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7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
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ACELERAR PARA
SER MS LDERES Curso Introduccin a UMTS
Ignacio Berberana
Telefnica I+D
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ACELERAR PARA
SER MS LDERES Conceptos generales
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Un poco de historia
1873: Maxwell descubre que las ondas electromagnticas se puedenpropagar a travs del espacio libre Formula las ecuaciones de Maxwell
1886: Hertz demuestra la existencia de las ondas electromagnticas Desarrolla el primer transmisor radio
1892: Eduard Brandly desarrolla el primer detector radio 1895: Marconi patenta el telgrafo inalmbrico
En 1897 consigue transmitir seales a ms de tres kilmetros de distancia,
entre un barco y la costa 1906: Fesseden transmite por primera vez voz sobre radio en
Nochebuena 1924: Primera red radio privada de la polica de Nueva York
desarrollada por AT&T En Detroit aseguran que en 1921 su polica dispona ya de una red
parecida
1933: Edwin Howard Armstrong inventa la modulacin en frecuencia 1941: Primera red de telefona pblica radio en San Luis 1947: Se formulan los principios de la telefona celular por parte de
AT&T 1954: La Marina norteamericana utiliza la luna como satlite de
comunicaciones entre Washington y Honolulu
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Los sistemas mviles celulares
1979: Primera red celular comercial: NAMTS en Tokio
No soportaba traspasos entre clulas La primera red que soporta el traspaso es el sistema NAMTS australiano en1981
1981: NMT 450 en los pases escandinavos 1983: Introduccin de las redes celulares analgicas AMPS en
Chicago 1982: Inmarsat comienza a dar servicios de telefona por satlite 1984: Se instalan las primeras redes TACS en el Reino Unido 1991: Red GSM operativa
La especificacin se inici en 1982 bajo los auspicios de la CEPT
1992: Primeros telfonos DECT 1994: Primera red celular CDMA
1996: Aparece el estndar para redes privadas digitales TETRA 1998: La UIT recibe diez propuestas para la interfaz radio de los
sistemas mviles de tercera generacin 1999: La UIT selecciona cinco tecnologas como interfaces radio IMT-
2000
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La primera red radio mvil
En 1924 AT&T desarroll el primer sistema de comunicaciones
radio mviles para la polica de Nueva York Solo se difundan mensajes en una direccin
En 1933 la polica de Bayonne en New Jersey dispuso delprimer sistema bidireccional
Primer radiotelfono mvil
Fuente: AT&T
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Aparece el concepto de telefona celular
En 1947, D.H. Ring escribi un informe describiendo los
principios de la telefona celular
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El concepto de telefona celular
En vez de cubrir una zona con un solo transmisor de gran
potencia, se introducen muchos transmisores de menorpotencia que dan cobertura a una zona limitada (clulas)+ Permite una mayor capacidad+ Menor potencia de los terminales- Es necesario controlar las interferencias entre clulas- Complica la gestin de la movilidad
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Las comunicaciones celulares aplicadas a latelefona mvil
Los principales objetivos de los sistemas de comunicaciones
mviles celulares son: Proporcionar acceso a las redes de comunicaciones pblicas Permitir la movilidad de los usuarios Proporcionar una un servicio continuo en las zonas de cobertura Proporcionar un grado de servicio aceptable
Los principales problemas que presentan los sistemas mviles El espectro disponible es limitado
Situado entre 800 (450) y 2100 (2500) MHz
La presencia de otros usuarios genera interferencias que reducenla capacidad y/o la calidad del servicio
La cobertura que proporciona una estacin radiante est limitadapor la distancia a la misma
La solucin pasa por dividir el rea de cobertura en clulas Otros sistemas de comunicaciones radio (sean interactivas
como LMDS o MMDS, o de distribucin de la seal deradio/TV) son tambin sistemas celulares
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Evolucin de los servicios mviles
Servicios 3G = conexin permanente, calidad multimedia, internet mvil
1G 2G 3G
Servicios Analgicos
Servicios de voz
Cobertura limitada
Baja QoS
Bajo nivel de estandarizacin
Baja velocidad de
transmisn
Conmutacin de circuitos
Servicios Digitales
Servicios de voz + SMS
Cobertura extensa(itinerancia efectiva)
Gran QoS
Fuerte estandarizacin
Baja velocidad de
transmisn
Conmutacin de circuitos
Servicios Multimedia
Servicios de voz y datos
Cobertura extensa (itineranciaefectiva)
Gran QoS
Fuerte estandarizacin
Alta velocidad de transmisn
Conmutacin de paquetes (IP)
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Estndares mviles 1G
Estndares norteamericanos:
IMTS (Improved Mobile Telephone Service) AMPS (Advanced Mobile Phone System)
NAMPS (Narrowband AMPS)
Estndares europeos: Radiocom 2000 NMT (Nordic Mobile Telecommunications) TACS (Total Access Communications System)
Estndares japoneses: NAMTS
Las redes 1G tenan cerca de 20 millones de usuarios aprincipios de los noventa
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Estndares 2G de telefona celular
Estndares europeos
GSM: telefona celular DECT: telefona inalmbrica CT2: telefona inalmbrica TETRA: trunking ERMES: mensajera MOBITEX: servicios de datos
Estndares norteamericanos IS-136 (TDMA): telefona celular IS-95 (CDMAONE): telefona celular WACS iDEN: telefona celular
CDPD: servicios de datos Estndares japoneses
PDC (Personal Digital Cellular): telefona celular PHS (Personal Handy Phone): telefona inalmbrica
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El sistema GSM: una breve historia
En 1982 la CEPT (Confrene Europene des Administrations desPostes et des Telcommunications) creo el Gruope SpcialMobile
(GSM) con el objetivo de estandarizar un sistema mvil pan-europeo Nueve propuestas de tecnologas radio candidatas:
Seis TDMA Dos hbridas CDMA/TDMA Una FDMA
A principios de 1987 y basndose en resultados de simulaciones, se
selecciono un sistema TDMA de banda estrecha, con las siguientescaractersticas: Portadoras de 200 KHz Ocho intervalos temporales (timeslots) por trama Modulacin Gaussian minimum shift keying(GMSK) Duplexacin en frecuencia (FDD) Codificacin de voz a 13 kb/s
Proteccin contra errores mediante cdigos convolucionales de tasa combinados con entrelazado (interleaving) Primeras recomendaciones GSM publicadas en Abril de 1988
12 series de documentos En 1993, operadores de 10 pases europeos, Hong-Kong y Australia
comenzaron a operar redes GSM GSM ahora significa GlobalSystem forMobile Communications
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Estandarizacin de GSM: evolucin histrica
En 1988 se funda el ETSI (European TelecommunicationsStandarisation Institute) El grupo SMG (Special Mobile Group) se responsabiliza de la
evolucin de las recomendaciones A partir del ao 2000, buena parte del trabajo tcnico se
transfiere al 3GPP (Third Generation Partnership Project) Grupo formado por organismos de estandarizacin de China,
Europa, Japn Corea del Sur y Estados Unidos Su objetivo es desarrollar las especificaciones del sistema movil
de tercera generacin UMTS (Universal MobileTelecommunications System)
La transferencia tiene por objetivo facilitar la evolucinsincronizada de GSM y UMTS por dos razones: UMTS hace uso de una red troncal (Core Network) GSM
evolucionada. Para la primera versin de UMTS, Release 99, 3GPP
asumi la responsabilidad de algunas especificaciones relativas a estaparte de la red
Para posteriores versiones, la red de acceso radio GSM se podrconectar a la red troncal original GSM (a travs de la interfaz A paraservicios en modo circuito y Gb para servicios en modo paquete) o ala versin evolucionada de UMTS (a travs de la interfaz Iu)
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Comparacin entre las distintas tecnologas 2G
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UMTS y sistemas 3G
Es frecuente que se asuma que todos los sistemas mviles detercera generacin son UMTS (Universal MobileTelecommunication System).
Sin embargo, UMTS solo identifica a una de las familias de lossistemas 3G.
El trmino genrico que agrupa a los sistemas mviles 3G esIMT-2000:
International Mobile Telecommunications - 2000 Iniciativa tomada por ITU para crear un sistema global de
comunicaciones con las siguientes caractersticas: Integracin de todas las redes existentes Comunicaciones personalizadas Cualquierservicio, a cualquierpersona, en cualquierlugary en todo
momento Para conseguirlo sera necesario contar con un acceso radio Amplia gama de:
Servicios Velocidades binarias
Alta calidad
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Evolucin histrica de la visin de UMTS
Comenz a desarrollarse en el contexto del programa RACEde la Comunidad Europea (1988-1992) Sntesis de las interfaces radio de los sistemas digitales de
segunda generacin: GSM DECT
Conclusin: se necesita una nueva interfaz radio Continu su desarrollo en programas posteriores, RACE II y
ACTS La visin de UMTS cambi:
Acceso inalmbrico a las redes de servicios integrados de bandaancha
Utilizacin de la red inteligente para soportar la movilidad Consideracin de tecnologa CDMA para la interfaz radio (proyecto
CODIT)
En el programa IST se definieron las bases para los dos modosde la interfaz radio WCDMA Proyecto FRAMES
Defini los fundamentos para el modo FDD y TDD de WCDMA
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Tercera generacin: evolucin en el proceso deestandarizacin
Planteamiento inicial:
Objetivo: superar la situacin de la segunda generacin: Sistemas ms avanzados (digitales) pero incompatibles entre s. Adjudicaciones dispersas de las bandas. Aportar mejoras tecnolgicas. Soporte de todos los escenarios posibles: residencial, urbano denso, rural,
ubicaciones remotas ..... Incorporacin de todas las tecnologas mviles: satlite, trunking, paging, celular
terrestre ....
