In Long-Term Evolution (LTE)-netwerken is een resource block (RB) een fundamentele eenheid van radiobronnen die een cruciale rol speelt bij de efficiënte toewijzing en beheer van spectrum. LTE-bronblokken worden gebruikt in zowel tijd- als frequentiedomeinen, waardoor de overdracht van gegevens tussen het basisstation (eNodeB) en gebruikersapparaten (User Equipment of UE) mogelijk is. Het begrijpen van het concept van LTE-bronblokken is essentieel om te begrijpen hoe het LTE-systeem het beschikbare radiospectrum optimaal gebruikt.
Belangrijkste concepten van LTE-bronblok:
1. Frequentiedomein:
- In het frequentiedomein is het LTE-spectrum verdeeld in delen die subdragers worden genoemd.
- Een hulpbronblok bestaat uit een groep aaneengesloten subdraaggolven in het frequentiedomein.
2. Tijd domein:
- In het tijddomein gebruikt LTE tijdslots om de communicatie te organiseren.
- Een resourceblok beslaat één tijdslot in het tijddomein.
3. Structuur:
- Een standaard LTE-bronblok bestaat uit 12 subdragers in het frequentiedomein en bestrijkt één tijdslot in het tijddomein.
- De totale bandbreedte van een LTE-kanaal is verdeeld in meerdere bronblokken.
4. Bandbreedte:
- De bandbreedte van een LTE-bronblok is flexibel, waardoor aanpassingen mogelijk zijn op basis van de specifieke vereisten van de communicatie.
5. Resource-blokgrootte:
- De grootte van een LTE-bronblok kan variëren, afhankelijk van de bandbreedteconfiguratie van het LTE-kanaal.
- Gemeenschappelijke configuraties zijn 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz en 20 MHz.
Functies en gebruik van LTE-bronblokken:
1. Dataoverdracht:
- Bronblokken dienen als basiseenheden voor gegevensoverdracht tussen de eNodeB en de UE.
- Elk bronblok kan een bepaalde hoeveelheid informatie bevatten, waaronder gebruikersgegevens, besturingsinformatie en referentiesignalen.
2. Spectrale efficiëntie:
- LTE-bronblokken dragen bij aan de spectrale efficiëntie van het netwerk door flexibele toewijzing van spectrum mogelijk te maken.
- Het LTE-systeem kan dynamisch bronblokken toewijzen op basis van de datasnelheidsvereisten en netwerkomstandigheden.
3. Flexibiliteit bij toewijzing:
- Bronblokken bieden flexibiliteit bij het toewijzen van bronnen aan gebruikers op basis van hun communicatiebehoeften.
- De LTE-planner wijst op dynamische wijze bronblokken toe aan UE’s, rekening houdend met factoren als kanaalomstandigheden en Quality of Service (QoS)-vereisten.
4. Multiplexen:
- Bronblokken ondersteunen verschillende multiplexschema’s, waaronder Frequency Division Multiplexing (FDM) en Time Division Multiplexing (TDM), waardoor efficiënt gebruik van het beschikbare spectrum mogelijk is.
5. MIMO (meerdere invoer, meerdere uitvoer):
- LTE-bronblokken zijn compatibel met MIMO-technologie, waardoor de overdracht van meerdere datastromen tegelijkertijd mogelijk is.
- MIMO verbetert de datasnelheden en systeemcapaciteit.
6. Referentiesignalen:
- Elk bronblok bevat referentiesignalen die de UE helpen bij het schatten van de kanaalomstandigheden.
- Deze referentiesignalen worden gebruikt voor kanaalschatting, waardoor een effectieve ontvangst van de verzonden gegevens mogelijk is.
LTE-bronblokstructuur:
1. Frequentiedomein:
- In het frequentiedomein bestaat een bronblok uit 12 aaneengesloten subdraaggolven.
- De subdraaggolven zijn op regelmatige afstanden van elkaar geplaatst, waarbij elke subdraaggolf een specifieke frequentie vertegenwoordigt.
2. Tijd domein:
- In het tijddomein beslaat een resourceblok één tijdslot.
- LTE-tijdslots zijn georganiseerd in frames en elk frame bestaat uit meerdere tijdslots.
3. Controle- en gegevensregio’s:
- Binnen een bronblok worden bepaalde subdragers toegewezen voor besturingsdoeleinden (bijvoorbeeld referentiesignalen, besturingskanalen), terwijl andere worden gebruikt voor het transporteren van gebruikersgegevens.
4. Bewakingsperiode:
- Er kan een bewakingsperiode in het bronblok worden opgenomen om interferentie tussen symbolen te verminderen.
- De bewakingsperiode helpt bij het scheiden van opeenvolgende tijdslots en het vermijden van signaaloverlapping.
Toewijzingsstrategieën voor het blokkeren van hulpbronnen:
1. Dynamische toewijzing:
- LTE wijst op dynamische wijze bronblokken toe op basis van de variërende communicatiebehoeften van UE’s.
- De planner in de eNodeB neemt realtime beslissingen over toewijzing van resourceblokken.
2. Statische toewijzing:
- In sommige scenario’s kunnen LTE-netwerken gebruik maken van statische toewijzing van bronblokken, waarbij specifieke bronblokken worden toegewezen aan bepaalde UE’s of services.
3. Kanaalvoorwaarden:
- Bij het toewijzen van bronblokken wordt rekening gehouden met de kanaalomstandigheden en wordt ervoor gezorgd dat UE’s in gunstige kanaalomstandigheden meer bronnen ontvangen voor hogere datasnelheden.
4. QoS-vereisten:
- Quality of Service (QoS)-vereisten, zoals minimale datasnelheden en maximale latentie, beïnvloeden beslissingen over de toewijzing van resourceblokken.
5. Interferentiebeheer:
- Bij de toewijzing van resourceblokken wordt ook rekening gehouden met interferentieniveaus, met als doel interferentie te minimaliseren en de algehele prestaties van het LTE-netwerk te optimaliseren.
Conclusie:
LTE-bronblokken vormen de basis voor efficiënt spectrumgebruik in Long-Term Evolution-netwerken. Hun flexibele toewijzing, compatibiliteit met verschillende multiplexschema’s en ondersteuning voor geavanceerde technologieën dragen bij aan de algehele prestaties, spectrale efficiëntie en capaciteit van LTE-netwerken.