Deoarece rețelele LTE utilizează gestionarea dinamică a resurselor, planificatorul aparține, de asemenea, clasei Dynamic Packet Scheduler. Așa cum sa arătat în Capitolul 3, alocarea blocurilor de resurse (RB) este efectuată pentru fiecare sub-cadru de 1 ms durată. În conformitate cu instrucțiunile planificatorului, pentru toate fluxurile transmise, stratul MAC începe să stabilească pachete de fluxuri de date diferite ca blocuri pentru transmisie. În acest caz, MAC determină formatele blocurilor de transport (numărul de blocuri de resurse alocate și tipurile de scheme de codificare a modulației). Planificatorul ia decizii privind distribuția resurselor de canal pe baza priorităților dinamice stabilite ale transmisiilor și a mesajelor CQI transmise de stațiile de abonat. Dacă pachetele nu sunt recepționate utilizând tehnologia HARQ, planificatorul decide dacă va transfera următorul bloc de date către abonat sau va repeta cel pierdut. Nu este permisă combinarea acestor variante într-un sub-cadru.
Pentru a mări lățimea de bandă a sistemului, se folosește FDPS (Programarea în timp a pachetelor de domenii de frecvență). Principiul FDPS este ilustrat în Fig. 8.4.
Ris.8.4. Alocarea unei resurse de canal în domeniul frecvențelor
În conformitate cu informațiile furnizate în mod constant despre calitatea recepției (CQI) transmise de UE active, planificatorul alocă blocuri de resurse abonaților în acele părți ale benzii de lucru în care condițiile de recepție sunt cele mai bune. Cu FDPS, o creștere cu 40% a lățimii de bandă este posibilă la viteze reduse de trafic UE, dar cu creșterea vitezei de trafic a abonaților, câștigurile sunt reduse. Aceasta din urmă se datorează faptului că canalul radio nu poate fi urmărit cu precizie în timp real din cauza întârzierii pe legătura în sus în timpul transmiterii CQI. Atunci când abonatul se mișcă încet, planificatorul poate urmări decolorarea rapidă selectivă la frecvențe diferite ale benzii de lucru și poate selecta opțiunile optime pentru alocarea resurselor de canal din sub-cadru către sub-cadru pentru un număr de abonați activi.
Situația este mai complicată cu distribuția resurselor de canal între stațiile de bază vecine, în special între stațiile de bază care deservesc sectoarele aceluiași eNB. Pentru a reduce nivelul de interferență a canalelor colaterale cu o sarcină scăzută a sistemului, resursa canalului total poate fi împărțită între celulele învecinate în funcție de sarcina din aceste celule (Figura 8.5). Această distribuție a RB se numește fracționată.
Ris.8.5. Planificarea domeniului de frecvență pentru alocarea resurselor canalului fracționat
Cu toate acestea, în practică, atunci când încărcarea rețelei este apropiată de cea limitatoare, această distribuție simplă a resurselor canalului nu este optimă. Pentru rețelele LTE, s-au dezvoltat diferite mecanisme pentru controlul nivelului de interferență a canalelor în celulele ICIC învecinate (Inter-Cell Interference Control). Mecanismele ICIC se bazează pe alocarea dinamică a unei resurse de canal între celule și controlul puterii de transmisie. Pe interfețele X2, conectând eNB-urile vecine, există un schimb de mesaje despre nivelurile interferențelor canalului co-comun și alte informații din cadrul comenzilor X2-AP (Figura 2.3). Fiecare eNB notifică eNB-urile vecine despre modul în care intenționează să utilizeze resursa canalului pentru abonații săi. Procedând astfel, acesta ia în considerare informațiile primite de la planificatorii ENB-urilor vecine prin intermediul interfețelor X2. În practică, pot fi implementate combinații de scenarii diferite de alocare a resurselor canalului.
Cu o distribuție fracționată rigidă a resurselor de canal, întreaga resursă este împărțită în 3 părți (factorul de reutilizare a frecvenței este 3) - Fig.8.6. În cazul acoperirii continue a teritoriului, se utilizează structuri eNB cu trei sectoare (Fig.8.7), unde pentru simplitate sectoarele hexagonale sunt înlocuite cu romburi, iar resursa canalului este împărțită în mod egal între cele 3 sectoare. Figura 8.7 prezintă traiectoriile care ne permit să determinăm raportul de interferență semnal-total pentru stația de abonat la punctul M, la distanță de eNB-ul de servire (punctul O din figura 8.7). La punctul M, raportul semnal / interferență totală va fi cel mai rău (minim), dar cu o distribuție rigidă a resurselor canalului fracționat, în funcție de condițiile de propagare, poate depăși 8 până la 10 dB.
