Радио интерфейсы мобильных систем связи третьего поколения, страница 6

Структура физического канала пакетной передачи РСРСН (physicalСРСН) во многом аналогична, однако часть, отводимая на передачу сообщения, может занимать несколько кадров, а преамбульная часть дополнена специальной вставкой (4096 чипов), служащей для обнаружения коллизий (CD-P - collisiondetectionpreamble), т.е. попыток одновременного использования канала несколькими МС. Кроме того, в РСРСН, как и в выделенных пользовательских каналах, присутствуют сигналы управления мощностью по замкнутой петле, а также отдельная часть преамбулы РС-Р (powercontrolpreamble), занимающая от 0 до 8 слотов. Последняя является необязательной и может быть активизирована БС для ускорения сходимости процедуры регулировки мощности.

Как и в выделенных каналах, в PRACH и РСРСН можно различать два типа потоков данных: собственно информационный и команды управления. Для их мультиплексирования друг с другом используется тот же вариант квадратурного уплотнения с предварительным взвешиванием, что и для объединения DPDCH с DPCCH. Для мультиплексирования общих каналов с выделенными используются канализирующие коды, рассматриваемые в следующем подразделе.

12.2.5. Канализирующиекодылинии "вверх"

Поскольку каждая МС может использовать для передачи несколько выделенных каналов данных DPDCH, необходимы меры, гарантирующие их разделимость в приемнике БС. Так как все сигналы, передаваемые одной МС, привязаны к единой временной шкале, задаваемой стандартом частоты МС, иначе говоря, строго синхронизированы, разделение каналов можно реализовать как синхронное кодовое уплотнение на основе ортогональных канализирующих кодов. В этом отношении линия "вверх" UTRAN несколько напоминает линию вниз стандарта IS-95 (см. § 11.2), однако к подобной ассоциации следует подходить с осторожностью, так как разделение сигналов абонентов в рассматриваемой линии по-прежнему остается асинхронным кодовым.

Формат канализирующих кодов в документах 3GPP [40, 41, 59, 64-67] описан с помощью двоичного кодового дерева, т.е. итерационного алгоритма. На каждой итерации любое кодовое слово, полученное на предыдущем шаге, преобразуется в два новых удвоенной длины путем двукратного повторения в одном слове и повторения с изменением знака - в другом. Так, если С^- некое слово, полученное на /с-м шаге, его "потомками" на /с+1-м будут слова вида (C^.CJ, (C_k,-C_k). Таким образом, стартуя с тривиального слова длины 1, равного единице, за китераций можно получить 2^ккодовых векторов длины N = 2^к, ортогональность которых очевидна (см. рис. 12.2 для к= 3).

В спецификации описанная кодовая конструкция фигурирует под особым названием "ортогональные коды с переменным расширением спектра" (orthogonalvariablespreadingfactor-OVSF), хотя неясно, с какой целью введено столь громоздкое наименование, если учесть, что соответствующий алгоритм есть не что иное, как популярное правило Сильвестра построения матриц Адамара с элементарным переупорядочиванием строк [68]. Разумеется, получаемые при этом кодовые слова есть попросту функции Уолша.

Для организации выделенного канала управления DPCCH всегда используется кодовое слово длины N = 256, состоящее из одних единиц. Для каналов же данных DPDCH могут использоваться различные длины кодовых слов в соответствии с реализованным в UTRAN принципом управляемой скорости передачи. Так как длительность одного чипа зафиксирована, изменение скорости передачи, т.е. длительности одного бита, автоматически пропорционально меняет соотношение между длительностью бита и чипа (коэфициент расширения спектра SF - spreadingfactor). Если потребитель использует только один канал данных DPDCH, он может варьировать SF в пределах от 256 (самая низкая скорость передачи) до 4 (самая высокая в рамках единственного DPDCH). При этом всегда используется кодовый вектор с номером / = SF/4, если отсчет на дереве вести сверху вниз. Понятно, что минимальное расширение спектра N = SF = 4 отвечает скорости передачи R_t-(3,84/4) -10⁶ =0,96 Мбит/с. (Скорость передачи полезной информации примерно вдвое ниже вследствие применения мощных корректирующих кодов.) В тех случаях, когда подобная скорость оказывается недостаточной, МС может использовать до 6 параллельных DPDCH обязательно с одним и тем же (минимальным) расширением: N = SF = 4, причем правило выбора канализирующих кодовых слов для каждого числа каналов от 1 до 6 жестко регламентировано спецификацией.