Гельгор А.Л. Сотовые сети мобильной связи стандарта UMTS (2011) (1151872), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Длинный комплексный скремблирующий код определяется следующим образом:()C=clong,1,n (i ) 1 + j (−1)i clong,2,n ( 2 i / 2 ) , i = 1, 2, …, 225 – 2.long,n (i )Схема формирования длинных скремблирующих последовательностей представлена на рис. 3.28.Короткие скремблирующие коды cshort,1,n , cshort,2,n формируются спомощью четверичной последовательности S(2), элементы котороймогут принимать четыре значения: 0, 1, 2, 3 и формируются в результате операции суммы по модулю 4 соответствующих элементов трех197последовательностей: четвертичной последовательности a(i), и двоичных последовательностей b(i), d(i), начальные элементы которыхопределяются номером нужного короткого скремблирующего кода n,который, в свою очередь, определяет инициализирующую битовуюпоследовательность n23 , n22 , ..., n0 .clong,1,nLSBMSBclong,2,nРис.
3.28. Формирователь скремблирующих последовательностейвосходящих каналовПервые 255 элементов последовательности S(2) формируютсяследующим образом:zn (i ) = ( a (i ) + 2b(i ) + 2d (i ) ) mod 4 , i = 0, 1, …, 254;zn (255) = 0 .Далее формируется четверичная последовательность a(i) с помощью полинома g 0 ( x) = x8 + 3 x5 + x3 + 3 x 2 + 2 x + 3 :a=(0)( 2n0 + 1) mod 4 ;a (i ) = 2ni mod 4 , i = 1, 2, …, 7;a (i ) = ( 3a (i − 3) + a (i − 5) + 3a (i − 6) + 2a (i − 7) + 3a (i − 8) ) mod 4 ,i = 8, 9, …, 254.Двоичные последовательности b(i) и d(i) формируются на основеполиномовg1 ( x) = x8 + x 7 + x5 + x + 1,198иg 2 ( x ) = x 8 + x 7 + x 5 + x 4 + 1:для i от 0 до 7b(i ) = n8+i mod 2 ;d (i ) = n16+i mod 2 ;кцдля i от 8 до 254b(i ) = ( b(i − 1) + b(i − 3) + b(i − 7) + b(i − 8) ) mod 2 ;d (i ) =( d (i − 1) + d (i − 3) + d (i − 4) + d (i − 8) ) mod 2 ;кцЭлементы коротких скремблирующих кодов формируются из полученной четвертичной последовательности zn с помощью табл.
3.24.Таблица 3.24Формирование коротких скремблирующих кодовzn(i)cshort,1,n(i)cshort,2,n(i)0+1+11–1+12–1–13+1–1На основании cshort,1,n и cshort,2,n формируется короткий комплексныйскремблирующий код:()=Cshort,n (i ) cshort,1,n (i mod 256) 1 + j (−1)i cshort,2,n ( 2 (i mod 256) / 2 ) .Структурная схема формирователя коротких скремблирующихкодов приведена на рис. 3.29.Скремблированию подвергаются данные выделенных физических каналов. Процедура скремблирования заключается в поэлементном умножении групповой комплексной последовательности чиповSDPCH на скремблирующий код выделенных каналов, имеющий длину38400 элементов. При этом процедура скремблирования должна про199изводиться по каждому кадру передаваемых данных, причем первыйэлемент скремблирующего кода должен умножаться на первый чипкадра.Рис.
3.29. Формирователь коротких скремблирующихпоследовательностейСкремблирующие коды для выделенных физических каналов определяются следующим образом:S DPCH,n (i ) = Clong,n (i ) , i = 0, 1, 2, …, 38399,если используются длинные скремблирующие коды. При использовании коротких скремблирующих кодов данные выделенных каналовбудут скремблироваться кодомS dpch,n (i ) = Cshort,n (i ) , i = 0, 1, 2, …, 38399.Физический канал случайного доступа200Обратимся к рассмотрению формирования физического каналаслучайного доступа PRACH.Как уже упоминалось выше, информационная часть сообщенияфизического канала случайного доступа содержит информационныеданные и данные управления.
Из этих бит формируются две вещественные последовательности по схеме ФМ-2, причем логический 0представляется числом 1, а логическая 1 представляется –1. Далеесформированные последовательности расширяются согласно схеме,представленной на рис. 3.30, в результате чего формируется комплексная последовательность чипов S, причем последовательность,несущая данные управления, будет передаваться в Q-квадратуре, аинформационные данные — в I-квадратуре сигнала.Рис. 3.30.
Расширение данных канала PRACHПосле расширения чипы информационной последовательности ичипы последовательности управления поэлементно умножаются навесовые коэффициенты βd , βc , складываются в двух квадратурах, после чего сформированная комплексная последовательность чипов поэлементно умножается на скремблирующий код S r-msg,n , который формируется из длинного комплексного скремблирующего кода:S r-msg,=Clong,n (i + 4096) , i = 0, 1, 2, ..., 38399 .n (i )201Сообщение канала случайного доступа PRACH имеет свою ключевую последовательность Csig,s (i ) , которая представляет собой периодическое повторение одной из строк матрицы Адамара размерностью 16 × 16 .
