Kiến trúc hệ thống và đánh giá chung về Hỗ trợ truy nhập băng tần cấp phép Licensedassisted access (LAA) LTE với IEEE 802.11

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
----------

BÁO CÁO TIỂU LUẬN
MÔN: CÁC CHUYÊN ĐỀ VIỄN THÔNG HIỆN ĐẠI

Đề tài: Kiến trúc hệ thống và đánh giá chung về Hỗ trợ truy nhập băng tần
cấp phép - Licensed-assisted access (LAA) LTE với IEEE 802.11

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Đình Chí Hiếu

Nhóm SV thực hiện:

Trần Duy Hà
Nguyễn Thị Thanh Hòa
Nguyễn Văn Chung
Nguyễn Phước Đạt
Nguyễn Thị Thùy Dương

Lớp :

M14CQTE02-B


Mục Lục

Kiến trúc hệ thống và đánh giá chung về Hỗ trợ truy nhập băng tần cấp phép
- Licensed-assisted access (LAA) LTE với IEEE 802.11
Tóm tắt: Licensed-assisted access (LAA) là chế độ hoạt động mới của LTE

trong phổ tần không cấp phép hiện đang được nghiên cứu trong diễn đàn 3GPP. Để
cùng tồn tại với WI-fi, một số chức năng yêu cầu mới của LAA LTE bao gồm cơ
chế đánh giá kênh rõ ràng dựa trên listen-before-talk ( LBT), truyền không liên tục
trên sóng mang với khoảng thời gian giới hạn tối đa, và lựa chọn tần số động
(DFS) cho radar tránh trong các dải tần số nhất định. Bài báo này trình bày một
cách tổng quan chi tiết về tác động của hoạt động của băng tần không cấp phép
trên lớp vật lý LTE, chẳng hạn như thiết kế đường xuống kênh vật lý, lịch trình,
quản lý tài nguyên vô tuyến. Kết quả mô phỏng hệ thống này sau đó được trình bày


cho các giả thiết trong nhà và ngoài trời, cho thấy sự cùng tồn tại giữa LAA và Wifi có thể đạt được và triển khai LAA có thể tăng hiệu suất của WI-Fi.
I.Giới thiệu
Sự phát triển nhanh của Third-Generation Partnership Project (3GPP) LongTerm Evolution (LTE) tại các khu vực khác nhau của thế giới cho thấy nhu cầu về
dữ liệu băng rộng không dây ngày càng tăng, và LTE là một nền tảng cực kỳ thành
công đáp ứng nhu cầu đó. Hiện tại và phổ cấp mới để sử dụng bởi IMT
technologies sẽ vẫn cơ bản cho việc cung cấp phủ sóng diện rộng liền mạch, đạt
được các phổ hiệu quả cao nhất, và đảm bảo độ tin cậy cao nhất của tế bào mạng.
Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng lưu lượng truy cập dữ liệu (ví dụ,video
streaming) từ người sử dụng và đặc biệt, trong tập trung tòa nhà giao thông cao,
các điểm kết nối, băng thông di động nhiều hơn sẽ cần thiết. Với số lượng lớn của
phổ tần có sẵn trong các băng không cấp phép trên toàn thế giới, phổ tần không
cấp phép sẽ được xem xét nhiều hơn nữa bởi các nhà khai thác di động như một
công cụ bổ sung để tăng cường cung cấp dịch vụ của họ . Như một phần của sự
phát triển này, một sáng kiến mới của LTE Release 13 đang tiếp tục nghiên cứu về
LAA hoạt động trong phổ tần không cấp phép. Dựa trên nguyên tắc tập hợp sóng
mang, tế bào thứ cấp LAA (SCells) mang dữ liệu truyền trong phổ tần không đăng
ký với sự hỗ trợ từ một tế bào sơ cấp (pcell) trong phổ được cấp phép. Các pcell
vẫn duy trì các trao đổi thông điệp điều khiển cần thiết và cũng cung cấp phổ tần
mạnh mẽ luôn luôn có sẵn cho thời gian thực hoặc lưu lượng truy cập có giá trị
cao. Điều này giúp các nhà khai thác để tận dụng có sẵn hoặc lên kế hoạch phủ

sóng liền mạch chung trong mạng LTE với băng thông bổ sung và dung lượng. Các
nghiên cứu 3GPP ưu tiên DL-duy nhất hoạt động phù hợp nhất trường hợp sử dụng
ban đầu.
Việc sử dụng LTE trong phổ không cấp phép tạo ra nhiều thách thức kể từ
khi kênh vật lý LTE ngày càng lớn được thiết kế trên sơ sở hoạt động liên tục trên
sóng mang được cấp phép ( mặc dù Rel-12 LTE đã thêm vào chế độ ON/OFF của
Scell trong băng cấp phép). Bên cạnh đó, khu vực địa lý khác nhau có những quy