Nombre: FPLMTS (Future Public Land Mobile TelecommunicationsSystem), alias flumps.
Planteamiento final: Sistema compuesto por familias:
Cada familia puede soportar uno o mas escenarios Cada familia se compone de una o varias RTT (Radio Transmission Technologies)
Las familias responden a intereses locales o regionales Nombre: IMT-2000 (International Mobile Telecommunications) 2000 Orientacin hacia el soporte de voz y datos hasta 2 Mbit/s Asignacin de espectro establecida en la WRC 95
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Propuestas de RTTs
Propuestas de RTT terrestre: DECT (Europa ETSI) UWC-136 (USA) WIMS W-CDMA (USA) TD-SCDMA (China) W-CDMA (Japn ARIB) CDMA I (Corea del Sur TTA) CDMA II (Corea del Sur TTA) UTRA W-CDMA (Europa ETSI) NA W-CDMA (USA) cdma2000 (USA)
Propuestas de RTT satlite: SAT-CDMA (Corea del Sur
TTA) SW-CDMA (Europa ESA) SW-CTDMA (Europa ESA) ICO RTT (ICO Global
Communications) Horizons (Inmarsat)
Cada una de las propuestas presentadas se evalu para verificar quecumple los objetivos especificados para IMT-2000: Se defini un conjunto de escenarios y una metodologa de evaluacin (ITU
TG8/1 M.1225) La evaluacin se realiz mediante simulacin por distintos pases
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La familia IMT-2000
Cinco tecnologas seseleccionaron como base deIMT 2000
UMTS se
Nombre
ITU
Conocido por:
(UE/Japn)
Estndar
de:
IMT-DS UTRA FDD(UMTS/
WCDMA)
3GPP
IMT-MC cdma2000 3GPP2
IMT-TC UTRA TDD
(UMTS/---)
3GPP
IMT-SC UWC-136 UWCC
IMT-FT DECT Proy. DECT
(ETSI)
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Nuevos miembros de la familia IMT
Dos nuevas interfaces radio han sido reconocidas como
miembros de la familia IMT 2000: TD-SCDMA Desarrollada en principio para el mercado chino como una colaboracin
entre Siemens y CATT Similar al modo TDD de UMTS, pero con un ancho de banda de 1,6 MHz
(en vez de 5 MHz) Integrado en el modo TDD de UTRA como TDD LCR (Low Chip Rate)
1xEV-DO Desarrollado inicialmente por Qualcomm como HDR Variante de cdma2000 para la transmisin nicamente de datos sobre
una portadora de 1,2 MHz Permite alcanzar una tasa binaria (terica) de ms de 2Mb/s en el enlace
descendente
3GPP2 ha especificado un nuevo modo para cdma2000,denominado 1xEV-DV Parece que finalmente no se desarrollar
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Bandas de frecuencias y redes troncales
Bandas de frecuencia:
Pareadas No pareadas
Redes troncales Evolucin de MAP de
GSM (FDD, TDD) Evolucin de ANSI-
41 de IS-95(cdma2000)
All IP (futuro)
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Bandas de frecuencia para IMT-2000
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Nuevas bandas para UMTS
Con la subasta del espectro AWS (1710-1770 y 2110-2170
MHz) en Estados Unidos se abren nuevas bandas a cortoplazo En varios pases (p.e. Francia) se est evaluando UMTS en la
banda de 900 MHz
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La estandarizacin de IMT 2000
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El sistema UMTS y la tercera generacin
Inicialmente fue la propuesta europea de 3G.
Definida por el Comit Tcnico SMG. Posteriormente, una propuesta conjunta con Japn y Corea. Documentos tcnicos elaborados por el foro 3GPP. Finalmente, un propuesta conjunta con EEUU (propuesta OHG). El enfoque adoptado:
Radio: enfoque REVOLUCIONARIO. Nueva tecnologa CDMA, que noes compatible con ni permite reutilizar las redes GSM Ncleo de red: enfoque EVOLUCIONARIO. Con posibilidad de
aprovechar parte de la infraestructura de red de la generacin 2.5 ymigrar paulatinamente hacia redes basada en IP
Servicios: enfoque ABIERTO. Evitando la especificacin excesiva de
los servicios y facilidades, para que los operadores puedandiferenciarse entre s
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Objetivos de UMTS
Se pretende que los usuarios puedan disponer en un
mismo terminal de diferentes servicios (p.e. Voz ynavegacin web al mismo tiempo), poniendo a sudisposicin los recursos ms adecuados a su necesidad(p.e paquetes para navegacin, circuito para voz) en cadamomento de la conexin
Objetivos mnimos: Rural : 144 kbit/s (objetivo 384 kbit/s), a velocidad mxima de 500
km/h Suburbana: 384 kbit/s (objetivo 512 kbit/s), a 120 Km/h Interior, microclulas: 2 Mbit/s
Soporte de servicios simtricos y asimtricos
Itinerancia (Roaming) global Calidad comparable a la de la telefona fija
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Ventajas tcnicas del sistema UMTS
UMTS proporciona: Mejor soporte del trfico asimtrico (en TDD) Mayor capacidad y eficiencia espectral Ventajas de la tecnologa CDMA: mejores traspasos, no se requiere
planificacin de frecuencias. Arquitectura de red ms avanzada, que libera a la CN de decisiones sobre
movilidad radio Mayor velocidad y flexibilidad de los servicios, con velocidades de hasta 2
Mbit/s, variables a lo largo de la conexin. Posibilidad de conexiones
diferentes simultneas con velocidades variables en el tiempo Mayor posibilidad de diferenciacin entre operadores Una banda de frecuencias unificada a nivel mundial, pensada para una
integracin con las redes por satlite Principales novedades tecnolgicas que incorpora:
Nuevo codificador de voz: AMR (Adaptive Multi Rate) Utilizacin de turbo cdigos
Diversidad de transmisin Modo de operacin asncrono Piloto en el enlace ascendente (deteccin coherente) Traspaso entre frecuencias Modo comprimido
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3GPP
Formado para elaborar los documentos tcnicos que definen la propuestaUMTS, una vez que sta toma un carcter global, ms all del puramenteeuropeo
Dirigido por organismos normalizadores de Europa, Asia y Estados Unidos.Las organizaciones de mercado pueden intervenir como oyentes Socios organizadores:
ETSI (European Telecommunications Standards Institute), Europa T1 (Standards Committee T1 Telecommunications), EE.UU. TTC (Telecommunications Technology Committee), Japon ARIB (Association of Radio Industries and Businesses), Japon TTA ( Telecommunications Technology Association), Corea CWTS (China Wireless Telecommunications Standard), China
Representantes del mercado
Las empresas integrantes de dichos organismos participan en los trabajostcnicos.
El 3GPP NO hace normas: eso es competencia de los organismos
normalizadores, que trasponen a normas los documentos tcnicoselaborados por el 3GPP
Actualmente tambin se encarga del mantenimiento y desarrollo de lasespecificaciones tcnicas de GSM, incluidos GPRS y EDGE
Pgina web: www.3gpp.org. Es totalmente ABIERTA
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Organizacin de 3GPP
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El trabajo en 3GPP
Fases del proceso de estandarizacin: Creacin de borradores iniciales Adicin de contenido a los borradores de las especificaciones Adicin de las ltimas funcionalidades, definicin de valores
numricos y ajuste de procedimientos y algoritmos Correcciones de errores e inconsistencias detectadas en tiempo
de implementacin Correcciones de errores e inconsistencias detectadas en tiempo
de operacin del sistema Las especificaciones se organizan en releases:
Un sistema mvil puede ser construido completamente basndoseen las especificaciones de una release
Una release difiere de la anterior en la nueva funcionalidad que seha aadido como resultado del proceso de estandarizacin
Releases de UMTS: Release 99 Contenido congelado desde Diciembre 1999 Release 4 Contenido congelado desde Marzo 2001 Release 5 Funcionalidad congelada desde Marzo 2002 Release 6 Funcionalidad a congelar en 2003
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ACELERAR PARA
SER MS LDERES Conceptos de arquitectura
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Conceptos de arquitectura de red UMTS
Separacin de tecnologa de acceso, tecnologa de transporte ytecnologa de servicios
La arquitectura de red se puede dividir en subsistemas basados en lanaturaleza del trfico, estructura de los protocolos y/o elementosfsicos
Es posible distinguir distintos modelos de red en funcin del punto devista que se adopte: Modelo conceptual de red
Distingue entre: Naturaleza del trfico:
Conmutacin de paquetes (PS) Conmutacin de circuitos (CS)
Dominios: agrupaciones de entidades fsicas separadas por interfaces Estratos: agrupaciones de protocolos relativos a un aspecto de los servicios
proporcionados por uno o varios dominios Modelo estructural de red
Se distinguen tres grandes bloques: UE (User Equiment): Equipo de usuario UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network): Red de acceso radio CN (Core Network
Arquitectura de gestin de recursos Arquitectura de servicios
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Arquitectura general del sistema UMTS
DCNtGC
UTRANUE Core Network
Access Stratum (AS)
Non-Access Stratum (NAS)
Radio(Uu) Iu
DCNtGC
DCNtGCDCNtGC DCNtGC
DCNtGC
end AS entity end AS entity
Relay
UuStratum(UuS)
IuStratum
L2/L1
RRC
L2/L1
RRC
Equipo mvilEquipo mvil
Acceso
Radio
Acceso
Radio
Red de Acceso
Radio
Red de Acceso
Radio
Red TroncalRed Troncal
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Arquitectura del sistema UMTS: Dominios
Aspectos FSICOS de la arquitectura UMTS: DOMINIOS Cada dominio se corresponde con un elemento fsico del sistema
Los dominios estn separados porpuntos de referencia (Uu, Cu, ...)
