6 Организация каналов в стандарте utra fdd

В системе UTRA IMT-DS предусмотрено использование каналов трех видов: логических, физических и транспортных. Структура каналов системы стандарта UTRA представлена на рис.6.

Рисунок 6 - Структура каналов стандарта UTRA

Как известно, понятие “логический канал” отображает содержание данных, предназначенных для передачи. “Физический канал” определяется частотой и кодовой последовательностью, которые обеспечивают соединение АС и БС. Понятие “транспортный канал” относится к способу и формату данных, переданных по физическому каналу. С целью повышения скорости передачи данных транспортный канал может отображаться параллельно на нескольких (до шести) физических каналах. Такой способ передачи получил название “мультикодовая передача”.

Все указанные виды каналов делятся на общие и выделенные. Общие каналы CCH доступные группе АС, т.е. связь организуется одновременно между БС и несколькими АС. В этом режиме не нужна идентификация АС в рабочей полосе частот. По общим каналам между БС и АС передается управляющая информация, информация о конфигурации сети и ее параметры.

По выделенным каналам DCH осуществляется связь между БС и одной из АС.

Логические каналы делятся на две группы: каналы трафика (TCH) и каналы управления (CCH). Каналы трафика служат для передачи информационных потоков между абонентами, каналы управления обеспечивают передачу сигналов вызова и служебных сообщений, команд управления.

В свою очередь каналы управления делятся на общие (CCCH) и выделенные (DCCH) каналы управления. Общие каналы управления предназначены для передачи управляющей информации, адресованной всем АС данной ячейки (широковещательный канал управления BCCH), сигналов вызова (канал персонального вызова PCH) от БС ко всем АС, сигналов вызова от АС к БС (канал доступа RACH), команды управления от БС на АС, местоположение которой известно на БС (канал FACH).

Выделенные каналы управления (DCCH) и каналы трафика (DTCH и UPCH) обеспечивают организацию двусторонней радиосвязи между БС и АС. Основное расхождение между разными каналами в том, что они предназначены для передачи разного рода информации. Так, информация управления передается по каналу DCCH, трафик сетей с коммутацией каналов - по DTCH, а пакетная передача - по каналу UPCH

Как было указано выше, общие транспортные каналы служат для передачи информации о конфигурации сети и ее параметров. Выделенные транспортные каналы (по одному на каждого пользователя) обеспечивают передачу данных между конкретным потребителем и сетью, а также сигналов управления.

В системе UTRA используются четыре типа общих транспортных каналов управления (BCCH, FACH, PCH, RACH) и три типа выделенных (DTCH, SDCCH, ACCH). По каналу RACH передается управляющая информация от БС к АС (сигналы управления диаграммой направленности антенны, управление мощностью, запрос идентификации АС). Назначение общих транспортных каналов (BCCH, PCH, FACH) отвечает назначению аналогичных логических каналов.

Выделенный соединенный канал ACCH используется для передачи управляющей информации вместе с потоком данных. Канал ACCH состоит из двух подканалов - SACCH и FACCH. Подканал SACCH (низко скоростной) используется для управления мощностью (БС передает на АС команды изменения мощности передатчика АС, а от АС на БС - данные изменения уровня входного сигнала приемника АС). Подканал FACCH (высокоскоростной) служит для переключения частоты при переходе АС с одной ячейки в другую, если базовые станции соседних ячеек работают на разных частотах.

Выделенные каналы DTCH и SDCCH предназначены для передачи информационных сообщений (данных) и сигналов управления соответственно.

В состав общих физических каналов в линии “вверх” входят канал случайного доступа RACH и канал пакетной передачи PCPCH. Канал RACH служит для организации доступа АС к сети и для передачи коротких пакетных сообщений, основная же пакетная связь между АС и сетью осуществляется по каналу PCPCH.

В направлении “вниз” (от БС к АС) общими физическими каналами является канал синхронизации SCH и канал управления CCPCH. Канал CCPCH состоит из двух подканалов - первичного и вторичного. Первичный используется для передачи общей информации (пилот-сигнала, данных). Вторичный общий канал используется для передачи сигналов вызова и служебных сигналов (PCH и FACH).

В линии “вверх” организовывается два типа выделенных физических каналов: канал данных DPDCH и канал управления DPCCH. Канал данных DPDCH используется для передачи данных выделенного транспортного канала, а канал DPCCH обеспечивает передачу от АС к БС служебной информации: бит пилота-сигнала, информации, которая необходимая для управления мощностью сигнала, который излучается БС и др. Для передачи служебной информации от АС к БС используется один канал. С целью повышения скорости передачи данных транспортный канал может отображаться параллельно на несколько (до шести) физических каналов.

В линии “вниз” (от БС к АС) организуется один выделенный физический канал DPCH. Этот канал от кадра до кадра может использоваться несколькими абонентами.

Кроме рассмотренных общих и выделенных каналов организовывается маркерный канал (PARCH). Этот канал по своему назначению аналогичный пилотному каналу, но с расширенными возможностями. Используется базовой станцией в широковещательном режиме. Маркерный канал состоит из трех мультиплексированных во времени частей.

В первой части канального интервала (0,6666 мкс) размещается пилот- сигнал, который используется для установления синхронизации АС из БС.

Во второй части канального интервала размещаются данные о логических каналах, которые используются.

В третьей части размещаются поисковые коды, с помощью которых АС может идентифицировать БС. Два разные немодулированные поисковые коды объединяются в групповой сигнал, который разрешает использовать ортогональные кодовые последовательности Голда.

Преимущество структуры маркерного канала - высокое быстродействие. Недостатком являются снижения частицы излучаемой энергии пилота-сигнала, поскольку он занимает лишь часть канального интервала.

Информация в сети стандарта UTRA-IMT-DS передается пакетами. Короткие пакеты передаются по общему физическому каналу, а длинные - по выделенному. Пакеты, длина которых превышает допустимое значение, делятся на несколько коротких пакетов. Переданная информация размещается в кадрах продолжительностью 10 мс.

Передача по линии “вниз” (от БС к АС) осуществляется по выделенному каналу DPDCH, что может поочередно (от кадра до кадра) использоваться несколькими абонентами.

Передача по линии “вверх” осуществляется по двум каналам DPDCH и DPCCH, первый из которых обеспечивает передачу данных, а второй - управляющей информации (пилота-сигнала, команд управления мощностью (TPC) и указателя транспортного формата (TF1)). Указатель TF1 используется для извещения приемника о текущем состоянии и параметрах транспортных каналов, переданных в DPDCH.