định riêng để truyền trong phổ tần không được cấp phép, ..[2]. Vì vậy 3GPP SI, nó
đã được đồng ý để hướng tới mục tiêu khuôn khổ toàn cầu duy nhất cho LAA với
các chức năng để đáp ứng yêu cầu quy định tại các khu vực khác nhau và băng
khác nhau. Hơn nữa, thiết kế LAA nên cung cấp đủ tính năng cấu hình để cho phép
hoạt động hiệu quả trong khu vực địa lý khác nhau. Một mục tiêu quan trọng của
các mục nghiên cứu LAA là rằng thiết kế LAA nên nhắm mục tiêu tồn tại chung
công bằng với các mạng Wi-Fi có sẵn để không làm ảnh hưởng đến Dịch vụ Wi-Fi
nhiều hơn một mạng Wi-Fi khác, đối với thông lượng và độ trễ. Thiết kế LAA cần
tiếp tục nhắm mục tiêu cùng tồn tại bình đẳng giữa các mạng LAA được triển khai
bởi các nhà khai thác khác nhau để các mạng LAAcó thể đạt được hiệu suất so
sánh.
Một số chức năng yêu cầu mới của LAA từ góc độ cùng tồn tại bao gồm một
cơ chế cho kênh dựa trên listen-before-talk (LBT), truyền gián đoạn (DTX) tren
một sóng mang với giới hạn thời gian truyền tải lớn nhất, và lựa chọn tần số động
(DFS) cho radar tránh trong các băng nhất định. Chức năng DTX và LBT sec có
tác động lớn đến khía cạnh khác nhau của LTE, từ thiết kế đường xuống kênh vật
lý, kênh thông tin trạng thái (CSI) dự toán và báo cáo, hoạt động ARQ hỗn hợp
(HARQ), quản lý tài nguyên vô tuyến (RRM). Sự cùng tồn tại của LTE và Wifi
dựa trên LBT đã không được đánh giá chi tiết trong các công việc như trước [3][6]. Trong đó có các mô hình đơn giản mà không cần đến LBT.
Bài báo này trình bày tổng quan về tác động của hoạt động của phổ tần
không cấp phép trong lớp vật lý LTE. Một ứng viên kiến trúc hệ thống LAA cho

downlink được đề xuất và mô tả chi tiết, bao gồm các khía cạnh như lựa chọn sóng
mang, DFS, LBT, thiết kế kênh vật lý, và RRM. Một quy trình LBT tăng cường
được đề xuất để cải thiện sự tồn tại chung của LAA và Wi-fi. Kết quả mô phỏng hệ
thống toàn diện dựa trên đánh giá của 3GPP cho thấy rằng sự cùng tồn tại công
bằng giữa LAA LTE và Wifi có thể đạt được trong cả giả thiết trong nhà và ngoài
trời.


Hình 1: Nguyên tắc LBT chung với backoff trì hoãn thời gian cho sự cùng tồn tại
của LAA-Wi-Fi
II. Kiến trúc hệ thống LLA
A. Lựa chọn nhà cung cấp, DFS, và LBT
1)Lựa chọn nhà cung cấp:
Tại Nhật Bản, Châu Âu và Mỹ, giữa 455 MHz đến 555 MHz của phổ tần không
được cấp phép hiện đang có sẵn để sử dụng trong băng tần 5 GHz.Phần lớn quy
định đặt các giới hạn về năng lượng truyền dẫn trong các băng tần không được
cấp phép. Ví dụ, đối với băng tần nhỏ hơn 5GHZ, năng lượng truyền dẫn tối đa ở
châu Âu là 23 dBm EIRP. Như là kết quả của các giới hạn năng lượng truyền dẫn,
Nhìn chung LAA sẽ phù hợp hơn cho các triển khai ở cell nhỏ. Lựa chọn nhà cung
cấp cẩn thận là bước đầu tiên cho các nút LAA để đạt được sự tồn tại tốt với các
triển khai phổ chưa được cấp phép khác. Các Mục tiêu của lựa chọn nhà cung cấp
là để chọn một hoặc nhiều hơn các kênh 20 MHz cho các hoạt động đó sẽ nhận
được ít nhất sự can thiệp cho chính nút đó và do đó, sẽ gây ra ít nhất sự can thiệp
đến sự tồn tại của nút đó. Vì vậy, lựa chọn nhà cung cấp có thể được thực hiện
định kỳ một cách bán tĩnh vì mức độ can thiệp trung bình có thể thay đổi trong dài


