Physische Kanaltypen von LTE
Die physikalische Schicht verwendet Ressourcenblöcke, um binär codierte Informationen in QPKS-, 16QAM- oder 64QAM- oder OOK-Modulationsform zu übertragen. Physische Kanäle bestimmen, wie Daten verarbeitet und dann über dynamische Planung auf Ressourcenblöcke abgebildet werden. Somit repräsentieren physische Kanäle auch in EUTRAN die verfügbaren physischen Ressourcen. Wie Transportkanäle sind auch physikalische Kanäle unidirektional. Normalerweise besteht eine feste Verknüpfung zwischen den Transportkanaltypen und dem physikalischen Kanaltyp, der zur Übertragung der Transportblöcke verwendet wird. Neben den physikalischen Kanälen, die zur Übertragung von Transportkanälen verwendet werden, gibt es auch physikalische Kanäle, die Steuerdaten und physikalische Signale der physikalischen Schicht übertragen
die hauptsächlich für Synchronisations- und Messzwecke verwendet werden.
Auf der Downlink-Seite haben wir Folgendes:
PBCH (Physical Broadcast Channel): Der PBCH ist der physikalische Kanal, der zur Übertragung von BCH (BCCH) verwendet wird, d. h. auf diesem Kanal sind die Systeminformationen zu finden. Es wird eine feste Zuordnung zu Ressourcenblöcken verwendet. Es wird einen PBCH pro Zelle geben.
PDSCH (Physical Downlink Shared Channel): Der PDSCH kann DL-SCH oder PCH übertragen. Somit wird dieser Kanaltyp den größten Teil der Kapazität in einer Zelle zuteilen. Es wird noch untersucht, wie viele PDSCHs eine Zelle haben kann und wie viele PCH und DL-SCH ein einzelner PDSCH transportieren kann.
PMCH (Physical Multicast Channel): Dieser Kanaltyp wird zur Übertragung von MCH verwendet. Es implementiert die MBSFN-Option, bei der ein UE den PMCH von mehreren Zellen empfängt, die im selben Gebiet und im selben Frequenzband betrieben werden. Der gesamte PMCH wird vom UE gemeinsam dekodiert. Dies würde es einem UE ermöglichen, eine Zellenneuauswahl durchzuführen, ohne die MBMS-Dienste zu unterbrechen.
PDCCH (Physical Downlink Control Channel): Dies ist ein reiner Steuerkanal der physikalischen Schicht. Es enthält die Scheduler-Signalisierung, um die UEs über die kommenden Downlink- (und möglicherweise auch Uplink-)Ressourcenblockzuweisungen an PDSCH zu informieren. Der PDCCH wird in jedem Subframe kurz vor PDSCH-Start gesendet.
PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel): Der PCFICH ist wie der PDCCH ein reiner Steuerkanal der physikalischen Schicht. Es gibt an, wie viele OFDM-Symbole zur Kodierung des PDCCH verwendet werden. Die Reihenfolge der Dekodierung für ein UE besteht also darin, zuerst den PCFICH zu lesen, um das PDCCH-Format zu erhalten. Anschließend wird der PDCCH dekodiert, um herauszufinden, welche Ressourcenblöcke zum PDSCH von Interesse für das UE sind.
DL-Synchronisationssignal: Es gibt zwei DL-Synchronisationssignale – a
primäre und eine sekundäre. Beide bestehen aus einer vordefinierten Codesequenz
Wird zur Zellerkennung und anfänglichen Zeit- und Frequenzsynchronisierung verwendet. Beide
Synchronisationssequenzen werden innerhalb von Slot 0 und Slot 10 jedes Funkrahmens (Rahmentyp 1) übertragen. Die Synchronisationssignale verwenden immer zwei Unterträger, die um den DC-Unterträger zentriert sind. Für das primäre Synchronisationssignal werden drei verschiedene Codesequenzen definiert, wobei durch die Zellidentität bestimmt wird, welche für eine Zelle anwendbar ist. Dies kann als eine Art Zellfarbcode verwendet werden, um direkte Nachbarn zu unterscheiden.
DL-Referenzsignal: Referenzsignale ermöglichen eine kohärente Dekodierung und eine permanent wiederholte Kanalschätzung. Daher in jedem Slot (und jedem
Ressourcenblock) Einige OFDM-Symbole sind für Referenzsignale reserviert und
nicht zur Datenübertragung genutzt werden. Die Referenzsignale selbst werden aus einer orthogonalen und einer Pseudorauschsequenz erstellt. Dies ermöglicht eine effiziente Kanal- und Phasenerkennung auf der Empfängerseite.
Im Uplink sind einige weniger physische Kanäle definiert:
PUSCH (Physical Uplink Shared Channel): Der PUSCH ist der wichtigste Uplink-Kanal, da wir auf ihm die Transportblöcke von UL-SCH finden, auf denen alle Uplink-Funkträger stattfinden. Wie PDSCH wird auch PUSCH dynamisch Uplink-Ressourcenblöcken zugewiesen. Dies geschieht über sogenannte UL-Zuweisungen, die noch nicht vollständig spezifiziert sind. Der PUSCH unterstützt DTX, HARQ und mindestens QPSK und 16QAM. 64QAM wird für diesen Kanal untersucht.
PUCCH (Physical Uplink Control Channel): Dies ist ein reiner Steuerkanal der physikalischen Schicht. Eine Idee besteht darin, diesen Kanal für UL-Kapazitätsanfragen und HARQ ACK/NACK-Anzeigen durch das UE sowie CQI-Feedbackinformationen (Carrier Quality Indication) zu verwenden, um CDS und MIMO zu optimieren.
PRACH (Physical Random Access Channel): Der PRACH trägt den RACH. Derzeit bedeutet dies, dass der PRACH einfach Präambelsequenzen überträgt, die als erste Zugriffsanforderung für UL- und DL-Ressourcen dienen, wenn das UE RRC_IDLE ist.
Demodulationsreferenzsignal: Einige OFDM-Symbole des PUCCH/PUSCH zugewiesenen Ressourcenblocks sind für das Demodulationsreferenzsignal reserviert. Wie im Downlink ist auch hier das Referenzsignal eine vordefinierte Codesequenz, die die eNB-kohärente Decodierung des übertragenen SC-FDMA-Signals ermöglicht. Der eNB leitet daraus Phasen- und Frequenzkorrektur, Kanalschätzung und Zeitsynchronisation ab.
Sounding Reference Signal: Das Sounding Reference Signal ist sehr lang
Referenzsequenz, die vom UE nur auf ausdrückliche Anfrage des Netzwerks übertragen wird. Es wird für eine sehr detaillierte Kanalschätzung verwendet, insbesondere wenn MIMO verwendet wird. Diese Informationen werden für eine effiziente Decodierung, aber auch für ein effizientes Channel Dependent Scheduling (CDS) benötigt.