12.3) Принципы построения радиоинтерфейса по технологии lte. Радиоинтерфейс lte.

LTE базируется на трех основных технологиях: мультиплексирование посредством ортогональных несущих OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), многоантенные системы MIMO (Multiple Input Multiple Output) и эволюционная системная архитектура сети (System Architecture Evolution).

Принципиально, что дуплексное разделение каналов может быть как частотным (FDD), так и временным (TDD). Это позволяет операторам очень гибко использовать частотный ресурс. Такое решение открывает путь на рынок тем компаниям, которые не обладают спаренными частотами. С другой стороны, поддержка FDD очень удобна для традиционных сотовых операторов, поскольку у них спаренные частоты есть «по определению» – так организованы практически все существующие системы сотовой связи. Сама же по себе система FDD существенно более эффективна в плане использования частотного ресурса, чем TDD, – в ней меньше накладных расходов (служебных полей, интервалов и т.п.).

Обмен между базовой станцией (БС) и мобильной станцией (МС) строится по принципу циклически повторяющихся кадров (в терминологии LTE – радиокадр) . Длительность радиокадра – 10 мс. Все временные параметры в спецификации LTE привязаны к минимальному временному кванту Ts = 1 / (2048·∆f), где ∆f – шаг между поднесущими, стандартно – 15 кГц. Таким образом, длительность радиокадра – 307200Ts. Сам же квант времени соответствует тактовой частоте 30,72 МГц, что кратно стандартной в 3G-системах (WCDMA с полосой канала 5 МГц) частоте обработки 3,84 МГц (8×3,84 = 30,72).

Рисунок 12.3 – Структура кадра LTE при частотном разделении дуплексных каналов http://hiu-net.com/technology/lte/o-lte/radio-lte/

Стандарт LTE предусматривает два типа радиокадров. Тип 1 предназначен для частотного дуплексирования – как для полного дуплекса, так и для полудуплекса. Такой кадр состоит из 20 слотов (длительностью 0,5 мс), нумеруемых от 0 до 19. Два смежных слота образуют субкадр (рисунок 12.3). При полнодуплексном режиме радиокадры в восходящем и нисходящем каналах передаются параллельно, но с оговоренным в стандарте временным сдвигом.

Рисунок 12.4 – Структура кадра LTE при временном разделении дуплексных каналов http://hiu-net.com/technology/lte/o-lte/radio-lte/

Радиокадр типа 2 (рисунок 12.4) предназначен только для временного дуплексирования. Он состоит из двух полукадров длительностью по 5 мс. Каждый полукадр включает 5 субкадров длительностью 1 мс. Стандарт предусматривает два цикла временного дуплексирования – 5 и 10 мс. В первом случае 1-й и 6-й субкадры идентичны и содержат служебные поля DwPTS, UpPTS и защитный интервал GP. При 10-мс цикле TDD 6-й субкадр используется для передачи данных в нисходящем канале. Субкадры 0 и 5, а также поле DwPTS всегда относятся к нисходящему каналу, а субкадр 2 и поле UpPTS – к восходящему. Распределение остальных субкадров определяется (табл.1). Возможно несколько вариантов длительности полей DwPTS, UpPTS и GP, но их сумма всегда равна 1 мс.

Таблица1. Распределение субкадров в радиокадре типа 2

Как уже отмечалось, в LTE используется модуляция OFDM, хорошо исследованная в системах DVB, Wi-Fi и WiMAX . Напомним, технология OFDM предполагает передачу широкополосного сигнала посредством независимой модуляции узкополосных поднесущих вида S_k(t) = a_k·sin [2π (f₀ + k∆f)], расположенных с определенным шагом по частоте ∆f. Один OFDM-символ содержит набор модулированных поднесущих. Во временной области OFDM-символ включает поле данных (полезная информация) и так называемый циклический префикс CP (Cyclic Prefix) – повторно передаваемый фрагмент конца предыдущего символа (рис.7). Назначение префикса – борьба с межсимвольной интерференцией в приемнике вследствие многолучевого распространения сигнала. Отраженный сигнал, приходящий с задержкой, попадает в зону префикса и не накладывается на полезный сигнал. В LTE принят стандартный шаг между поднесущими ∆f = 15 кГц, что соответствует длительности OFDM-символа 66,7 мкс.

