Технические науки/6. Электротехника и радиоэлектроника

Сивко Д.Ю., Корниенко В.И.

Национальный горный университет, Украина

Синтез алгоритма управления каналами связи в сотовой системе долговременной эволюции (LTE)

В системе LTE базовая станция управляет моментами времени приема сигналов, принимаемых в восходящих каналах (каналах восходящей линии связи) от одновременно обращающихся мобильных станций таким образом, чтобы моменты времени приема находились в пределах длительности СР (Cyclic Prefix, циклический префикс или защитный интервал). Кроме того, для обеспечения ортогональности среди мобильных станций базовая станция управляет моментами времени передачи мобильных станций посредством нисходящей сигнализации (сигнализации в нисходящей линии связи) [1-3].

Если мобильная станция находится на связи с базовой станцией, то базовая станция может управлять моментом времени передачи на основании момента времени приема пилотного сигнала, передаваемого из мобильной станции. С другой стороны, когда мобильная станция пытается установить связь с базовой станцией, базовая станция может управлять моментом времени передачи на основании момента времени приема канала RACH (Random Access Channel - канал произвольного доступа), передаваемого из мобильной станции.

Для указанной выше нисходящей сигнализации величину подстройки момента времени передачи для мобильной станции можно определить следующим образом:

Р = е × k,

где k=-K₁, -K₁+1, … , -1,0,1, … , K₂-1, K₂;

Р - величина подстройки;

е - минимальная единица величины подстройки.

Здесь величины от -K₁ до K₂ соответствуют диапазону значений величины подстройки момента времени передачи, и чем этот диапазон шире, тем большее количество битов требуется для нисходящей сигнализации.

Описанная выше система может находиться в двух состояниях:

- в состоянии установления связи или в состоянии, по существу аналогичном состоянию установления связи, вследствие нарушения связи после ее установления (которые далее совместно именуются «состоянием установления связи»);

- в состоянии во время связи.

Если отдельно рассмотреть второй случай, то можно понять, что даже при движении мобильной станции момент времени её передачи не может сильно отклониться от надлежащего момента времени передачи во время связи. Из этого следует, что для управления моментом времени передачи, в данном случае, можно использовать меньший диапазон значений величины подстройки.

Так как для обоих состояний используется один и тот же диапазон значений величины подстройки момента времени передачи, то имеет место рассмотрение двух случаев. Если используется большой диапазон значений величины подстройки, соответствующий состоянию установления связи, то для передачи его значений посредством нисходящей сигнализации может потребоваться большое количество битов, что приводит к увеличению издержек (непроизводительных затрат) на сигнализацию и соответственно к уменьшению величины пропускной способности. Напротив, если используется меньший диапазон значений величины подстройки, соответствующий состоянию осуществления связи, то надлежащее управление моментом времени передачи в состоянии установления связи может не выполниться.

Тогда становится возможной реализация базовой станции, системы мобильной связи, мобильной станции и способа управления связью для надлежащего управления моментом времени передачи при восходящей передаче (передаче в восходящей линии связи) со снижением издержек на сигнализацию путем определения различных диапазонов значений величины подстройки момента времени передачи для состояния при установления связи и состояния во время связи.

Для этого базовая станция должна включать в себя модуль установки диапазона значений величины подстройки, выполненный с возможностью установки величины подстройки для подстройки момента времени передачи восходящего сигнала в различных диапазонах значений в зависимости от типа канала, передаваемого мобильной станцией. В свою очередь мобильная станция должна включать в себя модуль установки диапазона, выполненный с возможностью установки величины подстройки для подстройки момента времени передачи восходящего сигнала в различных диапазонах значений в зависимости от величины подстройки момента времени указываемой базовой станцией в нисходящем сигнале управления.

В результате осуществления предлагаемого алгоритма базовая станция, система мобильной связи, мобильная станция и способ управления связью способны надлежащим образом управлять моментом времени передачи при восходящей передаче со снижением служебных расходов на сигнализацию путем определения различных диапазонов значений величины подстройки момента времени передачи для состояния установления связи и для состояния во время связи.

Литература

1. Тихвинский В.О., Терентьев С.В., Юрчук А.Б. Сети мобильной связи LTE: технологии и архитектура. – М.: Эко-Трендз, 2010. – 284 с.: ил.

2. Кааранен Х., Ахтиайнен А., Лаитинен Л., Найян С., Ниеми В. Сети UMTS. Архитектура, мобильность, сервисы. – М.: Техносфера, 2007. – 464 с.

3. Гельгор А.Л. Технология LTE мобильной передачи данных: учеб. пособие / Гельгор А.Л., Попов Е.А. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2011. — 204 с.