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Relais 4G LTE: relais avancé LTE

Relais 4G LTE: relais avancé LTE


La technologie de relais LTE est une fonctionnalité qui permet aux signaux d'être relayés par des nœuds de relais, les RN pour fournir une couverture et des performances supplémentaires sans avoir besoin d'installer toutes les capacités de liaison normalement requises pour les stations de base.Le relais LTE est une fonctionnalité idéale pour un certain nombre de des zones spécifiques où une couverture supplémentaire est nécessaire, mais peut-être pas avec les capacités élevées des centres-villes.

Besoin d'une technologie de relais LTE

L'un des principaux moteurs de l'utilisation du LTE est le débit de données élevé qui peut être atteint. Cependant, toutes les technologies souffrent de débits de données réduits à la périphérie de la cellule où les niveaux de signal sont plus faibles et les niveaux d'interférence sont généralement plus élevés.

L'utilisation de technologies telles que MIMO, OFDM et des techniques avancées de correction d'erreur améliore le débit dans de nombreuses conditions, mais n'atténue pas complètement les problèmes rencontrés au bord de la cellule.

Alors que les performances de bord de cellule deviennent de plus en plus critiques, certaines des technologies étant poussées vers leurs limites, il est nécessaire de rechercher des solutions qui amélioreront les performances au bord de la cellule pour un coût comparativement faible. Une solution étudiée et proposée est celle de l'utilisation de relais LTE.

Bases du relais LTE

Le relais LTE est différent de l'utilisation d'un répéteur qui rediffuse le signal. Un relais recevra, démodule et décode les données, y appliquera toute correction d'erreur, etc., puis retransmettra un nouveau signal. De cette manière, la qualité du signal est améliorée avec un relais LTE, plutôt que de subir une dégradation due à un rapport signal sur bruit réduit lors de l'utilisation d'un répéteur.

Pour un relais LTE, les UE communiquent avec le nœud de relais, qui à son tour communique avec un eNB donneur.

Les nœuds de relais peuvent éventuellement prendre en charge une fonctionnalité de couche supérieure, par exemple décoder les données utilisateur de l'eNB donneur et recoder les données avant la transmission à l'UE.

Le relais LTE est une infrastructure de relais fixe sans connexion de liaison filaire, qui relaie les messages entre la station de base (BS) et les stations mobiles (MS) via une communication multi-sauts.

Il existe un certain nombre de scénarios dans lesquels le relais LTE sera avantageux.

Relais LTE full & half duplex

Les nœuds de relais LTE peuvent fonctionner dans l'un des deux scénarios suivants:

  • Semi-duplex: Un système semi-duplex assure la communication dans les deux sens, mais pas simultanément - les transmissions doivent être multiplexées dans le temps. Pour le relais LTE, cela nécessite une planification minutieuse. Il exige que le RN coordonne son allocation de ressources avec les UE dans la liaison montante et l'eNB donneur attribué dans la liaison descendante. Ceci peut être réalisé en utilisant des solutions pré-assignées statiques ou des solutions plus dynamiques nécessitant plus d'intelligence et de communication pour une plus grande flexibilité et optimisation.
  • Un duplex plein: Pour le duplex intégral, les systèmes peuvent émettre et recevoir en même temps. Pour les nœuds de relais LTE, c'est souvent sur la même fréquence. Les nœuds de relais recevront le signal, le traiteront, puis le transmettront sur la même fréquence avec un petit retard, bien que ce soit petit par rapport à la durée de la trame. Pour réaliser le duplex intégral, il doit y avoir une bonne isolation entre les antennes d'émission et de réception.

Lorsque l'on considère des systèmes full ou half duplex pour les nœuds de relais LTE, il existe un compromis entre les performances et le coût du nœud de relais. Les performances du récepteur sont essentielles et l'isolation de l'antenne doit être raisonnablement élevée pour permettre la transmission et la réception simultanées lorsqu'un seul canal est utilisé.


Types de relais LTE

Il existe différents types de nœuds de relais LTE qui peuvent être utilisés. Cependant, avant de définir les types de nœuds relais, il est nécessaire de se pencher sur les différents modes de fonctionnement.

Une caractéristique importante ou caractéristique d'un nœud de relais LTE est la fréquence porteuse sur laquelle il fonctionne. Il existe deux méthodes de fonctionnement:

  • Intrabande: Un nœud de relais LTE est dit "Inband" si la liaison entre la station de base et le nœud de relais est sur la même fréquence porteuse que la liaison entre le nœud de relais LTE et l'équipement utilisateur, UE, c'est-à-dire la liaison BS-RN et la liaison BS-UE est sur la même fréquence porteuse.
  • Hors bande: Pour les nœuds de relais LTE hors bande, RN, la liaison BS-RN fonctionne avec une fréquence porteuse différente de celle de la liaison RN-UE.

Pour les nœuds de relais LTE eux-mêmes, deux types de base sont proposés, bien qu'il existe des subdivisions dans ces types de base:

  • Nœuds de relais LTE de type 1: Ces relais LTE contrôlent leurs cellules avec leur propre identité, y compris la transmission de leurs propres canaux de synchronisation et symboles de référence. Les relais de type 1 apparaissent comme s'ils étaient des UE eNB version 8 à version 8. Cela garantit la rétrocompatibilité. Le relais LTE de type 1 de base fournit le semi-duplex avec des transmissions intrabande.

    Il existe deux autres sous-types dans cette catégorie:

    • Tapez 1.a: Ces nœuds de relais LTE sont des RN hors bande qui ont les mêmes propriétés que les nœuds de relais de base de type 1, mais ils peuvent émettre et recevoir en même temps, c'est-à-dire en duplex intégral.
    • Tapez 1.b: Cette forme de nœud de relais LTE est une forme intrabande. Ils présentent une isolation suffisante entre les antennes utilisées pour les liaisons BS-RN et RN-UE. Cette isolation peut être obtenue par l'espacement et la directivité des antennes ainsi que par des techniques spécialisées de traitement du signal numérique, bien que cela ait des répercussions sur les coûts. La performance de ces IA devrait être similaire à celle des femtocellules.
  • Nœuds de relais LTE de type 2: Ces nœuds de relais LTE n'ont pas leur propre identité de cellule et ressemblent à la cellule principale. Tout UE à portée n'est pas en mesure de distinguer un relais de l'eNB principal dans la cellule. Les informations de commande peuvent être transmises depuis l'eNB et les données utilisateur depuis le relais LTE.

Classe de relais LTEID de celluleFormat recto verso

Type 1

Oui

Semi-duplex intrabande

Tapez 1.a

Oui

Duplex intégral hors bande

Tapez 1.b

Oui

Duplex intégral intrabande

Type 2

Non

Duplex intégral intrabande

Récapitulatif des classifications et des fonctionnalités des relais dans 3GPP Rel.10

Le relais 4G LTE Advanced est une fonctionnalité qui peut être utilisée pour fournir une couverture et des performances supplémentaires pour un investissement minimum. Il est idéal pour de nombreuses zones où le trafic n'est peut-être pas aussi élevé que certaines, mais où la couverture est toujours nécessaire.

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