Невдяев Л.М. Мобильная связь третьего поколения (2000) (1151875), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Типы логических каналов Тип канада Название канала Г-САР1СН Рогвагд Сопвпоп Апхй!ау Рйо! Сйаппе! Р-СССН Ропчаго Сошшоп Соп!го! Спаппе! Прямой общий вспомогательный пилотный канал Прямой общий канал управления Прямой выделенный вспомогательный пилотный канал Р-ОАР1СН Ганча Ро!!са!ео Апх!йму Р!!о! СЬаппе! Р-ПССН Гогваго Оео!сагео Сон!го! Спаппе! Прямой выделенный канал управления Гопчагд Гипомпеп!а! Сйаппе! Гогвагд Рай!пй Спаппе! Г-ГСН Прямой основной канал Прямой пейджинговый канал Г-РСН Гогватд Рйо! Сйаппе! Прямой пилотный канал Р-Р!СН Р-БСН Гогвагй Барр!еред!а! СЬаппе! Прямой дополнительный канал Г-ЯУТчС Гогвагд Яупс Сйаппе! Прямой сннхраканал Обратный канал доступа Р-АСН Кечегзе Ассезз Спаппе! Обратный общий канал управления К-СССН Кечегзе Сопнпоп Соп!го! Сйаппе! К-ОССН Кечегзе Оео!смео Сов!го! Спаппе! Обратный выделенный канал управления К-РСН Кечегзе Гвпоипепга! Спаппе! Обратный основной канал Обратный пилотный канал К-Р1СН Кечегзе Рйо! Сйаппе! К-БСН Кечегзе Карр!етеп!а! Спаппе! Обратный дополнительный канал Применение антенных решеток и пространственного разнесения потребует для оценки характеристик каналов формирования специальных пилот-сигналов Г-САР!СН и ГПАР1СН.
Вспомогательные пилотные каналы уплотняются аналогичным образом, как и другие логические каналы, т.е. на основе использования различных ортогональных кодов Уолша. Вследствие этого структура таких сигналов имеет внд, отличный от традиционного кода пилот-сигнала типа «все нули». Образование Н вспомогательных каналов Г-САР!СН осуществляется с использованием коротких кодов Уолша гу, (где 1 — индекс, гл — длина кода Уолша), Длинная последовательность Уолша формируется путем последовательного повторения Х раз кода гг,"', причем в каждой из последовательностей символы изменяют свою полярность на противоположную.
Таким образом, могут быть образованы биортогональные вспомогательные пилот- сигналы, отличающиеся лишь аидом последовательности гг, Прямой выделенный канал Г-Е!АР1СН предназначен для обслуживания отдельных мобильных станций, работающих с высокой пропускной способностью или расположенных в зонах с напряженной энергетикой.
Это обеспечивается за счет комбинированного метода доступа с пространственным разделением каналов. Канал Г-РАР!СН передается в каждом узком луче, выделенном для обслуживания отдельных мобильных станций. Обратный канал К-Р1СН используется для установления начальной синхронизации, отслеживания временных меток, когерентного восстановления несущей в КАКЕ приемнике и измерения уровня мощности сигнала. МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ 112 Синхроканал Г-ВУХС используется мобильной станцией для установления начальной синхронизации.
Структура синхроканала сходна с той, которая используется в стандарте 15- 95. Что же касается различных модификаций сиихроканала для систем ЭБ-С)ЗМА при Х>3, то вопрос о выборе их структуры требует дальнейшего изучения. В системе сбиа2000 на базовой станции формируется несколько пейджинговых каналов Р-РСН. По этим каналам передаются вызывные сигналы для мобильных абонентов со скоростью 4,8 или 9,6 кбит/с. Многостанционный доступ осуществляется по каналу АСН (Ассеьз СЬалпе1). Кроме него, в прямом и обратном направления связи дополнительно введены общий СССН и выделенный ЭССН каналы управления, которые по своему назначению аналогичны РСН в прямом и АСН в обратном канале, однако с более расширенными функциональными возможностями. Принципы формирования различных типоа физических каналов (пилотных, пейджинговых, выделенных и др.) иллюстрируются в Приложении 2. Основные и дополнительные каналы Таблица б.7.
