Λειτουργίες Φυσικού Στρώµατος

Transcript

1 Λειτουργίες Φυσικού Στρώµατος Κωδικοποίηση/Αποκωδικοποίηση των TrCh Ραδιοµετρήσεις και µετάδοση τους σε ανώτερα στρώµατα Κατανοµή/συνδυασµός των Macrodiversity και εκτέλεση Soft Handover Ανίχνευση σφαλµάτων των TrCh Πολύπλεξη των TrCh και αποπολύπλεξη κωδικοποιηµένων σύνθετων καναλιών µεταφοράς (CCTrCh). Προσαρµογές ρυθµού. Αντιστοίχιση CCTrCh σε φυσικά κανάλια ιαµόρφωση, διάχυση / αποδιαµόρφωση σύµπτυξη φυσικών καναλιών. Συντονισµός και συγχρονισµός Έλεγχος ισχύος κλειστού βρόγχου Ρύθµιση ισχύος και συνδυασµός φυσικών καναλιών. Επεξεργασία RF Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 1

2 Πλαίσιο - Χρονοθυρίδες SF Ch. bit rate (kbps) Uplink Max. User Data ½ rate coding 7, Ch. bit rate (kbps) Dnlink Ch. symbol rate (ksps( ksps) 15 7, Max. User Data ½ rate coding (kbps) UL ή 3DL παραλ.κώδικες ,3 Mbps ,3 Mbps =2.560 chips Πλαίσιο 10ms ( chips) = 15 θυρίδες Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 2

3 Πολυπλεξία Χρόνου Downlink Ένα πλαίσιο DTX bits DTX bits χρόνος =DPDCh =DPCCh Πολυπλεξία Κώδικα Uplink DTX bits χρόνος Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 3

4 οµή πλαισίου DPDCh/ h/dpcch Uplink DPDCh I-signal DPCCh Q-signal ιαµόρφωση QPSK διπλού καναλιού Pilot bits N pilot bits Data bits N data bits Χρονοθυρίδα 2560 chips, 10*2 k bits (k=0,,6) TFCI bits N TFCI bits FBI FBI bits N FBI Χρονοθυρίδα 2560 chips, 10 bits TPC TPC bits N TPC Πλαίσιο 10ms ( chips) Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 4

5 C d,1 β d Uplink DPDCh 1 C d,3 β d DPDCh 3 Σ Σ I DPDCh 5 C d,5 β d S dpch,n ιαµόρφωση QPSK Dual Ch. cos(ωt) DPDCh 2 DPDCh 4 C d,2 C d,4 β d β d Q I+jQ S Split real & imag. parts Re{S} Im{S} Pulse- Shaping Pulse- Shaping -sin(ωt) DPDCh 6 C d,6 β d Σ Σ j C C β c DPCCh Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 5

6 οµή πλαισίου DPCh Downlink ιαµόρφωση QPSK Χρονικά πολυπλεγµένα δεδοµένα χρήστη και ελέγχου DPDCh DPCCh DPDCh DPCCh Data 1 N data1 bits TPC N TPC bits TFCI N TFCI bits Data 2 N data2 bits Χρονοθυρίδα 2560 chips, 10*2 k bits (k=0,,7) =2.560 chips Pilot N pilot bits Πλαίσιο 10ms ( chips) cps ή c / ms ή c / 10 ms Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 6

7 Downlink Τρόποι µορφοποίησης χρονοθυρίδων DPDCh Data 1 N data1 bits Slot Format # i TPC N TPC bits Channel Bit Rate (kbps) Channel Symbol Rate (ksps) SF Bits/Slot DPDCh Bits/Slot DPCCh Bits/Slot N data1 N data2 N TPC N TFCI N Pilot , A 15 7, B , B DPCCh TFCI N TFCI bits DPDCh Data 2 Ndata2 bits Χρονοθυρίδα 2560 chips, 10*2 k bits (k=0,,7) Πλαίσιο 10ms ( chips) DPCCh Pilot N pilot bits Slots per frame 16A Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 7

