4.4.16 Організація каналів у системах стандарту is-95

Для організації дуплексного зв'язку в стандарті CDMA використовуються два піддіапазона частот: 869-894 МГц для передачі інформації від БС до АС (прямі канали) і 824-849 МГц - від АС до БС (зворотні канали). Для організації дуплексного зв'язку в зазначених піддіапазонах виділяється по одній несучій (частотні канали шириною 1,25 МГц). У кожному з напрямків передача інформації всіх абонентів здійснюється одночасно на одній несучій.

У системах стандарту IS-95 розрізняють фізичні й логічні канали.

Фізичні канали характеризуються несучою частотою (частотним каналом) і кодовою послідовністю (кодовим каналом - каналом CDMA).

Логічні канали визначаються своїм призначенням і розділяються на інформаційні канали (канали трафіку) і канали управління. Канали трафіку забезпечують передачу мовної інформації і даних, а також сигналів управління (сигналізації) між БС й АС. У системі передбачено чотири швидкості передачі інформації: 9,6; 4,8; 2,4; 1,2 кбіт/с (1; 1/2; 1/4 й 1/8). Режим роботи зі змінною швидкістю не є обов'язковим. До каналів управління ставляться пілотний канал, канал синхронізації, канал персонального виклику (пейджинговий канал) і канал доступу.

В системі IS-95 передача сигналів управління (сигналізація) здійснюється шляхом заміщення всього або частини пакета мови (даних). До сигналізації відноситься і канал управління потужністю АС.

Структура дуплексного радіоканалу для обох напрямків зв'язку показана на рис.4.34. Всі канали напрямку «униз» (прямі канали) розміщені на одній несучій, канали напрямку “угору” (зворотні канали) - на іншій.

У прямому каналі реалізований синхронний варіант кодового поділу каналів.

Пілотний канал призначений для початкової (тактової) синхронізації АС. Потужність сигналу у пілотному каналі зазвичай на 4...6 дБ перевищує потужність сигналу в каналі трафіку, що забезпечує високу надійність процесу синхронізації. Пілотному каналу відведена нульова функція Уолша W₀, тобто послідовність з одних нулів (представлених у вигляді «-1»). Інформаційні дані по пілотному каналі не передаються. АС використовує пілот-сигнал для захоплення несучої частоти, після чого оцінює його фазу й виділяє опорне коливання, необхідне для когерентної обробки сигналів БС при прийомі. Вимірюючи потужність пілот-сигналів базових станцій, абонентська станція може використовувати отримані дані при естафетній передачі, а також при регулюванні потужності передавача.

Канал синхронізації (32-я функція Уолша) забезпечує ідентифікацію БС, визначення рівня випромінювання пілот-сигналу, а також для кадрової синхронізації.

Напрямок «униз» (від бс до ас)

Прямий канал

Пілотный канал	Синхроканал	Канал виклику	…	Канал виклику	Канал прямого трафіку	…	Канал прямого трафіку	Канал прямого трафіку	…	Канал прямого трафіку
W0	W32	W1		W7	W8		W31	W33		W63

а)

Дані користувача й/або управління

Канал управління потужністю АС

Напрямок «нагору» (від АС до БС)

Зворотний канал

Канал доступу	…	Канал доступу	Канал зворотного трафіку	Канал зворотного трафіку	…	Канал зворотного трафіку
1		9	1	2		55

б)	Дані користувача й/або управління

Рисунок 4.34 - Структура дуплексного радіоканалу

а) прямий канал зв'язку; б) зворотний канал зв'язку

Канали синхронізації всіх БС використовують єдину функцію Уолша W₃₂ і забезпечують синхронізацію абонентських станцій з мережею. Швидкість передачі даних по каналу синхронізації становить 1200 біт/с, а довжина кадру дорівнює періоду повторення короткого коду (26,66 мс). Оскільки канал синхронізації жорстко зв'язаний по тактовій частоті та по зрушенню циклічного коду з пілотним каналом, АС отримує доступ до синхроінформації тієї БС, на пілотний канал якої вона настроїлася.

Повідомлення каналу синхронізації містить дані про точний час у системі, циклічний зсув короткого коду даної БС, інформацію ідентифікації БС й АС, потужність сигналу в пілотному каналі, параметри довгого коду, швидкість передачі даних у каналі персонального виклику.

Канал виклику використовується для виклику АС. Після прийому сигналу виклику АС передає на БС сигнал підтвердження, після чого по каналу виклику на АС передається інформація про встановлення з'єднання й призначення їй каналу зв'язку. Швидкість передачі по каналу виклику становить 4,8 або 9,6 кбіт/с.

Канал трафіка служить для передачі мовної інформації й даних, а також інформації сигналізації від БС до АС. Дані в прямому каналі групуються в пакети (кадри) тривалістю 20 мс. Швидкість передачі по каналу трафіка може становити 9,6; 4,8; 2,4; 1,2 кбіт/с. Ці швидкості передбачені режимом RS1. У режимі RS2 підтримується швидкість до 14 кбіт/с. Значення швидкості передачі вибирається залежно від мовної активності абонента.

У прямому каналі трафіка організований безперервний підканал управління потужністю шляхом заміщення декількох біт мовних даних зі швидкістю 800 біт/с (1 біт на кожні 1,25 мс). Передача «0» означає, що на АС необхідно збільшити рівень середньої вихідної потужності на 1 дБ, а передача «1» - зменшити на 1 дБ.

У зворотному каналі зв'язку реалізований асинхронний варіант кодового поділу в комбінації з некогерентним прийомом сигналів від БС. Завдяки цьому відпадає необхідність у пілотному каналі й каналі синхронізації. У результаті на АС використовуються лише два логічних канали: канал доступу й канал зворотного трафіку.

Канал доступу забезпечує з'єднання АС із БС на час, поки АС не настроїться на призначений їй канал зворотного трафіку. Процес вибору каналу доступу випадковий. Швидкість передачі даних по каналу доступу становить 4,8 кбіт/с.

Канал зворотного трафіку забезпечує передачу мовної інформації і даних абонента, а також управляючої інформаці БС, коли АС зайняла виділений фізичний канал. Підтримуються швидкості передачі 9,6; 4,8; 2,4; 1,2 кбіт/с.