Ипатов В. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов (2007), страница 96

п.), обратному отображению, если необходимо, и переадресации данных на более высокие протокольные уровни. Другая классификация как транспортных, так и физических каналов разделяет их на общие (саттон) и выделенные (Иейса1ед). Первые содержат данные, относящиеся ко всей системе и используемые совместно всеми пользователями, тогда как вторые служат для контакта между БС и конкретной МС. Временная структура всех каналов строго фиксирована стандартом. Все они состоят из кадров длительности 10 мс (38400 чипов), а каждый кадр, в свою очередь, разбит на 15 слотов длительности 666,66 мкс (2560 чипов) .

114. Р» в»»Я»3 461р' 11.4.3. Выделенные физические каналы линии «вверх» Выделенный физический канал предоставляется сетью МС на эксклюзивной основе, т.е. два мобильных абонента в пределах одной и той же соты никогда не используют один и тот же выделенный канал. Имеются два типа выделенных каналов «вверх»: выделенный физический канал данных (дед«са1ед рЬув»са1 да1а сЬаппе1 — ВРВСН1) и выделенный физический канал управления (дед»со~ей рЬул»са1 соп1го1 сЬаппе1 — ВРССН), наименование которых отражает их функциональную роль. Канал ВРССН используется для передачи БС служебной информации: пилотного сигнала, необходимого для оценки параметров распространения и синхронизации когерентной опоры БС, сообщения о формате данных в ВРВСН, информации обратной связи, используемой при эстафетной передаче, и команды регулировки мощности. На одну МС всегда приходится только один ВРССН, и передаваемые абонентом данные попадают на физический уровень упакованными в единственный транспортный канал для каждой МС.

Однако этот единственный транспортный канал может быть отображен на несколько (вплоть до 6) выделенных каналов данных (ВРВСН), если требуемая скорость данных превосходит максимально возможную для одного ВРВСН. Мультиплексирование выделенных каналов выполняется следующим образом (см. рис. 11.7): ВРССН передается через квадратурную ветвь КФМ модулятора, тогда как первый ВРВСН канал подается в синфаэную ветвь. Остальные ВРВСН при их вовлечении распределяются по возможности равномерно между ветвями. Таким образом, несмотря на присутствие КФМ модулятора, в канале «вверх» фактически осуществляется БФМ. Скорость передачи по ВРССН всегда постоянна и равна 15 кбит/с или 10 бит/глот. При этом каждый бит занимает интервал в 2560/10 = 256 чипов, так что коэффициент расширения в ВРССН фиксирован и равен 256.

В отличие от этого коэффициент расширения в ВРВСН варьируется в зависимости от требуемой скорости данных в диапазоне от 256 (минимальная скорость) до 4 (максимальная скорость). Таким образом минимальная скорость передачи данных составляет 15 кбит/с, тогда как максимальная на один ВРВСН в 64 раза вьппе, т. е. 960 кбит/с.

Использование 6 параллельных ВРВСН в мультикодовом режиме передачи, описанном в предыдущем разделе, позволяет в принципе довести максимальную скорость до 5760 кбит/с. Разумеется, имеется в виду так называемая брутто-скорость (т.е. скорость кодового потока после ка- 'Наименования и аббревиатуры каналов НМТо/%'СРМА в разделе в точности воспро- изводят используемые в нормативных документах. ~~~462 Глава 11. Примеры действуя>и«их беспроводнв>х широкополосных систем нального кодера), чистая же скорость (нетто-скорость) потока данных меньше в пропорции со скоростью канального кода.

СС, ол ВРВСН, ВРВСН« ВРВСН» К модулятору (через скремб»ер) В~РВСН« ВРВСН5 ВРВСН« Рис. 11.7. Мультиплексирование выделенных каналов «вверх> Каждый физический канал «вверх» задается специфическим канализирующим кодом, перемножаемым с передаваемыми данными. Рис.

11.7 относится к сценарию, когда все ОР11СН активны и используют шесть различных канзлизирующнх,кодов СС1,..., ССв, с обозначением СС„зарезервированным для канализирующего кода РРССН. После умножения на канализирующий код все физические каналы взвешиваются своими коэффициентами усиления, реализуя регулировку мощности в линии «вверх». Фактически в этом участвуют лишь два различных коэффициента: при любом числе 0Р11СН им приписывается один и тот же коэффициент усиления Св, тогда как в РРССН он может быть иным (Сс).

Максимальное значение коэффициента усиления - — единица, его нулевое значение соответствует отключению канала, а шаг регулировки — 1/15. дд.д. д д д«««дауд «63)) 11.4.4. Общие физические каналы «вверх» Общие физические каналы являются ресурсом, предоставленным в общее распоряжение всех мобильных абонентов. Имеются два типа общих каналов «вверх»: капал случайного доступа (гапдот ассе«я сБаппе1 — КАСН)) и обвиий пакетный канал (соттоп расйе1 сБаппе1 — СРСН)), причем эти названия употребляются как для транспортных, так и соответствующих физических каналов. МС использует КАСН для инициирования соединения с сетью (например, вызова) и для передачи коротких пакетных сообщений, тогда как СРСН основной ресурс МС при передаче пакетов.

