Организация обратного канала. Упрощенная функциональная схема обработки сигналов в передающем тракте подвижной станции

Лекция 12

12.1. Организация обратного канала

В обратном канале (от ПС к БС) модуляция сигнала короткой ПСП (квадратурная фазовая манипуляция двумя последовательностями одинакового периода) используется только для расширения спектра (см. рис.12.1), причем все подвижные станции используют одну и ту же пару последовательностей с одинаковым нулевым смещением во времени. Модуляция сигнала длинной ПСП (бинарная фазовая манипуляция) используется для шифрования сообщений и несет информацию о ПС в виде ее закодированного индивидуального номера. Этим обеспечивается различение сигналов от разных ПС, одной ячейки за счет индивидуального для каждой станции сдвига последовательности. Пилот сигнала в обратном канале нет, поэтому синхронное детектирование в БС не применяется,  а помехоустойчивость обеспечивается за счет пространственного разнесения.

12.1. Упрощенная функциональная схема обработки сигналов в передающем тракте подвижной станции

В кодеках ПС ортогональные коды Уолша применяются не для уплотнения каналов, а для повышения помехоустойчивости. С этой целью поток 9,6 кбит/с после после кодирования и перемежения (1/3) возрастает в 3 раза и становится 28,8 кбит/с. Этот поток разбивается на пакеты (блоки) по 6 бит (поскольку 64 = 2⁶), и каждому из них ставится в однозначное соответствие один из кодов Уолша. Поскольку наивысший код имеет 64 позиции, то и все остальные коды передаются той же длительностью 64-мя позициями. В итоге кодового преобразования скорость цифрового потока становится равным 28,8/6 х 64 = 307,2 кбит/с. Это кодирование одинаково во всех физических каналах всех ПС. Они различаются за счет модуляции длинной ПСП, несущей в себе информацию о конкретной ПС (маска ПС). В соответствии с этой индивидуальной маской ПС на БС один из трансиверов закрепленный за данной ПС распознает и декодирует этот 6-ти битовый символ. После модуляции длинной ПСП получается чиповая скорость в радиоканале 1,2288 Мчип/с. Эта скорость получается таким образом. Как помним, на исходную скорость 9,6 кбит/с приходится по 128 дискретов длинной ПСП на каждый бит. Когда скорость повысилась до 307,2 кбит/с, т.е. в 32 раза, то во столько же раз уменьшилось число дискрет, приходящихся на один бит, т.е. стало 128/32 = 4 дискрета/бит. Итого чиповая скорость 4 х 307,2 кбит = 1228,8 кбит/с = 1, 2288 Мчип/с. Схема формирования сигналов ПС показана на рис. 12.2, а на рис.12.3 показана структурная схема приемника подвижной станции.

12.2. Схема формирования сигналов ПС для стандарта IS-95

RAKE приемники настроены на одну функцию Уолша, выделенную данной ПС;

ПС имеет 4 параллельных канала. На 3-х устанавливаются фиксированные задержки, а 1 сканирующий для коррекции фиксированных задержек

12.3. Структурная схема приемника подвижной станции

Описанные технические решения изначально были ориентированы на сочетание с североамериканским стандартом AMPS – как альтернатива методу TDMA при переходе от аналоговой обработки к цифровой.

В системах CDMA изменяя синхронизацию источника ПСП, можно использовать один и тот же участок полосы частот для работы во всех ячейках сети. Такое 100% использование доступного частотного ресурса – один из важнейших факторов высокой абонентской емкости сети. Причем в системе CDMA изначально была заложена возмоджность