7. Разделение каналов и сообщений с помощью функций Уолша, теоретические основы и где применяется.

Для разделения каналов функции, которыми модулируется полезный (информационный) сигнал, должны быть как можно больше взаимонезависимыми. Для оценки этой зависимости используется корреляционный анализ. В CDMA для задания таких функций используются ортогональные функции Уолша и неортогональные псевдослучайные последовательности.

Различают взаимную корреляцию (для сравнения двух функций), ортогональную корреляцию, когда взаимная корреляция = 0 и автокорреляцию (сравнение функции с самой собой, но сдвинутой по одному из аргументов).

Для периодических функций коэффициент корреляции определяется как:

Ортогональная корреляция – это частный случай корреляции, когда корреляция полностью отсутствует и :

, что говорит о полном отсутствии взаимосвязи между функциями.

Автокорреляция – это когда в качестве выступает функция :

Функции Уолша, отвечающие требованиям ортогональности, м.б. построены с помощью итерационного процесса Адамара. Для матриц, полученных таким образом, количество строк и столбцов совпадает и это количество = 2 в целой степени: целое число.

Алгоритм: если дана ортогональная матрица 2х2, то любая матрица большей размерности м.б. получена на основе в 2 раза меньшей матрицы по следующей схеме:

Если дано:

То получим:

При перемножении 1 расценивается как 1, а 0 как (-1).

Докажем, что в матрице любые 2 строки являются ортогональными. Возьмем 1 и 3 строки из матрицы :

(-1*(-1))+(-1*(-1))+(-1*1)+(-1*1)=0

При использовании функций Уолша должна быть жесткая синхронизация между каналами при передаче начала функции этого канала. Если синхронизации нет, то коэффициент корреляции отличен от 0 и с увеличением рассинхронизации он растет. В таком случае сигналы взаимодействуют друг с другом при передаче в едином канале и искажают информационный сигнал, внося в него несуществующие компоненты.

8.Разделение каналов с помощью псевдослучайных последовательностей, теоретические основы и где применяется.

Псевдо случайные последовательности (ПСП) генерируются на основании сдвиговых регистров и сумматоров. Максимальная длина последовательности определяется разрядностью регистров.

Схема генерации ПСП (для 4-х разрядного)

- сумма по модулю 2

Генерация последовательности происходит потактово

Всего 16 тактов (2^4)

Регистр из n бит генерирует случайную последовательность длиной 2^n разных последовательностей нулей и единиц.

Эти последовательности называются последовательностью максимальной длины. Автокорреляционная функция для такой послед-ти имеет абсолютный пик при сдвиге в 0 битов и очень слабые всплески при других сдвигах.

Э то и позволяет более четко выделять каналы, разделяемые с помощью сдвигов этой ПСП.

S2*wi=0

При выборе БС, мобильная станция использует несколько групп пилот-сигналов от разных станций.

При анализе сигнала от одной БС должен быть учтен не только сигнал, идущий по прямому пути, но и сигналы, приходящие на станцию в результате многочисленных отражений. Для этого формируют интеграционный показатель суммарного уровня этих сигналов. Для его оценки необходимо учесть разность хода этих сигналов, в зависимости от пути.

На практике, операторы на основе своего опыта для каждой местности задают алгоритм определения временного окна, в течение которого происходит суммирование всех поступающих пилот-сигналов от одной БС (т.е. приходящих по разным путям).

В алгоритме переключения между станциями участвуют несколько групп сигналов:

1) Опорные сигналы, которые создаются несколькими станциями (до 3-х) и имеют наибольший уровень, который обязан превышать некоторый пороговый уровень чувствительности моб. станции. Эти сигналы в первую очередь рассматриваются при необходимости перехода на другую станцию.

2) Группа кандидатов. Тоже несколько БС, пилот-сигналы которых максимальны, но меньше, чем у опорных сигналов и обязательно выше другого более низкого порогового значения.

3) Группа кандидатов в кандидаты. Свои пороговые значения для этих сигналов определяются аналогично. Таких сигналов также ограниченное количество (до 6-ти).

Все остальные сигналы рассматриваются, как заведомо слабые и не используются при принятии решения о передаче обслуживания с одной БС на другую.

Список этих сигналов периодически проверяется и корректируется. Сведения о первых 2-х группах сигналов сообщаются системе (моб. станции). Эти сведения также используются для более точного определения местоположения абонента. Такое деление позволяет сократить поток служебной информации, активный обмен ведется только с 1-ой группой сигналов. 2-я группа отслеживается периодически. Сведения об остальных не используются вовсе.

Эти сведенья также используются для более точного определения местоположения абонента.