Title Page Previous Next Contents | Rádiové rozhraní 1xEV-DO: Reverse linka >Fyzická vrstva >Reverse traffic channel

5.3.1 Reverse traffic channel

Reverse traffic channel je určen pro přenos zpráv s uživatelskými daty a pro přenos signalizačních zpráv. Skládá se z:
Po obdržení reverse traffic channel MAC layer paketu fyzická vrstva zkonstruuje reverse traffic channel physical layer paket (například přidáním CRC bitů). Reverse traffic channel physical layer paket vždy obsahuje právě jeden reverse traffic channel MAC layer paket. Nicméně velikost paketu fyzické vrstvy se zvětšuje s tím, jak roste paket MAC vrstvy. Tabulka 5.1 ukazuje velikost paketu fyzické vrstvy spolu s velikostí přenášeného MAC layer paketu.
Tabulka 5.1 Délka paketu fyzické vrstvy.
Délka paketu fyzické vrstvy
Délka přenášeného paketu MAC vrstvy
Typ paketu fyzické vrstvy
256
234
Reverse traffic channel nebo acces channel
512
490
Reverse traffic channel
1 024
1 002
Reverse traffic channel
2 048
2 026
Reverse traffic channel
4 096
4 074
Reverse traffic channel
Na reverse lince je velikost paketu fyzické vrstvy přímo úměrná přenosové rychlosti. Tabulka 5.2 ukazuje velikost reverse traffic channel physical layer paketu spolu s přenosovou rychlostí. Poznamenejme, že velikost paketu fyzické vrstvy závisí na zvolené přenosové rychlosti (tzn. se zvýšením datové rychlosti se budou přenášet delší pakety fyzické vrstvy).
Tabulka 5.2 Délky paketů fyzické vrstvy a přenosové rychlosti
Délka paketu fyzické vrstvy
Přenosová rychlost (Kbps)
Kódový poměr
Modulační schéma
256
9,6
1/4
BPSK
512
19,2
1/4
BPSK
1 024
38,4
1/4
BPSK
2 048
76,8
1/4
BPSK
4 096
153,6
1/4
BPSK
Když se blíže podíváme na tabulku 5.2, zjistíme něco zajímavého. Pokud vydělíme velikost paketu fyzické vrstvy přenosovou rychlostí, získáme dobu trvání paketu fyzické vrstvy. Pokud vydělíme 256 bitů hodnotou 9,6 Kbps, získáme 26,67 ms. Když vydělíme 4 096 bitů hodnotou 153,6 Kbps, opět získáme 26,67 ms. Ve skutečnosti všechny pakety fyzické vrstvy na reverse lince trvají stejnou dobu – 26,67 ms, bez ohledu na jeho délku. To dává smysl, protože čím větší je délka paketu, tím vyšší je přenosová rychlost, pokud je délka paketu konstantní. Pokud každý slot trvá 1,67 ms, pak každý paket fyzické vrstvy vždy okupuje 16 slotů.
Tabulka 5.2 také ukazuje kódový poměr pro každou přenosovou rychlost. Protože 1xEV-DO se výhradně používá pro datové aplikace, zpoždění není problém. Proto může být použito pro odstranění chyb výpočetně složitější turbo kódování.

5.3.1.1 Data channel

Při vysálání reverse traffic channel physical layer paketu používá fyzická vrstva kanál data channel. Data channel je od ostatních kanálů (ACK channel a data rate control channel) oddělen pomocí Walshových kódů. Ve skutečnosti data channel používá Walshův kód w42 pro úpravu kanálu před kvadraturním rozprostřením.
Obrázek 5.5 ukazuje konceptuální blokový diagram kanálu data channel (je vyznačen tučně). Po vygenerování paketu fyzické vrstvy tato vrstva provede obvyklé funkce:
Po repetici jsou symboly upraveny Walshovým kódem w42 a je na ně aplikováno zesílení. Následně je pak chipový proud sečten s proudem z kanálu data rate control channel. Nakonec nastupuje kvadraturní rozprostření a modulace.
images/cdma23.jpg
Obrázek 5.5 Konceptální blokový diagram kanálu data channel (tučně) a data rate control channel.
Pokud je data channel (nesoucí reverse traffic channel physical layer pakety) aktivní, je pilotní kanál a kanál reverse rate indicator channel také aktivní. To je proto, že AN potřebuje pilota pro časování a referenci. Reverse rate indicator potřebuje znát proto, že AN říká, jakou přenosovou rychlost kanál používá. Sekce 5.3.1.3 se těmito dvěma kanály zabývá.

