Описание стандарта CDMA

Мы профессиональная команда, которая на рынке работает уже более 2 лет и специализируемся исключительно на лучших продуктах.

У нас лучший товар, который вы когда-либо пробовали!

Наши контакты:

Telegram:

https://t.me/stuff_men

E-mail:

stuffmen@protonmail.com

ВНИМАНИЕ!!! В Телеграмм переходить только по ссылке, в поиске много Фейков!

Внимание! Роскомнадзор заблокировал Telegram ! Как обойти блокировку:

http://telegra.ph/Kak-obojti-blokirovku-Telegram-04-13-15

Его первая версия была разработана компанией Qualcomm в г. Аббревиатура IS interim standard - временной стандарт используется для учета в TIA, а цифра означает порядковый номер. Изначально система связи cdmaOne была предназначена для работы в диапазонах частот МГц обратный канал и МГц прямой канал с дуплексным разносом 45 МГц. Общая полоса частот, занимаемая в эфире, - 1,25 МГц. Передача речи и данных по стандарту IS осуществляется кадрами длительностью 20 мс. Если количество ошибок в кадре превышает допустимую норму, то искаженный кадр удаляется. В стандарте CDMA передаваемую информацию кодируют и код превращают в шумоподобный широкополосный сигнал ШШС так, что его можно выделить снова, только располагая кодом на приемной стороне. При этом одновременно в широкой полосе частот можно передавать и принимать множество сигналов, которые не мешают друг другу. Широкополосной называется система, которая передает сигнал, занимающий очень широкую полосу частот, значительно превосходящую ту минимальную ширину полосы частот, которая фактически требуется для передачи информации. В широкополосной системе исходный модулирующий сигнал например, сигнал телефонного канала с полосой всего несколько килогерц распределяют в полосе частот, ширина которой может быть несколько мегагерц. Это осуществляется путем двойной модуляции несущей передаваемым информационным сигналом и широкополосным кодирующим сигналом. Основной характеристикой широкополосного сигнала является его база B, определяемая как произведение ширины спектра сигнала F на его период Т. В результате перемножения сигнала источника псевдослучайного шума с информационным сигналом энергия последнего распределяется в широкой полосе частот, то есть его спектр расширяется. Информация может быть введена в широкополосный сигнал ШПС несколькими способами. Наиболее известный способ заключается в наложении информации на широкополосную модулирующую кодовую последовательность перед модуляцией несущей для получения ШШС рис. Узкополосный сигнал умножается на псевдослучайную последовательность ПСП с периодом Т, состоящую из N бит длительностью t 0 каждый. Этот способ пригоден для любой широкополосной системы, в которой для расширения спектра высокочастотного сигнала применяется цифровая последовательность. Сущность широкополосной связи состоит в расширении полосы частот сигнала, передаче ШПС и выделении из него полезного сигнала путем преобразования спектра принятого ШПС в первоначальный спектр информационного сигнала. Перемножение принятого сигнала и сигнала такого же источника псевдослучайного шума ПСП , который использовался в передатчике, сжимает спектр полезного сигнала и одновременно расширяет спектр фонового шума и других источников интерференционных помех. Во временной области - это функция отношения скорости передачи цифрового потока в радиоканале к скорости передачи базового информационного сигнала. Для стандарта 1S отношение составляет раз, или 21 дБ. Это позволяет системе работать при уровне интерференционных помех, превышающих уровень полезного сигнала на 18 дБ, так как обработка сигнала на выходе приемника требует превышения уровня сигнала над уровнем помех всего на 3 дБ. В реальных условиях уровень помех значительно меньше. Кроме того, расширение спектра сигнала до 1,23 МГц можно рассматривать как применение методов частотного разнесения приема. Сигнал при распространении в радиотракте подвергается замираниям вследствие многолучевого характера распространения. В частотной области это явление можно представить как воздействие режекторного фильтра с изменяющейся шириной полосы режекции обычно не более чем на кГц. Особенность этой матрицы состоит в том, что каждая ее строка ортогональна любой другой или строке, полученной с помощью операции логического отрицания. В стандарте IS используется матрица го порядка. Для выделения сигнала на выходе приемника применяется цифровой фильтр. В системах, использующих стандарт IS, все АС работают одновременно в одной полосе частот. Для максимизации абонентской емкости системы необходимо, чтобы терминалы всех абонентов излучали сигнал такой мощности, которая обеспечила бы одинаковый уровень принимаемых БС сигналов. Чем точнее управление мощностью, тем больше абонентская емкость системы. В технических решениях компании Qualcomm расширение спектра обеспечивается за счет модуляции сигнала псевдослучайной последовательностью с частотой следования дискретов 1,23 МГц. Полоса сигнала с расширенным спектром по уровню 3 дБ составляет 1,23 МГц, причем при помощи цифрового фильтра формируется спектр, близкий к прямоугольному. Для модуляции сигнала используется три вида функций: Все они являются общими для базовых и мобильных станций, однако реализуют разные функции табл. Длительность