W sieciach LTE (Long-Term Evolution) kontrola zasobów radiowych (RRC) jest krytycznym elementem stosu protokołów interfejsu radiowego. Odpowiada za zarządzanie ustanawianiem, konserwacją i wydawaniem nośników radiowych, które są kanałami logicznymi ułatwiającymi komunikację między sprzętem użytkownika (UE) a rozwiniętym węzłem B (eNB). Podstawową funkcją kontroli zasobów radiowych w LTE jest optymalizacja wykorzystania zasobów radiowych, zapewnienie wydajnej komunikacji i obsługa różnorodnych wymagań QoS (jakość usług) różnych usług i aplikacji. Przyjrzyjmy się szczegółowo koncepcji kontroli zasobów radiowych w LTE:
1. Utworzenie Nosicieli Radia:
– Zakład Nosiciela:
- Radio Resource Control zajmuje się ustanawianiem nośników radiowych, czyli kanałów logicznych umożliwiających przesyłanie danych użytkownika i informacji sygnalizacyjnych pomiędzy UE a eNB.
– Nosiciele domyślni i dedykowani:
- RRC ułatwia zakładanie zarówno domyślnych, jak i dedykowanych okazicieli. Domyślne nośniki są ustanawiane podczas początkowej konfiguracji połączenia, aby zapewnić podstawową łączność, natomiast dedykowane nośniki są konfigurowane w celu spełnienia określonych wymagań QoS dla różnych usług.
2. Negocjacja QoS:
– Parametry QoS:
- RRC odpowiada za negocjowanie parametrów QoS z siecią w oparciu o wymagania usług i aplikacji używanych przez UE. Parametry te obejmują opóźnienie, przepustowość i niezawodność.
– Dynamiczna adaptacja QoS:
-
Negocjacja
- QoS pozwala na dynamiczną adaptację parametrów QoS w oparciu o zmieniające się warunki sieciowe i wymagania usług. RRC zapewnia, że sieć zapewnia wymagany poziom jakości usług.
3. Zarządzanie połączeniami:
– Ustanowienie połączenia:
- RRC zarządza procedurami nawiązania połączenia pomiędzy UE a eNB. Obejmuje to wymianę komunikatów sygnalizacyjnych w celu skonfigurowania niezbędnych nośników radiowych i przydzielenia zasobów.
– Zwolnienie połączenia:
- Kiedy sesja komunikacyjna zostanie zakończona lub UE wyjdzie poza obszar zasięgu, RRC inicjuje procedury zwalniania nawiązanych połączeń, uwalniając zasoby dla innych użytkowników.
4. Zarządzanie mobilnością:
– Przekazanie:
- RRC odgrywa kluczową rolę w zarządzaniu mobilnością, zwłaszcza podczas przekazywania. Kiedy UE przenosi się z jednej komórki do drugiej, RRC inicjuje procedury przekazywania, aby płynnie przenieść połączenie UE do komórki docelowej.
– Przekazania między szczurami:
- RRC bierze udział w przekazywaniu informacji między RAT (technologia dostępu radiowego), gdy UE przechodzi z LTE na inne starsze technologie, takie jak 3G (UMTS) lub 2G (GSM).
5. Ponowny wybór komórki:
– Procedury w trybie bezczynności:
- Kiedy UE jest w trybie bezczynności, RRC zarządza procedurami ponownego wyboru komórki. UE monitoruje sąsiednie komórki, a RRC określa, kiedy zainicjować ponowny wybór komórki w oparciu o wcześniej zdefiniowane kryteria.
6. Regulacja mocy:
– Kontrola mocy łącza w górę i w dół:
- RRC jest odpowiedzialny za mechanizmy kontroli mocy w celu optymalizacji mocy transmisji UE zarówno w łączu w górę, jak i w łączu pobierającym. Zapewnia to efektywne wykorzystanie zasobów i minimalizuje zakłócenia.
– Regulacja dynamiczna:
- Kontrola mocy jest dynamicznie dostosowywana w oparciu o warunki radiowe, zapewniając, że UE transmituje z mocą wystarczającą do niezawodnej komunikacji, minimalizując jednocześnie zakłócenia dla innych użytkowników.
7. Procedury bezpieczeństwa:
– Kluczowa placówka:
- RRC zajmuje się procedurami bezpieczeństwa, w tym ustanawianiem kluczy bezpieczeństwa pomiędzy UE a siecią, aby zapewnić poufność i integralność przesyłanych danych.
– Uwierzytelnianie i szyfrowanie:
- RRC zarządza procedurami uwierzytelniania i mechanizmami szyfrowania w celu zabezpieczenia komunikacji pomiędzy UE a siecią.
8. Pomiary i raportowanie:
– Raporty pomiarowe:
- RRC ułatwia zbieranie raportów pomiarowych z UE na temat jakości łącza radiowego. Raporty te są wykorzystywane do podejmowania decyzji przy przekazywaniu i ponownym wyborze komórek.
– Wyzwalacze zdarzeń:
- RRC definiuje zdarzenia i wyzwalacze pomiarów, określając, kiedy UE powinno raportować określone pomiary do sieci. Informacje te pomagają sieci podejmować świadome decyzje dotyczące mobilności.
9. Uwolnienie zasobów:
– Delokacja zasobów:
- Kiedy połączenie zostanie zwolnione lub nośnik nie będzie już potrzebny, RRC inicjuje procedury zwalniania zasobów, zapewniając efektywne zwolnienie zasobów radiowych i udostępnienie ich innym użytkownikom.
Wniosek:
Podsumowując, kontrola zasobów radiowych (RRC) w LTE jest podstawowym składnikiem stosu protokołów interfejsu radiowego. Odgrywa kluczową rolę w zakładaniu, utrzymywaniu i wypuszczaniu nośników radiowych, zapewniając efektywne wykorzystanie zasobów radiowych. RRC zajmuje się negocjacjami QoS, zarządzaniem połączeniami, zarządzaniem mobilnością, kontrolą mocy, procedurami bezpieczeństwa i raportowaniem pomiarów. Dynamicznie dostosowując się do zmieniających się warunków i wymagań usług, RRC przyczynia się do ogólnej optymalizacji komunikacji w sieciach LTE, obsługując różnorodny zakres usług i aplikacji o zróżnicowanych potrzebach QoS.