Обозначим номер этой строки s, причем нумерацию будем вести от нуля, т. е. s может принимать значения от 0 до 15, тогдаключевая последовательность определяется следующим образом:Csig,s (i ) = Ps (i mod16) , i = 0, 1, 2, ..., 4095 ,где Ps (i ) — i-й элемент строки с номером s матрицы Адамара; нумерация, по-прежнему, ведется от нуля.Ключевая последовательность вместе со скремблирующим кодомпреамбулы определяет элементы преамбулы сообщения каналаPRACH. Всего возможно сформировать 8192 скремблирующих кодовпреамбулы, которые определяются на основе длинных кодов:S r-pre,n (i ) = clong,1,n (i ) , i = 0, 1, 2, ..., 4095 .Номера скремблирующих кодов преамбулы n = 0, 1, …, 8191 разбиты на 512 групп, каждая из которых содержит 16 скремблирующихкодов с номерами k = 0, 1, 2, …, 15.
Номер кодовой группы определяется номером первичного скремблирующего кода m, используемогобазовой станцией, которая обслуживает данный ПТ. Таким образом,номер n скремблирующего кода преамбулы сообщения каналаPRACH (этот же номер определяет скремблирующий код S r-msg,n информационной части сообщения) может принимать 16 значений=n 16m + k , где k = 0, 1, 2, …, 15, m = 0, 1, …, 511.Элементы преамбулы сообщения канала случайного доступаPRACH определяются согласно выражению π π Cpre,n ,s (k ) S r-pre,n (k )Csig,s (k ) exp j + k , k = 0, 1, 2, …, 4095. 4 2 202Рис.
3.31. Модулятор сигнала восходящего каналаПосле формирования, последовательность чипов восходящегоканала поступает на модулятор, показанный на рис. 3.31. В модуляторе разделяются вещественная и мнимая части последовательностичипов, элементы двух последовательностей поступают на формирователи чиповых импульсов, после чего сигнал переносится на несущуючастоту.3.6.2.
ФОРМИРОВАНИЕ СИГНАЛА НИСХОДЯЩЕГО КАНАЛАДанные нисходящих каналов могут модулироваться по схемамФМ-2, КАМ-16 или КАМ-64. Для рассмотренных выше нисходящихфизических каналов, а именно, для пилотного канала общего пользования CPICH, первичного и вторичного физических управляющих каналов общего пользования P-CCPCH и S-CCPCH, а также для выделенных физических каналов DPDCH, DPCCH, данные модулируютсяпо схеме ФМ-2 (рис. 3.32).Элементы сформированной на предыдущих этапах битовой последовательности нисходящих каналов поступают на преобразовательпоследовательного потока данных в параллельный, в котором следующие друг за другом биты объединяются в пары и поступают намодулятор, причем объединение в пары должно происходить такимобразом, чтобы биты, стоящие на четных и нечетных местах, размещались, соответственно, в I- и Q-квадратуре формируемого сигнала.Блок модулятора преобразует поступающие на его входы битовые последовательности в вещественные, в которых логическому символу 0203соответствует число 1, логической 1 — число –1, а биту индикациипрерывания передачи ставится в соответствие число 0.
Далее в каждой из двух квадратур проводится операция расширения данных,причем расширение в квадратурах проводится одним и тем же каналообразующим кодом Cch,SF,m.Рис. 3.32. Модуляция и расширение данных нисходящих каналовПервичный физический управляющий канал общего пользованияP-CCPCH всегда расширяется кодом Cch,256,1. Данные пилотного канала CPICH всегда расширяются кодом Cch,256,0. Для остальных физических каналов каналообразующие коды определяются сетью наземногорадиодоступа UTRAN.После процедуры расширения данных проводится процедураскремблирования, которая заключается в поэлементном умноженииполученной комплексной последовательности на скремблирующийкод, причем чип, соответствующий началу кадра, должен умножатьсяна первый элемент скремблирующего кода.
Все нисходящие каналыскремблируются одним и тем же скремблирующим кодом, которыйзакреплен за данной базовой станцией. Операция скремблирования непроводится только в каналах синхронизации P-SCH, S-SCH.По описанному ниже алгоритму может быть сформировано всего182 – 1 = 262 143 различных скремблирующих кодов с номерами0…262142. Тем не менее, не все коды используются в системе UMTS.Все множество скремблирующих кодов делится на 512 наборов, каж204дый из которых состоит из одного первичного и 15 вторичныхскремблирующих кодов.Номера первичных скремблирующих кодов удовлетворяют соотношению: n = 16i, где i = 0…511. Вторичными скремблирующими кодами i-го набора являются коды с номерами 16i + k, где k = 1…15.Множество первичных скремблирующих кодов делится на 64 кодовых скремблирующих группы, каждая из которых состоит из 8 первичных скремблирующих кодов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
