Организация связи в сетях LTE

Циклический префикс (СР) вводится с целью введения защитного интервала при сохранении ортогональности поднесущих. Теоретически его нужно вводить для каждого символа на каждой поднесущей.

Для этого нужно сдвинуть символ на границу времени задержки распространения, а затем заполнить защитный интервал копией конца символа, для чего нужно скопировать конец символа и приклеить его к началу, как показано на рис. 23. При этом начало символа будет находиться вне зоны задержки распространения, и он не повредится при многолучевом распространении, кроме того, измененный сигнал начинается на новой границе, с сохранением формы сигнала, что обеспечит сохранение ортогональности поднесущих. В результате длительность символа увеличивается, следовательно, скорость передачи уменьшается. В действительности, источник символа непрерывен, поэтому все что мы можем делать с аналоговым сигналом, так это корректировать начальную фазу и увеличивать длительность символа.

Но почти все книги говорят об этом, как о копировании хвоста. А причина в том, что в цифровой обработке сигнала, это делается именно таким образом. При цифровой обработке сигнала эта процедура выполняется не с самым сигналом, а с его цифровыми отсчетами, непосредственно перед их преобразованием в аналоговый сигнал. Часть цифровых отсчетов сигнала OFDM или SC-OFDM символа во временной области из конца символа копируют в начало, как показано на рис. 23.

Эта процедура называется добавлением циклического префикса. Поскольку OFDM имеет много поднесущих, мы должны применять это к каждой поднесущей. Но это только в теории. В действительности же, поскольку OFDM сигнал является линейной комбинацией сигналов на поднесущих, мы можем добавить циклический префикс только один раз для всего сигнала OFDM.

Размер префикса составляет от 10% до 25% времени символа. Рассмотрим OFDM сигнал с периодом, равным 32 выборкам. Если мы хотим добавить к этому сигналу 25% циклический сдвиг, то для этого необходимо выполнить следующие операции:

1.Сначала вырежем куски длительностью в 32 выборки.

2.Затем возьмем последние 0,25 (32) = 8 выборок, скопируем и добавим их в начало, как показано на рисунке 23.

Рис. 23. Добавление СР в аналоговом сигнале

Рис. 24. Добавление СР в цифровых отсчетах

После выполнения ОБПФ добавляют префикс только один раз для всего сигнала. После того, как сигнал принят приемником, сначала удаляют этот префикс, чтобы вернуть периодический сигнал, а затем пропускают через БПФ для получения символов на каждой поднесущей.

Дополнительный канал

Информация о дополнительном канале имеется в [7 п.9] и [11 п.23]. Дополнительный канал, используется для прямой коммуникации ProSe и канала прямого открытия ProSe между UEs. (ProSe – основанное на близости).

Дополнительный физический канал соответствует ряду элементов ресурса, несущих информацию, берущую начало из более высоких уровней, и является интерфейсом, определенным между 3GPP TS 36.212 [3] и существующим документом 3GPP TS 36.211. Определены следующие дополнительные физические каналы:

– Physical Sidelink Shared Channel, PSSCH – Физический дополнительный совместно используемый канал;

– Physical Sidelink Control Channel, PSCCH – Физический дополнительный канал управления;

– Physical Sidelink Discovery Channel, PSDCH – Физический дополнительный канал открытия;

– Physical Sidelink Broadcast Channel, PSBCH – Физический дополнительный канал радиовещания.

Генерация модулирующего сигнала, представляющего различные физические дополнительные каналы, поясняется на рисунке 25

Рис. 25. Генерация сигнала дополнительного канала

Сигналы дополнительного физического канала используются физическим уровнем, но не несут информацию, из более высоких уровней. Определены следующие сигналы дополнительного физического канала:

– опорный сигнал демодуляции;

– сигнал синхронизации.

Структура слота и физические ресурсы дополнительного канала аналогичны восходящему каналу. С режимами передачи типа 1 и 2 используется такой же циклический префикс, как и в восходящем канале, с режимами передачи 3 и 4 поддерживается только нормальный СР.

Порт антенны определен таким образом, что на один и тот же порт могут поступать сигналы разных каналов. Порты антенны, используемые для передачи физического канала или сигнала, показаны в таблице 3.

Таблица 3: Порты антенны, используемые для различных физических каналов и сигналов

Защитный интервал. Последний символ SC-FDMA в подкадре дополнительного канала служит защитным интервалом и не должен использоваться для передачи информации в дополнительном канале.

Физический дополнительный совместно используемый канал

Обработка информационных сигналов в этом канале происходит в соответствии с рис. 24 с соблюдением следующих правил.

Скремблирование. Блок битов b(0),…,(M_bit-1), где М_bit является числом битов, передаваемых в физическом дополнительном совместно используемом канале в одном подкадре, должен быть скремблирован согласно выражению 5.3.1 в [3GPP TS 36.211].