Невдяев Л.М. Мобильная связь третьего поколения (2000) (1151875), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Если же трафик достаточно интенсивный, то выбирается для передачи канал типа !)РСН. Схема отображения прямого канала доступа в общий физический канал иллюстрируется на рис. 7.13. Возможны 2 режима передачи управляющей информация в направлении от базовой станции к мобильным: ГАСН-Ь (ГАСИ Ьопй) и ГАСН-Б (ГАСН Вйог!). В первом режиме передаются длинные сообщения, а во втором — более короткие.
Формат кадра предусматривает образование до 4 подканалов ГАСН-Б, которые уплотнены во времени в одном кадре (см. рис, 7.! 3). ТЕХНОЛОГИЯ М/СРМЛ 7.7. Мультиплексирование, канальное кодирование и перемежение Мультиплексирование услуг Для более эффективного использования физического канала кк'СРМА при передаче низкоскоростной информации предусматривается мультиплексирование в одном физическом канале РРРСН нескольких низкоскоростных потоков данных.
Процедура отображения транспортных каналов с разными показателями качества (Ооб) в один или несколько физических каналов получила название мультиплексирование услуг (рис. 7.14). Наиболее простая ситуация возникает, когда мультиплексируются услуги с одинаковым показателем качества ОоБ. Для этих видов услуг достаточно процедуры сверточного кодирования и перемежения. При передаче данных с различными требованиями к обслуживанию реализуется механизм согласования скорости, который позволяет обеспечить заданные требавания к качеству связи и помехоустойчивости. Выходные потоки с блока канального кодирования и перемежения (см.
рис, 7.14) являются одинаковыми во всех каналах. Рис. 7.14. Структура мультиплексирования услуг Блок канального кодирования Елок огобрвкения и перемеменггя физического канаяа 0РС! И! 0РСН62 0РСНЯЭ 0СНг Транспортный, канал ОСНОВ 0РСНФ1 Если же объем информации в одном транспортном канале слишком велик и не может быть обработан в одном канале, то такой поток разбивается на блоки меньшего размера, которые могу~ независимо кодироваться и перемежаться. Канальное кодирование Полная процедура формирования кодированного потока данных включает 2 этапа (рис. 7.15). На первом осуществляется канальное кодирование (возможно, совмещенное с мультиплексированием и перемежением), статическое согласование скоростей, межкадровое перемежение и мультиплексирование транспортных каналов, Основным фактором„определяющим выбор кодирующей цепочки, является требуемое отношение сигнал/шум ЕЬЛь)о для различных типов трафнка.
Такое согласование является статическим, т.е. не изменяется от кадра к кадру. Когда различие в требованиях к ЕЬггно для различных видов информации устранено, начинается второй этап кодирования. Основная его цель — привести в соответствие переменную скорость мультиплексированного потока данных со скоростью передачи в радио- 144 МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ канале. Такое согласование скоростей является динамическим в линии «вверх», т.е. изме- няющимся от кадра к кадру, и статическим в линии «вниз». Рассмотрим кратко характери- стики каждого из перечисленных методов кодирования. Транспортные каналы Рис. 7.15.
Схема кодирования транспортных каналов ТС ТС ТС ТС Канальное копирование с перемежением и мулыиплексированием Статическое согласование скоростей Внешнее перемежеиие (межкааравое) Мультиплексирование транспортных каналов Динамическое согласован скоростей (только в линии "вверх" ) Внутреннее перемежение (внутрикадровое) Перемежение В ьтгС(ЗМА применяются четыре типа кодирующих цепочек: сверточное кодирование, каскадное кодирование (внешний код Рида-Соломона + перемежение внешнего кода + сверточный код), турбо-кодирование и специальное кодирование.
Благодаря использованию нескольких схем кодирования появляется возможность получить выигрыш в различных условиях эксплуатации, Так, сверточный код обычно используется для передачи графика от речевых кодеков, где требуется обеспечить вероятность ошибки на бит (ВЕК) не более 1О . Сверточный код со скоростью Й.=!г3 может найти применение в низкоскоростных каналах, а со скоростью К=1)2 — в каналах управления. Кодовое ограничение во всех вариантах выбрано равным К=9. Турбо-кодирование осуществляется со скоростью К=1г3 или Й.=1т2 при кодовом ограничении К=З.
Параметры кодирования для различных транспортных каналов приведены в табл. 7.3. При передаче данных требуется обеспечить вероятность ошибки не более 1О . В этих каналах сверточное кодирование используется в сочетании с кодом Рида-Соломона и перемежением. Основные параметры для сверточного кодека приведены в табл. 7.4, 145 ТЕХНОЛОГИЯ М/СОМА Таблица 7.3.
Параметры кодирования для различных типов транспортных каналов Кодовое ограничение Скорость кодирования Тип транспортного канала Широковещательный (ВСН) 1/2 Пейджинговый (РСН) 1/2 Прямой канал доступа (РАСН) 1/2 Канал произвольного доступа (КАСН) 1/2 К=9 Выделенный канал До 32 кбит/с (ОСН) 32 кбит/с и более К=9 К=3 (турбо-кол) 1/3 Таблица 7.4. Коэффициенты многочлена сверточного кода (значения даны в восьмеричной форме) Скорость кодирования Кодовое ограничение Многочлен 1 Миогочлен 2 Многочлен 3 К=9 К=9 Я=1/2 К=! /3 753 56! 557 663 711 Турбо-кодирование предполагается применять в высокоскоростных каналах со скоростью передачи 32 кбит/с и вероятностью ошибки не более 10'.
