6.1.4. канали
Дані, що передаються по каналах UMTS / WCDMA, організовуються у вигляді кадрів, тимчасових положень (слотів) і каналів. Це стосується всієї корисного навантаження і керуючих сигналів.
UMTS використовує технологію CDMA. як і технологію доступу, але додатково застосовує технологію тимчасового поділу і відповідно структуру кадру і тимчасового положення (слота) для того, щоб забезпечити відповідну структуру каналів [60].
Канали розділяються на 10-мілісекунд кадри, кожен з яких містить 16 слотів тривалістю по 625,0 мкс. У напрямку від станції до UE час розділяється так, щоб тимчасові слоти містили поля з одними даними і керуючими повідомленнями.
У напрямку від UE при утворенні каналів використовується передача в одному форматі даних і керуючих повідомлень.
Логічні канали
Широкомовний канал керування (BCCH - Broadcast Control Channel) - канал від станції до UE (DL - downlink). Цей канал широкомовно передає інформацію до групи UE, а також інформацію про пілот-сигналах сусідніх сот і т. Д.
Широкомовний керуючий канал оповіщення (PCCH - Paging Control Channel) (від станції до абонента). Цей канал пов'язаний з PICH (Paging Indication Channel), про який буде сказано трохи пізніше, і використовується для повідомлення і широкомовних передач виклику.
Виділений канал керування (DCCH - Dedicated Control Channel) (від станції до UE і назад). Цей канал використовується, щоб доставляти спеціалізовану інформацію управління в обох напрямках.
Загальний канал управління (CCCH - Common Control Channel). (Від станції UE і назад). Цей двонаправлений канал використовується, щоб передати інформацію, що управляє.
Загальнодоступний канал управління каналу (SHCCH - Shared Channel Control Channel). Цей канал двонаправлений і застосовується тільки в режимі тимчасового дуплексного поділу (TDD - Time Duplex Division) WCDMA / UMTS. де він використовується, щоб транспортувати загальнодоступну інформацію, що управляє каналу.
Спеціалізований канал трафіку (DTCH - Dedicated Traffic Channel). Це двонаправлений канал, використовується для доставки призначених для користувача даних і пропускної здатності.
Загальний канал трафіку (CTCH - Common Traffic Channel) (від станції до абонента) - односпрямований канал, використовується для передачі спеціалізованої інформації користувачів групі UEs.
Транспортні канали
Транспортні канали передають інформацію, що забезпечує надійне і достовірне проходження даних по мережі.
Спеціалізований (виділений) транспортний канал (DCH - Dedicated transport Channel) являє собою двонаправлений канал. Він використовується, щоб передати дані конкретному UE. Кожен UE має власний DCH в кожному напрямку.
Широкомовний канал (BCH - Broadcast Channel) (від станції до UE). Цей канал широкомовно передає інформацію до UE в соте, щоб дати можливість їм ідентифікувати мережу і соту.
Канал прямого доступу (FACH - Forward Access Channel) (від станції до UE). Цей канал передає дані або інформацію до UE, яка зареєстрована в системі. В соте може бути більш одного FACH. Вони можуть також доставляти пакети даних.
Широкомовний канал виклику (PCH - Paging Channel) (від станції до UE). Цей канал може передавати аварійні повідомлення UE, що не входять в дані виклику, SMS-повідомлення, дані про сеанси зв'язку або про тип необхідного обслуговування, наприклад, запит на перереєстрацію.
Канал довільного доступу (RACH - Random Control Channel) (канал зв'язку від UE до станції). Цей канал передає запити на обслуговування від UE, що звертається до системи.
Загальний канал передачі пакетів (CPCH - Common Packet Channel) (канал зв'язку від UE до станції). Цей канал забезпечує можливості, що доповнюють RACH, а також передає сигнали швидкого регулювання потужності.
фізичні канали
Первинний загальний фізичний канал керування (PCCPCH - Primary Common Control Physical Channel) (від станції до UE). Цей широкомовний канал безперервно передає системну ідентифікацію та інформацію управління доступом.
Вторинний загальний фізичний канал керування (SCCPCH - Secondary Common Control Physical Channel) (від станції до UE). Цей канал доставляє інформацію каналу прямого доступу (FACH - Forward Access Channel) і широкомовного каналу виклику (PCH) з повідомленнями для Ues, які зареєстровані на мережі.
Фізичний канал довільного доступу (PRACH - Physical Random Access Channel) (канал зв'язку від UE до станції). Цей канал дає можливість UE передати повідомлення довільного доступу при спробі звернення до мережі.
Спеціалізований фізичний канал даних (DPDCH - Dedicated Physical Data Channel) (двосторонній). Цей канал використовується, щоб передати призначені для користувача дані.
Спеціалізований фізичний канал керування (DPCCH - Dedicated Physical Control Channel) (двосторонній). Цей канал доставляє керуючу інформацію до і від UE. В обох напрямках канал доставляє биті пілотного каналу і ідентифікатор об'єднаного транспортного формату (TFCI - Transport Format Combination Identifier). Канал зв'язку від станції до UE містить також інформацію управління потужністю передавача і інформацію зворотного зв'язку (FBI - FeedBack Information).