5.3.1.2 Data rate control (DRC) channel

Jak bylo zmíněno v kapitole 4, AT může žádat o různou přenosovou rychlost na forward lince pomocí kanálu data rate control channel na reverse lince. AT navíc používá data rate control channel pro informování AN o svém aktuálním domovském sektoru.
Protože existuje celkem 12 kombinací přenosových rychlostí a velikostí paketů (viz. tabulka 4.2)[9], AT potřebuje při žádání o tuto kombinaci 4 bity. Ve skutečnosti je data rate control channel sérií logických čtyř-bitových symbolů[10]. Každý z těchto čtyř-bitových symbolů je posílán jednou za specifikovaný počet slotů. Počet slotů, během kterých je přenesen jediný čtyř-bitový symbol, je specifikován parametrem DRCLength. Protože každý slot trvá 1,67 ms (viz obrázek 5.4), jsou čtyř-bitové symboly posílány rychlostí 1/(DRCLength×1,67 ms). Například, pro DRCLength = 2, jsou tyto čtyř-bitové symboly přenášeny rychlostí 300 bps (= 1/(2×1,67 ms)).
Krit0rium, pomocí kterého AT žádá různou přenosovou rychlost na forward traffic kanálu, je primárně SNR (poměr signál/šum) na forward lince. Jedna implementace používá Ec/I0 forward pilot kanálu. Pokud je Ec/I0 vysoký, pak forward linka může použít modulační schémata vyšších řádů a tedy i vyšší přenosové rychlosti. Obrázek 5.6 ukazuje vztah mezi přenosovou rychlostí a Ec/I0 při 1% chybovosti paketu, založený na simulaci linky a laboratorní měření kompletní RF linky.
images/cdma24.jpg
Obrázek 5.6 Vztah mezi přenosovou rychlostí a Ec/Io na forward lince při 1% chybovosti paketů.
Vedle žádosti o různé přenosové rychlosti používá AT data rate control kanál pro informování AN o současném nejlepším sektoru (na forward lince). Připomeňme, že na forward lince se nepoužívá soft handoff; AT tedy může mít pouze jediný domovský sektor, který AT zvolí jako nejlepší. AT specifikuje tento nejlepší sektor s použitím tří-bitového symbolu[11]. Každý tří-bitový symbol k (0 ≤ k 7) navíc definuje Walshův kód délky 8. AT specifikuje svůj nejlepší sektor vynásobením data rate control kanálu korespondujícím Walshovým kódem.
Obrázek 5.5 také ukazuje konceptuální blokový diagram kanálu data rate control channel (není vyobrazen tučně). Data rate control symboly jsou nejdříve mapovány specifickou biortogonální funkcí. Po repetici jsou symboly multiplikovány Walshovým kódem délky 8 (slouží k indexaci nejlepšího sektoru). Pak je data rate control channel upraven Walshovým kódem (w168) a je na něj aplikováno zesílení. Výsledný chipový proud je pak sečten s proudem z datového kanálu. Pak je kvadraturně rozprostřen a modulován.

