Скляр Б. Цифровая связь (2003) (1151859), страница 185
Текст из файла (страница 185)
ООРБК не применяется для прямых каналов, поскольку в этом случае базовая станция передает уплотненный сигнал 64 каналов. Каждый процесс прямой передачи может быть описан вектором, который характеризует весь уплотненный сигнал. Вектор принимает значение из множества возможных соотношений фаза/амплитуда. Следовательно, посредством сдвига синфазного и квадратурного каналов невозможно добиться положительного результата, поскольку невозможно избежать переходов несущей через нуль. После фильтрования полученного сигнала образуется спектр с двухсторонней шириной полосы по уровню 3 дБ, равной 1,25 МГц, ззя г'л л 12.8.4.3. Типы приемников Приемник мобильного устройства. Данный приемник когерентно демодулирует сигналы ОВРБК прямого канала, используя контрольный сигнал в качестве эталона.
Схема приемника включает трехкомпонентный КАКЕ-приемник, который позволяет расшифровать три наиболее сильных компонента многолучевого сигнала (минимальное требование 15-95). ВАКЕ-приемник разрешает и разделяет многолучевые компоненты сигнала расширенного спектра при условии, что разница во времени распространения между отдельными лучами больше длительности одного элементарного сигнала.
Сигналы ГОМА не могут быть разделены подобным образом, поскольку они по определению являются узкополосными. Многолучевые компоненты сигнала ТОМА можно разделить, поскольку пользователи передают данные в виде пакетов. Однако при заданном времени задержки полосы сигналов-пакетов стандартной системы ТОМА недостаточно широки для разрешения многолучевого сигнала. При использовании СОМА ширина полосы превышает 1 МГц и любые многолучевые компоненты, характеризующиеся временем задержки более 1 мкс, могут быть разрешены. КАКЕ-приемник быстро отслеживает многолучевые компоненты и эффективно сочетает их (в случае приемника мобильного устройства — когерентно). Принцип работы КАКЕ-приемника описывается в разделе 15.7.2. Выходные сигналы демодулятора обрабатываются декодером Витерби (мягкая схема принятия решений).
Последний шаг восстановления информации — определение скорости передачи данных передатчика (9600, 4600, 2400 или 1200 бит/с); это осуществляется путем четырехкратного декодирования выходного демодулированного сигнала. Другими словами, проводится проверка для всех четырех возможных скоростей передачи данных. В процессе декодирования сигнала и анализа битов обнаружения ошибок регистрируется несколько дополнительных параметров, которые используются для выбора окончательной декодированной последовательности.
Прнемннк базовой станции. Базовая станция резервирует отдельный канал для получения сигналов каждого из активных пользователей ячейки. Сигналы пользователей, модулированные 64-ричным кодом Уолша, во время приема являются некогерентными (аналогично случаю приема некогерентных ортогональных сигналов МГБК). В схеме приемника обычно используется четырехкомпонентный ВАКЕ-приемник, позволяющий демодулировать четыре наиболее мощных много- лучевых компонента выходного сигнала двух антенн (см. раздел 15.7.2)„которые с целью разнесения пространственно разделены между собой на расстояние, равное нескольким длинам волн.
Выходные сигналы демодулятора обрабатываются декодером Витерби (мягкая схема принятия решений). Последним шагом восстановления информации является четырехкратная демодуляция сигнала с помощью процедуры, аналогичной используемой в случае мобильного устройства. Для выбора окончательной последовательности данных проводится сравнение параметров, полученных при расшифровке сигнала и анализе битов обнаружения ошибок. 12.8.4.4.
Регулировка мощности В системах, пользователи которых одновременно передают сигналы базовой станции, используя одну и ту же частоту, необходима регулировка мощности. При отсутствии такой регулировки сигналы пользователей, находящихся недалеко от базовой станции, будут приняты с гораздо большим уровнем мощности, чем сигналы пользователей, которые находятся около границы ячейки.
Основная задача процедуры регулировки — изменить процесс передачи каждого мобильного устройства таким образом, чтобы входная мощность полученных базовой станцией сигналов была равной (и по возможности постоянной). В соответствии с основным принципом работы регулирующего алгоритма уровень мощности сигналов пользователей должен быть обратно пропорционален мощности, полученной от базовой станции. Стандартом 1$-95 описываются три метода регулировки мощности: управление обратным каналом; управление прямым и обратным каналами по принципу обратной связи; прямое управление каналом. Прямое уаравяение обратяыи каналом. Предположим, что потери сигнала во время распространения одинаковы для прямого и обратного каналов (на самом деле это не совсем так, поскольку рабочие частоты этих каналов разделены полосой в 45 МГц).
Базовая станция постоянно перелает калибровочную постоянную (которая определяется уровнем Е1КР), используя синхронизационный канал. Эта информация позволяет мобильному устройству регулировать выходную мощность таким образом, чтобы мощность сигнала, полученного базовой станцией, не отличалась от сигналов других пользователей, Рассмотрим пример использования такого алгоритма.
