3G

Redes de acceso celular - Redes 3G

Arquitectura de protocolos de la interfaz radio

CANALES LGICOS: Aqullos de los que se sirve el nivel MAC para proporcionar servicios de transferencia de datos a los niveles superiores. Cada canal lgico est definido por el tipo de informacin que transfiere.

CANALES DE TRANSPORTE: Proporcionan servicios de transporte de informacin en el nivel fsico a los niveles MAC y superiores. Vienen descritos por cmo y con qu caractersticas se envan los datos a travs de la interfaz aire, con independencia de qu es transportado (tasa de transmisin, proteccin frente a errores, etc.). La eleccin depende de la calidad deseada. Cada canal de transporte se acompaa de un indicador TFI (Transport Format Indicator).

CANALES FSICOS: Soporte fsico para el envo de informacin a travs de la interfaz aire. Vienen definidos por la estructura de trama y el formato de los bursts transferidos. La capa fsica combina los TFIs de diferentes canales de transporte y genera el TFCI (Transport Format Combination Indicator). El TFCI se transmite en el canal de control fsico para informar al receptor de qu canales de transporte contiene la trama actual.



Canales lgicos

Son conexiones establecidas entre el RNC y el terminal

Canales de control BCCH: Broadcast Control Channel

PCCH: Paging Control Channel

CCCH: Common Control Channel: Usado por todos los UEs y RNCs para sealizacin de control antes de que se establezca una conexin RRC.

DCCH: Dedicated Control Channel: Usado entre un UE y su RNC servidor una vez que se ha establecido la conexin RRC.

Canales de trfico

CTCH: Common Traffic Channel: Compartido por varios UEs.

DTCH: Dedicated Traffic Channel: Usado por un nico UE.



Canales de transporte

Son conexiones establecidas entre el RNC y el terminal

Canales dedicados DCH: Dedicated Channel (DL y UL).

Canales comunes (compartidos entre varios o todos los UEs)

BCH: Broadcast Channel (DL)

FACH: Forward Access Channel (DL)

PCH: Paging Channel (DL)

RACH: Random Access Channel (UL)

CPCH: Common Packet Channel (UL) (Desaparece a partir de R5)

DSCH: Downlink Shared Channel (DL) (Desaparece a partir de R5)




DCH: Dedicated Channel.

Tiene una tasa de transmisin variable y puede ser usado en DL y UL. En l se mapean los canales lgicos DCCH y DTCH.

Los canales de GSM TCH, SACCH y FACCH no existen en UTRA. El DCH transporta tanto los datos de usuario (p. ej. tramas de voz), como informacin de control de los niveles superiores, como comandos de handover o informes de medidas del terminal. En WCDMA no se necesita un canal de transporte separado, ya que un mismo canal de transporte permite tasas de transmisin variables y multiplexacin de diferentes servicios.

El DCH presenta caractersticas como control de potencia rpido, posibilidad de cambio de tasa de transmisin trama a trama y posibilidad de transmitir a una cierta parte de la celda o sector mediante sistemas de antenas adaptativos.

El DCH soporta soft handover.




BCH: Broadcast Channel.

Se usa para transmitir informacin especfica de la red UTRA o de una clula especfica, como los cdigos de acceso aleatorio y los slots de acceso disponibles en la celda o los tipos de diversidad de transmisin usados en la celda para otros canales.

Un UE solamente puede registrarse en la celda si es capaz de decodificar el BCH. Por ello, este canal se transmite con una potencia relativamente alta para que alcance a todos los usuarios del rea de cobertura planificada. Por este motivo, la velocidad de transmisin es fija y baja.




FACH: Forward Access Channel .

Se usa para transmitir informacin de control a terminales cuya localizacin en una determinada celda es conocida, por ejemplo, tras un mensaje de acceso aleatorio enviado por un UE y recibido en la estacin base.

Tambin se pueden transmitir paquetes de datos en el FACH.

Puede existir ms de un FACH en una celda. Uno de ellos tiene que transmitirse con una velocidad suficientemente baja para que pueda ser recibido por todos los usuarios de la celda especfica de la red UTRA, mientras que los restantes pueden tener una velocidad ms alta.

El FACH no usa control de potencia rpido ni soft handover.

Cada mensaje transmitido en el FACH debe incluir informacin de identificacin para asegurar que es recibido correctamente por el UE al que va destinado.




PCH: Paging Channel .

Se usa para transportar la informacin necesaria por el procedimiento de paging, es decir, cuando la red desea iniciar una comunicacin con el UE. El ejemplo ms simple es una llamada de voz entrante al terminal: la red transmite el mensaje de paging en el PCH de toda las clulas pertenecientes al rea de localizacin en la que se espera que se encuentre (puede ser una nica celda o cientos de ellas).

El diseo del PCH afecta al consumo de potencia del UE en modo de reposo (standby). Cuanto menos frecuentemente deba el terminal sintonizar su receptor para escuchar posibles mensajes de paging, ms durar la batera.




RACH: Random Access Channel .

Se usa para transportar informacin de control desde el terminal, como las peticiones para establecer una conexin.

Tambin puede usarse para enviar paquetes de datos de usuario de pequeo tamao desde el terminal a la red.

Para que el sistema funcione correctamente, el RACH debe escucharse desde cualquier lugar de la clula, lo que significa que las tasas de transmisin deben ser bastante bajas, al menos para el acceso inicial al sistema y otros procedimientos de control.




CPCH: Common Packet Channel.

Se usa como extensin del RACH para transportar datos de usuario en modo paquete en el UL. El canal recproco en el DL es el FACH.

En el nivel fsico, las principales diferencias con el RACH son que el CPCH usa control de potencia rpido, un mecanismo de transmisin basado en la deteccin de colisin y un procedimiento de monitorizacin del estado del CPCH.

La transmisin del CPCH en el UL puede ocupar varias tramas, a diferencia de un mensaje del RACH, que ocupa una o dos tramas.

Como el CPCH no se ha implementado en ninguna red, el 3GPP decidi eliminarlo desde la R5 en adelante. As, el CPCH solamente se encuentra en la R99 y en la R4.




DSCH: Downlink Shared Channel.

Se usa para transportar datos de usuario o informacin de control en el DL.

Puede ser compartido por varios usuarios. Permite al RNC multiplexar los datos destinados a diferentes UEs (DTCHs y DCCHs) en el mismo canal de transporte. De este modo, la tasa de transmisin fija de un canal de transporte puede ser compartida entre aplicaciones que tienen necesidades de ancho de banda variables (p. ej. navegacin web).

En muchos aspectos es similar al FACH, pero el DSCH soporta el uso de control de potencia rpido y de tasa de transmisin variable trama a trama.

No es necesario que el DSCH se escuche en toda el rea de cobertura de la celda y puede emplear los diferentes modos de diversidad en transmisin usados en sus DCH asociados.

En la prctica el DSCH ha sido sustituido por HSDPA, de modo que el 3GPP decidi eliminarlo a partir de la R5.



Canales fsicos

Son conexiones establecidas entre el Nodo B y el terminal

Canales fsicos dedicados DPDCH: Dedicated Physical Data Channel DPCCH: Dedicated Physical Control Channel

Canales fsicos comunes PRACH: Physical Random Access Channel PCPCH: Physical Common Packet Channel CPICH: Common Pilot Channel P-CCPCH: Primary Common Control Physical Channel S-CCPCH: Secondary Common Control Physical Channel SCH: Synchronisation Channel PDSCH: Physical Downlink Shared Channel AICH: Acquisition Indication Channel PICH: Page Indication Channel CSICH: CPCH Status Indication Channel CD/CA-ICH: Collision Detection/Channel Assignment Indication Channel



Canales fsicos

Los canales de transporte se mapean en canales fsicos, siendo posible que diferentes canales de transporte se mapeen en el mismo canal fsico.

Adems de los canales de transporte anteriores, existen canales fsicos cuya funcin es transportar informacin necesaria nicamente para procedimientos del nivel fsico. As, el SCH, el CPICH y el AICH no son visibles directamente para las capas superiores, pero es necesario que la estacin base los transmita para el funcionamiento del sistema.

Los canales CSICH y CD/CAICH se necesitan si se usa el CPCH.

Un DCH se mapea en dos canales fsicos: el DPDCH transporta informacin de niveles superiores, que incluye los datos de usuario, mientras que el DPCCH transporta la informacin de control necesaria en el nivel fsico. La tasa de transmisin del DPCCH es constante, mientras que la del DPDCH puede variar de trama a trama.



Mapeado de canales lgicos, de transporte y fsicos

Canales lgicos


Canales fsicos

BCCH PCCH CCCH DTCHCTCHDCCH

BCH PCH FACH DCHDSCH RACHCPCH

P-CCPCH S-CCPCH DPDCHPDSCH PRACHPCPCH DPCCH

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