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Canales de datos 3G UMTS: físicos; lógico; transporte

Canales de datos 3G UMTS: físicos; lógico; transporte

Como cualquier forma de enlace de datos inalámbrico, los datos deben administrarse para permitir que el sistema los maneje de manera eficiente y efectiva.

Las transmisiones 3G UMTS se organizan en tramas, ranuras y canales con la carga útil utilizando canales de datos físicos, lógicos y de transporte para transportar los datos necesarios.

Al hacer esto, los datos de carga útil, así como los datos de control y estado, se pueden transportar de manera eficiente.

Estructuras de canal 3G UMTS

3G UMTS usa técnicas CDMA (como WCDMA) como su tecnología de acceso múltiple, pero además usa técnicas de división de tiempo con una estructura de tramas y ranuras para proporcionar la estructura de canal completa.

Un canal se divide en tramas de 10 ms, cada una de las cuales tiene quince ranuras de tiempo de 666 microsegundos cada una. En el enlace descendente, el tiempo se subdivide aún más para que los intervalos de tiempo contengan campos que contengan datos de usuario o mensajes de control.

En el enlace ascendente, la modulación de doble canal se utiliza para que tanto los datos como el control se transmitan simultáneamente. Aquí los elementos de control contienen una señal piloto, Identificador de combinación de formato de transporte (TFCI), Información de retroalimentación (FBI) y Control de potencia de transmisión (TPC).

Los canales transportados se clasifican en tres:

  • Canales lógicos: Los canales lógicos definen la forma en que se transferirán los datos
  • Canales físicos: Los canales físicos transportan los datos de carga útil y gobiernan las características físicas de la señal.
  • Canales de transporte: Los canales de transporte 3G junto con el canal lógico nuevamente definen la forma en que se transfieren los datos

Los canales están organizados de manera que los canales lógicos están relacionados con lo que se transporta, mientras que los canales de transporte de la capa física se ocupan de cómo y con qué características. La capa MAC proporciona servicios de transferencia de datos en canales lógicos. Se define un conjunto de tipos de canales lógicos para diferentes tipos de servicios de transferencia de datos.

Canales lógicos 3G UMTS:

Los canales lógicos 3G incluyen:

  • Canal de control de transmisión (BCCH) (enlace descendente). Este canal transmite información a los UE relevantes para la celda, como canales de radio de celdas vecinas, etc.
  • Canal de control de localización (PCCH) (enlace descendente). Este canal está asociado con el PICH y se utiliza para enviar mensajes e información de notificación.
  • Canal de control dedicado (DCCH) (enlaces ascendentes y descendentes) Este canal se utiliza para transportar información de control dedicada en ambas direcciones.
  • Canal de control común (CCCH) (enlaces ascendentes y descendentes). Este canal bidireccional se utiliza para transferir información de control.
  • Canal de control de canal compartido (SHCCH) (bidireccional). Este canal es bidireccional y solo se encuentra en la forma TDD de WCDMA / UMTS, donde se utiliza para transportar información de control de canal compartido.
  • Canal de tráfico dedicado (DTCH) (enlaces ascendentes y descendentes). Este es un canal bidireccional que se utiliza para transportar datos de usuario o tráfico.
  • Canal de tráfico común (CTCH) (enlace descendente) Un canal unidireccional utilizado para transferir información de usuario dedicada a un grupo de UE.

Canales físicos 3G UMTS:

Los canales físicos 3G UMTS incluyen:

