Wie physikalische Schicht des Pilot-, Synchronisierungs- und Paging-Kanals in CDMA

Physische Schicht des Pilotkanals

Der Pilotkanal besteht im Wesentlichen aus den Funktionscodes, die mit ihrem zugewiesenen PN-Offset arbeiten. Dies wird erreicht, indem der Walsh-Code 0, der aus 64 Nullen besteht (denken Sie daran, dass der erste Code in jedem Walsh-Code-Satz immer nur aus Nullen besteht), als Walsh-Code-Modulationsdaten ausgewählt wird. Darüber hinaus sind die in den Walsh-Modulator eingehenden Kanaldaten ebenfalls alle Nullen, was zu einem Nullausgang führt.

In der Praxis kann auf den Walsh-Modulator verzichtet werden, da nur die Kurzcode-Hardware für einen Kanal implementiert werden muss, der einen Piloten generiert.

Physische Kanalschicht synchronisieren

Der Sync-Kanal ist ähnlich wie ein Verkehrskanal codiert, mit der Ausnahme, dass die lange Codeverschlüsselung nicht erforderlich ist. Die tatsächlichen Nachrichtendaten für den Synchronisierungskanal laufen mit 1.200 Bit/s. Diese Daten werden zunächst durch einen Covolutional-Encoder mit halber Rate geleitet, der die Datenrate auf 2.400 bps verdoppelt. Die codierten Daten werden dann wiederholt (erhöht auch die Verarbeitungsverstärkung um 3 dB), um die Datenrate auf 4.800 bps zu bringen.

Die Daten werden dann verschachtelt und dann an den Walsh-Modulator weitergeleitet. Da die Datenrate zu diesem Zeitpunkt nur 4.800 Bit/s beträgt, ist die Ausgabe des Walsh-Modulators Walsh-Code 32 (oder das logische NICHT von Walsh-Code 32), der für jedes 4.800-Bit/s-Bit viermal wiederholt wird. Das Signal wird dann mit den Funktionscodes verwürfelt.

Diese Codierung sorgt für einen Verarbeitungsgewinn von insgesamt 30 dB (ein Full-Rate-Verkehrskanal mit 9.600 bps erreicht 21 dB)! Der zusätzliche Verarbeitungsgewinn hilft Mobiltelefonen, die kritischen Timing-Informationen des Sync-Kanals fehlerfrei zu empfangen.

Physische Schicht des Paging-Kanals

Die Nachrichtendaten des Paging-Kanals laufen entweder mit 4.800 oder 9.600 Bit/s (sogenannter Betrieb mit halber oder voller Rate). Normalerweise wird die halbe Rate verwendet, da sie eine zusätzliche Verarbeitungsverstärkung von 3 dB bietet. Dadurch wird der Nachrichtenempfang des Paging-Kanals robuster. Wie ein Verkehrskanal verwendet der Paging-Kanal einen Faltungsencoder mit halber Rate.

Beim Betrieb im Halbratenmodus wird jedoch die Ausgabe des Faltungsencoders wiederholt, um die zusätzliche Verarbeitungsverstärkung von 3 dB (Wellenformredundanz) bereitzustellen. Nach dem Interleaving-Vorgang werden die Paging-Kanaldaten mit einem speziellen Langcode verschlüsselt.

Der lange Code des Paging-Kanals wird aus einem vordefinierten Bitmuster plus der Paging-Kanalnummer und dem PN-Offset des Pilotkanals abgeleitet. Die mit dem Langcode verschlüsselten Daten werden dann mit Walsh-Code 1 (für den ersten Paging-Kanal) Walsh-moduliert und dann mit den Kurzcodes verschlüsselt.

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