Гельгор А.Л. Технология LTE мобильной передачи данных (2011) (1151873), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Если рассматривать потоковыйтрафик, то в этом случае допустимы потери информационных пакетовне более 1%, а для интерактивного трафика потери информационныхпакетов вообще недопустимы — его услуги (как и услуги фоновоготрафика) передаются в режиме с подтверждением, и необходимостьповторной передачи принятых с ошибками пакетов не позволяет измерить величину задержки.В качестве иллюстрации укажем типичные значения параметровпередачи данных, когда обеспечивается медиауслуга (звук + видео) впотоковом классе при использовании AMR (Adaptive Multi Rate) речевого кодека и MPEG-4 видеокодека, что является типичным для сетей мобильной связи 3-го и 4-го поколений.AMR кодек: скорость передачи данных 4,75…12,2 Кбит/с;74 длительность кодированных речевых кадров 20 мс; задержка не превосходит 100 мс; относительный уровень битовых ошибок 10–2…10–4. относительный уровень кадровых ошибок 10–3;MPEG-4 видеокодек: скорость передачи данных 24,0…128,0 Кбит/с; задержка 150…400 мс общая (между оконечными узлами), изних собственно задержка видеокодека около 200 мс; относительный уровень битовых ошибок 10–3 (ограниченноеиспользование), 10–4 (некоторые видимые артефакты), 10–5 (небольшоеухудшение восприятия), 10–6 (отсутствие видимых ухудшений).75ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ1.
Перечислите основные функциональные блоки, входящие всостав сети LTE. Присутствует ли среди них контроллер радиосети?2. Что включено в понятие управление мобильностью в беспроводных сетях?3. Перечислите основные интерфейсы сети радиодоступа.4. Входит ли сжатие заголовков в перечень задач базовой станции сети LTE?5. Перечислите (под)уровни, входящие в стек протоколов плоскости управления сети LTE.6. Отображение между какими (под)уровнями обеспечиваюттранспортные каналы?7. Перечислите основные сетевые функции, выполнение которых обеспечивается на MAC-(под)уровне.8.
Чем отличаются режимы с подтверждением и без подтверждения при передаче данных на RLC-подуровне?9. Перечислите управляющие логические каналы сети LTE.Каково их назначение?10. Что означает автономность физических каналов PCFICH,PDCCH и PHICH. Каково их назначение?11. Что собой представляет идентификатор GUMMEI? Для чегоон используется?12. Что такое PDP-контекст. Что означает его активизация?13. Опишите процедуру передачи интернет-страницы. Какиевозникают особенности, если это происходит в мобильной сети?14. Что такое MBMS-контекст? Каковы его параметры?15. Сколько существует классов обслуживания в сетях LTE?Приведите примеры услуг, относящихся к различным классам.16.
Перечислите основные параметры качества обслуживания.Каковы их значения для типичных услуг?17. Назовите основные параметры речевого кодера AMR.76ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ СЕТЕЙ LTEЦелью данной главы является изучение физического уровня сетей LTE. Рассматриваются виды сигналов нисходящего и восходящего направлений, структуры основных физических каналов, по которым передается пользовательский трафик и служебная информация,приводится описание процедур кодирования передаваемых данныхдля режимов с частотным дуплексированием. В заключительном разделе дается краткое представление о принципах построения и функционирования многоантенных систем (MIMO).Функционирование сетей LTE может осуществляться в частотных диапазонах с различной шириной. Частотный план системы приведен в табл.
П.1 Приложения. Сигналы нисходящего или восходящего направления могут занимать полосы от 1,4 до 20 МГц в зависимости от количества активных ресурсных блоков, понятие которого будет дано ниже. Границы частотного диапазона, занимаемого сигналом, всегда определяются симметрично относительно несущей частоты fc:f min= f c + BWch / 2 ;f max= f c − BWch / 2 .Для любого частотного диапазона вводится частотная сетка с шагом 100 кГц, называемым канальным растром; это означает, что центральные (несущие) частоты каналов должны быть кратны 100 кГц.Все временные значения выражаются в единицах элементарноговременного интервала, равного=Ts 1 (15000 × 2048 ) секунд.Передача информации в восходящем и нисходящем направлениях организована в кадрах (radio frames) длительностью=T f 307200 ×=Ts 10 мс,которые, в свою очередь, подразделяются на более мелкие временныеструктуры — слоты.
При этом возможны два типа структур кадра:77Тип 1, применяемый в режиме FDD с частотным дуплексом и Тип 2,применяемый в режиме TDD с временным дуплексом.Структура кадра Типа 1 (рис. 2.1), применяемого как в (полно)дуплексном, так и полудуплексном FDD-режимах, предполагаетделение кадра на 20 слотов, нумеруемых от нулевого до 19-го, каждый из которых имеет длительность=Tslot 15360=Ts 0,5 мс.В пределах кадра различают подкадры, представляющие собой паруиз двух смежных слотов; i-й подкадр содержит слоты с номерами 2i и2i + 1.Кадр радиосигнала, Tf = 307200Ts = 10 мсTslot = 15360Ts = 0,5 мсСлот 0Слот 1Слот 2Слот 19Слот 3...ПодкадрРис.
