Fysieke kanaaltypes van LTE
De fysieke laag gebruikt bronblokken om binair gecodeerde informatie te verzenden in QPKS-, 16QAM-, 64QAM- of OOK-modulatievorm. Fysieke kanalen bepalen hoe gegevens worden verwerkt en vervolgens via dynamische planning in kaart worden gebracht op bronblokken. Fysieke kanalen vertegenwoordigen dus ook in EUTRAN de beschikbare fysieke bronnen. Net als transportkanalen zijn ook fysieke kanalen unidirectioneel. Er is gewoonlijk een vaste koppeling tussen transportkanaaltypen en het fysieke kanaaltype dat wordt gebruikt om de transportblokken te verzenden. Naast de fysieke kanalen die worden gebruikt om transportkanalen te transporteren, zijn er ook fysieke kanalen die fysieke laagcontrolegegevens en fysieke signalen transporteren
die voornamelijk worden gebruikt voor synchronisatie- en meetdoeleinden.
Aan de downlinkkant hebben we het volgende:
PBCH (Physical Broadcast Channel): De PBCH is het fysieke kanaal dat wordt gebruikt om BCH (BCCH) te transporteren, met andere woorden: op dit kanaal kan de systeeminformatie worden gevonden. Het zal een vaste mapping op bronblokken gebruiken. Er zal één PBCH per cel zijn.
PDSCH (Physical Downlink Shared Channel): De PDSCH kan DL-SCH of PCH vervoeren. Dit kanaaltype zal dus het grootste deel van de capaciteit in een cel toewijzen. Er wordt nog onderzocht hoeveel PDSCH’s een cel kan hebben en hoeveel PCH en DL-SCH een enkele PDSCH kan dragen.
PMCH (Physical Multicast Channel): Dit kanaaltype wordt gebruikt voor het transporteren van MCH. Het implementeert de optie van MBSFN waarbij een UE de PMCH ontvangt van verschillende cellen die in hetzelfde gebied op dezelfde frequentieband werken. Alle PMCH’s zullen gezamenlijk worden gedecodeerd door de UE. Hierdoor zou een UE celherselectie kunnen uitvoeren zonder de MBMS-services te onderbreken.
PDCCH (Physical Downlink Control Channel): Dit is een puur fysiek laagcontrolekanaal. Het bevat de plannersignalering om de UE’s te informeren over de komende downlink (en misschien ook uplink) bronbloktoewijzingen aan PDSCH. De PDCCH wordt in elk subframe verzonden kort voordat PDSCH start.
PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel): De PCFICH is net als de PDCCH een puur fysiek laagcontrolekanaal. Het geeft aan hoeveel OFDM-symbolen worden gebruikt om de PDCCH te coderen. De volgorde van het decoderen voor een UE is dus om eerst de PCFICH te lezen om het PDCCH-formaat te verkrijgen. Vervolgens wordt de PDCCH gedecodeerd om erachter te komen welke bronblokken voor de PDSCH van belang zijn voor de UE.
DL-synchronisatiesignaal: Er zijn twee DL-synchronisatiesignalen – a
primaire en een secundaire. Beide bestaan uit een vooraf gedefinieerde codereeks
gebruikt voor celdetectie en initiële tijd- en frequentiesynchronisatie. Beide
synchronisatiesequenties worden verzonden binnen slot 0 en slot 10 van elk radioframe (frametype 1). De synchronisatiesignalen gebruiken altijd twee hulpdraaggolven gecentreerd rond de DC-hulpdraaggolf. Voor het primaire synchronisatiesignaal zullen er drie afzonderlijke codereeksen worden gedefinieerd, waarvan de ene toepasbaar is voor een cel en wordt bepaald door de celidentiteit. Dit kan worden gebruikt als een vorm van celkleurcode om directe buren te onderscheiden.
DL Referentiesignaal: Referentiesignalen maken coherente decodering en permanent herhaalde kanaalschatting mogelijk. Daarom wordt in elk slot (en elk
resourceblok) zijn sommige OFDM-symbolen gereserveerd voor referentiesignalen en
kan niet worden gebruikt voor gegevensoverdracht. De referentiesignalen zelf worden gecreëerd uit een orthogonale en een pseudo-ruisreeks. Dit maakt efficiënte kanaal- en fasedetectie aan de ontvangerzijde mogelijk.
In de uplink zijn er enkele minder fysieke kanalen gedefinieerd:
PUSCH (Physical Uplink Shared Channel): De PUSCH is het belangrijkste uplinkkanaal, omdat we daarop de transportblokken van UL-SCH zullen vinden waarop alle radiodragers uplink plaatsvinden. Net als PDSCH wordt ook de PUSCH dynamisch toegewezen aan uplink-bronblokken. Dit gebeurt via zogenaamde UL Assignments die nog niet volledig gespecificeerd zijn. De PUSCH ondersteunt DTX, HARQ en minimaal QPSK en 16QAM. Er wordt onderzoek gedaan naar 64QAM voor dit kanaal.
PUCCH (Physical Uplink Control Channel): Dit is een puur fysiek laagcontrolekanaal. Eén idee is om dit kanaal te gebruiken voor UL-capaciteitsaanvragen en HARQ ACK/NACK-indicaties door de UE, evenals CQI-feedbackinformatie (Carrier Quality Indication) om CDS en MIMO te optimaliseren.
PRACH (Physical Random Access Channel): De PRACH draagt de RACH. Momenteel betekent dit dat de PRACH eenvoudigweg preambulereeksen verzendt die fungeren als initieel toegangsverzoek voor UL- en DL-bronnen wanneer de UE RRC_IDLE is.
Demodulatiereferentiesignaal: Sommige OFDM-symbolen van het hulpbronblok toegewezen aan PUCCH/PUSCH zijn gereserveerd voor het demodulatiereferentiesignaal. Net als bij downlink is het referentiesignaal ook hier een vooraf gedefinieerde codereeks die de eNB-coherente decodering van het verzonden SC-FDMA-signaal mogelijk maakt. De eNB is hiervan afgeleid fase- en frequentiecorrectie, kanaalschatting en tijdsynchronisatie.
Klinkend referentiesignaal: Het klinkende referentiesignaal is erg lang
referentiereeks die alleen op uitdrukkelijk verzoek van het netwerk door de UE wordt verzonden. Het wordt gebruikt voor een zeer gedetailleerde kanaalschatting, vooral wanneer MIMO in gebruik is. Deze informatie is nodig voor efficiënte decodering, maar ook voor efficiënte kanaalafhankelijke planning (CDS).