Рисунок 12.5 – OFDM-символ с циклическим префиксом http://hiu-net.com/technology/lte/o-lte/radio-lte/

Каждому абонентскому устройству (АУ) в каждом слоте назначается определенный диапазон канальных ресурсов в частотно-временной области (рисунок 12.6) – ресурсная сетка. Ячейка ресурсной сетки – так называемый ресурсный элемент – соответствует одной поднесущей в частотной области и одному OFDM-символу – во временной. Ресурсные элементы образуют ресурсный блок – минимальную информационную единицу в канале. Ресурсный блок занимает 12 поднесущих (т.е. 180 кГц) и 7 или 6 OFDM-символов, в зависимости от типа циклического префикса (табл.2) – так, чтобы общая длительность слота составляла 0,5 мс. Число ресурсных блоков NRB в ресурсной сетке зависит от ширины полосы канала и составляет от 6 до 110 (ширина частотных полос восходящего/нисходящего каналов в LTE – от 1,4 до 20 МГц). Ресурсный блок – это минимальный ресурсный элемент, выделяемый абонентскому устройству планировщиком базовой станции. О распределении ресурсов в каждом слоте базовая станция сообщает в специальном управляющем канале.

Рисунок 12.6 – Ресурсная сетка LTE при стандартном шаге поднесущих ∆f = 15 кгц http://hiu-net.com/technology/lte/o-lte/radio-lte/

Длительность префикса 4,7 мкс позволяет бороться с задержкой отраженного сигнала, прошедшего путь на 1,4 км больше, чем прямо распространяющийся сигнал. Для систем сотовой связи в условиях города этого обычно вполне достаточно. Если же нет – используется расширенный префикс, обеспечивающий подавление межсимвольной интерференции в ячейках радиусом до 120 км. Такие огромные ячейки полезны для разного рода широковещательных сервисов (MBMS), таких как мобильное ТВ-вещание. Для этих же режимов (только в нисходящем канале) предусмотрена особая структура слота, с шагом между поднесущими 7,5 кГц и циклическим префиксом 33,4 мкс. В слоте при этом всего три OFDM-символа. Особый случай широковещательного сервиса представляет режим MBSFN (мультимедийный широковещательный сервис для одночастотной сети). В этом режиме несколько БС в определенной MBSFN-зоне одновременно и синхронно транслируют общий широковещательный сигнал.

Таблица 2. Физический префикс в нисходящем канале при ∆f = 15 кгц

Каждая поднесущая модулируется посредством 4-, 16- и 64-позиционной квадратурной фазово-амлитудной модуляции (QPSK, 16-QAM или 64-QAM). Соответственно, один символ на одной поднесущей содержит 2, 4 или 6 бит. При стандартном префиксе символьная скорость составит 14000 символов/с, что соответствует, при FDD-дуплексе, агрегатной скорости от 28 до 84 кбит/с на поднесущую. Сигнал с полосой 20 МГц содержит 100 ресурсных блоков или 1200 поднесущих, что дает общую агрегатную скорость в канале от 33,6 до 100,8 Мбит/с.

Спецификации LTE определяют несколько фиксированных значений для ширины восходящего и нисходящего каналов между БС и АС (в сетях E-UTRA) (табл.3). Поскольку в OFDM используется быстрое преобразование Фурье (БПФ), число формальных поднесущих для упрощения процедур цифровой обработки сигнала должно быть кратно N = 2n (т.е. 128, 256, …, 2048). При этом частота выборок должна составлять Fs = ∆f · N. При заданных в стандарте значениях она оказывается кратной 3,84 МГц – стандартной частоте выборок в технологии WCDMA. Это очень удобно для создания многомодовых устройств, поддерживающих как WCDMA, так и LTE. Разумеется, при формировании сигнала амплитуды «лишних» поднесущих (включая центральную поднесущую канала) считаются равными нулю.

