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Canais GPRS: físico, lógico, controle

Canais GPRS: físico, lógico, controle

Para permitir que o sistema GPRS trate os dados transportados pela interface de rádio da maneira necessária, os dados são organizados em canais.

Esses canais têm funções diferentes e diferentes tipos de canais podem ser visualizados. Cada canal físico, lógico e de controle tem funções diferentes, conforme descrito a seguir.

Canal físico GPRS

O GPRS baseia-se na estrutura básica do GSM. O GPRS usa a mesma modulação e estrutura de quadros que é empregada pelo GSM, e dessa forma é uma evolução do padrão GSM. Slots podem ser atribuídos dinamicamente pelo BSC para chamadas GPRS dependendo da demanda, os restantes sendo usados ​​para tráfego GSM.

Há um novo canal de dados que é usado para GPRS e é chamado de Canal de Dados de Pacote (PDCH). A estrutura geral do slot para este canal é a mesma que a usada dentro do GSM, tendo o mesmo perfil de potência e atributos de avanço de tempo para superar os diferentes tempos de viagem do sinal para a estação base, dependendo da distância que o móvel está da estação base. Isso permite que o burst se encaixe perfeitamente na estrutura GSM existente.

Cada rajada de informações para GPRS tem 0,577 ms de comprimento e é igual à usada no GSM. Ele também carrega dois blocos de 57 bits de informação, dando um total de 114 bits por rajada. Portanto, requer quatro rajadas para transportar cada bloco de dados de 20 ms, ou seja, 456 bits de dados codificados.

O BSC atribui PDCHs a intervalos de tempo específicos, e haverá momentos em que o PDCH está inativo, permitindo que a unidade móvel verifique outras estações base e monitore suas intensidades de sinal para permitir que a rede julgue quando a transferência é necessária. O slot GPRS também pode ser usado pela estação base para avaliar o atraso de tempo usando um canal lógico conhecido como Canal de Controle de Avanço de Tempo de Pacote (PTCCT).

Alocação de canal GPRS

Embora o GPRS use apenas um canal físico (PDCH) para o envio de dados, ele emprega vários canais lógicos que são mapeados para permitir que os dados e recursos GPRS sejam gerenciados. Como os dados em GPRS são tratados como dados de pacote, em vez de dados de comutação de circuitos, a maneira como isso é organizado é muito diferente daquela em um link GSM padrão. Os pacotes de dados são atribuídos a um espaço dentro do sistema de acordo com as necessidades atuais e encaminhados de acordo.

A camada MAC é fundamental para isso e existem três modos MAC que são usados ​​para controlar as transmissões. Eles são chamados de alocação fixa, alocação dinâmica e alocação dinâmica estendida.

O modo de alocação fixa é necessário quando uma unidade móvel exige que os dados sejam enviados a uma taxa de dados consistente. Para conseguir isso, um conjunto de PDCHs é alocado por um determinado período de tempo. Quando este modo é usado, não há necessidade de monitorar a disponibilidade, e o celular pode enviar e receber dados livremente. Este modo é usado para aplicativos como videoconferência.

Ao usar o modo de alocação dinâmica, a rede aloca os intervalos de tempo conforme necessário. Um celular tem permissão para transmitir no uplink quando vê um sinalizador de identificador conhecido como Sinalizador de status de uplink (USF) que corresponde ao seu próprio. A unidade móvel então transmite seus dados no slot alocado. Isso é necessário porque até oito celulares podem ter acesso potencial a um slot, mas obviamente apenas um pode transmitir por vez.

Uma outra forma de alocação conhecida como alocação dinâmica estendida também está disponível. O uso desse modo permite que taxas de dados muito mais altas sejam alcançadas, pois permite que celulares transmitam em mais de um slot. Quando o USF indica que um celular pode usar esse modo, ele pode transmitir no número permitido, aumentando assim a taxa de envio de dados.

Canais lógicos

Há uma variedade de canais usados ​​no GPRS e eles podem ser configurados em grupos, dependendo se são para uso comum ou dedicado. Naturalmente, o sistema usa o controle GSM e os canais de transmissão para a configuração inicial, mas todas as ações GPRS são realizadas dentro dos canais lógicos GPRS carregados no PDCH.

Canais de transmissão:

  • Canal Central de Transmissão de Pacotes (PBCCH): Este é um canal somente de downlink que é usado para transmitir informações para celulares e informá-los sobre chamadas recebidas, etc. É muito semelhante em operação ao BCCH usado para GSM. Na verdade, o BCCH ainda é necessário no inicial para fornecer um número de slot de tempo para o PBCCH. Em operação, o PBCCH transmite informações gerais, como parâmetros de controle de energia, métodos de acesso e modos operacionais, parâmetros de rede, etc., necessários para configurar chamadas.

Canais de controle comuns:

  • Canal de paginação de pacote (PPCH): Este é um canal apenas de downlink e é usado para alertar o celular sobre uma chamada recebida e para alertá-lo de que ele está pronto para receber dados. É usado para sinalização de controle antes do estabelecimento da chamada. Assim que a chamada estiver em andamento, um canal dedicado denominado PACCH assume o controle.
  • Canal de concessão de acesso a pacotes (PAGCH): Este também é um canal de downlink e envia informações dizendo ao móvel qual canal de tráfego foi atribuído a ele. Ocorre após o PPCH informar ao celular que há uma chamada de entrada.
  • Canal de Notificação de Pacote (PNCH): Este é outro canal somente de downlink que é usado para alertar os celulares de que há tráfego de broadcast destinado a um grande número de celulares. É normalmente usado no que é denominado multicast ponto a ponto.
  • Canal de acesso aleatório de pacotes (PRACH): Este é um canal de uplink que permite à unidade móvel iniciar uma rajada de dados no uplink. Existem dois tipos de burst PRACH, um é um burst padrão de 8 bits e um segundo que usa um burst de 11 bits adicionou dados para permitir a definição de prioridade. Ambos os tipos de burst permitem a configuração de avanço de tempo.

Canais de controle dedicados:

  • Canal de controle associado ao pacote (PACCH): : Este canal está presente nas direções de uplink e downlink e é usado para sinalização de controle enquanto uma chamada está em andamento. Ele assume o controle do PPCH assim que a chamada é estabelecida e carrega informações como atribuições de canal, mensagens de controle de energia e confirmações de dados recebidos.
  • Canal de controle comum de avanço de temporização de pacotes (PTCCH): Este canal, que está presente nas direções de uplink e downlink, é usado para ajustar o avanço do tempo. Isso é necessário para garantir que as mensagens cheguem na hora correta na estação base, independentemente da distância da unidade móvel da estação base. Como o tempo é crítico em um sistema TDMA e os sinais levam um tempo pequeno, mas finito, para viajar, este aspecto é muito importante se não quisermos deixar bandas de guarda longas.

Canal de tráfego dedicado:

  • Canal de tráfego de dados de pacote (PDTCH): Este canal é usado para enviar o tráfego e está presente nas direções de uplink e downlink. Até oito PDTCHs podem ser alocados a uma unidade móvel para fornecer dados em alta velocidade.

Ao organizar os dados a serem enviados em diferentes canais, os dados podem ser tratados em conformidade através da interface de rádio, e também, sabendo o tipo de canal, o sistema é capaz de manipular os dados da maneira correta.

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