PDSCH

Physical Downlink Shared Channel

Fyzická vrstva Rádiová přístupová síť (RAN)

PDSCH je hlavní fyzický kanál v LTE a NR pro přenos uživatelských dat a signalizace vyšších vrstev ze sítě do uživatelského zařízení.

Popis

Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) je základní transportní kanál pro směr downlink v technologiích radiového přístupu 3GPP, včetně UMTS, LTE a NR. Přenáší všechna uživatelská data (například internetové pakety) a většinu řídicích informací (jako jsou zprávy RRC a bloky systémových informací) z základnové stanice (eNodeB v LTE, gNB v NR) do uživatelského zařízení (UE). Kanál je ‘sdílený’, protože jeho časově-frekvenční zdroje jsou v každém přenosovém časovém intervalu (TTI) dynamicky přidělovány mezi více uživatelských zařízení plánovačem základnové stanice na základě faktorů, jako je kvalita kanálu, požadavky QoS a spravedlivost.

Při provozu využívá PDSCH v LTE přístup Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) a v NR cyklickou předponu OFDM (CP-OFDM). Plánovač rozhoduje, které bloky zdrojů (RB) jsou přiděleny kterému uživatelskému zařízení pro každý podrámec (LTE) nebo slot (NR). Uživatelské zařízení musí nejprve dekódovat Physical Downlink Control Channel (PDCCH), aby našlo svou Downlink Control Information (DCI), která obsahuje přidělení plánování specifikující RB, modulační a kódovací schéma (MCS) a další parametry pro příjem svého PDSCH. Data na PDSCH jsou následně demodulována a dekódována pomocí uvedených parametrů.

Výkon PDSCH je klíčový pro celkovou kapacitu systému a datové rychlosti. Podporuje pokročilé funkce, jako je přenos Multiple Input Multiple Output (MIMO) (např. prostorové multiplexování, beamforming), hybridní automatický požadavek na opakování (HARQ) pro opravu chyb a adaptivní modulaci a kódování (AMC) pro přizpůsobení přenosu podmínkám rádiového kanálu. V NR byl návrh PDSCH vylepšen flexibilnější číselnou soustavou (rozestup podnosných), plánováním mini-slotů pro nízkou latenci a podporou různých případů užití od rozšířeného mobilního širokopásmového přístupu (eMBB) až po ultra-spolehlivou komunikaci s nízkou latencí (URLLC).

K čemu slouží

PDSCH byl vytvořen, aby poskytoval efektivní, flexibilní a vysokokapacitní mechanismus pro přenos dat ve směru downlink v paketově spínaných celulárních systémech. Starší systémy, jako GSM, používaly pro každého uživatele vyhrazené časové sloty, což bylo pro trhavý datový provoz neefektivní. Koncept sdíleného kanálu, zavedený s UMTS a zdokonalený v LTE a NR, umožňuje statistické multiplexování dat více uživatelů nad společnou sadou rádiových zdrojů, což dramaticky zlepšuje spektrální účinnost.

Řeší problém, jak dynamicky přidělovat omezenou rádiovou šířku pásma mnoha uživatelům s proměnlivými a nepředvídatelnými datovými nároky. Díky tomu, že je řízen plánovačem, umožňuje PDSCH síti upřednostňovat provoz, řídit interferenci a přizpůsobovat se rychle se měnícím rádiovým podmínkám. Vývoj od modelu vyhrazeného kanálu ke sdílenému kanálu byl motivován potřebou podporovat širokopásmový přístup k internetu a multimediální služby, které vyžadují mnohem vyšší datové rychlosti a efektivnější využití zdrojů, než mohly nabídnout okruhově spínané nebo rané paketově spínané návrhy.

Klíčové vlastnosti

  • Přenáší uživatelská data a signalizaci vyšších vrstev ve směru downlink
  • Dynamicky sdílený zdroj přidělovaný plánovačem na každý TTI/slot
  • Podporuje adaptivní modulaci a kódování (QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM v NR)
  • Umožňuje přenosy MIMO (např. prostorové multiplexování, beamforming)
  • Využívá hybridní ARQ (HARQ) pro robustní opravu chyb
  • Flexibilní přidělování zdrojů v časové a frekvenční doméně

Související pojmy

Definující specifikace

  • TR 21.905 (Rel-19) — 3GPP Technical Terms and Definitions
  • TS 25.202 (Rel-19) — 7.68Mcps TDD Option Technical Specification
  • TS 25.211 (Rel-19) — UTRA FDD Layer 1: Transport & Physical Channels
  • TS 25.213 (Rel-19) — UTRA FDD Spreading and Modulation
  • TS 25.214 (Rel-19) — UTRA FDD Physical Layer Procedures
  • TS 25.221 (Rel-19) — UTRA TDD Physical Layer Specification
  • TS 25.224 (Rel-19) — UTRA TDD Physical Layer Procedures
  • TS 25.225 (Rel-19) — UTRA TDD Physical Layer Measurements
  • TS 25.331 (Rel-19) — UTRAN RRC Protocol Specification
  • 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 25.435 (Rel-19) — UTRAN Iub Interface User Plane Protocols
  • TR 25.931 (Rel-19) — UTRAN Signalling Procedures Examples
  • TS 36.104 (Rel-19) — Base Station (BS) radio transmission and reception
  • … a dalších 47 specifikací

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