Организация и архитектура каналов в cdmaOne – ЧАСТЬ 1

Идея организации коммуникационных протоколов в IS-95 основывается на формировании логических каналов и их последующем отображении на физи­ческие. Суть этого отображения состоит в ассоциировании по определенным правилам символов, передаваемых по каналам, с 64-х элементными функциями (последовательностями) Уолша.

 

Рис. 7.2. Особенности организации прямого канала трафика в cdmaOne [4]

7.1.3.1. Организация нисходящих каналов. Стандартом предусмотрены четыре группы логических каналов для линии «вниз» (см. табл. 7.2):

•                пилотный канал {Pilot Channel);

•                канал синхронизации (Synchronization Channel);

•                канал персонального вызова (.Paging Channel)-,

•                канал прямого трафика (Forward Traffic Channel).

Рис. 7.3. Особенности организации обратного канала трафика в cdmaOne [4]

Таблица 7..

 

Нисходящие логические каналы в стандарте TIAIS-95

Логические каналы

Число каналов

Функции Уолша

Пилотный (Pilot Channel)

1

 

Синхронизации (Sync. Channel)

1

w32

Персонального вызова (Paging Channel)

1…7

w, + w7

Графика (Forward Traffic Channel)

61…55

W -r-W W -*-W

8 31 ‘ 33 63

Число каналов вызова (от 1 до 7) и трафика (соответственно от 55 до 61) яв ляется переменным и определяется абонентской нагрузкой. До шести каналов вы зова при необходимости могут быть использованы в качестве каналов трафика Приведем краткую характеристику каналов системы стандарта IS-95.

Пилотный канал используется для обеспечения начальной синхронизации мобильной станции с сетью, необходимой для функционирования ее когерент­ного приемника, а также для оценивания параметров линии «вниз». Пилотному каналу присваивается «нулевая» функция Уолша, представляющая собой после­довательность из одинаковых элементов (нулей).

Канал синхронизации используется после того, как мобильная станция за­хватив пилот-сигнал, будет располагать сведениями о фазе несущей, номере сдвига короткой ^^/-последовательности и временных границах чипов. Процесс синхронизации завершается определением границ фреймов, знание которых не­обходимо для того, чтобы установить соединение.

Канал персонального вызова используется для инициирования соединения базовой станции с мобильной станцией. Он «начинает работать» после того, как мобильная станция получит всю необходимую для этого информацию (о часто­те несущей, системном времени, задержке сигнала и др.).

Канал трафика предназначен для передачи речи, данных и управляющей информации от базовой станции к мобильной.

Рассмотрим принцип организации линии «вниз» на примере формирования нисходящего канала трафика (см. рис. 7.2).

После добавления проверочных символов CRC-кода и «укомплектования» фреймов протяженностью по 20 мс поток передаваемых данных поступает на вход сверточного кодера со стандартной скоростью 1.2, 2.4, 4.8 или 9.6 кбит/с. Кодер удваивает эти символьные скорости, вводя избыточные символы, после чего устройство повторения осуществляет выравнивание скоростей передачи до максимального значения 19.2 кбит/с. Посимвольное (8-кратное, 4-кратное и 2-кратное) повторение низкоскоростных данных дает возможность передавать их на пониженной мощности и соответственно – снизить уровень внутриси­стемных помех. После перемежения в границах 20 миллисекундного фрейма передаваемые символы скремблируюгся прореженной в дециматоре длинной ПСП. Исходное состояние генератора последовательности задается электрон­ным серийным номером мобильной станции (Electronic Serial Number – ESN).

Сформированный таким образом символьный поток мультиплексируется с битами регулировки мощности передатчика мобильной станции – Power Control Bits (РСВ), замещающими один из 24 символов данных. Позиция «врезки» РСВ в поток символов данных псевдослучайным образом определяется четырьмя элементами в сегменте длинной ПСП, использованном при скремблировании предыдущего фрейма. Нетрудно подсчитать, что средняя частота следования

битов контроля мощности составляет 800 Гц.

Последней процедурой, осуществляемой до поступления информационного символа в квадратурный модулятор, является расширение спектра символа одной из 64-элементных последовательностей Уолша, соответствующей номеру канала трафика (табл. 7.2). При этом чиповая канальная скорость на выходе оказывается равной 1.2288 Мчип/с. Наконец, формируемый сигнал объединяется с сигналами других каналов трафика, каналов персонального вызова, пилот-канала и канала синхронизации и далее поступает в модулятор. Там он перемножается с короткой комплексной ПСП и переносится на несущую частоту – см. рис. 7.4.

Рис. 7.4. Особенности каналообразования в cdmaOne (линия «вниз»)

7.1.3.2. Организация восходящих каналов. В отличие от линии «вниз», восходящих каналах реализован асинхронный вариант CDMA и некогерентш обработка сигналов в базовой станции. Поэтому канальная архитектура лини «вверх» значительно проще. Здесь отсутствует как пилотный канал, так и кана синхронизации. Стандартом IS-95 предусмотрены только два вида логически каналов для линии «вверх»:

канал доступа (Access Channel);

обратный канал трафика {Reverse Traffic Channel).

Канал доступа обеспечивает реакцию МС на сообщения, передаваемые ЯС п каналу персонального вызова, а также передачу запросов на регистрацию МС в сет и установление ее соединения с БС до того, как МС настроится на назначенный е канал обратного трафика. Скорость передачи данных в канале доступа – 4.8 кбит/с Обратный канал трафика мобильная станция выбирает псевдослучайны! образом из списка, содержащегося в сообщении БС о параметрах доступа. П нему МС, заняв выделенный ей физический канал, передает базовой станци) оечевые сообщения ияинир И vnmnnainimiiл       ип(ьппмянию. На

чальное состояние генератора длинной ПСП определяется с учетом зашифро­ванного электронного серийного номера МС.

Равномерное перераспределение речевой активности путем повторения сим­волов с пропорциональным снижением мощности передачи, используемое в син­хронной линии «вниз», неприемлемо для асинхронных восходящих каналов. Суще­ственно новым элементом здесь является рандомизатор, обеспечивающий снижение пикового уровня внутрисистемных помех путем их статистического усреднения к величине, определяемой фактором речевой активности абонентов (см. рис. 7.3)

Принцип функционирования рандомизатора заключается в маскировании избыточных символов, производимых устройством повторения, по закону ма­ски из нулей и единиц, им формируемой. Первые отвечают за исключение сим­волов, вторые – за их передачу. Соотношение числа нулей и единиц зависит от скорости передачи данных. При максимальной скорости передачи (отсутствии повторения) маска состоит из одних лишь единиц.

На практике биты регулировки мощности, которые следуют с интервалом 1.25 мс (частотой 800 Гц), разбивают 20 миллисекундный фрейм на 16 групп регулиро­вания мощности. Каждая группа состоит из 6 символов Уолша (фрейм содержит до 16x6x6=576 двоичных символов), что при трехкратной избыточности кода соот­ветствует максимальной скорости передачи данных 28.8/3=9.6 кбит/с. При других значениях информационной скорости генерируемая рандомизатором маска выре­зает 8 из 16 групп при скорости 4.8 кбит/с, 12 из 16 – при скорости 2.4 кбит/с и 14 из 16 – при скорости 1.2 кбит/с. Псевдослучайный характер маски определяется фрагментом длинной ПСП, использованным в предыдущем фрейме.

7.1.4.1.               

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