Zweck des Kanalisierungscodes und des Scrambling-Codes in WCDMA

Kanalisierungscodes in WCDMA:

Kanalisierungscodes, auch Walsh-Codes genannt, erfüllen einen entscheidenden Zweck in WCDMA-Netzwerken (Wideband Code Division Multiple Access). Diese Codes werden für die Verbreitung von Benutzerdaten über ein breites Frequenzband verwendet, was ein Grundprinzip von CDMA-basierten Systemen wie WCDMA ist. Der Hauptzweck von Kanalisierungscodes besteht darin, die Übertragungen mehrerer Benutzer sowohl auf der Vorwärts- als auch auf der Rückwärtsverbindung zu unterscheiden und zu trennen.

Bei der Vorwärtsverbindung werden Kanalisierungscodes verwendet, um zwischen den Datenströmen verschiedener Benutzer zu unterscheiden, die gleichzeitig über dasselbe Frequenzband übertragen werden. Jedem Benutzer wird ein eindeutiger Code zugewiesen, sodass mehrere Benutzer dieselben Frequenzressourcen gemeinsam nutzen können, ohne sich gegenseitig zu stören. Diese Ausbreitung und Trennung von Daten ist für die Erzielung der spektralen Effizienz und Kapazitätsgewinne, die für CDMA-Systeme charakteristisch sind, von entscheidender Bedeutung. Bei der Rückwärtsverbindung helfen Kanalisierungscodes der Basisstation, die Signale verschiedener Mobilgeräte zu identifizieren und zu demodulieren, sodass das Netzwerk mehrere Benutzerübertragungen gleichzeitig empfangen und verarbeiten kann. Im Wesentlichen sind Kanalisierungscodes der Eckpfeiler des CDMA-Konzepts in WCDMA und ermöglichen eine effiziente und gleichzeitige Kommunikation zwischen mehreren Benutzern.

Zweck des WCDMA-Kanalisierungscodes

Kanalisierungscode wird verwendet, um verschiedene physikalische Kanäle eines Senders zu unterscheiden
Für den Downlink wird der Kanalisierungscode (OVSF-Code) verwendet, um verschiedene physische Kanäle einer Zelle zu trennen
Für den Uplink wird der Kanalisierungscode (OVSF-Code) verwendet, um verschiedene physische Kanäle eines UE zu trennen

Für Sprachdienste (AMR) beträgt der Downlink-SF 128, was bedeutet, dass maximal 128 Sprachdienste in einem WCDMA-Träger unterstützt werden können;
Für den Videotelefondienst (64.000 Paketdaten) beträgt der WCDMA-Downlink-SF 32, was bedeutet, dass maximal 32 Sprachdienste in einem WCDMA-Träger unterstützt werden können.

Verschlüsselungscodes in WCDMA:

Verschlüsselungscodes spielen in WCDMA-Netzwerken eine entscheidende Rolle, vor allem in der Uplink- oder Reverse-Link-Richtung. Diese Codes werden nach dem Verbreitungsprozess angewendet und dienen mehreren wichtigen Zwecken.

Erstens werden Verschlüsselungscodes verwendet, um Benutzerdaten vor der Übertragung zufällig zu sortieren. Diese Randomisierung erhöht die Sicherheit der Kommunikation, da das übertragene Signal für unbeabsichtigte Empfänger als Rauschen erscheint, was es für Lauscher schwierig macht, die übertragenen Informationen zu entschlüsseln.

Zweitens tragen Scrambling-Codes dazu bei, das Nah-Fern-Problem zu mildern, ein häufiges Problem in CDMA-Systemen, bei denen ein mobiles Gerät, das näher an der Basisstation ist, möglicherweise mit einem viel höheren Leistungspegel sendet als ein weiter entferntes Gerät. Durch die Anwendung unterschiedlicher Verschlüsselungscodes auf Benutzerdaten kann die Basisstation zwischen unterschiedlichen Signalstärken unterscheiden und so einen fairen und zuverlässigen Empfang der Signale von allen Geräten gewährleisten, unabhängig von ihrer Nähe zur Basisstation.

Zweck des WCDMA-Verschlüsselungscodes

Scrambling-Code wird verwendet, um verschiedene Sender zu unterscheiden
Für WCDMA-Downlink wird Scrambling-Code verwendet, um verschiedene Zellen in einem Träger zu trennen
Für WCDMA-Uplink wird Scrambling-Code verwendet, um verschiedene UEs in einem Träger zu trennen

Ein Teil des Prozesses im Sender ist neben der Ausbreitung auch der Scrambling-Vorgang. Dies wird benötigt, um Endgeräte oder Basisstationen voneinander zu trennen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl Kanalisierungscodes als auch Verschlüsselungscodes in WCDMA-Netzwerken von entscheidender Bedeutung sind. Kanalisierungscodes ermöglichen eine effiziente Differenzierung und Trennung von Benutzerdaten, während Verschlüsselungscodes die Sicherheit erhöhen und Ungleichgewichte in der Signalstärke beheben und so zur Gesamtfunktionalität und Zuverlässigkeit des Netzwerks beitragen.