4.1 Giới thiệu
Bây giờ chúng ta có thể bắt đầu thảo luận về phản hồi mà người nhận gửi lại cho người phát. Các phản hồi của trạm gốc dễ hiểu hơn phản hồi của thiết bị di động và là nơi tốt hơn để bắt đầu.
Trong quá trình truyền và nhận đường lên, trạm gốc sẽ gửi xác nhận các cạnh cho điện thoại di động dưới dạng các chỉ số ARQ kết hợp và truyền chúng trên kênh chỉ thị ARQ lai vật lý [22–25]. Kỹ thuật truyền chính xác phụ thuộc trên cấu hình PHICH của ơ, có chứa hai tham số: thời lượng PHICH ( bình thường hoặc mở rộng) và một tham số Ng có thể mất giá trị của 1/6 , 1/2 , 1 hoặc 2. Việc truyền kỹ thuật cũng phụ thuộc vào thời lượng tiền tố theo chu kỳ.
Trong cuộc thảo luận sau đó, chúng ta thường sẽ giả định rằng trạm gốc đang sử dụng thời lượng PHICH bình thường và tiền tố chu kỳ bình thường. Các chi tiết của các kỹ thuật khác là khá khác biệt, nhưng các nguyên tắc cơ bản vẫn như cũ.
4.2 Ánh xạ phần tử tài nguyên của PHICH
Trạm gốc truyền từng chỉ báo ARQ kết hợp trong vùng điều khiển đường xuống, sử dụng bộ ba nhóm phần tử tài nguyên (12 phần tử tài nguyên) được gọi là nhóm PHICH . Số lượng nhóm PHICH phụ thuộc vào băng thơng ơ và giá trị của N g . Nó khơng đổi trong chế độ FDD, nhưng có thể thay đổi từ khung con này sang khung tiếp theo trong chế độ TDD vì cơ sở trạm phải gửi nhiều xác nhận trong một số khung con TDD hơn những khung khác.
Mỗi nhóm PHICH được ánh xạ tới các nhóm phần tử tài nguyên chưa được giao cho PCFICH. Chúng nằm trong biểu tượng đầu tiên của khung phụ khi sử dụng thông thường thời lượng PHICH, nhưng có thể bao gồm hai hoặc ba biểu tượng khi sử dụng PHICH mở rộng khoảng thời gian. Hình 9 cho thấy một ánh xạ ví dụ cho một trạm gốc đang sử dụng bình thường thời lượng PHICH và hai
nhóm PHICH.
Hình 9 Ánh xạ phần tử tài ngun cho PHICH, sử dụng thời lượng PHICH bình
thường, một chu kỳ bình thường tiền tố, băng thơng 1,4 MHz, cổng ăng-ten đầu tiên của hai, ID tế bào vật lý của 1 và hai nhóm PHICH
24 khong tai duoc inbox admin nhe
Một nhóm PHICH khơng dành riêng cho một thiết bị di động duy nhất; thay vào đó, nó được chia sẻ giữa tám điện thoại di động, bằng cách gán cho mỗi điện thoại di động một chỉ số chuỗi trực giao khác nhau . Một thiết bị di động xác định số nhóm PHICH và chỉ số chuỗi trực giao mà nó sẽ kiểm tra bằng cách sử dụng hai các tham số từ cấp lập lịch ban đầu, cụ thể là khối tài nguyên vật lý đầu tiên nó được sử dụng để truyền đường lên và một tham số được gọi là dịch chuyển theo chu kỳ mà chúng ta sẽ thấy trong mục VI. Cùng với nhau, số nhóm PHICH và chỉ số chuỗi trực giao được gọi là một tài nguyên PHICH.
4.3 Xử lý kênh vật lý của PHICH
Để truyền một chỉ báo ARQ kết hợp, trạm gốc điều chỉnh nó bằng BPSK, sử dụng ký hiệu +1 và −1 cho các xác nhận tích cực và tiêu cực tương ứng. Sau đó nó lan rộng mỗi chỉ số trên bốn biểu tượng trong một nhóm phần tử tài nguyên, bằng cách nhân nó với dãy trực giao đã chọn. Có bốn trình tự cơ bản có sẵn cho trạm gốc, cụ thể là [+1 +1 +1 +1], [+1 −1 +1 −1], [+1 +1 −1 −1] và [+1 −1 −1 +1], nhưng mỗi loại đều có thể được áp dụng cho các thành phần trong pha và vng góc của tín hiệu, tạo ra tổng cộng tám trình tự trực giao trong tất cả. Trạm gốc có thể gửi đồng thời các xác nhận đến tám điện thoại di động trong một nhóm PHICH, bằng cách gán cho chúng các chỉ mục trình tự trực giao khác nhau và thêm các ký hiệu kết quả. Kỹ thuật này sẽ quen thuộc với những người có kinh nghiệm về mã đa truy cập phân chia và là một trong số ít cơng dụng mà LTE tạo ra cho CDMA.