User EquipmentDomain
AccessNetworkDomain
CoreNetworkDomain
InfrastructureDomain
Cu
MobileEquipmentDomain
USIMDomain
HomeNetworkDomain
TransitNetworkDomain
Uu Iu
[Zu]
[Yu]
ServingNetworkDomain
Dominio de usuarioDominio de usuario
Dominio de InfraestructuraDominio de InfraestructuraPuntos de referenciaPuntos de referencia
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Dominios en UMTS: Dominio de Usuario
El Dominio de Usuario representa el terminal mvil. Consta de:
Dominio de la USIM (USIM Domain) Dominio del Equipo Mvil (Mobile Equipment Domain), subdividido en:
Dominio del Terminal Mvil (MT) (el terminal propiamente dicho) Dominio del Equipo Terminal (TE) (ej: un porttil conectado)
User EquipmentDomain
AccessNetworkDomain
CoreNetworkDomain
InfrastructureDomain
Cu
MobileEquipmentDomain
USIMDomain
HomeNetworkDomain
TransitNetworkDomain
Uu Iu
[Zu]
[Yu]
ServingNetworkDomain
UE
MEUSIM
MT
TE
Mobile Terminal Domain
Terminal Equipment Domain
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Dominios en UMTS: Dominio de Infraestructura
Nodos fsicos para la prestacin de servicios Dominio de la Red de Acceso (Access Network Domain) Dominio de la Red Troncal (Core Network Domain)
Dominio de la Red Servidora (Serving Network Domain) Dominio de la Red Local (Home Network Domain) Dominio de la Red de Trnsito (Transit Network Domain)
User EquipmentDomain
AccessNetworkDomain
CoreNetworkDomain
InfrastructureDomain
Cu
MobileEquipmentDomain
USIMDomain
HomeNetworkDomain
TransitNetworkDomain
Iu
[Zu]
[Yu]
ServingNetworkDomain
Dominio de la Red de
Acceso
Dominio de la Red
Troncal
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Arquitectura del sistema UMTS: Estratos (I)
Aspectos FUNCIONALES de la arquitectura UMTS: ESTRATOS Estrato de Aplicacin (Application Stratum) Estrato de Transporte (Transport Stratum)
Estrato Servidor (Serving Stratum) Estrato Local (Home Stratum)
Los estratos actan como una va de comunicacin entre dominios
USIM
MT - AN
MT/MEAccess
Network
Domain
Serving
Network
Domain
Home
Network
Domain
AN - SN
Access Stratum
MT - SN
Serving Stratum
USIM - HN
SN - HN
Home Stratum
MT - SNUSIM - MT
Transport Stratum
USIM - MT
TE
MT - AN
MT
Access
Network
Domain
Serving
Network
Domain
Transit
Network
Domain
AN - SN
Access Stratum
TE - MT MT - SN
Serving Stratum
Application Stratum
Application
Transport Stratum
Remote
Party
Mobile
Equipment
Domain
Red servidora Red local
Red servidora
Red de Trnsito
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Arquitectura del sistema UMTS: Estratos (II)
Estrato de Aplicacin Representa las aplicaciones extremo a extremo que son
proporcionadas al usuario final Las aplicaciones son consumidas por usuarios dentro o fuera de la
red, previamente autentificados
Estrato de Transporte Proporciona transporte a los datos y la sealizacin de los dems
estratos Incorpora mecanismos de deteccin de errores, encriptacin y
transcodificacin (cambio de un sistema de codificacin por otro) Contiene al Estrato de Acceso:
Partes de la infraestructura y el equipo mvil que son especficas de latcnica de acceso radio
Gestiona la transmisin de datos sobre la interfaz radio y la gestin de los
recursos radio Emplea protocolos especficos:
MT-AN (Mobile Terminal Access Network), entre el mvil y la red deacceso
AN-SN (Access Network Serving Network), entre la red de acceso yla servidora
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Arquitectura del sistema UMTS: Estratos (III)
Estrato Servidor
Encaminar y transmitir la informacin entre origen y destino Incluye los siguientes protocolos: Protocolo USIM terminal mvil (MT) Protocolo MT red servidora (SN) Protocolo TE (equipo terminal, e.g. un porttil) MT
Estrato Local Protocolos y funciones para gestionar la informacin de suscripcin
del usuario Maneja las funciones de facturacin y gestin de la movilidad Incluye los siguientes protocolos:
Protocolo USIM red local Protocolo USIM terminal mvil (MT) Protocolo MT red servidora Protocolo red servidora red local
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Arquitectura de protocolos en UTRAN
Cada capa ofrece sus servicios a las capas superiores mediantePrimitivas en determinados puntos llamados Puntos de Acceso alServicio: SAPs (Service Access Points) o C-SAPs (Control SAPs) SAP: ofrece primitivas de transmisin de informacin C-SAP: ofrece primitivas de control y monitorizacin
Cada SAP comunica entre s dos niveles de protocolos: La capa inferior ofrece sus servicios a la capa superior mediante primitivas La capa superior utiliza los servicios que le ofrece la capa inferior en los
SAPs correspondientes
Los C-SAPs pueden comunicar cualesquiera capas entre s, pero los SAPsslo pueden comunicar capas de niveles consecutivos (e.g. 1 y 2, 2 y 3...)
La denominacin de las primitivas sigue una norma definida: [C]--
[C] aparece si se trata de una primitiva de control puede ser PHY, MAC, RLC, PDCP, BMC, RRC puede ser REQ (Request), IND (Indication), RES (Response), CNF
(Confirmation) Ejemplos: PHY-STATUS-REQ, CMAC-STATUS-IND, CMAC-CONFIG-
IND...
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Telefnica I+D
ACELERAR PARA
SER MS LDERES
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Primitivas
Existen cuatro tipos de primitivas: REQUEST (REQ): se emplea cuando la capa superior solicita un
determinado servicio a la inferior
INDICATION (IND): se emplea cuando la capa inferior hace unanotificacin a la superior en relacin con el servicio que sta hasolicitado
RESPONSE (RESP): en ocasiones la capa inferior necesitasolicitar algo a la capa superior para realizar el serviciodemandado
CONFIRMATION (CNF): la emplea la capa inferior para notificar ala superior que el servicio ha sido atendido completamente y laactividad, por consiguiente, ha finalizado
Ejemplo:
Originator
PDCP RLC
Acknowledgement
RLC-AM-DATA.req
RLC-AM-DATA.indRLC-AM-DATA.cnf(NOTE)
PDCP user
Receiver
PDCPRLC PDCP user
PDCP-DATA.req
PDCP-DATA.ind
...
PDU SDU
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SER MS LDERES
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PDUs vs SDUs
Ambos designan a la unidad mnima de transmisin de informacin Se pueden confundir:
SDU de una capa n es la unidad mnima de datos mediante la cual la capa
n ofrece un servicio de transmisin de informacin a la capa n+1 PDU de una capa n es la unidad mnima de datos que la capa n entrega a
la capa n-1 para utilizar sus servicios Una capa ofrece servicios a la capa superior mediante SDUs, y utiliza
servicios de la capa inferior mediante PDUs
Por tanto: PDU de la capa (n) = SDU de la capa (n-1)
Normalmente las SDUs van encapsuladas en las PDUs del mismo nivel,aadindoles cabeceras:
MAC SDUC/TUE-Id
MAC header MAC SDU
TCTF UE-Id
type
SDU de la capa MAC =
PDU de la capa RLC
SDU de la capa MAC =
PDU de la capa RLCPDU de la capa MAC =
SDU de la capa fsica
PDU de la capa MAC =
SDU de la capa fsica
A it t d d UMTS
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Telefnica I+D
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Arquitectura de red UMTS
Tres componentes bsicos: UE UTRAN Core Network
Dos interfaces fundamentales: Uu: interfaz radio Iu: interfaz entre la red de acceso radio (UTRAN) y la red troncal
(CN)
Node B
Node B
Node B
Node B
RNC
RNC
Node B
Node B
Node B
Node B
RNC
RNC
GGSNSGSN
MSC /
VLR
HLR
GMSCCircuit
switched
UTRAN CN
External
NetworksUE
USIM
ME
USIM
ME
Uu Iu
Iur
Iub
Packet
switched
Cs
PS domain
CS domain
Iu PS
Iu CS
S i d l d i i d t i d
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Separacin del dominio de conmutacin decircuitos (CS) y de paquetes (PS)
En Release 99 se contempla (como ocurre en GSM) laseparacin de la red troncal (CN) en dominio de conmutacin
de circuitos (CS) y de conmutacin de paquetes (PS) Ventajas:
Evolucin sencilla desde GSM/GPRS Riesgo bajo Implantacin rpida
Desventajas:
Hay que construir y gestionar dos redes Mayor cantidad de equipos Necesidad de experiencia, conocimientos en dos tecnologas
A partir de Release 5 se prev la evolucin a una red todo IP Efectividad en la creacin de servicios, especialmente en la
integracin con Internet, con oportunidades para la creacin deservicios de valor aadido
Permitir servicios multimedia basados en IP (por ejemplo vozsobre IP) a un coste razonable y con alta calidad
Integracin de servicios en una nica red Arquitectura que reducir costes para el operador (equipamiento,
despliegue de red y mantenimiento)
A it t d lid d d i i
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Telefnica I+D
ACELERAR PARA
SER MS LDERES
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Arquitectura de calidad de servicio
Refleja los distintos niveles de calidad de servicio en la provisin de unservicio extremo a extremo
TE MT UTRAN CN Iu
EDGE
NODE
CN
Gateway
TE
UMTS
End-to-End Service
TE/MT Local
Bearer Service
UMTS Bearer Service External Bearer
Service
UMTS Bearer Service
Radio Access Bearer Service CN Bearer
Service
Backbone
Bearer Service
Iu Bearer
Service
Radio Bearer
Service
UTRAFDD/TDD
Service
PhysicalBearer Service
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SER MS LDERES Red de acceso radio UTRAN
R d d di UMTS UTRAN
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Red de acceso radio UMTS: UTRAN
Elementos Nodo B
Equivalente a la estacin base
Puede soportar FDD, TDD o ser dual RNC (Radio Network Controller)