Таблица 3.Параметры канала передачи между БС

Радиоинтерфейс LTE

По сравнению с ранее разработанными системами 3G радиоинтерфейс LTE обеспечивает улучшенные технические характеристики, включая максимальную скорость передачи данных более 300 Мбит/с, время задержки пересылки пакетов менее 10 мс, а также значительно более высокую спектральную эффективность. Системы LTE можно будет задействовать как в новых, так и в уже имеющихся у операторов частотных полосах.

Радиоинтерфейс LTE позиционируется в качестве решения, на которое операторы будут постепенно переходить с нынешних систем стандартов 3GPP и 3GPP2, а его разработка является важным этапом в процессе создания стандарта IMT-Advanced (на сети 4G). Фактически спецификация LTE уже содержит большую часть функций, изначально предназначавшихся для систем 4G.

Основы организации радиоинтерфейса

Характерная особенность радиосвязи заключается в том, что качество радиоканала не постоянно во времени, пространстве и зависит от частоты. Здесь стоит упомянуть и об относительно быстрых изменениях параметров связи в результате многолучевого распространения радиоволн. Таким образом, качество радиоканала зависит от характеристик отраженных радиоволн. С целью поддержания постоянной скорости обмена данными по радиоканалу традиционно используется ряд способов сведения к минимуму таких изменений (разные методы разнесенной передачи). В то же время при передаче пакетных данных конечные пользователи не всегда замечают кратковременные колебания битовой скорости. В связи с этим одним из основополагающих принципов радиодоступа в системе LTE является не уменьшение, а использование быстрых изменений качества радиоканала, с тем чтобы обеспечить более эффективное применение доступных радиоресурсов. Это осуществляется во временной и частотной областях с помощью технологии радиодоступа OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing).

В основу организации нисходящего (downlink) радиоканала LTE положена обычная технология OFDM с передачей данных по ряду узкополосных поднесущих. Использование последних в сочетании с циклическим префиксом делает связь на основе OFDM устойчивой к временной дисперсии параметров радиоканала и фактически исключает необходимость задействовать сложный эквалайзер на приемной стороне. Указанное обстоятельство очень полезно для организации нисходящего канала, поскольку в данном случае упрощается обработка сигнала приемником на основной частоте, что, в свою очередь, снижает стоимость терминального устройства и потребляемую им мощность. И это приобретает особенно большое значение в случае применения широкополосных радиоканалов LTE вместе с многопоточной передачей.

В восходящем (uplink) канале, где излучаемая мощность значительно ниже, чем в нисходящем, крайне важно задействовать энергоэффективный метод передачи информации с целью увеличения зоны покрытия, снижения стоимости терминального устройства и потребляемой им мощности. В результате проведенных исследований для восходящего канала LTE была выбрана одночастотная технология передачи информации в виде OFDM с дисперсией по закону дискретного преобразования Фурье (другое название — SC-FDMA). Такое решение обеспечивает меньшее отношение максимального и среднего уровней мощности по сравнению с использованием обычной модуляции OFDM, в результате чего повышается энергоэффективность терминальных устройств и упрощается их конструкция.

Базовый радиоресурс при передаче информации по технологии OFDM можно представить в виде частотно-временной сетки, соответствующей набору OFDM-символов и поднесущих в частотной и временной областях. В технологии LTE основным элементом передачи данных являются два ресурсных блока, соответствующие полосе частот 180 кГц и временному интервалу (передачи части кадра) длительностью 1мс. Таким образом, объединяя частотные ресурсы и настраивая параметры связи, включая выбор порядка (order) модуляции и скорость канального кодирования, можно гибко реализовывать широкий диапазон скоростей передачи данных.

Основные технические характеристики

Для достижения высоких целевых показателей, установленных для радиоинтерфейса LTE, его разработчики реализовали ряд важных технических характеристик, или функциональных возможностей. Ниже мы опишем их с указанием на то, как они влияют на такие ключевые показатели, как зона радиопокрытия, емкость сети, скорость передачи данных и время задержки.

Гибкость использования радиоспектра

В зависимости от законодательных норм, действующих в том или ином географическом регионе, для организации мобильной связи радиоспектр выделяется в разных диапазонах частот парными или непарными полосами разной ширины. Одной из основных характеристик радиоинтерфейса LTE, позволяющей задействовать его в разных ситуациях с радиочастотным обеспечением, является гибкость использования радиоспектра.

