Гельгор А.Л. Технология LTE мобильной передачи данных (2011) (1151873), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

1.2 не показаны. Таким образом, можноутверждать, что S1-интерфейс поддерживает множественные отношения между набором БС и блоками БУМ/ОУ.Рис. 1.2. Соединение функциональных узлов сети радиодоступа14Прежде, чем обратиться к изучению протоколов сети LTE, определённых в различных интерфейсах и плоскостях, рассмотрим назначение функциональных блоков сети радиодоступа.На БС в сетях LTE возложено выполнение следующих функций. Управление радиоресурсами: распределение радиоканалов, динамическое распределение ресурсов в восходящих и нисходящих направлениях — так называемое диспетчеризация ресурсов (scheduling)и др. Сжатие заголовков IP-пакетов, шифрование потока пользовательских данных. Выбор блока управления мобильностью при включении в сетьпользовательского терминала при отсутствии у того информации опрошлом подключении. Маршрутизация в пользовательской плоскости пакетов данныхпо направлению к обслуживающему шлюзу. Диспетчеризация и передача вызывной и вещательной информации, полученной от БУМ. Диспетчеризация и передача сообщений PWS (Public WarningSystem, система тревожного оповещения), полученных от БУМ. Измерение и составление соответствующих отчётов для управления мобильностью и диспетчеризации.Блок управления мобильностью обеспечивает выполнение следующих функций. Передача защищённой информации о точках доступа к услугами защищённое управление точками доступа. Передача информации в базовую сеть для управления мобильностью между различными сетями радиодоступа. Управление 1 БС, находящимися в состоянии ожидания, включая перенаправление вызовов. Управление списком зон отслеживания ПТ.Управление БС, находящихся в состоянии ожидания, в технических спецификациях принято называть термином достижимость (reachability).115 Выбор обслуживающего шлюза и шлюза пакетной сети для сетей радиодоступа различных стандартов. Выбор нового блока управления мобильностью при выполнении хэндовера. Роуминг. Аутентификация. Управление радиоканалом, включая установку выделенного канала. Поддержка передачи сообщений PWS.Обслуживающий узел отвечает за выполнение следующих функций: Выбор точки привязки (“якоря”) локального местоположения(Local Mobility Anchor) при хэндовере. Буферизация пакетов данных в нисходящем направлении,предназначенных для ПТ, находящихся в режиме ожидания, и инициализация процедуры запроса услуги. Санкционированный перехват пользовательской информации. Маршрутизация и перенаправление пакетов данных. Маркировка пакетов транспортного уровня. Формирование учётных записей пользователей и идентификатора класса качества обслуживания для тарификации. Тарификация абонентов.Наконец, шлюз пакетной сети обеспечивает выполнение следующих функций. Фильтрация пользовательских пакетов. Санкционированный перехват пользовательской информации. Распределение IP-адресов для ПТ. Маркировка пакетов транспортного уровня в нисходящем направлении. Тарификация услуг, их селекция.161.2.

СТЕКИ ПРОТОКОЛОВ, КАНАЛЫ И УСЛУГИ,РЕАЛИЗОВАННЫЕ НА РАЗЛИЧНЫХ УРОВНЯХНа рис. 1.3 показан относящийся к различным плоскостям стекпротоколов, разделённый на следующие уровни (подуровни): физический (PHY) уровень; (под)уровень управления доступом к среде MAC (MediumAccess Control); (под)уровень управления радиоканалом RLC (Radio Link Control); (под)уровень протокола конвергенции (слияния) пакетных данных PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 1. (под)уровень управления радиоресурсами RRC (Radio ResourceControl); подуровень протокола, функционирующего вне слоя доступа(NAS-протокол).а)Протокол PDCP, в сетях предыдущих поколений традиционно реализуемый в контроллере радиосети, т.

е. в сетевой инфраструктуре, на этот раз сосредоточен в соединении БС и ПТ.117б)Рис. 1.3. Стек протоколов в пользовательской плоскости (а)и в плоскости управления (б)Как видно из рис. 1.3, на подуровнях MAC и RLC в пользовательской плоскости выполняются такие же функции, что и в плоскости управления. Функции подуровня RRC ограничены только плоскостью управления: это вещание системной информации, вызов, управление радиоканалом, управление соединением на данном подуровне,обеспечение управление мобильностью, управление и составлениеотчётов об измерении параметров ПТ.Также в плоскость управления отнесён протокол обмена информацией вне слоя доступа (протокол NAS) и локализованный междуБУМ и ПТ; он предназначен для решения задач, не связанных с вопросами радиодоступа: управление сквозным каналом передачи данных, аутентификация и защита пользовательских данных и др.На нижнем, физическом уровне, называемом также Уровнем 1(L1, Layer 1) реализованы услуги по передачи данных на более высокие уровни.

Выполнение таких услуг связано с обеспечением следующих функций. Обнаружение ошибок в транспортном канале и индикация обэтом на более высокие уровни.18 Помехоустойчивое кодирование и декодирование данных втранспортном канале. Гибридные запросы на повторную пересылку пакетов данных 1. Энергетическое выравнивание физических каналов с помощьювесовых множителей. Модуляция / демодуляция физических каналов. Частотная и временная синхронизация. Измерение радиочастотных характеристик и индикация об этомна более высокие уровни. Разнесённая передача и параллельная антенная обработка (методы MIMO, Multiple Input Multiple Output). Формирование диаграммы направленности. Радиочастотная обработка сигналов.Точки доступа к услугам между физическим уровнем и MACподуровнем обеспечиваются транспортными каналами, а междуMAC-подуровнем и RLC-подуровнем — логическими каналами.На рис.

