CDMA - Tecniche

Ricevitore Rake

A causa della riflessione sulle sfide di una banda larga, il canale radio può essere costituito da molte copie (multipath), segnali originariamente trasmessi con ampiezza, fase e ritardo differenti. Se i componenti del segnale arrivano in un periodo di chip l'uno dall'altro, è possibile utilizzare un ricevitore rake per regolare e combinare. Il ricevitore Rake utilizza un principio di diversità attraverso molteplici percorsi. La figura sotto mostra lo schema del ricevitore Rake.

Il ricevitore Rake elabora diversi componenti di segnali multipath. Le uscite del correlatore vengono combinate per ottenere una migliore affidabilità e prestazioni di comunicazione. La decisione di bit sulla base di una singola correlazione può produrre un elevato tasso di errore di bit come componente multipath elaborato dal fatto che il correlatore può essere danneggiato dallo scolorimento. Se l'uscita di un correlatore è corrotta dallo sbiadimento, l'altro non può esserlo e il segnale danneggiato può essere ridotto dal processo di ponderazione.

Codice Walsh

I codici Walsh sono più comunemente usati nei codici ortogonali delle applicazioni CDMA. Questi codici corrispondono alle linee di una speciale matrice quadrata chiamata matrice di Hadamard. Per un insieme di codici Walsh di lunghezza N, è costituito da n linee per formare una matrice quadrata di n × n codice Walsh.

Il sistema IS-95 utilizza 64 matrice di funzioni Walsh 64. La prima riga di questa matrice contiene una stringa di tutti zeri con ciascuna delle seguenti righe contenente diverse combinazioni di bit 0 e 1. Ciascuna riga è una rappresentazione ortogonale e uguale per i bit binari. Quando implementato con il sistema CDMA, ogni utente mobile utilizza una delle 64 sequenze di righe nella matrice come codice di diffusione. Inoltre, fornisce zero correlazioni incrociate tra tutti gli altri utenti. Questa matrice è definita ricorsivamente come segue:

Dove n è una potenza di 2 e indica le diverse dimensioni della matrice W. Inoltre, n rappresenta l'operazione NOT logica su tutti i bit di questa matrice. Le tre matrici W 2, W 4 e W 8 mostrano rispettivamente la funzione Walsh per le dimensioni 2, 4 e 8.

Ogni riga della matrice 64 Walsh 64 corrisponde a un numero di canale. Il numero di canale 0 è mappato alla prima riga della matrice Walsh, che è il codice di tutti gli zeri. Questo canale è anche noto come canale pilota e viene utilizzato per formare e stimare la risposta all'impulso di un canale radio mobile.

Per calcolare la correlazione incrociata tra le sequenze, dovremo convertire i bit nella matrice per formare l'antitesi di ± 1 valori. Tuttavia, tutti gli utenti sullo stesso canale CDMA possono essere sincronizzati con una precisione di un intervallo di chip utilizzando una sequenza PN lunga comune. Funziona anche come uno scrambler di dati.

  • Il codice Walsh è un gruppo di codici di diffusione con buone proprietà di autocorrelazione e scarse proprietà di correlazione incrociata. I codici Walsh sono la spina dorsale dei sistemi CDMA e vengono utilizzati per sviluppare i singoli canali in CDMA.

  • Per IS-95, sono disponibili 64 codici.

    • Il codice "0" viene utilizzato come pilota e il codice "32" viene utilizzato per la sincronizzazione.

    • I codici da 1 a 7 vengono utilizzati per i canali di controllo e i codici rimanenti sono disponibili per i canali di traffico. I codici da 2 a 7 sono disponibili anche per i canali di traffico se non sono necessari.

  • Per cdma2000, esistono moltissimi codici Walsh, che variano in lunghezza per adattarsi alle diverse velocità di trasferimento dati e fattori di diffusione delle diverse configurazioni radio.

  • Uno dei 64 pattern ortogonali a una velocità di 1.2288 Mcps.

  • I codici Walsh vengono utilizzati per identificare i dati per ogni singola trasmissione. Nel collegamento in avanti, definiscono i canali di codice in avanti all'interno di una frequenza CDMA.

  • Nel collegamento inverso, tutti i 64 codici vengono utilizzati da ciascun canale inverso per trasportare le informazioni.

Dai un'occhiata alla seguente illustrazione. Mostra come viene eseguito il multiplexing utilizzando il codice Walsh.