W sieciach Long-Term Evolution (LTE) rozmiar bloku transportowego (TBS) jest kluczowym parametrem, który odgrywa znaczącą rolę w transmisji danych pomiędzy eNodeB (rozwiniętym NodeB) a sprzętem użytkownika (UE). TBS to miara ilości danych, które można przesłać w pojedynczym przedziale czasu transmisji (TTI), stanowiąca integralną część warstwy fizycznej LTE i procesu mapowania danych wyższej warstwy na bloki transportowe w celu transmisji.
Rozmiar bloku transportowego (TBS) w LTE:
1. Definicja:
- Rozmiar bloku transportowego (TBS) odnosi się do rozmiaru bloku danych przesyłanego przez interfejs radiowy w pojedynczym TTI. TTI to przedziały czasu, podczas których dane są przesyłane z eNodeB do UE. TBS to parametr dynamiczny, który może się zmieniać w zależności od warunków kanału, schematów modulacji i kodowania oraz innych czynników.
2. Cel i funkcja:
- Dostosowanie do warunków kanału:
- TBS jest dynamicznie dostosowywany w celu dostosowania do zmieniających się warunków na kanale. W systemie LTE eNodeB na bieżąco monitoruje jakość kanału i na podstawie tych informacji określa odpowiedni TBS dla sprawnej transmisji danych.
- Efektywne wykorzystanie widma:
- Dynamiczna regulacja TBS pozwala na efektywne wykorzystanie dostępnego widma. W sprzyjających warunkach kanału można zastosować większe wartości TBS, aby zmaksymalizować przepustowość danych, natomiast w trudnych warunkach można wybrać mniejsze wartości TBS w celu zwiększenia niezawodności.
- Modulacja i adaptacja kodowania:
- TBS jest ściśle powiązany ze schematami modulacji i kodowania (MCS) używanymi do transmisji danych. Wyższe wartości TBS są często kojarzone z wyższym MCS, co pozwala na transmisję większej liczby bitów na symbol, a co za tym idzie, wyższych szybkości transmisji danych.
3. Czynniki wpływające na TBS:
- Jakość kanału:
- Jakość kanału radiowego, na którą wpływają takie czynniki, jak siła sygnału, zakłócenia i szumy, bezpośrednio wpływa na wybór TBS. W dobrych warunkach na kanale można wybrać większy TBS w celu uzyskania wyższych szybkości transmisji danych.
- Schemat modulacji i kodowania (MCS):
-
Na
- TBS ma wpływ wybrany MCS. Różne opcje MCS reprezentują różne kombinacje schematów modulacji i szybkości kodowania kanałów. Wyższe wartości MCS są powiązane z większymi wartościami TBS.
- Zmienność warunków kanału:
- TBS może dostosować się do zmian warunków na kanale. W scenariuszach, w których warunki w kanale się zmieniają, eNodeB może dynamicznie dostosowywać TBS, aby utrzymać niezawodną i wydajną transmisję danych.
4. Obliczanie TBS:
- Parametry konfiguracyjne:
- Obliczenia TBS obejmują różne parametry konfiguracyjne, w tym liczbę bloków zasobów, schemat modulacji, szybkość kodowania i liczbę warstw anteny nadawczej.
- Szybkość kodowania i modulacja:
- Wybór szybkości kodowania i schematu modulacji ma bezpośredni wpływ na TBS. Wyższe szybkości kodowania i bardziej złożone schematy modulacji skutkują większymi wartościami TBS.
- Liczba bloków zasobów:
- Liczba bloków zasobów przydzielonych do transmisji wpływa również na TBS. Większa liczba bloków zasobów może pomieścić większy TBS.
- MIMO (wiele wejść, wiele wyjść):
- Jeśli używany jest MIMO, liczba warstw anteny nadawczej bierze udział w obliczeniach TBS. Techniki MIMO zwiększają przepustowość danych poprzez wykorzystanie wielu anten do jednoczesnej transmisji.
5. Dynamiczna regulacja w LTE:
- Planowanie dynamiczne:
- LTE wykorzystuje planowanie dynamiczne, w którym eNodeB dostosowuje TBS w oparciu o chwilowe warunki kanału dla każdego UE. Zapewnia to efektywną alokację zasobów i optymalne szybkości transmisji danych w UE.
- Raportowanie stanu bufora:
- UE okresowo zgłaszają swój stan bufora do eNodeB. Informacje te pomagają eNodeB w podejmowaniu świadomych decyzji dotyczących TBS, aby uwzględnić różne obciążenia danymi różnych UE.
6. Informacje dotyczące kontroli łącza w dół (DCI):
- Transmisja przez DCI:
- ENodeB przekazuje informacje o TBS do UE przy użyciu informacji sterujących łączem w dół (DCI). DCI zapewnia UE niezbędne instrukcje do odbioru i dekodowania przesyłanych danych.
- Wskaźnik alokacji zasobów:
- DCI zawiera informacje o alokacji zasobów, które określają zasoby przydzielone do transmisji, łącznie z TBS. UE wykorzystuje te informacje do odpowiedniego przetwarzania przychodzących danych.
7. Ewolucja do 5G (NR):
- Kontynuacja koncepcji:
- W miarę ewolucji LTE w kierunku 5G (NR – New Radio), podstawowa koncepcja dynamicznego dostosowywania rozmiaru bloku w celu wydajnej transmisji danych jest kontynuowana. Chociaż określone parametry i techniki mogą ewoluować, koncepcja optymalizacji TBS w oparciu o warunki kanału pozostaje niezmienna.
- Ulepszenia w NR:
- 5G NR wprowadza ulepszenia zwiększające szybkość transmisji danych, mniejsze opóźnienia i lepszą łączność. TBS i powiązane parametry ewoluują, aby wspierać te postępy, zapewniając efektywne wykorzystanie dostępnego widma.
8. Planowanie i optymalizacja sieci:
- Konfiguracja parametrów:
- Operatorzy sieci konfigurują parametry związane z TBS w oparciu o takie czynniki, jak wymagania dotyczące zasięgu, obciążenie sieci i pożądana równowaga pomiędzy szybkością transmisji danych a niezawodnością.
- Zagadnienia dotyczące wydajności:
- Właściwie skonfigurowane parametry TBS przyczyniają się do wydajności sieci LTE, zapewniając, że UE osiągają optymalne prędkości transmisji danych przy jednoczesnym zachowaniu niezawodnego połączenia.
Podsumowując, rozmiar bloku transportowego (TBS) w sieciach LTE jest parametrem dynamicznym, który określa rozmiar bloku danych przesyłanych interfejsem radiowym w pojedynczym TTI. Jest on dostosowywany w oparciu o warunki kanału, schematy modulacji i kodowania oraz inne czynniki, aby zapewnić wydajną i niezawodną transmisję danych pomiędzy eNodeB a UE. Dynamiczny charakter TBS pozwala na optymalizację wykorzystania widma i świadczenie wysokiej jakości usług w różnych warunkach sieciowych.