10.2. Рассмотрение пакетного доступа wcdma

В этом разделе кратко излагаются функции пакетного радиодоступа WCDMA. Назначением пакетов в WCDMAуправляет распределитель паке-тов (PS). Его функциями являются:

• распределение имеющейся пропускной способности воздушного интерфейса между пользователями передачи данных;

• решение об использовании транспортного канала для передачи пакетных данных каждого пользователя;

• контроль за распределениями пакетов и нагрузкой системы.

Пакетный доступ WCDMAпозволяет каналам-переносчикам информации в нереальном времени динамично использовать общие, выделенные и совместно используемые каналы. Использованием различных каналов управляет распределитель пакетов (PS). Он назначает скорость передачи для канала-переносчика и, как правило, изменяет ее во время активного соединения.

Распределитель пакетов обычно располагается в RNC, где распределение может осуществляться эффективно для множества ячеек с учетом соединений с мягкой передачей управления.BSобеспечивает измерение нагрузки воздушного интерфейса распределителя пакетов: см. рис. 10.2.

Рис. 10.2. Пакетный доступ в сети WCDMA

Если нагрузка превышает заданное значение, распределитель пакетов может уменьшать нагрузку путем уменьшения скоростей передачи в пакетных каналах-переносчиках; если нагрузка меньше, чем заданное значение, он может увеличить нагрузку путем выделения большего числа данных. Распределитель пакетов также является элементом управления нагрузкой сети, потому что он может увеличивать или уменьшать нагрузку сети.

10.3. Транспортные каналы для передачи пакетных данных

В WCDMA существует три типа транспортных каналов, которые могут использоваться для передачи пакетных данных: общие, выделенные и совмещенные транспортные каналы. Эти каналы описываются в Главе 6, а в этом разделе рассматриваются их возможности и их реализуемость для передачи пакетных данных. Транспортный канал для передачи пакетных данных выбирается с помощью алгоритма распределения (планирования) пакетов.

10.3.1. Общие каналы

Общие каналы – это канал случайного доступа (RACH) в восходящем канале и прямой канал доступа (FACH) в нисходящем канале. Оба канала могут передавать данные сигнализации, а также данные пользователей в WCDMA. Преимущество общих каналов заключается в их малом времени установления. Так как они также используются для сигнализации перед установлением соединения, их можно использовать для немедленной передачи пакетов без длительного времени установления. Обычно существует только один или несколько каналовRACHилиFACHна сектор.

Общие каналы не должны иметь канал обратной связи, и поэтому они не могут использовать быстрое управление мощностью в замкнутом контуре, а только управление мощностью в открытом контуре или иметь фиксированную мощность. Эти каналы не могут использовать мягкую передачу управления. Поэтому характеристика общих каналов на уровне канала хуже, чем у выделенных каналов, и создаются большие радиопомехи, чем у выделенных каналов. Выигрыш от быстрого управления мощностью анализируется в разделе 9.2, а выигрыш от мягкой передачи управления в разделе 9.3.

Теперь легко видеть, что общие каналы лучше всего подходят для передачи небольших индивидуальных пакетов. Идеально используются в общих каналах услуги по передаче только коротких сообщений и коротких текстов электронной почтой. Кроме того, может хорошо пройти в общих каналах передача отдельного запроса страницы Web. В случае большего числа данных общие каналы на радиолинии работают плохо.

Воздушный интерфейс не поддерживает использование общих каналов для передачи данных. Возможность использования общих каналов в WCDMA обеспечивает дополнительную гибкость для передачи пакетных данных по сравнению с GPRS.

10.3.2. Выделенные каналы

Выделенные каналы имеют то преимущество, что они могут использовать быстрое управление мощностью и мягкую эстафетную передачу управления. Эти свойства улучшают качество радиосвязи, и, следовательно, создается меньше радиопомех, чем при использовании общих каналов. С другой стороны, на установление выделенного канала требуется больше времени, чем на получение доступа к общим каналам. Выделенные каналы могут иметь скорости передачи от нескольких килобит в секунду до 2 Мбит/с. Скорость передачи бит может изменяться во время передачи. Если скорость передачи изменяется в пределах транспортного формата, ортогональный код в нисходящем канале должен назначаться в соответствии с наивысшей скоростью передачи. Следовательно, в выделенных каналах с переменной скоростью передачи расходуются ортогональные коды для нисходящего канала.

10.3.3. Совмещенные каналы

Совмещенные каналы предназначаются для передачи неравномерных потоков пакетированных данных. Смысл в том, чтобы совместно использовать один физический канал, т.е. ортогональный код, между многими пользователями по способу временного разделения. Это позволяет использовать ограниченное число ортогональных кодов для нисходящего канала, потому что несколько пользователей совместно используют этот код. Если бы вместо совмещенных каналов применялся выделенный канал, ортогональный код резервировался бы в соответствии с максимальной скоростью передачи, и эффективность использования кода была бы низкой. Совмещенные каналы могут использоваться вместе с выделенным каналом с более низкой скоростью передачи. Выделенные каналы поддерживают физический канал управления, включая сигнализацию для быстрого управления мощностью. Следует также отметить, что совмещенные каналы не могут использовать мягкий хэндовер.

10.3.4. Общий канал передачи пакетов (CPCH)

Общий канал передачи пакетов (CPCH) подобен общим и совмещенным каналам. Он используется в восходящей линии и имеет доступ подобноRACH(каналу случайного доступа). Многие пользователи совместно используют этот канал по способу временного разделения; в этом смысле он подобен совмещенному каналу в восходящей линии. Скорость передачи вCPCHможет быть или высокой, или низкой, и поэтому может быть много каналовCPCHна ячейку, каждая из которых имеет различную скорость передачи.CPCHможет иметь быстрое управление мощностью после процедуры доступа, но не может использовать мягкий хэндовер.CPCHявляется идеальным для пакетов небольшого и среднего размера с неравномерным потоком данных.

10.3.5. Выбор типа канала

Краткие сведения о транспортных каналах для пакетированного потока данных приводятся в табл. 10.1. Распределитель пакетов в RNCвыбирает каналы, используемые для передачи данных. Этот выбор основывается на:

• типе обслуживания или параметрах канала-переносчика; например, по требованиям к задержке;

• количестве данных;

• нагрузке общих и совмещенных каналов;

• уровнях помех в воздушном интерфейсе;

• характеристике качества радиосвязи в различных транспортных каналах.

Таблица 10.1.

Типы каналов WCDMA и их свойства для пакетированного потока данных.

	Выделенные каналы		Общие каналы		Совмещенные каналы
	DCH	FACH	RACH	CPCH	DSCH	USCH
Восходящий канал/ нисходящий канал	Оба	Нисходящий канал	Восходящий канал	Восходящий канал	Нисходящий канал	Восходящий канал, только в TDD
Использование кода	В соответствии с максимальной скоростью	Фиксированные коды на ячейку	Фиксированные коды на ячейку	Фиксированные коды на ячейку	Код, совместно используемый пользователями	Код, совместно используемый пользователями
Быстрое управление мощностью	Да	Нет	Нет	Да	Да	Да
Мягкий хэндовер	Да	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
Подходит для	Средних или больших потоков данных	Небольших потоков данных	Небольших потоков данных	Небольших или средних потоков данных	Средних или больших потоков данных	Средних или больших потоков данных
Подходит для неравномерного потока данных	Нет	Да	Да	Да	Да	Да