Наряду с возможностью работать в разных диапазонах частот система LTE способна использовать частотные полосы разной ширины: от 1,25 (подходит, например, для начала перехода с систем CDMA 2000 1xEV-DO) до приблизительно 20 МГц. Кроме того, система LTE способна функционировать в парных и непарных частотных полосах, поддерживая частотный (FDD) и временной (TDD) виды дуплекса соответственно.

Что касается терминальных устройств, то при использовании парных полос частот, устройство можно задействовать в полудуплексном или дуплексном режиме. Первый режим, в котором терминал передает и принимает данные на разных частотах и в разное время, привлекателен тем, что позволяет значительно понизить требования к характеристикам дуплексного фильтра. Это, в свою очередь, способствует уменьшению стоимости терминальных устройств. Кроме того, появляется возможность задействовать парные частотные полосы с небольшим дуплексным разносом. Таким образом, LTE-решение можно реализовать почти при любом распределении спектра частот.

Единственная проблема при разработке технологии радиодоступа, в которой предусмотрено гибкое использование радиоспектра, — обеспечение совместимости устройств связи. С этой целью в технологии LTE в случае применения частотных полос разной ширины и разных режимов дуплекса (FDD или TDD) реализована идентичная структура кадра.

Многоантенная передача информации

Использование многоантенной передачи информации в системах мобильной связи улучшает технические характеристики последних и расширяет их возможности в плане обслуживания абонентов. В технологии LTE предусмотрены два метода многоантенной передачи: разнесенная (transmit diversity) и многопоточная (с предварительным кодированием), частным случаем которой является формирование узкого радиолуча.

Посмотрев на представленные на рис. 1 графики замирания сигналов двух пользователей, можно оценить уровень сигнала, принимаемого одним пользователем от двух передающих антенн. Таким образом, разнесенную передачу следует рассматривать как способ выравнивания уровня сигнала, идущего с двух антенн, ведь при этом устраняются глубокие провалы в уровне сигналов, принимаемых от каждой из антенн в отдельности.

В LTE разнесенная передача основана на методе пространственно-частотного блочного кодирования (SFBC), дополненного разнесением по времени со сдвигом частоты (FSTD) при использовании четырех антенн. Разнесенная передача применяется в основном на общих нисходящих каналах, в которых нельзя использовать функцию диспетчеризации в зависимости от состояния канала связи (channel-dependent scheduling). Однако разнесенную передачу можно задействовать для пересылки пользовательских данных — например, трафика VoIP. Относительно низкая интенсивность такого трафика не оправдывает дополнительных накладных расходов, связанных с вышеупомянутой функцией диспетчеризации. В общем и целом разнесенная передача повышает емкость сети и радиус сот.

При многопоточной передаче для одновременной пересылки нескольких потоков данных по одному и тому же радиоканалу используют несколько передающих и приемных антенн (на базовой станции сети и в терминальном устройстве соответственно). Это значительно повышает максимальную скорость передачи данных. Например, при установке четырех антенн на базовой станции и такого же числа антенн в терминальном устройстве (на приемной стороне) можно одновременно пересылать до четырех потоков данных по одному и тому же радиоканалу, фактически увеличивая его пропускную способность в четыре раза.

В сетях с небольшой рабочей нагрузкой или маленькими сотами многопоточная передача позволяет добиваться очень высокой пропускной способности радиоканалов и эффективнее использовать радиоресурсы. В случае же с большими сотами и весьма интенсивной нагрузкой качество канала не дает возможности использовать многопоточную передачу. Тогда с целью повышения качества сигнала несколько передающих антенн целесообразнее задействовать для формирования узкого луча при передаче одного потока данных.

Подводя итог вышесказанному, можно заключить, что для достижения хорошего качества работы сети при разных условиях эксплуатации в технологии LTE реализована адаптивная многопоточная передача, при которой число одновременно пересылаемых потоков данных может постоянно регулироваться в соответствии с переменчивым состоянием канала связи. Если состояние канала очень хорошее, можно одновременно пересылать до четырех потоков данных, достигая тем самым скорости их передачи до 300 Мбит/с при ширине занимаемой полосы частот 20 МГц.

