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RÉSUMÉ
L'interface radio LTE (Long Term Evolution) repose essentiellement sur le mode paquet, et la notion de bloc ressource. L'article aborde les caractéristiques du signal transmis, la gestion des formats de transport et les structures liées au multiplexage temporel. Les différents canaux physiques permettent d'assurer l'accès d'un terminal au réseau. La couche MAC permet le multiplexage de différents flux et assure, grâce à un protocole de retransmission, un taux d'erreur modéré. Enfin, RLC assure la qualité de service par des retransmissions si nécessaire et PDCP garantit la sécurité et permet la compression des données et des en-têtes.
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Xavier LAGRANGE : Professeur Télécom Bretagne, Institut Mines-Télécom, Cesson-Sévigné, France
INTRODUCTION
Au cours des années 2000, il est apparu assez rapidement que le système UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), même dans sa version haut-débit (High Speed Data Packet Access), resterait limité en terme de débit, de latence et de capacité, du fait de sa transmission basée sur le CDMA et de la complexité de son architecture. En 2004, le 3GPP (3rd Generation Partnership Project) a donc lancé un groupe de travail pour des évolutions à long terme, ou LTE pour Long Term Evolution, de l'interface radio des systèmes de 3e génération. Le travail de ce groupe a conduit à la spécification d'une interface radio totalement nouvelle et a déclenché un travail analogue de refonte complète de l'architecture des réseaux cœurs. L'ensemble de ce nouveau système est couramment désigné par LTE bien que le terme LTE ne s'applique qu'à l'interface radio.
Cet article se focalise sur la présentation de l'interface radio tout en présentant l'architecture générale du système. Le 3GPP produit des documents de spécifications par vagues successives appelées Release. L'interface radio LTE est définie dans un ensemble de recommendations publiées lors de la Release 8 (les releases précédentes n'incluent que les systèmes GSM et UMTS). Cet article en présente les caractéristiques essentielles et s'appuie sur la Release 8. Ce qui est présenté reste cependant valide pour les Releases ultérieures.
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5. Canaux physiques LTE
Les canaux physiques et leurs caractéristiques sont indiqués dans le tableau 5. Nous les présentons dans la suite en insistant sur la façon dont ils sont utilisés.
5.1 Voie balise
Comme pour tout système radiomobile, une station de base LTE diffuse régulièrement un ensemble de signaux et d'informations permettant au terminal de découvrir et d'identifier le réseau et également de déterminer la configuration de la station de base sous la portée de laquelle il se trouve.
HAUT DE PAGE5.1.1 Séquences de synchronisation
Chaque station de base émet 2 fois toutes les 10 ms une séquence de Zadoff-Chu. Il y a trois séquences possibles. Pour vérifier qu'il est sous la couverture d'un réseau LTE, un terminal fait trois corrélations en parallèle (une avec chaque séquence possible). La présence d'un pic (obtenu normalement en typiquement 5 ms) permet de confirmer qu'il reçoit bien une station de base LTE et il peut identifier laquelle des trois séquences est utilisée. Cette séquence est appelée PSS (Primary Synchronisation Sequence).
Chaque station de base émet avec la même fréquence une séquence appelée SSS (Secondary Synchronisation Sequence). Il y a 168 séquences possibles construites à partir de m-sequences. Ces dernières possèdent également de bonnes propriétés de corrélation et d'inter-corrélation. Un terminal peut donc identifier la séquence SSS utilisée par la station de base parmi les 168 possibles. À partir du PSS et du SSS, il en déduit l'identité physique de la cellule introduite dans la partie 1.1 (une valeur possible parmi 504 = 3 × 168). Le faible nombre de PSS permet une première détection simple et rapide. Si un terminal ne détecte aucun PSS sur une fréquence, cela signifie qu'il n'y a pas de système LTE et le terminal peut analyser une autre fréquence. S'il détecte un PSS, il consacre alors plus de temps et de puissance de calcul à détecter le SSS.
Dans un système FDD, le PSS est émis juste après le SSS, ce qui n'est pas le cas du système TDD. Un terminal peut donc...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) and evolved universal terrestrial radio access (E-UTRAN) – Overall description. Stage 2. - TS 36.300, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
-
(2) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) – Medium access control (MAC) protocol specification. - TS 36.321, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
-
(3) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) – Multiplexing and channel coding. - TS 36.212, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
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(4) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) – Packet data convergence protocol (PDCP) specification. - TS 36.323, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
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(5) - 3GPP - Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA) – Physical channels and modulation. - TS 36.211, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), sept. 2008.
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