Wat zijn de verschillende soorten kanalen in LTE?

In Long-Term Evolution (LTE), een standaard voor draadloze breedbandcommunicatie, spelen verschillende soorten kanalen een cruciale rol bij het efficiënt verzenden van gegevens en het beheren van informatie. Deze kanalen zijn onderverdeeld in verschillende categorieën om de goede werking van LTE-netwerken te garanderen.

1. Fysieke kanalen:

Fysieke kanalen zijn de daadwerkelijke radiofrequenties en tijdslots die worden gebruikt om gegevens en controle-informatie via de ether te verzenden. Ze vormen de basis van LTE-communicatie. Dit zijn de belangrijkste fysieke kanalen in LTE:

Fysiek downlink gedeeld kanaal (PDSCH):PDSCH wordt gebruikt voor downlink-datatransmissie van het basisstation (eNodeB) naar de gebruikersapparatuur (UE). Het vervoert gebruikersgegevens en is een essentieel kanaal voor het leveren van snelle datadiensten.
Fysiek gedeeld uplinkkanaal (PUSCH):PUSCH is de tegenhanger van PDSCH voor uplink-datatransmissie. Het draagt gegevens over van de UE naar de eNodeB. PUSCH is cruciaal voor het mogelijk maken van tweerichtingscommunicatie.
Fysiek downlink-controlekanaal (PDCCH):PDCCH draagt besturingsinformatie over voor downlink-communicatie. Het is verantwoordelijk voor het verzenden van informatie over de toewijzing van bronnen, het plannen van datatransmissies en andere besturingssignalen.
Fysiek uplink-controlekanaal (PUCCH):PUCCH is het uplink-equivalent van PDCCH. Het draagt besturingsinformatie over van de UE naar de eNodeB, inclusief kanaalkwaliteitsrapporten, bevestigingen (ACK/NACK) en planningsverzoeken.
Fysiek uitzendkanaal (PBCH):PBCH is verantwoordelijk voor het uitzenden van essentiële systeeminformatie naar alle UE’s in de cel. Het helpt UE’s te synchroniseren met het netwerk en toegang te krijgen tot belangrijke netwerkparameters.

2. Logische kanalen:

Logische kanalen zijn abstracties die worden gebruikt om de informatie die via de fysieke kanalen wordt verzonden, te categoriseren. Ze dienen verschillende doeleinden in LTE-communicatie. Dit zijn de belangrijkste typen logische kanalen:

Uitzendcontrolekanaal (BCCH):BCCH draagt systeeminformatie over die continu naar UE’s wordt uitgezonden. Deze informatie omvat celidentiteit, PLMN-informatie (Public Land Mobile Network) en systeemparameters.
Gemeenschappelijk besturingskanaal (CCCH):CCCH omvat twee subtypen:
- Random Access Channel (RACH): UE’s gebruiken RACH om toegang tot het netwerk aan te vragen en de procedure voor het opzetten van de verbinding te starten.
- Paging Channel (PCCH): PCCH wordt door het netwerk gebruikt om UE’s te waarschuwen voor inkomende oproepen of berichten.
Speciaal besturingskanaal (DCCH):DCCH wordt gebruikt voor specifieke besturingssignalering tussen het netwerk en een specifieke UE. Het bevat berichten met betrekking tot het opzetten van gesprekken, overdrachten en andere specifieke besturingsfuncties.
Speciaal verkeerskanaal (DTCH):DTCH transporteert gebruikersgegevens tussen het netwerk en een specifieke UE zodra een verbinding tot stand is gebracht. Het wordt gebruikt voor spraak- en datacommunicatie.

3. Transportkanalen:

Transportkanalen bieden de middelen om gegevens tussen verschillende netwerkelementen te transporteren en zijn essentieel voor efficiënte gegevensoverdracht in LTE. Ze kunnen als volgt worden gecategoriseerd:

Downlink-transportkanalen:
- Downlink gedeeld kanaal (DL-SCH):DL-SCH wordt gebruikt om gebruikersgegevens van de eNodeB naar de UE over te dragen. Het wordt gemultiplext met PDSCH.
- Downlink-besturingskanaal (DL-CCCH):DL-CCCH verzendt besturingsinformatie over de downlink, inclusief RRC-berichten (Radio Resource Control) voor het instellen en vrijgeven van de verbinding.
Uplink-transportkanalen:
- Uplink gedeeld kanaal (UL-SCH):UL-SCH transporteert gebruikersgegevens van de UE naar de eNodeB. Het wordt gemultiplext met PUSCH.
- Uplink-controlekanaal (UL-CCCH):UL-CCCH transporteert besturingsinformatie over de uplink, inclusief RRC-berichten geïnitieerd door de UE.

4. Controle-informatiekanalen:

Controle-informatiekanalen zijn verantwoordelijk voor het overbrengen van kritische controleberichten tussen het netwerk en UE’s. Ze spelen een cruciale rol bij netwerkbeheer en toewijzing van middelen:

Hoofdinformatieblok (MIB):MIB wordt verzonden op de PBCH en bevat essentiële systeeminformatie waarmee UE’s in eerste instantie kunnen synchroniseren met het netwerk.
Systeeminformatieblok (SIB):SIB’s worden verzonden op de PDSCH en bieden gedetailleerde systeeminformatie, zoals celherselectieparameters, informatie over naburige cellen en meer.
RRC-verbinding instellen (RRCConnectionSetup):Dit kanaal maakt deel uit van de DL-CCCH en wordt gebruikt om een RRC-verbinding tussen de UE en het netwerk tot stand te brengen.
Herconfiguratie van RRC-verbinding (RRCConnectionReconfiguration):Dit kanaal, ook onderdeel van de DL-CCCH, wordt gebruikt om de RRC-verbindingsparameters te wijzigen tijdens een actieve verbinding.

5. Synchronisatiekanalen:

Synchronisatiekanalen zijn essentieel om ervoor te zorgen dat UE’s hun timing en frequentie kunnen synchroniseren met de eNodeB. Twee belangrijke synchronisatiekanalen in LTE zijn:

Primair synchronisatiesignaal (PSS):PSS wordt gebruikt om UE’s te helpen hun frequentie te synchroniseren met de eNodeB. Het helpt bij het zoeken naar cellen en de initiële celidentificatie.
Secundair synchronisatiesignaal (SSS):SSS wordt gebruikt in combinatie met PSS om UE’s te helpen de fysieke celidentiteit te identificeren en het synchronisatieproces te voltooien.

6. Meetkanalen:

Meetkanalen worden gebruikt voor het verzamelen van informatie over aangrenzende cellen en signaalkwaliteit, wat cruciaal is voor celselectie en overdrachtsbeslissingen:

Referentiesignaal (RS):RS wordt zowel via de downlink als de uplink verzonden en wordt door UE’s gebruikt om de kwaliteit van het ontvangen signaal te meten. Het helpt bij celselectie, overdracht en bundelvorming.

Dit zijn de belangrijkste soorten kanalen in LTE, die elk een specifiek doel dienen: het mogelijk maken van efficiënte communicatie tussen het netwerk en de gebruikersapparatuur. Het begrijpen van deze kanalen is essentieel voor het ontwerpen, implementeren en optimaliseren van LTE-netwerken om betrouwbare en snelle draadloze communicatiediensten te bieden.