дискрета для всех трех модулирующих функций одинакова и соответствует частоте следования дискретов 1, МГц. В прямом канале от БС к подвижной, рис. Различение сигналов разных станций обеспечивается тем, что все БС используют одну и ту же пару коротких ПСП, но со сдвигом на 64 дискрета между разными станциями, то есть всего в сети кодов; при этом все физические каналы одной БС имеют одну и ту же фазу последовательности. На БС формируется 4 типа каналов: Число одновременно передаваемых каналов и их параметры указаны в табл. Сигналы разных каналов взаимно ортогональны, что гарантирует отсутствие взаимных помех между ними на одной БС. Внутрисистемные помехи в основном возникают от передатчиков других БС, работающих на той же частоте, но с иным циклическим сдвигом. Излучение пилот-сигнала происходит непрерывно. Для его передачи используют функцию Уолша нулевого порядка W 0. Пилот-сигнал - это сигнал несущей, который используется ПС для выбора рабочей ячейки по наиболее мощному сигналу , а также в качестве опорного для синхронного детектирования сигналов информационных каналов. Синхросообщение содержит технологическую информацию, необходимую для установления начальной синхронизации на МС: Скорость передачи в синхроканале ниже, чем в вызывном РСН или канале графика ТСН , благодаря чему повышается надежность его работы. По завершении процедуры синхронизации МС настраивается на канал вызова РСН и постоянно контролирует его. Для кодирования синхроканала используется функция W Функции W 1 -W 7 используются для кодирования каналов вызова - их число может составлять от 0 до 7; остальные функции Уолша вместе с оставшимися от каналов вызова, если их число меньше семи используются для кодирования каналов графика. Число каналов графика может составлять от 55 до Для борьбы с замираниями в стандарте IS предусмотрено поблочное перемежение символов, позволяющее декоррелировать пакеты ошибок. Для приема сигналов используется RAKE-приемник, имеющий несколько каналов для их параллельной обработки. В IS допускается использование нескольких типов речевых кодеков: Вносимая алгоритмом CELP задержка не превышает 30 мс. В обратном канале от подвижной станции к базовой, рис. Модуляция сигнала длинной ПСП кроме шифрования сообщений несет информацию о ПС в виде ее закодированного индивидуального номера и обеспечивает различение сигналов от разных ПС одной ячейки за счет индивидуального для каждой станции сдвига последовательности. В МС предусмотрено два типа информационного обмена: Пилот-сигнала в обратном канале нет, поэтому синхронное детектирование не используется, БС осуществляют некогерентную обработку сигналов, а помехоустойчивость обеспечивается в основном за счет пространственного разнесения. В кодеках МС тоже применяются ортогональные коды Уолша, но не для уплотнения каналов как на БС , а для повышения помехоустойчивости. Это кодирование одинаково для всех физических каналов, а на приемном конце используются 64 параллельных канала, каждый из которых настроен на свою функцию Уолша, и эти каналы распознают декодируют принятые 6-битовые символы. Информационный сигнал кодируется по Уолшу, затем смешивается с несущей, спектр которой предварительно расширяется перемножением с сигналом источника псевдослучайного шума. Каждому информационному сигналу назначается свой код Уолша, затем они объединяются в передатчике, пропускаются через фильтр, и общий шумоподобный сигнал излучается передающей антенной. На вход приемника поступают полезный сигнал, фоновый шум, помехи от БС соседних ячеек и от ПС других абонентов. После ВЧ-фильтрации сигнал поступает на коррелятор, где происходит сжатие спектра и выделение полезного сигнала в цифровом фильтре с помощью заданного кода Уолша. Спектр помех расширяется, и они появляются на выходе коррелятора в виде шума. На практике в ПС используется несколько корреляторов для приема сигналов с различным временем распространения в радиотракте или сигналов, передаваемых различными БС. В системах, использующих метод CDMA, изменяя синхронизацию источника псевдослучайного шума, можно использовать один и тот же участок полосы частот для работы во всех ячейках сети. Системы на базе CDMA имеют динамическую абонентскую емкость. И хотя имеется 64 кода Уолша, этот теоретический предел не достигается в реальных условиях, и абонентская емкость системы ограничивается внутрисистемной интерференцией, вызванной одновременной работой подвижных и базовых станций соседних ячеек. Число абонентов в системе CDMA зависит от уровня взаимных помех. Эта проблема существует у всех CMC, однако наибольшие искажения сигнала возникают именно в CDMA-системах, работающих в общей полосе частот, в которых используются ортогональные шумоподобные сигналы. Если бы в этих системах отсутствовала регулировка мощности, то они существенно уступали бы по характеристикам сотовым сетям на базе TDMA. Поэтому ключевой проблемой в CDMA-системах можно считать индивидуальное управление мощностью каждой станции. Эффективная работа системы с кодовым доступом возможна лишь при условии выравнивания сигнала от различных абонентов на входе базовой станции. Причем чем выше точность выравнивания, тем больше зона покрытия системы. Следует отметить, что прямой канал менее подвержен искажениям сигнала