hạn do số lượng khác nhau tại các nút và tải lưu lượng lân cận. Các nhà cung cấp
này sau đó được cấu hình và kích hoạt như SCells cho thiết bị người dùng LAA
(UEs). Tuy nhiên, lựa chọn nhà cung cấp có thể được thực hiện một cách tự động

mà không cần bất cứ tác động kỹ thuật nào bởi một LAA eNB bằng cách tính trung
bình nhận được sự can thiệp của năng lượng dự kiến trên các nhà cung cấp.
2)Lựa chọn tần số động:
DFS là một quy định yêu cầu cho các băng tần số nhất định ở các vùng khác nhau,
ví dụ, để phát hiện nhiễu từ các hệ thống radar và để tránh hoạt đông đồng kênh
với các hệ thống bằng cách chọn các nhà cung cấp khác nhau trên mốc thời gian
tương đối chậm. Quy mô thời gian tương ứng cho cho DFS là theo thứ tự các giây
và do đó có thể được xem là tại một mốc thời gian thậm chí còn chậm hơn so lựa
chọn nhà cung cấp. Nó đã được chấp nhận trong 3GPP chức năng này là một vấn
đề thực hiện và cũng sẽ không có tác động vào các thông số kỹ thuật LTE [1].
3)Listen-before-talk:
Các phương pháp LBT được định nghĩa là một cơ chế mà theo đó một thiết bị áp
dụng đánh giá một kênh rõ ràng (CCA) kiểm tra trước khi truyền trên kênh.
Do đó, các bản sao có sự phối hợp phân phối chức năng (DCF) và nâng cao phân
phối truy cập kênh giao thức (EDCA) MAC trong Wi-Fi. CCA sử dụng ít nhất phát
hiện năng lượng để xác định sự hiện diện hay vắng mặt của các tín hiệu trên một
kênh để xác định xem một kênh bị khóa hoặc rõ ràng, tương ứng. Quy định của
Nhật Bản và là một trong các tiêu chuẩn hài hoà được trích dẫn bởi quy định châu
Âu hiện đang đòi hỏi việc sử dụng LBT trong băng tần 5GHz không được cấp
phép. Ngoài yêu cầu quy định, cảm biến vận chuyển qua LBT có thể có lợi cho
việc chia sẻ phổ không có giấy phép mà không cần triển khai đồng kênh. Do đó, nó
được coi là một tính năng tuyệt vời cho các hoạt động công bằng và thân thiện
trong phổ không được cấp phép theo một khuôn khổ toàn cầu duy nhất.
Một ví dụ về một quy trình chung LBT là dựa tải giao thức LBT mà có thể thực
hiện với kênh cảm biến thời gian động [2]. Cụ thể, trong một quy trình LBT này


ban đầu CCA tại ít nhất 20 μs được thực hiện trước khi đến một phiên truyền dẫn
mới. Nếu các thiết bị tìm thấy kênh là rõ ràng, nó có thể được truyền ngay lập tức.

Hình 2: Đề xuất thủ tục LBT với cửa sổ CCA cố định ở biên subframe và đóng
băng chu kì tại backofff và CCAs bị treo
Mặt khác, nếu các phương tiện nhận thấy đã bị chiếm đóng, việc truyền dữ liệu bị
chậm và mở rộng một CCA (ECCA) được thực hiện cho đến khi kênh được coi là
ổn định.Trong một kiểm tra ECCA, các kênh hoạt động được quan sát trong suốt
thời gian của một yếu tố ngẫu nhiên N bởi thời gian quan sát CCA. N xác định số
lượng khe đang trống cần phải được theo dõi trước khi bắt đầu truyền dẫn. Giá trị
của N được lựa chọn ngẫu nhiên như N∈ [1, q] mọi lúc một CCA mở rộng được
yêu cầu và các giá trị được lưu trữ trong một truy cập. Các giá trị của q được lựa
chọn bởi các nhà sản xuất trong phạm vi của [4, 32]. Việc truy cập được giảm đi
mỗi lần một CCA khe được coi là chưa bị chiếm.Khi bộ đếm đạt bằng không, các
thiết bị có thể truyền tải. Các thủ tục LBT tải tương tự dựa trên cảm biến của nhà
cung cấp vật lý trong Wi-Fi, dù với hai điểm chính: không có trì hoãn thời gian, và
không tăng theo cấp số nhân ở phía sau cửa sổ nội dung. Theo DCF, một thiết bị
Wi-Fi trì hoãn sự nối lại đếm xuống bộ đếm backoff ngẫu nhiên cho đến khi kênh
vừa bỏ trống là không hoạt động cho 34 μs. Các tải LBT dựa trên quy trình thiếu
như là một cơ chế trì hoãn sau khi kênh bị chiếm đóng. Do đó, trực tiếp sử dụng lại
tải LBT dựa trên thủ tục với các khoảng thời gian CCA yêu cầu tối thiểu có thể dẫn
đến hành vi tồn tại không mong muốn do thiếu khoảng thời gian trì hoãn . Ví dụ,
các LAA CCA ban đầu trong đó thực chất trùng với khoảng thời gian SIFS giữa


