3.4 Các kênh trong W- CDMA
3.4.1 Các kênh truyền tải
Trong UTRAN, số liệu được tạo ra ở các lớp cao được truyền tải trên đường vô tuyến bởi các kênh truyền tải bằng cách sắp xếp các kênh này lên các kênh vật lý khác nhau. Lớp vật lý được yêu cầu để hỗ trợ các kênh truyền tải với các tốc độ bit thay đổi nhằm cung cấp các dịch vụ với độ rộng băng tần theo yêu cầu và để ghép nhiều dịch vụ trên cùng một kết nối. Có hai loại kênh truyền tải: kênh truyền tải riêng và kênh truyền tải chung.
3.4.1.1 Kênh truyền tải riêng (DCH- Dedicated Channel)
Kênh truyền tải riêng duy nhất là kênh riêng DCH. Kênh truyền tải riêng mang thông tin từ các lớp trên lớp vật lý riêng cho một người sử dụng,
bao gồm số liệu cho dịch vụ hiện thời (các khung tiếng) cũng như thông tin điều khiển lớp cao (các lệnh chuyển giao và các báo cáo đo đạc từ UE). Lớp vật lý không thể nhận biết được nội dung thông tin được mang ở kênh DCH nên thông tin điều khiển lớp cao và số liệu người sử dụng được xử lý như nhau. Nhờ việc hỗ trợ tốc độ bit thay đổi và ghép kênh nên ở W- CDMA không cần kênh truyền tải tách biệt cho số liệu và điều khiển giống như ở GSM.
Kênh truyền tải riêng được đặc trưng bởi các tính năng như: điều khiển công suất nhanh, thay đổi tốc độ số liệu nhanh theo từng khung và khả năng phát đến một phần ô hay đoạn ô bằng cách thay đổi tính hướng anten của hệ thống anten thích ứng. Các kênh riêng hỗ trợ chuyển giao mềm.
3.4.1.2 Kênh truyền tải chung
UTRAN định nghĩa 6 kiểu kênh truyền tải chung. Các kênh này có một số điểm khác với các kênh trong GSM chẳng hạn như truyền dẫn gói ở các kênh chung và một số kênh dùng chung đường xuống để phát số liệu gói Các kênh truyền tải chung không có khả năng chuyển giao mềm nhưng một số kênh có điều khiển công suất nhanh.
a. Kênh quảng bá (BCH- Broadcast Channel)
Được sử dụng để phát các thông tin đặc thù UTRAN hoặc ô. Trong một mạng, thường thì số liệu quan trọng nhất là các mã truy nhập ngẫu nhiên và các khe thời gian có thể cấp phát hay các kiểu phân tập phát được sử dụng bằng các kênh khác đối với một ô cho trước.Vì UE chỉ có thể đăng ký đến ô này nếu nó có thể giải mã được kênh quảng bá nên cần phải phát kênh này ở công suất khá cao để có thể phủ sóng đến tất cả các thuê bao trong vùng phủ yêu cầu. Tốc độ thông tin ở kênh quảng bá bị giới hạn bởi khả năng giải mã số liệu kênh quảng bá của các UE tốc độ thấp. Vì vậy kênh quảng bá phải có tốc độ số liệu thấp và cố định.
b. Kênh truy nhập đường xuống (FACH- Forward Access Channel) Kênh truy nhập là một kênh truyền tải đường xuống mang thông tin điều khiển đến các UE nằm trong một ô cho trước. Các số liệu gói cũng có thể phát trên kênh FACH và trong mỗi ô có thể có nhiều kênh FACH. Một kênh FACH phải có tốc độ bit đủ thấp để tất cả các UE đều thu được. Trong trường hợp có nhiều kênh FACH thì các kênh bổ xung có thể có tốc độ bit cao hơn. Kênh FACH không sử dụng điều khiển công suất nhanh và để thu đúng các bản tin được phát phải chứa thông tin nhận dạng trong băng.
c. Kênh tìm gọi (PCH- Paging Channel)
Kênh tìm gọi là một kênh truyền tải đường xuống mang số liệu liên quan đến thủ tục tìm gọi, chẳng hạn khi mạng muốn khởi đầu thông tin với UE. Việc thiết kế kênh tìm gọi ảnh hưởng đến mức tiêu thụ công suất của UE ở chế độ chờ. UE càng ít thường xuyên điều chỉnh máy thu của mình để thu đúng các bản tin tìm gọi thì acquy của nó càng tồn tại lâu ở chế độ chờ.
