WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) è una tecnologia di comunicazione mobile di terza generazione (3G) che utilizza i principi CDMA per la comunicazione wireless. Lo stack di protocolli WCDMA è organizzato in livelli, ciascuno responsabile di funzioni specifiche all’interno del sistema. Esploriamo i diversi livelli dello stack di protocolli WCDMA:
1.Livello fisico (Livello 1):
- Modulazione e codifica:
- Lo strato fisico è responsabile della trasmissione e della ricezione dei segnali radio. Include tecniche di modulazione (ad esempio, Quadrature Amplitude Modulation – QAM) e schemi di codifica dei canali per garantire la trasmissione affidabile ed efficiente dei dati sull’interfaccia aerea.
- Diffusione e rimescolamento:
- WCDMA utilizza tecniche di diffusione e scrambling per distinguere tra diversi utenti e per aumentare la sicurezza e la robustezza dei segnali trasmessi. La diffusione implica la moltiplicazione dei dati con un codice di diffusione, mentre la scrambling implica la miscelazione del segnale con un codice di scrambling univoco.
- Controllo di potenza:
- I meccanismi di controllo della potenza a livello fisico aiutano a regolare la potenza di trasmissione dei dispositivi mobili e delle stazioni base. Ciò garantisce che i segnali arrivino al ricevitore con un rapporto segnale-rumore appropriato, ottimizzando le prestazioni della rete e riducendo al minimo le interferenze.
- Multiplexing:
- Metodi di accesso multiplo come Code Division Multiple Access (CDMA) vengono utilizzati per multiplexare più utenti sulla stessa banda di frequenza. CDMA consente la trasmissione e la ricezione simultanea di segnali utilizzando codici diversi, consentendo un utilizzo efficiente dello spettro.
2.Livello di controllo del collegamento dati (DLC) (Livello 2):
- Controllo accesso medio (MAC):
- Il sottolivello MAC è responsabile della gestione dell’accesso al mezzo di comunicazione condiviso. Gestisce procedure come l’accesso al canale, la pianificazione e la definizione delle priorità delle trasmissioni di dati.
- Canali logici:
- I canali logici definiscono il modo in cui i dati utente e le informazioni di controllo sono organizzati e multiplexati a livello di collegamento dati. Gli esempi includono i canali di traffico dedicati (DTCH) per i dati utente e i canali di controllo comune (CCCH) per la segnalazione.
3.Livello di rete (Livello 3):
- Controllo delle risorse radio (RRC):
- Il livello Radio Resource Control (RRC) gestisce la creazione, la manutenzione e il rilascio delle connessioni radio. Gestisce funzioni come la gestione della mobilità, la creazione di connessioni, il controllo dell’alimentazione e gli handover tra celle diverse.
- Gestione della connessione:
- RRC gestisce l’impostazione e il rilascio delle connessioni tra il dispositivo mobile e la rete. Gestisce procedure come la creazione, la manutenzione e il rilascio della connessione, garantendo l’uso efficiente delle risorse di rete.
- Gestione della mobilità:
- Le funzioni di gestione della mobilità, come i trasferimenti tra celle e il monitoraggio degli aggiornamenti dell’area, vengono eseguite dal livello RRC. Ciò garantisce che i dispositivi mobili possano spostarsi senza problemi tra le diverse parti della rete mantenendo una connessione attiva.
- Informazioni sulla trasmissione:
- Il livello RRC è responsabile della ricezione e dell’elaborazione delle informazioni trasmesse dalla rete. Ciò include informazioni sul sistema, informazioni sulle celle vicine e altri dati essenziali necessari affinché i dispositivi mobili funzionino all’interno della rete.
4.Livello di trasporto:
- Protocollo datagramma utente (UDP) e protocollo di controllo trasmissione (TCP):
- Il livello di trasporto gestisce la comunicazione end-to-end tra le applicazioni. Include protocolli come UDP e TCP per garantire un trasferimento affidabile dei dati, il ripristino degli errori e il controllo del flusso.
5.Livello di applicazione:
- Applicazioni di rete:
- Il livello applicativo comprende varie applicazioni e servizi di rete. Ciò include servizi come chiamate vocali, messaggistica, navigazione in Internet e altre applicazioni che utilizzano l’infrastruttura di rete.
6.Piano di controllo e piano utente:
- Piano di controllo:
- Il piano di controllo è responsabile della gestione della segnalazione e delle informazioni di controllo. Include protocolli e procedure che gestiscono la segnalazione, la gestione della mobilità e la creazione della connessione.
- Piano utente:
- Il piano utente è dedicato alla trasmissione dei dati utente. Gestisce il trasporto dei dati del carico utile tra il dispositivo mobile e la rete, garantendo la fornitura efficiente dei servizi all’utente.
In sintesi, lo stack di protocolli WCDMA è organizzato in livelli che collettivamente abilitano la comunicazione tra i dispositivi mobili e la rete. Ogni livello svolge funzioni specifiche, dalla trasmissione fisica dei segnali radio alla gestione delle connessioni, della segnalazione e del trasporto dei dati dell’utente. Questa architettura a più livelli è essenziale per il funzionamento efficiente e affidabile delle reti WCDMA.