một khung truyền dẫn WiFi và ACK tương ứng của nó có thể tuyên bố kênh là
không hoạt động. Điều này có thể kích hoạt truyền dẫn LAA ngay lập tức mà kết
thúc va chạm với Wi-Fi ACK.
Vì vậy, trong bài này là một quy trình LBT nâng cao được sử dụng cho LAA trong
đó kết hợp một thời gian backoff trì hoãn tại ít nhất 20 μs sau khi một kênh bận
vừa trở thành tự do, như thể hiện trong hình 1. Tương ứng với các kênh tối đa hạn
chế chiếm dụng của 4 ms tại Nhật Bản. Hiệu quả của các thời gian trì hoãn bổ sung
là thời gian sớm nhất LAA có thể truyền sau khi kênh trở nên nhàn rỗi là ít nhất

lớn như Wi-Fi [7].
Cơ hội truyền tải bổ sung được cung cấp cho WiFi bằng cách hạn chế những điểm
khởi đầu LAA CCA cho LTE ranh giới khung phụ và thực thi "thời kỳ đóng băng",
nơi các quy trình backoff và CCA cảm biến hoàn toàn bị đình chỉ, như thể hiện
trong Hình. 2 cho trường hợp đường xuống (DL). Cấu hình thời gian đóng băng tại
eNB trong quá trình LBT giảm trên không do chuyển thể của bất kỳ tín hiệu đầu
tiên (mà có thể chứa các ký hiệu tham khảo để hỗ trợ các máy thu), vì nó có thể
không có tính khả thi để dữ liệu LTE bắt đầu ngay lập tức ở một môi trường thời
gian tùy ý. Ngoài ra, tính năng này làm tăng cơ hội cho các nút khác trong trung và
truy cập các kênh một cách hiệu quả trong đó có thể phục vụ với mục đích tương
tự như hàm mũ backoff. Tính năng trong công nghệ Wi-Fi. Cấu trúc của LBT chọn
giao thức có nhiều ý nghĩa đối với các thiết kế của DL và kênh vật lý UL, như
được mô tả trong phần tiếp theo. Việc thực hiện các giao thức LBT đề xuất được
đánh giá số lượng trong phần.III.
B. Điều kiện thiết kế Downlink
1) Kênh vật lý và tín hiệu tham khảo
Trong đề xuất giản đồ LBT trong hình.1, CCA bắt đầu vào tại đầu của một khung
phụ LAA. Trong ba ký tự OFDM đầu tiên (OS) vào đầu của một khung phụ có thể
cho ví dụ được đặt sang một bên (đánh thủng) để phù hợp với phạm vi có thể của
CCA khi không có sự can thiệp ở hiện tại. Với thiết kế này, các Physical Downlink
Shared Channel (PDSCH) mang dữ liệu và Enhanced Physical Control Channel


Downlink (EPDCCH) truyền dẫn sẽ luôn luôn bắt đầu trong OS thứ 4 trong khung
phụ đầu tiên của cụm truyền. Nếu CCA được hoàn tất trước OS thứ 4, kiểm soát bổ
sung hoặc tham khảo thêm các tín hiệu có thể được truyền để giúp phía thu chuẩn
bị các thông số tiếp nhận. Thời gian của cụm truyền tải phụ thuộc khi quy định hạn
chế về mức bận kênh tối đa, ví dụ, tính đến cuối của khung phụ thứ tư tại Nhật
Bản.
Các PDSCH có thể chiếm tất cả 14 OS trong các khung phụ trừ cái đầu tiên