Скоростные ряды Я51 и К52, используемые в сйпа2000 Номер режима 851, бит/с 852, бит/с 9600 1500 2700 4800 14400 1800 3600 7200 6.6. Кодирование и перемежение Сверточное кодирование и перемежение Помехоустойчивое кодирование в сбша2000 обеспечивается с использованием сверточных и турбо-кодов. Сверточный код (К=9) используется во всех каналах Г-ГВН и Р-ВСН, а также ряде других физических каналов, если нх скорость не превышает 14„4 кбит/с. При более высоких скоростях сверточный код, хотя н может применяться, однако уступает более эффективному турбо-коду. В системе сбта2000 используются два типа каналов, которые могут адаптироваться под различные виды обслуживания.
Первый из них называется основным или фундаментальным каналом, а второй — дополнительным. Услуги, предоставляемые данной парой каналов, зависят от схемы организации и направления связи. Всего используются четыре типа логических каналов: два в направлении «базовая станция-абонента (Р-РСН и Г-ВСН) и два в обратном направлении (К-РСН и К-ВСН). Отличительной особенностью основного и дополнительного каналов является возможность работать с переменной скоростью и обеспечивать формирование различных размеров кадра (20 мс или 5 мс).
Определение скорости на приеме осуществляется в автоматическом режиме по принимаемому сигналу — режим ВКЭ (Ы)пб га1е бе1есбоп). Каналы ГСН и ВСН в системе сйпа2000 могут адаптироваться под различные виды обслуживания и размеры кадра с использованием двух скоростных рядов КБ (га1е зес), параметры которых приведены в табл. 6.7. Определение и выбор скорости на приеме осуществляется в автоматическом режиме по входному информационному потоку.
ТЕХНОЛОГИЯ сдгпа2000 Как известно [79], выбор скорости кодирования ниже К=1!4 невыгоден, так как реально получаемый выигрыш незначителен, а сложность декодирования резко возрастает. Так, сверточный код с параметрами (К=9, К=1!4) обеспечивает выигрыш около 0,5 дБ по сравнению с кодом (К=9, К=1!2) даже в каналах с замираниями и аддитианым белым гауссовским шумом. В проекте сйпа2000 сверточный кодер реализован с параметрами, приведенными в табл.
6.8. Таблица 6.8. Коэффициенты многочлена для сверточного кода с кодовым ограни- чением К=9 (значения коэффициентов даны в восьмеричной форме) Для борьбы с замираниями используется блочное перемежение, при котором изменяется порядок следования символов в пределах одного кадра длительностью 20 мс. В основном и выделенном канале управления перемежение символов осуществляется внутри кадра лпительностью 20 с или 5 мс.
Операция скремблироваиия данных применяется в пейджинговом и выделенном канале управления, основном и дополнительном каналах. Скремблирование осуществляется путем сложения по модулю два выходного потока данных внутриблочного перемежителя с длинным кодом. Наличие большого количества логических каналов привело к необходимости согласования входного информационного потока с переменной скоростью передачи с фиксированным потоком данных на входе широкополосного модулятора. Такая операция реализуется за счет и-кратного повторения кодированных символов блоков данных иУили периодического исключения («выкалывания») данных. Коэффициент повторения а различных конфигурациях логических каналов может быть равен 2", где п„,„=4. Прн максимальной скорости входного потока К„„„=9,6 кбит!с (или 14,4 кбит/с) символы не повторяются.
При снижении скорости в 1!2" кодированный символы могут повторяться 2" раз. В случаях, когда объем кодированных данных будет превышать требуемое значение выходной скорости, применяется процедура периодического «аыкалыванияя данных, например, путем исключения каждого 5 или 9 символа нз кодированной последовательности. Турбо-кодирование Принцип формирования турбо-кода иллюстрируется на рис. 6.4, где представлена обобщенная структурная схема турбо-кодера. Процедура кодирования основана на использовании двух систематических рекурсивных сверточных кодов.
Входной сигнал х„, состоящий из к битов, подается на первый элементарный кодер непосредственно, а на второй — через перемежитель, который осуществляет перестановку элементов в блоке из к битов в псевдослучайном порядке, Перемежитель позволяет предотвратить появление последовательностей коррелированных ошибок при декодировании турбо-кодов, что очень важно, так как способ декодирования является итеративным. Что же касается информационных символов, то они передаются на выход кодера без какой-либо обработки и задержки. 114 МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ информационный поток Рис.
6.4. Структурная схема турбо-кодера х1!) С выхода перемежителя символы с измененным порядком следования поступают на второй элементарный кодер. Двоичные последовательности х, на выходе кодеров представляют собой проверочные символы, которые вместе с информационными битами составляют единое кодовое слово. Элементарные коды могут быть разными и иметь различные скорости. Число элементарных кодеров 1х! также может быть произвольным. Результирующая скорость турбо! кодера в общем случае определяется по формуле л= —.