Dedicated Physical Control Channel
DPCCH je vyhrazený (dedikovaný) fyzický kanál v uplinku v UMTS/WCDMA, který přenáší řídicí informace, jako jsou pilotní bity, TFCI, FBI a příkazy TPC, pro údržbu spojení jednotlivého uživatele, řízení výkonu a demodulaci.
Popis
Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) je základní součástí rozhraní UMTS/WCDMA, konkrétně v rámci UTRAN. Jedná se o vyhrazený (dedikovaný) fyzický kanál v uplinku, což znamená, že je přidělen jednotlivému uživatelskému zařízení (UE) po dobu trvání dedikovaného spojení. DPCCH je vždy vysílán paralelně s kanálem Dedicated Physical Data Channel (DPDCH), když je aktivní vyhrazený transportní kanál (DCH). Jeho hlavní rolí je přenášet nezbytné řídicí informace fyzické vrstvy, které umožňují Node B úspěšně přijímat a dekódovat uživatelská data na DPDCH.
DPCCH vysílá nepřetržitý proud řídicích symbolů organizovaných do slotů a rámců. Každý 10 ms rádiový rámec je rozdělen na 15 slotů. Informace vysílané na DPCCH zahrnují pilotní bity, indikátor kombinace transportního formátu (TFCI), zpětnovazební informaci (FBI) a příkaz pro řízení vysílacího výkonu (TPC). Pilotní bity jsou známé sekvence používané Node B pro odhad kanálu, což je klíčové pro koherentní demodulaci dat na DPDCH v podmínkách útlumu. TFCI informuje přijímač o kombinaci transportního formátu použité v odpovídajícím rámci DPDCH, což umožňuje správné demultiplexování a dekódování služeb s proměnnou přenosovou rychlostí. Bity FBI se používají pro podporu Site Selection Diversity Transmission (SSDT) a režimů uzavřené smyčky pro diverzitu vysílání. Bity TPC přenášejí příkazy pro řízení výkonu od UE k Node B, kterými mu nařizují zvýšit nebo snížit svůj vysílací výkon v downlinku, což je zásadní pro překonání problému blízko-daleko a udržení kvality spoje.
Z architektonického hlediska je DPCCH součástí mapování fyzické vrstvy definované v 3GPP TS 25.211. Používá samostatný kanalizační kód (rozprostírací kód) než DPDCH. V uplinku jsou DPCCH a DPDCH multiplexovány kódem I/Q; jsou vysílány současně pomocí různých větví kvadraturního fázového klíčování (QPSK). DPCCH je rozprostírán vlastním kanalizačním kódem a je vždy vysílán s pevným, nízkým rozprostíracím faktorem (typicky 256). Jeho výkonová úroveň je nastavována vzhledem k DPDCH, aby bylo zajištěno spolehlivé přijetí řídicích informací i při nízkém výkonu datového kanálu. Nepřetržité vysílání DPCCH, dokonce i v obdobích bez přenosu dat (DTX), umožňuje Node B udržovat synchronizaci, odhady kanálu a smyčky řízení výkonu, což zajišťuje, že dedikované spojení zůstává připraveno na okamžitý přenos dat.
K čemu slouží
DPCCH byl vytvořen k řešení základních požadavků na řízení dedikovaných spojení v sítích UMTS založených na WCDMA. Předchozí mobilní systémy, jako GSM, používaly časový multiplex, kde se řídicí a datové informace mohly prolínat v čase. Použití mnohonásobného přístupu s kódovým dělením (CDMA) v WCDMA vyžadovalo jiný přístup pro nepřetržité řídicí signalizace s nízkou latencí, která by mohla koexistovat s uživatelskými daty s proměnnou rychlostí. DPCCH poskytuje pro každého aktivního uživatele vyhrazený, trvale aktivní řídicí kanál.
Jeho existence řeší několik klíčových problémů: umožňuje rychlé a přesné řízení výkonu pro zvládnutí interference v systému CDMA, poskytuje informace o stavu kanálu pro koherentní demodulaci v prostředí s útlumem a signalizuje okamžitý datový formát pro flexibilní a efektivní využití šířky pásma. Bez vyhrazeného řídicího kanálu, jako je DPCCH, by Node B postrádal informace v reálném čase potřebné k udržení stabilního, vysokokvalitního rádiového spoje, což by vedlo ke špatnému výkonu, přerušeným hovorům a neefektivnímu využití rádiových zdrojů. DPCCH je tedy základním kamenem návrhu fyzické vrstvy WCDMA, který umožňuje spolehlivou podporu vyhrazených služeb s přepojováním okruhů i paketů.
Klíčové vlastnosti
- Přenáší řídicí informace fyzické vrstvy v uplinku (pilotní signál, TFCI, FBI, TPC).
- Používá pevný, nízký rozprostírací faktor (např. 256) pro robustní přenos.
- V uplinku je multiplexován kódem I/Q společně s DPDCH.
- Umožňuje rychlé řízení výkonu v uzavřené smyčce (1500 Hz).
- Poskytuje pilotní symboly pro odhad kanálu a koherentní demodulaci.
- Je vysílán nepřetržitě, aby udržoval synchronizaci spoje a řídicí smyčky.
Související pojmy
Definující specifikace
- TR 21.905 (Rel-19) — 3GPP Technical Terms and Definitions
- TS 25.101 (Rel-19) — UTRA FDD UE RF Requirements
- TS 25.133 (Rel-19) — UTRAN RRM Requirements for FDD
- TS 25.211 (Rel-19) — UTRA FDD Layer 1: Transport & Physical Channels
- TS 25.212 (Rel-19) — UTRA FDD Layer 1 Multiplexing & Channel Coding
- TS 25.213 (Rel-19) — UTRA FDD Spreading and Modulation
- TS 25.214 (Rel-19) — UTRA FDD Physical Layer Procedures
- TS 25.402 (Rel-19) — UTRAN Synchronisation Mechanisms
- TS 25.423 (Rel-19) — UTRAN RNSAP Specification
- TS 25.430 (Rel-19) — Introduction to Iub Interface Specifications
- TS 25.433 (Rel-19) — Node B Application Part (NBAP) Protocol
- TS 25.800 (Rel-12) — UMTS Heterogeneous Networks Study
- TS 25.823 (Rel-8) — Synchronised E-DCH Study for UTRA FDD
- TR 25.903 (Rel-19) — Continuous Connectivity for Packet Data Users
- TR 25.914 (Rel-19) — 3G UE Radio Performance Test Methods
- … a dalších 4 specifikací
📖 Anglický originál a plná specifikace: DPCCH na 3GPP Explorer