8 Φασµατική διάχυση διαµόρφωση για όλα τα φυσικά κανάλια (πλήν( SCh) S/P C 1,SF,k I j I+jQ S dl,n S 1 G 1 Q S/P S/P C 2,SF,k C3,SF,k Q Q I I j j I+jQ I+jQ S dl,n S 2 S dl,n S 3 G 2 G 3 Σ Σ P-SCh S-SCh G P G S Σ Σ T Split Split real & real & imag. imag. parts parts ιαµόρφωση QPSK cos(ωt) Re{T} Pulse- Pulse- Shaping Shaping Pulse- Im{T} Pulse- Shaping Shaping -sin(ωt) Downlink Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 8

9 UE Φυσικά κανάλια Downlink Uplink P-CCPCh (BCCh, SCh) S-CCPCh (PCh, FACh) (>1) DPDCh DPCCh PDSCh PCPCh PRACh AICh P-SCh S-SCh C-SICh C-PICh PICh CD/CA-ICh BS Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 9

10 Κωδικοποίηση του SCh οµή των καναλιών συγχρονισµού Το P-SCh περιέχει µια κωδικολέξη µήκους 256 chips, ίδια για όλες τις κυψέλες Για το S-SCh υπάρχουν 16 διαφορετικές κωδικολέξεις SSCs (µήκους 256 chips) Μπορούν να σχηµατισθούν 64 µοναδικές, διαφορετικές ΑΚΟΛΟΥΘΙΕΣ κωδικολέξεων. Κάθε ακολουθία αποτελείται από 15 κωδικολέξεις, µία για κάθε TS. Π.χ Ληφθείσας ακολουθία SSCs Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 10

11 Έναρξη πλαισίου Group31 Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 11

12 Χρήση των κωδίκων στο WCDMA Channelization code (Walsh-Hadamard) Κώδικας καναλοποίησης Scrambling code (Long code) Κώδικας περίπλεξης Uplink Dnlink (Ορθογώνιοι) Χρησιµοποιούνται για την διάκριση των εκποµπών (καναλιών) µιας πηγής ιακρίνει κανάλια δεδοµένων (DPCCh( DPCCh) και ελέγχου (DPDCh( DPDCh) ενός τερµατικού ιακρίνει τα κανάλια εκποµπής του ΣΒ προς τους χρήστες µιας κυψέλης (Ψευδοτυχέοι) Χρησιµοποιούνται για την διάκριση των εκποµπών από διαφορετικές πηγές ιακρίνει τις εκποµπές των UE (τερµατικών ή χρηστών) µιας κυψέλης ιακρίνει τις εκποµπές των τοµέων (ή των κυψελών) του συστήµατος Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 12

13 Κώδικες περίπλεξης - Downlink Υπάρχουν (2 18-1)= µακρείς κώδικες, δεν χρησιµοποιούνται όλοι. 512 κωδικοσύνολα x 16 scrambling codes = κώδικες διαθέσιµοι Οι 512 πρωτεύοντες περαιτέρω χωρίζονται σε 64 οµάδες των 8 κωδίκων Code Set #1 Code Set #512 Primary Scrambling Code Channelization Code Set (256 codes) Secondary Scrambling Code #1 Channelization Code Set (256 codes) Primary Scrambling Code Channelization Code Set (256 codes) Secondary Scrambling Code #1 Channelization Code Set (256 codes) Secondary Scrambling Code #15 Channelization Code Set (256 codes) Secondary Scrambling Code #15 Channelization Code Set (256 codes) Κάθε ΣΒ (κυψέλη ή τοµέας) διαθέτει έναν µόνο πρωτεύοντα µακρύ κώδικα περίπλεξης,που ανήκει σε µια 8άδα. Το P-CCPCh της κυψέλης εκπέµπεται πάντα µε αυτόν τον κώδικα και τα UE τον χρησιµοποιούν για να διακρίνουν τους ΣΒ. Τα λοιπά φυσικά κανάλια της κυψέλης χρησιµοποιούν είτε αυτόν τον πρωτεύοντα είτε κάποιον από τους δευτερεύοντες Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 13