5.3.1.3 Pilot channel a reverse rate indicator (RRI) channel

Pilotní kanál má podobnou funkci jako svůj protějšek v IS-2000 v tom, že poskytuje AN časování a fázovou referenci. Je to proud jedniček a neobsahuje žádné informace o základním pásmu.
Reverse rate indicator channel sděluje AN, jaká přenosová rychlost je právě používána datovým kanálem. Protože existuje celkem 6 možných přenosových rychlostí (včetně 0 Kbps) na reverse lince, potřebujeme 3 bity pro reprezentaci těchto rychlostí. Ve skutečnosti je reverse rate indicator kanál sérií logických tří-bitových symbolů. Tyto tří-bitové symboly jsou posílány pokaždé, kdy je přenášen paket fyzické vrstvy.
Obrázek 5.7 ukazuje konceptuální blokový diagram pilotního kanálu a kanálu reverse rate indicator (vyobrazen tučně). Symboly Reverse rate indicator jsou nejdříve kódovány, pak podstupují repetici a puncture. Při přípravě na přenos jsou kanály reverse rate indicator a pilotní kanál časově multiplexovány (v poměru 7 k 1, upřednostňujíc reverse rate indicator symboly) do jediného proudu symbolů. Tento proud symbolů je pak upraven Walshovým kódem (w160) a výsledný chipový proud je následně sečten s ACK kanálem před kvadraturním rozprostřením a modulací. Jak čtenář určitě vidí, pilotní kanál/reverse rate indicator kanál se od ACK kanálu rozezná pomocí různých Walsových kódů.
images/cdma25.jpg
Obrázek 5.7 Konceptuální blokový diagram pilotního kanálu/reverse rate indicator kanálu (tučně) a ACK kanálu.

5.3.1.4 ACK channel

ACK kanál se používá pro potvrzení, že AT úspěšně přijal forward traffic channel physical layer paket. ACK bit „0“ znamená, že CRC kontrola přijatého paketu byla úspěšná (kladné potvrzení). ACK bit „1“ znamená, že CRC kontrola přijatého paketu byla neúspěšná (záporné potvrzení). Když paket nebyl úspěšně přijat, AN ho obvykle pošle znovu.
Obrázek 5.8 ukazuje příklad, jak jsou časovány reverse link a forward link sloty v kontextu s ACK kanálem. Zde je pro forward traffic channel použita přenosová rychlost 614,4 Kbps a v jednom slotu je jeden forward traffic channel physical layer paket[12]. Jak můžete vidět na obrázku, po přijetí paketu fyzické vrstvy, je korespondující ACK bit poslán o tři sloty později.
Obrázek 5.7 také ukazuje konceptuální blokový diagram ACK kanálu (není vyobrazen tučně). Před úpravou Walshovým kódem, je ACK bit 128× zopakován. Pak je tato skupina 128 bitů upravena Walshovým kódem (w84) a je aplikováno zesílení. Výsledný chipový proud je pak před kvadraturním rozprostřením a modulací sečten s chipovým proudem kanálu pilot channel/reverse rate indicator channel.
Poznamenejme, že po úpravě Walshovým kódem je skupina 128 bitů expandována na 1 024 chipů (= 128 bitů × 8 chipů/bit), a okupuje půlku slotu (každý slot trvá 2 048 chipů). Ve skutečnosti, jak je vyobrazeno na obrázku 5.8, je každý ACK bit reprezentován 1 024 chipy v první polovině slotu ACK kanálu.
images/cdma26.jpg
Obrázek 5.8 Forward traffic channel a ACK channel na straně AT.

[9] V tabulce 4.2 je například jedna kombinace: délka paketu 1 024 bitů s přenosovou rychlostí 38,4 Kbps. Další možností je délka paketu a rychlost 76,8 Kbps.
[10] Každý z těchto 4-bitových symbolů je také znám jako DRC hodnota. DRC hodnota (což je přenosová rychlost/velikost paketu na forward lince) je generována forward traffic channel MAC protokolem (viz. kapitola 4.)
[11] Každý z těchto indexovaných sektorů je také znám jako DRCCover. DRCCover (který specifikuje nejlepší sektor AT) je generován forward traffic channel MAC protokolem.
[12] Ve skutečnosti může forward traffic channel physical layer paket okupovat více než jeden slot (záleží na přenosové rychlosti).