Загальний пілот-канал (CPICH - Common Pilot Channel). Інформація з цього каналу передається кожним вузлом B, щоб UE були здатні підтримувати синхронізацію. Додатково ця інформація повинна бути використана для того, щоб UE могли визначити кращу соту при переміщенні.
Канал індикації входження в синхронізм (AICH - Acquisition Indicator Channel). AICH використовується, щоб повідомити UE відомості про канал даних (DCH). Може застосовуватися для зв'язку з вузлом B - таке призначення каналу виникає в результаті успішного запиту служби довільного доступу від UE.
Фізичний спільно використовуваний канал (PDSCH - Physical Downlink Shared Channel) (від станції до UE). Цей канал спільно використовується для пересилання керуючої інформації до UE в межах області охоплення вузла B.
Канал синхронізації (SCH - Synchronizing Channel). канал синхронізації використовується UE із загальним каналом пілот-сигналу (CPICH -Common Pilot Channel). Інформація з цього каналу передається кожним вузлом B, щоб UEs могли підтримувати синхронізацію для демодуляції сигналів. Додатково вони можуть застосовуватися як засіб визначення UE кращої стільники при переміщенні.
Канал індикації виклику (PICH - Paging Indication Channel). Цей канал забезпечує інформацією UE в неактивному стані і забезпечує збереження ресурсів батареї при стеженні в цьому режимі за широкомовною каналом виклику (Paging Channel). PICH забезпечує UE в момент дезактивації UE.
Канал індикації стану (CSICH - CPCH Status Indication Channel). Цей канал, який застосовується тільки у напрямку від станції до UE для передачі стану CPCH і може також використовуватися для передачі зайвого навантаження при її сплеску або переривчастому характер.
Виявлення конфліктів / Канал індикації призначення каналу (CD / CA-ICH - Collision Detection / Channel Assignment Indication Channel). Цей канал використовується в напрямку від станції до UE, щоб вказати, чи можна використовувати цей канал відразу або потрібна активація каналу.
6.2. Загальна модель протоколів UMTS
Загальна модель протоколів UMTS показана на рис. 6.5. Вона побудована за принципом моделі протоколів B- ISDN на основі взаємодіючих рівнів і площин.
Потоки інформації, що проходять через UTRAN, логічно діляться на дві частини:
- шар доступу (access stratum. AS) - інформація, необхідна для взаємодії UE і UTRAN;
- шар без доступу (non-access stratum. NAS) - інформація, що переноситься між CN і UE через UTRAN.
До складу шару без доступу входять протоколи верхнього (призначеного для користувача) рівня, які не займаються проблемами доступу, а пов'язані лише з послугами [113].
6.2.1. площина управління
Протоколи площині управління (C-plane) визначають всі функції сигналізації, встановлення, контролю і роз'єднання з'єднань.
Крім цього, він включають в себе кілька прикладних протоколів, які дозволяють підтримувати сигналізацію на різних ділянках мережі (див. Рис. 6.5).
Мал. 6.5. Модель протоколів UMTS
- RANAP (RAN Application) - для управління завданнями сигналізації на ділянці радіодоступу (RNC - MSC), як частина інтерфейсу Iub;
- RNSAP (Radio Network System Application) - для управління завданнями сигналізації на ділянці радіомережі (на ділянці між RNC - RNC), як частина інтерфейсу Iur;
- NBAP (Network Base Station Application) - для управління завданнями сигналізації на ділянці між базовими станціями і RNC.
6.2.2. площина користувача
Площина користувача (U- plane) забезпечує транспортування всіх видів інформації в сукупності з відповідними механізмами захисту від помилок, контролю та управління потоком. Вся інформація, передана і прийнята користувачем, наприклад, кодованих мова при мовному виклику або пакети при з'єднанні з Інтернетом, передаються через площину користувача. Кожен потік даних характеризується одним або декількома протоколами фреймів, зазначених для цього інтерфейсу.
6.2.3. Площина управління транспортною мережею
Віртуальні канали можуть бути:
- віртуальним каналом метасігналізаціі;
- загальним широкомовною каналом;
- селективним широкомовною віртуальним каналом сигналізації;
- віртуальним каналом "точка - точка".
Площина управління транспортною мережею використовується для управління і організації зазначених вище каналів сигналізації на транспортному рівні. Вона не охоплює рівня радіомережі. Для мережі UMTS в неї включається протокол управління ланкою доступу ALCAP (Access Link Control Application), який необхідний для встановлення транспортних B-каналів для площині користувача - наприклад, для встановлення каналів сигналізації "точка - точка" і для встановлення каналу сигналізації відповідно до послугами , наданими даному користувачеві.
Коли використовується площину управління транспортною мережею, канали сигналізації користувача встановлюються по вхідному повідомленням (транзакція) від прикладного протоколу на площині управління, яке запускає встановлення цих каналів за допомогою однієї з частин протоколу ALCAP, спеціально призначеного для технології площині користувача.
Слід зазначити, що протокол ALCAP може і не знадобитися, наприклад, коли використовуються мережі з заздалегідь заданою конфігурацією каналів сигналізації. Тоді протокол ALCAP не починається.
Специфікації UMTS припускають, що запуск системи по протоколам ALCAP завжди здійснюється за допомогою дій персоналу по експлуатації та обслуговуванню (OM).