2.2 Phân tích mơ hình kênh đường lên 5G
2.2.4 Các kênh dữ liệu lớp vật lý 5G NR
Các kênh vật lý 5G được sử dụng để truyền tải thông tin qua giao diện vô tuyến thực tế. Chúng có các kênh truyền tải được ánh xạ vào chúng như đã biểu diễn trong sơ đồ, nhưng chúng cũng bao gồm các dữ liệu lớp vật lý khác nhau cần thiết cho việc duy trì tối ưu hóa liên kết thông tin vô tuyến giữa UE và trạm gốc.
Các kênh vật lý của mạng thông tin di động 5G giống với các kênh của 4G LTE nhưng PHICH và PCIICH đã bị loại bỏ. Hoạt động HARQ cũng đã được cập nhật để linh hoạt hơn, ngoài ra kênh điều khiển đường xuống hiện nay được quản lý bởi các thủ tục lớp 3.
Có ba kênh vật lý cho mỗi đường lên và đường xuống:
Kênh vật lý đường xuống 5G NR
Kênh chia sẻ đường xuống vật lý (Physical downlink shared channel - PDSCH):
mang dữ liệu chia sẻ dung lượng trên cơ sở thời gian và tần số. Kênh PDSCH mang nhiều loại dữ liệu khác nhau: dữ liệu người dùng; các thông điệp điều khiển lớp cao hơn dành riêng cho UE được ánh xạ từ các kênh cao hơn; khối thông tin hệ thống và dành riêng. PDSCH sử dụng định dạng điều chế thích ứng phụ thuộc vào các điều kiện liên kết, tức là tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu. Nó cũng sử dụng một lược đồ mã hóa linh hoạt. Sự kết hợp của những điều này có nghĩa là có một tốc độ mã hóa và dữ liệu linh hoạt.
Kênh quảng bá vật lý (Physical broadcast channel - PBCH): Kênh 5G này tạo
thành một phần của khối tín hiệu đồng bộ hóa. Chức năng của nó là cung cấp cho các UE Khối thơng tin chính MIB. Một chức năng khác của PBCH kết hợp với kênh điều
Đặng Thị Lịch, D17CQVT02 – B Trang 37
khiển là hỗ trợ đồng bộ hóa thời gian và tần số. Điều này hỗ trợ cho việc thu nhận, lựa chọn và tái lựa chọn tế bào.
Kênh điều khiển đường xuống vật lý (Physical Downlink Control Channel - PDCCH): Như tên của nó, kênh điều khiển đường xuống vật lý 5G mang dữ liệu điều
khiển đường xuống. Chức năng chính của nó là lập lịch truyền tải đường xuống trên PDSCH và cả truyền dữ liệu đường lên trên PUSCH. PDCCH sử dụng QPSK làm định dạng điều chế và mã hóa cực làm sơ đồ mã hóa, ngoại trừ các gói dữ liệu nhỏ.
Kênh vật lý đường lên 5G NR
Kênh truy cập ngẫu nhiên vật lý (Physical random access channel - PRACH):
được sử dụng để truy cập kênh, mang phần mở đầu truy cập ngẫu nhiên từ UE tới gNB (tức là trạm gốc 5G NR). Nó giúp gNB điều chỉnh thời gian đường lên của UE cùng với các tham số khác. Chuỗi Zadoff – chu (là chuỗi tương quan Zero biên độ không đổi) được sử dụng để tạo phần mở đầu truy cập ngẫu nhiên 5G NR tương tự như công nghệ LTE. Không giống như LTE, phần mở đầu truy cập ngẫu nhiên 5G NR hỗ trợ hai độ dài chuỗi khác nhau với các cấu hình định dạng khác nhau như trong Hình 2.7. Các định dạng khác nhau trợ giúp trong các tình huống triển khai rộng rãi.
Chuỗi dài 839 sử dụng bốn định dạng mở đầu như LTE. Các định dạng này được thiết kế để triển khai ô lớn ở FR1 (Dải tần dưới 6 GHz). Chúng sử dụng khoảng cách sóng mang con là 1,25 KHz hoặc 5 KHz.
Chuỗi ngắn 139 sử dụng chín định dạng mở đầu. Các định dạng này được thiết kế để triển khai tế bào nhỏ bao gồm cả phạm vi phủ sóng trong nhà. Các định dạng mở đầu này được sử dụng cho cả dải FR1 (sub-6 GHz) và FR2 (mmwave). Trong FR1, nó hỗ trợ khoảng cách sóng mang con là 15 hoặc 30 KHz. Trong khi FR2, nó hỗ trợ 60 hoặc 120 KHz.
Kênh chia sẻ đường lên vật lý (Physical uplink shared channel - PUSCH): là đối
tác của PDSCH. Nó được sử dụng để truyền dữ liệu từ UL-SCH và các kênh được ánh xạ cao hơn của nó trên cơ sở chia sẻ tần số và thời gian.
Giống như PDSCH, PUSCH cũng có một định dạng rất linh hoạt. Việc phân bổ tài nguyên tần số được thực hiện bằng cách sử dụng các khối tài nguyên cùng với sơ đồ mã hóa và điều chế linh hoạt phụ thuộc vào tỷ lệ tín hiệu liên kết trên nhiễu.
Để hỗ trợ ước tính liên kết kênh và giải điều chế, PUSCH chứa các tín hiệu DMRS.
Đặng Thị Lịch, D17CQVT02 – B Trang 38
Hình 2.7 Cấu hình định dạng chuỗi
Kênh điều khiển đường lên vật lý (Physical uplink control channel - PUCCH):
Kênh điều khiển đường lên vật lý 5G, mang dữ liệu điều khiển đường lên. Cũng có thể phụ thuộc vào việc phân bổ tài nguyên, thông tin hoặc dữ liệu điều khiển đường lên cũng có thể được gửi trên PUSCH, mặc dù theo hướng đường xuống, thông tin điều khiển luôn được gửi trên PDCCH.