Турбо-коды со скоростью кодирования К=!/3 или К=1/2 предназначены лля замены составного кода (Рид-Соломон ь сверточный код), Сравнительные характеристики помехоустойчивости для двух вариантов кодирования приведены в Приложении 3. Более детально эти вопросы в настоящее время исследуются в ЕТБ!. Перемежение и согласование скоростей Глубина перемежения в транспортных каналах зависит от требований к задержке информации и может принимать четыре градации; 1О мс (перемежение в пределах одного кадра), 20 мс, 40 мс и 80 мс, Закон перемежения основан на использовании метода многошагового перемежения М!Б (Мц!11-БГайе 1л1ег!еат!лй), Примеры законов канального перемежения символов в случае использования сверточного кодирования приведены в приложении 3. Аналогичные законы перемежения могут быть реализованы для выделенного канала ОСН и при турбо-кодировании.
Внешнее перемсжение используется в тех случаях, когда передача осуществляется на интервале, превышающем длину одного кадра (! Омс). Перемежение осуществляешься на ширину блока, определяемого длиной кода Рида-Соломона. Глубина поблочного перемежения изменяется в пределах от 20 мс до 150 мс. Специальные коды применяются для расширения функциональных возможное~ей радиоинтерфейса и позволяют адаптировать определенный класс кодов под конкретные виды услуг (рис. 7.16). Одним из типичных применений таких кодов является неравномерная защита от ошибок для некоторых типов речевых кодеков.
Речевой поток разбивается на пакеты, каждый из которых передавая с разной степенью помехозащищенности. Возможны и другие варианты специального кодирования, МОБИЛЬНАЯ СВЯЗЬ 3-го ПОКОЛЕНИЯ 14б Рио 7.16. Виды канального кодирования и перемежения В системе %гСОМА предполагается использовать два режима согласования скоростей: — статическое согласование, осуществляемое достаточно редко, обычно каждый раз, ко- гда транспортный канал добавляется в сеть или удаляется из нее; — динамическое согласование, изменяемое от кадра к кадру, т.е, каждые 1О мс. Статическое согласование скорости преследует цель изменить скорость кодированного транспортного канала таким образом, чтобы, с одной стороны, выполнялись заданные требования к качеству обслуживания, а, с другой стороны, затрачивались минимальные ресурсы системы.
Кроме того, если скорость источника сообщений превышает максимальную скорость транспортного канала, то также требуется согласование скорости. Технически статическое согласование реализуется путем использования двух процедур: периодического исключения каждого )что символа и и-кратного повторения символов. Следует отметить, что хотя статическое согласование всегда осуществляется до операции мультиплексирования транспортных каналов, скорости согласования в разных транспортных каналах должны быть взаимоувязаны.
Динамическое согласование каналов осуществляется после операции мультиплексирования и позволяет согласовать мгновенную скорость группового транспортного канала с пропускной способностью физического канала. Другая альтернатива мультиплексированию услуг — многокодовая передача, при которой информация одновременно передается по нескольким каналам 0Р13СН. Выбор параметров для однокодовой и мультикодовой передачи иллюстрируется в Приложении 3.
7.8. Расширение спектра и модуляция Ортогональные коды переменной длины Возможность адаптации системы к различным скоростям передачи обеспечивается за счет использования специальных каналообразующих кодов (с1заппе11гайоп соде). Принцип их образования иллюстрируется на рис. 7.17, где приведено кодовое дерево, позволяющее генерировать ортогональные коды с переменным коэффициентом расширения спектра, т.е. ОЧБг'(Оглоедова) ЧапаЫе Зргеас)1пя Гассог) коды.
ТЕХНОЛОГИЯ ЧЧСОМА Каждый уровень кодового дерева определяет кодовые слова длиной БГ (Бà — коэффициент расширения спектра). Полное кодовое дерево содержит 8 уровней, что соответствует коэффициенту 8Г=256 (на рис. 7Л7 показаны лишь 3 нижних уровня), Рис УЛ7. Кодовое дерева для генерации ОЧ5Е кодов (5Š— коэффициент расширения) Из рисунка видно, что каждый последующий уровень удваивает возможное число каналообразующих кодов. Так, если на уровне 2 может быть образовано только 2 кода (8Г=2), то на следующем 3-ем уровне уже генерируется 4 кодовых слова (8Г=4) и т.д. Таким образом, ансамбль ОЧАГ кодов не является фиксированным, а зависит от коэффициента расширения 8Г, т.е. фактически от скорости передачи в канале. Важно отметить, что не все последовательности, генерируемые кодовым деревом, могут одновременно быть реализованы в одной и той же соте, Код не может быть выбран для использования, если на пути от него до корня дерева существует хотя бы один уже используемый код, иначе нарушится их ортогональность.
Каналообразующие коды для широковещательного транспортного канала ВССН выбраны одинаковыми во всех сотах системы, а следовательно, они не изменяются в процессе сеанса связи, В других случаях каналообразующий код может изменяться (например, в процессе хэндовера нли в случае оперативной смены режима работы). Оповещение о смене канала «вниз» осуществляется по выделенному каналу РСН. Для передачи кодовых слов транспортного формата (ТГ!) используется биортогональный блочный код (32,6).
Кодовое слово ТГ! длиной 32 бита равномерно распределяется по ! 5 канальным интервалам (КИ) в пределах одного кадра, т.е. два самых старших разряда (бита) передаются в первом КИ, слелующих два бита — во втором КИ и т.д. Короткие и длинные коды В линии «вверх» могут быть использованы короткие и длинные скремблирующие коды. В первом случае кодовые последовательности сз могут быть представлены в виде комплексной последовательности с,= с, + )со, где с1 и со — расширеннеле коды Касами, каждый длиной 256 символов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