Các ký hiệu PHICH sau đó được lặp lại trên ba nhóm yếu tố tài nguyên để tăng năng lượng ký hiệu nhận được và được truyền theo cách tương tự với vật lý đường xuống khác kênh truyền hình.
V. Thơng tin điều khiển đường lên
5.1 Lời cảm ơn kết hợp ARQ
Điện thoại di động gửi ba loại thông tin điều khiển đường lên đến trạm gốc [26–28]: hybrid ARQ xác nhận truyền dẫn đường xuống của trạm gốc, lập lịch đường lên yêu cầu và thông tin trạng thái kênh. Đổi lại, thông tin trạng thái kênh bao gồm chỉ báo chất lượng kênh (CQI), chỉ báo ma trận tiền mã hóa (PMI) và chỉ báo xếp hạng (RI).
Đầu tiên, chúng ta hãy xem xét các xác nhận ARQ lai. Trong chế độ FDD, điện thoại di động pute một hoặc hai xác nhận trên mỗi khung con, tùy thuộc vào số lượng phương tiện truyền tải khối mà nó nhận được. Sau đó nó sẽ truyền cho chúng bốn khung con sau đó.
25 khong tai duoc inbox admin nhe
Trong chế độ TDD, mọi thứ phức tạp hơn. Nếu điện thoại di động đang xác nhận một liên kết xuống khung con tại một thời điểm, sau đó nó làm như vậy theo cách tương tự như trong chế độ FDD. Có hai cách để nó thừa nhận nhiều khung con. Sử dụng gói ACK / NACK , điện thoại di động sẽ gửi một tối đa là hai xác nhận, một cho mỗi luồng khối truyền tải song song. Mỗi xác nhận là tích cực nếu nó nhận được thành cơng khối truyền tải tương ứng trong tất cả các khung con của đường xuống và ngược lại là phủ định. Sử dụng ghép kênh
ACK / NACK , thiết bị di động tính tốn một xác nhận cho mỗi khung con
đường xuống. Mỗi xác nhận là pos-itive nếu nó đã nhận thành công cả hai khối truyền tải trong khung con đó và âm trong trường hợp khác. Khi sử dụng ghép kênh ACK / NACK, các thông số kỹ thuật chỉ yêu cầu thiết bị di động truyền một tối đa bốn xác nhận cùng một lúc, cho dữ liệu nhận được trong bốn đường xuống khung con. Để đạt được điều này, kỹ thuật này khơng được hỗ trợ trong cấu hình TDD 5. Trong chế độ TDD, lệnh lập lịch bao gồm một số lượng được gọi là gán đường xuống-chỉ số ment. Điều này cho biết tổng số lần truyền đường xuống mà điện thoại di động phải được ghi nhận cùng lúc với dữ liệu đã lên lịch. Nó làm giảm nguy cơ sai xác nhận được định dạng nếu điện thoại di động bỏ lỡ lệnh lập lịch trước đó, do đó, giảm tỷ lệ lỗi tổng thể trong khơng khí.
5.2 Chỉ báo chất lượng kênh
Chỉ báo chất lượng kênh là đại lượng bốn bit, cho biết tốc độ dữ liệu tối đa mà thiết bị di động có thể xử lý với tỷ lệ lỗi khối từ 10% trở xuống. CQI chủ yếu phụ thuộc trên tín hiệu nhận được với nhiễu cộng với tỷ lệ nhiễu, bởi vì tốc độ dữ liệu cao chỉ có thể đã nhận thành cơng ở mức SINR cao. Tuy nhiên, nó cũng phụ thuộc vào việc thực hiện bộ thu di động, vì bộ thu nâng cao có thể xử lý thành công dữ liệu đến tại SINR thấp hơn SINR cơ bản hơn.
Bảng 8.4 cho thấy CQI được giải thích như thế nào theo sơ đồ điều chế đường xuống và tỷ lệ mã hóa. Cột cuối cùng hiển thị số lượng bit thông tin trên mỗi ký hiệu và là được tính bằng cách nhân tỷ lệ mã hóa với 2, 4 hoặc 6.
