Ипатов В. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов (2007) (1151883), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Оба потока, отображенные на ~~Ц алфавит, умножаются на двоичный канализирующий код (СС), формируя вещественную и мнимую компоненты кана- лизированного комплексного сигнала данных, как показано на рис. 11.9. Финальными шагами являются, как и в линии «вверх», перемножение канализированного КФМ сигнала с КФМ расширяющим (скремблирующим) кодом и квадратурная модуляция несущей. да Рис. 11.9. Демультиплексирование и каналообрааование в линии вверх ~.»» «р«.я «««» 4Д 11.4.9. Канализирующие коды линии «вниз» Мультиплексирование во времени каналов данных и управления, описанное выше, означает, что для передачи обоих этих информационных потоков необходим лишь один выделенный физический канал (ПРСН). Если одного подобного канала достаточно для передачи с нужной скоростью, БС формирует его с помощью специфической для данного пользователя канализирующей кодовой последовательности, разумеется, уникальной в пределах соты (или сектора) и запрещенной к использованию для соединения с любой другой МС.
Мультикодовый сценарий возникает тогда, когда единственный физический канал не в состоянии передавать данные с необходимой скоростью. При этом БС организует несколько параллельных физических каналов для соединения с одной МС. Эти каналы всегда имеют один и тот же коэффициент расширения, но разные канаяизирующие коды, которые не могут повторно использоваться БС в контакте с другими абонентами. Поскольку нужды в дублировании командных сообщений всеми мультикодовыми каналами нет, данные управления пересылается МС только по одному из них. Как таковые, канализирующие коды линии «вниз» и «вверх» однотипны. В линии «вниз» семейство функций Уолша или ОЪ'ЯР дерево рис.
11.8 позволяет варьировать коэффициент расширения спектра в диапазоне от 4 до 512. Отдельные канализирующие последовательности недоступны для ПРСН, поскольку закреплены за общими каналами типа СР1СН. Например, при минимальном коэффициенте расширения только три кодовые последовательности могут обслуживать ПРСН, обеспечивая максимальную брутто-скорость передачи данных 2,88 Мбит/с. При скорости канального кода 1/2 и наличии неизбежного непроизводительного трафика (команд управления и т.
д.) такая скорость не вписывается в требования к 30 системам по нетто-скорости данных (до 2 Мбит/с), что послужило одним из резонов введения в стандарт опции высокоскоростной некодированной передачи данных. Когда многие пользователи работают на разных скоростях, их канализирующие коды должны сохранять ортогональность, несмотря на различие коэффициентов расширения или, эквивалентно, длин кода.
Как следует из рис. 11.8, две функции Уолша разной длины ортогональны на интервале минимальной длины, если и только если ни одна из них не является потомком другой. Понятно поэтому, что управление ресурсом канализирующих кодов в линии «вниз» значительно сложнее, чем в линии «вверх», где любая МС, будучи изолированной от других своим уникальным скремблирующим законом, имеет в полном эксклюзивном распоряжении весь набор канализирующих кодов. Действительно, разным МС необ- ~~(470 Глава 11. Примеры действующих беспроводных широкополосных систем ходимо назначать различные подмножес"гва последовательностей Уолша, не содержащие потомков последовательностей, обслуживающих в данный момент другие МС. Эта задача динамического распределения ресурса решается на более высоких уровнях сетевого набора протоколов.
П.4.10. Скремблирующие коды линии «вниз» Как уже говорилось, скремблирующие коды линии «вниз«служат для разделения сигналов различных БС в приемнике МС. Каждая скремблирующая последовательность строится на основе кода Голда длины 1 = 2гз — 1 = 262143. Два РСЛОС генератора с обратной связью, задаваемой полиномами 1' (х) = х1з + х7+ 1 и Ях) = хгз+ хш + х + х~ + 1, формируют исходные т-последовательности, связанные друг с другом, как предписано конструкцией Голда (см. подпараграф 7.5.2). Хотя имеется 21в + 1 = 262145 последовательностей Голда указанной длины, спецификация предусматривает использование только 21з = 8192 из них. Далее из каждой разрешенной последовательности вырезаются два сегмента длины 38400: начальный и сдвинутый на 2ы = 131 072 чипа, отображаемые затем на (хЦ алфавит по обычному правилу (6.15).
Результирующие бинарные последовательности служат действительной и мнимой частями КФМ скремблирующего кода линии «вниз». Спецификация устанавливает строгую иерархию скремблирующих последовательностей. Множество всех скремблирующих кодов делится на 512 подмножеств, каждое из которых содержит один первичный и 15 вторичных кодов. В свою очередь, все 512 первичных кодов поделены на 64 группы по 8 последовательностей в каждой. Конкретной БС присваивается только один уникальный первичный код.
