Сотовые сети стандарта СDMA
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
?ксированным циклическим сдвигом - как опорный сигнал скремблера (шифратора)Длинный код242 - 1 @ (4,4х1012)Прореженный длинный код - как опорная последовательность скремблера (шифратора)Длинный код с разными циклическими сдвигами - как идентификатор ПСДлина короткой псевдослучайной последовательности 215 - 1 = 32 767 знаков;
Длина длинной псевдослучайной последовательности 242 - 1 @ 4,4 1012 знаков;
Длительность дискретов (посылок) 1/1,2288 МГц = 0,814 мкс;
Частота следования дискретов 1,2288 МГц, причем 1228,8 = 9,6 х 128, т.е. причастоте битовой последовательности 9,6 кбит/с длительности одного бита соответствует 128 дискретов псевдослучайной модулирующей последовательности.
Ширина спектра по уровню 3 дБ равна 1,23 МГц.
В IS - 95 допускается использование нескольких типов кодеков: CELP (9,6 кбит/с) , QCELP (13 кбит/с) или EVRC (8 кбит/с). Вносимая кодеком задержка сигнала не превышает 30 мс. Каждому биту информации (при скорости 9,6 кбит/с) соответствует 128 дискретов Псевдослучайной последовательности.
. Организация прямого канала
В прямом канале модуляция несущей (см. рис. 1) функциями Уолша (бинарная фазовая манипуляция) используется для различения разных физических каналов. Для передачи пользовательской информации каждой ПС в прямом канале назначается одна функция Уолша. Т. е. БС может передавать по 64 каналам (по числу используемых функций Уолша). Модуляция длинной псевдослучайной последовательностью (бинарная фазовая манипуляция) используется для шифрования сообщений (скремблирования). Модуляция короткой псевдослучайной последовательностью (квадратурная фазовая манипуляция двумя псевдослучайными последовательностями одинакового периода) применяется для расширения полосы частот радиосигнала и различения сигналов от разных базовых станций.
Рис. 1. Упрощенная функциональная схема обработки сигналов в передающем тракте базовой станции
Различение сигналов от разных БС необходимо для устранения взаимного влияния их сигналов (разные ячейки) в приемном тракте ПС. Это различение обеспечивается тем, что хотя все БС в системе используют одну и ту же пару коротких ПСП, но они сдвинуты во времени на количество применяемых функций Уолша, т.е. на 64 дискрета ПСП между разными БС. При этом все физические каналы, принадлежащие своей БС, имеют одну и ту же фазу последовательности. Такое упорядочивание последовательности работы многих Бс требует жесткой временной синхронизации работы всей системы. Поэтому в CDMA вопросам синхронизации уделено особое внимание. Таймирование всей системы поддерживается с высокой точностью, вплоть до применения временных сигналов со спутниковых систем.
Для организации связи в соте от БС в прямом канале функция Уолша нулевого порядка W0 используется для передачи пилот сигнала (PI). Излучение пилот сигнала происходит непрерывно и на него приходится до 20% общей мощности, что позволяет ПС обеспечить точность выделения несущей и осуществить когерентный прием. В этом физическом канале передается несущая частота с постоянной амплитудой. По ней все ПС могут производить синхронное детектирование как по опорному сигналу, а также выбирать рабочую ячейку по более мощному сигналу несущей (например, при первом включении или при пересечении границы обслуживания данной БС). Физический канал 32 (функция W32) используется для передачи синхронизации, а также по нему передается ряд служебных сообщений. В синхроканале входной поток со скоростью 1,2 кбит/с перекодируется в поток, передаваемый со скоростью 4,8 кбит/с. Сообщение в этом канале содержит технологическую информацию, необходимую для установления начальной синхронизации на ПС, данные о точном системном времени, о скорости передачи в канале вызова (PCH), о параметрах короткого и длинного кодов. Скорость передачи в этом канале ниже, чем в каналах вызова и трафика, поэтому надежность работы в канале выше. По завершении процедуры синхронизации ПС настраивается на канал вызова и постоянно его контролирует. Функции (физические каналы) W1 - W7 (или часть из них), предназначены для кодирования каналов вызова. В простейшем случае под каналы вызова можно в принципе не отводить ни одного канала. Остальные каналы (вместе с оставшимися неиспользуемыми каналами вызова) используются для передачи пользовательской информации. Таким образом, число каналов трафика (число одновременно работающих абонентов) может составлять от 55 до 62. В полосе частот, отведенной системе CDMA 25 МГц размещается 20 частотных интервалов по 1,25 МГц, выделяемых для БС. Общая емкость системы может составлять 20 х (55-62) = 1100-1240 пользовательских каналов. Для защиты информации от ошибок в прямом канале применяется сверточное кодирование с длиной ограничения 9 и скоростью , а также поблочное перемежение на интервале 20 мс, что является эффективным способом борьбы с замираниями и позволяет декоррелировать пакеты ошибок.
Скорость передачи сигнала речевого кодека в канале трафика может изменяться от 1,2 до 9,6 кбит/с, что позволяет адаптировать трафик к условиям распространения радиоволн.
На рис. 2 показана структурная схема формирования передаваемого сигнала в БС
Схема формирования сигналов БС для стандарта IS-95
И в БС и в ПС для приема используются многоканальные RAKE приемники (рейк-приемники) (см. рис. 3). По сути это оптимальный корреляционный приемник, имеющий несколько параллельных каналов, но с разными задержками в канале. В одном канале задержка непрерывно сканируется с дискретными величинами для