi t bế ị đầu cu i k t nố ế ối đã di chuyển t mừ ột ô tới một ô khác. Hai trường hợp này thường được gọi tắt là dò tìm ô ban đầu và dò tìm ô lân cận.
Đối với việc dò tìm ô ban đầu, thiết bị đầu cuối thường không biết tần s ố sóng mang của các ô mà nó đang tìm kiếm. Để giải quyết trường hợp này,
thiết bị đầu cuối cần phải dò tìm với một tần số sóng mang phù hợp, vềcơ
bản bằng cách lặp đi lặ ại các thủ ục nói trên cho bấp l t t k t n sỳ ầ ốsóng mang nào có thể có được đưa ra bởi sựquét tần số. Rõ dàng là, điều này thường có
thểlàm tăng thời gian c n thi t cho viầ ế ệc dò tìm ô, nhưng các yêu cầu về thời
gian dò tìm cho việc dò tìm ô ban đầu thường tương đối thoải mái. Các phương thức thực hiện riêng cũng có thểđược s dử ụng đểlàm giảm thời gian từ khi b t nguậ ồn cho đến khi tìm được một ô. Ví dụ, thiết bịđầu cuối có thể
sử d ng b t kụ ấ ỳthông tin bổsung nào mà thiết bịđầu cuối có thể có và bắt đầu
dò tìm trên cùng tần sốsóng mang với lần cuối cùng nó đã kế ố ớt n i t i.
Với việc dò tìm ô lân cận, có các yêu cầu về thời gian ch t chặ ẽhơn. Dò tìm ô lân cận chậm hơn, càng dài nó sẽ ẫn đế d n thiết bị đầu cuối được chuyển giao t i mớ ột ô với mức trung bình về chất lượng vô tuyế ốt hơn. Nhưng điền t u
này rõ dàng sẽ làm hỏng hiệu su t ph t ng th c a hấ ổ ổ ể ủ ệ thống. Tuy nhiên, trong trường hợp phổ biến c a chuyủ ển giao liên- t n sầ ố, rõ dàng là thiế ịt b đầu cuối không cần phải dò tìm đối với tần số sóng mang trong các ô lân cận.
Ngoài việc bỏ qua sựdò tìm trong nhiều tần sốsóng mang, dò tìm ô lân cậ- n
liên- tần s ốcó thể dùng các thủ ục tương tự như việc dò tìm ô t ban đầu.
Các sự đo đạc cho mục đích chuyển giao là được yêu cầu cả khi thiết bịđầu cuối hiện đang nhận dữ liệu đường xu ng t mố ừ ạng. Do đó, thiết bịđầu cuối phải có khả năng thực hiện việc dò tìm ô lân cận trong các trường hợp này. Đối với dò tìm ô lân cận liên- -tần số, đây không phải là một vấn đề ớn như l
các ô dự phòng lân cận, truyền ởcùng một tần sốnhư là thiết bịđầu cuối đã được th c hiự ện trong khi đang nhận dữ liệu. Nhận dữ liệu và dò tìm ô lân cận
là các chức năng băng gốc riêng đơn giản, hoạt động trên cùng tín hiệu thu