Equivalente al controlador deestaciones base (BSC en GSM)
Es responsable de la operaciones detraspaso (handover) que implicansealizacin al UE
Un RNC y todos los Nodos B quecontrola constituyen un RNS (RadioNetwork Subsystem)
Interfaces: Iub
Entre RNC y Nodo B
Iur
Entre RNSs Se trata de interfaces lgicas
(pueden estar implementadas sobrela misma interfaz fsica)
Canales y servicios
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Canales y servicios
La UTRAN soporta losservicios UMTS a travs de 3tipos de canales: Fsicos: entre UE y Nodo B Transporte: entre UE y RNC Lgicos: entre UE y RNC
Enlace radio (Radio Link RL)
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Enlace radio (Radio Link RL)
Es la asociacin lgica entre un UE y un punto de acceso simple de laUTRAN
Su realizacin fsica puede comprender una o varias portadoras radio Un UE puede tener ms de un RL si est en soft handover (conectado
a ms de un Nodo B)
Enlace de acceso (Access Link AL)
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Enlace de acceso (Access Link AL)
Consiste en: Una o ms portadoras de acceso radio (RAB) simultneas e
independientes entre UE y CN Un conexin de sealizacin entre entidades del estrato de no
acceso (CM/SM, MM) del UE y el CN Comprende una conexin RRC y una conexin Iu
Funciones de la UTRAN
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Funciones de la UTRAN
La principal funcin de la UTRAN es la creacin ymantenimiento de portadoras de acceso radio (Radio AccessBearers RABs) para la comunicacin entre el UE y la redtroncal con la calidad de servicio deseada
Adems: Controla la interfaz Uu Coopera con la CN en el control de la interfaz Iu
Las principales funciones de control de la UTRAN son: Retransmisin (broadcastig) de la informacin de sistema Acceso aleatorio y establecimiento de las portadoras de
sealizacin Gestin de las portadoras radio (RB) Funciones de seguridad de la UTRAN Gestin de la movilidad a nivel de UTRAN Gestin de bases de datos Localizacin del UE
Arquitectura de protocolos en UTRAN
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Arquitectura de protocolos en UTRAN Se distinguen tres planos
Control Usuario Trasporte del plano de control
Dos capas: No ligado al acceso: capa de la red radio Ligada al acceso: capa de la red de transporte
Capas y planos sonlgicamenteindependientesentre s
Independencia entre capas y planos en los
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Independencia entre capas y planos en losprotocolos de la UTRAN
El plano de control de la red de transporte se utiliza para lasealizacin de control dentro de la capa de transporte
Permite que el protocolo de aplicacin de la del plano de control de lared radio sea independiente de la tecnologa seleccionada por laportadora radio en el plano de usuario
Los protocolosde aplicacinde la UTRAN
no dependendel mecanismode transporte
Interfaz Iub
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Interfaz Iub
Interfaz entre RNC y Nodo B Protocolo de aplicacin del plano de control:
NBAP: procedimientos para la distribucin de paging,
retransmisin de informacin de sistema, peticin, establecimientoy liberacin de recursos dedicados y gestin de recursos lgicos
Interfaz Iu en el dominio CS (release 99)
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Interfaz Iu en el dominio CS (release 99)
Interfaz entre RNC y MSC Protocolo de aplicacin del plano de control:
RANAP: protocolo responsable del establecimiento de Radio Access
Bearers entre CN y RNC, transferencia de sealizacin NAS entre UE yCN, intercambio de informacin de localizacin de UE entre RNC y CN, etc.
Interfaz Iu en el dominio PS (release 99)
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SER MS LDERES
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Interfaz Iu en el dominio PS (release 99)
Interfaz entre RNC y SGSN
En el plano de control se contempla la alternativa de transmitirRANAP sobre IP
Interfaz Iur (release 99)
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Interfaz Iur (release 99)
Interfaz entre RNC Protocolo de aplicacin de plano de control:
RNSAP: Procedimientos para la gestin, reconfiguracin y supervisin del
enlace radio entre SRNC y DRNC, transferencia de la sealizacin comn,paging y ejecucin de la re-colocacin de RNC
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Telefnica I+D
ACELERAR PARA
SER MS LDERES Interfaz radio UMTS
Analoga de las tcnicas de acceso
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Analoga de las tcnicas de acceso
SEPARACION DEVISITAS DE TURISTASGUIADAS: FDMA: Cada grupo con
su gua en unahabitacin separada
TDMA: Turno depalabra a cada gua,
rotado entre ellos CDMA: Cada gua usa
un idioma diferente aldel resto. Solo cuandoel murmullo de losdems es muy alto no
se puede hablar. Porello, es muy importanteque nadie hable msalto de la cuenta(efecto reunin)
La transmisin en la interfaz radio GSM
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La transmisin en la interfaz radio GSM
Se transmite y se recibe en rfagas de 546 s en intervalos de4,615 ms
El tiempo libre se aprovecha para medir otras frecuencias
c 1c 0
c 2
0 1 2 3 4 5 6 7
0 1 2 3 4
10 2 3 4 5 6 7
0 1
5 6 7
2 3 4 5 6 7
c 0 '
c 1 '
c 2 '
d 0
e 0
R x
T x
R x
M o n i to r
T x
M o n i t o r
D o w n l i n k ( s e r v i n g c e l l )
U p l i n k ( s e r v i n g c e l l )
D o w n l i n k ( a d j a c e n t c e l l s )
= R x - > T x | T x - > R x | R x - > R x | + n e w L . O . f r e q u e n c y i f r e q u i r e d .
4,615 ms
0,546 ms
La transmisin en la interfaz radio UMTS
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La transmisin en la interfaz radio UMTS
Se transmite y se recibe de forma continua mientras hayainformacin que transmitir La informacin se estructura en tramas de 10 ms, pero stas se
utilizan nicamente como referencia temporal
Esto implica que dos o ms usuarios de la misma clulapueden estar transmitiendo simultneamente en la mismafrecuencia
Se producen interferencias co-canal La forma de soportar esta interferencia es utilizar tcnicas de
espectro ensanchado CDMA: aplicacin del espectro ensanchado para soportar el
acceso mltiple
Espectro ensanchado
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Espectro ensanchado
Permite que la seal que se deseaenviar est por debajo del nivel delruido
Por tanto, es ms difcil de detectar y/ointerferir
Desarrollado y utilizado encomunicaciones militares La primera utilizacin de un sistema de
comunicaciones basado en espectroensanchado se produjo en el bloqueo
de Cuba durante la crisis de los misiles
Clasificacin: Saltos de frecuencia, FH (Frequency Hopping) Saltos de tiempo, TH (Time Hopping) Secuencia directa, DS (Direct Sequence) Multiportadora, MC (Multicarrier)
Seal
RuidoSeal ensanchada
Un poco de historia
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U poco de sto a
Propuesta de patente en 1941 C. Shanon y R. Pierce desarrollan los conceptos bsicos para
CDMA en 1949 Primeras aplicaciones militares en los aos 50 Patente del receptor RAKE solicitada en 1956 En 1962 se desarrolla el primer sistema de espectro
ensanchado basado en salto en frecuencia Las primeras propuestas de sistemas celulares basados en
CDMA aparecen a finales de los 70 y se celera la I+D durantelos 80
El estndar de comunicaciones celulares basadas en CDMA,IS-95, se aprueba en 1993
Primera red comercial en 1995
Invencin del espectro ensanchado
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p
Un tipo de tcnica de espectroensanchado, salto en frecuencia ofrequency hopping, fue patentadopor la actriz Hedy Lamarr, con laayuda del compositor GeorgeAntheil U.S. Patent Number 2292387
otorgada el 11 de Agosto, 1942 Poca gente se percat por firmar
como Hedy Kiesler Markey
Fundamento terico del espectro ensanchado
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p
Segn el teorema de Shanon, la capacidad de un canal vienedada por la frmula:
En los sistemas de espectro ensanchado se intercambiapotencia por ancho de banda Se emplea un ancho de banda superior al terico necesario para
transmitir la informacin Una seal de informacin de velocidad RB = 1/TB bit/s que ocupa una
anchura de banda B RB, puede convertirse mediante un cdigoexpansor en una versin de banda ancha W>>B con una velocidad RC= (1/TC) >> R y una densidad P/W
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Tbd(t)1
c(t)
m(t)=d
(t)c(t)
Tc
m(t)
c(t)
m(t)
c(t)
Ensanchamiento (transmisin) Desensanchamiento (recepcin)
p p
El cdigo de ensanchamiento c(t) consiste en una secuencia de bits decorta duracin, llamados chips que se aplica multiplicativamente bit abit a la seal de datos original para ensancharla
Si Tb y Tc son los perodos de bit y de chip, Tb=NTc., donde N es elfactor de ensanchamiento
Secuencias de ensanchamiento
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Se caracterizan por su funcin de correlacin cruzada
Dos tipos: Secuencias ortogonales
Ejemplo: secuencias de Walsh
La convolucin de dos filas cualesquiera es siempre cero. Ejemplo: fila 3 x fila 5
1x1 + 1x1 + -1x1 + -1x1 + 1x-1 + 1x-1 + -1x-1 + -1x-1 = 0
Secuencias de ensanchamiento
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Secuencias aleatorias
Tienen buenas propiedades de correlacin cruzada, pero no sonortogonales Ejemplos: secuencias de Gold, Kasami, etc.
