Нала и мощности принятого

Рисунок 10.3 – Схема управления мощностью в прямом канале _{сигнала должна быть посто -}

янна и равна 73 дБ. Этот процесс повторяется каждые 20 мс, но он все же не обеспечивает желаемой точности ре - гулировки мощности, так как прямой и обратный каналы работают в разных частотных диапазонах (разнос частот 45 МГц) и, следовательно, имеют различные уровни затухания при распространении и по - разному подвержены воздействию помех.

При замкнутом цикле возможно точно отрегулировать мощность передаваемого сиг - нала. БС постоянно оценивает вероятность ошибки в каждом принимаемом сигнале. Если она превышает программно заданный порог, то БС дает команду соответствующей ПС увеличить мощность излучения. Регулировка осуществляется с шагом 1 дБ. Этот процесс повторяется каждые 1,25 мс. Цель такого процесса регулирования заключается в том, что - бы каждая ПС излучала сигнал минимальной мощности, которая достаточна для обеспе -

Рисунок. 10.4 –Канальное кодирование

чения приемлемого качества речи. За счет того, что все ПС излучают сигналы необходи - мой для нормальной работы мощности, и не более, их взаимное влияние минимизируется, и абонентская емкость системы возрастает. ПС должны обеспечивать регулирование вы - ходной мощности в широком динамическом диапазоне - до 85 дБ.

При процедуре мягкой эстафетной передачи (переходе абонента из зоны обслужива - ния одной БС в зону другой) схема регулирования мощности несколько иная. МС прини - мает одновременно несколько команд управления мощностью от разных БС (обычно двух) и сравнивает их между собой. Если все команды указывают на необходимость уве - личения мощности, то МС последовательно увеличивает свою мощность с шагом 1 дБ.

Регулирование мощности как в прямом, так и в обратном канале влияет на срок служ - бы аккумуляторов ПС. Средняя излучаемая мощность ПС в CDMA меньше, чем в систе - мах, использующих другие методы доступа. Это непосредственно связано с такими пара - метрами радиотелефона, как длительность непрерывного занятия канала и время нахож - дения в режиме ожидания.

Технические требования к системе CDMA сформированы в ряде стандартов TIA: IS-95 - CDMA- радиоинтерфейс; IS-96 - CDMA- речевые службы; IS-97 - CDMA- подвижная станция; IS-98 - CDMA- базовая станция; IS-99 - CDMA- службы передачи данных.

Для преобразования аналогового речевого сигнала в цифровой используется алгоритм CELP со скоростью преобразования 8000 бит / с (9600 бит / с в канале). Возможны режимы работы на скоростях 4800, 2400 и 1200 бит / с. Речевая активность в системе оптимизиро - вана посредством использования речепреобразующего устройства (вокодера) с перемен - ной частотой преобразования аналогового речевого сигнала в цифровой. В зависимости от активности абонента вокодер формирует потоки данных со скоростями 8,6; 4; 2 и 0,8 кбит / с.

Требуемое качество передачи данных в системе достигается с помощью довольно мощного канального кодирования, выполняемого в несколько этапов (рисунок. 10.4). На первом, предварительном этане цифровой речевой сигнал с выхода вокодера, структури - рованный в кадры длительностью в 20 мс, кодируется блоковым циклическим кодом (CRC), для формирования индикатора качества кадра и дополняется «хвостом», необхо - димым для последующего сверточного кодирования. Введение подобной избыточности увеличивает фактические скорости данных, заменяя первоначальный их набор на 9,6; 4,8;2,4 и 1,2 кбит / с.

Следующим этапом является сверточное кодирование. В пря -

мом канале используется код с длиной кодового ограничения 9 и скоростью 12, тогда как код в об - ратном канале, обладающем

меньшей помехоустойчивостью (мощность передатчика МС весь -

ма мала), имеет вдвое большую избыточность, т. е. скорость 1/3 при той же длине кодового ограничения. Наконец, на третьем этапе выполняется перемежение информационного по - тока в кадре для нейтрализации эффекта пакетирования ошибок.

Помимо перемежения, для борьбы с быстрыми замираниями в системе использовано и многолучевое разнесение, т. е. приемники на основе алгоритма RAKE. Для этого на БС ис - пользуется минимум четыре, а на МС – три параллельно работающих коррелятора. Поми - мо этих корреляторов, настраиваемых на определенную задержку, в каждом приемнике имеется еще и сканирующий по задержке канал, позволяющий осуществлять настройку RAKE- каналов на сигналы с наибольшей интенсивностью.

