Принципи на кодиране на канали в UTRAN - ЧАСТ 1, Блог за криптиране

6.3.4.1. Канализиране и кодиране на кодове в UTRAN. За да се гарантира идентифицирането на физическите канали на различни потребители, на всеки потребителски терминал в технологията WCDMA се присвоява уникален код на канала. В случаите, когато, за да се увеличи скоростта на предаване, BS предава съобщение към SS по няколко канала наведнъж, е желателно да се използват кодове за канализиране, които са ортогонални един на друг.

Възможността за адаптиране на системата UMTS към различни нужди на абонатите в скоростите на предаване на данни се осигурява чрез кодиране на кодове за канализиране (кодове за канализиране) с променлив коефициент на разпространение - Orthogonal Variable Spreading Factor (OVSF) [14]. Характеристика на схемата за кодиране, реализирана в WCDMA, е способността да се променя коефициентът на разпространение на всеки 10 ms (от кадър на кадър) чрез „плъзгане“ наляво/надясно по кодовото дърво (вижте раздел 2.5.2.5.). Това осигурява значителна гъвкавост при организацията на физическите канали. Ортогоналността на сигналите на различните потребители се поддържа в рамките на една клетка, докато кръстосаните корелации на сигнали от различни клетки са произволни.

Гъвкавостта при разгръщането и работата на UMTS мрежата се осигурява от схемата на т.нар. двустепенно канално кодиране, чрез последователно извършване на две операции. Първо, предаваният информационен символ на всеки абонат се умножава с "къс" разпръскващ код (например последователност на Walsh), който е ортогонален на този на всеки друг потребител в същата клетка. След това същият сигнал се умножава с фрагмент от псевдослучайна последователност, специфична за клетка (за дадена BS) в предния канал (и уникален за всеки абонат в обратния канал). Тези кодове се използватза идентифициране на базови станции (клетки, сектори) се наричат кодиращи кодове или кодиращи кодове. Като такъв UMTS използва златни последователности с дължина 2 41 . Тези последователности са съкратени, образувайки цикъл от 2 16 бита (кадър 10 ms). UMTS използва асинхронна клетъчна мрежова схема (глава 2), която не изисква синхронизация между мрежовите базови станции. Това увеличава възможността за бързо разпространение и гъвкаво планиране както на земята, така и на закрито.В същото време същото обстоятелство води до усложняване на процедурата за синхронизиране на кода и търсене на клетки.

Като алтернатива, мобилните станции са снабдени с разбъркващи кодове измежду последователностите на голямото семейство Kasami с дължина 256. Този набор има повече от милион кодови последователности, което също елиминира необходимостта от внимателно планиране на мрежово кодиране. В този случай на всяка клетка се присвоява предварително избрана група от последователности с най-ниски кръстосани корелации. Кодът на канала се формира чрез комбиниране на кодовете за канализиране и кодиране.

6.3.4.2. Кодиране на канала за връзка нагоре • Кодиране на канала за връзка нагоре. За предаване на данни всяка AS може да използва няколко специализирани DPDCH канала. Следователно са необходими мерки за осигуряване на тяхната разделимост в BS приемника. Специализираният контролен канал DPCCH се формира от една кодова последователност с дължина N=256, състояща се от "единици". В същото време DPDCH канали за данни могат да бъдат генерирани на базата на кодове с различна дължина в съответствие с динамичния механизъм за контрол на скоростта, реализиран в UTRAN. Времевият обхват на кодов елемент (чип) имафиксирана стойност, така че промяна в скоростта на предаване води до промяна в продължителността на информационния бит с пропорционална промяна в коефициента на разпространение.

Тъй като сигналите, предавани от AS, са обвързани с единична времева скала, определена от нейния честотен стандарт, разделянето на каналите се осъществява на базата на канализиране на ортогонални кодове. Ако потребителят използва само един DPDCH канал за данни, той може да променя коефициента на разпространение в диапазона от 256 до 4. В този случай скоростта на предаване съответно се променя в диапазона от (3,84/4)x10 6 до (3,84/256)x10 6, т.е. от 960 до 15 kbps (вижте Таблица 6.4). Минималният разширен спектър (N=SF=^4) съответства на максималната скорост на предаване. Ако тази скорост е недостатъчна, SS може да използва до 6 DPDCH със същия коефициент на разпространение "паралелно".

Идентификаторът на специален физически канал е неговият уникален код за канализиране. На фиг. 6.13, символът cdJ обозначава кода, който формира /'-тия специален канал за данни, а символът c. – код, който формира контролния канал. Каналите за данни и каналите за управление се мултиплексират преди да влязат в модулатора. За да направите това, битовите потоци се умножават с тегла за регулиране на мощността Pt/ (за DPDCH) и (5 (за DPCCH), след което се разпределят между клоновете на модулатора. Тази процедура ви позволява да осигурите различни нива на мощност в каналите за данни и контрол, задоволявайки различни изисквания за качеството на получаване на съобщения и режийни рамки.

Ориз. 6.13. Мултиплексиране на специални канали вВъзходяща връзка [10]

UMTS също така предоставя опция за мултиплексиране за общите канали, PRACH и PCRSH, със специални канали DPDCH и DPCCH. Алгоритъмът за избор на OVSF кодове е описан в [16].

• Разбъркващо кодиране за връзката нагоре. Последната стъпка в процедурата за разширяване на спектъра и прилагане на кодово разделяне в посока нагоре е разбъркването, което е умножаването на мултиплексирания сигнал с разбъркващ код, който действа като SS идентификатор. Повтаряйки се с всеки кадър с дължина 10 ms, тези кодове са предназначени да разделят SS сигналите от BS приемника, така че критерият за избора им е малко ниво на кръстосана корелация.

Зависимост на скоростта на предаване на данни през ефирния интерфейс UMTS от коефициента на разпространение на сигнала

IКоефициент на разпространение

Скорост на предаване, символи/s xlO 3

Скорост на връзката надолу, kbps

Скорост на връзката нагоре, kbps