Ganancia de procesado y eliminacin del ruido
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y
Caractersticas de los sistemas CDMA 2G
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Control de potencia rpido Fundamental para evitar el efecto cerca-lejos
En el enlace ascendente, los usuarios que estn prximos a laestacin base interfieren a los que estn lejos
Mientras que la frecuencia del control de potencia en GSM es de 2Hz en IS-95 es de 800 Hz
Traspaso suave Un mvil puede estar conectado simultneamente a ms de una
estacin base En los traspasos no se tiene porque producir ningn corte en la
conexin
Deteccin de actividad Receptor Rake
Permite obtener diversidad del multitrayecto
Limitaciones: No se soporta el traspaso entre frecuencias Requiere que todas las clulas estn sincronizadas
Acceso a una fuente de reloj comn (e.g. GPS)
Arquitectura de Capas
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La capa fsica L1 trabajacon Canales Fsicos, ypresenta a la MAC (Capa de
Acceso al Medio) Canalesde Transporte
La subcapa MAC, a su vez,presenta a la RLC (Capa de
Control del Enlace Radio)Canales Lgicos Los Canales de Transporte
estn encapsulados en loscampos de datos de losCanales Fsicos
RRC (Capa de Control de
Recursos Radio) y RLCestn divididas en plano deDatos y plano de Control
En la interfaz radio UMTS, los servicios de transferencia de datosentre capas se estructuran bajo la forma de canales
Modos de duplexacin de la capa fca
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Duplexacin en frecuencia (FDD) El acceso mltiple se realiza por divisin en cdigo y en frecuencia, utilizando dos
portadoras distintas, una para el enlace ascendente y otra para el descendente Duplexacin en el tiempo (TDD)
El acceso mltiple se realiza por divisin en cdigo y en tiempo. Existe una nicaportadora e intervalos temporales de transmisin, que se reparten entre distintosusuarios y a su vez entre sentidos de transmisin (ascendente y descendente).
El nmero de slots asignados a UL y DL es configurable El modo TDD soporta dos tasas de chip: 3,84 Mchip/s (HCR) y 1,28 Mchip/s (LCR)
Receptor
Tecnologa de acceso mltipleAncho de banda
Reuso de frecuencias
Traspaso
Modulacin
Tasa de chip
Tasa binaria
Factor de ensanchado
Control de potencia*)
Organizacin de trama
Componente FDD
Rake
W-CDMA2*5 MHz pareados
1
soft, softer (entre frecuencias: hard)
QPSK
3.84 Mchip/s
384 kbit/s (alta movilidad)
4 256
rpido: cada 667 s1)
0,667 / 10 / 720 ms
Componente TDD
Deteccin conjunta (Node B)Rake (Mobile Station)
TD-CDMA
1*5 MHz no pareados
1
hard
QPSK
3.84 Mchip/s
2 Mbit/s (baja movilidad)
1, 2, 4, 8, 16
lento: 1 800 ciclos/s2)
0,667 / 10 / 720 ms
*) Rango: 80 dB (UL); 30 dB (DL) en pasos de...... 1) 0.25 a 1.5 dB 2) 1.5 a 3 dB
Caractersticas Tcnicas Comunes a FDD y TDD
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Tasa de chip fija en todos los casos: 3.84 Mc/s La GP vara dependiendo de la tasa binaria de informacin:
FDD UL: Potencias de 2 desde 4 hasta 256 DL: Potencias de 2 desde 4 hasta 512
TDD UL y DL: Potencias de 2 desde 1 hasta 16
Modulacin QPSK Proteccin frente a errores: Entrelazado y Codificacin de Canal
(Cdigos Convolucionales o CdigosTurbo) Tramas de 10 ms, divididas en 15 slots. En FDD se utilizan como
marco de referencia temporal El ensanchamiento del espectro se consigue multiplicando la
secuencia de datos por otra de mayor velocidad binaria (3.84 Mcps). El proceso se lleva a cabo en dos etapas:
Canalizacin: Son todos ortogonales entre s, aunque cortos y escasos. Seutilizan para distinguir entre distintos usuarios dentro de una misma clula Scrambling: No son totalmente ortogonales entre s. Multiplican a la seal
previamente ensanchada por un cdigo de canalizacin, y sirven paradistinguir entre usuarios de distintas clulas
Planificacin de Cdigos
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DL (centralizacion de la BS): Diferenciacin entre UEs de la misma celda:
La red asigna los cdigos de canalizacin eficientemente, con el fin deque, a menos que sean necesarios ms cdigos, nicamente se utiliceun rbol OVSF (mantener ortogonalidad entre todos los MS de lacelda)
Diferenciacin con UEs de otras celdas: Cada celda cuenta con un grupo de 16 cdigos de scrambling
(Excepcin: Modo comprimido)
UL (descentralizacion entre UEs): Los MSs utilizan cdigos de canalizacin definidos por ciertas
reglas (los mismos para todos, aunque dependientes de laganancia de procesado)
La diferenciacin con usuarios de otras celdas y de la propia celda
se consigue mediante los cdigos de scrambling => Se pierde laortogonalidad en el UL
Principales mejoras en la interfaz radio
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Deteccin coherente en el enlace ascendente Para ello se enva una seal piloto multiplexada con la informacin
Control de potencia rpido, tanto en lazo abierto como cerrado La potencia de transmisin se ajusta 1500 veces por segundo
Soporte a portadoras radio con diferentes tasas binarias Soporte al modo comprimido
Permite soportar el traspaso entre frecuencias y entre sistemas
(p.e., UMTS-GSM) Soporte a la diversidad de transmisin
Estructura de la interfaz radio
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
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Telefnica I+D
ACELERAR PARA
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Tres niveles implicados: Capa de red: asegura el
correcto encaminamientode la informacin, desde el
origen hacia el extremo dedestino. Capa de datos: proporciona
una ruta de transporte dedatos con una calidaddeterminada a la capa dered. Se subdivide en cuatro
subcapas: PDCP (Packet Data
ConvergenceProtocol)
BMC(Broadcast/Multicast Control)
RLC (Radio LinkControl)
MAC (MediumAccess Control)
Capa fsica: encargada detodo lo relativo al formateoy adaptacin de lainformacin a enviar sobreel medio fsico (radio) detransmisin
control
control
control
control
Logical
Channels
Transport
Channels
C-plane signalling
PHY L1
RLC
DCNtGC
L2/RLC
MAC
RLC
RLCRLC
RLC
RLCRLC
RLC
Duplication avoidance
UuS
boundary
BMC
RRC
control
PDC
PPDCP
L3/RRC
DCNtGC
U-plane information
L2/BMC
L2/MAC
L2/PDCP
Physical
Channels
control
control
control
control
Logical
Channels
Transport
Channels
C-plane signalling
PHY L1
RLC
DCNtGC
L2/RLC
MAC
RLC
RLCRLC
RLC
RLCRLC
RLC
Duplication avoidance
UuS
boundary
BMC
RRC
control
PDC
PPDCP
L3/RRC
DCNtGC
U-plane information
L2/BMC
L2/MAC
L2/PDCP
Physical
Channels
Funciones de la capa fsica
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Telefnica I+D
ACELERAR PARA
SER MS LDERES
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Procesado de RF (transmisin, recepcin, filtrados) Modulacin/demodulacin Ensanchamiento/desensanchamiento Distribucin de potencias entre los canales fsicos Multiplexacin de canales de transporte en canales
compuestos de transporte y distribucin de stos en canalesfsicos
Codificacin/decodificacin de canal FEC (convolucional/turbo) Sincronizacin de frecuencia y chip, bit, slot y trama Control de potencia en lazo cerrado interno (el externo no) Control de macrodiversidad, ejecucin de soft handover
(traspaso suave) Realizacin de medidas de RF (potencia tx, rx, interferente,
retardos) e informacin a capas superiores
Asignacin de espectro en Espaa
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ACELERAR PARA
SER MS LDERES
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En Espaa se han adjudicado 4 licencias, dotada cada una de ellas con35 MHz de ancho de banda: 30 MHz para FDD (3 pares de portadoras, UL y DL por par). 5 MHz para TDD.
TME eligi, en FDD, las 3 portadoras de frecuencia ms alta: 1965 1980 MHz para el UL 2155 2170 MHz para el DL
Dos criterios antitticos: Los terminales funcionan mejor en las frecuencias centrales de operacin Las frecuencias situadas en los extremos de la banda estn menos
interferidas
Asignacin de espectro UMTS
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SER MS LDERES
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En otros pases se ha realizado con criterios diferentes P.e., asignacin de espectro UMTS en el Reino Unido
Se intentaba potenciar la incorporacin de nuevos operadoresmviles al mercado
Correspondencia entre TrCHs y PhCHs (I)
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En el nivel superior de cada pila se presentan los Canales deTransporte, y en inferior los Fsicos.
Existen canales fsicos que no tienen correspondencia conningn canal de transporte.
