¿Cómo se calcula BLER en LTE?

En las redes de evolución a largo plazo (LTE), la tasa de error de bloque (BLER) es una métrica crucial que se utiliza para evaluar la calidad del enlace de comunicación entre la estación base (eNodeB) y el dispositivo móvil (UE). BLER es una medida de cuántos bloques de datos se reciben por error en comparación con el número total de bloques transmitidos. Es un parámetro esencial para evaluar y optimizar el rendimiento de la red LTE. En esta explicación detallada, profundizaremos en cómo se calcula BLER en LTE.

1. ¿Qué es un bloque en LTE?

En LTE, los datos se transmiten en forma de bloques de transporte. Estos bloques de transporte son fragmentos de datos que suelen tener un tamaño de 6144 bits (o 768 bytes). Se generan en las capas superiores de la pila de protocolos LTE y se pasan a la capa física para su transmisión.

2. Definición de tasa de error de bloqueo (BLER):

La tasa de errores de bloque (BLER) mide la proporción de bloques erróneos recibidos con respecto al número total de bloques transmitidos durante un período de tiempo determinado. Se expresa como porcentaje y se utiliza a menudo para evaluar la calidad del enlace de radio. Un BLER más bajo indica un enlace de mejor calidad, mientras que un BLER más alto sugiere un enlace degradado con más errores.

3. Cálculo de BLER en LTE:

El cálculo de BLER en LTE implica varios pasos:

a. Transmisión de bloques de transporte: el eNodeB envía bloques de transporte al UE a través de la interfaz aérea utilizando el canal físico compartido de enlace descendente (PDSCH) para el enlace descendente y el canal físico compartido de enlace ascendente (PUSCH) para el enlace ascendente.

b. Proceso HARQ: LTE utiliza la solicitud de repetición automática híbrida (HARQ) para mejorar la confiabilidad de la transmisión de datos. HARQ permite al receptor (UE) solicitar la retransmisión de bloques erróneos. Es importante tener en cuenta que cada bloque de transmisión (TB) se puede retransmitir varias veces en diferentes procesos HARQ.

c. Acuse de recibo y NACK: Después de recibir cada TB, el UE comprueba su integridad. Si el TB no tiene errores, envía un acuse de recibo (ACK) al eNodeB. Si se detectan errores, el UE envía un acuse de recibo negativo (NACK) y solicita la retransmisión.

d. Errores de conteo: El eNodeB realiza un seguimiento de la cantidad de TB transmitidos y la cantidad de NACK recibidos. Estos recuentos se utilizan para calcular BLER.

e. Fórmula de cálculo de BLER:

BLER (%) = (Número de bloques erróneos / Número total de bloques transmitidos) x 100

4. Informes y umbrales BLER:

Las redes LTE utilizan BLER para tomar decisiones sobre la calidad del enlace y la asignación de recursos. Se definen diferentes umbrales BLER para diferentes servicios y aplicaciones. Si el BLER excede un cierto umbral, el eNodeB puede tomar acciones como retransmisiones, ajustes de modulación y codificación adaptativa (AMC) o traspaso a una celda diferente.

5. Importancia de BLER en LTE:

BLER es una métrica crítica en LTE por varias razones:

Evaluación de calidad: BLER proporciona comentarios en tiempo real sobre la calidad del enlace inalámbrico. Esta información es crucial para garantizar una comunicación confiable.
Modulación y codificación adaptativas (AMC): basándose en mediciones BLER, LTE puede ajustar dinámicamente los esquemas de modulación y codificación para mantener el nivel deseado de calidad y al mismo tiempo maximizar las velocidades de datos.
Asignación eficiente de recursos: la información BLER ayuda a la red a asignar recursos de radio de manera eficiente. Por ejemplo, si una celda tiene un BLER alto, puede reducir la cantidad de usuarios o disminuir la velocidad de datos para mantener una calidad aceptable.
Decisión de traspaso: BLER se puede utilizar para activar traspasos a celdas vecinas con mejor calidad de enlace cuando el BLER de la celda actual excede un cierto umbral.

6. Desafíos en el cálculo de BLER:

Calcular BLER con precisión en un entorno inalámbrico dinámico y propenso a interferencias como LTE puede resultar un desafío. Los factores que pueden afectar las mediciones de BLER incluyen:

Condiciones del canal: BLER varía según las condiciones del canal y el canal inalámbrico puede ser muy dinámico.
Interferencia: la interferencia de células vecinas y otros dispositivos puede afectar a BLER.
Entornos hostiles: en entornos urbanos o interiores, los reflejos de la señal, el desvanecimiento por trayectos múltiples y las sombras pueden introducir errores.
Movilidad: a medida que un UE se mueve, la calidad del enlace puede cambiar rápidamente.

7. Monitoreo y Optimización:

Los operadores de LTE y los ingenieros de redes monitorean continuamente BLER y otros indicadores clave de rendimiento (KPI) para optimizar el rendimiento de la red. Utilizan herramientas y software para recopilar datos BLER y realizar ajustes para mejorar la experiencia del usuario y la utilización de recursos.

En las redes LTE, la tasa de error de bloque (BLER) es una métrica fundamental utilizada para evaluar la calidad del enlace de comunicación entre el eNodeB y el UE. Se calcula comparando el número de bloques erróneos recibidos con el número total de bloques transmitidos. BLER es crucial para mantener una comunicación confiable, adaptar los esquemas de modulación y codificación, optimizar la asignación de recursos y tomar decisiones de transferencia. La medición precisa de BLER es esencial en los entornos inalámbricos dinámicos y propensos a interferencias de las redes LTE, y desempeña un papel central para garantizar una experiencia de usuario de alta calidad.