DPDCH

Der DPDCH (Dedicated Physical Data Channel) ist ein fester Funkfrequenzkanal in WCDMA- und UMTS-Mobilfunknetzen, der Benutzerdaten von einem Handset zur Basisstation überträgt. Anders als gemeinsame Kanäle, die Daten von vielen Nutzern zusammenfassen, wird ein DPDCH exklusiv einem einzelnen Mobilgerät während eines Anrufs oder einer Datensitzung zugeordnet. Der Kanal arbeitet parallel zu einem Pilotkanal und Signalisierungskanälen, die das Signal mithilfe von CDMA-Techniken (Code Division Multiple Access) über ein breites Frequenzband verteilen.

Ein DPDCH transportiert die eigentliche Nutzlast, ob Sprachdaten als digitale Samples, Videopakete oder Datei-Downloads. Die physikalische Schicht teilt die Benutzerdaten in Frames, typischerweise 10 Millisekunden lang, auf und ordnet sie dem DPDCH mit Raten von 15 kbit/s bis zu mehreren Megabit pro Sekunde zu, abhängig von den Funkbedingungen und der Netzwerkzuteilung. Die Basisstation misst das Signal-Rausch-Verhältnis auf dem Pilotkanal und passt die Sendeleistung des DPDCH nahezu in Echtzeit an, meist alle 200 Mikrosekunden, um die Verbindungsqualität zu halten und dabei Störungen bei Nachbarn zu minimieren.

Code-Spreizung und Orthogonalität

Jeder DPDCH erhält einen eindeutigen Kanalisierungscode aus einer Menge orthogonaler Codes, die von einem Walsh-Sequenzbaum abgeleitet sind. Dies ermöglicht mehreren DPDCHs desselben Nutzers oder verschiedener Nutzer in unterschiedlichen Zellen, das gleiche Frequenzband zu nutzen, ohne gegenseitige Störungen, vorausgesetzt die Zeitsynchronisation und Codezuteilung bleiben korrekt. Bei Wiederverwendung oder Fehlausrichtung von Codes tritt Code-Kontamination auf und der Durchsatz fällt stark ab.

Der Begriff DPDCH unterscheidet diesen Kanal vom DPCH (Dedicated Physical Channel), der der Oberbegriff für alle physikalischen Kanäle eines Nutzers ist, einschließlich DPDCH, Pilotkanal und Kontrollkanälen. In 3GPP-Standardsdokumenten wird der DPDCH separat definiert, weil er Nutzerebenen-Daten überträgt, während der DPCH-Rahmen auch Signalisierung umfasst. Verwechslungen zwischen diesen Begriffen sind in der Kommunikation im Feld und in der Dokumentation häufig.

Die DPDCH-Kapazität und Verfügbarkeit hängen von Leistungsbudget, Interferenzniveau und dem bei der Einrichtung gewählten Spreizfaktor ab. Ein hoher Spreizfaktor (längere Codelänge) reduziert die Datenrate, verbessert aber die Widerstandsfähigkeit gegen Störungen und Schwund. In der Praxis werden DPDCH-Kanäle vom Radio-Ressourcen-Controller an der Basisstation dynamisch zugeordnet und freigegeben oder neu verhandelt, wenn der Nutzer zu einer neuen Zelle wechselt oder sich die Verkehrslast ändert. Schwache DPDCH-Leistung deutet typischerweise auf schwaches Empfangssignal, übermäßige Störungen oder falsch konfigurierte Spreizcode hin.