ULUL
DLDL
Correspondencia entre TrCHs y PhCHs (II)
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Canales de Transporte
DCH
RACH
CPCH
BCH
FACH
PCH
DSCH
Canales Fsicos
Dedicated Physical Data Channel (DPDCH)
Dedicated Physical Control Channel (DPCCH, DL-DPCCH for CPCH)
Physical Random Access Channel (PRACH)
Physical Common Packet Channel (PCPCH)
Common Pilot Channel (CPICH)
Primary Common Control Physical Channel (P-CCPCH)
Secondary Common Control Physical Channel (S-CCPCH)
Synchronisation Channel (SCH)
PhysicalDownlink Shared Channel (PDSCH)
Acquisition Indication Channels (AICH, AP-AICH, CD/CA-ICH)
Page Indication Channel (PICH)
CPCH Status Indicator Channel (CSICH)
Canales de Transporte (TrCHs)
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7 canales de transporte, 1 dedicado y 6 comunes (2 del UL y 4 del DL)
Canal de transporte dedicado (DCH, Dedicated Channel) Canal de datos y/o control dedicado a un usuario
Es el nico que se utiliza en modo circuitos, puede usarse para paquetes nico canal bidireccional (UL y DL) Control de potencia rpido en lazo cerrado (1500 Hz) y beam forming Se sustenta sobre dos canales fsicos: DPDCH (Datos) y DPCCH (Control)
Canales de transporte comunes del UL RACH: Random Access Channel
Slo UL, canal de acceso aleatorio Aloha ranurado
CPCH: Common Packet Channel Slo UL, adecuado para trfico a rfagas. Funciona asociado a un canal de bajada ( bidireccional)
Canales de transporte comunes del DL BCH: Broadcast Channel
Slo enlace descendente (DL), difunde informacin del sistema y la celda Tasa fija y transmisin a la celda completa (sin beam forming)
FACH: Forward Access Channel Slo DL, la red se dirige a un UE cuya situacin es conocida (admite beam form.)
PCH: Paging Channel Slo DL, la red se dirige a un UE cuya situacin es desconocida Funciona en combinacin con el PICH (Paging Indicator Channel, canal fsico)
DSCH: Downlink Shared Channel Slo DL, compartido por varios UEs. Funciona asociado a un DCH
Formatos y configuraciones
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La capa MAC intercambia con L1 bloque de datos de tamao fijodenominados Transport Blocks (TB)
Un TBS (Transport Block Set) se define como un conjunto de TBs que
se intercambian entre las capas MAC y L1 en un instante utilizando elmismo canal de transporte (TrCH) El formato de transporte o Transport Format (TF) es el formato utilizado
para el intercambio de TBS durante un TTI en un TrCH Un TFS (Transport Format Set) es el conjunto de TFs asociados a un
TrCH
Combinaciones e indicadores de formato detransporte
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transporte
Los TFs de los TrCH que se combinanen un CCTrCH constituyen unacombinacin de formatos detransporte TFC (Transport FormatCombination)
El conjunto de todos los TFCs de unCCTrCH es el TFCS (TransportFormat Combination Set)
Un identificador de formato de transporte TFI (Transport Format Indicator) identificaun TF especfico de un TFS Cada TBS que intercambian la capa MAC y la capa fsica incorpora su TFI
El indicador de combinacin de formatos de transporte TFCI (Transport FormatCombination Indicator) lo crea la capa fsica para cada CCTrCH a partir de los TFIde cada TrCH
RAB a 384 kbit/s
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Parameter DTCH DCCH
Transport Channel Number 1 2
Transport Block Size 3840 100
Transport Block Set Size 3840 100
Transmission Time Interval 10 ms 40 ms
Type of Error Protection Turbo Coding Convolution Coding
Coding Rate 1/3 1/3
Rate Matching attribute 256 256
Size of CRC 16 12
Position of TrCH in radio frame Fixed Fixed
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Restricciones y Reglas de Combinacin de CCTrCHs
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Segn el tipo de TrCH, los CCTrCHs y PhCHs en que puede
incluirse son distintos Ejemplos: RACH requiere un CCTrCH para l slo, y ste un PhCH especial
(PRACH) BCH CCTrCH exclusivo PhCH exclusivo (P-CCPCH)
Los TTIs de los distintos TrCHs que forman un CCTrCH pueden
ser distintos pero deben estar alineados No se puede transmitir ms de 1 CCTrCH en un PhCH
No se pueden mezclar en un CCTrCH canales dedicados ycomunes. Por tanto existen dos tipos de CCTrCHs: Dedicados Comunes
Codificacin de canal
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89
En funcin del tipo de canal de transporte se soportan distintostipos de codificacin de canal
La salida de los codificadores es: Convolucional con tasa 1/2: Yi = 2*Ki + 16 Convolucional con tasa 1/3: Yi = 3*Ki + 24 Turbo cdigo con tasa 1/3: Yi = 3*Ki + 12
Tipo de TrCHEsquema decodificacin
Tasa decodificacin
BCHPCH
RACH
1/2Codifiucacinconvolucional
1/3, 1/2DCH, FACH
Turbo cdigos 1/3
Codificadores especificados por 3GPP
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90
Codificadores convolucionales 1/2 y 1/3
Codificador turbo 1/3
Output 0G0 = 557 (octal)
Input
D D D D D D D D
Output 1G1 = 663 (octal)
Output 2G2 = 711 (octal)
Output 0G0 = 561 (octal)
Input
D D D D D D D D
Output 1G1 = 753 (octal)
(a) Rate 1/2 convolutional coder
(b) Rate 1/3 convolutional coder
xk
xk
zk
Turbo codeinternal interleaver
xk
zk
D
DDD
DD
Input
OutputInput
Output
xk
1st constituent encoder
2nd constituent encoder
Resumen de Canales Fsicos (PhCHs) (I)
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91
Enlace ascendente (UL ) PRACH (Physical Random Access Channel) RACH
Estructura: sucesin de prembulos + parte de mensaje DPDCH/DPCCH (Dedicated PhysicalData/Control Channel)
DCH Un DCH (TrCH) emplea un DPCCH y de 1 a 6 DPDCHs DPCCH, utilizado exclusivamente por la Capa Fsica (todos los datos
del DCH van en el DPDCH) (en UL y DL) DPCCH en eje Q con campos de control, DPDCH en eje I con campos
de datos PCPCH (Physical Common Packet Channel) CPCH
Estructura: sucesin prembulos + prembulo CD + mensaje
Enlace descendente (DL) CPICH (Common Pilot Channel)
Transmite un piloto continuo, que sirve como referencia de potencia yfase
Resumen de Canales Fsicos (PhCHs) (II)
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Enlace descendente (DL) (cont.) SCH (Synchronisation Channel)
Transmite los cdigos de sincronizacin en los primeros 256 chips decada slot
AICH (Acquisition Indicator Channel) Responde (con los AIs) a los prembulos de acceso del PRACH
AP-AICH (Access PreambleAcquisition Indicator Channel) Responde (con los APIs) a los prembulos de acceso del PCPCH
CD/CA-ICH (Collision Detection / Channel AssignmentAcquisitionIndicator Channel) Responde (con los CDIs/CAIs) a los prembulos de deteccin de
colisin del PCPCH
CSICH (CPCH Status Indicator Channel) Funciona en combinacin con el CPCH. Est multiplexado en el
tiempo con el AP-AICH
UL: PRACH ULUL
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Preamble
4096 chips
Message part
(20 ms two radio frames )
Preamble PreamblePreamble
RACH
AICH AIs:
4096 chips
Preamble
0
Preamble
0
Preamble
0 ...
-1
Preamble
1
FIN
5120 chips, 1 Access Slot = 2 slots
Message part
( )10 ms one radio frameA-Ps
+
Message:
Aloha ranurado para el PRACH
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Hay 15 slots de acceso por cada dos tramas
Las capas superiores indican cuales son utilizables para latransmisin en funcin del subcanal RACH (12 posibles) y delnmero de trama
UL: DPDCH / DPCCH ULUL
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DedicatedPhysical Data/ Control
Channel DPCCH y
DPDCH condistintaspotencias
Figurareferida al
punto anterioral scrambling DPCCH
Siempre10 bits(GP =256)
4 camposde long.variables
Distinto de DL
PilotNpilot bits
TPCNTPC bits
DataNdata bits
Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14
Tslot = 2560 chips, 10*2 bits (k=0..6)
1 radio frame: Tf= 10 ms
DPDCH
DPCCHFBI
NFBI bitsTFCI
NTFCI bits
I (real)
Q (imaginario):
DPCCH
Cch,256,0
I (real): DPDCH1
Q (imag.): DPDCH2
Cch,4,1
I (real): DPDCH3
Q (imag.): DPDCH4
Cch,4,2
I (real): DPDCH5
Q (imag.): DPDCH6
Cch,4,3
Transmisin del DPCH con ms de un DPDCH en UL
I (real): DPDCH
Q (imaginario):DPCCH
Cch,SF,SF/4
Un DPDCH
Cch,256,0
UL: Formatos de slot DPDCH/DPCCH
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96
UL: PCPCH (I) ULUL
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Physical Common Packet Channel,lleva el Canal Comn dePaquetes (CPCH)
Estructura similar al PRACH. Diferencias: 2 tipos de prembulo de 4096 chips en vez de uno:
Prembulos de Acceso (A-P,Access Preamble), como los del PRACH.Varios, segn procedimiento de power ramping
Prembulo de deteccin de colisin (CD-P, Collision DetectionPreamble)
Contestaciones por el AICH requieren dos AICHs: AP-AICH responde a prembulos de acceso CD/CA-ICH responde a prembulos de deteccin de colisin
Intervalo inicial de control de potencia en la parte del mensaje (0 u8 slots): Prembulo de control de potencia (PC-P, Power Control Preamble)
Durante este intervalo slo se emite una seal similar al DPCCH Control de potencia mediante el DL-DPCCH para el CPCH
Mensaje de N*10 ms (=N tramas) con igual estructura que el DCH
DL: CPICH DLDL
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Common Pilot Channel, no se corresponde con un TrCH Estructura: nico campo, de piloto segn un patrn, y GP=256 fija.
