PCCH je downlinkový logický transportní kanál v UMTS a LTE, který slouží k vyvolání nečinných nebo neaktivních uživatelských zařízení (User Equipment) zprávami o příchozích hovorech, datech nebo změnách systému.

Popis

Paging Control Channel (PCCH) je logický transportní kanál definovaný v architekturách UMTS (UTRAN) i LTE (E-UTRAN). Funguje výhradně ve směru downlink, tedy ze sítě k uživatelskému zařízení (UE). Jeho hlavní funkcí je přenášet transportní bloky Paging Channel (PCH), které obsahují vyvolávací zprávy. Tyto zprávy slouží k upozornění UE v nečinném režimu (RRC_IDLE v LTE, stavy Idle/Cell_PCH/URA_PCH v UMTS) nebo v některých případech v neaktivním režimu na síťové události vyžadující jejich pozornost.

V protokolové architektuře je PCCH logickým kanálem na vrstvě Radio Link Control (RLC) a Medium Access Control (MAC). Je namapován na transportní kanál Paging Channel (PCH), který je následně namapován na fyzický kanál. V UMTS je PCH namapován na Secondary Common Control Physical Channel (S-CCPCH). V LTE je PCH namapován na Physical Downlink Shared Channel (PDSCH), přičemž plánovací informace pro vyvolávací zprávu jsou poskytovány prostřednictvím Physical Downlink Control Channel (PDCCH) pomocí specifického P-RNTI (Paging Radio Network Temporary Identifier). Toto mapování umožňuje efektivní sdílení fyzických zdrojů.

Provoz PCCH je úzce spojen s cyklem nespojitého příjmu (DRX) UE. Aby se šetřila energie baterie, UE nepřetržitě nesleduje vyvolávací kanál. Místo toho se probouzejí v konkrétních, předem definovaných intervalech (paging occasions) v rámci svého DRX cyklu, aby zkontrolovala vyvolávací zprávy na PCCH. Síť zná DRX cyklus UE a vypočítává správný okamžik pro vyvolání. Vyvolávací zpráva může označovat příchozí hlasový hovor (CS fallback), mobilně ukončenou datovou relaci, upozornění systému pro varování před zemětřesením a tsunami (ETWS), oznámení Commercial Mobile Alert System (CMAS) nebo změnu systémových informací vyžadující, aby UE znovu získala vysílací kanál. PCCH tedy umožňuje síti udržovat dosažitelnost milionů nečinných UE a zároveň těmto UE umožňuje dosáhnout významné úspory energie.

K čemu slouží

PCCH existuje, aby vyřešil základní problém síťově iniciovaného kontaktu s mobilním zařízením, které není aktivně v hovoru nebo datové relaci. V každém buněčném systému musí být síť schopna lokalizovat a upozornit konkrétní UE na příchozí komunikaci nebo kritické oznámení. Před vyhrazenými vyvolávacími kanály používaly rané systémy neefektivní metody, které spotřebovávaly nadměrnou energii baterie UE a rádiové zdroje.

V UMTS (od Release 99) byl PCCH definován jako součást strukturované architektury logických a transportních kanálů, aby poskytoval spolehlivý a efektivní vyvolávací mechanismus. Oddělil vyvolávací provoz od ostatních řídicích a uživatelských dat, což umožnilo optimalizované plánování a přenos. Jeho návrh zahrnoval podporu různých stavů UE (jako Cell_PCH a URA_PCH v UMTS) pro vyvážení zatížení vyvolávací signalizace a režie správy mobility UE.

S příchodem LTE zůstal účel PCCH ústřední, ale jeho implementace se vyvinula, aby využila all-IP a sdílenou povahu kanálů v systému. Přechod k mapování PCCH na sdílený PDSCH, spíše než na vyhrazený fyzický kanál jako v UMTS, zvýšil spektrální účinnost. Role PCCH se rozšířila za tradiční vyvolávání, aby podporovala pokročilé funkce, jako je ETWS a CMAS pro veřejnou bezpečnost, a usnadňovala energeticky efektivní provoz prostřednictvím sofistikovaných mechanismů DRX, které jsou klíčové pro paradigmata neustálého připojení moderních smartphonů a IoT zařízení.

Klíčové vlastnosti

• Logický kanál pouze pro downlink určený k doručování vyvolávacích zpráv
• Podporuje úsporu energie UE prostřednictvím nespojitého příjmu (DRX)
• Přenáší oznámení pro mobilně ukončené hovory, relace a změny systémových informací
• Umožňuje efektivní lokalizaci nečinných UE napříč oblastmi sledování (tracking areas) nebo směrovacími oblastmi (routing areas)
• Podporuje systémy veřejného varování (ETWS, CMAS)
• Namapován na sdílené fyzické zdroje (PDSCH v LTE) pro spektrální účinnost

Související pojmy

• PCH – Paging Channel
• DRX – Discontinuous Reception
• S-CCPCH – Secondary Common Control Physical Channel

Definující specifikace

• TR 21.905 (Rel-19) — 3GPP Technical Terms and Definitions
• TS 25.301 (Rel-19) — UE-UTRAN Radio Interface Protocol Architecture
• TS 25.302 (Rel-19) — UTRA Physical Layer Services
• TS 25.321 (Rel-19) — MAC Protocol Specification for UTRAN
• TS 25.322 (Rel-19) — RLC Protocol Specification
• TS 25.331 (Rel-19) — UTRAN RRC Protocol Specification
• TS 25.430 (Rel-19) — Introduction to Iub Interface Specifications
• TR 25.912 (Rel-19) — Evolved UTRA and UTRAN Technical Report
• TR 25.931 (Rel-19) — UTRAN Signalling Procedures Examples
• TS 32.401 (Rel-19) — Performance Management Concept & Requirements
• TS 36.300 (Rel-19) — E-UTRAN Radio Interface Protocol Architecture Overview
• TS 36.302 (Rel-19) — E-UTRA Physical Layer Services
• TS 36.314 (Rel-19) — E-UTRA Radio Measurements Specification
• TS 36.322 (Rel-19) — E-UTRA Radio Link Control Protocol Specification
• TS 36.331 (Rel-19) — LTE RRC Protocol Specification
• … a dalších 1 specifikací

📖 Anglický originál a plná specifikace: PCCH na 3GPP Explorer