DPCH

In UMTS-Mobilfunksystemen (3G) ist ein DPCH ein dedizierter physikalischer Kanal, der Verkehrs- und Steuersignale für ein einzelnes Mobilgerät überträgt. Im Gegensatz zu gemeinsamen Kanälen, die viele Nutzer zusammenfassen, reserviert ein DPCH einen bestimmten Code und Zeitschlitz für einen Teilnehmer für die Dauer eines Gesprächs oder einer Datensitzung. Diese Isolation ermöglicht es der Basisstation, die Sendeleistung, das Timing und die Dienstqualität ohne Störungen durch andere Nutzer auf der gleichen Frequenz eng zu kontrollieren.

Ein DPCH besteht aus zwei Datenströmen: Der Downlink-DPCH (von der Basisstation zum Mobilgerät) überträgt Sprache, Daten und Signalisierung der oberen Schichten, während der Uplink-DPCH (vom Mobilgerät zur Basisstation) Nutzerdaten und Messmeldungen überträgt. Beide nutzen Spreizcodes aus dem UMTS-Code-Baum mit Codelängen von typisch 256 Chips pro Slot und arbeiten auf der gleichen Trägerfrequenz wie gemeinsame Kanäle. Die physikalische Schicht wiederholt sich alle 10 Millisekunden (ein Frame) aufgeteilt in 15 Zeitschlitze à 2560 Chips.

Leistungsregelung und DPCH-Lebensdauer

Der DPCH kann vor einer Anrufaufbau nicht existieren; die Basisstation weist Codes und Zeitschlitze nur zu, wenn ein Mobilgerät einen Dienst anfordert oder einen eingehenden Anruf empfängt. Nach der Zuweisung wird die Downlink-DPCH-Leistung jeden Zeitschlitz (ungefähr alle 667 Mikrosekunden) basierend auf Messungen des Mobilgeräts angepasst, um Fading und Entfernung auszugleichen. Die Uplink-Leistung wird ähnlich angepasst, allerdings mit längeren Rückmeldungsverzögerungen. Diese Closed-Loop-Leistungsregelung ist wesentlich, da UMTS-Systeme durch Interferenzen begrenzt sind; übermäßige Uplink-Leistung eines Mobilgeräts zerstört die Signale anderer Nutzer, während zu geringe Leistung zu Anrufabbrüchen oder niedrigen Datenraten führt.

Ein DPCH wird freigegeben, sobald das Gespräch endet oder nach einer Inaktivitätsphase. Im Ruhemodus empfängt das Mobilgerät stattdessen den Common Pilot Channel und gemeinsame Steuerkanäle. Beim Wechsel zwischen Zellen weist die Zielstation einen neuen DPCH-Code und Zeitschlitz zu, bevor der alte freigegeben wird, um Kontinuität zu gewährleisten.

Der DPCH unterscheidet sich grundlegend vom späteren LTE-Paradigma, das Nutzerdaten über gemeinsame Ressourcenblöcke verteilt und sich auf Paketplanung statt auf permanente Kanalzuweisung verlässt. Bei UMTS bleibt der DPCH jedoch die fundamentale Einheit der Nutzertrennung und der Punkt, an dem Leistungsregelung, Synchronisation und Rate-Matching verankert sind. Das Verständnis des DPCH-Verhaltens ist entscheidend für die Behebung von Anrufqualitätsproblemen, Kapazitätsengpässen und Interferenzproblemen in Legacy-3G-Netzen.