Bảng 3.7 : Các băng tần số hoạt động của Phiên bản 16 NR trong FR2
3.7 Điều khiển tài nguyên vô tuyến
Điều khiển tài nguyên vô tuyến lớp 3 chịu trách nhiệm vận chuyển các thơng báo NAS và cấu hình các tham số kết nối vô tuyến UE, trong số các thơng số khác. Các dịch vụ và chức năng chính của phân lớp RRC bao gồm:
Quảng bá thông tin hệ thống liên quan đến AS và NAS;
Tìm gọi được bắt đầu bởi 5GC hoặc NG-RAN;
Thiết lập, bảo trì và phát hành kết nối RRC giữa UE và NG-RAN, bao gồm:
Bổ sung, sửa đổi và giải phóng tập hợp sóng mang;
Bổ sung, sửa đổi và giải phóng kết nối kép trong NR hoặc giữa E-UTRA và NR.
Chức năng bảo mật bao gồm sự quản lý khóa;
Thiết lập, cấu hình, bảo trì và giải phóng các thiết bị vô tuyến báo hiệu (SRBs) và các thiết bị vô tuyến dữ liệu (DRBs);
Các chức năng di động bao gồm:
Chuyển giao và truyền nội dung;
Lựa chọn tế bào UE và tái lựa chọn và kiểm soát sự lựa chọn và tái lựa chọn tế bào;
Tính di động giữa các RAT.
Chức năng quản lý QoS;
Báo cáo đo lường UE và kiểm soát báo cáo;
Phát hiện và phục hồi từ lỗi liên kết vô tuyến;
Truyền tin nhắn NAS đến/từ NAS từ/đến UE.
Một UE ở trạng thái RRC_CONNECTED hoặc ở trạng thái RRC_INACTIVE khi một kết nối RRC được thiết lập. Nếu đây khơng có kết nối RRC nào được thiết lập, thì UE ở trạng thái RRC_IDLE. Các trạng thái RRC có thể được mơ tả thêm như sau:
- Một DRX UE riêng biệt có thể được cấu hình bởi các lớp trên. UE điều khiển tính di động dựa trên cấu hình mạng. UE giám sát kênh tìm gọi cho tìm gọi CN bằng cách sử dụng nhận dạng di động S-tremporary 5G (5G-S-TMSI), thực hiện các phép đo tế bào lân cận và (tái) lựa chọn tế bào, và nhận được thơng tin hệ thống và có thể gửi u cầu SI (nếu được cấu hình).
RRC_INACTIVE:
- Việc tiếp nhận khơng liên tục (DRX) của UE riêng biệt để tiết kiệm cơng suất có thể được cấu hình bởi các lớp trên. UE điều khiển tính di động dựa trên cấu hình mạng. UE lưu trữ nội dung AS và một khu vực thơng báo dựa
trên RAN được cấu hình bởi lớp RRC. UE giám sát kênh tìm gọi cho tìm gọi CN bằng cách sử dụng 5G-S-TMSI, thực hiện các phép đo tế bào lân cận và (tái) lựa chọn tế bào, thực hiện cập nhật khu vực thông báo dựa trên RAN theo định kỳ và khi di chuyển ra ngoài khu vực thơng báo dựa trên RAN được cấu hình, và nhận được thơng tin hệ thống và có thể gửi u cầu SI (nếu được cấu hình).
Hình 3.15. Cơ cấu trạng thái UE và chuyển tiếp trạng thái giữa NR/5GC, E- UTRA/EPC và UTRA/5GC.
