|
^ • — - — •
Временной
интервал Тлот = 15367, = 0,5 мс
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
|
18
|
19
|
Субкадр <« ►
Рис. 15.16. Структура кадра LTE
Номер конфигурации кадров
|
Периодичность повторения «вверх»-«вниз», мс
|
Номер субкадра
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
б
|
7
|
8
|
9
|
0
|
5
|
D
|
S
|
и
|
и
|
и
|
D
|
S
|
и
|
и
|
и
|
1
|
5
|
D
|
S
|
и
|
и
|
D
|
D
|
S
|
и
|
и
|
D
|
2
|
5
|
D
|
S
|
и
|
D
|
D
|
D
|
S
|
и
|
D
|
D
|
3
|
10
|
D
|
S
|
и
|
и
|
и
|
D
|
D
|
D
|
D
|
D
|
4
|
10
|
D
|
S
|
и
|
и
|
D
|
D
|
D
|
D
|
D
|
D
|
5
|
10
|
D
|
S
|
и
|
D
|
D
|
D
|
D
|
D
|
D
|
D
|
6
|
5
|
D
|
S
|
и
|
и
|
и
|
D
|
S
|
и
|
и
|
D
|
«вверх»-«вниз» (5 мс или 10 мс). При этом в одной и той же конфигурации виды субкадров (периодичность) между двумя специальными субкадрами (S) одна и та же, например:
в 0-й конфигурации между двумя S субкадрами следующие субкадры: U — U — U — D (периодичность повторения 5 мс);
в 3-й конфигурации между двумя S субкадрами следующие субкадры: U — U — U-D — D — D — D — D — D (периодичность повторения 10 мс).
Таким образом, во временном дуплексе существует возможность перераспределять каналы «вверх» и «вниз» в зависимости от загрузки каналов. Это является преимуществом временного дуплекса по отношению к частотному. Но здесь есть и недостаток — выбранное распределение нагрузки будет действовать для всех мобильных станций, находящихся в данной соте. В настоящее время операторы сотовой связи чаще всего используют конфигурации с номерами 4 и 5, в которых соотношение времён для линий «вверх» и «вниз» относятся как 2/7 и 1/8 соответственно.
Распределение длительностей трёх полей в субкадре S зависит от того, какой циклический префикс используется, а следовательно, от состояния многолучёвости в соте. Всего существует 9 конфигураций субкадра S.
Отметим, что защитный интервал существует только при переключении из линии «вниз» в линию «вверх». При обратном переключении от линии «вверх» в линию «вниз» необходимость в защитном интервале отпадает благодаря синхронизации по времени задержки распространения сигнала.
В каждом временном интервале располагается 7 или б символов OFDM в зависимости от длины циклического префикса.
Если префикс нормальный, то во временном интервале располагаются 7 символов (рис. 15.17). При этом перед первым символом длина префикса составляет 160 Ts, а перед остальными 144 Ts. На-
144
Глава 15
Символ OFDM Циклический префикс
1607, 1447, 144Г, 144Г, 1447, 1447,1447,
Рис. 15.17. Структура временного интервала при нормальном циклическом
префиксе
5127.
Символ OFDM 5127, 5127,
ЕГ5Г
ш
5127,
Циклический префикс 5127, \ 5127,
Щ
Ш
ц
. ш
ж
20487, 20487, 20487, 20487,
20487.
20487.
Рис. 15.18. Структура временного интервала при расширенном циклическом
префиксе
помним, что длина символа составляет 2048TS. В итоге получаем
7 • 2048Т3 + 6 • 144TS + 1 160Г, = 15360TS = 0,5 мс.
(Ts = 1/30720 мс — длительность тактового интервала).
Если префикс расширенный, то число символов во временном интервале сокращается до шести (рис. 15.18). Перед каждым символом располагается циклический префикс одной и той же длины, равной 512Т5, длина символа остаётся той же, как и при нормальном префиксе, равной 2048TS. В итоге получаем
7 • 2048Т, + 6 • 512TS = 15360TS = 0,5 мс.