Мощность передачи сигнала мобильным устройством выбирается так, чтобы сумма мощностей переданного и полученного базовой станцией (с учетом потерь при распространении) сигналов была равна определенному значению (например, -73 дБмВт'), которое передается с помощью синхронизационного канала. Данное значение зависит от Е1КР базовой станции. До начала процесса передачи мобильное устройство с помощью схемы автоматической регулировки усиления (ацгошайс Ва!и сопгго1 — АОС) приемника определяет мощность, переданную по прямому каналу. Предположим, что полученная мощность равняв 83 дБмВт.
Тогда в соответствии с алгоритмом управления мощность передаваемого сигнала будет равна (-73 дБмВт) — (-83 дБмВт), или 10 дБмВт. Уяраяееяие яряыым и обраишыдг каяяяями с исяоеьюеаяием абуьяяяоя связи. При передаче в прямом канале биты регулировки мощности замещают биты кодированного сигнала, в результате чего код получается "прореженным". В каждых шести сигналах Уолша два бита данных заменяются битами регулировки мощности. Сигналы Уолша передакпся со скоростью 4800 сигналов/с; следовательно, скорость передачи битов регулировки мошности должна равняться 800 бит/с.
Таким образом, в каждом кадре длительностью 20 мс содержится 1б регулирующих бнгов. Основная задача контура регулировки мошносги— коррекция ожидаемых значений открьпого цикла через каждые 1,25 мс с шагом 1 дБ. Последующие модификации этого метода позволяют уменьшить шаг до 0,5 или 0,25 дБ. Наиболее важным преимуществом скоростного и высокоточного регулирования мощности по обратной связи является значительное снижение средней мощности передачи в обратном канале. При использовании аналоговых радиосистем передаваемая мощность постоянна и достаточна для поддержания связи даже в случае замирания.
Следовательно, в большинстве случаев аналоговые радиоустройства используют избыточную мошносп сигнала. Системы СЭМА позволяют установить мощносп выходного сигнала мобильного устройства на уровне, достаточном для поддержания обратного канала В среднем для работы мобильного устройства СЭМА, соответствующего стшшарту 15-95, требуется уровень мощности на 20 — 30 дБ ниже, чем в случае аналоговой системы АМРБ [30]. Логарифмическая единица измерения мощности сигнала пс отношению к 1 милливатгу (1 мВт = 0 дБмВт, 0,001 мВт = -30 дБмВт) пог 1О Й глтгюиа~ ш з Пример 12.6. Элементы передачи сигналов, используемые в стандарте 18-95 Сушествует большое количество элементов передачи сигнаяов, которые описаны а стандарте !8-95 и используются в системах связи СРМА: информационные биты, канальные биты, сигналы Уолша, элементарные сигналы Уалша, элементарные сигналы с расширенным спектром, сигналы ВРБК.
Рассмотрим обратный канал передачи данных, используемый для передачи оцифрованной речи со скоростью 9,6 Кбит/с, причем полученный сигнал характеризуется отношением Е~/(Мо е /о) = Ео(!о = 7 дБ (при г(о << 1о). Требуется найти значения следуюших параметров полученного сигнала, характеризуюшнх спектральную плотность отношения энергии к шуму, а также мошности к шуму: Р/1о, Е,/1о, Е./1о, Е .о/1о, Е.ь(1о. Кроме того, нужно найти следующие параметры; Я„, Я, Е и Е.о, Индексы с, ш, гчсл и сй обозначают соответственно канальный бит, сигнал Уолша, элементарный сигнал Уалша и элементарный сигная с расширенным спектром. Скояько элементарных сигналов расширенного спектра соответствует одному элементарному сигналу Уолша? Решение Ключ к решению данной залечи — фундаментальные соотношения между спектральной плотностью отношения мошности к шуму полученного сигнала и каждым из указанных параметров (см.
раздел 9.7.7). Следовательно, можно записать следуюшее: — '= — Е = — "Е, = — кй„= — "' Е „= — 'г,„. 1а /а /а 1а /а 1а (12.70) Поскольку известна, что Ео/3)о = 7 дБ (или 5), а скорость передачи данных Я = 9600 бит/с, можно записать следуюшее: —" = — Е = 48 000 Гц нли 46,8 дБГц . Р„Еь /о 1а Поскольку для обратного канала степень кодирования равна 1/3, можем записать Ег / 1) Еь 5 г = — или 2 2 дБ 1, (.3/ 1, 3 а также Н„= 3 х Е = 3 х 9600 = 28 800 канальных бит/с. Каждый из 64 сигналов Уолша соответствует 6 канальным битам.
Следовательно, — ч=6х — '= 6х~-~ =10 или 10 дБ, (.3/ а также /1') Е„= д Ег = ~ — /128800 = 4800 сигналов Уолша/с . Сигнал Уолша состоит из 64 элементарных сигналов. Тогда — "=( — ) — '" =( — ) х10= — или -8,1дБ, Г оа ЬО т ао «ооаа~оо ого о аахтпя Прямое упраелелие каналам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
