移动通信中屬於實體層部分的Physical Channel

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WCDMA與目前使用的GSM有一個明顯的不同就是，GSM系統只能在同一時間選擇傳送語音或是數據資料，而WCDMA而可以透過實體層的Channel，來同時傳送一個以上的通訊管道，藉以傳送語音或是資料封包。所以，WCDMA的實體層Channel架構將會是了解它如何提供如此多樣化服務的必備知識，接下來我們就以此為主軸來加以介紹。

圖﹝六﹞，實體層所包含的Channel與傳輸方向

DPDCH﹝Dedicated Physical Data Channel﹞與
DPCCH﹝Dedicated Physical Control Channel﹞e
DPDCH與DPCCH均為雙向傳輸，負責傳送使用者的資料與控制訊息。專供特定一位使用者與無線網路端資料傳送用，可以動態地改變傳輸速率。一個DPDCH可以包含多個DCH，傳送一個以上的語音或是資料封包連線。每個DPDCH都會伴隨著一個DPCCH來傳送控制訊息。
如圖﹝七﹞所示，在UpLink的傳輸時，是透過Dual-Channel QPSK把實際的使用者資料與控制訊息分別透過DPDCH﹝Dedicated Physical Data Channel﹞與DPCCH﹝Dedicated Physical Control Channel﹞傳輸，通常UpLink會有一個固定展頻碼﹝Spreading Factor﹞的DPCCH傳送控制訊息與一個或一個以上不同展頻碼的DPDCH來傳送使用者的資料。

圖﹝七﹞，DPDCH與DPCCH UpLink的Frame結構

DPCCH的PILOT欄位主要是提供給基地台用來判斷目前接收的Channel。TFCI欄位，可以用來指示每個傳輸Frame中的DPDCH，所使用的資料傳輸速率﹝透過改變展頻碼﹞。如果TFCI資料沒有接收正確的話，就會導致DPDCH的資料損毀，每個TFCI都會隨著它目前所指定的DPDCH傳送出去，所以說如果TFCI損毀的話，只會影響到目前的DPDCH。如果沒有TFCI欄位的話，傳輸時就會使用固定展頻碼，維持一定的傳輸速率，透過TFCI的好處就是可以維持一個動態的展頻碼與傳輸速率。TPC欄位，用來指示DownLink部分傳輸功率控制﹝Power Control﹞命令。
在UpLink部分，可以藉由一個以上的DPDCH管道，在每個管道使用不同的展頻碼，提高傳送速率到2Mbps，不過提供了多個編碼管道可是會造成UE功率上的消耗，而犧牲了電力供給的持久性。
基地台端會查看DPCCH的欄位，透過PILOT欄位根據Slot來加以區隔DPDCH，並且依據TPC欄位的命令修正DownLink部分的連線功率。針對每個 Frame來取得DPCCH的TFCI欄位，以便獲得DPDCH傳輸速率相關資訊。
如圖﹝八﹞所示，在DownLink傳輸DPDCH時，有一部份的時間會用來傳輸DPCCH的控制訊息，由於使用了QPSK的編碼，相較於UpLunk部分採用的Dual-Channel QPSK，UpLink的DPDCH等於使用了BPSK的編碼方式來傳輸，因此DownLink部分的DPDCH可以擁有較高的資料傳輸速率﹝請參閱前期文章﹞。

圖﹝八﹞，DPDCH與DPCCH DownLink的Frame結構

如下圖﹝九﹞所示，為DPDCH與DPCCH在UpLink與DownLink的運作示意圖。

圖﹝九﹞，WCDMA FDD Mode DPDCH與DPCCH在 UpLink和DownLink的運作示意圖

PCPCH﹝Physical Common Packet Channel﹞e單向UpLink傳輸，負責傳遞CPCH的資料。當需要增加UpLink的傳輸速率時，可以透過增加PCPCH的方式，來傳遞使用者的資料。
PCPCH的配置與運作流程如下圖﹝十﹞所示，PCPCH會先透過傳送Access Preamble的方式，決定所要使用的傳輸功率，之後透過CD/CA偵測碰撞訊息，最後傳輸相關能量控制訊息後，才進行真正的PCPCH資料傳輸。在建立PCPCH的傳輸後，基地台控制訊息會透過DownLink的DPCCH傳遞給UE端。

圖﹝十﹞，PCPCH與AICH 傳輸流程

如下圖﹝十一﹞所示，PCPCH的控制訊息分別會透過UpLink以Dual-Channel QPSK傳送，與DownLink部分透過DPCCH傳送。

圖﹝十一﹞，PCPCH Frame的結構

CD/CA-ICH ﹝Collision Detection/Channel Assignment Indicator Channel﹞e進行PCPCH傳輸流程時所會使用到的Channel，用來傳輸DownLink的控制信號，展頻碼固定為256。傳回碰撞偵測與通訊管道配置訊息給UE。
CSICH ﹝CPCH Status Indicator Channel﹞e進行PCPCH傳輸流程時所會使用到的Channel，用來傳輸DownLink的控制信號。利用了AICH未被使用的部分來傳遞資料，可以用來顯示現在每一個實體層的PCPCH的使用狀態，以便於讓使用者端選擇一個目前尚未被使用的PCPCH，或是經由系統指定使用一個未被使用的PCPCH，與AP-AICH使用共同的展頻碼。

