Гельгор А.Л. Технология LTE мобильной передачи данных (2011) (1151873), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Каждый24IP-поток, например, голосовой трафик, передаваемый посредствомIP-протокола (VoIP), связан с индивидуальным EPS-каналом, и, в соответствии с этим, сеть способна устанавливать различным абонентамразные приоритеты. Когда IP-пакет приходит извне (внешняя IP-сеть,интернет), он классифицируется обслуживающим узлом по качествуобслуживания на основе предустановленных параметров, отображается в соответствующий EPS-канал и далее передаётся по радиоканалу между БС и ПТ. Таким образом, существует взаимно-однозначноесоответствие между EPS-каналом и радиоканалом.Рис. 1.7. Архитектура сквозного каналаОбратимся к рассмотрению совокупности каналов, обеспечивающих “вертикальную” (между различными уровнями) и “горизонтальную” (между различными узлами) передачу информации. Нарис.
1.8 показано отображение физических, транспортных и логических каналов в нисходящем направлении.25PCCHBCCHCCCHDCCHDTCHMCCHMTCHЛогическиеканалыMACPCHBCHDL-SCHMCHТранспортныеканалыPHYPDCCHPBCHPFICHPDSCHPHICHPMCHРис. 1.8. Отображение физических, транспортных и логическихканалов в нисходящем направленииЛогические каналы определяются типом информации, которая вних содержится, и подразделяются на два класса: управляющие, переносящие служебную информацию, и трафиковые, в которых содержится полезная пользовательская информация.
В нисходящем направлении определены пять управляющих логических каналов: вызывной управляющий канал PCCH (Paging Control Channel),предназначенный для поиска абонента (терминала) в сети посредством передачи вызывной информации; вещательный управляющий канал BCCH (Broadcast ControlChannel), используемый для передачи в сети служебной информации; общий управляющий канал CCCH (Common Control Channel),при использовании которого обеспечивается связь между сетью и ПТ,не имеющим соединения на RRC-подуровне (RRC-соединения); выделенный управляющий канал DCCH (Dedicated Control Channel), также предназначенный для обеспечения связи между сетью иПТ, но имеющим RRC-соединение; групповой управляющий канал MCCH (Multicast ControlChannel), при помощи которого обеспечивается совместная (для нескольких пользователей) передача мультимедийных услуг.Наряду с управляющими, определены два трафиковых логических канала:26 выделенный трафиковый канал DTCH (Dedicated Traffic Chanel), устанавливаемый между двумя абонентами для передачи пользовательской информации; групповой трафиковый канал MTCH (Multicast Traffic Chanel),устанавливаемый для передачи услуг мультимедийного вещания.Передача пользовательской или служебной информации с болеевысокого на более низкий уровень описывается в терминах отображения каналов: логических — на транспортные, транспортных — нафизические.Логический канал PCCH в нисходящем направлении отображается на транспортный вызывной канал PCH (Paging Channel), поддерживающий прерывистый (для экономии энергии) приём пакетов данных.Логический канал BCCH отображается либо на транспортныйвещательный канал BCH (Broadcast Channel), либо транспортныйнисходящий совместный канал DL-SCH (Downlink Shared Channel).Канал BCH характеризуется фиксированной конфигурацией транспортного блока, и именно на него настраивается ПТ после синхронизации в соте.
В канале DL-SCH поддерживаются адаптивные методымодуляции и кодирования, управление мощностью, гибридные автоматические запросы на повторение, многоантенные технологии и др.Логические каналы MCCH и MTCH отображаются либо в транспортный групповой канал MCH (Multicast Channel), либо в транспортный нисходящий совместный канал DL-SCH. Канал MCH поддерживает групповую передачу мультимедийных услуг от нескольких сот.Логические каналы CCCH, DCCH и DTCH отображаются втранспортный канал DL-SCH.Итак, семь логических каналов отображаются на четыре транспортных канала. Далее, при переходе на физический уровень, происходит отображение транспортных каналов на шесть физических каналов.27Транспортный канал BCH отображается в физический вещательный канал PBCH (Physical Broadcast Channel), который передаётся вовременном интервале длительностью 40 мс, называемый кадром.Транспортные каналы PCH и DL-SCH отображаются в физический нисходящий совместный канал PDSCH (Physical Downlink SharedChannel).Транспортный канал MCH отображается в физический каналгруппового вещания PMCH (Physical Multicast Channel).Оставшиеся три физических канала: физический управляющийканал индикатора формата PCFICH (Physical Control Format IndicatorChannel), физический нисходящий управляющий канал PDCCH (Physical Downlink Control Channel) и физический канал индикатора гибридного запроса на повторение PHICH (Physical Hybrid ARQ IndicatorChannel) являются автономными, т.
е. на них транспортные каналы неотображаются. Каналы PDCCH и PCFICH используется для информирования ПТ о выделении ресурсов для транспортных каналов PCHи DL-SCH, а также параметров модуляции и кодирования. КаналPHICH, как следует из его названия, используется для передачи запросов на повторную передачу.CCCHDCCHDTCHЛогическиеканалыMACRACHUL-SCHТранспортныеканалыPHYPRACHPUSCHPUCCHРис.