  • Canal físico de control común primario (PCCPCH) (enlace descendente). Este canal transmite continuamente información de control de acceso e identificación del sistema.
  • Canal físico de control común secundario (SCCPCH) (enlace descendente) Este canal transporta el canal de acceso directo (FACH) que proporciona información de control y el canal de búsqueda (PACH) con mensajes para los UE que están registrados en la red.
  • Canal de acceso aleatorio físico (PRACH) (enlace ascendente). Este canal permite que el UE transmita ráfagas de acceso aleatorio en un intento de acceder a una red.
  • Canal de datos físico dedicado (DPDCH) (enlace ascendente y descendente). Este canal se utiliza para transferir datos de usuario.
  • Canal de control físico dedicado (DPCCH) (enlace ascendente y descendente). Este canal transporta información de control hacia y desde el UE. En ambas direcciones, el canal transporta bits piloto y el Identificador de combinación de formato de transporte (TFCI). El canal de enlace descendente también incluye los bits de control de potencia de transmisión e información de retroalimentación (FBI).
  • Canal compartido de enlace descendente físico (PDSCH) (enlace descendente). Este canal comparte información de control con los UE dentro del área de cobertura del nodo B.
  • Canal de paquete común físico (PCPCH) Este canal está diseñado específicamente para transportar datos en paquetes. En funcionamiento, el UE supervisa el sistema para comprobar si está ocupado y, en caso contrario, transmite una breve ráfaga de acceso. Esto se retransmite si no se obtiene reconocimiento con un ligero aumento de potencia cada vez. Una vez que el nodo B reconoce la solicitud, los datos se transmiten por el canal.
  • Canal de sincronización (SCH) El canal de sincronización se utiliza para permitir que los UE se sincronicen con la red.
  • Canal piloto común (CPICH) Este canal es transmitido por cada nodo B de modo que los UE puedan estimar la temporización para la demodulación de la señal. Además, se pueden usar como baliza para que el UE determine la mejor celda con la que comunicarse.
  • Canal indicador de adquisición (AICH) El AICH se usa para informar a un UE sobre el Canal de Datos (DCH) que puede usar para comunicarse con el nodo B. Esta asignación de canal ocurre como resultado de una solicitud de servicio de acceso aleatorio exitosa del UE.
  • Canal de indicación de megafonía (PICH) Este canal proporciona la información al UE para que pueda operar su modo de suspensión para conservar su batería cuando escucha en el canal de búsqueda (PCH). Como el UE necesita saber cuándo monitorear el PCH, se proporcionan datos en el PICH para asignar a un UE una tasa de repetición de búsqueda para permitirle determinar con qué frecuencia necesita "despertar" y escuchar el PCH.
  • Canal de indicación de estado CPCH (CSICH) Este canal, que solo aparece en el enlace descendente, lleva el estado del CPCH y también puede usarse para transportar algunos datos intermitentes o "en ráfagas". Funciona de manera similar a PICH.
  • Detección de colisión / Canal de indicación de asignación de canal (CD / CA-ICH) Este canal, presente en el enlace descendente, se usa para indicar si la asignación de canal está activa o inactiva para el UE.

Canales de transporte 3G UMTS:

Los canales de transporte 3G UMTS incluyen:

  • Canal de transporte dedicado (DCH) (enlace ascendente y descendente). Esto se usa para transferir datos a un UE particular. Cada UE tiene su propio DCH en cada dirección.
  • Canal de transmisión (BCH) (enlace descendente). Este canal transmite información a los UE en la celda para permitirles identificar la red y la celda.
  • Canal de acceso directo (FACH) (enlace hacia abajo). Este canal transporta datos o información a los UE que están registrados en el sistema. Puede haber más de un FACH por celda, ya que pueden transportar paquetes de datos.
  • Canal de búsqueda (PCH) (enlace descendente). Este canal transporta mensajes que alertan al UE sobre llamadas entrantes, mensajes SMS, sesiones de datos o mantenimiento requerido como reinscripción.
  • Canal de acceso aleatorio (RACH) (enlace ascendente). Este canal transmite solicitudes de servicio de los UE que intentan acceder al sistema
  • Canal de paquetes común de enlace ascendente (CPCH) (enlace ascendente). Este canal proporciona capacidad adicional más allá de la del RACH y para un control de potencia rápido.
  • Canal compartido de enlace descendente (DSCH) (enlace descendente) .Este canal puede ser compartido por varios usuarios y se utiliza para datos de naturaleza "ráfaga", como los que se obtienen de la navegación web, etc.

Para mantener un transporte eficaz y eficiente de los datos de todas las formas a través de la interfaz de radio entre el móvil y la estación base, es necesario controlar los datos y gestionarlos como diferentes canales de datos. Aunque hay algunos gastos generales en esto, ayuda a mantener una transferencia ordenada de los datos.

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