Dos tipos de CPICH: CPICH primario (existe siempre y es nico):
Referencia de potencia de la celda, se transmite siempre y a toda la celda Referencia de fase para canales: SCH, P-CCPCH, AICH, PICH, y por defecto
para todos los canales del DL Cdigo de canalizacin fijo (Cch,256,0) y cdigo de scrambling primario de la celda
Si en la celda se usa Tx Div, emite dos patrones distintos por las dos antenas
CPICH secundario (opcional, puede haber uno o varios): Puede ser, si existe, referencia de fase para S-CCPCH y DL DPCH Puede transmitirse a parte de la celda (utilizacin con beam forming)
El CPICH primario es el canal que mide el UE (el de su celda y los delas celdas adyacentes) para decidir sobre el posible traspaso(handover)
DL: SCH (I) DLDL
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Synchronisation Channel, no se corresponde con ningn TrCH(en FDD)
Indispensable al UE para conseguir sincronizacin defrecuencia, chip slot y trama (en el procedimiento de bsquedade celda)
Transmite slo durante los 256primeros chips de cada slot(2560 chips)
Transmite dos seales simultneamente (dos subcanales,Primary-SCH y Secondary-SCH) P-SCH: En los 256 chips de todos los slots emite siempre el
cdigo de sincronizacin primario, PSC (Primary SynchronisationCode)
S-SCH: En los 256 chips de cada slot transmite un cdigo de
sincronizacin secundario (SSC), de los 16 SSCs existentes. Secuencia de 15 SSC emitidos en los 15 slots de una trama permite
identificar el grupo de cdigos de scrambling del DL de la celda Existen 64 grupos de cdigos de scrambling del DL 64 secuencias
de SSCs
DL: P-CCPCH DLDL
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100
Data
18 bits
Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14
Tslot = 2560 chips , 20 bits
1 radio frame: Tf= 10 ms
(Tx OFF)
256 chips
Primary Common Control Physical Channel, lleva el BCH Estructura: Un campo de datos, ocupa todo el slot salvo los 256
primeros chips, que no se transmite (simultneos al SCH) Ganancia de Procesado fija = 256. 2560 chips/256 = 10
smbolos = 20 bits. Reserva 256 chips = 2 bits = 1 smbolo tasa fija 27 kbps
Siempre usa Cch,256,1 y Cscramb 1 de la celda
DL: S-CCPCH DLDL
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Telefnica I+D
ACELERAR PARA
SER MS LDERES
101
Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14
Tslot = 2560 chips, 20*2 bits (k=0..6)
PilotNpilot bits
Data
Ndata bits
1 radio frame: Tf= 10 ms
TFCINTFCI bits
Secondary Common Control Physical Channel, lleva el PCH y el FACH Estructura: Ocupa todo el slot con 3 campos: TFCI (opc.), datos y piloto. Ganancias de procesado: 4, 8, 16, 32, 64, 128 y 256, varios posibles
formatos de slot con distintas longitudes de campos Puede haber varios S-CCPCHs, en cuyo caso pueden separarse el PCH y el
FACH: 1 PCH toda la celda, FACH no Si un S-CCPCH lleva slo un FACH, puede usar beam-forming
DL: AICHs, CSICHDLDL
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SER MS LDERES
102
Acquisition Indicator Channel, no se corresponde con ningn TrCH Existen 3 AICHs distintos (realmente son tres canales diferentes)
AICH, responde a los prembulos de acceso (A-P) del RACH AP-AICH, responde a los prembulos de acceso (A-P) del CPCH CD/CA-ICH, responde a los de deteccin de colisin (CD-P) del CPCH
Como el RACH, se divide en Access Slots (AS) de 5120 chips (2 slots) 15 Access Slots (AS #0.. AS #14) duran 2 tramas, 20 ms.
Ganancia de Procesado fija = 256
10 smbolos/slot 20 smbolos/AS 40 bits/AS De los 40 bits, utiliza los 32 primeros; los 8 ltimos quedan sin usar
Los 32 bits son el producto de una codificacin de bloque (32, 16) de 16Indicadores de Adquisicin, AIs (Acquisition Indicators)
CSICH (CPCH Status Indicator Channel) emplea los 8 ltimos bits del AP-AICH (mismos cdigos de canalizacin y scrambling que el AP-AICH)
DLDL
DL: PICH DLDL
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
103/201
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ACELERAR PARA
SER MS LDERES
103
Page Indicator Channel, no se corresponde con ningn TrCH Canal unidireccional de bajada, lleva los Page Indicators (PIs)
que anuncian al UE una llamada Funcionamiento: UE en estado de espera lee peridicamente
el PICH. El UE monitoriza su PI y cuando se pone a 1, lee el PCH (en S-
CCPCH)
Estructura: Ganancia de procesado fija = 256: 20 bits/slot 300 bits/trama
De los 300 bits, utiliza slo 288 bits/trama, para llevar los PIs: Puede llevar 18, 36, 72 144 PI Empleando 16, 8, 4 2 bits por PI, respectivamente
DL: DPDCH/DPCCH
DLDL
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
104/201
Telefnica I+D
ACELERAR PARA
SER MS LDERES
104
One radio frame, Tf= 10 ms
TPC
NTPC bits
Slot #0 Slot #1 Slot #i Slot #14
Tslot = 2560 chips, 10*2kbits (k=0..7)
Data2
Ndata2 bits
DPDCH
TFCI
NTFCI bits
Pilot
Npilot bitsData1
Ndata1 bits
DPDCH DPCCH DPCCH
Dedicated Physical Data / Control Channel. Diferencias conUL: DPDCH y DPCCH multiplexados en el tiempo dentro de cada slot Ganancias de proc. de 4 a 512; k=0 GP=512, (10 bits=5 smbolos) /
trama Ndata1, NTPC, NTFCI, Ndata2 y Npilot son siempre nmeros pares no hay smbolos
QPSK mezclados de DPDCH y DPCCH
Ntese que no hay FBI (en el UL no hay Tx. Div) y que es
distinto del UL
DLDL
DL: Formatos de slot DPDCH/DPCCH
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
105/201
Telefnica I+D
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105
DL: PDSCH DLDL
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
106/201
Telefnica I+D
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SER MS LDERES
106
Physical Downlink Shared Channel, lleva el DSCH GP de 4 a 256, puede cambiar trama a trama Canal de bajada compartido por varios UEs
Funciona en asociacin con un canal dedicado (DPCH) para cadaUE
No es necesario que tenga la misma GP que el DPCH asociado
Estructura: un nico campo de datos que ocupa todo el slot
No tiene TFCI el campo TFCI del DPCH del DL asociadoinforma al UE de que debe decodificar informacin en el PDSCH: TFCI Split mode
No tiene TPC ni piloto sera redundante con los del DPCH
En FDD existe DSCH pero no es posible un USCH (UplinkShared), por no estar sincronizados los UEs. (En TDD s existe
USCH)
Estructura de los canales fsicos dedicados
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
107/201
Telefnica I+D
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107
Un canal fsico dedicado se define por la frecuencia, cdigo y,en el enlace ascendente, por la fase relativa
Tipos de Campos de la Estructura del Slot en FDD
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
108/201
Telefnica I+D
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SER MS LDERES
108
Campos de datos (UL y DL) Datos para la capa fsica: todo lo que no son bits de control de
capa 1 Nmero de bits vara segn GP, desde GP=4 a 256 en UL y 512
en DL
Bits de piloto (UL y DL) Secuencias conocidas de antemano por Rx, para facilitar
recepcin
TPC, Transmit Power Control (UL y DL) Para control de potencia en lazo cerrado: peticin de aumento o
disminucin
TFCI, Transport Format Combination Indicator (UL y DL) Clave que indica al receptor qu formato de slot se emplea en la
transmisin y el formato de slot de canales asociados que notengan TFCI (ej. DSCH)
FBI, Feedback Information (slo UL) Para Diversidad de transmisin en lazo cerrado y Diversidad de
transmisin por seleccin de celda (STTD)
Sincronizacin entre canales
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
109/201
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109
Soporte a la tasa binaria variable
En el enlace ascendente se reduce la potencia de transmisin
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
110/201
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ACELERAR PARA
SER MS LDERES
110
En el enlace ascendente se reduce la potencia de transmisinsi se reduce la tasa binaria Se transmite continuamente aunque no haya informacin
Se minimizan las interferencias en el terminal En el enlace descendente se utiliza la transmisin discontinua
Cdigos de Canalizacin. Generalidades
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
111/201
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111
Se denominan cdigos OVSF (Orthogonal Variable SpreadingFactor codes)
Toman valores reales (de {+1, -1} o de {0, 1}, dependiendo dela notacin). Son cdigos cortos (Short Codes) y ortogonalesentre s
Su longitud es igual a la de la Ganancia de Procesado a aplicaren ese caso
La duracin de un cdigo de canalizacin completo es igual ala de un bit de datos, y cada bit de informacin se ensanchamultiplicndolo por el cdigo de canalizacin que lecorresponda (asignado segn la Ganancia de Procesado aobtener)
Se generan rboles de cdigos, pudindose construir cdigos
de cualquier longitud que sea potencia de 2
Cdigos de Canalizacin. rbol OVSF
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
112/201
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112
SF = 1 SF = 2 SF = 4
Cch,1,0= (1)
Cch,2,0= (1,1)
Cch,2,1= (1,-1)
Cch,4,0=(1,1,1,1)
Cch,4,1= (1,1,-1,-1)
Cch,4,2= (1,-1,1,-1)
Cch,4,3= (1,-1,-1,1)
Para generar desde un
cdigo A las dos ramas
que parten de l, se
coloca en la rama
superior el cdigo
repetido (A, A), y en la
inferior (A, -A)
Cada cdigo es
ortogonal a todos losdel rbol, excepto a los
que descienden de l y
sus ascendientes
Cdigos de Scrambling. Generalidades
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
113/201