за счет внутрисистемных помех и многолучевых замираний, так как на БС всегда существует запас по мощности. Поэтому основные проблемы возникают при регулировке мощности в обратном канале - от абонента к БС. Чем выше точность управления мощностью, тем ниже уровень взаимных помех. Интервал между соседними измерениями равен 1,25 мс. Абонентская емкость ячейки системы CDMA оптимизируется использованием алгоритма регулировки, который ограничивает мощность, излучаемую каждым AT, до необходимого уровня для получения приемлемой вероятности ошибки. В системе предусматривается три механизма регулировки мощности: Процесс регулирования мощности передающих устройств в ОК от абонента к БС заключается в следующем. Каждая ПС непрерывно передает информацию об уровне ошибок в принимаемом сигнале. На основании этой информации БС распределяет излучаемую мощность между абонентами таким образом, чтобы в каждом случае обеспечить приемлемое качество речи. Абоненты, на пути к которым радиосигнал испытывает большее затухание, получают возможность излучать сигнал большей мощности. Основная цель регулировки мощности в ОК - оптимизация площади соты. В процессе регулирования мощности в прямом канале от БС к абоненту возможны два варианта регулирования: Схема управления мощностью в прямом канале изображена на рис. При открытом цикле ПС после включения ищет сигнал БС. После синхронизации ПС но этому сигналу производится замер его мощности и вычисляется мощность передаваемого сигнала, необходимая для обеспечения соединения с БС. Вычисления основываются на том, что сумма уровней предполагаемой мощности излучаемого сигнала и мощности принятого сигнала должна быть постоянна и равна 73 дБ. Этот процесс повторяется каждые 20 мс, но он все же не обеспечивает желаемой точности регулировки мощности, так как прямой и обратный каналы работают в разных частотных диапазонах разнос частот 45 МГц и, следовательно, имеют различные уровни затухания при распространении и по-разному подвержены воздействию помех. При замкнутом цикле возможно точно отрегулировать мощность передаваемого сигнала. БС постоянно оценивает вероятность ошибки в каждом принимаемом сигнале. Если она превышает программно заданный порог, то БС дает команду соответствующей ПС увеличить мощность излучения. Регулировка осуществляется с шагом 1 дБ. Этот процесс повторяется каждые 1,25 мс. Цель такого процесса регулирования заключается в том, чтобы каждая ПС излучала сигнал минимальной мощности, которая достаточна для обеспечения приемлемого качества речи. За счет того, что все ПС излучают сигналы необходимой для нормальной работы мощности, и не более, их взаимное влияние минимизируется, и абонентская емкость системы возрастает. ПС должны обеспечивать регулирование выходной мощности в широком динамическом диапазоне - до 85 дБ. При процедуре мягкой эстафетной передачи переходе абонента из зоны обслуживания одной БС в зону другой схема регулирования мощности несколько иная. МС принимает одновременно несколько команд управления мощностью от разных БС обычно двух и сравнивает их между собой. Если все команды указывают на необходимость увеличения мощности, то МС последовательно увеличивает свою мощность с шагом 1 дБ. Регулирование мощности как в прямом, так и в обратном канале влияет на срок службы аккумуляторов ПС. Это непосредственно связано с такими параметрами радиотелефона, как длительность непрерывного занятия канала и время нахождения в режиме ожидания. Система построена по методу прямого расширения спектра частот на основе 64 видов последовательностей, сформированных по закону функций Уолша. Общая полоса частот канала связи составляет 1,25 МГц. Состав оборудования сетей стандарта CDMA во многом сходен с составом оборудования сетей стандарта GSM и включает в себя ПС и БС, цифровые коммутаторы, центр управления и обслуживания, различные дополнительные системы и устройства, функциональное сопряжение элементов системы осуществляется с помощью ряда интерфейсов. Конфигурация сотовой сети и системы стандарта CDMA представлены на рис. Одно из важных требований, предъявляемых к системам второго поколения, - гибкость технологии и возможность ее постепенного развития, проходящего без кардинального изменения существующей инфраструктуры сетей. В настоящее время широко применяется версия стандарта ISA. Сети на основе ISB смогут обеспечивать доступ в Internet до появления систем третьего поколения. Однако для того, чтобы предоставлять услуги пакетной передачи, контроллер БС нужно дооснастить маршрутизатором. В спецификациях стандарта предусмотрено качественное улучшение характеристик обслуживания за счет снижения потерь при переходе абонента от одной БС к другой, а также повышение точности контроля мощно- сти до 0,25 дБ, организация каналов приоритетного доступа и другие усовершенствования. В версии ISC модификации коснулись повышения частотной эффективности и увеличения емкости телефонной сети в два раза. Спецификациями предусматривается дополнительный канал с ортогональным сдвигом несущей, по которому может передаваться полный кодовый ансамбль сигналов то есть 64 кода Уолша , такой же, как и по синфазному каналу.

Описание стандарта CDMA

Сотовая система подвижной связи стандарта CDMA

ТЕСТИРОВАНИЕ CDMA - ОПИСАНИЕ, ПРИБОРЫ