Канал прямого трафика

Каналы прямого трафика служат для передачи речевой информации и данных, а также информации сигнализации от БС к МС. Структура канала прямого трафика (рисунок 10.14) за небольшим исключением в точности повторяет блок - схему канала персонально - го вызова.

Рисунок. 10.14 – Структурная схема канала прямого трафика

Основное отличие заключается в присутствии устройства мультиплексирования пото - ка информационных данных и битов регулировки мощности (power conlrol bits – РСВ ), а также в поддержании набора из 4 различных скоростей – 9,6, 4,8, 2,4 и 1,2 кбит / с, выби - раемых в соответствии с текущей речевой активностью абонента.

Поток кодированных речевых данных поступает от вокодера со скоростью 8,6; 4,0; 2;0 или 0,8 кбит с. После кодирования блоковым циклическим кодом CRC (добавление инди - катора качества кадра выполняется только для первых двух скоростей) и приписывания «хвостовых» нулей для сверточного кодирования поток увеличивает скорость до соответ - ствующего значения из четырех упомянутых.

Сверточное кодирование удваивает символьную скорость. На устройство повторения подается поток данных с одной из следующих скоростей: 19,2; 9,6; 4,8 и 2,4 кбит / с. Уст - ройство повторения осуществляет выравнивание скоростей: поток данных с максималь - ной скоростью проходит повторитель без изменения, а скорость потока с более низкими значениями увеличивается за счет посимвольного повторения в 2, 4 и 8 раз соответствен - но. Целью выравнивания является снижение уровня внутрисистемных помех, обусловлен - ных эффектом многолучёвости или сигналами соседних секторов БС. Улучшение помехо - вой ситуации достигается снижением излучаемой мощности, пропорциональным числу повторений символов. К примеру, четырехкратное повторение символа при наименьшей (1–2 кбит / с) скорости речевого сообщения позволяет в четыре раза уменьшить мощность по сравнению со случаем максимальной (9,6 кбит с) входной скорости без ухудшения дос - товерности передачи данных.

После символьного повторителя поток информационных данных подвергается проце - дуре блокового перемежения на длительности кадра в 20 мс, а затем скремблируется де - цимированной длинной ПСП.

Единственное отличие состоит в том, что маска, задающая начальное состояние гене - ратора ПСП, определяется электронным серийным номером (electronic serial number –ESN) МС в соответствии с некоторым секретным ключом.

Скремблированные данные далее мультиплексируются с командами регулировки мощности передатчика МС: определенные символы потока данных на входе мультиплек - сора заменяются РСВ - битами. Поскольку скорость поступления данных составляет 19,2 кбит / с, а частота РСВ - битов – 800 Гц, то замене подлежит лишь один из 24 символов ин - формационной последовательности, причем РСВ - бит помещается в одну из первых 16 по - зиций. Точное положение бита регулировки мощности определяется псевдослучайным образом. Указателем позиции РСВ - бита служит десятичное значение 4 наиболее значи - мых битов с выхода первого дециматора.

Мультиплексированный поток данных манипулирует канальную поднесущую, в каче - стве которой используется одна из последовательностей Уолша W ₈+ W ₃₁ и W ₃₃+ W ₆₃ с чи - повой скоростью 1,2288 Мчип / с. Номер последовательности Уолша однозначно определя - ет номер канала прямого трафика. В результате каждому символу потока данных сопос - тавляется один период соответствующей функции Уолша, и тем самым осуществляется прямое расширение спектра информационного сообщения. После этого полученный сложный сигнал со скоростью 1,2288 Мчип / с в сумматоре (рисунок 10.9) объединяется с сигналами каналов пилот - сигнала, синхронизации и вызова. Далее сигнал в модуляторе перемножается с комплексной ПСП (скремблируется) и переносится на несущую.

Помимо скоростей 9,6; 4,8; 2,4 и 1,2 кбит / с, вокодер может поддерживать набор скоро - стей вида 14,4; 7,2; 3,6 и 1,8 кбит / с. Отличие структуры канала при этом состоит в измене - нии скорости сверточного кода до 3/4 для поддержания скорости в 19,2 кбит с на входе блокового перемежителя.

ЛИНИЯ «ВВЕРХ»

В обратном канале (линии «вверх») асинхронный вариант кодового разделения реали - зуется в комбинации с некогерентным приемом сигналов на БС. Благодаря этому отпадает необходимость в пилотном канале и канале синхронизации. В итоге остаются лишь два тина логических каналов линии «вверх»:

ü канал доступа (access channel);

ü канал обратного трафика (reverse traffic channel).

Асинхронность кодового разделения делает нерациональным применение функций Уолша в роли каналообразующих последовательностей (сигнатур) физических каналов,

так как при относительных временных сдвигах они не могут сохранять ортогональность и имеют весьма непривлекательные взаимные корреляционные свойства. Поэтому за разде - ление каналов в линии «вверх» отвечают различные циклические сдвиги длинной IIC П периода 2⁴²-1. Функции Уолша в обратном канале также используются, но в ином качест - ве: для организации еще одной ступени помехоустойчивого кодирования данных, переда - ваемых МС.