sau khi giai đoạn CCA. Với thiết kế LBT này, không có tác động đến các tín hiệu
giải điều chế tham khảo UE-cụ thể (DMRS) và tín hiệu tham khảo thông tin trạng
thái kênh (CSI-RS) kể từ khi chúng được đặt sau OS thứ 5 trong một khung phụ.
Tùy chọn này cũng là thuận lợi hơn để thiết kế các song mang LAA dựa trên kênh
vật lý DMRS-based DL bao gồm cả chế độ truyền PDSCH 10 (TM10) và
EPDCCH. Đáng lưu ý là Cell cụ thể RS (CRS) dựa PDSCH TM4 vẫn có thể được
hỗ trợ, mặc dù các chức năng của CRS ở đây nhiều tương tự như DMRS (kể từ
CRS không thể được truyền liên tục).
2) Lập kế hoạch
Trong Rel-10 CA, một SCell có thể thực hiện các khoản tài trợ lên lịch cho các UE
phục vụ trên cùng một SCell (gọi là tự lập kế hoạch), hoặc UE trên SCell cụ thể có
thể được lên kế hoạch từ Pcell này hay các SCell khác thông qua cấu hình lịch
trình sóng mang chéo. Để hỗ trợ tự lập kế hoạch trên LAA SCell, tài nguyên
EPDCCH nên được cấu hình cho các SCell. Các EPDCCH nên luôn luôn bắt đầu
trong OS # 3 không phân biệt nơi khung phụ được nằm trong một burst truyền như
hình. 3. Một vùng mới có thể cần thiết trong DCI để báo cho UE liệu khung phụ là
một khung phụ bình thường (với PDSCH chiếm tất cả các 14 OS) hoặc một khung
phụ được rút ngắn (với PDSCH bắt đầu từ OS #3). Điều này là do các UE không
có một kiến thức trước một khung phụ đặc biệt là các khung phụ đầu tiên của một
burst truyền. (Vì chức năng của PDCCH có thể được bao phủ bởi EPDCCH, ba OS
đầu tiên của một khung phụ, trong đó PDCCH thường nằm, có thể được đánh
thủng và được sử dụng cho LBT.) Theo khung tập hợp song mang LTE, PUCCH
mang HARQ-ACK và CSI cho tất cả các tế bào tổng hợp nên được gửi vào Pcell


UL.Kể từ khi các nguồn tài nguyên PUCCH trên pcell được dành riêng và luôn có
sẵn (không giống như các SCell LAA), gửi UCI trên PUCCH là một trong những
lợi thế quan trọng của lớp PHY LTE trên lớp PHY Wi-Fi.Các LTE PUCCH được
thiết kế cho vùng phủ sóng và độ tin cậy thông qua mã hóa tỷ lệ rất thấp, sự lặp lại,
và nhảy tần.

Hình 3: Đề xuất ánh xạ truyền dẫn dữ liệu và ánh xạ kênh điều khiển cho thiết kế
tự lập lịch Scell LAA .
Truyền dẫn trên Pcell đăng ký tiếp tục cho phép các UE để truyền dữ liệu
với công suất cao hơn và tần số sóng mang thấp hơn (với tổn thất đường thấp hơn).
Kênh điều khiển Wi-Fi cho cả UL và DL dựa trên mã hóa xoắn BPSK tỷ lệ 1/2 và
thiết kế công nhận khung đòi hỏi nhiều hơn đáng kể các bit so với thiết kế LTE.
Trong tất cả, các kênh điều khiển Wi-Fi đã được thiết kế để cung cấp vùng phủ
song tại các khu vực địa phương hóa như triển khai trong nhà và không thích hợp
cho việc triển khai ngoài trời.
Việc thiết kế kênh điều khiển LTE so sánh đáng tin cậy cho phép triển khai
ngoài trời và một vùng phủ sóng lớn hơn.
C .Quản lý nguồn tài nguyên vô tuyến và CSI Phản hồi
Sự kết hợp của LBT và truyền dẫn tín hiệu lớn nhất chức năng thời gian LAA ngụ
ý rằng tín hiệu tham chiếu LTE là không đảm bảo được truyền đi với một chu kỳ
cố định trên SCells LAA. Điều này có thể ảnh hưởng các phương thức mà các phép
đo RRM, CSI và phản hồi và theo dõi thời gian-tần số hiện đang được hỗ trợ trong
LTE. Thời gian và theo dõi tần số xem xét như là một ví dụ, các UEs yêu cầu
cácđể ước lượng thời gian và tần số định kỳ. Một bộ lọc / theo dõi được áp dụng
cho những ước tính này để duy trì thời gian và đồng bộ tần số. Một ít chức năng


như vậy để hỗ trợ này sẽ cản trở nghiêm trọng dữ liệu tiếp nhận tại UE. Tương tự
như vậy, số đo RRM hình thành cơ sở cho lựa chọn tế bào và quản lý di động và
thích ứng liên kết khép kín vòng lặp là không khả thi mà không chính xác CSI đo
lường và thông tin phản hồi.
Vì vậy, có một nhu cầu cho các phương pháp thay thế để hỗ trợ thời gian và theo
dõi tần số, đo lường RRM và CSI mua lại để hoạt động hiệu quả của SCells LAA.
Trong Rel-12, chu kỳ truyền dẫn chính / thứ cấp của chuỗi đồng bộ (PSS / SSS),
CRS, và CSI-RS thường được sử dụng để đạt được những mục tiêu này. Kể từ chu