Физический КАСН (РКАСН) содержит преамбулу из 4096 чипов, являющуюся 16-чиповым идентификатором МС, повторенным 256 раз. МС может начать передачу в канале РКАСН в начале любого из 15 слатов доступа, занимающих совместно два кадра, т.е. 5120 чипов или 20 мс. Диаграмма слотов доступа задается в формате передачи БС, предусматривающем специальный транспортный канал «вниз» (Бгоадса»бпу сБаппе1 — ВСН).

В стартовом состоянии у МС нет достоверных сведений об ослаблении сигнала в линии «вверх», и первая передача преамбулы производится на низком уровне мощности. Пока нет подтверждения от БС об установленном соединении, МС случайно выбирает новые слоты доступа и повторяет передачу преамбулы, каждый раз увеличивая мощность сигнала. По получении подтверждения от БС МС передает собственно сообщение, занимающее один или два кадра (10 или 20 мс). Замкнутая петля регулировки мощности в РКАСН не применяется ввиду кратковременности сеансов связи по этому каналу. Структура физического канала СРСН (РСРСН) в основном та же, что и РКАСН, однако сегмент сообщения РСРСН может занимать большее число кадров, а сегмент преамбулы сопровождается еще одним сегментом: преамбулой обнаружения коллизий, помогающей выявить одновременные попытки нескольких МС воспользоваться каналом РСРСН.

Так как пакеты в РСРСН значительно длиннее передаваемых по РКАСН, применение в первом замкнутой петли регулировки мощности признано целесообразным, Как и в выделенных, в общих каналах РСРСН и РКАСН используется квадратурное мультиплексирование для комбинирования информационных и служебных компонентов передаваемых данных. Разделение как общих, так и выделенных физических каналов осуществляется с помощью канализирующих кодов, описываемых далее.

~~(464 Глава 11. Примеры действующих беспроводных широкополосных систем 11.4.5. Канализирующие коды линии «вверх» Как сказано выше, индивидуальная МС использует несколько типов каналов, подлежащих разделению в приемнике БС. Поскольку все физические каналы МС привязаны к единой временнбй шкале, подходящим вариантом организации разделения физических каналов (до шести РРРСН, РРССН, РНАСН, РСРСН) оказывается синхронное кодовое разделение.

Безусловно, речь идет о разделении лишь каналов отдельно взятой МС, сигналы же разных мобильных абонентов разделяются на основе асинхронного варианта СРМА, как и в ссЬпаОпе и сс1ша2000. В документах Ч~СРМА формат канализирующего кодирования описан двоичным деревом, соответствующим итерационной процедуре. На каждой итерации любое кодовое слово предыдущей итерации разветвляется на два новых слова удвоенной длины добавлением либо самого исходного слова, либо его негатива. Пусть с» — некоторый кодовый вектор, полученный на к-й итерации. Тогда два кодовых вектора удвоенного размера с»~1 = (сыс») и с'ьв.1 = (сы — с») являются его потомками на следующей итерации.

Действуя по этому правилу, можно стартовать с тривиального слова (1) длины один, придя после к итераций к 2" канализирующим кодовым словам длины хЧ = 2в (на рис. 11.8 дан пример для к = 3). Легко установить, что подобный алгоритм отличается от конструирования матрицы Адамара по правилу Сильвестра (см. подпара- граф 2.7.3) только переупорядочиванием строк финальной матрицы, так что полученные канализирующие слова есть не что иное, как функции Уолша. Несмотря на это в спецификациях %СРМА они фигурируют под специальным названием ОЧЕР-кодов (ог1аоуопа1 оаххаЫе вргеайпу 1ас1ог).

Дерево ОЧБР-кодов канала «вверх» построено на основе к = 8 итераций, так что кодовые слова имеют максимальную длину Я = 256 чипов. Состоящее из одних единиц слово указанной длины присвоено выделенному каналу управления РРССН, в то время как доведение коэффициента расширения в этом канале до цифры 256, упомянутой в подпараграфе 11.4.3, обеспечивается последующим скремблированием. Выбор канализирующих кодов этой же длины для РРРСН (коэффициент расширения 256) позволяет передавать данные со скоростью 15 кбит/с. Если нужна более высокая скорость, символы данных укорачиваются, а коэффициент расширения пропорционально уменьшается (скорость чипов фиксирована, оставаясь равной 3,84 Мбит/с!). При этом канзлизирующие слова для РРРСН слова берутся с промежуточной (к-й, ЯР = 2" — требуемое значение коэффициента расширения спектра) итерации на дереве ОЧЯР- кода.