Технические науки/6. Электротехника и радиоэлектроника

Шивелин М.А., к. ф.-м. н. Федулина И.Н

Алматинский университет энергетики и связи, Казахстан

Управление радиоресурсом в сетях LTE

Управление радиоресурсом (RRC) в сетях LTE включает в себя различные методы и процедуры, такие как использование канала индикации качества, адаптивную модуляцию и кодирование, а также гибридную систему автоматического запроса повторной передачи. Все они расположены на физическом уровне (PHY) и уровне управления доступом к среде (MAC) и взаимодействуют между собой.

1) Канал индикации качества (CQI) позволяет оценивать качество нисходящего канала базовой станции (БС). Использование данного канала является отличительной особенностью LTE. Каждый CQI рассчитывается на основе данных об отношение уровня сигнала к уровню шума (SINR) [1]. Основной задачей при использовании данного канала является нахождение оптимального соотношения между точностью оценки качества канала и затрачиваемой на это вычислительной мощностью.

2) Адаптивная модуляция и кодирование (AMC) позволяет компенсировать нестабильности радиоканала и обеспечивать точную подстройку параметров передачи [2]. Это происходит главным образом за счет использования результатов измерений радиоканала, передаваемых мобильным терминалом, и с применением CQI. Использование AMC позволяет выбрать наиболее подходящий тип модуляции и кодирования с целью достижения максимальной пропускной способности для конкретного пользователя.

3) Физические каналы. Для передачи данных БС использует физический нисходящий совместно используемый канал (PDSCH) . Передача по PDSCH осуществляется в заданном спектре, в заданный временной интервал [3]. Типичная структура подкадра, передаваемого в таком канале, представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Частотно-временная структура нисходящего LTE-субкадра (ширина полосы 3 МГц)

Канал управления занимает первые 3 (из 14 доступных) OFDM символа в каждом временном интервале передачи (TTI). Передача данных осуществляется в течение оставшегося времени.

Физический нисходящий канал управления (PDCCH) занимает 3 физических канала [3]. В нем, в том числе, передается информация об используемых типах модуляции AMC.

Для передачи информации в направлении «вверх» используются 2 физических канала: физический восходящий канал управления (PUCCH) и физический восходящий совместно используемый канал (PUSCH), которые не могут использоваться одновременно[4].

4) Гибридная система автоматического запроса повторной передачи (HARQ). Система HARQ позволяет принимающему сетевому элементу (NE) обнаруживать ошибки и при необходимости запрашивать повторную передачу [5]. Будучи одним из основных методов передачи данных, метод повторной передачи обеспечивает безошибочный прием пакетов данных.

Вышеописанные методы и процедуры управления взаимодействуют между собой как показано на рисунке 2.

Рисунок 2 – Взаимодействие основных методов и процедур, используемых для управления радиоресурсом в сети LTE

Литература:

1. N. Kolehmainen, J. Puttonen, P. Kela, T. Ristaniemi, T. Henttonen, and M. Moisio, “Channel Quality Indication Reporting Schemes for UTRAN Long Term Evolution Downlink,” in Proc. of IEEE Veh. Tech. Conf., VTC-Spring, Marina Bay, Singapore, May 2008, pp. 2522 –2526.

2. E. Dahlman, S. Parkvall, J. Skold, and P. Beming, 3G Evolution HSPA and LTE for Mobile Broadband. Academic Press, 2008.

3. R. Love, R. Kuchibhotla, A. Ghosh, R. Ratasuk, B. Classon, and Y. Blankenship, “Downlink Control Channel Design for 3GPP LTE,” in Proc. of IEEE Wireless Comm. and Net. Conf., WCNC, Las Vegas, Nevada, USA, Apr. 2008, pp. 813 –818.

4. 3GPP, Tech. Specif. Group Radio Access Network - Physical Channel and Modulation (Release 8), 3GPP TS 36.211.

5. T. I. Sesia S. and B. M., LTE, The UMTS Long Term Evolution: From theory to practice. John Wiley & Sons, 2009.