Procedura di elaborazione del sistema WCDMA
- La codifica sorgente può aumentare l’efficienza di trasmissione.
- La codifica del canale può rendere la trasmissione più affidabile.
- La diffusione può aumentare la capacità di superare le interferenze.
- Attraverso la modulazione, i segnali verranno trasferiti ai segnali radio dai segnali digitali.
Bit, simbolo, chip
- Bit: dati dopo la codifica sorgente
- Simbolo: dati dopo la codifica del canale e l’interlacciamento
- Chip: dati dopo la diffusione
Procedura di elaborazione del sistema WCDMA: codifica dei canali e interleaving
Il sistema WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) è una tecnologia di comunicazione mobile 3G che utilizza i principi CDMA. Impiega una complessa procedura di elaborazione che coinvolge più fasi per facilitare una comunicazione efficiente. Ecco una panoramica della procedura di elaborazione in un sistema WCDMA:
1. Codifica canale:
– Codifica sorgente: i dati da trasmettere vengono codificati utilizzando tecniche di codifica dei canali come la codifica Turbo o la codifica convoluzionale. Ciò aggiunge ridondanza ai dati, consentendo il rilevamento e la correzione degli errori nel ricevitore.
– Interleaving: i dati codificati vengono interlacciati per distribuire gli errori di burst causati dallo sbiadimento e da altri disturbi. L’interlacciamento riorganizza i dati per ridurre l’impatto di errori consecutivi durante la trasmissione.
2. Diffusione e multiplexing:
– Mappatura dei simboli: i dati codificati e interlacciati vengono mappati su simboli complessi utilizzando le tecniche Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) o Quadrature Amplitude Modulation (QAM). La mappatura dei simboli aiuta nella rappresentazione efficiente dei dati.
– Diffusione: i simboli vengono diffusi moltiplicandoli con un codice di diffusione unico per ogni utente. I codici di diffusione sono tipicamente sequenze ortogonali o pseudo-casuali, che consentono a più utenti di condividere simultaneamente la stessa banda di frequenza.
– Canalizzazione: i simboli di diffusione sono ulteriormente separati in diversi canali utilizzando codici di canalizzazione specifici. Ciò consente a più canali logici di coesistere all’interno della stessa banda di frequenza.
3. Controllo di potenza:
– Controllo della potenza a circuito chiuso: la stazione base misura la qualità del segnale ricevuto da ciascun dispositivo mobile e invia comandi di controllo della potenza per regolare la potenza di trasmissione dei singoli utenti. Ciò garantisce che tutti gli utenti trasmettano a livelli di potenza adeguati, compensando le differenze nelle condizioni del canale e mitigando le interferenze.
4. Ortogonalizzazione:
– Fattore di diffusione variabile ortogonale (OVSF): nel WCDMA, i codici OVSF vengono utilizzati per ortogonalizzare i canali di diversi utenti. I codici OVSF sono codici binari di varia lunghezza che garantiscono un’interferenza minima tra diversi utenti, migliorando la capacità del sistema e riducendo la diafonia.
5. Equalizzazione del canale multipercorso:
– Ricevitore Rake: sul lato ricevitore, il ricevitore Rake viene utilizzato per mitigare gli effetti della propagazione multipercorso. Combina più componenti multipercorso, ciascuno dei quali sperimenta ritardi e attenuazioni diversi, per migliorare la qualità del segnale ricevuto.
6. Rilevamento e demodulazione del segnale:
– Despreading: il segnale ricevuto viene despread utilizzando lo stesso codice di diffusione utilizzato per la diffusione sul trasmettitore. Ciò rimuove l’effetto di diffusione ed estrae i simboli originali.
– Stima del canale: vengono impiegate tecniche di stima del canale per stimare le caratteristiche del canale e mitigare gli effetti di sbiadimento e interferenza. Ciò consente migliori prestazioni di demodulazione e decodifica.
7. Decodifica canale:
– Demappatura dei canali: i simboli demodulati vengono mappati nuovamente in bit, invertendo il processo di mappatura dei simboli.
– Decodifica canale: i bit ricevuti vengono sottoposti a decodifica canale, che include il rilevamento e la correzione degli errori. Tecniche come la decodifica Turbo o la decodifica Viterbi vengono impiegate per recuperare i dati originali dai simboli codificati.
8. Deinterlacciamento e decodifica della sorgente:
– Deinterleaving: i bit decodificati vengono deinterlacciati, invertendo il processo di interleaving.
– Decodifica della sorgente: i bit deinterlacciati vengono infine decodificati nei dati originali, invertendo il processo di codifica della sorgente.
I passaggi precedenti rappresentano una panoramica semplificata della procedura di elaborazione in un sistema WCDMA. Evidenzia le fasi chiave coinvolte nella trasmissione e ricezione dei dati, nonché le tecniche impiegate per migliorare la qualità del segnale, mitigare le interferenze e garantire una comunicazione affidabile.