Методы оценки параметров радиоканалов сети LTE - Дипломная работа

Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов АС - абонентская станция; БС - базовая станция; ДАС - домашний абонентский сервер; ОСПШ - отношение мощности сигнала к мощности помех и мощности шума; ППТФ - политика и правила тарификации; ПШ - пакетный шлюз; СПД - сеть передачи данных; УКБФПТ - устройство контроля безопасности и функции правил тарификации; УО - услуги IP оператора; УУМ - устройство управления мобильностью; ЦП - циклический префикс; ШО - шлюз обслуживания; ШСПД - шлюз сети передачи данных; DL - нисходящий канал; FDD - частотный дуплекс; FDMA - Single Carrier Frequency Division Multiple Access LTE - Long-TERMEVOLUTION; OFDMA - Orthogonal Frequency-Division Multiple Access; QOS - качество обслуживания; SC-FDMA - Single Carrier Frequency Division Multiple Access; TDD - временной дуплекс; UL - восходящий канал.Система LTE была разработана для того, чтобы предоставить пользователям доступ к всевозможным сервисам, а также к сети Интернет посредством протокола IP. Согласно требованиям к системе LTE, при радиусе соты в 5 км, все требования к спектральной эффективности, пропускной способности и работы с АС должны поддерживаться. Для обеспечения передачи данных между БС и АС технологией LTE поддерживается как частотный (FDD), так и временной дуплекс (TDD). В качестве систем множественного доступа в LTE используются OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) в нисходящем канале и SC-FDMA в восходящем канале.LTE изначально разрабатывалась как система с коммутацией пакетов, и ее целью является предоставление возможности установления IP соединений между АС и сетью передачи данных (СПД). Каждый поток - это поток IP пакетов с определенными параметрами качества обслуживания (QOS) на участке между шлюзом и АС. На рис.1.1. введены следующие обозначения: - УУМ - устройство управления мобильностью;.В табл.1.1 приведены частотные диапазоны для LTE при использовании FDD дуплекса. Следует отметить, что частотные диапазоны с 1-го по 14-ый совпадают с частотными диапазонами, которые используются сетями UMTS.Передача по радиоканалу осуществляется кадрами длиной мс. Одна для случая частотного дуплекса (FDD), другая - для временного дуплекса (TDD). Кроме этого, выделяется понятие подкадра, который состоит из двух соседних слотов, то есть подкадр с номером включает в себя слоты с номерами и .Во время процедур подключения к сети АС, выбора соты, распределения ресурсов, а также процедуры хэндовера, необходимо знать сигнал какой мощности принимает АС от каждой доступной в данной точке БС, чтобы выбрать соту с максимально возможным сигналом. Для этого мобильная станция проводит специальные измерения, в рамках которых вычисляется значение RSRP. RSRP - это среднее значение мощности принятых пилотных сигналов. Значение RSRP измеряется в ДБМ (DBM).LTE сети являются сложными системами, включающими подсистемы управления, подсистемы обеспечения качества, подсистемы сигнализации, синхронизации и т.д. Метрологические подсистемы носят как самостоятельное значение, обеспечивающие лиц, принимающих решение (ЛПР) необходимой информацией, так и часто играют подчиненную роль, являясь подсистемой более общей подсистемы управления сети [4]. В настоящее время разработано несколько глобальных проектов управления ТКС, среди которых: технология TMN, технология TINA и др. с целью повышения качества предоставляемых услуг [4,8].Для предоставления доступа и распределения ресурсов между АС в сети LTE каждые 0,5 мс производятся измерения характеристик канала, и каждые 40 мс отправляются отчеты о средних значениях измеренных параметров [6].Как было показано в разделе 1 для предоставления доступа и распределения ресурсов абонентам в сети LTE производятся измерения параметров каналов.Распределение частотного ресурса между абонентами осуществляется ресурсными блоками, каждому из которых соответствует полоса частот 180 КГЦ в частотной области, что при разносе между соседними поднесущими частотами в 15 КГЦ соответствует 12 поднесущим, и временной интервал 0,5 мс во временной области (1 слот). В режиме работы с нормальным циклическим префиксом ресурсный блок содержит 7 SC-FDMA-символов, а в режиме работы с расширенным циклическим префиксом - 6 SC-FDMA-символов [6]. Максимальное количество доступных ресурсных блоков зависит от выделенного системе диапазона частот, значение которого может доходить до 20 МГЦ, однако на краях выделенного диапазона предусмотрены защитные интервалы, которые не используются для передачи информации.Векторный марковский процесс можно представить в форме уравнений состояния: , (2.6) где - вектор состояния, который зависит от времени; матрицы (для одномерного случая коэффициенты) состояния и возбуждения соответственно; порождающее векторное белое гауссовское поле с нулевым средним.Основные характеристики параметров каналов сети LTE представляют собой случайные процессы. В этом случае оказывается возможным обойтись двумя основными оценками: выборочным средним и выборочной дисперсией .