O Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga (WCDMA) é uma tecnologia de comunicação móvel de terceira geração (3G) que utiliza princípios CDMA para comunicação sem fio. A pilha de protocolos WCDMA é organizada em camadas, cada uma responsável por funções específicas dentro do sistema. Vamos explorar as diferentes camadas da pilha de protocolos WCDMA:
1. Camada Física (Camada 1):
- Modulação e codificação:
- A camada física é responsável pela transmissão e recepção de sinais de rádio. Inclui técnicas de modulação (por exemplo, Modulação de Amplitude em Quadratura – QAM) e esquemas de codificação de canal para garantir a transmissão confiável e eficiente de dados pela interface aérea.
- Espalhamento e embaralhamento:
- O WCDMA utiliza técnicas de espalhamento e embaralhamento para distinguir entre diferentes usuários e aumentar a segurança e robustez dos sinais transmitidos. A difusão envolve a multiplicação dos dados com um código de difusão, enquanto a codificação envolve a mistura do sinal com um código de codificação exclusivo.
- Controle de energia:
- Os mecanismos de controle de energia na camada física ajudam a regular a potência de transmissão de dispositivos móveis e estações base. Isso garante que os sinais cheguem ao receptor com uma relação sinal-ruído adequada, otimizando o desempenho da rede e minimizando a interferência.
- Multiplexação:
- Métodos de acesso múltiplo, como Acesso Múltiplo por Divisão de Código (CDMA), são empregados para multiplexar vários usuários na mesma banda de frequência. O CDMA permite a transmissão e recepção simultânea de sinais usando diferentes códigos, permitindo uma utilização eficiente do espectro.
2. Camada de controle de link de dados (DLC) (camada 2):
- Controle de acesso médio (MAC):
- A subcamada MAC é responsável por gerenciar o acesso ao meio de comunicação compartilhado. Ele lida com procedimentos como acesso a canais, agendamento e priorização de transmissões de dados.
- Canais lógicos:
- Os canais lógicos definem como os dados do usuário e as informações de controle são organizados e multiplexados na camada de enlace de dados. Os exemplos incluem Canais de Tráfego Dedicados (DTCH) para dados do usuário e Canais de Controle Comuns (CCCH) para sinalização.
3. Camada de rede (camada 3):
- Controle de recursos de rádio (RRC):
- A camada Radio Resource Control (RRC) gerencia o estabelecimento, manutenção e liberação de conexões de rádio. Ele lida com funções como gerenciamento de mobilidade, estabelecimento de conexão, controle de energia e transferências entre diferentes células.
- Gerenciamento de conexão:
- RRC gerencia a configuração e liberação de conexões entre o dispositivo móvel e a rede. Ele cuida de procedimentos como estabelecimento, manutenção e liberação de conexão, garantindo o uso eficiente dos recursos da rede.
- Gerenciamento de mobilidade:
- As funções de gerenciamento de mobilidade, como transferências entre células e atualizações de áreas de rastreamento, são executadas pela camada RRC. Isso garante que os dispositivos móveis possam se mover facilmente entre diferentes partes da rede enquanto mantêm uma conexão ativa.
- Informações de transmissão:
- A camada RRC é responsável por receber e processar informações de transmissão da rede. Isso inclui informações do sistema, informações de células vizinhas e outros dados essenciais necessários para que os dispositivos móveis operem na rede.
4. Camada de transporte:
- Protocolo de datagrama de usuário (UDP) e protocolo de controle de transmissão (TCP):
- A camada de transporte lida com a comunicação ponta a ponta entre aplicativos. Inclui protocolos como UDP e TCP para garantir transferência confiável de dados, recuperação de erros e controle de fluxo.
5. Camada de aplicação:
- Aplicativos de rede:
- A camada de aplicação abrange vários aplicativos e serviços de rede. Isso inclui serviços como chamadas de voz, mensagens, navegação na Internet e outros aplicativos que utilizam a infraestrutura de rede.
6. Plano de Controle e Plano de Usuário:
- Plano de controle:
- O plano de controle é responsável por gerenciar informações de sinalização e controle. Inclui protocolos e procedimentos que tratam de sinalização, gerenciamento de mobilidade e estabelecimento de conexão.
- Plano do usuário:
- O plano do usuário é dedicado à transmissão de dados do usuário. Ele lida com o transporte de dados de carga útil entre o dispositivo móvel e a rede, garantindo a entrega eficiente de serviços ao usuário.
Em resumo, a pilha de protocolos WCDMA é organizada em camadas que permitem coletivamente a comunicação entre dispositivos móveis e a rede. Cada camada desempenha funções específicas, desde a transmissão física de sinais de rádio até o gerenciamento de conexões, sinalização e transporte de dados do usuário. Esta arquitetura em camadas é essencial para a operação eficiente e confiável das redes WCDMA.