d. Kênh truy nhập ngẫu nhiên (RACH- Random Access Channel) Kênh truy nhập ngẫu nhiên là kênh truyền tải đường lên được sử dụng để mang thông tin điều khiển từ UE như: yêu cầu thiết lập một kết nối. Kênh này cũng có thể được sử dụng để phát đi các cụm nhỏ số liệu gói từ UE. Để có thể hoạt động đúng thì hệ thống phải thu được kênh RACH từ mọi vị trí trong vùng phủ của ô. Do vậy tốc độ số liệu thực tế phải đủ thấp.
e. Kênh gói chung đường lên (CPCH- Common Packet Channel)
Kênh gói chung đường lên là mở rộng của kênh RACH để mang số liệu của người sử dụng được phát theo gói ở đường lên. FACH ở đường xuống cùng với kênh này tạo thành một cặp kênh để truyền số liệu. Khác với RACH, kênh này sử dụng điều khiển công suất nhanh, cơ chế phát hiện tranh chấp trên cơ sở vật lý và thủ tục giám sát trạng thái CPCH. So với một hoặc hai khung của bản tin RACH, truyền dẫn CPCH đường lên có thể kéo dài nhiều
khung.
f. Kênh đường xuống dùng chung (DSCH- Dedicated Shared Channel) Kênh đường xuống dùng chung là kênh truyền tải được sử dụng để mang thông tin của người sử dụng và/ hoặc thông tin điều khiển chung cho nhiều người. Nó gần giống kênh FACH nhưng hỗ trợ điều khiển công suất nhanh cũng như tốc độ bit thay đổi theo khung. Không cần thiết phải thu được kênh này trong toàn bộ vùng phủ của ô và có thể sử dụng các chế độ khác nhau của các phương pháp phân tập phát được sử dụng cho kênh DCH đường xuống. Kênh dùng chung đường xuống luôn liên kết với kênh DCH đường xuống.
3.4.1.3 Sắp xếp các kênh truyền tải lên các kênh vật lý
Mỗi kênh truyền tải đều đi kèm với một chỉ thị khuôn dạng truyền tải (TFI) tại mọi thời điểm mà các kênh truyền tải sẽ nhận được số liệu từ các mức cao hơn. Lớp vật lý kết hợp thông tin TFI từ các kênh truyền tải khác nhau vào chỉ thị kết hợp khuôn dạng truyền tải (TFCI). TFCI được phát trên kênh điều khiển để thông báo cho máy thu biết kênh nào đang tích cực ở khung hiện thời. Thông báo này không cần thiết khi sử dụng cơ chế phát hiện khuôn dạng kênh truyền tải mù (DBFD) được thực hiện bằng cách kết nối với các kênh riêng đường xuống. Máy thu giải mã TFCI rồi chuyển nó lên mức cao hơn cho từng kênh trong tất cả các kênh truyền tải đang có thể tích cực ở kết nối. Hình 3.4 biểu thị sự sắp xếp hai kênh truyền tải lên một kênh vật lý và cung cấp chỉ thị lỗi cho từng khối truyền tải.
Một kênh vật lý điều khiển một hay nhiều kênh số liệu vật lý tạo nên một kênh truyền tải đa hợp được mã hoá (CCTrCh: Coded Composite Transport Channel). Có thể có nhiều kênh CCTrCh trên một kết nối cho trước nhưng trong trường hợp này chỉ có một kênh điều khiển vật lý được phát.
Một kênh vật lý điều khiển một hay nhiều kênh số liệu vật lý tạo nên
một kênh truyền tải đa hợp được mã hoá (CCTrCH: Coded Composite Transport Channel). Có thể có nhiều kênh CCTrCH trên một kết nối cho trước nhưng trong trường hợp này chỉ có một kênh điều khiển vật lý được phát. Các kênh truyền tải được sắp xếp lên các kênh vật lý khác nhau, một số kênh truyền tải được mang bởi kênh vật lý giống nhau hay thậm chí còn cùng một kênh vật lý. Sau đây là sự sắp xếp các kênh truyền tải lên các kênh vật lý.
Hình 3.4: Giao diện giữa các lớp cao và lớp vật lý