14 Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 14

15 Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 15

16 Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 16

17 Προσπέλαση PRACh-AICh AICh Downlink Uplink UE BS Το UE αποκωδικοποιεί την πληροφορία του BCh στο P-CCPCh και βρίσκει τις διαθέσιµες χρονοθυρίδες προσπέλασης, καθώς και τις υπογραφές s. Ακολούθως επιλέγει τυχαία για χρήση µια από τις διαθέσιµες χρονοθυρίδες και µια υπογραφή s. PRACh: Αποστολή preamble Χωρίς απόκριση στο AICh PRACh: Αποστολή preamble Απόκριση στο AICh PRACh: Αποστολή πληροφοριών Ptr=1/ Pilot Strength estimation PRACh Ramping PRACh message AICh Preamble PRACh Preamble Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 17

18 Θυρίδες Προσπέλασης PRACh (Access Slots) ραδιο-πλαίσιο 10msec 5120 chips #0 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12 #13 #14 Random Access Transmission Random Access Transmission Το UE µπορεί να ξεκινήσει την εκποµπή RACh στην αρχή κάθε µιας από τις 15 θυρίδας προσπέλασης Πληροφορίες για το ποιες θυρίδες είναι διαθέσιµες για χρήση παρέχονται από τα ανώτερα στρώµατα (BCh) Random Access Transmission Random Access Transmission message part Preamble Preamble Preamble 4096 chips 256* msec (one radio frame) message part 10 msec (two radio frames) Κάθε preamble (4096 chips) αποτελείται 256 επαναλήψεις µιας υπογραφής S (µήκους 16 chips). Υπάρχουν το πολύ 16 τέτοιες διαθέσιµες υπογραφές Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 18

19 Υπογραφές Preamble Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 19

20 Κώδικες Περίπλεξης στο UpLink Όλα τα φυσικά κανάλια στο UL υπόκεινται σε περίπλεξη µε ένα µιγαδικό κώδικα περίπλεξης. Τα DPDCh/DPCCh µπορεί να περιπλέκονται είτε µε µακρύς είτε µε βραχύς κώδικες περίπλεξης. Το τµήµα µηνύµατος του PRACh περιπλέκεται µε µακρύς κώδικες περίπλεξης. Υπάρχουν 2 24 µακρύς και 2 24 βραχύς κώδικες περίπλεξης. Εκχωρούνται από τα ανώτερα στρώµατα. Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 20

21 Κώδικας ανάπτυξης/ περίπλεξης του RACh s=0 SF=16 SF=32 SF=64 c c =C ch,256,m όπου m=16*s+15. SF=128 SF=256 S c d =C ch,sf,m όπου m=sf*s/16. c c PRACh message data part c d β c Ι Ι+jQ S r-msg,n PRACh message control part c c β c Q j S Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 21

22 Data Control οµή µηνύµατος RACh Pilot bits 8 pilot bits Data bits N data bits T slot = 2560 chips, 10*2 k bits (k=0,,3) T slot = 2560 chips, 10 bits TFCI bits 2 TFCI bits Slot Format #i Channel Bit Rate (kbps) Τµήµα Μηνύµατος T RACH =10ms ή 20ms Random Access message data fields Channel Symbol Rate (ksps) SF Bits/ Frame Bits/ Slot N data Slot Format #i Channel Bit Rate (kbps) Random Access message control fields Channel Symbol SF Bits/ Bits/ Rate (ksps) Frame Slot Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 22 N pilot N TFCI

23 ίδιο frame timing Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 23

24 Compressed Mode Ιαν-07 Γ.Ι.Στεφάνου 24