Процедуры физического уровня

Селекция сот

Под селекцией сот понимают выбор соты абонентским терминалом при подключении UE к сети. Абонентский терминал выбирает соту по критерию S, который должен быть больше нуля [21]..

S_rxlev = {Q_{rxlev meas} – (Q_{rxlev min} + Q_{rxlev min offset}) – P_compensation} > 0 (3.1)

Величину Q_{rxlev meas} UE определяет, измеряя на входе своего приемника мощность опорных символов, передаваемых eNB. Q_{rxlev meas} – этоRSRP (Reference Signal Received Power). UE измеряет RSRP в отдельных РБ, принимая опорные сигналы антенного порта 0 и порта 1, если он активен.

Q_{rxlev min} – минимальная величина (порог) RSRP, при которой возможно подключение UE к сети. Q_{rxlev min offset} – дополнительная уставка, с помощью которой оператор может регулировать пороговый уровень при подключении абонентских станций к сети. Q_{rxlev min} и Q_{rxlev min offset} передают в SIB3-4.

Величина P_compensation = max (P_EMAX – P_UMAX, 0)дБ – поправка, служащая для обеспечения надёжного соединения по радиоинтерфейсу при перемещении UE в соте. P_EMAX – максимальная требуемая мощность излучения вверх в той части соты, где потери на трассе максимальны; P_UMAX – максимальная мощность передатчика данной UE. Если разность P_EMAX – P_UMAX отрицательна, P_compensation = 0.

Реселекция сот

Когда станция находится в состоянии IDLE, то, перемещаясь по сети, она переключается от соты к соте, выполняя процедуру реселекции. Для реселекции сот UE используeт критерий R:

(3.2)

где R_s – для обслуживающей соты, а R_n – для соседней соты. Переключение на соседнюю соту происходит, если R_n.> R_s. Q_meas – уровни измеренных сигналов соответствующих сот. Для устранения множественных переключений на границах сот в (3.2) введен гистерезис Q_Hyst, а в параметры соседней соты Q_Offset Оператор также регулирует минимальные временные интервалы между последующими переключениями.

Оператор может помечать соты как доступные (acceptable for camping), недоступные (barred), и доступные только для UE выделенных групп пользователей (reserved).

Управление мощностью передачи вверх

Мощность передачи вверх по каналу PUSCH UE рассчитывает в соответствии с параметрами и командами, получаемыми от eNB, и в зависимости от типа и формата передаваемых сообщений. Формула для определения мощности специфицирована в [21]:

P_PUSCH,c = P_{O_PUSCH,c} + α_c×PL_c + Δ_TF,c + f_c + 10 log₁₀(M_PUSCH,c) дБм (3.3)

Второй индекс c внизу каждого слагаемого означает “сота” (cell). Величина P_{O_PUSCH,c =} P_{O_NOMINAL_PUSCH,c} + P_{O_UE_PUSCH,c}. P_{O_NOMINAL_PUSCH,c} – номинальная мощность передачи вверх в данной соте, P_{O_UE_PUSCH,c} – поправка к этой мощности для данного UE. Оба параметра UE получает от базовой станции. PL_c – потери на трассе вниз, которые UE определяет, зная мощность излучения еNB опорного сигнала и мощность принятых ею опорных символов RSRP. С помощью коэффициента α_c (может меняться от 0 до1) оператор устанавливает, в какой мере UE следует учитывать потери на трассе.

Δ_TF,c – поправка, которую UE рассчитывает в зависимости от типа трафика (при передаче команд мощность увеличивают) и от используемой схемы модуляции и кодирования при передаче вверх (TF – Transport Format). f_c – адаптивная поправка, которую UE получает от eNB по каналу управления PDCCH при выделении канального ресурса вверх.

Все рассмотренные величины позволяют определить мощность в дБм для передачи вверх одного РБ. Полная мощность P_PUSCH,c зависит от числа выделенных UE ресурсных блоков M_PUSCH,c. Эта мощность не должна превышать максимальной мощности для передачи вверх в данной соте P_СMAX,c. Величину P_СMAX,c UE определяет, принимая SIB1. Если оказалось, что рассчитанная P_PUSCH,c > P_СMAX,c, то UE устанавливает по каналу PUSCH мощность P_СMAX,c.