	Общая структура обратного кана-
	ла связи системыIS-95иллюстриру-
	ется на рисунке10.15.Каналы досту-
	па и обратного трафика,которые ис-
	пользуются МС,ассоциированы с оп-
	ределенными каналами персонально-
	го вызова.В результате на один канал
Рисунок. 10.15 –Структура обратного канала	персонального вызова может прихо-
диться до п= 32каналов доступа и до
стандарта1S-95	т = 64каналов обратного трафика.
	Канал доступа

Канал доступа обеспечивает соединение МС с БС, пока МС не настроилась на назна - ченный ей канал обратного трафика. Процесс выбора канала доступа случаен – МС произ -

вольно выбирает номер канала из диапазона 0– АСС _ СНА N,

где ACC_CHAN – параметр, передаваемый БС в сообщении о параметрах доступа. Канал доступа используется для регистрации МС в сети, передачи на БС запроса на установле - ние соединения, ответа на команды, переданные по каналу вызова и др. Скорость переда - чи данных по каналу доступа фиксирована и составляет 4,8 кбит / с.

Процедура формирования сигнала в канале доступа представлена на рисунке 10.16.

Рисунок. 10.16 – Структурная схема канала доступа

Входные данные со скоростью 4,8 кбит с подвергаются сверточному кодированию со скоростью 1/3. Применение кодера с более низкой скоростью (большей избыточностью), чем в прямом канале, как уже говорилось, объясняется более низкой помехоустойчиво - стью обратного канат вследствие ограниченности энергоресурса МС. После кодирования скорость информационного потока в числе кодовых символов возрастает до 14,4 кбит / с.

Двукратное повторение символов в устройстве повторения доводит символьную скорость до величины 28,8 кбит с. Применение блокового перемежения в пределах 20 мс кадра не меняет скорости информационного потока, так что на ортогональный модулятор данные поступают с прежней скоростью в 28,8 кбит / с.

Ортогональный модулятор осуществляет отображение (кодирование) групп из 6 дво - ичных символов в некоторую функцию Уолша длины 64. Подобная операция представля - ет собой кодирование 6- битовых блоков (64, 6) ортогональным кодом.

При оптимальном («мягком») декодировании энергетический выигрыш от использо - вания такого кода асимптотически стремится к 4,8 дБ. В то же время во многих источни - ках рассматриваемую процедуру именуют ортогональной модуляцией или Уолш - модуляцией. Замена 6 символьной группы на функцию Уолша производится по следую - щему правилу: десятичное значение 6 разрядного двоичного числа, соответствующего группе из 6 бит, однозначно определяет номер функции Уолша. Например, если на вход ортогонального модулятора подается группа из 6 символов вида (010110), то ей соответ - ствует десятичное значение 22, а значит, эта группа заменяется модулятором на функцию Уолша W₂₂ состоящую из 64 символов. В результате ортогональной модуляции скорость 64 данных возрастает до 28,8 х 64/4 = 307,2 кбит / с.

Поток ортогонально модулированных данных подвергается прямому расширению спектра с помощью длинной ПСП с определенным циклическим сдвигом, однозначно оп - ределяющим данную МС, что позволяет идентифицировать ее на БС, а значит, осущест - вить кодовое разделение абонентов. Циклический сдвиг длинной П C П определяется мас - кой генератора длиной 42 бита, которая конструируется из идентификатора БС, номеров канала вызова и доступа.

После расширения спектра (суммирования по модулю 2 с длинной ПСП и преобразо - вания булевых символов в двуполярные) поток, следующий со скоростью чипов, т. е. 1,2288 Мчип / с, поступает в квадратурные каналы фазового модулятора, где повергается скремблированию двумя короткими ПСП (ПСП -I и ПСП -Q) периода 2¹⁵. Все МС данной

Рисунок. 10.17 –Структура кадров канала доступа

соты используют один и тот же сдвиг короткой ПСП. Поскольку в обратном канале при - меняется квадратурная ФМ со сдвигом (OQPSK.), в плече Q модулятора введен элемент задержки на половину длительности чипа. Применение OQPSK уменьшает глубину неже - лательных провалов огибающей сигнала, а значит, сокращает требуемый линейный дина - мический диапазон усилителя мощности передатчика МС.

Сообщение канала доступа подвергается определенной структуризации (капсулирова - нию) на временных отрезках, называемых слотами и кадрами (рисунок 10.17).

Слот канала доступа может состоять из (3+MAX_CAP_SZ)+(l+PAM_SZ) кад -

ров, где параметр MAX_CAP_SZ опреде - ляет максимальный размер капсулы со - общения канала доступа, а PAM_SZ – длину преамбулы канала доступа (значе -

ния этих параметров передаются на МС по каналу вызова). На длительности кад - ра (20 мс) содержится 88 информацион - ных бит (тело кадра) и 8 кодированных хвостовых бит (поле Т).

Сообщение канала доступа не обяза -

Дата добавления: 2014-01-15