Was sind die physischen Kanäle in Wcdma?
WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) ist eine 3G-Mobilfunktechnologie (dritte Generation), die CDMA-Prinzipien nutzt, um hochwertige Sprach- und Datendienste bereitzustellen. Bei WCDMA spielen verschiedene physische Kanäle unterschiedliche Rollen bei der Erleichterung der Kommunikation zwischen dem Netzwerk und dem Benutzergerät (UE). Lassen Sie uns diese physischen Kanäle im Detail untersuchen:
1. Common Pilot Channel (CPICH):
Der Common Pilot Channel (CPICH) ist ein grundlegender physischer Kanal in WCDMA. Sein Hauptzweck besteht darin, UEs bei der Zellsuche und -synchronisierung zu unterstützen. Zu den wichtigsten Aspekten von CPICH gehören:
- Synchronisation: CPICH stellt UEs eine Timing-Referenz zur Verfügung, die es ihnen ermöglicht, ihre Empfänger mit dem Timing der Zelle zu synchronisieren.
- Zellidentifizierung: UEs können die Zelle identifizieren und ihre Parameter, wie z. B. Verschlüsselungscodes und Übertragungsleistung, bestimmen, indem sie den CPICH überwachen.
- Konstante Leistung: CPICH wird mit einem konstanten Leistungspegel übertragen, sodass es von UEs unabhängig von ihrer Nähe zur Zelle leicht erkennbar ist.
2. Primärer gemeinsamer physikalischer Kontrollkanal (P-CCPCH):
Der Primary Common Control Physical Channel (P-CCPCH) ist für die Übertragung von Steuerinformationen verantwortlich, die allen UEs innerhalb der Zelle gemeinsam sind. Zu seinen Funktionen gehören:
- Broadcast-Informationen: P-CCPCH überträgt Systeminformationen, einschließlich zellspezifischer Daten, Netzwerkkonfiguration und anderer wichtiger Parameter, die alle UEs kennen müssen.
- Zellenauswahl: UEs verwenden Informationen vom P-CCPCH, um zu entscheiden, mit welcher Zelle sie eine Verbindung herstellen und auf weitere Informationen für den Netzwerkzugriff zugreifen.
3. Sekundärer gemeinsamer physikalischer Steuerkanal (S-CCPCH):
Der Secondary Common Control Physical Channel (S-CCPCH) dient als Zusatzkanal zur Übertragung zusätzlicher Steuerinformationen. Es wird genutzt für:
- Dedizierte Steuerinformationen: Im Gegensatz zum P-CCPCH, der allgemeine Informationen überträgt, kann S-CCPCH Steuerinformationen übertragen, die für einzelne UEs spezifisch sind. Dazu gehören Befehle zur Leistungssteuerung und Bestätigungssignalisierung.
4. Dedizierter physischer Datenkanal (DPDCH):
Der Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) ist für die Übertragung von Benutzerdaten sowohl in Uplink- als auch Downlink-Richtung von entscheidender Bedeutung. Zu den Hauptmerkmalen von DPDCH gehören:
- Uplink-Daten: In der Uplink-Richtung (vom UE zum Netzwerk) überträgt DPDCH benutzergenerierte Daten.
- Downlink-Bestätigung: In der Downlink-Richtung (vom Netzwerk zum UE) überträgt DPDCH Bestätigungen (ACK/NACK), die den erfolgreichen Empfang von Daten anzeigen.
- Variable Datenraten: DPDCH kann seine Datenrate basierend auf Kanalbedingungen, Modulation und Codierung anpassen und so eine effiziente Nutzung der Funkressourcen gewährleisten.
5. Dedizierter physischer Kontrollkanal (DPCCH):
Der Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) begleitet den DPDCH und trägt Steuerinformationen für die Datenübertragungen. Zu seinen Funktionen gehören:
- Leistungssteuerung: DPCCH überträgt Leistungssteuerungsbefehle, die dem UE dabei helfen, seine Sendeleistung anzupassen, um die Signalqualität zu optimieren.
- ACK/NACK-Signalisierung: DPCCH wird zum Senden von Bestätigungen (ACK) oder negativen Bestätigungen (NACK) verwendet, um den Empfangsstatus von Downlink-Daten anzuzeigen.
6. Forward Access Channel (FACH):
Der Forward Access Channel (FACH) ist ein Downlink-Kanal, der zum Übertragen von Daten an UEs in einer Zelle verwendet wird. Zu den wichtigsten Merkmalen von FACH gehören:
- Variable Datenrate: FACH kann seine Datenrate an die Anforderungen der UEs anpassen und eignet sich so für die Bereitstellung von Datendiensten mit variabler Rate.
- Kontinuierlicher Empfang: UEs überwachen den FACH auf eingehende Daten und ermöglichen so, dass sie sich in einem halbverbundenen Zustand befinden, in dem sie nicht vollständig inaktiv sind, aber dennoch Strom sparen.
7. Reverse Access Channel (RACH):
Der Reverse Access Channel (RACH) ist ein Uplink-Kanal, der von UEs zum Initiieren des Netzwerkzugriffs verwendet wird, beispielsweise zum Herstellen einer Verbindung oder zum Senden einer ersten Anfrage. Wichtige Merkmale von RACH sind:
- Zufälliger Zugriff: UEs verwenden RACH für erste Zugriffsversuche oder das Anfordern zusätzlicher Ressourcen. Sie konkurrieren auf diesem Kanal um den Zugang zum Netzwerk.
- Präambel für wahlfreien Zugriff: UEs senden eine Präambel für wahlfreien Zugriff auf RACH, die das Netzwerk über ihre Anwesenheit und Anfrage informiert.
8. Hochgeschwindigkeits-Downlink-Paketzugriff (HSDPA) und Hochgeschwindigkeits-Uplink-Paketzugriff (HSUPA):
Hierbei handelt es sich um erweiterte Funktionen von WCDMA, die zusätzliche physische Kanäle und Techniken einführen, um die Datenraten sowohl in Downlink- (HSDPA) als auch in Uplink-Richtung (HSUPA) zu verbessern. Dazu gehören Kanäle wie Enhanced Dedicated Channel (E-DCH) und High-Speed Physical Uplink Shared Channel (HS-PUSCH).
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass WCDMA eine Kombination aus physischen Kanälen verwendet, um Sprach- und Datendienste bereitzustellen. CPICH, P-CCPCH und S-CCPCH sind für die Synchronisierung und Steuerung von Informationen unerlässlich. DPDCH und DPCCH verarbeiten Benutzerdaten und Steuersignalisierung. FACH wird für Downlink-Daten, RACH für Netzwerkzugriffsanfragen verwendet, und erweiterte Funktionen wie HSDPA und HSUPA verbessern die Datenraten und Leistung in 3G-WCDMA-Netzwerken weiter.