Организация каналов в E-UTRAN
Как и в UMTS, в сетях LTE существуют каналы 3-х уровней: логические, транспортные и физические. Сообщения, которыми обмениваются UE и сеть, классифицируют как SDU (Service Data Unit). Перед передачей по радиоинтерфейсу SDU обрабатывают (фрагментируют, упорядочивают, защищают) на протокольных уровнях PDCP и RLC, распределяя по логическим каналам в виде PDU (Protocol Data Unit).
Логические каналы различают по виду передаваемой информации на логические каналы управления, используемые для передачи различных сигнальных команд и информационных сообщений, и логические каналы трафика, где размещают PDU трафика.
Далее ПО уровня МАС, действуя под управлением планировщика, по транспортным каналам “спускает” PDU на физический уровень, где осуществляют кодирование, скремблирование, мультиплексирование и модуляцию, после чего следует передача пакетов данных по физическим каналам радиоинтерфейса.[3]
Логические каналы:
• Broadcast Control Channel (BCCH) – вещающий канал, по которому передают системную информацию всем UE в соте. Перед входом в систему мобильный терминал должен считать информацию каналу BCCH и определить параметры сети, начиная с полосы рабочих частот.
• Paging Control Channel (PCCH) – канал посылки пейджинговых сообщений; используют для мобильных терминалов, местонахождение которых не определено с точностью до соты. Сигнал пейджинга передают одновременно в соты зоны слежения (см. 5.1).
• Common Control Channel (CCCH) – канал типа “точка-многоточка” для передачи управляющей информации вниз.
• Dedicated Traffic Channel (DTCH) – индивидуальный канал трафика одного пользователя; абонент получает отдельные каналы для передачи информации вниз и вверх.
• Dedicated Control Channel (DCCH) – индивидуальные выделенные каналы управления вниз и вверх для обмена командными сообщениями с UE.
• Multicast Control Channel (MCCH) – канал групповой передачи служебной информации; используют для передачи служебной информации, необходимой при приеме канала MTCH.
• Multicast Traffic Channel (MTCH) – канал передачи трафика для выделенной группы абонентов; используют для передачи вниз услуги мультимедийного вещания MBMS.
Похожая структура логических каналов существует в WCDMA/HSPA. Однако, в сравнении с WCDMA/HSPA в E-UTRA число логических каналов уменьшено.
Информацию логических каналов после обработки на RLC/MAC уровнях размещают в транспортных каналах для дальнейшей передаче по радиоинтерфейсу в физических каналах. Транспортный канал определяет, как и с какими характеристиками информацию передают через радиоинтерфейс.
Как и при пакетной передаче в сетях GSM/UMTS, информационные сообщения на транспортном уровне формируют в транспортные блоки. В каждом временном интервале передачи (ТТI – Transmission Time Interval) по радиоинтерфейсу передают хотя бы один транспортный блок определенного размера. При использовании технологии пространственного мультиплексирования (MIMO) возможна передача двух или 4-х блоков в одном TTI.
Каждому транспортному блоку при его передаче по радиоинтерфейсу определяют транспортный формат (TF–Transport Format). Транспортный формат включает в себя информацию о размере транспортного блока, виде модуляции и используемых антенных технологиях. Вместе с сообщением о назначение ресурса, следует сообщение о параметрах избыточного кодирования. Путем изменения транспортных форматов уровень МАС может реализовывать различные скорости передачи данных, так что управление скоростями сводится к выбору транспортного формата.
Транспортные каналы:
• Broadcast Channel (BCH) – транспортный вещающий канал; имеет фиксированный транспортный формат. Канал используют для передачи информации логического канала BCCH.
• Paging Channel (PCH) – транспортный пейджинговый канал для передачи пейджинговой информации логического канала PCCH. Канал PCH поддерживает прием с прерыванием (discontinuous reception – DRX), что позволяет мобильному терминалу дольше сохранить заряд батареи, поскольку он принимает сигналы PCH только в определенные промежутки времени.
• Downlink Shared Channel (DL-SCH) – канал с разделением пользователей вниз. Этот транспортный канал используют в E-UTRA для передачи информации вниз. Он поддерживает такие особенности LTE, как адаптацию изменения скорости и диспетчеризацию пакетов во временной и частотной области, HARQ (Hybrid Automatic Repeat request) – модифицированный автоматический запрос на повторную передачу непринятых пакетов, и пространственное разделение каналов. Он также поддерживает DRX, чтобы сохранить заряд батареи мобильного терминала как можно дольше. Для передачи по этому каналу используют динамическое или полустатическое выделение канального ресурса.
• Multicast Channel (MCH) – канал групповой передачи, используется для поддержки услуги мультимедийного вещания MBMS. Он характеризуется полустатическим форматом транспорта и полустатическим выделением ресурса. При передачи мультимедийного вещания в нескольких соседних сотах применяют технологию MBSFN (Multimedia Broadcast over a Single Frequency Nerwork). При этом конфигурация распределения и формата передач по MCH согласована в сотах, где осуществляют MBSFN.
• Uplink Shared Channel (UL-SCH) - Канал с разделением пользователей вверх, аналогичный каналу с разделением пользователей вниз DL-SCH.
Взаимосвязь логических и транспортных каналов показана на рис. 3.14.
Рис. 3.14. Соответствие логических и транспортных каналов.