2.1. Структура кадра Типа 1В режимах с частотным разнесением временной ресурс в пределах кадра разделён пополам для передачи в противоположных направлениях: 10 подкаров доступны для передачи в восходящем направлении и 10 — в нисходящем. При этом, как следует из физической сущности организации FDD-режимов, физические каналы в противоположных направлениях разделены в спектральной области дуплексным расстоянием.
В полудуплексном режиме физические каналыпо-прежнему разделены дуплексным расстоянием, однако ПТ не может одновременно работать на приём и на передачу.Кадры типа 2 используются при временном разнесении каналов.При этом каждый кадр (рис. 2.2) разделён на два полукадра (не путать78с подкадром), каждый из которых имеет длительность (hf — halfframe)=Thf 153600=Ts 5 мс,а каждый полукадр состоит из пяти последовательных подкадровдлительностью (sf — sub-frame)=Tsf 30720=Ts 1 мс.Кадр, Tf = 307200Ts = 10 мсПолукадр, Tf = 153600Ts = 5 мсTslotПодкадр 0Подкадр 2Подкадр 3Подкадр 4Подкадр 5...Tsf = 30720TsDwPTSGPUpPTSРис. 2.2.
Структура кадра Типа 2В табл. 2.1 приведены возможные варианты конфигураций “восходящий — нисходящий”, формируемые для каждого подкадра в пределах одного кадра. Символ “D” означает, что такой подкадр зарезервирован для нисходящего направления, а символ “U” — для восходящего.Необходимость перехода от одного направления к другому означает наличие в кадрах специальных подкадров, содержащих пилотноеполе, называемое точкой переключения, обозначаемое в табл. 2.1символом “S”.
В этом поле выделяют специальные пилотные слотынисходящего направления DwPTS (Downlink Pilot Time Slot) и пилотные слоты восходящего направления UpPTS (Uplink Pilot Time slot),79которые располагаются последовательно, вместе с защитным полемGP (Guard Period).Таблица 2.1Варианты конфигураций “восходящий — нисходящий”Номер конфиПериодичность точекНомер подкадрагурациипереключения PTS0 1 2 3 4 5 6 7 8 905 мсD S U U U D S U U U15 мсD S U U D D S U U D25 мсD S U D D D S U D D310 мсD S U U U D D D D D410 мсD S U U D D D D D D510 мсD S U D D D D D D D65 мсD S U U U D S U U DНиже в табл.
2.2 и 2.3 представлены значения длительности полей DwPTS и UpPTS в различных конфигурациях, когда в нисходящем направлении используется нормальный или расширенный циклические префиксы (ЦП). При этом общая длительность точки переключения (DwPTS, GP, UpPTS) в любой конфигурации составляет30720Ts = 1 мс.Таблица 2.2Варианты конфигурации специальных подкадровс нормальным ЦП в нисходящем направленииДлительность UpPTSНомер конфиДлительность Нормальныйгурации подРасширенный ЦП вDwPTSЦП в восходякадравосходящем каналещем канале06592Ts119760Ts221952Ts2192Ts2560Ts324144Ts426336Ts80Окончание табл. 2.256786592Ts19760Ts21952Ts24144Ts4384Ts5120 TsКак видно из приведённых в табл. 2.1 данных, возможны конфигурации с периодичностью точек переключения 5 или 10 мс.
Приэтом подкадры с периодичностью точек переключения в 5 мс возможны в обоих полукадрах, в то время как подкадры с периодичностью точек переключения в 10 мс возможны только в первом полукадре.Таблица 2.3Варианты конфигурации специальных подкадровс расширенным ЦП в нисходящем направленииДлительность UpPTSНомер конфиДлительность Нормальныйгурации подРасширенный ЦП вDwPTSЦП в восходякадравосходящем каналещем канале07680Ts120480Ts223040Ts2192Ts2560Ts325600Ts47680Ts520480Ts4384Ts5120 Ts623040Ts2.1.
СТРУКТУРА СИГНАЛОВ НИСХОДЯЩИХ ИВОСХОДЯЩИХ КАНАЛОВРассмотрим более подробно структуру слотов. Для этого, преждевсего, обратимся к тем сигнальным технологиям, на базе которых81реализован физический уровень сетей LTE: мультиплексирование сортогональным частотным разнесением OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) и мультиплексирование с частотным разнесением с передачей на одной несущей SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access).2.1.1. ТЕХНОЛОГИЯ OFDMОсновной целью использования технологии OFDM является устранение влияния помех, вызванных многолучёвым распространениемсигнала.Рассмотрим типичный пример.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