Fig. 8.6. Metoda de reutilizare a resurselor de frecvență
Fig. 8.7. La determinarea raportului semnal-zgomot cu o reutilizare riguroasă a resurselor de frecvență
Cu toate acestea, distribuția fracționată rigidă a resurselor de canal reduce brusc traficul în fiecare sector și, prin urmare, în rețea ca întreg. Prin urmare, în practică, se realizează reutilizarea soft a frecvenței (Figura 8.8).
Fig. 8.8. Metodă de reutilizare a resurselor de frecvență moi
Ideea metodei este că, pentru UE, în apropierea eNB, folosind (factorul de reutilizare a frecvenței este 1) întreaga resursă de frecvență, dar în acest caz, emițătoarele funcționează cu putere redusă. Pentru stațiile situate la marginea celulei, factorul de reutilizare a frecvenței este de 3, și fiecare sector pentru astfel de stații de servicii aloca o treime resursă canal comun. Situația de interferență pentru această variantă este ilustrată în Fig. 8.9. Zonele în care factorul de reutilizare a frecvenței este 1 este de culoare închisă. Pentru UE în limita celulei (la punctul M), raportul semnal / interferenta agregat va fi mai rău decât atunci când se utilizează o resursă canal greu (Fig. 8.7). Cu toate acestea, din moment ce acest raport se modifică în mod dinamic în timp, fiecare eNB poate schimba câmpul adaptivă a completă și parțială a utilizării resurselor canalului utilizat pentru schema de modulare de codificare schimbare de transmisie, punctul maxim atins, transmise în rețeaua de trafic.
Fig. 8.9. La determinarea raportului semnal-zgomot atunci când resursa de frecvență este reutilizată încet
Așa cum sa spus în capitolul 4, alegerea blocurilor pentru transmisie, selectarea schemei de codificare a modulației și alocarea blocurilor de resurse este efectuată de software-ul de nivel MAC. Acest întreg proces are loc în timp real sub îndrumarea planificatorului. Planificatorul este un produs software dezvoltat și furnizat de producătorul de hardware. Scopul planificatorului este de a maximiza transferul celulelor individuale și al rețelei în ansamblu. Vitezele cu care datele sunt schimbate între eNB și terminalele abonatului depind de raportul semnal-interferență la intrările respectivelor receptoare. Planificatorul colectează date privind ratele de transmisie solicitate de UE diferite și decide care terminale vor fi servite în fiecare sub-cadru specific și la ce rate.
În fiecare subframe, planificatorul atribuie priorități diferitelor canale de trafic ale utilizatorilor, pe baza cărora resursa canalului este alocată (sau nealocată) anumitor abonați. Algoritmul principal al planificatorului este un algoritm proporțional-echitabil.
Prioritatea canalului de utilizator mth pentru cadrul secundar n este calculată prin formula
unde Rm (n) este rata de transfer a datelor determinată prin selectarea schemei de codificare a modulației în funcție de raportul semnal-interferență la intrarea receptorului corespunzător,
Tm (n) reprezintă cantitatea ponderată a informațiilor transmise anterior pentru această conexiune. Valoarea lui Tm (n + 1) pentru subframa (n + 1) a este definită ca
. Dacă a existat o transmisie în subrama n,
. dacă nu a existat transfer în subframe n.
Valoarea tc se numește fereastra de transmisie: acesta este timpul de transmisie exprimat prin numărul de sub-cadre. Scăderea tc. Este posibil să se mărească prioritatea conexiunilor transmise în timp cvasi-real (trafic de streaming). Pentru conexiunile care nu sunt critice pentru întârzieri (tc este mare), programatorul selectează pentru transmisie acele subramuri în care poate fi furnizată viteza maximă Rm (n).
Dacă pentru toate conexiunile este setat un tc mare (în limita ∞), atunci algoritmul proporțional-echitabil maximizează funcția.
11. Standardul IEEE 802.16 # 8210; WiMAX. Caracteristici principale
Dezvoltarea standardului WiMAX
La nivel fizic, în standardul WiMAX sunt utilizate două tehnologii fundamental diferite. Datele pot fi transmise prin modularea unei frecvențe purtătoare (SC - Single Carrier) sau o pluralitate de subpurtătoare - tehnologia OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) .Dacă în canalele radio modul SC la aceleași cerințe ca și în rețelele de microunde: utilizarea doar razele directe și folosind antene fascicul îngust, suprimarea tuturor razelor reflectate pentru a elimina inter-simbol interferență. Prin urmare, tehnologia SC nu pot fi aplicate la utilizarea în masă a rețelelor cu multipath în canalele de comunicare.
În prezent, se lucrează la o nouă versiune a standardului WiMAX - 802.16m. Este proiectat pentru crearea de rețele cu o lățime de bandă de peste 100 Mb / s și pentru a susține o serie de servicii promițătoare noi. Etapele de dezvoltare a WiMAX standard sunt prezentate în Tabelul. 11.1.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: