Geniş Bant Kod Bölmeli Çoklu Erişim (WCDMA), kablosuz iletişim için CDMA ilkelerini kullanan üçüncü nesil (3G) mobil iletişim teknolojisidir. WCDMA protokol yığını, her biri sistem içindeki belirli işlevlerden sorumlu olan katmanlar halinde düzenlenmiştir. WCDMA protokol yığınının farklı katmanlarını inceleyelim:
1.Fiziksel Katman (Katman 1):
- Modülasyon ve Kodlama:
- Fiziksel katman radyo sinyallerinin iletilmesinden ve alınmasından sorumludur. Verilerin hava arayüzü üzerinden güvenilir ve verimli iletimini sağlamak için modülasyon tekniklerini (örneğin, Dörtlü Genlik Modülasyonu – QAM) ve kanal kodlama şemalarını içerir.
- Yayılma ve Karıştırma:
- WCDMA, farklı kullanıcıları ayırt etmek ve iletilen sinyallerin güvenliğini ve sağlamlığını artırmak için yayma ve karıştırma tekniklerini kullanır. Yayma, verinin bir yayılma koduyla çarpılmasını içerirken, karıştırma, sinyali benzersiz bir karıştırma koduyla karıştırmayı içerir.
- Güç kontrolü:
- Fiziksel katmandaki güç kontrol mekanizmaları, mobil cihazların ve baz istasyonlarının iletim gücünün düzenlenmesine yardımcı olur. Bu, sinyallerin alıcıya uygun bir sinyal-gürültü oranıyla ulaşmasını sağlayarak ağ performansını optimize eder ve paraziti en aza indirir.
- Çoğullama:
- Aynı frekans bandı üzerinden birden fazla kullanıcının çoğullanması için Kod Bölmeli Çoklu Erişim (CDMA) gibi çoklu erişim yöntemleri kullanılır. CDMA, farklı kodlar kullanılarak sinyallerin eş zamanlı iletilmesine ve alınmasına olanak tanıyarak verimli spektrum kullanımına olanak tanır.
2.Veri Bağlantısı Denetimi (DLC) Katmanı (Katman 2):
- Orta Erişim Kontrolü (MAC):
- MAC alt katmanı, paylaşılan iletişim ortamına erişimi yönetmekten sorumludur. Kanal erişimi, zamanlama ve veri aktarımlarının önceliklendirilmesi gibi prosedürleri yönetir.
- Mantıksal Kanallar:
- Mantıksal kanallar, kullanıcı verilerinin ve kontrol bilgilerinin veri bağlantı katmanında nasıl organize edildiğini ve çoğaltıldığını tanımlar. Örnekler arasında kullanıcı verileri için Özel Trafik Kanalları (DTCH) ve sinyalleşme için Ortak Kontrol Kanalları (CCCH) yer alır.
3.Ağ Katmanı (Katman 3):
- Radyo Kaynak Kontrolü (RRC):
- Radyo Kaynak Kontrolü (RRC) katmanı, radyo bağlantılarının kurulmasını, bakımını ve serbest bırakılmasını yönetir. Mobilite yönetimi, bağlantı kurulumu, güç kontrolü ve farklı hücreler arasındaki aktarım gibi işlevleri yerine getirir.
- Bağlantı Yönetimi:
- RRC, mobil cihaz ile ağ arasındaki bağlantıların kurulumunu ve serbest bırakılmasını yönetir. Bağlantının kurulması, bakımı ve serbest bırakılması gibi prosedürleri yöneterek ağ kaynaklarının verimli kullanılmasını sağlar.
- Mobilite Yönetimi:
- Hücreler arasındaki geçişler ve alan güncellemelerinin takibi gibi mobilite yönetimi işlevleri RRC katmanı tarafından gerçekleştirilir. Bu, mobil cihazların aktif bağlantıyı sürdürürken ağın farklı bölümleri arasında sorunsuz bir şekilde hareket edebilmesini sağlar.
- Yayın Bilgileri:
- RRC katmanı, ağdan yayın bilgilerinin alınmasından ve işlenmesinden sorumludur. Bu, sistem bilgilerini, komşu hücre bilgilerini ve mobil cihazların ağ içinde çalışması için gereken diğer önemli verileri içerir.
4.Taşıma katmanı:
- Kullanıcı Datagram Protokolü (UDP) ve İletim Kontrol Protokolü (TCP):
- Taşıma katmanı, uygulamalar arasındaki uçtan uca iletişimi yönetir. Güvenilir veri aktarımı, hata kurtarma ve akış kontrolü sağlamak için UDP ve TCP gibi protokolleri içerir.
5.Uygulama katmanı:
- Ağ Uygulamaları:
- Uygulama katmanı çeşitli ağ uygulamalarını ve hizmetlerini kapsar. Buna sesli aramalar, mesajlaşma, internette gezinme ve ağ altyapısını kullanan diğer uygulamalar gibi hizmetler dahildir.
6.Kontrol Düzlemi ve Kullanıcı Düzlemi:
- Kontrol Paneli:
- Kontrol düzlemi, sinyalizasyon ve kontrol bilgilerinin yönetilmesinden sorumludur. Sinyalleşmeyi, mobilite yönetimini ve bağlantı kurulumunu yöneten protokolleri ve prosedürleri içerir.
- Kullanıcı Düzlemi:
- Kullanıcı düzlemi, kullanıcı verilerinin iletilmesine ayrılmıştır. Mobil cihaz ile ağ arasında yük verilerinin taşınmasını yöneterek kullanıcı hizmetlerinin verimli bir şekilde sunulmasını sağlar.
Özetle, WCDMA protokol yığını, mobil cihazlar ile ağ arasındaki iletişimi toplu olarak sağlayan katmanlar halinde düzenlenmiştir. Her katman, radyo sinyallerinin fiziksel iletiminden bağlantıların yönetimine, sinyalleşmeye ve kullanıcı verilerinin taşınmasına kadar belirli işlevleri yerine getirir. Bu katmanlı mimari, WCDMA ağlarının verimli ve güvenilir çalışması için gereklidir.