RRC_CONNECTED:
- Áp dụng khi kết nối 5GC-NG-RAN (cả hai mặt phẳng C/U) được thiết lập cho UE, nội dung AS UE được lưu trữ trong NG-RAN và UE và NG-
RAN biết tế bào thuộc về UE nào. UE giám sát kênh tìm gọi, nếu được cấu hình, giám sát các kênh điều khiển được liên kết với kênh dữ liệu chia sẻ để xác định xem dữ liệu có được lập lịch cho nó hay khơng, cung cấp thơng tin phản hồi và chất lượng kênh, thực hiện báo cáo đo đạc và đo đạc tế bào lân cận và nhận thông tin hệ thống. Các chuyển đổi trạng thái RRC khác nhau cho một UE NR được kết nối với NR RAN hoặc E-UTRA được thể hiện trong Hình 3.15.
3.8 Kết luận chương 3
Chương này đã tóm tắt các chức năng ngăn xếp giao thức của các thực thể RAN chính, UE và gNB. Chẳng hạn như xem xét việc truyền dữ liệu DL, các bước xử lý của các phân lớp khác nhau có thể được tóm tắt là:
Lớp SDAP ánh xạ các gói IP tới các thiết bị vô tuyến dữ liệu trong các luồng QoS;
Lớp PDCP thực hiện nén và mã hóa tiêu đề và thêm số thứ tự;
Lớp RLC thực hiện phân đoạn và đánh số thứ tự bổ sung;
Lớp MAC thực hiện sửa lỗi thông qua HARQ và ánh xạ các kênh logic sang các kênh vận chuyển;
Lớp vật lý truyền khối vận chuyển MAC qua không gian sau khi thực hiện mã hóa kênh, điều chế và tiền mã hóa MIMO.
Các thực thể tương ứng trong các hoạt động trên tại phía đối diện UE cung cấp các gói IP được giải mã một cách chính xác đến các lớp cao hơn.
KẾT LUẬN
Qua nghiên cứu đồ án về nội dung công nghệ truy cập vô tuyến mới trong mạng 5G, với công nghệ truy cập vơ tuyến mới và quy trình truy cập được cải tiến, cùng với đó là phát triển phần cứng, phần mềm đã giải quyết được những nhu cầu ngày càng tăng của người dùng về tốc độ dữ liệu, độ trễ, số lượng kết nối,...
Chương 1 đồ án đã chỉ ra sự phát triển của các mạng tế bào 1G đến 5G. Các kỹ thuật đa truy cập trực giao, không trực giao và kiến trúc mạng trong các thế hệ tế bào khác nhau cũng đã được đề cập đến trong chương này.
Trong chương 2, chúng ta đã thấy được tổng quan của mạng 5G và các yêu cầu IMT-2020 cho 5G và một vài thành phần kỹ thuật chính cho mạng khơng dây 5G đã được thảo luận. Qua đó là tiền đề để chúng ta nghiên cứu cơng nghệ truy cập vô tuyến mới trong 5G ở chương tiếp theo.
Chương 3 đã đi sâu tìm hiểu về mạng truy cập vô tuyến mới NR cũng như các chức năng ngăn xếp giao thức của các thực thể RAN chính, UE và gNB. Như việc truyền dữ liệu UL, DL và các bước xử lý của các phân lớp khác nhau.
Từ việc nghiên cứu mạng truy cập vô tuyến mới trong mạng 5G, chúng ta thấy được hiệu quả của giải pháp mới đã giải quyết được vấn đề mà các mạng di động tế bào thế hệ trước chưa khắc phục được. Đảm bảo phục vụ tốt các nhu cầu của người dùng ngày càng tăng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Đỗ Quốc Trinh, “Hệ thống di động băng thông rộng LTE-ADVANCED”, Học viện Kỹ thuật Quân sự, 2015.
2. Đỗ Quốc Trinh, “Những kiến thức cơ bản về hệ thống di động 4G LTE và LTE-ADVANCED”, Học viện Kỹ thuật Quân sự, 2016.
Tiếng Anh
3. The story behind the first cell phone call ever made (Online).
4. J. Boccuzzi, Signal Processing for Wireless Communications (McGraw-Hill, 2008).
5. X. Lin et al., “5G New Radio: Unveiling the essentials of the next generation wireless access technology,” 2018 (Online).