1.9. Отображение физических, транспортных и логическихканалов в восходящем направлении28Рассмотрим взаимное отображение логических, транспортных ифизических каналов в восходящем направлении (рис. 1.9), когда имеют место три логических канала, из которых два управляющих и одинтрафиковый, два транспортных канала и три физических.Как и для нисходящего направления, логические общий CCCH ивыделенный DCCH управляющие каналы используются для передачислужебной информации между сетью и ПТ, соответственно, неимеющим либо имеющим RRC-соединение. Также аналогично нисходящему направлению, определён логический выделенный трафиковый канал DTCH, предназначенный для передачи пользовательскойинформации одному ПТ.Все три логических канала отображаются в один транспортныйвосходящий совместный канал UL-SCH (Uplink Shared Channel), поддерживающий адаптивные методы модуляции и кодирования, управление мощностью, гибридные автоматические запросы на повторение, полустатическое / динамическое распределение ресурсов.
Другойтранспортный канал восходящего направления — канал случайногодоступа RACH (Random Access Channel) используется для передачиопределённой информации (запроса на предоставление выделенногоканала) от ПТ с возможностью возникновения коллизий, когда подобный запрос поступает от других ПТ.Транспортный канал RACH отображается на физический каналслучайного доступа PRACH (Physical Random Access Channel), который переносит соответствующую преамбулу случайного доступа.Транспортный канал UL-SCH отображается на физический восходящий совместный канал PU-SCH (Physical Uplink Shared Channel).
Оставшийся физический восходящий управляющий канал PU-CCH (Physical Uplink Control Channel) является автономным — на него не отображаются транспортные каналы. Он используется для передачи отчётов об индикации качества нисходящего канала, запросов на порядок следования пакетов данных и др.291.3. УПРАВЛЕНИЕ МОБИЛЬНОСТЬЮПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ ТЕРМИНАЛОВВ сетях LTE для каждого ПТ определены два состояния по отношению к RRC-подуровню: соединение (RRC CONNECTED) и ожидание (RRC IDLE). Функционируя, ПТ переходит (рис.
1.10) из состояния RRC-ожидания в состояние RRC-соединения, когда соединениеуспешно установлено; далее, ПТ может обратно вернуться в состояние RRC-ожидания, разорвав соединение на RRC-подуровне.СоединениеустановленоRRCIDLERRCCONNECTEDСоединениеразорваноРис. 1.10. Изменение состояний ПТНаходясь в состоянии RRC-ожидания, ПТ может проводить мониторинг вызывного канала, получать вещательную информацию, совершать измерения, относящиеся к обслуживающей соте и, при необходимости, осуществлять её изменение. Кроме того, в этом состояниивозможна установка определённого цикла прерывистой передачи дляэкономии излучаемой мощности ПТ.
В этом состоянии управлениемобильностью осуществляется самим ПТ.В состоянии RRC-соединения может происходить передача индивидуальной информации, относящейся к определенному ПТ, в обоих направлениях, а также вещательной (групповой) информации внисходящем направлении, установка цикла прерывистой передачи.ПТ осуществляет мониторинг управляющих каналов, связанных с совместными транспортными каналами, чтобы определить график следования пакетов данных. Для этих целей обеспечивается обратная30связь, дающая информацию о текущем качестве канала, выполняютсянеобходимые измерения, относящиеся к обслуживающей соте, а также отсылаются в сеть отчёты об измерениях.
В отличие отRRC-ожидания, в состоянии RRC-соединения управление мобильностью производится сетью.Рис. 1.11. Активный хэндоверВажнейшей особенностью всех сотовых сетей мобильной связи, втом числе, сетей LTE, является поддержка “бесшовной” мобильностиабонента по отношению к смене различных базовых станций, обслуживающих узлов и сетей (т. е. сетевых шлюзов). Требования к эффективности мобильности ещё более повышаются при использовании таких чувствительных к задержкам отдельных пакетов приложений, какVoIP. Как известно, в основе бесшовной мобильности лежат различные процедуры хэндовера — эстафетная передача активного (т.
е. на31ходящегося в режиме сеанса связи или соединения) абонента при пересечении им различных географических зон. Понятно, что для типичного пользователя смена сот (БС) происходит значительно чаще,чем смена обслуживающего шлюза и, тем более, самой базовой сети.Поэтому для подготовки к выполнению хэндовера используется сигнализация по интерфейсу X2, действующему между различными БС.Как известно, эффективность выполнения хэндовера является одним из наиболее важных показателей качества работы сетей; плохоотрегулированные хэндоверные параметры (уровень принятия решения, гистерезис и др.) могут привести к излишней загрузке служебныхканалов и даже к потерям сеансов связи, обусловленных неудачнымихэндоверами.
Описанию алгоритмов хэндовера, выполняемых в различных сетях, посвящено большое количество спецификаций (в частности, процедура хэндовера достаточно детально прописана в спецификации TS 36.413). Далее в качестве иллюстрации, без претензии насколь-нибудь глубокое изучение, рассмотрен простой примерLTE-хэндовера при смене соты в пределах одних и тех же БУМ и ОУ.В отличие, например, от сетей GSM, где анализ окружающей обстановки и выбор соты-кандидата на хэндовер осуществляется контроллером базовых станций, в сетях LTE подобные действия доверены самому ПТ, хотя, конечно, окончательное решение о хэндоверепринимается сетью. На рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