kỳ truyền tín hiệu tham chiếu là không còn khả thi về SCells LAA, điều này đặt ra
câu hỏi nếu tín hiệu tham chiếu pcell có thể được sử dụng để đồng bộ hóa tần số
thời gian ít nhất và điều khiển tự động (AGC) điều chỉnh trên SCells. Trong khi lọc
đồng bộ hóa thời gian có thể được có thể sử dụng RS pcell trong một kịch bản
đồng đặt, điều chỉnh AGC sẽ không khả thi do các pcell có khả năng hoạt băng
tần(2GHz) có đặc điểm khác nhau đáng kể và suy hao so với SCells LAA trong
băng tần 5 GHz. Sự khác biệt trong tính kênh dài này cũng trừ việc sử dụng pcell
RS điều chỉnh bộ lọc ước lượng kênh trên LAA SCells.
Dựa trên các cuộc thảo luận ở trên, giải pháp đề xuất của chúng tôi là để truyền tín
hiệu tham chiếu phát hiện (DRS) trên LAA Scells, có khả năng kết hợp với một
giai đoạn LBT. Các Rel-12 DRS bao gồm ít nhất PSS / SSS / CRS đã được thiết kế
cho small cell PHY Cải tiến có thể phục vụ như là một điểm khởi đầu cho các phép
đo RRM cho LAA. Các bản đồ của các tín hiệu và RS mật độ trong DRS khả năng
có thể được thay đổi cho Rel-13 để tránh những khoảng trống trong suốt thời gian
quá trình truyền DRS. Quản lý và kiểm soát thông tin bổ sung như hệ thống thông
tin có liên quan đến các băng tần không cần cấp phép có thể được nhúng vào trong
LAA DRS. Hơn thế nữa; CSI-RS cùng với CSI-IM (hoặc REs không sử dụng cái
khác) có thể được sử dụng để lấy CSI báo cáo từ các UE khi họ có sẵn. Do sự sẵn
có thể đoán trước của các kênh không cần cấp phép, các phương pháp tiếp cận thực
tế nhất là nên chỉ dựa vào không tuần hoàn CSI báo cáo cho LAA SCell, như trái
ngược với các báo cáo định kỳ CSI.


III. Kết quả đánh giá sự cùng tồn tại
Phần này thể hiện chi tiết mức thông lượng của hệ thống và sự đánh giá thời
gian chiếm bộ đệm cho trường hợp cùng tồn tại trường hợp trong nhà và ngoài trời.
Dựa trên giả định mô phỏng theo 3GPP hiện hành. Như một hướng quan trọng để
nhấn mạnh là đánh giá được thể hiện với bộ đệm không đầy, cho một tập hợp
những điểm tải. Đánh giá coi là FTP tải xuống 5MB dữ liệu với tốc độ đến biến
thiên Poission. Mô hình dịch vụ VoIP cũng vậy. Theo kết quả sau đây, ảnh hưởng

large-scale fading có thể hợp lại trong khi fading nhanh không phải là kiểu mẫu, và
đánh giá CSI là có vẻ không hoàn hảo cho cả LAA và WIFI. Chi tiết đánh giá giả
định đưa trong [1] .
Thủ tục LAA LBT được thể hiện hay bắt đầu CCAs ở biên subframe với 1
kích thước cửa sổ tranh chấp và đóng băng chu kì ở 11 OS. Mạng Wifi hoạt động ở
trong chế độ cơ sở hạ tầng với tất cả sự kết nối qua APs.Cả 2 người vận hành truy
cập vào sóng mang 10 MHz khi triển khai LAA. Trong sự đánh giá cùng tồn tại,
phương pháp luận theo đây là cho mỗi sự rớt UE và eNB/AP
- Bước 1: Biểu diễn Metric cho 2 mạng Wifi cùng tồn tại theo đánh giá đưa
ra theo kịch bản và ghi lại.
- Bước 2: Wifi được thay bởi LAA cho nhóm eNBs và UEs được đáp ứng
bởi 1 người dùng Wifi. Biểu diễn cho Wifi và LAA cùng tồn tại được ghi lại.

