ENODEB
Chương này sẽ cho chúng ta cái nhìn cụ thể về các thành phần cấu tạo nên thiết bị eNodeB bao gồm: phần điều khiển CNT card, phần xử lí tín hiệu cơ sở BB, phần thiết bị vô tuyến điều khiển từ xa (RRE). Phần cuối chương sẽ giới thiệu qua về mơ hình các kênh truyền cho đường uplink là downlink.
2.1 Cấu tạo chung và chức năng chính của eNodeB:
Quan sát hình bên dưới chúng ta nhận thấy cấu tạo chung của một thiết bị eNodeB bao gồm hai thành phần chính: khối BDE (Base station digital procesing equitment) và khối RRE (radio remote equipment)
BDE : bao gồm một card điều khiển thiết bị CNT (equipment controler card ) thực hiện điều khiển cuộc gọi và kiểm tra điều khiển, một Card Baseband thực hiện chức năng xử lí tín hiệu baseband và một card CMUX ( CPRI – common public radio interface demultiplexing ) thực hiện giao diện vô tuyến chung .
RE : khối xử lí tín hiệu vơ tuyến cao tần (radio equipment)
Một kiến trúc đơn giản và dễ thực hiện mà đã được thử nghiệm bởi hãng NTT DOCOMO. Một kết nối giữa hai khối BDE và RE được thực hiện một liên kết truyền dẫn quang tuân theo chuẩn giao thức truyền thông CPRI.
11
Hình 2.1 – Sơ đồ khối của một eNodeB
Cấu hình cho việc chia sẻ dịch vụ với mạng 3G:
Thông qua giao thức CPRI dữ liệu IQ (W-CDMA) sẽ được trộn cùng với dữ liệu IQ (OFDMA hay SC-FDMA) và được phát trên khối RE. Khối RE sẽ thực hiện bù nhiễu tổng thể, chuyển đổi A-D, và khuếch đại tín hiệu LTE-A/3G nhận được. Q trình xử lí của tín hiệu LTE-A/3G được chia sẻ trong các khu vực các tế bào giống nhau, để giảm thiểu sự thay đổi điều kiện tự nhiên.
Riêng phần cấu trúc phần mềm được cài đặt trong card CNT thực hiện xử lí và kiểm tra cuộc gọi, như một môi trường thực thi mà cho phép các chương trình của các chức năng điều khiển trong các phần cứng khác nhau và các chức năng điều khiển giao thức cùng chạy trong các thời gian thực.
2.2 Cấu trúc tổng quan phần baseband:
a. Chức năng chính của phần baseband: một card baseband được trang bị phục vụ cho chức năng chính của 4 lớp sau:
Hình 4 – Mơ hình các giao thức của lớp vật lí
Lớp vật lí (PHY):
Trong lớp vật lí thì các phương pháp điều chế, giản đồ mã hóa, mã hóa kênh, trộn anten thích hợp nhất được thực hiện theo các thứ tự thông tin từ lớp MAC gửi xuống. Các quá trình thu phát đơn anten, trực tiếp hay q trình phát MIMO vịng lặp hở (opened loop) và lặp đóng (closed loop) cũng được hỗ trợ. Trong lớp vật lí được tích hợp sẵn một bộ xử lí tín hiệu số DSP (digital signal process), giúp xử lí các tín hiệu phần baseband một cách vượt trội.
12
Lớp MAC :
Quá trình ánh xạ được thực hiện giữa các kênh logic, tại đây các kiểu ánh xạ được phân chia theo giản đồ phát trong giao diện không dây. Bổ sung thêm, dựa trên thông tin bao gồm chất lượng nhận đường xuống và số người dùng được kết nối, cấp phát tài nguyên không dây được xác định để tối ưu quá trình phân bố tài ngun. Trong mơi trường với điều kiện ít sóng vơ tuyến, q trình phát với chất lượng được duy trì được thực hiện bằng cách phát và nhận kết hợp với việc sử dụng yêu cầu hỏi đáp tự động kép (HARQ).
Lớp RLC :
Trong lớp RLC, vận chuyển dữ liệu được thực hiện giữa các eNodeB sao khi chuyển đổi thành định dạng thích hợp nhất tùy theo dịch vụ. Có 3 dạng bao gồm chế độ ACK được cung cấp với chức năng phát lại bởi ARQ, chế độ UN-ACK mà khơng có chức năng phát lại được đặc trưng bởi trễ nhỏ, và chế độ phát mềm dẻo (TM) không tổn hao được sử dụng.
Lớp giao thức tập trung gói dữ liệu (PDCP) :
Trong lớp này, các phần mào đầu (header) của các gói IP được nén và giải nén cho hiệu quả sử dụng tài nguyên wireless. Bổ sung thêm, xử lí bảo mật bằng mã hóa dữ liệu và giải mã hóa tín hiệu được thực hiện để đảm bảo tính bảo mật trong hoạt động không dây.
Sơ đồ khối chi tiết cho lớp vật lí phần baseband: Cho đường downlink:
13
Hình 2.2 – Sơ đồ chức năng đường downlink
Cho đường uplink:
14