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Canaux GPRS: physiques, logiques, contrôle

Canaux GPRS: physiques, logiques, contrôle

Pour permettre au système GPRS de traiter les données transportées sur l'interface radio de la manière requise, les données sont organisées en canaux.

Ces canaux ont différentes fonctions et différents types de canaux peuvent être visualisés. Les canaux physiques, logiques et de contrôle ont chacun des fonctions différentes, comme décrit ci-dessous.

Canal physique GPRS

GPRS s'appuie sur la structure GSM de base. Le GPRS utilise la même modulation et la même structure de trame que celles utilisées par le GSM, et de cette manière, il s'agit d'une évolution de la norme GSM. Les créneaux peuvent être attribués dynamiquement par le BSC aux appels GPRS en fonction de la demande, les autres étant utilisés pour le trafic GSM.

Un nouveau canal de données est utilisé pour GPRS et il est appelé le canal de données par paquets (PDCH). La structure de créneau globale pour ce canal est la même que celle utilisée dans le GSM, ayant le même profil de puissance et les mêmes attributs d'avance de synchronisation pour surmonter les différents temps de trajet du signal vers la station de base en fonction de la distance entre le mobile et la station de base. Cela permet à la rafale de s'intégrer parfaitement à la structure GSM existante.

Chaque rafale d'informations pour GPRS a une longueur de 0,577 mS et est la même que celle utilisée dans le GSM. Il transporte également deux blocs de 57 bits d'informations, soit un total de 114 bits par rafale. Il faut donc quatre rafales pour transporter chaque bloc de données de 20 mS, soit 456 bits de données codées.

Le BSC attribue des PDCH à des intervalles de temps particuliers, et il y aura des moments où le PDCH est inactif, permettant au mobile de vérifier d'autres stations de base et de surveiller leurs intensités de signal pour permettre au réseau de juger quand un transfert est nécessaire. Le créneau GPRS peut également être utilisé par la station de base pour juger du retard en utilisant un canal logique connu sous le nom de canal de commande d'avance de synchronisation de paquet (PTCCT).

Attribution des canaux GPRS

Bien que GPRS n'utilise qu'un seul canal physique (PDCH) pour l'envoi de données, il emploie plusieurs canaux logiques qui y sont mappés pour permettre la gestion des données et des installations GPRS. Comme les données dans GPRS sont traitées comme des données par paquets, plutôt que comme des données à commutation de circuits, la manière dont cela est organisé est très différente de celle sur une liaison GSM standard. Les paquets de données reçoivent un espace dans le système en fonction des besoins actuels et sont acheminés en conséquence.

La couche MAC est au cœur de ceci et il existe trois modes MAC qui sont utilisés pour contrôler les transmissions. Celles-ci sont appelées allocation fixe, allocation dynamique et allocation dynamique étendue.

Le mode d'allocation fixe est requis lorsqu'un mobile nécessite l'envoi de données à un débit de données cohérent. Pour ce faire, un ensemble de PDCH est alloué pour une durée donnée. Lorsque ce mode est utilisé, il n'est pas nécessaire de surveiller la disponibilité et le mobile peut envoyer et recevoir des données librement. Ce mode est utilisé pour des applications telles que la visioconférence.

Lors de l'utilisation du mode d'allocation dynamique, le réseau alloue des intervalles de temps au besoin. Un mobile est autorisé à transmettre dans la liaison montante lorsqu'il voit un indicateur d'identification connu sous le nom d'indicateur d'état de liaison montante (USF) qui correspond au sien. Le mobile transmet alors ses données dans le créneau alloué. Cela est nécessaire car jusqu'à huit mobiles peuvent avoir un accès potentiel à un créneau, mais il est évident qu'un seul peut transmettre à un moment donné.

Une autre forme d'allocation appelée allocation dynamique étendue est également disponible. L'utilisation de ce mode permet d'obtenir des débits de données beaucoup plus élevés car il permet aux mobiles de transmettre dans plus d'un créneau. Lorsque l'USF indique qu'un mobile peut utiliser ce mode, il peut transmettre le nombre autorisé, augmentant ainsi la vitesse à laquelle il peut envoyer des données.