При не столь благоприятном состоянии канала передается меньшее число потоков. В этой ситуации антенны частично используются для формирования узкой диаграммы направленности, что повышает общее качество приема и, как следствие, увеличивает пропускную способность системы и расширяет зону обслуживания. Для обеспечения обширной зоны радиопокрытия или высокой скорости передачи данных на границе сот можно передавать один поток данных в узком луче или задействовать разнесенную передачу на общих каналах.

Механизм диспетчеризации и адаптация канала связи

Под диспетчеризацией понимается процесс распределения сетевых ресурсов между пользователями, передающими данные. В технологии LTE предусмотрена динамическая диспетчеризация в восходящем и нисходящем каналах.

Целью диспетчеризации является сбалансированность качества связи и общей производительности системы. В радиоинтерфейсе LTE реализована функция диспетчеризации в зависимости от состояния канала связи. Она обеспечивает передачу данных на повышенных скоростях (за счет использования модуляции более высокого порядка, уменьшения степени кодировки каналов, передачи дополнительных потоков данных и меньшего числа повторных передач), задействуя для этого временные и частотные ресурсы с относительно хорошими условиями связи. Таким образом, для передачи любого конкретного объема информации требуется меньше времени. На рис. 1 показано, как меняется состояние радиоканалов у двух пользователей при быстрых замираниях радиосигнала. Частотно-временная сетка OFDM помогает выбирать ресурсы в частотной и временной областях.

Для трафика сервисов, пересылающих пакеты с небольшой полезной нагрузкой и через одинаковые промежутки времени, объем трафика сигнализации, необходимой для динамической диспетчеризации, может превышать объем переданной пользователем информации. Поэтому в LTE также имеется функция статической диспетчеризации (в дополнение к динамической). Под статической диспетчеризацией понимается выделение пользователю радиочастотного ресурса для передачи определенного числа подкадров.

Механизмы адаптации канала нужны для того, чтобы «выжать все возможное» из канала с изменяющимся качеством связи. Такой механизм «выбирает» схемы модуляции и канального кодирования в соответствии с условиями связи. От его работы зависят скорость передачи данных и вероятность возникновения ошибок в канале.

Регулирование мощности в восходящем канале

Речь идет об управлении уровнем излучаемой терминалами мощности для того, чтобы увеличить емкость сети, расширить зону радиопокрытия, повысить качество связи и снизить энергопотребление. Для достижения перечисленных целей механизмы регулирования мощности, как правило, добиваются максимального увеличения уровня полезного принимаемого сигнала при одновременном снижении уровня радиопомех.

Сигналы в восходящем канале LTE являются ортогональными, а значит, взаимные радиопомехи между пользователями одной соты отсутствуют —по крайней мере, при идеальных условиях радиосвязи. Уровень помех, создаваемый пользователям соседних сот, зависит от местоположения излучающего мобильного терминала, а точнее, от уровня затухания его сигнала на пути к этим сотам. Вообще говоря, чем ближе терминал к соседней соте, тем выше уровень создаваемых им помех в ней. Соответственно терминалы, находящиеся на более далеком расстоянии от соседней соты, могут передавать сигналы большей мощности, чем терминалы, расположенные рядом с ней.

Ортогональность сигналов в восходящем канале LTE позволяет мультиплексировать сигналы терминальных устройств разной мощности в этом канале в одной и той же соте. Это означает, что вместо компенсации всплесков уровня сигнала, возникающих вследствие многолучевого распространения радиоволн (путем снижения излучаемой мощности), их (всплески) можно использовать для увеличения скорости передачи данных посредством механизмов диспетчеризации и адаптации канала связи.

Повторная передача данных

Практически в любой системе связи время от времени возникают ошибки при пересылке данных — например, из-за шумов, помех и замирания сигнала. Для защиты от ошибок применяются методы повторной передачи искаженных или утраченных частей данных, предназначенные для гарантии качества связи. Чем эффективнее организован протокол повторной передачи, тем рациональнее используются радиоресурсы. Для максимально полного использования высокоскоростного радиоинтерфейса в технологии LTE реализована динамическая эффективная двухуровневая система повторной передачи, реализующая протокол Hybrid ARQ (Automatic Repeat Query), или HARQ, с небольшими накладными расходами на обратную связь и повторную посылку данных, который дополнен высоконадежным протоколом селективного повтора ARQ.