Частотно-временной ресурс: ресурсные блоки и ресурсные элементы
В радиоинтерфейсе весь ресурс каналов в LTE разбивается на ресурсные блоки (Resource Block RB). Ресурсные блоки являются основной единицей при распределении физических каналов для передачи данных различным пользователям. Один ресурсный блок состоит из 12 рядом расположенных поднесущих (12 поднесущих по 15 кГц = 180 кГц) и занимает во времени один временной интервал 0,5 мс. В одном временном интервале на каждой поднесущей содержится (см. предыдущий раздел) 6 или 7 OFDM-символов в зависимости от продолжительности циклического префикса. Эти OFDM-символы образуют ресурсные элементы (Resource Element — RE). Ресурсный элемент характеризуется двумя параметрами (k; I), где к — номер поднесущей, I — номер символа в ресурсном блоке. Таким образом, при нормальном циклическом префиксе число ресурсных элементов в ресурсном боке равно 12x7 = 84, а при расширенном префиксе равно 12x6 =72.
Параметр
|
|
Ширина канала, МГц
|
|
1,4
|
3
|
5
|
10
|
15
|
20
|
Число ресурсных блоков
|
6
|
15
|
25
|
50
|
75
|
100
|
Число поднесущих Эффективная ширина полосы, МГц:
|
72
|
180
|
300
|
600
|
900
|
1200
|
линия «вверх»
|
1,08
|
2,7
|
4,5
|
9.0
|
13,5
|
18,0
|
линия «вниз»
|
1,095
|
2,715
|
4,515
|
9,015
|
13,515
|
18,015
|
Число символов OFDM в субкадре
|
14/12 (прес
|
эикс нормальный/расширенный)
|
Остальная часть выделенного диапазона частот на краях этого диапазона (и других диапазонов из таблицы) не используется для передачи данных, а представляет собой защитные интервалы.
Кроме того, часть ресурсных элементов используется для передачи специальных пилот-сигналов (обучающих последовательностей). На рис. 15.19 эти элементы выделены на 0-й, 3-й, б-й и 9-й поднесущих.
Число выделенных для расположения пилот-сигнала ресурсных элементов зависит от числа используемых антенн и может достигать 24 при 4 антеннах. Дело в том, что оценивать качество канала нужно для каждого способа распространения сигнала. В любом случае пилот-сигналы располагаются только на указанных выше поднесущих.
Мобильная станция LTE: состояния и идентификаторы
В качестве оконечных устройств абонентов в сетях LTE так же, как и в сетях третьего поколения, используются мобильные телефонные аппараты (их часто называют смартфонами) или компьютеры, в которые встроены специальные адаптеры или адаптеры вставлены в USB порт. Поэтому в литературе оконечные устройства чаще обозначают аббревиатурой UE (User Equipment) — оборудование пользователя. Мы в этой книге придерживаемся для оконечного оборудования термина «мобильная станция».
В настоящее время МСЭ определены 5 категорий оборудования пользователей LTE в зависимости от числа антенн, возможного вида модуляции и максимальных скоростей для нисходящих и восходящих потоков (табл. 15.9). Все скорости в таблице приведены для канала в 20 МГц.
Мобильная станция LTE (как и UMTS) содержит карту, которая называется USIM (Universal Subscriber Identity Module) — универсальный модуль (карта) идентификации абонента. В карте содержатся идентификаторы абонента (постоянные и временные, см. ниже в
Номер категории оборудования пользователя (UE)
|
Максимальная скорость в нисходящем канале, Мбит/с
|
Число потоков в нисходящем потоке (MIMO)
|
Максимальная скорость в восходящем потоке, Мбит/с
|
Возможность использования модуляции 64QAM в восходящем потоке
|
1
|
10,3
|
1
|
5,2
|
Нет
|
2
|
51,0
|
2
|
25,5
|
Нет
|
3
|
102,0
|
2
|
51,0
|
Нет
|
4
|
150,8
|
2
|
51,0
|
Нет
|
5
|
302,8
|
4
|
75,4
|
Да
|
Do'stlaringiz bilan baham: |
