Jak obliczany jest BLER w LTE?

W sieciach Long-Term Evolution (LTE) współczynnik błędów bloku (BLER) jest kluczową metryką wykorzystywaną do oceny jakości łącza komunikacyjnego pomiędzy stacją bazową (eNodeB) a urządzeniem mobilnym (UE). BLER jest miarą liczby bloków danych odebranych w wyniku błędu w porównaniu do całkowitej liczby przesłanych bloków. Jest to istotny parametr do oceny i optymalizacji wydajności sieci LTE. W tym szczegółowym wyjaśnieniu zagłębimy się w sposób obliczania BLER w LTE.

1. Co to jest blok w LTE:

W LTE dane przesyłane są w formie bloków transportowych. Te bloki transportowe to fragmenty danych o rozmiarze zazwyczaj 6144 bitów (lub 768 bajtów). Są one generowane w wyższych warstwach stosu protokołu LTE i przekazywane do warstwy fizycznej w celu transmisji.

2. Definicja współczynnika błędów bloku (BLER):

Współczynnik błędów bloku (BLER) mierzy stosunek odebranych błędnych bloków do całkowitej liczby bloków przesłanych w danym okresie. Wyraża się go w procentach i często służy do oceny jakości łącza radiowego. Niższy BLER oznacza łącze o lepszej jakości, podczas gdy wyższy BLER sugeruje łącze o obniżonej jakości i większej liczbie błędów.

3. Obliczanie BLER w LTE:

Obliczenie BLER w LTE obejmuje kilka kroków:

A. Transmisja bloków transportowych: eNodeB wysyła bloki transportowe do UE przez interfejs radiowy wykorzystując fizyczny współdzielony kanał łącza w dół (PDSCH) dla łącza w dół i fizyczny współdzielony kanał łącza w górę (PUSCH) dla łącza w górę.

B. Proces HARQ: LTE wykorzystuje hybrydowe automatyczne żądanie powtórzenia (HARQ) w celu poprawy niezawodności transmisji danych. HARQ umożliwia odbiornikowi (UE) żądanie retransmisji błędnych bloków. Należy zauważyć, że każdy blok transmisji (TB) może być retransmitowany wielokrotnie w różnych procesach HARQ.

C. Potwierdzenie i NACK: Po otrzymaniu każdego bloku TB UE sprawdza jego integralność. Jeśli blok TB jest wolny od błędów, wysyła potwierdzenie (ACK) do eNodeB. W przypadku wykrycia błędów UE wysyła negatywne potwierdzenie (NACK) i żąda retransmisji.

D. Błędy zliczania: eNodeB śledzi liczbę przesłanych TB i liczbę odebranych NACK. Liczby te służą do obliczenia BLER.

mi. Wzór obliczeniowy BLER:

BLER (%) = (liczba błędnych bloków / całkowita liczba przesłanych bloków) x 100

4. Raportowanie i progi BLER:

Sieci LTE wykorzystują technologię BLER do podejmowania decyzji dotyczących jakości łącza i alokacji zasobów. Dla różnych usług i zastosowań zdefiniowano różne progi BLER. Jeżeli BLER przekroczy pewien próg, eNodeB może podjąć działania, takie jak retransmisja, dostosowanie adaptacyjnej modulacji i kodowania (AMC) lub przełączenie do innej komórki.

5. Znaczenie BLER w LTE:

BLER jest krytycznym wskaźnikiem w LTE z kilku powodów:

Ocena jakości: BLER zapewnia w czasie rzeczywistym informację zwrotną na temat jakości łącza bezprzewodowego. Informacje te są kluczowe dla zapewnienia niezawodnej komunikacji.
Adaptacyjna modulacja i kodowanie (AMC): Na podstawie pomiarów BLER, LTE może dynamicznie dostosowywać schematy modulacji i kodowania, aby utrzymać pożądany poziom jakości przy jednoczesnej maksymalizacji szybkości transmisji danych.
Efektywna alokacja zasobów: Informacje BLER pomagają sieci efektywnie przydzielać zasoby radiowe. Na przykład, jeśli komórka ma wysoki BLER, może zmniejszyć liczbę użytkowników lub zmniejszyć szybkość transmisji danych, aby utrzymać akceptowalną jakość.
Decyzja o przełączeniu: BLER może zostać użyty do wywołania przełączeń do sąsiednich komórek z lepszą jakością łącza, gdy BLER bieżącej komórki przekracza określony próg.

6. Wyzwania w obliczeniach BLER:

Dokładne obliczenie BLER w dynamicznym i podatnym na zakłócenia środowisku bezprzewodowym, takim jak LTE, może być trudne. Czynniki, które mogą mieć wpływ na pomiary BLER obejmują:

Warunki kanału: BLER zmienia się w zależności od warunków kanału, a kanał bezprzewodowy może być bardzo dynamiczny.
Interferencja: Zakłócenia z sąsiednich komórek i innych urządzeń mogą mieć wpływ na BLER.
Trudne warunki: W środowisku miejskim lub wewnętrznym odbicia sygnału, zanikanie wielościeżkowe i zacienienie mogą powodować błędy.
Mobilność: W miarę przemieszczania się UE jakość łącza może szybko się zmieniać.

7. Monitorowanie i optymalizacja:

Operatorzy LTE i inżynierowie sieci stale monitorują BLER i inne kluczowe wskaźniki wydajności (KPI), aby zoptymalizować wydajność sieci. Używają narzędzi i oprogramowania do gromadzenia danych BLER i wprowadzania zmian w celu poprawy komfortu użytkowania i wykorzystania zasobów.

W sieciach LTE współczynnik błędów bloku (BLER) jest podstawową metryką stosowaną do oceny jakości łącza komunikacyjnego pomiędzy eNodeB a UE. Oblicza się ją poprzez porównanie liczby odebranych błędnych bloków z całkowitą liczbą przesłanych bloków. BLER ma kluczowe znaczenie dla utrzymania niezawodnej komunikacji, dostosowania schematów modulacji i kodowania, optymalizacji alokacji zasobów i podejmowania decyzji o przekazaniu. Dokładny pomiar BLER jest niezbędny w dynamicznych i podatnych na zakłócenia środowiskach bezprzewodowych sieci LTE i odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu wysokiej jakości doświadczenia użytkownika.