Do mờ dần phụ thuộc vào tần số, chất lượng kênh thường có thể thay đổi theo băng liên kết. Để phản ánh điều này, trạm gốc có thể cấu hình điện thoại di động để báo cáo CQI trong ba những cách khác. Báo cáo băng rộng bao gồm toàn bộ băng tần đường xuống. Đối với lớp cao hơn
Bảng 4 Diễn giải chỉ số chất lượng kênh, về sơ đồ điều chế và
tỷ lệ mã hóa mà điện thoại di động có thể nhận thành cơng
26 khong tai duoc inbox admin nhe
báo cáo băng tần phụ đã định cấu hình , trạm gốc chia băng tần đường xuống
thành các băng tần con và điện thoại di động báo cáo một giá trị CQI cho mỗi giá trị. Đối với báo cáo băng tần phụ đã chọn của UE , điện thoại di động chọn các dải phụ có chất lượng kênh tốt nhất và cùng nhau báo cáo vị trí của chúng với một CQI trải dài chúng và CQI băng rộng riêng biệt. Nếu điện thoại di động nhận được nhiều hơn một khối truyền tải, sau đó nó cũng có thể báo cáo một giá trị CQI khác nhau cho mỗi khối, để phản ánh thực tế là các lớp khác nhau có thể tiếp cận thiết bị di động với các giá trị khác nhau của SINR.
Trạm gốc sử dụng CQI nhận được để tính tốn sơ đồ điều chế và mã hóa tỷ lệ và hỗ trợ lập lịch phụ thuộc tần số. Mặc dù sự phụ thuộc tần số của CQI, tuy nhiên, trạm gốc chỉ sử dụng một sơ đồ điều chế độc lập tần số và tốc độ mã hóa trên mỗi khối truyền tải khi truyền dữ liệu đường xuống.
5.3 Chỉ định xếp hạng
Điện thoại di động báo cáo một chỉ báo xếp hạng khi nó được định cấu hình để ghép kênh không gian trong transmis-chế độ sion 3 hoặc 4. Chỉ báo thứ hạng nằm giữa 1 và số lượng ăng ten của trạm gốc và cho biết số lớp tối đa mà thiết bị di động có thể nhận thành cơng.
Điện thoại di động báo cáo một chỉ báo xếp hạng duy nhất, áp dụng trên toàn bộ liên kết xuống ban nhạc. Chỉ báo xếp hạng có thể được tính tốn cùng với PMI, bằng cách chọn kết hợp tối đa hóa tốc độ dữ liệu đường xuống dự kiến.
5.4 Chỉ báo ma trận mã hóa trước
Điện thoại di động báo cáo chỉ báo ma trận mã hóa trước khi nó được định cấu hình cho khơng gian vịng kín ghép kênh, nhiều người dùng MIMO hoặc đa dạng truyền vịng kín, trong các chế độ truyền 4, 5 hoặc 6. PMI chỉ ra ma trận tiền mã hóa mà trạm gốc nên áp dụng trước đó truyền tín hiệu.
PMI có thể thay đổi trên băng tần đường xuống, theo cách tương tự như CQI. Để phản ánh điều này, có là hai tùy chọn để báo cáo PMI. Điện thoại di động có thể báo cáo một PMI duy nhất trong toàn bộ dải đường xuống hoặc trải dài tất cả các dải con do UE lựa chọn. Khi sử dụng nhiều PMI , nó báo cáo cả hai số lượng này hoặc báo cáo một PMI cho mỗi lớp cao hơn được định cấu hình dải phụ.
Trạm gốc sử dụng PMI nhận được để tính tốn ma trận tiền mã hóa mà nó sẽ áp dụng để truyền đường xuống tiếp theo của nó. Một lần nữa, trạm gốc thực sự truyền dữ liệu bằng cách sử dụng một ma trận tiền mã hóa độc lập tần số, bất chấp sự phụ thuộc tần số của PMI.
5.5 Cơ chế báo cáo trạng thái kênh
Điện thoại di động có thể trả về thông tin trạng thái kênh cho trạm gốc theo hai cách. Định kỳ báo cáo được thực hiện đều đặn, nằm trong khoảng từ 2 đến 160 mili giây đối với CQI và PMI và lớn hơn tới 32 lần đối với RI. Thông tin thường được thực hiện bởi PUCCH, nhưng được chuyển sang PUSCH nếu điện thoại di động đang gửi dữ liệu đường lên trong cùng một khung phụ. Số bit tối đa trong mỗi báo cáo định kỳ là 11, để phản ánh dữ liệu thấp tỷ lệ có sẵn trên PUCCH.
