Was ist der physische Kanal in GPRS?
General Packet Radio Service (GPRS) ist ein mobiler Datenkommunikationsstandard, der Teil der 2G- und 2,5G-Mobilfunknetztechnologien ist. Bei GPRS werden physische Kanäle verwendet, um die Übertragung paketvermittelter Daten zu erleichtern, sodass mobile Geräte auf das Internet zugreifen, E-Mails senden und empfangen sowie verschiedene Datendienste nutzen können. Hier sind die wichtigsten physikalischen Kanäle, die in GPRS verwendet werden:
- Physical Random Access Channel (PRACH):
- Der Physical Random Access Channel (PRACH) wird von mobilen Geräten verwendet, um eine Datensitzung zu initiieren oder Ressourcen vom Netzwerk anzufordern.
- Wenn ein mobiles Gerät Daten übertragen oder eine Verbindung aufbauen möchte, sendet es eine PRACH-Anfrage an die nächstgelegene Basisstation (BTS).
- PRACH-Anfragen werden verwendet, um einen Zeitschlitz auf dem Downlink und Uplink für die Datenübertragung des mobilen Geräts zuzuweisen.
- Physischer Rundfunkkanal (PBCCH):
- Der Physical Broadcast Channel (PBCCH) ist für die Übertragung von Steuerinformationen verantwortlich, einschließlich Systeminformationen, Zellenauswahlparametern und Netzwerkkonfigurationsdetails.
- PBCCH stellt sicher, dass mobile Geräte wichtige Informationen über die verfügbaren Dienste und Konfigurationen des Netzwerks erhalten.
- Dedizierter Steuerkanal (DCCH):
- Bei GPRS werden dedizierte Steuerkanäle (DCCH) verwendet, um Steuerinformationen im Zusammenhang mit Paketdatensitzungen zu übertragen.
- DCCH wird für Aufgaben wie Signalisierung für den Sitzungsaufbau und -beendigung, Übergaben zwischen Zellen und Mobilitätsmanagement während einer GPRS-Sitzung verwendet.
- Dedicated Traffic Channel (DTCH):
- Dedicated Traffic Channels (DTCH) werden verwendet, um Paketdaten während einer GPRS-Sitzung zwischen dem mobilen Gerät und dem Netzwerk zu übertragen.
- DTCH ist der Ort, an dem die eigentlichen Benutzerdaten, wie zum Beispiel Webseiteninhalte oder E-Mail-Nachrichten, übertragen und empfangen werden.
- Daten auf DTCH können mit Fehlerkorrektur codiert werden, um die Datenintegrität sicherzustellen.
- Paketdatenkanal (PDCH):
- Der Packet Data Channel (PDCH) ist ein logischer Kanal, der auf der physikalischen Ebene arbeitet.
- PDCH wird zur Übertragung von GPRS-Daten, sowohl Steuer- als auch Benutzerdaten, verwendet.
- Mehrere PDCHs können mithilfe von TDMA-Techniken (Time Division Multiple Access) auf einem einzigen physischen Zeitschlitz gemultiplext werden.
- Dies ermöglicht eine effiziente Nutzung der verfügbaren Funkressourcen.
- Zugriffs-Bursts und Übertragungs-Bursts:
- Bei GPRS werden Daten in Bursts übertragen.
- Zugriffsbursts werden für den Erstzugriff und die Konfliktlösung auf dem PRACH verwendet.
- Übertragungsbursts übertragen Daten auf dem PDCH.
- Blockstrukturen:
- Daten werden in GPRS in Blöcken organisiert, die die Grundeinheiten der Datenübertragung darstellen.
- Blöcke bestehen aus einem Header und einer Nutzlast.
- Der Header enthält Informationen über den Block, einschließlich des Kanalcodierungsschemas und Informationen zur Fehlerprüfung.
- Die Nutzlast trägt die eigentlichen Daten.
- Kanalkodierungsschemata:
- GPRS verwendet verschiedene Kanalcodierungsschemata, um sich an unterschiedliche Funkbedingungen und Datenratenanforderungen anzupassen.
- Zu diesen Codierungsschemata gehören CS-1, CS-2, CS-3 und CS-4, wobei CS-4 das höchste Maß an Fehlerkorrektur, aber niedrigere Datenraten bietet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass GPRS eine Kombination aus physischen Kanälen, logischen Kanälen und Codierungsschemata verwendet, um eine paketvermittelte Datenkommunikation über bestehende 2G- und 2,5G-Mobilfunknetze zu ermöglichen. Diese Kanäle ermöglichen die effiziente Übertragung von Daten, von der Initiierung einer Datensitzung mit PRACH über die eigentliche Datenübertragung auf PDCHs bis hin zur Steuerung und Signalisierung auf DCCHs. GPRS revolutionierte mobile Datendienste und ebnete den Weg für fortschrittlichere Technologien wie 3G, 4G und 5G.