Сквозной физический слой WCDMA

Эта модель показывает часть дуплекса частотного деления (FDD) нисходящего физического слоя системы радиосвязи третьей генерации, известной как широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов (WCDMA).

WCDMA является одним из пяти воздушных интерфейсов для третьей генерации радиосвязей, разработанных в рамках Международной мобильной связи (IMT) -2000, как определено Международным объединением электросвязи (ITU). Технология WCDMA официально известна как IMT-2000 Direct Spread.

Спецификации системы WCDMA разработаны проектом Третьей Генерации партнерства (3GPP) Релиза 1999 году, который является совместным усилием органов по стандартизации из Европы, Японии, Кореи, США и Китая.

Беспроводной интерфейс WCDMA является технологией прямого распространения. Это означает, что он расширяет закодированные пользовательские данные с относительно низкой скоростью в гораздо более широкой полосе пропускания (5 МГц), используя последовательность псевдослучайных модулей, называемых чипами с гораздо более высокой скоростью (3,84 Мкп). Путем назначения уникального кода каждому пользователю приемник, который знает код предполагаемого пользователя, может успешно отделить требуемый сигнал от принятой формы волны.

Структура примера

Физический слой отвечает за обеспечение транспортной поддержки данных, сгенерированных на более высоких слоях. Эти данные обмениваются между более высокими слоями и физическим уровнем в виде транспортных каналов. Одновременно может быть обработано до восьми транспортных каналов. Каждый транспортный канал связан с другим форматом транспорта, который содержит информацию о том, как данные должны обрабатываться физическим слоем. Физический слой обрабатывает эти данные перед отправкой их в канал.

Модель имеет семь основных подсистем, функции которых обобщены в следующей таблице.

Схема кодирования канала Tx DL WCDMA. Подсистема кодирования канала DL WCDMA обрабатывает каждый транспортный канал независимо в соответствии с параметрами транспортного формата, сопоставленными с ним. Эта подсистема реализует следующие функции:

  • Вложение кода циклического резервирования (CRC)

  • Транспортная конкатенация и сегментация блоков

  • Кодировка канала

  • Соответствие скорости

  • Первое перемежение

  • Сегментация системы координат радио

Затем различные транспортные каналы объединяют, чтобы сгенерировать кодированный комбинированный транспортный канал (CCTrCH). Затем CCTrCH отправляется в подсистему физического отображения Tx WCDMA.

Отображение Tx WCDMA. Эта подсистема реализует следующие функции:

  • Сегментация физического канала

  • Второй перемежитель

  • Паз

Выход этой подсистемы составляет выделенный физический канал (DPCH), который передается в подсистему расширения и модуляции антенной BS Tx WCDMA.

WCDMA BS Tx Antenna. Подсистема антенны BS Tx WCDMA выполняет следующие функции:

  • Модуляция

  • Расширение посредством действительного ортогонального кода коэффициента расширения (OVSF)

  • Скремблирование комплексной последовательности кода Голда

  • Взвешивание степени

  • Формирование импульсов

Модель канала WCDMA. Подсистема модели канала WCDMA моделирует канал беспроводной ссылки, содержащий аддитивный белый Гауссов шум (AWGN) и, если выбран, набор многолучевых условий распространения. Можно изменить профиль многолучевого распространения с помощью параметра окружения Условия распространения, как описано в разделе Исследование примера.

WCDMA UE Rx Antenna. Принятый сигнал в подсистеме UE Rx антенны WCDMA является суммой ослабленных и задержанных версий переданных сигналов из-за так называемого многолучевого распространения, введенного каналом. На стороне получателя реализован приемник Rake, чтобы разрешить и компенсировать такой эффект. Приемник Rake состоит из нескольких пальцев rake, каждый из которых сопоставлен с другим полученным компонентом. Каждый обрезной палец выполнен из чиповых корреляторов для выполнения сжатия, оценки канала для измерения канала и деротатора, который, используя знания, предоставленные оценщиком канала, корректирует фазу символа данных. Подсистема когерентно объединяет выходы различных грабельных пальцев, чтобы восстановить энергию через различные задержки.

Схема демпфирования физического канала WCDMA Rx и декодирования канала. Схема декодирования физического канала WCDMA Rx и Подсистема декодирования канала WCDMA DL Rx декодируют сигнал, выполняя обратное функции Подсистемы кодирования канала WCDMA DL Tx, описанной выше.

Исследование примера

Можно просмотреть или изменить параметры в модели, дважды кликнув по блоку с меткой Параметры модели. Отобразится диалоговое окно Параметров блоков.

Степень для [DPCH, P-CPICH, PICH, PCCPCH, SCH] в параметре дБ состоит из вектора-строки, содержащей степени в децибелах, соответствующих различным физическим каналам.

Флажок Show Transport Channel Settings позволяет вам задать параметры, соответствующие подсистеме WCDMA Tx Channel Scheme, подсистеме WCDMA Tx Ph Mapping и ее соответствующим подсистемам на стороне приемника. При выборе поля в диалоговом окне отображаются следующие параметры:

Флажок Show Antenna Settings позволяет вам задать параметры, соответствующие подсистемам BS Tx WCDMA и UE Rx Antenna WCDMA. При выборе поля в диалоговом окне отображаются следующие параметры:

Флажок Показать настройки модели канала позволяет вам задать параметры, соответствующие подсистеме модели канала WCDMA:

Результаты и отображения

Следующие блоки вычисляют различные частоты ошибок в примере:

  • Вычисление частоты блочных ошибок (BLER) показывает частоту блочных ошибок каналов комбинированной передачи.

  • BER (Bit Error Rate) Вычисление показывает результаты блока расчета BER, сопоставленного с каждым транспортным каналом отдельно.

Следующие области отображают сигнал различными способами. Чтобы просмотреть возможности, дважды кликните значки при выполнении симуляции.

  • Временные возможности показывают битовый поток перед расширением, после расширения и после объединения различных взвешенных физических каналов. Они показывают и реальную, и мнимую часть отдельно. Они также отображают как действительную, так и мнимую часть выхода оценщика канала для первого грабельного пальца.

  • Графики спектра степени показывают спектр степени сигнала перед расширением, после расширения, после формирования импульса и на входе антенны приемника.

  • Графикам поля точек покажите сигнальное созвездие на выходе коррелятора данных, после удаления фазы и после коррекции амплитуды.

Сопутствующие модели

Следующие две модели предлагают автономное внедрение некоторых подсистем, включенных в эту модель примера:

commwcdmamuxandcoding.slx: показывает схему кодирования канала DL WCDMA Tx с отображением физического канала и демпфированием физического канала WCDMA со схемой декодирования канала Rx.

commwcdmaspreadandmod.slx: показывает антенну WCDMA BS Tx и антенну WCDMA UE Rx.

Избранная библиография

http://www.3gpp.org