Báo cáo theo chu kỳ được thực hiện cùng lúc với quá trình truyền dữ liệu
PUSCH và đã yêu cầu bằng cách sử dụng một trường trong tài trợ lập lịch của điện thoại di động. Nếu cả hai loại báo cáo đều được lập lịch trong cùng một khung con, thì báo cáo theo chu kỳ sẽ được ưu tiên. Đối với cả hai kỹ thuật, trạm gốc có thể cấu hình thiết bị di động thành một báo cáo chất lượng kênh- chế độ ing sử dụng tín hiệu RRC. Chế độ báo cáo xác định loại chất lượng kênh
thông tin kết nối mà trạm gốc yêu cầu, theo cách được xác định bởi Bảng 8.5 và 8.6. Trong mỗi, số đầu tiên mô tả loại phản hồi CQI mà trạm gốc yêu cầu, trong khi thứ hai mô tả loại phản hồi PMI. Định nghĩa chính xác của từng chế độ báo cáo được đề cập trong các thông số kỹ thuật và khác nhau đối với báo cáo định kỳ và theo chu kỳ vì về sự cần thiết phải giới hạn số lượng dữ liệu được truyền trên PUCCH. Đặc biệt, chế độ định kỳ 2-0 được định nghĩa khác với chế độ
không kinh nghiệm 2-0.
5.6 Yêu cầu lập lịch
Nếu điện thoại di động ở dạng RRC_CONNECTED và có dữ liệu đang chờ truyền trên PUSCH, sau đó, nó có thể yêu cầu cấp quyền lập lịch bằng cách soạn yêu cầu lập lịch một bit cho transmis- sion trên PUCCH. Điện thoại di động không gửi u cầu ngay lập tức, vì nó phải chia sẻ PUCCH với các điện thoại di động khác. Thay vào đó, nó truyền yêu cầu lập lịch trong một khung con được cấu hình bởi tín hiệu RRC, lặp lại với khoảng thời gian từ 5 đến 80 ms. Di động không bao giờ gửi thông tin trạng thái kênh cùng lúc với yêu cầu lập lịch; thay vào đó, yêu cầu lập lịch được ưu tiên.
Một trạm gốc hoạt động tốt sẽ trả lời yêu cầu lập lịch bằng cách cung cấp cho thiết bị di động lập kế hoạch tài trợ. Tuy nhiên, nó khơng bắt buộc phải làm như vậy. Nếu điện thoại di động đạt đến số lượng tối đa lập lịch yêu cầu mà
không nhận được phản hồi, sau đó nó kích hoạt quy trình truy cập ngẫu nhiên
được đề cập trong Chương 9. Trạm gốc có nghĩa vụ cấp cho thiết bị di động lập lịch như một phần của quy trình đó, giải quyết vấn đề.
Thiết bị di động ở trạng thái RRC_IDLE khơng thể truyền trên PUCCH, vì vậy nó khơng thể gửi lịch u cầu ở tất cả. Thay vào đó, nó sử dụng thủ tục truy cập ngẫu nhiên ngay lập tức.
VI. Truyền thông tin điều khiển lên trên PUCCH (PhysicalUplink Control Channel) Uplink Control Channel)
6.1 Định dạng PUCCH
Nếu thiết bị di động muốn gửi thông tin điều khiển và khơng thực hiện truyền PUSCH trong một khung con thì nó sẽ truyền thông tin trên kênh [29 – 32] điều khiển đường lên vật lý. PUCCH có thể được truyền bằng nhiều định dạng khác nhau. Bảng 8.7 cho biết cách mà các định dạng này được sử dụng cho trường hợp tiền tố chu kỳ bình thường.
Khi sử dụng các định dạng của PUCCH 2, 2a, 2b bộ xử lý kênh truyền sẽ xảy ra lỗi, mã hóa hiệu chỉnh thơng tin trạng thái kênh, làm tăng số lượng bit CSI lên 20. Tuy nhiên nó gửi yêu cầu lập lịch và các bit xác nhận trực tiếp xuống lớp vật lý, khơng có bất kỳ mã hóa nào.
Thiết bị di động truyền PUCCH ở các cạnh của băng tần đường lên (Hình 8.10), để giữ nó tách khỏi PUSCH. Trạm gốc dự trữ các khối tài nguyên ở các cạnh cự của băng tần cho các định dạng PUCCH 2, 2a và 2b, với số khối chính xác được thơng báo trong SIB 2. Các định dạng 1, 1a và 1b sử dụng thêm các khối tài nguyên với số lượng khối thay đổi đặc biệt là từ khung con này sang khung con tiếp theo tùy thuộc vào số lượng xác nhận mà trạm gốc đang mong đợi. Trạm gốc cũng có thể chia sẻ 1 cặp tài nguyên trung gian giữa tất cả các định dạng PUCCH, có thể hữu ích nếu băng thơng nhỏ. Khi nào sử dụng tiền tố chu kỳ bình thường, các định dạng 1, 1a và 1b sử dụng bốn ký hiệu PUCCH cho mỗi vị trí và ba ký hiệu tham chiếu giải điều chế, trong khi các định dạng 2, 2a và 2b sử dụng năm ký hiệu PUCCH mỗi khe và hai ký hiệu tham chiếu giải điều chế.
Một thiết bị di động cá nhân truyền PUCCH bằng cách sử dụng khối tài