Опубликован: 02.07.2009 | Доступ: свободный | Студентов: 4618 / 1115 | Оценка: 4.31 / 3.97 | Длительность: 18:18:00
ISBN: 978-5-9963-0104-1
Лекция 4:

Многостанционный доступ с кодовым разделением и сети CDMA

< Лекция 3 || Лекция 4: 123456 || Лекция 5 >
Аннотация: Лекция посвящена принципам построения и архитектуре мобильной системы CDMA, использующей многостанционный доступ с кодовым разделением.

3.1. Многостанционный доступ с кодовым разделением

Многостанционный доступ с кодовым разделением (CDMA — Code Division Multiple Access) — технология, отличающаяся от доступа с частотным разделением и доступа с временным разделением [45, 80, 105]. Она не использует для разделения каналов ни частоты, ни времени, хотя по многим признакам она напоминает частотный доступ ( рис. 3.1).

Упрощенная структурная схема системы с кодовым разделением каналов

Рис. 3.1. Упрощенная структурная схема системы с кодовым разделением каналов

Каждый входной цифровой сигнал складывается ("модулируется") с отдельной "несущей", в качестве которой выступает псевдослучайная последовательность (ПСП). ПСП передается со скоростью большей, чем скорость исходного сигнала, после чего полученные сигналы объединяются в единый поток. При этом полоса частот, используемая в радиоканале, гораздо шире, чем полоса исходного сигнала. Этот процесс получил название расширение спектра (Spreading Specter) [119]. Псевдослучайные последовательности выбираются таким образом, чтобы на приемном конце их можно было разделить (отфильтровать) и отделить сигнал от его псевдослучайной последовательности ("несущей"). Передача единого объединенного потока осуществляется в одной полосе частот с помощью одного из видов фазовой манипуляции. Поэтому системы, основанные на CDMA, не требуют разделения полосы частот на отдельные каналы, что, в свою очередь, облегчает процесс хэндовера (переход из одной соты в другую).

Псевдослучайные последовательности должны иметь нулевую корреляцию, т. е. быть взаимонезависимы.

Существует два способа множественного (многостанционного) доступа с кодовым разделением каналов (CDMA):

  • ортогональный многостанционный доступ;
  • неортогональный многостанционный доступ, или асинхронный многостанционный доступ с кодовым разделением каналов.

3.1.1. Функции Уолша

Для первого способа разделения применяются ортогональные функции Уолша [119, 120] и функции, получаемые на их базе. Это набор ортогональных последовательностей длиной 2^n, в которых используются только два значения: +1 и –1.

Функции являются цифровыми "аналогами синусоид". При кодировании обычно символ +1 заменяется на 0, а –1 на 1.

Рассмотрим систему двоичных чисел от 0 до 2^4–1 (числа от 0 до 15), которые приведены в табл. 3.1.

Она представляет собой функцию, содержащую четыре переменных ( x_1, x_2, x_3, x_4 ).

Если предположить, что каждый разряд этих чисел поступает согласно десятичному номеру в таблице, то это можно изобразить следующими диаграммами ( рис. 3.2), которые представляют периодические функции, подобные синусу (инверсные переменные подобны косинусу).

На основе этих функций могут быть получены любые другие функции Уолша на конечном отрезке от 0 до 2^4–1.

Вторая трактовка функций Уолша — это диаграмма коэффициентов при отображении двоичных чисел в двоичную систему.

Таблица 3.1. Двоичные числа
X4 X3 X2 X1
0 0 0 0 0
0 0 0 1 1
0 0 1 0 2
0 0 1 1 3
0 1 0 0 4
0 1 0 1 5
0 1 1 0 6
0 1 1 1 7
1 0 0 0 8
1 0 0 1 9
1 0 1 0 10
1 0 1 1 11
1 1 0 0 12
1 1 0 1 13
1 1 1 0 14
1 1 1 1 15
Базисные периодические функции Уолша

Рис. 3.2. Базисные периодические функции Уолша

Известно, что для перехода от двоичных чисел к их десятичным эквивалентам применяются весовые коэффициенты, сумма которых дает соответствующее число:

D=\sum\limits_{k=0}^N a_k 2^k,

где N — число разрядов двоичного числа, a_k — значение k-го разряда двоичного числа.

В этом случае каждая диаграмма на рис. 3.2 указывает моменты появления чисел, в которые входит заданный числовой коэффициент. Например, весовой коэффициент 2 входит в числа 2, 3, 6, 7, 10, 11, 14, 15. Этот ряд чисел отображается периодической функцией Уолша, обозначенной на рис. 3.2 как диаграмма переменной x_2.

< Лекция 3 || Лекция 4: 123456 || Лекция 5 >
Елена Сапегова
Елена Сапегова

для получения диплома нужно ли кроме теоретической части еще и практическую делать? написание самого диплома требуется?

Виталий Гордиевских
Виталий Гордиевских

Здравстивуйте, диплом о профессиональной переподготовке по программе "Сетевые технологии" дает право на ведение профессиональной деятельности в какой сфере? Что будет написано в дипломе? (В образце просто ничего неуказано)

Напимер мне нужно чтоб он подходил для направления 09.03.01 Информатика и вычислительная техника

Дмитрий Одинцов
Дмитрий Одинцов
Россия, г. Екатеринбург
Максим Глотов
Максим Глотов
Россия