A. Đồng tồn tại Wifi chỉ DL và LAA chỉ DL.
Đầu tiên chúng ta coi lưu lượng chỉ có DL cho cả Wifi và LAA trong 1 kịch
bản hot- spot ngoài trời [1]. Hình 4 minh họa trung bình ( dấu mốc tròn) và phân vị
5 (dấu mốc tam giác) tốc độ dữ liệu mỗi người dùng với 4 sóng mang không cấp
phép 20MHz chia sẻ giữa 2 người vận hành. Mỗi người triển khai 4 Aps ở mỗi hotspot. Chú ý là kênh được chọn bởi mỗi Ap ở bước 1 và bước 2 là như nhau. Hiệu
suất của Ues liên hợp với lớp macro là không được quan tâm. Kết luận cuối của
đánh giá là ý định cùng tồn tại LAA cho phép mạng Wi-Fi không thay đổi để đạt
hiệu suất tốt hơn. Đặc biệt, lưu lượng phân vị 4 của mạng Wi-Fi không thay đổi


được cải thiện từ 1 vài kbps tới quanh khoảng 70 Mbps ở mức tải vừa phải khi
mạng Wi-Fi bên cạnh được thay bởi LAA. 2 mạng LAA cùng tồn tại đưa ra hiệu
suất tương tự. Điều đó có thể kết luận là LAA LTE là 1 mạng lân cận tốt ko chỉ
với Wifi, mà còn cả với những mạng LAA tương tự.

Hình 4: Tốc độ đữ liệu mỗi người dùng cho trường hợp ngoài trời với 4 sóng mang
không đăng ký 20 MHz chia sẽ giữa 2 người vận hành, LAA CCA ED ngưỡng của

-62 dBm


Hình 5: thời gian chiếm bộ đệm trung bình cho trường hợp ngoài trời với 4 sóng
mang không đăng ký 20 MHz chia sẽ giữa 2 người vận hành
Tương ứng với trung bình thời gian chiếm bộ đêm cho trường hợp ngoài trời
chỉ ra ở hình 5. Khi lưu lượng chỉ là DL, thời gian chiếm bộ đêm của cell nhỏ thứ i
( Wi-Fi và LAA) được định nghĩa như tổng của chu kì thời gian trong suốt phần
mà cell nhỏ thứ i có dữ liệu truyền bao gồm sự phát lại ( ví như hàng đợi của chúng
là ko trống) phân ra bởi tổng thời gian mô phỏng [1]. Thời gian chiếm bộ đệm
trung bình là khi trung bình thời gian chiếm bộ đệm trên tất cả các cells nhỏ của
cùng người vận hành, và phục vụ như 1 định hướng của tải lưu lượng và những
mức tắc nghẽn. Đồng tồn tại mạng Wifi thích hợp thể hiện thời gian chiếm bộ đệm
trung bình với 4 sóng mang ko đăng ký đang có sẵn, cái chỉ ra là các node Wi-fi có
xu hướng back off thường xuyên hơn với những node khác. Điều này tới từ
ngưỡng cảm nhận thấp được dùng bởi node Wifi hướng tới tín hiệu tín hiệu Wifi
khác ở -82dBm, đối chiếu với 1 cái dùng tương phản LAA ở -62dBm.Như 1 kết
quả, sự có mặt của mạng lân cận LAA cải thiện tính dùng lại tần số của mạng Wifi.


Điều này có thể thấy ở thang đo chậm hơn của thời gian chiếm bộ đệm trung bình
với tổng lưu lượng phục vụ khi 1 hay cả 2 mạng triển khai LAA.

Hình 6: Địa hình trong nhà với 4 LAA eNBs ( xanh lá) và 4 Wifi APs (cam)

Hình 7: Tốc độ dữ liệu mỗi người dùng cho trường hợp trong nhà với 1 cá biệt
chia sẽ sóng mang không đăng ký 20 MHz, LAA CCA ED ngưỡng -82 dBm


Hình 8: Tốc độ dữ liệu UL mỗi người dùng cho Op. B ở trường hợp trong nhà với

1 cá biệt chia sẽ sóng mang 20 MHz chưa đăng ký, LAA CCA ED ngưỡng của -82
dBm
B. Đồng tồn tại của LAA chỉ DL với Wifi DL và UL
Chúng ta tiếp theo xem xét 1 triển khai trong nhà không đối xứng tại LAA
tiếp tục chỉ có lưu lượng DL, còn mạng Wifi không thay đổi có lưu lượng ở cả
phương diện DL và UL. Trong trường hợp ngoài trời, 2 người vận hành triển khai
4 cells nhỏ mỗi cái trong 1 tòa nhà đơn sàn, như chỉ ở hình 6. Lưu lượng chia của
wifi lập 80% Dl, 20% UL. Những cells nhỏ của mỗi người vẫn hành là đặt khoảng
cách ngang nhau và đặt giữa theo chiều nhỏ hơn của tòa nhà. Khoảng cách giữa 2
node kín từ 2 người vận hành là ngẫu nhiên.
Xem xét một trường hợp kín với 1 sóng mang 20 MHz không phép chia sẻ
giữa LAA và Wi-Fi, 20 UEs mỗi người vận hành với lưu lượng FTP, và 2 UEs
mỗi người vận hành với độ nhạy trễ lưu lượng VoIP, trung bình ( dấu mốc tròn) và


