Aufgabe 4.4Z: Physikalische Kanäle bei LTE
Die Aufgabe bezieht sich auf die beiden Theorieseiten
Alle für die Aufgabe erforderlichen Informationen finden Sie auf diesen Seiten.
Die Grafik zeigt die Belegung dieser beiden Kanäle PDCCH und PDSCH in Frequenz und Zeit:
- Ein Frequenzblock umfasst $180 \ \rm kHz$ und unterteilt sich in zwölf Unterträger zu je $15 \ \rm kHz$.
- Ein Subframe ist eine Millisekunde lang und umfasst $14$ Symbole.
- Rot eingezeichnet sind so genannte Referenzsymbole.
Hinweise:
- Die Aufgabe gehört zum Kapitel Bitübertragungsschicht bei LTE.
Fragebogen
Musterlösung
(1) Richtig sind die Lösungsvorschläge 3 und 4. Die Zuordnung zu Downlink bzw. Uplink erkennt man am zweiten Buchstaben. Es bedeuten:
- PDCCH: Physical Downlink Control Channel,
- PDSCH: Physical Downlink Shared Channel,
- PUCCH: Physical Uplink Control Channel,
- PUSCH: Physical Uplink Shared Channel.
(2) Richtig sind die Lösungsvorschläge 2 und 4. Ein „C” ⇒ Control als dritter Buchstabe weist auf einen Kontrollkanal hin. Nutzdaten werden stets in den Shared Channels ⇒ „S” übertragen,
(3) Alle Aussagen sind zutreffend:
- Ein Block im LTE–Downlink belegt im Frequenzbereich $180 \ \rm kHz$ (zwölf Unterträger zu je $15 \ \rm kHz$) und hat die Dauer $1 \ \rm ms$.
- Die Belegung mit PDCCH und PDSCH zeigt, dass der Downlink betrachtet wird.
- Die Referenzsymbole werden benötigt, um die Kanalqualität zu schätzen und den Channel Quality Indicator (CQI) zu berechnen.
- Diese Referenzsymbole sind auf unterschiedliche Frequenzen bzw. Symbole (verschiedene Zeiten) verteilt, um die Kanalqualität möglichst umfassend schätzen zu können.
(4) Die Aussage 1 stimmt, da hier nur zwei der $14$ Spalten vom Kontrollkanal PDCCH belegt werden.
Verallgemeinern kann man dieses Ergebnis allerdings nicht. Vielmehr ist die Aufteilung zwischen PDCCH– und PDSCH–Symbolen abhängig von den Anforderungen des Nutzers und damit dynamisch.
- Bei vielen Nutzern mit niedriger Datenrate würde der PDCCH drei oder vier Symbole umfassen, weil hier eine intensivere Abstimmung nötig ist als bei wenigen gleichzeitigen Nutzern mit jeweils hoher Datenrate.
- Dem Endgerät wird die Information „Wie viele PDCCH–Symbole” über den Physical Control Format Indicator Channel (PCFICH) mitgeteilt.
(5) Alle Aussagen treffen zu:
- Die Datenrate eines jeden Nutzers hängt direkt von der Anzahl der ihm zugewiesenen Blöcke der Breite $180 \ \rm kHz$ ab.
- Die LTI–Gesamtfrequenzbreite liegt zwischen $1.4 \ \rm MHz$ und $20 \ \rm MHz$. In das Frequenzband von $1.4 \ \rm MHz$ werden sechs Blöcke à $180 \ \rm kHz$ untergebracht. Der Overhead beträgt somit $(1.4 - 6 \cdot 0.18)/1.4 \approx 22.8 \%$.
- Bei $20 \ \rm MHz$ Gesamtfrequenzbreite, alo $100$ Blöcken, ist der Overhead $(20 - 100 \cdot 0.18)/26 = 10 \ \%$.
- Je mehr Blöcke insgesamt zur Verfügung stehen, desto mehr kann jedem einzelnen Nutzer zugewiesen werden, wenn sein Kanal gut ist und wenn nicht gleichzeitig viele andere Nutzer ebenfalls Ansprüche stellen.
