Hoe wordt BLER berekend in LTE?

In Long-Term Evolution (LTE)-netwerken is Block Error Rate (BLER) een cruciale maatstaf die wordt gebruikt om de kwaliteit van de communicatieverbinding tussen het basisstation (eNodeB) en het mobiele apparaat (UE) te beoordelen. BLER is een maatstaf voor het aantal gegevensblokken dat foutief wordt ontvangen in vergelijking met het totale aantal verzonden blokken. Het is een essentiële parameter voor het evalueren en optimaliseren van de prestaties van het LTE-netwerk. In deze gedetailleerde uitleg gaan we dieper in op hoe BLER wordt berekend in LTE.

1. Wat is een blok in LTE:

Bij LTE worden gegevens verzonden in de vorm van transportblokken. Deze transportblokken zijn stukjes gegevens die doorgaans 6144 bits (of 768 bytes) groot zijn. Ze worden gegenereerd in de hogere lagen van de LTE-protocolstapel en worden voor verzending doorgegeven aan de fysieke laag.

2. Definitie van het blokfoutpercentage (BLER):

Block Error Rate (BLER) meet de verhouding tussen het aantal ontvangen foutieve blokken en het totale aantal verzonden blokken gedurende een bepaalde tijdsperiode. Het wordt uitgedrukt als een percentage en wordt vaak gebruikt om de kwaliteit van de radioverbinding te beoordelen. Een lagere BLER duidt op een link van betere kwaliteit, terwijl een hogere BLER een verslechterde link met meer fouten suggereert.

3. Berekening van BLER in LTE:

De berekening van BLER in LTE omvat verschillende stappen:A. Overdracht van transportblokken:De eNodeB verzendt transportblokken naar de UE via de etherinterface met behulp van Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) voor downlink en Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) voor uplink.B. HARQ-proces:LTE maakt gebruik van Hybrid Automatic Repeat reQuest (HARQ) om de betrouwbaarheid van de gegevensoverdracht te verbeteren. Met HARQ kan de ontvanger (UE) om hertransmissie van foutieve blokken verzoeken. Het is belangrijk op te merken dat elk transmissieblok (TB) meerdere keren opnieuw kan worden verzonden in verschillende HARQ-processen.C. Erkenning en NACK:Na ontvangst van elke TB controleert de UE de integriteit ervan. Als de TB geen fouten bevat, stuurt hij een bevestiging (ACK) naar de eNodeB. Als er fouten worden gedetecteerd, verzendt de UE een negatieve bevestiging (NACK) en vraagt om hertransmissie.D. Fouten tellen:De eNodeB houdt het aantal verzonden TB’s en het aantal ontvangen NACK’s bij. Deze tellingen worden gebruikt om BLER te berekenen.e. BLER-berekeningsformule:

BLER (%) = (aantal foutieve blokken / totaal aantal verzonden blokken) x 100

4. BLER-rapportage en drempels:

LTE-netwerken gebruiken BLER om beslissingen te nemen over de verbindingskwaliteit en de toewijzing van bronnen. Voor verschillende diensten en toepassingen zijn verschillende BLER-drempels gedefinieerd. Als de BLER een bepaalde drempel overschrijdt, kan de eNodeB acties ondernemen zoals hertransmissies, adaptieve modulatie en codering (AMC) aanpassingen, of overdracht naar een andere cel.

5. Belang van BLER in LTE:

BLER is om verschillende redenen een cruciale maatstaf in LTE:

Kwaliteitsbeoordeling:BLER geeft realtime feedback over de kwaliteit van de draadloze verbinding. Deze informatie is van cruciaal belang voor een betrouwbare communicatie.
Adaptieve modulatie en codering (AMC):Op basis van BLER-metingen kan LTE modulatie- en coderingsschema’s dynamisch aanpassen om een gewenst kwaliteitsniveau te behouden en tegelijkertijd de datasnelheden te maximaliseren.
Efficiënte toewijzing van middelen:BLER-informatie helpt het netwerk radiobronnen efficiënt toe te wijzen. Als een cel bijvoorbeeld een hoge BLER heeft, kan deze het aantal gebruikers verminderen of de datasnelheid verlagen om een acceptabele kwaliteit te behouden.
Overdrachtsbesluit:BLER kan worden gebruikt om overdrachten naar naburige cellen met een betere verbindingskwaliteit te activeren wanneer de BLER van de huidige cel een bepaalde drempel overschrijdt.

6. Uitdagingen bij de BLER-berekening:

Het nauwkeurig berekenen van BLER in een dynamische en storingsgevoelige draadloze omgeving zoals LTE kan een uitdaging zijn. Factoren die BLER-metingen kunnen beïnvloeden zijn onder meer:

Kanaalvoorwaarden:BLER varieert afhankelijk van de kanaalomstandigheden en het draadloze kanaal kan zeer dynamisch zijn.
Interferentie:Interferentie van naburige cellen en andere apparaten kan invloed hebben op BLER.
Zware omgevingen:In stedelijke of binnenomgevingen kunnen signaalreflecties, multipath-fading en schaduwvorming fouten introduceren.
Mobiliteit:Naarmate een UE beweegt, kan de verbindingskwaliteit snel veranderen.

7. Monitoring en optimalisatie:

LTE-operators en netwerkingenieurs monitoren voortdurend BLER en andere Key Performance Indicators (KPI’s) om de netwerkprestaties te optimaliseren. Ze gebruiken tools en software om BLER-gegevens te verzamelen en aanpassingen door te voeren om de gebruikerservaring en het gebruik van hulpbronnen te verbeteren.

In LTE-netwerken is Block Error Rate (BLER) een fundamentele maatstaf die wordt gebruikt om de kwaliteit van de communicatieverbinding tussen de eNodeB en de UE te beoordelen. Het wordt berekend door het aantal ontvangen foutieve blokken te vergelijken met het totale aantal verzonden blokken. BLER is van cruciaal belang voor het onderhouden van betrouwbare communicatie, het aanpassen van modulatie- en coderingsschema’s, het optimaliseren van de toewijzing van middelen en het nemen van overdrachtsbeslissingen. Nauwkeurige BLER-metingen zijn essentieel in de dynamische en storingsgevoelige draadloze omgevingen van LTE-netwerken en spelen een centrale rol bij het garanderen van een hoogwaardige gebruikerservaring.