phân vị 5 (dấu mốc tam giác) mỗi tốc độ dữ liệu người dùng chỉ ra hình 7 cho bước
1 (cả 2 là Wifi) và bước 2 (người A thay bởi LAA). Với mạng LAA, người dùng là
đều được phục vụ bởi sóng mang LTE băng có đăng ký và sóng mang LAA băng
ko đăng ký ( đường cong xanh da trời ở hình 7), hoặc bởi chỉ sóng mang băng
không đăng ký (đường xanh lá cây hình 7). Cả 2 nhận xét chính dựa trên bước 2 là
LAA cải thiện hiệu suất mạng Wifi đồng tồn tại như để so sánh với mạng Wifi
khác. Đưa ra thủ tục LBT cấp nhiều cơ hội hơn cho Wifi để đạt được kênh truy
nhập, so sánh với trường hợp tại điểm mà nó cạnh tranh với 1 giao thức MAC đồng
nhất của 1 người dùng Wifi khác. Liên hợp với hiệu suất tốc độ dữ liệu UL cho
mạng Wifi không lưu trú của người vận hành B chỉ ra ở hình 8, tại nơi thể hiện
hướng tương tự như những kết quả của DL. Như thấy ở hình 10, ngoài ra phần
nhỏ của những người dùng VoIP ở ngừng hoạt động trong mỗi hướng lưu lượng
cải tiến ở bước 2 so sánh với bước 1 cho cùng 1 lý do như đã đề cập trước. Chú ý
là 1 người dùng VoIP được coi là trong sự ngừng hoạt động nếu trễ phân vị của tất
cả gói VoIP của nó quá 50ms.

Trung bình thời gian chiếm bộ đêm cho trường hợp trong nhà chỉ ra ở hình
9. Cho mạng Wifi với cả lưu lượng DL và UL, toàn thể thời gian chiếm bộ đệm từ
phối cảnh của APi được định nghĩa như 1 tổng của chu kỳ thời gian trong suốt cái
mà mỗi cell nhỏ thứ i hoặc tối thiểu 1 trong số chúng liên kết STAss có dữ liệu để
truyền bao gồm sự truyền lại, chia bơi tổng thời gian mô phỏng. Trung bình thời
gian chiếm bộ đêm cho 1 người vận hành được định nghĩa như trước đó.
Ở hình 9, dễ thấy là thời gian chiếm bộ đệm trung bình đáng chú ý là thấp
hơn khi LAA và Wifi cùng tồn tại. Đây là phần nào vì sự phát triển của tính tái sử
dụng đã bàn trong phần cuối. Một lý do khác là LAA có thể phục vụ tuyế của nó
và bỏ trống kênh nhanh hơn so sánh với 1 mạng Wifi, cái mà sau đó sinh ra nhiều
hơn những cơ hội truyền tới mạng Wifi của người vận hành khác. Hiệu suất của
LAA là tốt hơn Wifi cả với trường hợp có dùng và không dùng sóng mang cấp
phép, nhờ có thích nghi đường nhanh của chúng.và vốn thiết kế tốt để giải quyết và
bù lại từ nhiễu không mong đợi qua những giao thức hybrid-ARQ.
Trong kịch bản test, mạng Wifi không lưu trú lên đến 24 node ( từ APs và


STAs) đang giành kênh truy nhập, cái mà thực chất trên 4 eNBS trong mạng LAA.
Như 1 kết quả, nó có thể thấy ở đường xanh lá cây ở hình 7 là mạng Wifi giữ lưu
lượng phục vụ cao trong khi mạng LAA có thể bị suy yếu bởi sự xung đột mạng
Wifi ( chỉ ra ở ‘ bending back’ phần chia ở đường cong trong hình).
IV.Kết Luận
Chúng ta đã trình bày 1 cái nhìn tổng thể của 1 kiến trúc lớp vật lý cho LTE
với LAA đang hoạt động trong phổ tần không đăng ký. Nó đã chỉ ra làm sao phần
giới thiệu của những chức năng mới như DTX và LBT cần phải có những thay đổi
lớn trong kênh vật lý DL và UL, thủ tục phản hồi HARQ, lập lịch, cơ chế RRM, và
đạt được CSI. Những kết quả mô phỏng mức hệ thống chi tiết sau đó thể hiện để
chỉ ra đồng tồn tại công bằng giữ LAA và Wifi có thể đạt được trong 1 khoảng của
trường hợp trong và ngoài trời. Hơn nữa, sự công bằng của đồng tồn tại LAA với
những mạng LAA bên cạnh cũng xác minh qua mô phỏng.