 

Процедуры уровня МАС

Прерывистый прием (Discontinuous Reception ‒ DRX)

Прерывистый прием используют для снижения уровня мощности, потребляемой мобильным терминалом. Речь идет о микроспящем режиме, когда UE, находясь в активном состоянии, отключается от сети на определенное число субкадров. В это время она не прослушивает канал PDCCH. Время работы станции делят на 2 периода:

 

On - включена

Off - выключена

 

Для организации DRX используют несколько параметров:

DRX Cycle – определяет периодичность циклов включения и выключения станции. eNB передает станции On Duration и Inactivity Timer для реализации DRX.

On Duration – определяет число последовательных субкадров, в течении которого UE после “пробуждения” принимает канал управления PDCCH (рис. 2.17), ожидая передачи ей пакетов. Получив первое сообщение по каналу PDCCH, UE устанавливает таймер неактивности Inactivity Timer, и начинает обмен трафиком с eNB. Если за время On Duration UE не получил сообщений по каналу PDCCH, то станция снова переходит в режим “сна”.

Inactivity Timer ‒ определяет число последовательных субкадров от полученного первого сообщения по каналу PDCCH во время On Duration до конца пребывания в состоянии “сна” (off).

Active Time – это время пребывания станции в активном состоянии. Оно включает в себя промежуток On Duration и время обмена трафиком с возможной повторной передачей непринятых пакетов. Минимальная длительность Active Time соответствует On Duration. Максимальное время Active Time не определено. Фактически станция “спит” от окончания Active Time до срабатывания Inactivity Timer. Если Active Time превысит Inactivity Timer, то переход в состояние “сна” происходит по МАС-команде с eNB [22].

Длительность состояния On может составлять 1 – 200 субкадров; длитель- ность Off: 2 – 640 субкадров (короткий), 10 – 2560 субкадров (длинный).

Для предсказуемого трафика (VoIP) параметр On Duration может быть установлен, например, длиной в 1 субкадр, а DRX Cycle в 20 или 40 мс (вариант объединения нескольких пакетов трафика для их передачи в одном субкадре – packet staggering).

При больших DRX Inactivity Timer может потребоваться восстановление синхронизации при включении питания UE.

Параметры процедуры DRX описаны в [22]. Важнейшей процедурой уровня МАС является процедура доступа UE к сети. UE, приняв сигналы PSS, SSS и обеспечив синхронизацию с сетью, читает системную информацию. Далее UE посылает запрос на доступ к сети, направляя eNB преамбулу. Приняв преамбулу, eNB c помощью программы управления доступом к сети разрешает или не разрешает подсоединение. Детали процедуры рассмотрены в [1, гл.5.2].

Контрольные вопросы к главе 3.

1. Какие функции выполняют протоколы RRC и MM?

2. Что называют “сквозным каналом”? Опишите его архитектуру.

3. Какие классы трафика поддерживают сети E-UTRAN? Чем отличаются требования к трафику с гарантированной скоростью и не с гарантированной скоростью?

4. Раскройте смысл параметров TFT, ARP, APN-AMBR.

5. По каким критериям UE выбирает соту при подключении к сети E-UTRAN?

6. В чем отличия процедуры реселекции сот от селекции соты?

7. Зачем в сетях E-UTRAN используют прерывистый прием сигналов мобильной станцией и как он организован?

 

Процедуры уровня L3

Пейджинг

Процедура пейджинга приведена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Процедура пейджинга

 

Сообщения пейждинга относятся к сигнализации NAS и содержат S-TMSI или IMSI вызываемых абонентов. UE прослушивает канал пейджинга через определенное количество кадров; по умолчанию Default Paging Cycle может составлять 32, 64, 128 или 256 кадров. Субкадр, в котором UE принимает пейджинг, зависит от системного номера абонента IMSI.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: