CDMA - Techniken
Rechenempfänger
Aufgrund der Reflexion über die Herausforderungen eines Breitbandes kann der Funkkanal aus vielen Kopien (Mehrwege) bestehen, Signalen, die ursprünglich mit unterschiedlicher Amplitude, Phase und Verzögerung übertragen wurden. Wenn die Signalkomponenten über eine Chipperiode voneinander ankommen, kann ein Rechenempfänger zum Einstellen und Kombinieren verwendet werden. Der Rake-Empfänger verwendet ein Prinzip der Diversität über mehrere Pfade. Die folgende Abbildung zeigt das Rake-Empfängerschema.
Der Rake-Empfänger verarbeitet mehrere Mehrwegesignal-Komponenten. Die Korrelatorausgänge werden kombiniert, um eine bessere Zuverlässigkeit und Kommunikationsleistung zu erzielen. Eine Bitentscheidung auf der Basis einer einzelnen Korrelation kann eine große Bitfehlerrate als Mehrwegkomponente erzeugen, die durch die Tatsache verarbeitet wird, dass der Korrelator durch Verfärbung beschädigt werden kann. Wenn die Ausgabe eines Korrelators durch Fading verfälscht wird, kann dies nicht der Fall sein, und das verfälschte Signal kann durch den Gewichtungsprozess reduziert werden.
Walsh-Code
Walsh-Codes werden am häufigsten in orthogonalen Codes von CDMA-Anwendungen verwendet. Diese Codes entsprechen Linien einer speziellen quadratischen Matrix, die als Hadamard-Matrix bezeichnet wird. Für einen Satz von Walsh-Codes der Länge N besteht er aus n Linien, um eine quadratische Matrix aus n × n Walsh-Code zu bilden.
Das IS-95-System verwendet die 64-Walsh-Funktionsmatrix 64. Die erste Zeile dieser Matrix enthält eine Zeichenfolge aller Nullen, wobei jede der folgenden Zeilen unterschiedliche Kombinationen von Bit 0 und 1 enthält. Jede Zeile ist orthogonal und für Binärbits gleich dargestellt. Bei der Implementierung mit dem CDMA-System verwendet jeder mobile Benutzer eine der 64 Zeilenfolgen in der Matrix als Spreizcode. Und es bietet keine Kreuzkorrelation zwischen allen anderen Benutzern. Diese Matrix wird rekursiv wie folgt definiert:
Wobei n eine Potenz von 2 ist und die verschiedenen Dimensionen der Matrix W angibt. Ferner repräsentiert n die logische NICHT-Operation für alle Bits in dieser Matrix. Die drei Matrizen W 2, W 4 und W 8 zeigen jeweils die Walsh-Funktion für die Dimension 2, 4 und 8.
Jede Zeile der 64 Walsh-Matrix 64 entspricht einer Kanalnummer. Die Kanalnummer 0 wird der ersten Zeile der Walsh-Matrix zugeordnet, die der Code aller Nullen ist. Dieser Kanal ist auch als Pilotkanal bekannt und wird verwendet, um die Impulsantwort eines Mobilfunkkanals zu bilden und abzuschätzen.
Um die Kreuzkorrelation zwischen den Sequenzen zu berechnen, müssen wir die Bits in die Matrix konvertieren, um die Antithese von ± 1 Werten zu bilden. Alle Benutzer auf demselben CDMA-Kanal können jedoch mit einer Genauigkeit von einem Chipintervall unter Verwendung einer gemeinsamen langen PN-Sequenz synchronisiert werden. Es fungiert auch als Daten-Scrambler.
Walsh-Code ist eine Gruppe von Spreizcodes mit guten Autokorrelationseigenschaften und schlechten Kreuzkorrelationseigenschaften. Walsh-Codes sind das Rückgrat von CDMA-Systemen und werden zur Entwicklung der einzelnen Kanäle in CDMA verwendet.
Für IS-95 stehen 64 Codes zur Verfügung.
Als Pilot wird der Code "0" und für die Synchronisation der Code "32" verwendet.
Die Codes 1 bis 7 werden für Steuerkanäle verwendet, und die verbleibenden Codes sind für Verkehrskanäle verfügbar. Die Codes 2 bis 7 sind auch für Verkehrskanäle verfügbar, wenn sie nicht benötigt werden.
Für cdma2000 gibt es eine Vielzahl von Walsh-Codes, deren Länge variiert, um den unterschiedlichen Datenraten und Ausbreitungsfaktoren der verschiedenen Funkkonfigurationen Rechnung zu tragen.
Eines der 64 orthogonalen Bitmuster mit einer Rate von 1,2288 Mcps.
Walsh-Codes werden verwendet, um die Daten für jede einzelne Übertragung zu identifizieren. In der Vorwärtsverbindung definieren sie Vorwärtscodekanäle innerhalb einer CDMA-Frequenz.
In der Rückwärtsverbindung werden alle 64 Codes von jedem Rückwärtskanal verwendet, um Informationen zu übertragen.
Schauen Sie sich die folgende Abbildung an. Es zeigt, wie Multiplexing mit Walsh-Code durchgeführt wird.
