1. Kênh vật lý dành riêng đường lên
Có hai kiểu kênh vật lý dành riêng đường lên: - Kênh số liệu vật lý dành riêng (DPDCH) - Kênh điều khiển vật lý dành riêng (DPCCH)
Đường lên sử dụng ghép mã I/Q cho số liệu của người sử dụng và thông tin điều khiển lớp vật lý. Thông tin điều khiển lớp vật lý được mang bởi kênh điều khiển vật lý riêng DPCCH với hệ số trải phổ cố định bằng 256. Thông tin lớp cao hơn bao gồm số
liệu của người sử dụng được mang ở kênh số liệu vật lý riêng (DPDCH) với dải hệ số trải phổ từ 256 đến 4. Truyền dẫn đường lên có thể gồm một hay nhiều kênh số kiệu vật lý riêng (DPDCH) với hệ số trải phổ thay đổi và một kênh điều khiển vật lý (DPCCH) duy nhất với hệ số trải phổ cố định.
Tốc độ số liệu của DPDCH có thể thay đổi theo khung. Thông thường đối với dịch vụ số liệu thay đổi, tốc độ số liệu của kênh DPDCH được thông báo trên kênh DPCCH. DPCCH được phát liên tục và thông tin về tốc độ được phát bằng với chỉ thị kết hợp khuôn dạng truyền tải (TFCI), là thông tin DPCCH về tốc độ số liệu ở khung DPDCH hiện hành. Nếu giải mã TFCI không đúng thì toàn bộ khung số liệu bị mất. Vì TFCI chỉ thị khuôn dạng số liệu của cùng khung nên việc mất TFCI không ảnh hưởng lên các khung khác. Độ tin cậy của TFCI cao hơn độ tin cậy của việc phát hiện số liệu người sử dụng trên kênh DPDCH. Vì thế ít khi xảy ra mất TFCI.
Hình 4.10 minh họa cấu trúc khung của kênh vật lý dành riêng đường lên, trong đó mỗi khung chiều dài 10ms được chia thành 15 khe chiều dài 2560 chip, tương ứng với một chu kỳ điều khiển công suất. Điều này dẫn đến 2560 chip sẽ có độ rộng là 666
s
µ .Mỗi khe có bốn trường dành cho: các bít hoa tiêu để hỗ trợ đánh giá việc xác định
kênh trong quá trình phát hiện tương quan, TFCI, các bit điều khiển công suất phát - TPC, các thông tin phản hồi - FBI.
- Các bit FBI (trường S và trường D) hỗ trợ kỹ thuật yêu cầu phản hồi từ UE tới điểm truy nhập UTRAN, bao gồm phân tập phát chế độ mạch vòng đóng và truyền phân tập lựa chọn trạm (SSDT). Báo hiệu SSDT sử dụng trường S và báo hiệu phân tập phát chế độ mạch vòng đóng sử dụng trường D. Trường S bao gồm 0, 1 hoặc 2 bit, còn trường D bao gồm 0 hoặc 1 bit.
- TFCI thông báo cho máy thu về các thông số tức thời của các kênh truyền tải khác nhau được ghép chung trên kênh DPDCH đường lên và tuơng ứng với số liệu được phát trong cùng khung. Chính UTRAN quyết định có cần phát TFCI hay không. và nếu cần thì tát cả các UE phải đảm bảo TFCI đường lên.
- Các bit hoa tiêu và TPC luôn luôn có mặt và số bit của chúng được thay đổi để luôn luôn sử dụng hết khe DPCCH.
Có hai kiểu kênh vật lý dành riêng đường lên: một kênh có chứa trường TFCI (cho nhiều dịch vụ đồng thời) và một kiểu không chứa TFCI (cho các dịch vụ tốc độ cố định).
Hình 4.10 Cấu trúc khung DPDCH/DPCCH đường lên
2. Kênh vật lý chung đường lên
Các kênh vật lý chung đường lên được chia thành 2 loại:
- Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý - PRACH: mang thông tin của kênh giao vận RACH (Dựa trên kỹ thuật Slotted ALOHA)
- Kênh gói vật lý chung - PCPCH: mang thông tin của kênh giao vận CPCH (Dựa trên kỹ thuật CSMA - CD)
a) Kênh truy nhập ngẫu nhiên vật lý (PRACH)
PRACH được sử dụng để mang RACH
* Phát RACH
Hình 4.11 Cấu trúc truyền dẫn truy nhập ngẫu nhiên
Phát truy nhập ngẫu nhiên sử dụng công nghệ phân khe ALOHA với chỉ thị yêu cầu nhận thực nhanh. UE có thể khởi đầu phát tại phần đầu một số khoảng thời gian đã được xác định trước, ký hiệu là các khe truy nhập.Cứ hai khung thì có 15 khe truy nhập và chúng cách nhau 5120 chip. Các lớp cao cung cấp thông tin về các khe truy nhập sử dụng ở ô hiện thời.