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113
Son cdigos complejos (elementos de la forma 1 j), y nocompletamente ortogonales entre s
Multiplican a la seal binaria, una vez ensanchada por elcdigo de canalizacin
Introducen una mayor aleatoriedad en la seal, que utilizandonicamente cdigos de canalizacin (permiten crear variosrboles OVSF)
Sirven para distinguir entre usuarios de distinta celda en el DL(en caso de un nico OVSF), y a un usuario de otro cualquiera(con el mismo cdigo de canalizacin) en el UL
Cdigos de Scrambling en el UL
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114/201
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ACELERAR PARA
SER MS LDERES
114
Existen dos tipos de cdigos de scrambling, largos y cortos En el UL hay 224 = 16.777.216 cdigos largos y otros tantos
cortos Cdigos largos (Clong,n):
Secuencias complejas de 38400 chips de longitud Generados a partir de dos segmentos de secuencias de Gold
Cdigos cortos (Cshort,n):
Secuencias complejas de 256 chips de longitud Generados a partir de extensin peridica de una secuencia de
255 chips de longitud
Los cdigos especficos para el DPCH, RACH y CPCH secrean tomando segmentos de los cdigos de scrambling
Cdigos de Scramblingen el DL
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
115/201
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SER MS LDERES
115
Pueden generarse hasta 218-1= 262.143 cdigos de scramblingcomplejos, generados de forma distinta que los del enlace
ascendente De estos, slo se utilizan 24.576 ( = 8192 * 3) Los principales son los 8192 primeros, que se agrupan en 512
conjuntos de 16 cdigos cada uno. Cada celda dispone de unode estos conjuntos De cada grupo de 16, el primero se llama cdigo primario, y los
restantes, secundarios Los 512 conjuntos se agrupan en 64 grupos de 8 conjuntos
El mvil es capaz de distinguir a que conjunto pertenece unadeterminada celda por la secuencia transmitida en el S-SCH
Posteriormente intenta identificar cual de los 8 posibles cdigosprimarios est siendo transmitido en el P-CCPCH
Los otros dos grupos de 8192 cdigos se utilizan en el modocomprimido
Cdigos de Sincronizacin
En total existen 16 cdigos de sincronizacin secundarios y uno
7/28/2019 Curso Umts Tmm Parte 1
116/201
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SER MS LDERES
116
En total existen 16 cdigos de sincronizacin secundarios y unoprimario
Cada celda utiliza el cdigo de sincronizacin primario (el mismo para
todas las celdas) y una secuencia (de entre 64 posibles secuenciasdistintas) de cdigos de sincronizacin secundarios Por cada celda, en un slot del SCH, se transmiten:
El cdigo de sincronizacin primario (SCH Primario) Uno de los posibles cdigos de sincronizacin secundarios de esa celda
(SCH Secundario), siguiendo la secuencia adjudicada a sta
El mvil reconoce a cual de los 64 conjuntos de grupos de cdigos descrambling (8 grupos de 16 cdigos cada uno) pertenece la celdagracias a la secuencia de cdigos de sincronizacin secundariostransmitida en el SCH
Cdigos de Prembulos PRACH y PCPCH
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Se construyen mediante: Signaturas: secuencias de 4096 chips. Hay 16 en total, ortogonales entre s
Cdigos de scrambling de prembulo: Segmentos de 4096 chips decdigos de scramblinglargos del UL. Las capas superiores indican cul
tomar
Prembulo de acceso (PRACH y PCPCH): Se construye multiplicando la signatura elegida por el cdigo de scrambling
de prembulo
Se aade una rotacin de 90 grados en cada chip
Prembulo de deteccin de colisin (PCPCH): Anlogo al de acceso, pero el cdigo de scramblingse construye de
manera diferente (toma otro segmento del cdigo de scrambling largo del
UL)
Sincronizacin. Etapas
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1 Bsqueda de celda: Partimos de un UE totalmente
desvinculado de la red. A travs del SCH, el UE establece la
sincronizacin de chip, slot y trama, averigua cul es el grupode cdigos de scramblingal que pertenece la celda, y de esta
manera ya est preparado para decodificar el BCH (P-CCPCH)
2 Sincronizacin canales comunes de control: Se sincroniza con
el resto de los canales de control (FACH,PCH,RACH) gracias
a la informacin obtenida en el BCH
3 Sincronizacin de un DCH: Establece la sincronizacin con un
canal dedicado
Bsqueda de Celda
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1 Sincronizacin de chip y slot: El UE busca el P-SCH, quetransmite el Cdigo de Sincronizacin primario en todas las
celdas2 Sincronizacin de trama e identificacin del grupo de cdigos:
Finalidad: Reconocer el comienzo de las tramas El UE escucha el S-SCH, que transmite los Cdigos de
Sincronizacin Secundarios As reconoce a qu grupo de cdigos de scramblingpertenece la
celda, de entre los 64 posibles3 Identificacin del cdigo de scrambling primario de la celda:
Recibiendo el CPICH o el P-CCPCH, el UE averigua el Cdigo deScramblingPrimario de la celda (de entre los 8 posibles en ungrupo)
As determina cual es el conjunto de 16 cdigos de scramblingasignados a la celda
Control de Potencia. Generalidades
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Mecanismo que se establece para conseguir los nivelesadecuados de seal en recepcin (tanto en UL como en DL)
En particular, para recibir las seales de todos los mviles con lamisma energa por bit en el Nodo-B (caracterstica propia de latecnologa CDMA)
Tres tipos: En lazo abierto: Se determina la potencia de la seal a transmitir
estimando las prdidas de propagacin
En lazo cerrado: Se especifica al transmisor, implcitamente por elreceptor, la potencia que debe transmitir (o bien si debe aumentaro disminuir su potencia respecto al valor existente en undeterminado instante) Bucle Interno
Bucle Externo
Lazo Abierto
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Tpicamente se emplea en: RACH: El mvil calcula la potencia inicialcon la que debe
transmitir mediante la frmulaPRACH = L + IBTS + K
Siendo L la prdida de propagacin (el Nodo-B informa al UE de lapotencia con la que transmiti), I
BTSes el nivel de interferencia en el
Nodo-B ( por BCH) y Kes un valor constante fijado por el operador
Posteriormente va aumentando la potencia poco a poco (powerramping), hasta obtener respuesta por parte del AICH
DCH: Utiliza el control de potencia en lazo abierto nada msestablecer la conexin, ya que an no tiene informacin del C. deP. en lazo cerrado
Lazo Cerrado. Interno y Externo
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Existe slo en canales bidireccionales (DCH y PCPCH con uncanal de bajada asociado)
El Bucle Interno se encarga de mantener la SIR en undeterminado nivel en el receptor (SIR target) Los comandos de potencia (TPC Command) se transmiten en el
campo TPC del DPCCH. Pueden tener una frecuencia de 1500 o500 Hz (dependiente del comando DPC_MODE, en handover +DL)
Si la SIR obtenida en el receptor es mayor que la esperada, seenva comando de disminucin de potencia. Si es menor, deaumento
En el UE la mxima potencia de transmisin viene limitadafsicamente, sin embargo en el Nodo-B hay que fijar un lmite paraevitar interferencias
El Bucle Externo revisa el valor de SIR target (calidad objetivo) El bucle es llevado a cabo por capas superiores (RRC) Se actualiza en funcin de las caractersticas del canal, la
movilidad del usuario, etc.
Lazo externo e interno
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DesenchadoRecepcin
RAKE
Medidas de
calidad a largo
plazo
Comparacin
y decisin
SIR objetivo
Medida de SIR
Comparacin y
decisin
Generacin de
bits TPC
Lazo interno
Lazo externo
Calidad
objetivo
Seal recibida
en banda base
Acceso Aleatorio
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El UE recibe de RRC el valor inicial de potencia a transmitir (BucleAbierto)
Selecciona el grupo de subcanales del RACH, el slot donde transmitir yla signatura (segn su ASC) y crea el Cdigo de Prembulo delPRACH
Inicia el contador de retransmisiones de prembulos Transmite el prembulo y espera recibir respuesta por el AICH
Si no recibe nada, toma un nuevo slot, una nueva signatura,
decrementa el valor del contador de retransmisiones deprembulos en uno
Si el contador es mayor que cero, retransmite el prembulo, si no,notifica error a capas superiores
Cuando recibe respuesta
Si es positiva, transmite la parte de mensaje (duracin 10 o 20msg) e informa del xito a capas superiores
Si es negativa, informa del fallo
Modo de Paquetes
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El procedimiento es muy similar al del PRACH. Diferencias: Tras recibir el AI positivo por el AP-AICH, enva un segundo
prembulo (Collision Detection Preamble, CD) y espera el AIpositivo por el CD/CA-ICH
Si no recibe AI = +1, o recibe AI= -1, aborta el proceso e informadel error a capas superiores
Si recibe CDI = 1, enva el prembulo de control de potencia (siexiste) y despus la parte del mensaje
El control de potencia se realiza en Bucle Cerrado por el CPCH enel UL y por el DL-DPCCH para el CPCH en el DL
Tipos de Diversidad de Transmisin en el DL enFDD
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Diversidad de Transmisin: La BS emite a la celda con dosantenas
En Lazo Abierto (carece de realimentacin por el UL) STTD (Space Time Transmit Diversity): la secuencia de smbolos
QPSK se transmite tal cual por una antena, y en la otra se somete acierto procesado
TSTD (Time Switched Transmit Diversity):Se transmite cada slot delSCH por