1.4 показана структура канального уровня, называемоготакже Уровнем 2 (L2, Layer 2) в нисходящем и восходящем направлениях; различие структур в том, что в нисходящем направлении наMAC-подуровне происходит управление приоритетом несколькихПТ, в то время как в восходящем направлении такое управление относится только к одному ПТ. На MAC-подуровне обеспечивается выполнение следующих основных функций.Гибридный запрос на повторную передачу (HARQ, Hybrid Automatic Repeat Request) представляет собой комбинацию методов обнаружения ошибок сповторной передачей пакетов (“обычный” ARQ), например, на основе подсчётаконтрольной суммы, и помехоустойчивого кодирования (свёрточное или турбокодирование).

Использование HARQ предпочтительно при плохих условияхприёма радиосигналов.119а)б)Рис. 1.4. Структура канального уровня в нисходящем (а)и восходящем (б) направлениях Мультиплексирование пакетов услуг (SDU, Service Data Unit),относящихся к одному или нескольким логическим каналам, в транс20портные блоки транспортных каналов и выполнение обратных функций. Диспетчеризация составления отчётов. Исправление ошибок через запросы на повторную передачу. Управление приоритетом между логическими каналами. Идентификация услуг мультимедийного вещания (MBMS, Multimedia Broadcast Multicast Service). Выбор транспортного формата. Выравнивание содержимого пакетов данных.Передача данных на RLC-подуровне может происходить в двухрежимах: с подтверждением (AM, Acknowledge Mode) либо без подтверждения (UM, Unacknowledge Mode).

Режим без подтверждения,при его возможном использовании в радиоканале, допускает некоторую потерю пакетов данных. В режиме с подтверждением используется механизм автоматических запросов на повторную передачу потерянных пакетов.На RLC-подуровень возложены следующие функции. Передача пакетов данных на более высокий уровень. Исправление ошибок через запросы на повторную передачу(только в режиме с подтверждением). Конкатенация (сцепление), сегментация и повторная сборка пакетов услуг. Повторная сегментация пакетов данных (только в режиме сподтверждением). Изменение порядка следования пакетов данных. Функционирование протокола обнаружения ошибок (только врежиме с подтверждением). Отбрасывание искаженных пакетов услуг. Повторная установка соединения на уровне RLC.Перечислим функции PDCP-подуровня. Сжатие / восстановление заголовков по протоколу ROHC (Robust Header Compression).21 Передача пользовательских данных. Последовательная доставка пакетов данных более высокогоуровня (в режиме с подтверждением). Двойное обнаружение пакетов услуг с более низкого уровня (врежиме с подтверждением). Повторная передача пакетов услуг при хэндовере (в режиме сподтверждением). Шифрование / дешифрование. Отбрасывание искаженных пакетов услуг в восходящем направлении. Передача управляющей информации.Основные услуги и функции RRC-подуровня включают следующее. Вещание системной информации, относящейся как к слою доступа, так и к его внешности. Осуществление вызовов. Установка, регулирование и снятие соединения наRRC-подуровне между ПТ и сетью. Функции защиты информации, включая управление ключамишифрования. Установка, конфигурирование, регулировка и снятие сквозногорадиоканала. Функции управления мобильностью. Подтверждение услуг мультимедийного вещания. Управление качеством обслуживания. Составление отчётов об измерении параметров, относящихся кПТ. Прямой обмен сообщениями между ПТ и сетевой областью внеслоя доступа.Рассмотрим стеки протоколов, функционирующих в различныхсетевых интерфейсах.22а)б)Рис.

1.5. Стек протокола S1 в пользовательской плоскости (а)и плоскости управления (б)На рис. 1.5 и 1.6 представлены стеки похожих протоколов S1 иX2 соответственно. Интерфейс S1-U протокола S1 в пользовательскойплоскости, определенный между БС и ОУ, использует протоколGTP-U (GPRS Tunneling Protocol) туннелирования пакетов, обеспечивая негарантированную доставку пользовательских данных. Будучидостаточно простым, этот IP-протокол позволяет установить несколько туннелей между каждым набором концевых узлов.Как уже было сказано, в плоскости управления между БС и БУМопределён интерфейс S1-MM, использующий на транспортном уровнеTCP-подобный протокол SCTP передачи потока служебной информации.На уровне приложений используются протоколы S1-AP и X2-AP.23а)б)Рис. 1.6. Стек протокола X2 в пользовательской плоскости (а) и плоскости управления (б)Большинство пользовательских приложений описываются набором показателей качества обслуживания QoS.

В любой пакетной сетидолжны быть заложены механизмы, обеспечивающие передачу пакетных данных пользователей с различным приоритетом.В сетях LTE (также, как и в сетях UMTS) вводится понятиесквозного канала (end-to-end bearer) между двумя оконечными точками: либо между двумя пользователями, либо, например, между пользовательским терминалом и каким-либо интернет-сервером. Соответственно этому, возникают понятия части сквозного канала — на разных уровнях и в различных сетевых узлах: радиоканал (radio bearer),внешний канал (external bearer) и др. В частности, имеет место понятие канала, переносящего ряд параметров качества обслуживания, устанавливаемого между ПТ и шлюзом пакетной сети (рис. 1.7); вLTE-спецификациях такой канал называется EPS-канал (EPS bearer,EPS — Evolved Packet System, выделенная пакетная система).

Характеристики

Список файлов книги