Кодування в прямому каналі

У системах передавання повідомлень стільникового зв'язку стандарту СDМА використовуються різні види кодування, зокрема схема кодування в прямому каналі - від базової станції до абонента (рис. 15.19). Базова швид­кість передавання даних у каналі становить 9,6 кбіт/с, що досягається дода­ванням додаткових коригувальних двійкових сигналів до цифрового потоку вокодера 8,55 кбіт/с. Для реалізації на приймальній стороні прямої корекції помилок (без повторного передавання повідомлення) у каналі використову­ється надлишкове кодування, за якого базовий цифровий потік розбивається на пакети тривалістю по 20 мс і подається на згортувальнийкодер з половинною

Рис. 15.19. Схема кодування в прямому каналі

швидкістю. На його виході кількість бітів подвоюється. Потім дані перемежову­ються, тобто перемішуються в часовому інтервалі 20 мс. Це робиться для того, щоб рівномірно розподілити в потоці даних загублені під час переда­вання біти. Відомо, що помилково прийняті символи звичайно формують групи. У той же час схема прямої корекції помилок працює щонайкраще, коли по­милки розподілені рівномірно в часі. Це відбувається після здійснення на прий­мальній стороні процедури, оберненої перемежуванню під час передавання. Після перемежування цифровий потік перетвориться за допомогою довгого коду і логічної операції "що виключає або" (додавання за модулем два). За визна­ченням, довгими кодами (кодами максимальної довжини) є коди, що можуть бути отримані за допомогою зсувного регістра елемента або затримки інфор­мації заданої довжини. Максимальна довжина двійкової послідовності, що може бути реалізована за допомогою генератора, побудованого на основі зсув­ного регістра, дорівнює 2ⁿ - 1 двійкових символів, де п - кількість розрядів зсувного регістра. В апаратурі стандарту СDМА довгий код формується кілько­ма послідовними логічними операціями із псевдовипадковою двійковою послі­довністю, генерованою у 42-розрядному зсувному регістрі, і двійковою 32-бітовою маскою, яка визначається індивідуально для кожного абонента. Такий зсувний регістр застосовується у всіх базових станціях цього стандарту для забезпе­чення режиму синхронізації всієї мережі. Оскільки інформаційний потік має швидкість 19,2 кбіт/с, то в прямому каналі використовується тільки кожен 64-й символ довгого коду.

Наступний етап перетворення повідомлення - кодування за допомогою кодів Уолша. Один ряд матриці Уолша ставиться у відповідність каналові зв'язку між абонентом і базовою станцією. Якщо на вході кодера міститься нуль, то по­силається відповідний ряд матриці (код Уолша), якщо одиниця - то послідовність,сформована логічним запереченням відповідного ряду матриці (коду Уолша). Це підвищує швидкість інформаційного потоку з 19,2 кбіт/с до 1,23 Мбіт/с. Відповідно розширюється і спектр сигналу. На заключному етапі двійковий потік розділяється між синфазним і квадратурним каналами (I - і Q-каналами) для наступної передачі (рис. 15.19) з використанням квадратурної фазової мані­пуляції (QPSK). До подачі на змішувачі цифровий потік у кожному з каналів пере­твориться за допомогою короткого коду та логічної операції "що виключає або".

Короткий код являє собою псевдовипадкову двійкову послідовність зав­довжки 32 768 двійкових символів, яка генерує зі швидкістю 1,3288 Мбіт/с. Ця послідовність є загальною для всіх базових і рухомих станцій у мережі. Короткий код формується в 15-розрядному зсувному регістрі з лінійним зворот­ним зв'язком. Результуючий двійковий потік у кожному каналі проходить через цифровий фільтр із кінцевою імпульсною характеристикою (КІХ-фільтр), що дає змогу обмежити смугу випромінюваного сигналу. Частота зрізу фільтра ста­новить близько 615 кГц. Отримані аналогові сигнали надходять на відповідні входи I /Q-модулятора. Ряд інформаційних сигналів утворюється злиттям I - і Q-каналів.

Оскільки всі користувачі одержують об'єднаний сигнал, то для виділення інформації потрібно передавати опорний сигнал по каналу, що одержав назву пілотного. У пілотному каналі передається нульовий інформаційний сигнал, код Уолша для цього каналу формується з нульового ряду матриці Уолша. Інакше кажучи, у пілотному каналі передається тільки короткий код. Звичайно на ньому випромінюється близько 20 % загальної потужності. Опорний сигнал необхідний для подальшої фазової демодуляції. Короткий код дає можливість багаторазово використовувати в кожному стільнику той самий набір кодів Уолша. Кожна базова станція має свій часовий зсув при формуванні коду і тому може бути однозначно визначена в мережі. Засновано це на властивості псевдови-падкових двійкових кодів; значення автокореляційного моменту наближа­ється до нуля для всіх часових зсувів, що перевищують довжину одного біта.

Дата добавления: 2014-11-09