Tipi di canali fisici di LTE
Il livello fisico utilizza blocchi di risorse per trasmettere informazioni in codice binario in forma di modulazione QPKS, 16QAM o 64QAM o OOK. I canali fisici determinano il modo in cui i dati vengono elaborati e quindi mappati tramite pianificazione dinamica su blocchi di risorse. Pertanto i canali fisici anche in EUTRAN rappresentano le risorse fisiche disponibili. Come i canali di trasporto, anche i canali fisici sono unidirezionali. Di solito esiste un collegamento fisso tra i tipi di canale di trasporto e il tipo di canale fisico utilizzato per trasmettere i blocchi di trasporto. Oltre ai canali fisici utilizzati per trasportare i canali di trasporto, esistono anche canali fisici che trasportano dati di controllo del livello fisico e segnali fisici
utilizzati principalmente per scopi di sincronizzazione e misurazione.
Dal lato downlink abbiamo quanto segue:
PBCH (Physical Broadcast Channel): Il PBCH è il canale fisico utilizzato per trasportare BCH (BCCH), in altre parole su questo canale si possono trovare le informazioni del sistema. Utilizzerà una mappatura fissa sui blocchi di risorse. Ci sarà un PBCH per cella.
PDSCH (canale condiviso downlink fisico): Il PDSCH può trasportare DL-SCH o PCH. Pertanto questo tipo di canale assegnerà la maggior parte della capacità in una cella. È ancora in fase di studio quanti PDSCH può avere una cellula e quanti PCH e DL-SCH può trasportare un singolo PDSCH.
PMCH (Physical Multicast Channel): Questo tipo di canale viene utilizzato per trasportare MCH. Implementa l’opzione MBSFN in cui una UE riceve il PMCH da più celle che operano nella stessa area sulla stessa banda di frequenza. Tutto il PMCH verrà decodificato congiuntamente dall’UE. Ciò consentirebbe a un UE di effettuare la riselezione della cella senza interrompere i servizi MBMS.
PDCCH (Physical Downlink Control Channel): Questo è un canale di controllo del livello fisico puro. Contiene la segnalazione dello scheduler per informare gli UE circa le prossime assegnazioni di blocchi di risorse di downlink (e forse anche di uplink) a PDSCH. Il PDCCH verrà inviato in ciascun sottoframe poco prima dell’avvio del PDSCH.
PCFICH (canale indicatore del formato di controllo fisico): Il PCFICH è come il PDCCH un canale di controllo del livello fisico puro. Indica quanti simboli OFDM vengono utilizzati per codificare il PDCCH. Quindi l’ordine di decodifica per un UE è leggere prima il PCFICH per ottenere il formato PDCCH. Quindi il PDCCH viene decodificato per scoprire quali risorse bloccano il PDSCH di interesse per l’UE.
Segnale di sincronizzazione DL: Esistono due segnali di sincronizzazione DL: a
primario e uno secondario. Entrambi sono costituiti da una sequenza di codici predefinita
utilizzato per il rilevamento delle celle e la sincronizzazione iniziale dell’ora e della frequenza. Entrambi
le sequenze di sincronizzazione vengono trasmesse all’interno dello slot 0 e dello slot 10 di ciascun frame radio (frame tipo 1). I segnali di sincronizzazione utilizzano sempre 2 sottoportanti centrate attorno alla sottoportante DC. Per il segnale di sincronizzazione primario verranno definite tre sequenze di codici distinte, quale è applicabile per una cella è determinata dall’identità della cella. Questo può essere usato come una sorta di codice colore delle celle per distinguere i vicini diretti.
Segnale di riferimento DL: I segnali di riferimento consentono una decodifica coerente e una stima del canale ripetuta in modo permanente. Pertanto in ogni slot (e ciascuno
blocco risorse) alcuni simboli OFDM sono riservati per segnali di riferimento e
non può essere utilizzato per la trasmissione dei dati. I segnali di riferimento stessi sono creati da una sequenza ortogonale e da una pseudo-rumore. Ciò consente un efficiente rilevamento del canale e della fase sul lato ricevitore.
Nell’uplink sono definiti alcuni canali meno fisici:
PUSCH (Physical Uplink Shared Channel): Il PUSCH è il principale canale di uplink, perché su di esso troveremo i blocchi di trasporto di UL-SCH su cui avvengono tutte le portanti radio di uplink. Come PDSCH anche il PUSCH è assegnato dinamicamente ai blocchi di risorse uplink. Ciò avviene tramite i cosiddetti UL Assignments che non sono ancora completamente specificati. Il PUSCH supporta DTX, HARQ e almeno QPSK e 16QAM. 64QAM è sotto indagine per questo canale.
PUCCH (Physical Uplink Control Channel): Questo è un canale di controllo del livello fisico puro. Un’idea è quella di utilizzare questo canale per le richieste di capacità UL e le indicazioni HARQ ACK/NACK da parte dell’UE, nonché le informazioni di feedback CQI (Carrier Quality Indication) per ottimizzare CDS e MIMO.
PRACH (canale di accesso casuale fisico): Il PRACH trasporta il RACH. Attualmente questo significa che il PRACH trasmette semplicemente sequenze di preambolo che agiscono come richiesta di accesso iniziale per le risorse UL e DL quando l’UE è RRC_IDLE.
Segnale di riferimento di demodulazione: Alcuni simboli OFDM del blocco risorse assegnato a PUCCH/PUSCH sono riservati per il segnale di riferimento di demodulazione. Come nel downlink anche qui il segnale di riferimento è una sequenza di codice predefinita che consente la decodifica coerente eNB del segnale SC-FDMA trasmesso. L’eNB ne deriva la correzione di fase e frequenza, la stima del canale e la sincronizzazione temporale.
Segnale di riferimento sonoro: Il segnale di riferimento sonoro è molto lungo
sequenza di riferimento che viene trasmessa dalla UE solo su esplicita richiesta della rete. Viene utilizzato per una stima del canale molto dettagliata soprattutto quando è in uso MIMO. Queste informazioni sono necessarie per una decodifica efficiente, ma anche per un’efficiente pianificazione dipendente dal canale (CDS).