Phát truy nhập ngẫu nhiên gồm một hay nhiều tiền tố dài 4096 chip và một bản tin dài 10 hay 20ms. UE thông báo độ dài của bản tin cho mạng bằng các ký hiệu riêng và/hoặc các khe truy nhập. Các lớp cao hơn sẽ quy định chữ ký và các khe thời gian truy nhập nào được sử dụng cho độ dài bản tin nào.
* Phần tiền tố của RACH
Phần tiền tố của cụm truy nhập ngẫu nhiên gồm 256 lần lặp một chữ ký.
* Phần bản tin của RACH
Khung vô tuyến phần bản tin 10ms được chia thành 15 khe, mỗi khe có độ dài Ts=2560chip. Mỗi khe gồm hai phần: phần số liệu mang thông tin lớp 2 và phần điều khiển mang thông tin lớp 1. Các phần số liệu và điều khiển được phát đồng thời. Phần bản tin dài 20 ms gồm hai khung vô tuyến liên tiếp của phần bản tin. Phần số liệu gồm 10 2∗ k bit, trong đó k = 0,1,2,3; tương ứng với hệ số trải phổ là 256,128,64 và 32 cho phần bản tin.
Phần điều khiển gồm 8 bit hoa tiêu biết trước để hỗ trợ đánh giá kênh cho tách sóng nhất quán 2bit TFCI; tương ứng với hệ số trải phổ 256 cho phân đoạn điều khiển.
Hoạt động của RACH không bao hàm điều khiển công suất, vì thế để đảm bảo mức công suất hợp lý các tiền tố được phát với công suất tăng dần theo từng nấc, thủ tục này chỉ hợp lý cho một thời gian ngắn.
Sau khi các tiền tố RACH được BS phát hiện, nó được công nhận bằng chỉ thị bắt AICH được phát xuống từ BS. Sau đó, phần bản tin của RACH mới phát. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
b) Kênh gói chung vật lý (PCPCH)
PCPCH được sử dụng để mang CPCH và đây là sự mở rộng của RACH. Sự khác nhau so với truyền số liệu ở RACH là kênh này có thể dành trước nhiều khung và có sử dụng điều khiển công suất (điều này không cần thiết với RACH vì nó chỉ sử dụng 1 hoặc 2 khung). CPCH đi cùng với DPCCH đường xuống để cung cấp thông tin điều khiển công suất nhanh.
* Phát CPCH
Phát CPCH dựa trên nguyên tắc DSMA-CD với chỉ thị bắt nhanh. UE có thể khởi đầu phát tại phần đầu của một sô khoảng thời gian đã được xác định rõ, tương ứng với khung BCH thu được ở ô hiện thời. Cấu trúc và định thời khe truy nhập ngẫu nhiên giống RACH. Phát truy nhập ngẫu nhiên CPCH gồm một hay nhiều tiền tố truy nhập dài 4096chip, một tiền tố phát hiện tranh chấp dài 4096chip và một tiền tố truy nhập dài 4096chip, một tiền tố phát hiện tranh chấp dài 4096chip và một tiền tố điều khiển công suất dài từ 0 đến 8 khe và một bản tin có độ dài khả biến Nx10ms.
Hình 4.12 Cấu trúc kênh CPCH
* Phần tiền tố truy nhập và phát hiện tranh chấp CPCH
- Giống như RACH, mào đầu CPCH truy nhập sử dụng các chuỗi signature nhưng số chuỗi ít hơn. Các mã ngẫu nhiên khác khác so với các mã gold dùng trong RACH hoặc cũng có thể giống với mã ngẫu nhiên.
- Đoạn tiền tố điều khiển công suất là một tiền tố điều khiển công suất DPDCCH Power Control Preamble. Độ dài tiền tố điều khiển công suất là một thông số có giá trị từ 0 đến 8 khe được thiết lập bởi các lớp cao hơn.
- Cũng giống như RACH, mào đầu CPCH dò tìm sử dụng các chuỗi signature. Tuy nhiên bộ mã ngẫu nhiên khác so với phần mã gold được dùng trong mã ngẫu nhiên RACH.
* Phần bản tin CPCH
Với cấu trúc phần bản tin giống như RACH, mỗi phần bản tin CPCH có chứa tối đa N-Max-frame khung 10ms (N-Max-frame là thông số của lớp cao hơn). Mỗi khung 10ms chia thành 15 khe, mỗi khe có chiều dài Tslot = 2560 chip, mỗi khe gồm 2 phần: phần số liệu mang thông tin lớp cao và phần điều khiển mạng thông tin lớp thấp L1. Các phần số liệu và điều khiển được phát đồng thời. Hệ số trải phổ của phần điều khiển bản tin là 256.
Phần số liệu gồm 10 2∗ k bit, trong đó k = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, tương ứng với các hệ số trải phổ 256, 128, 64, 32, 8, 4. Các tốc độ khác nhau có thể được sắp xếp lên các chuỗi ký tự khác nhau.