LTE: Datenübertragung im DL
Bei der Long-Term Evolution (LTE) umfasst die Datenübertragung im Downlink (DL) die Übertragung von Benutzerdaten vom Evolved NodeB (eNB) zum User Equipment (UE). Der LTE DL ist für hohe Datenraten, geringe Latenz und effiziente Spektrumsnutzung ausgelegt. Hier ein Überblick über die wichtigsten Aspekte der Datenübertragung im DL:
- Logische Kanäle:
- Verkehrskanäle: Übertragen Benutzerdaten und sind in Dedicated Traffic Channels (DTCH) und Shared Traffic Channels (STCH) unterteilt. DTCH ist einem bestimmten UE zugeordnet, während STCH von mehreren UEs gemeinsam genutzt wird.
- Steuerkanäle: Übertragen Steuerinformationen. Beispiele hierfür sind der Broadcast Control Channel (BCCH) und der Paging Control Channel (PCCH).
- Transportkanäle:
- Dedicated Transport Channels (DTCH): Wird für die Übertragung von Benutzerdaten zwischen dem eNB und einem bestimmten UE verwendet.
- Shared Transport Channels (STCH): Wird für die Übertragung von Benutzerdaten verwendet, die von mehreren UEs gemeinsam genutzt werden.
- Physische Kanäle:
- Physical Downlink Shared Channel (PDSCH): Überträgt Benutzerdaten und Steuerinformationen an UEs in der Zelle.
- Physical Downlink Control Channel (PDCCH): Überträgt Steuerinformationen im Zusammenhang mit der Ressourcenzuweisung und -planung für UEs.
- Ressourcenblöcke:
- LTE verwendet Ressourcenblöcke (RBs) als Grundeinheit für die Ressourcenzuteilung. Jeder RB besteht aus einer bestimmten Anzahl von Unterträgern im Frequenzbereich und einer bestimmten Anzahl von Symbolen im Zeitbereich.
- PDSCH wird zur Datenübertragung auf einen oder mehrere Ressourcenblöcke abgebildet.
- Modulation und Codierung:
- Die auf PDSCH übertragenen Daten werden mithilfe der Quadratur-Amplitudenmodulation (QAM) moduliert. Das Modulationsschema und die Codierungsrate werden basierend auf den Kanalbedingungen bestimmt, um die Datenrate und Zuverlässigkeit zu maximieren.
- MIMO (Multiple Input Multiple Output):
- LTE unterstützt mehrere Antennenkonfigurationen für den DL, wie z. B. Multiple Input Single Output (MISO) und Multiple Input Multiple Output (MIMO). MIMO verbessert die Systemkapazität und Zuverlässigkeit durch die Verwendung mehrerer Antennen sowohl am eNB als auch am UE.
- Übertragungsmodi:
- LTE unterstützt verschiedene Übertragungsmodi, darunter Single-Input Single-Output (SISO), Transmit Diversity, Open-Loop MIMO und Closed-Loop MIMO. Diese Modi passen die Übertragungsstrategie basierend auf den Kanalbedingungen und den Fähigkeiten des UE an.
- Planung und Ressourcenzuweisung:
- Der eNB plant und weist den UEs basierend auf deren Kanalbedingungen, Quality of Service (QoS)-Anforderungen und Systemlast dynamisch Ressourcen zu. Dies gewährleistet eine effiziente Nutzung der verfügbaren Ressourcen.
- Harq (Hybride automatische Wiederholungsanforderung):
- HARQ wird zur Fehlerkorrektur verwendet. Wenn ein UE Fehler in den empfangenen Daten erkennt, kann es eine erneute Übertragung anfordern. HARQ kombiniert Automatic Repeat reQuest (ARQ) mit Fehlerkorrekturcodierung für eine effizientere Fehlerbehebung.
- Beamforming:
- LTE unterstützt Beamforming-Techniken zur Verbesserung der DL-Leistung, indem das übertragene Signal in die Richtung des vorgesehenen UE fokussiert wird, wodurch Interferenzen reduziert und die Signalqualität verbessert werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Downlink-Datenübertragung von LTE die Verwendung logischer Kanäle, Transportkanäle und physischer Kanäle sowie Techniken wie Modulation, MIMO und Ressourcenzuweisung umfasst, um hohe Datenraten und eine effiziente Spektrumsnutzung zu erreichen. Das System passt sich dynamisch an wechselnde Kanalbedingungen und Benutzeranforderungen an, um optimale Leistung zu bieten.
- Die Daten im DL werden auf dem PDSCH gesendet
- Mindestens 2 RBs werden von den eNodeBs zugewiesen.
- Ein RB besteht aus 12 Unterträgern auf einem Slot (7 Symbole).
- Der eNodeB sendet auf dem PDCCH die erforderlichen Informationen, um das UE zu zulassen
Dekodieren Sie die Daten auf dem PDSCH. - Auf welchem Slot?
- Auf welchen Ressourcenblöcken?
- Wie werden die Daten moduliert?
Der Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) trägt:
- Benutzerdaten
- Benutzersignalisierung
- Paging-Nachrichten
- Systeminformationsmeldung
Der PDSCH kann alle Ressourcen nutzen, die nicht vom anderen Kanal verwendet werden:
- Synchronisationskanäle
- Referenzsignal
- PDCCH
- PBCH
- PCFICH