Протокол HARQ предоставляет приемному устройству избыточную информацию, дающую ему возможность исправлять определенную часть ошибок. Повторные передачи по протоколу HARQ создают дополнительную информационную избыточность, нужную в том случае, если для устранения ошибок первой передачи оказалось недостаточно. Повторная передача пакетов, не исправленных протоколом HARQ, осуществляется посредством протокола ARQ.

Данное решение обеспечивает малую задержку передачи пакетов с небольшими накладными расходами, при этом надежность связи гарантируется. Большинство ошибок обнаруживаются и исправляются с помощью протокола HARQ. Поэтому повторная передача данных по протоколу ARQ (что связано с большими накладными расходами и повышает время задержки передачи пакетов) происходит лишь изредка.

В технологии LTE оконечным узлом, поддерживающим протоколы HARQ и ARQ, является базовая станция, обеспечивающая тесную связь уровней протоколов HARQ и ARQ. К разнообразным преимуществам такой архитектуры относятся быстрое устранение ошибок, оставшихся после работы HARQ, и регулируемый объем данных, передаваемых с использованием протокола ARQ.

Основные компоненты радиоинтерфейса LTE определяют его высокие рабочие характеристики. Гибкость использования радиоспектра (возможность работы в режимах FDD и TDD в разных диапазонах частот и полосах частот разной ширины) позволяет задействовать этот радиоинтерфейс почти при любом доступном частотном ресурсе.

В технологии LTE предусмотрен ряд функций, обеспечивающих эффективное использование быстро меняющихся условий радиосвязи. Функция диспетчеризации в зависимости от состояния канала выделяет пользователям лучшие ресурсы. Многоантенные технологии уменьшают замирание сигнала, а механизмы адаптации канала задействуют такие методы модуляции и кодирования сигнала, которые гарантируют наилучшее качество связи в конкретных условиях. В восходящем канале связи механизм регулирования мощности позволяет достичь высокого качества сигнала и бороться с взаимными помехами.

Активное применение перечисленных выше функций стало возможным благодаря сочетанию механизмов быстрой повторной передачи данных и комбинирования переданных данных с инкрементальной избыточностью.

12.4) Канальная структура.

На рисунке 12.7 показано отображение физических, транспортных и логических каналов в нисходящем направлении.

Рисунок 12.7– Отображение физических, транспортных и логических каналов в нисходящем направлении http://www.cee.spbstu.ru/Polozhintsev/popov3.pdf

Логические каналы определяются типом информации, которая в них содержится, и подразделяются на два класса: управляющие, переносящие служебную информацию, и трафиковые, в которых содержится полезная пользовательская информация. В нисходящем направлении определены пять управляющих логических каналов:

• вызывной управляющий канал РССН (Paging Control Channel), предназначенный для поиска абонента (терминала) в сети посредством передачи вызывной информации;

• вещательный управляющий канал BCCH (Broadcast Control Channel), используемый для передачи в сети служебной информации;

• общий управляющий канал СССН (Common Control Channel), при использовании которого обеспечивается связь между сетью и ПТ, не имеющим соединения на RRC-подуровне (RRC-соединения);

• выделенный управляющий канал DCCH (Dedicated Control Channel), также предназначенный для обеспечения связи между сетью иПТ, но имеющим RRC-соединение;

• групповой управляющий канал MCCH (Multicast Control Channel), при помощи которого обеспечивается совместная (для нескольких пользователей) передача мультимедийных услуг.

Наряду с управляющими, определены два трафиковых логических канала:

• выделенный трафиковый канал DTCH (Dedicated Traffic Chanel), устанавливаемый между двумя абонентами для передачи пользовательской информации;

• групповой трафиковый канал MTCH (Multicast Traffic Chanel), устанавливаемый для передачи услуг мультимедийного вещания.