Некоторым физическим каналам разрешено использовать только первичный код,тогда как другим — и первичный, и вторичный коды. 11.4.11. Канал синхронизации 11.4.11.1. Общая структура Канал синхронизации (вупсЬгоп«ха1«оп сЬаппе1 — БСН) играет исключительно важную роль в структуре сети, обеспечивая начальный поиск соты и совмещение временнбй шкалы МС с границами кадров и слотов принятого сигнала БС. Ни канзлизирующие, ни скремблируюшие коды не имеют отношения к каналу синхронизации, поскольку его сигнал должен быть обнаружен и обработан до того, как МС узнает скремблирующий код контактирующей с ней БС. Подчеркнем вновь, что временные эталоны БС в сети %С11МА взаимно не синхронизированы, так что начальный поиск приходится повторять при каждом переходе МС на новую БС !!.!.
Р ! !фю !!мт! 4Д (например, в ходе эстафетной передачи). Этот фактор оказался в числе решающих в выборе архитектуры ЯСН, приспособленной к двухэтапной поисковой процедуре, потенциально выгодной в плане экономии времени по сравнению с обычным последовательным поиском (см. 3 8.2 и 8.3).
Фактически ЯСН канал включает первичный и вторичный каналы синхронизации, сигналы которых — первичный и вторичный коды синхронизации — обслуживают первый и второй этапы поиска соответственно. Оба сигнала занимают 256 начальных чипов каждого слота. Первичный код синхронизации идентичен не только во всех слотах, но и для всех БС сети. По этой причине вхождение МС в синхронизм с первичным сигналом заранее избранной БС невозможно; МС в состоянии выяснить, с какой именно БС установлен контакт на первом этапе, только по завершении второго этапа. По окончании поиска первичного сигнала синхронизации МС знает границы слотов, но не кадров. На втором этапе МС должна устранить эту неопределенность, тестируя все 15 (по числу слотов в кадре) возможных рассогласований временнбй шкалы МС с принятым сигналом БС для всех возможных вариантов вторичного кода синхронизации.
Чтобы облегчить решение этой задачи, период вторичного кода синхронизации выбран равным одному кадру (15 слотам или 38 400 чипам), а структура соответствующей кодовой последовательности индивидуальна для каждой БС. Кроме того, вторичный код синхронизации жестко связан с группой скремблирующих кодов (одной из 64), присвоенных базовой станции. Таким образом, после завершения второго этапа поиска МС распознает группу скремблирующих кодов найденной БС, после чего, тестируя 8 гипотез относительно возможной первичной скремблирующей последовательности, окончательно выясняет, какая из них используется БС на связи. 11.4.11.8. Первичный код синхронизации Первичный код синхронизации (рптагу вупсйгопгеайоп соде — РЯС) определен в спецификации как 16-элементная последовательность а = (1,1,1,1,1,1, — 1,-1,1,-1,1,-1,1,-1,-1,1), повторенная 16 рэз в прямой или негативной полярности, образуя в итоге 256-элементную бинарную последовательность с, = (а,а,а,-а,-а,а,-а,-а,а,а,а,-а,а,-а,а,а).
Каждая БС передает одну и ту же последовательность ср„формируя тем самым РЯС и предоставляя МС возможность осуществить первый этап поиска соты. Поскольку РЯС предназначен для временных измерений в многолучевой обстановке, он должен обладать хорошими автокорреляционными свойствами (см. 3 6.1). Несмотря на периодичность РЯС, ( 472 Глава 11. Примеры действующих беспроводных широкополосных систем большая часть его периода свободна, так что уровень боковых лепестков апериодической АКФ служит адекватным критерием качества РБС.
Как установлено в примере 6.12 (см. также рис. 6.15), апериодическая АКФ РЯС стандарта %СПМА достаточно далека от идеала, что, вероятно, оказалось вынужденной платой за аппаратную простоту, сочтенную разработчиками приоритетной. 11.~.11.3. Вторичный нод синхронизации Вторичные моды синхронизации (весопдагу вупсагопвха11оп седее — 88С)) строятся на основе 16-элементной последовательности Ь, повторяющей последовательность а в первых 8 элементах, и негатив а (т.е. — а)— в остальных: Ь = (1, 1, 1, 1, 1, 1, — 1, — 1, — 1, 1, — 1, 1, — 1, 1, 1, -1). Данная последовательность повторяется 16 раз с изменением полярности или без него, образуя 256-элементную последовательность вида х = (Ь,Ь,Ь,-Ь,Ъ,Ь,-Ь,-Ь,Ь,-Ь,Ь,— Ь,-Ь,-Ь,— Ь,— Ь). Последовательность я затем посимвольно перемножается с каждой 16-й строкой матрицы Адамара типа Сильвестра (см.
подпараграф 2.7.3) размерности 256 для выбора 16 символов из 256-ичного ортогонального алфавита, служащих в дальнейшем для построения кодовых слов ББС. Алгоритм кодирования %С должен обеспечивать низкий уровень всех ненужных корреляций, т. е. между всеми 15 циклическими сдвигами любого одного слова, а также между любыми временными сдвигами различных слов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
