Физические каналы в GPRS определяют 3 параметра: частота, временной интервал (TS) и блок. По назначению каналы разделяют на каналы трафика PDTCH и управления.
Для передачи логических каналов в GSM/GPRS сетях организуют 52-кадровый мультикадр (в отличие от 26-ти и 51-го кадровых мультикадров классической GSM). Структура мультикадра для GPRS показана на рис.
Рис. 52-кадровый мультикадр, используемый в GPRS
Мультикадр состоит из 12 блоков (B0 - B11) по 4 кадра каждый и 4 кадров вне блоков. Каждый блок используют для передачи сообщения одного из логических каналов трафика или управления (за исключением сообщений каналов PTCCH). Кадровая структура GSM при этом полностью сохранена.
PDTCH/U – Packet Data Traffic Channel (uplink),
PDTCH/D – Packet Data Traffic Channel (downlink)
PBCCH – Packet Broadcast Control Channel
Общие каналы управления PCCCH – Packet Common Control Channel:
PPCH – Packet Paging Channel,
PAGCH – Packet Access Grant Channel,
PNCH – Packet Notification Channel,
PRACH – Packet Random Access Channel.
Выделенные каналы управления PDCCH – Packet Dedicated Control Channel:
PACCH – Packet Associated Control Channel,
PTCCH/U – Packet Timing advance Control Channel (uplink),
PTCCH/D – Packet Timing advance Control Channel (downlink)
Каналы трафика пакетированных данных (Packet Data Traffic Channel - PDTCH) выделяют мобильной станции (MS) для передачи абонентских данных. В многослотовом режиме одна MS может параллельно использовать до восьми PDTCH на одном частотном канале. Все PDTCH однонаправленные: для исходящей передачи данных (вверх) используют PDTCH/U (uplink), для входящей (вниз) - PDTCH/D (downlink). В отличие от классической GSM при GPRS каналы трафика PDTCH используют и для передачи сигнальной информации, относящейся к управлению мобильностью и сеансом связи (GMM/SM). При этом вместо пакетов трафика в соответствующих блоках размещают пакеты канала PACCH.
Для организации канала PDTCH/U (uplink) может быть использовано статическое и динамическое выделение канального ресурса. При фиксированном выделении ресурса MS получает список TS и блоков, выделенных ей персонально. При динамическом выделении каналов в направлении вверх MS в сообщении по каналу PAGCH (AGCH) получает список PDCH, включая номера TS, и параметр USF (User State Flag) для каждого физического канала. Длина USF составляет 3 бита, поэтому один TS могут использовать до 8 MS. В каждом предшествующем блоке на линии вниз передают USF той MS, которая может передавать свое сообщение в следующем блоке. Например, чтобы MS могла использовать на линии вверх блок B(x) (при 1<x<11), в заголовке блока B(x-1) на линии вниз должен быть указан присвоенный ей USF. Выделение блока B(0) осуществляют в заголовке блока B11 предыдущего мультикадра.
13-й и 39-й кадры мультикадра предназначены для передачи сообщений каналов PTCCH/U и PTCCH/D (управления временем упреждения). В направлении вверх конкретная MS разделяет канал PTCCH/U с 15 другими MS, поэтому фактически MS передает короткий пакет доступа (access burst) один раз за 8 мультикадров (т.е. один раз каждые 1.92 с). Соответствующие номера мультикадра и кадра в его составе (13-й или 39-й) MS определяет на основании параметра (Timing Advance Index - TAI), передаваемого сетью в сообщении о выделении ресурса. Одно сообщение канала PTCCH/D занимает 4 кадра, поэтому его передают в течение 2 мультикадров (0,48 с). Это сообщение содержит информацию для нескольких MS.
Выделяемый абоненту канальный ресурс позволяет гибко менять скорость передачи данных в широких пределах. В одном TS абоненту можно выделять от 1 до 12 блоков. Используя различные схемы избыточного кодирования при максимальном числе выделенных блоков, равном 12, можно менять скорость передачи данных от 9 до 21 кбит/с (табл.). Если нужны большие скорости, то абоненту выделяют несколько физических каналов в нескольких TS на одной частоте (максимально 8 с увеличением скорости передачи в 8 раз).
Таблица.
Схема кодирования |
CS-1 |
CS-2 |
CS-3 |
CS-4 |
Размер блока на входе кодера, бит |
184 |
271 |
315 |
431 |
Размер блока на входе блочного кодера, бит |
184 |
274 |
318 |
440 |
Число проверочных бит |
40 |
16 |
16 |
16 |
Размер блока на выходе блочного кодера, бит |
184+40+4= 228 |
274+16+4= 294 |
318+16+4= 338 |
440+16= 456 |
Сверточный код |
(2,1,5) |
(2,1,5) |
(2,1,5) |
Не используют |
Размер блока на выходе сверточного кодера, бит |
456 |
588 |
676 |
456 |
Число прореживаемых бит |
0 |
132 |
220 |
0 |
Размер радиоблока на выходе канального кодера, бит |
456 |
456 |
456 |
456 |
Перемежение |
456 бит ‒ 4 блока по 114 бит |
|||
Скорость передачи данных, кбит/c |
9.05 |
13.4 |
15.6 |
21.4 |
Об этапах развития мобильной связи и новых технологиях читайте в новой книге "Мобильная связь на пути к 6G".
Ежегодный международный Съезд лидеров отрасли телекоммуникаций TELECOMTREND. Присоединяйтесь!
Технология HSCSD. Высокоскоростная передача данных по коммутируемым каналам.
Книга «Мобильная связь на пути к 6G» заняла 1-е место в Международном конкурсе Interclover-2018
Общая информация о стандарте LTE
{jcomments on}