Wie hoch ist die Blockfehlerrate bei 3GPP?

Im Kontext von 3GPP (3rd Generation Partnership Project) ist die Block Error Rate (BLER) eine entscheidende Leistungsmetrik zur Beurteilung der Qualität und Zuverlässigkeit der Kommunikation in drahtlosen Netzwerken, insbesondere in Systemen, die blockbasierte Fehlerkorrekturtechniken verwenden. 3GPP definiert Standards und Spezifikationen für mobile Kommunikationstechnologien, einschließlich GSM, UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), LTE (Long-Term Evolution) und 5G NR (New Radio). Schauen wir uns die Details der Blockfehlerrate im 3GPP-Kontext an:

1. Einführung in die Blockfehlerrate (BLER):

Definition: Block Error Rate (BLER) ist ein Maß für die Genauigkeit der Datenübertragung und des Datenempfangs in einem drahtlosen Kommunikationssystem. Es beziffert insbesondere den Prozentsatz der Datenblöcke, die nach der Übertragung Fehler enthalten.
Blockbasierte Fehlerkorrektur: In vielen drahtlosen Systemen wird die Fehlerkorrektur durch die Verwendung von Codierungsschemata erreicht, die mit Datenblöcken fester Größe arbeiten. BLER ist in solchen Szenarien besonders relevant.

2. Rolle von BLER in 3GPP-Standards:

UMTS- und LTE-Standards: Bei UMTS und LTE, bei denen es sich um 3GPP-definierte Technologien handelt, ist BLER ein kritischer Parameter, der zur Bewertung der Leistung der Funkschnittstelle verwendet wird.
Verbindungsanpassung: BLER-Messungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Verbindungsanpassung, bei der das System Übertragungsparameter basierend auf der Qualität der Funkverbindung anpasst, um die Leistung zu optimieren.

3. Berechnung von BLER:

Blockvergleich: BLER wird durch Vergleich der gesendeten Blöcke mit den empfangenen Blöcken bestimmt. Ein Block gilt als fehlerhaft, wenn er nicht mit seinem übertragenen Gegenstück übereinstimmt.
Prozentsatzberechnung: Der BLER wird als Prozentsatz ausgedrückt und stellt das Verhältnis der fehlerhaften Blöcke zur Gesamtzahl der übertragenen Blöcke dar.

4. Auswirkungen auf die Systemleistung:

Quality of Service (QoS): BLER wirkt sich direkt auf die von den Benutzern erlebte Quality of Service aus. Niedrigere BLER-Werte entsprechen einer zuverlässigeren Kommunikation und einer verbesserten QoS.
Kapazitätsplanung: BLER-Messungen werden bei der Planung und Optimierung der Netzwerkkapazität eingesetzt. Das Verständnis der Fehlermerkmale hilft bei der effizienten Zuweisung von Ressourcen.
Übergabeentscheidung: In Mobilitätsszenarien, in denen sich ein mobiles Gerät über verschiedene Zellen bewegt, tragen BLER-Messungen zu Übergabeentscheidungen bei. Für die Übergabe kann eine Zelle mit niedrigerem BLER bevorzugt werden.

5. Link-Anpassung und Leistungssteuerung:

Adaptive Modulation und Codierung: Link-Adaptionsalgorithmen nutzen BLER-Informationen, um Modulations- und Codierungsschemata dynamisch anzupassen und so die Datenraten basierend auf den Kanalbedingungen zu optimieren.
Leistungskontrolle: BLER wird auch bei Leistungskontrollmechanismen zur Regulierung der Sendeleistung berücksichtigt, mit dem Ziel, ein Gleichgewicht zwischen Abdeckung und Interferenz aufrechtzuerhalten.

6. LTE- und 5G-NR-Entwicklung:

Verbesserungen in LTE: In LTE werden BLER-Messungen für verschiedene Verbesserungen verwendet, einschließlich HARQ-Protokolle (Hybrid Automatic Repeat reQuest) zur Verbesserung der Fehlerkorrektur.
5G NR und Codierungsschemata: Bei 5G NR bleiben BLER-Überlegungen weiterhin relevant, insbesondere mit der Einführung neuer Codierungsschemata und fortschrittlicherer Fehlerkorrekturtechniken.

7. Eigenschaften des drahtlosen Kanals:

Fading und Interferenz: BLER wird durch Kanalfading, Interferenzen und Umgebungsbedingungen beeinflusst. In anspruchsvollen Funkumgebungen kann ein höherer BLER beobachtet werden.
MIMO und räumliche Diversität: Multiple-Input-, Multiple-Output- (MIMO) und räumliche Diversitätstechniken wirken sich auf BLER aus, und das System passt sich an, um die Leistung unter verschiedenen Kanalbedingungen zu optimieren.

8. Netzwerkoptimierung und Fehlerbehebung:

Optimierungsstrategien: Netzwerkbetreiber nutzen BLER-Messungen als Teil von Optimierungsstrategien, um Abdeckung, Kapazität und Gesamtleistung des drahtlosen Netzwerks zu verbessern.
Fehlerbehebung: Erhöhte BLER-Werte können auf Probleme im Netzwerk hinweisen, wie z. B. Interferenzen, hohe Rauschpegel oder suboptimale Übertragungsbedingungen, und Anlass zur Fehlerbehebung geben.

Abschluss:

Die Blockfehlerrate (BLER) ist ein grundlegender Parameter in 3GPP-Standards, insbesondere in UMTS und LTE, und beeinflusst die Verbindungsanpassung, die Leistungssteuerung und die Gesamtsystemleistung. Während sich die Mobilkommunikationstechnologie mit der Einführung von 5G NR weiterentwickelt, bleibt BLER eine relevante Messgröße, die adaptive Strategien steuert und die Bereitstellung zuverlässiger und qualitativ hochwertiger drahtloser Dienste gewährleistet. Es spielt eine entscheidende Rolle bei der kontinuierlichen Optimierung und Fehlerbehebung drahtloser Netzwerke und trägt zum nahtlosen und effizienten Betrieb der durch 3GPP definierten Mobilkommunikationssysteme bei.