圖﹝十二﹞，CSICH Frame的結構

PRACH﹝Physical Random Access Channel﹞e單向UpLink傳輸，負責傳遞RACH的資料。使用者的無線通訊設備可以透過P-CCPCH取得BCH傳送的資訊，透過這些資訊可以知道目前可用的PRACH資源與所使用的擾碼﹝Scrambling Code﹞，之後由使用者的通訊設備選擇一個PRACH資源來使用。如下圖﹝十三﹞所示，首先透過PRACH傳送Preamble的資訓給基地台端，如果基地台有收到UE送出的PRACH資訊，基地台就會透過AICH回應，如果UE沒有收到AICH的資訊，就會把PRACH的傳送能量調高後，再重新傳送給基地台端，直到基地台收到UE所送出的PRACH資訊，並且成功回應AICH。

圖﹝十三﹞，PRACH與AICH 傳輸流程

如下圖﹝十四﹞所示，PRACH透過透UpLink來傳輸資料與關於實體層的控制訊息。

圖﹝十四﹞，PRACH Frame結構

PDSCH﹝Physical Downlink Shared Channel﹞e單向DownLink傳輸，負責傳遞DSCH的資料，可使用4—256的展頻碼﹝Spreading Factor﹞，當DownLink資料傳輸速率要增加時，可以透過PDSCH來增加DownLink部分的資料傳輸速率。而且在同一個Cell當中，可以針對不同的使用者配置多個PDSCH。不過PDSCH所傳送的Frame必須要伴隨著DPCH (DPCCH/DPDCH)來傳輸，PDSCH所使用的控制訊息，會透過所伴隨的 DPCCH來傳遞，所以PDSCH支援TFCI與TPC欄位的控制訊息，因此可以隨著每個Frame的傳遞來調整傳輸速率並且支援快速能量控制﹝Fast Power Control﹞，以提供較高的傳輸速率。
PDSCH主要是用在短時間內傳輸大量資料的情況，在沒有PDSCH的情況下，系統面對這樣的需求時，需要使用額外的展頻碼以增加通訊管道，來擴充傳輸的速率，不過有了PDSCH之後，系統在傳輸短時間的資料時，就可以透過PDSCH來傳輸，以增加系統運作上的效率。
此外，為了確保UE接收PDSCH資料時不會增加比對上的問題，PDSCH的資料會在DPCCH控制資訊接收後，3到18個Slot內送達，如下圖﹝十五﹞所示

圖﹝十五﹞，PDSCH 與 DPCH﹝DPCCH+DPDCH﹞的Timing

P-CCPCH﹝Primary-Common Control Physical Channel﹞e單向DownLink傳輸，負責傳遞BCH的資料，為了能夠讓所有Cell內的UE都可以接收並解調P-CCPCH的資料，它使用固定的展頻碼﹝通常為256﹞，與較低的傳輸速率，並且透過較高的能量來傳遞。如下圖﹝十六﹞所示，在P-CCPCH傳遞資料時，會先持續256 Chips的Idle時間後，才傳遞資料。

圖﹝十六﹞，P-CCPCH Frame結構

P-CCPCH的資料是很重要的，必須要確保所有的通訊設備都可以收到該訊息，如果使用者的通訊設備收不到P-CCPCH的資料，就無法透過BCH取得重要的系統資訊。
S-CCPCH﹝Secondary-Common Control Physical Channel﹞e單向DownLink傳輸，負責傳遞PCH與FACH的資料，這些不同的上層資料，可以透過同一個或是個別的S-CCPCH來傳遞。如同P-CCPCH的情形，S-CCPCH同樣也是屬於低速率的通訊管道，可以透過修改系統的參數來增加S-CCPCH傳輸的速率，或是把PCH的資料另外透過PICH﹝Paging Indicator Channel﹞來傳遞，以增加系統的效能。
如下圖﹝十七﹞所示，為S-CCPCH的資料結構，S-CCPCH並沒有TPC欄位，不過與P-CCPCH相比多了TFCI與PILOT欄位，所以說S-CCPCH可以支援多種的傳輸速率，而P-CCPCH只能提供固定的傳輸速率。

圖﹝十七﹞，S-CCPCH Frame結構

CPICH ﹝Common Pilot Channel﹞e用來傳輸DownLink的控制信號，展頻碼固定為256。 CPICH在每個區域都會採用不同的擾碼﹝Scrambling Code﹞，主要提供給UE偵測Dedicated的Channel。CPICH可以分為兩類，Primary CPICH具有固定的展頻碼，在一個通訊區域裡只會有一個Primary CPICH，但會有零個或是零個以上的Secondary CPICH。
如下圖﹝十八﹞所示，為CPICH的Frame結構，在同一區域中傳輸CPICH時會透過兩個天線傳輸同樣展頻碼與同樣擾碼的資料，不過這兩個天線索傳送的資料會具有不同的預定順序符號﹝Pre-Define Symbol Sequence﹞，以便於讓UE可以選擇出訊號品質較好的天線，以進行Dedicated的Channel資料傳輸。

圖﹝十八﹞，CPICH Frame結構

如果在一個通訊範圍內，有某個區域的無線通訊資源需求很強烈，就可以提供Secondary CPICH給該區域，以便於提供更多屬於Dedicated的通訊管道給該區域使用。
<div style="margin: 7.5pt 0cm">SCH﹝Synchronisation Channel﹞e用來傳輸DownLink的控制信號。<span style="color: black">WCDM

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