Canaux logiques

Il existe une variété de canaux utilisés dans GPRS, et ils peuvent être définis en groupes selon qu'ils sont destinés à un usage commun ou dédié. Naturellement, le système utilise les canaux de contrôle et de diffusion GSM pour la configuration initiale, mais toutes les actions GPRS sont effectuées dans les canaux logiques GPRS transportés dans le PDCH.

Chaînes de diffusion:

  • Canal central de diffusion par paquets (PBCCH): Il s'agit d'un canal de liaison descendante uniquement utilisé pour diffuser des informations aux mobiles et les informer des appels entrants, etc. Son fonctionnement est très similaire au BCCH utilisé pour le GSM. En fait, le BCCH est toujours requis dans l'initiale de fournir un numéro de créneau horaire pour le PBCCH. En fonctionnement, le PBCCH diffuse des informations générales telles que les paramètres de contrôle de puissance, les méthodes d'accès et les modes de fonctionnement, les paramètres de réseau, etc., nécessaires à l'établissement des appels.

Canaux de contrôle communs:

  • Canal de recherche de paquets (PPCH): Il s'agit d'un canal de liaison descendante uniquement et est utilisé pour alerter le mobile d'un appel entrant et pour l'avertir d'être prêt à recevoir des données. Il est utilisé pour la signalisation de commande avant l'établissement de l'appel. Une fois l'appel en cours, un canal dédié appelé PACCH prend le relais.
  • Canal d'autorisation d'accès aux paquets (PAGCH): Il s'agit également d'un canal de liaison descendante et il envoie des informations indiquant au mobile quel canal de trafic lui a été attribué. Cela se produit après que le PPCH a informé le mobile qu'il y a un appel entrant.
  • Canal de notification de paquets (PNCH): Il s'agit d'un autre canal de liaison descendante uniquement utilisé pour alerter les mobiles de l'existence d'un trafic de diffusion destiné à un grand nombre de mobiles. Il est généralement utilisé dans ce que l'on appelle la multidiffusion point à point.
  • Canal d'accès aléatoire par paquets (PRACH): Il s'agit d'un canal de liaison montante qui permet au mobile d'initier une rafale de données sur la liaison montante. Il existe deux types de rafale PRACH, l'une est une rafale standard de 8 bits et une seconde utilisant une rafale de 11 bits a ajouté des données pour permettre le réglage de la priorité. Les deux types de rafale permettent le réglage de l'avance de synchronisation.

Canaux de contrôle dédiés:

  • Canal de contrôle associé aux paquets (PACCH): : Ce canal est présent à la fois dans le sens de la liaison montante et de la liaison descendante et il est utilisé pour la signalisation de commande pendant qu'un appel est en cours. Il prend le relais du PPCH une fois l'appel établi et il transporte des informations telles que les attributions de canaux, les messages de commande de puissance et les accusés de réception des données reçues.
  • Canal de contrôle commun à l'avance de la synchronisation des paquets (PTCCH): Ce canal, qui est présent à la fois dans les directions montante et descendante, est utilisé pour ajuster l'avance de synchronisation. Cela est nécessaire pour garantir que les messages arrivent au bon moment à la station de base, quelle que soit la distance entre le mobile et la station de base. Comme la synchronisation est critique dans un système TDMA et que les signaux prennent un temps limité mais fini pour se déplacer, cet aspect est très important si de longues bandes de garde ne doivent pas être laissées.

Canal de trafic dédié:

  • Canal de trafic de données par paquets (PDTCH): Ce canal est utilisé pour envoyer le trafic et il est présent à la fois dans le sens montant et descendant. Jusqu'à huit PDTCH peuvent être attribués à un mobile pour fournir des données à haut débit.

En organisant les données à envoyer dans différents canaux, les données peuvent être traitées en conséquence à travers l'interface radio, et également, connaissant le type de canal, le système est capable de manipuler les données de la manière correcte.

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