Передача пользовательской или служебной информации с более высокого на более низкий уровень описывается в терминах отображения каналов: логических — на транспортные, транспортных — нафизические.

Логический канал РССН в нисходящем направлении отображается на транспортный вызывной канал РСН (Paging Channel), поддерживающий прерывистый (для экономии энергии) приём пакетов данных.

Логический канал ВССН отображается либо на транспортный вещате!ьный канал ВСН (Broadcast Channel), либо транспортный нисходящий совместный канал DL-SCH (Downlink Shared Channel). Канал ВСН характеризуется фиксированной конфигурацией транспортного блока, и именно на него настраивается ПТ после синхронизации в соте. В канале DL-SCH поддерживаются адаптивные методы модуляции и кодирования, управление мощностью, гибридные автоматические запросы на повторение, многоантенные технологии и др.

Логические каналы MCCH и MTCH отображаются либо в транспортный групповой канал MCH (Multicast Channel), либо в транспортный нисходящий совместный канал DL-SCH. Канал MCH поддерживает групповую передачу мультимедийных услуг от нескольких сот.

Логические каналы CCCH, DCCH и DTCH отображаются в транспортный канал DL-SCH.

Итак, семь логических каналов отображаются на четыре транспортных канала. Далее, при переходе на физический уровень, происходит отображение транспортных каналов на шесть физических каналов.

Транспортный канал ВСН отображается в физический вещательный канал РВСН (Physical Broadcast Channel), который передаётся во временном интервале длительностью 40 мс, называемый кадром.

Транспортные каналы РСН и DL-SCH отображаются в физический нисходящий совместный канал PDSCH (Physical Downlink Shared Channel).

Транспортный канал MCH отображается в физический канал группового вещания РМСН (Physical Multicast Channel).

Оставшиеся три физических канала: физический управляющий канал индикатора формата PCFIC'H (Physical Control Format Indicator Channel), физический нисходящий управляющий канал PDCCH (Physical Downlink Control Channel) и физический канал индикатора гибридного запроса на повторение РНIСН (Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) являются автономными, т. е. на них транспортные каналы не отображаются. Каналы PDCCH и PCF1CH используется для информирования ПТ о выделении ресурсов для транспортных каналов РСН и DL-SCH, а также параметров модуляции и кодирования. Канал PHICH, как следует из его названия, используется для передачи запросов на повторную передачу.

Рисунок 12.8 – Отображение физических, транспортных и логических каналов в восходящем направлении http://www.cee.spbstu.ru/Polozhintsev/popov3.pdf

Рассмотрим взаимное отображение логических, транспортных и физических каналов в восходящем направлении (рисунок 12.8), когда имеют место три логических канала, из которых два управляющих и один трафиковый, два транспортных канала и три физических.

Как и для нисходящего направления, логические общий CCCIIи выделенныйDCCIIуправляющие каналы используются для передачи служебной информации между сетью и ПТ, соответственно, не имеющим либо имеющимRRC-соединение. Также аналогично нисходящему направлению, определён логический выделенный трафиковый каналDTCII, предназначенный для передачи пользовательской информации одному ПТ.

Все три логических канала отображаются в один транспортный восходящий совместный канал UL-SCII(UplinkSharedChannel), поддерживающий адаптивные методы модуляции и кодирования, управление мощностью, гибридные автоматические запросы на повторение, полустатическое / динамическое распределение ресурсов. Другой транспортный канал восходящего направления — канал случайного доступаRACII(RandomAccessChannel) используется для передачи определённой информации (запроса на предоставление выделенного канала) от ПТ с возможностью возникновения коллизий, когда подобный запрос поступает от других ПТ.

Транспортный канал RACIIотображается на физический канал случайного доступаPRACH(PhysicalRandomAccessChannel), который переносит соответствующую преамбулу случайного доступа.

Транспортный канал UL-SCIIотображается на физический восходящий совместный каналPU-SCII(PhysicalUplinkSharedChannel).

Оставшийся физический восходящий управляющий канал PU-CCII(PhysicalUplinkControlChannel) является автономным — на него не отображаются транспортные каналы. Он используется для передачи отчётов об индикации качества нисходящего канала, запросов на порядок следования пакетов данных и др.