Наличие нескольких параллельных каналов корреляционной обработки позволяет осуществить мягкую эстафетную передачу (soft handoff или soft handover) при переходе МС из одной соты в другую. В процессе мягкой эстафетной передачи МС может поддер -

живать соединение с двумя и более БС, выбирая сигнал с большей интенсивностью. Ука -

занная процедура позволяет поддерживать высокое качество связи при переключении МС с одной БС на другую и делает эстафетную передачу практически незаметной для пользо - вателя.

Стандарт IS-95 обеспечивает высокую степень безопасности передаваемых данных за счет их скремблирования выборками из вышеупомянутой длинной псевдослучайной по - следовательности. Ключ (маска) скремблирования индивидуален для каждой МС и фор - мируется по секретному правилу на базе ее идентификационного номера.

Основные характеристики стандарта IS-95 и технические параметры приемо - передающего оборудования представлены в таблице 10.2.

Таблица 10.2. Основные характеристики стандарта IS-95

Параметр стандарта	Значение
Диапазон частот передачи,МГц:МС БС	824,040–848,860 869.040–893.970
Относит,нестабильность несущей частоты:	±2,5·10^-6
МС	±5·10^-8
БС
Вид модуляции несущей частоты:МС	OQPSK
БС	QPSK
Ширина спектра сигнала,МГц:по уровню-	1,23
ЗдБ	1,5
по уровню-40дБ
Тактовая частота ПСП,МГц	1,2288
Количество каналов на одной несущей:
МС:канал доступа
канал обратного трафика
БС:
пилотный канал
канал синхронизации
канал персонального вызова	1–7
капал прямого трафика	61...55
Скорость передачи данных в канале,бит/с:
канал синхронизации	4800,9600
канал персонального вызова и доступа	1200, 2400. 4800,
канал трафика
Кодирование информации в каналах:
МС:канал доступа и обратного трафика	Сверточный код с длиной кодового ог-
	раничения9и скоростью1/3
БС:канал синхронизации,персонального вы-	Сверточный код с длиной кодового ог-
зова и прямого трафика	раничения9и скоростью1/2
Требуемое отношение сигнал/шум,дБ	6...7
Макс.эффектив.излучаемая мощность,Вт:
МС(3-го, 2-го и1 -го класса)	1,0; 2,5; 6,3
БС	До50
Точность управления мощностью передатчи-	±0,5
ка,дБ
Чувствительность приемника,дБм:
МС	-105
БС	-117

Состав оборудования сетей стандарта CDMA во многом сходен с составом оборудо - вания сетей стандарта GSM и включает в себя ПС и БС, цифровые коммутаторы, центр

управления и обслуживания, различные дополнительные системы и устройства, функцио - нальное сопряжение элементов системы осуществляется с помощью ряда интерфейсов. Конфигурация сотовой сети и системы стандарта CDMA представлены на рисунках 10.5-10.6.

MS – подвижная станция, BTS – базовая станция, SU – устройство выбора кадра, MSC – центр коммутации подвижной связи, DB - база данных, BSC – контроллер базовой станции, ОМС – центр управления и об - служивания, PSTN – телефонная сеть общего пользования, ISDN -– цифровая сеть с интеграцией служб,PDN – сеть пакетной коммутации

Рисунок. 10.5 – Конфигурация сети стандарта CDMA

CS - подсистема управления, IS - подсистема внутренней связи, SS-M - подсистема коммутации мобильной связи, SS-T - подсистема коммутации соединительных, SS-7 - подсистема коммутации SS № 7, SS-A - под - система коммутации ARS, BSM - управление мобильными станциями, CCINU - центральное внутрисетевое устройство, BSC - контроллер базовой станции, MS - подвижная станция, BTS - базовая станция, MSC - центр коммутации подвижной связи, HLR - регистр положения, VLR - регистр перемещения, ОМС - центр управления и обслуживания, PSTN - телефонная сеть общего пользования, VMS - система речевой почты,FMS - система факсимильной с в язи

Рисунок. 10.6 – Конфигурация системы стандарта CDMA

Дата добавления: 2014-01-15