Організація каналів у стандарті UTRA FDD

У системі UTRA IMT-DS передбачене використання каналів трьох видів: логічних, фізичних і транспортних. Структура каналів системи стандарту UTRA наведена на рис. 6.6.

Рисунок 6.6 – Структура каналів стандарту UTRA

Як відомо, поняття “логічний канал” відображає зміст даних, призначених для передачі. “Фізичний канал” визначається частотою і кодовою послідовністю, які забезпечують з'єднання АС і БС. Поняття “транспортний канал” належить способу і формату даних, переданих по фізичному каналу. З метою підвищення швидкості передачі даних транспортний канал може відображатися паралельно на декілька (до шести) фізичних каналів. Такий спосіб передачі отримав назву “мультикодова передача”.

Всі зазначені види каналів поділяються на загальні та виділені. Загальні канали CCH доступні групі АС, тобто зв'язок організується водночас між БС і декількома АС. В цьому режимі не потрібна ідентифікація АС у робочій смузі частот. За загальними каналами між БС і АС передається управляюча інформація, інформація про конфігурацію мережі та її параметри.

За виділеними каналами DCH здійснюється зв'язок між БС та однією з АС.

Логічні канали поділяються на дві групи: канали трафіка (TCH) і канали управління (CCH). Канали трафіка призначені для передачі інформаційних потоків між абонентами, канали управління забезпечують передачу сигналів виклику і службових повідомлень, команд управління.

В свою чергу канали управління поділяються на загальні (CCCH) і виділені (DCCH) канали управління. Загальні канали управління призначені для передачі управляючої інформації, адресованої всім АС даної комірки (широковіщальний канал управління BCCH), сигналів виклику (канал персонального виклику PCH) від БС до всіх АС, сигналів виклику від АС до БС (канал доступу RACH), команди управління від БС на АС, місце розташування якої відомо на БС (канал FACH).

Виділені канали управління (DCCH) і канали трафіка (DTCH і UPCH) забезпечують організацію двостороннього радіозв'язку між БС і АС. Основне розходження між різними каналами в тому, що вони призначені для передачі різного роду інформації. Так, інформація управління передається каналом DCCH, трафік мереж з комутацією каналів – по DTCH, а пакетна передача – каналом UPCH.

Як було зазначено вище, загальні транспортні канали призначені для передачі інформації про конфігурацію мережі та її параметрів. Виділені транспортні канали (по одному на кожного користувача) забезпечують передачу даних між конкретним споживачем і мережею, а також сигналів управління.

У системі UTRA використовуються чотири типи загальних транспортних каналів управління (BCCH, FACH, PCH, RACH) і три типи виділених (DTCH, SDCCH, ACCH). Каналом RACH передається управляюча інформація від БС до АС (сигнали управління діаграмою спрямованості антени, управління потужністю, запит ідентифікації АС). Призначення загальних транспортних каналів (BCCH, PCH, FACH) відповідає призначенню аналогічних логічних каналів.

Виділений сполучений канал ACCH використовується для передачі управляючої інформації разом з потоком даних. Канал ACCH складається із двох підканалів – SACCH і FACCH. Підканал SACCH (низькошвидкісний) використовується для управління потужністю (БС передає на АС команди зміни потужності передавача АС, а від АС на БС – дані зміни рівня вхідного сигналу приймача АС). Підканал FACCH (високошвидкісний) призначений для переключення частоти при переході АС з однієї комірки в іншу, якщо базові станції сусідніх комірок працюють на різних частотах.

Виділені канали DTCH і SDCCH призначені для передачі інформаційних повідомлень (даних) і сигналів управління відповідно.

До складу загальних фізичних каналів у лінії “вверх” входять канал випадкового доступу RACH і канал пакетної передачі PCPCH. Канал RACH призначений для організації доступу АС до мережі і для передачі коротких пакетних повідомлень, основний же пакетний зв'язок між АС і мережею здійснюється каналом PCPCH.

У напрямку “вниз” (від БС до АС) загальними фізичними каналами є канал синхронізації SCH і канал управління CCPCH. Канал CCPCH складається з двох підканалів – первинного і вторинного. Первинний використовується для передачі загальної інформації (пілот-сигнала, даних). Вторинний загальний канал використовується для передачі сигналів виклику і службових сигналів (PCH і FACH).

У лінії “вгору” організовується два типи виділених фізичних каналів: канал даних DPDCH і канал управління DPCCH. Канал даних DPDCH використовується для передачі даних виділеного транспортного каналу, а канал DPCCH забезпечує передачу від АС до БС службової інформації: бітів пілот-сигналу, інформації, що необхідна для управління потужністю сигналу, що випромінюється БС та ін. Для передачі службової інформації від АС до БС використовується один канал. З метою підвищення швидкості передачі даних транспортний канал може відображатися паралельно на декілька (до шести) фізичних каналів.

У лінії “вниз” (від БС до АС) організується один виділений фізичний канал DPCH. Цей канал від кадру до кадру може використовуватися декількома абонентами.

Крім розглянутих загальних і виділених каналів організовується маркерний канал (PARCH). Цей канал по своєму призначенню аналогічний пілотному каналу, але з розширеними можливостями. Використовується базовою станцією в широкомовному режимі. Маркерний канал складається з трьох мультиплексованих у часі частин.

У першій частині канального інтервалу (0,6666 мкс) розміщується пілот- сигнал, що використовується для встановлення синхронізації АС із БС.

У другій частині канального інтервалу розміщуються дані про логічні канали, що використовуються.

У третій частині розміщуються пошукові коди, за допомогою яких АС може ідентифікувати БС. Два різні немодульовані пошукові коди поєднуються у груповий сигнал, що дозволяє використовувати ортогональні кодові послідовності Голда.

Преревага структури маркерного каналу – висока швидкодія. Недоліком є зниження частки випромінюваної енергії пілот-сигналу, оскільки він займає лише частину канального інтервалу.

Інформація в мережі стандарту UTRA-IMT-DS передається пакетами. Короткі пакети передаються по загальному фізичному каналу, а довгі – по виділеному. Пакети, довжина яких перевищує припустиме значення, поділяються на декілька коротких пакетів. Передана інформація розміщується у кадрах тривалістю 10 мс.

Передача по лінії “вниз” (від БС до АС) здійснюється по виділеному каналу DPDCH, що може по черзі (від кадру до кадру) використовуватися декількома абонентами.

Передача по лінії “вверх” здійснюється по двох каналах DPDCH і DPCCH, перший з яких забезпечує передачу даних, а другий – управляючої інформації (пілот-сигналу, команд управління потужністю (TPC) і покажчика транспортного формату (TF1)). Покажчик TF1 використовується для сповіщення приймача про поточний стан і параметри транспортних каналів, переданих у DPDCH.