Общая характеристика радиоинтерфейса cdma2000 – ЧАСТЬ 1

Если сетевая архитектура WCDMA/UMTS создавалась как надстройка над базовой сетью стандарта GSM, система cdma2000 (ее базовая версия известна как IS-2000) разрабатывалась в контексте эволюции стандарта TIAIS-95. Требование обратной совместимости с сетями IS-95 предопределило выбор минимальной чи­повой скорости в системе cdma2000 – 1.2288 Мчип/с (занимаемая полоса частот 1.25 МГц). Таким образом, условие совместимости с cdmaOne привело к ключе­вому отличию системы cdma2000 от WCDMA: чиповая скорость в базовом много­частотном (ЗХ) варианте равняется 3.6884 Мчип/с вместо 3.84 Мчип/с.

Другое фундаментальное отличие состоит в подходе к синхронизации сети. Если асинхронный принцип построения сети UMTS приводит к ее независи­мости от внешнего источника синхронизации, то в cdma2000 начальная син­хронизация МС производится по общему пилот-сигналу, излучаемому каждой БС. Приняв пилот-сигнал. МС определяет параметры, которые необходимы для дальнейшего осуществления когерентной демодуляции сигнала, обеспечения хэндовера и т.п.

По сравнению с IS-95 (cdmaOne), физический уровень cdma2000 содержи! существенные усовершенствования.

1.             Наряду с услугами с коммутацией каналов cdma2000 поддерживает услуги с коммутацией пакетов, для чего используются выделенные или общие фи­зические каналы трафика, а также каналы управления.

2.             Методы управления системными ресурсами в cdma2000 обеспечили широ­кий диапазон скорости передачи информации – от 1.2 кбит/с до 2.457 Мбит/с. Для передачи на типовых для cdmaOne скоростях (9.6/14.4 кбит/с и менее) ис­пользуется выделенный основной канал (fundamental channel). Для работы с более высокими скоростями в действие введены дополнительные (supplemen­tal) каналы на базе ортогональных кодов. Длина канальных кодов основных каналов постоянна, в то время как в дополнительных каналах она зависит от требуемой скорости передачи. При этом в высокоскоростных режимах пере­дачи данных взамен корректирующих сверточных кодов предусмотрено ис­пользование турбо кодов.

3.             Взамен некогерентной линии связи от мобильной станции к базовой стан­ции используется когерентная. С этой целью введен обратный пилот-канал, который позволяет БС отслеживать частоту и фазу несущей каждой из об­служиваемых абонентских станций.

4.             В отличие от cdmaOne, в cdma2000 предусмотрено применение антенной решетки с адаптивным формированием луча (смарт-антенны), осуществля­ющей пространственную селекцию отдельных абонентских станций или их групп. Поскольку условия распространения в лучах антенны, направленных на разные абонентские станции, различны, их точная настройка по обще­му пилот – сигналу невозможна. По этой причине в дополнение к общему обратному пилот-каналу в стандарте cdma2000 введены вспомогательные выделенные каналы (по одному на абонентскую станцию), используемые для настройки антенной решетки.

Дальнейшее расширение полосы с целью предоставления широкополос­ных мультимедийных услуг осуществляется путем кратного (в целое число раз) увеличения чиповой скорости. Изначально для cdma2000 были предусмотрены следующие значения ширины занимаемой полосы частот: . 1х-1.25 МГц;

•                Зх-3×1.25 МГц = 3.75 МГц;

•                6х, 9х и 12х – 7.5 МГц, 11.25 МГц и 15 МГц, соответственно.

При N-1 и QPSK-модуляции спектральная маска и другие характеристики сигнала cdma2000 аналогичны соответствующим характеристам cdmaOne, что обусловливает полную преемственность этих систем.

При N> 1 предусматрились два варианта организации радиоинтерфейса: с многочастотной несущей (multi-carrier) – MC-CDMA и с прямым расширением спектра – DS-CDMA. В варианте MC-CDMA, N=3, предполагалась реализация передачи на трех поднесущих. На каждой из них ширина субполосы составляет 1.25 МГц, а чиповая скорость – 1.2288 Мчип/с. Таким образом, при условии со­вместимости с уже развернутой сетью, оператор получал возможность гибко использовать имеющийся спектр (рис. 7.6).

а)       комбинация МС CDMA и DS-CDMA (AT=3+1+JV=3);

б)       DS-CDMA (1.x: + Ъх + Зх), где дг соответствует 1.2288 Мчип/с

Рис. 7.6. Использование полосы частот общей шириной 10 МГц при различных вариантах организации радиоинтерфейса cdma2000 [3]

Оператор, имеющий свою сеть CDMA, способен наращивать ее канальную емкость и расширять перечень предоставляемых услуг за счет модернизации обо­рудования радиоинтерфейса и отдельных элементов инфраструктуры базовой сети. При этом абонентские терминалы IS-95 могут продолжать работу во вновь созданной сети. Такой «эволюционный» переход от 2G cdmaOne к 3G cdma2000 позволяет оператору выбирать приемлемую для него стратегию развития.

При прямом расширении спектра сигнал передается на одной несущей с чиповой скоростью, кратной 1.2288 Мчип/с. При N=3, принятая в IS-95 частота следования чипов утраивается и составляет 3×1.2288=3.6864 Мчип/с. На рис. 7.6 приведены три варианта использования полосы частот при различных ва­риантах построения системы. Так, в полосе частот 10 МГц можно разместить 7 каналов (на несущих/, по 1.25 МГц или же один канал с шириной 1.25 МГц и два – шириной 3.75 МГц.

Таким образом, оператор имеет возможность выбрать для использования такую ширину полосы частот, которая необходима для реализации затребован­ной услуги. Для обеспечения совместимости с системами, функционирующими в смежных полосах, на границе занимаемой полосы предусматривается введе­ние защитного интервала А/шириной 625 кГц.

Значения основных параметров, характеризующих радиоинтерфейс систем стандарта cdma2000, приведены в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Основные характеристики системы стандарта cdma2000

Наименование, характеристика

Значение параметров

Ширина занимаемой полосы частот

Nx 1.25 МГц, где Л/И, 6, 9, 12

Чиповая скорость

Nx 1.2288 Мчип/с, где iV= 1, 6, 9, 12

Метод многостанционного доступа

MC-CDMA, DS-CDMA

Метод дуплекса каналов

FDD или TDD

Разнос между несущими в режиме FDD

45 МГц (сотовые); 80 МГц (PCS)

Методы корректирующего кодирования

Сверточные и турбо коды

Источник синхронизации временных шкал базовых станций

GPS

Метод поиска соты мобильной станцией

По пилот-сигналу

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100