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移动通信原理与系统
1.5.4.1 4.4.1 前向链路信道结构

4.4.1 前向链路信道结构

1.前向链路信道的组成

前向链路指由基站发往移动台的无线通信链路,也称为下行链路。IS-95CDMA系统前向链路最多可以有64个同时传输的信道,它们是在PN序列上再采用正交的Walsh码进行区分的信道,采用同一个射频载波发射。而来自不同基站的前向链路信号则是通过PN短码的不同偏置来区分。

前向链路的码分物理信道采用的正交码为64阶的Walsh函数,所生成的Walsh序列长度为64个码片。正交信号共有64个Walsh序列码型,记作W0,W1,W2,…,W63,可提供64个码分物理信道。

利用码分物理信道可以传送不同功能的信息,按照所传送信息功能的不同而分类的信道称为逻辑信道。前向链路中的逻辑信道包括以下几种:

·导频信道(Pilot Channel):基站在此信道发送导频信号(其信号功率比其他信道高20dB)供移动台识别基站并引导移动台入网。

·同步信道(Synchronizing Channel):基站在此信道发送同步信息供移动台建立与系统的定时和同步。

·寻呼信道(Paging Channel):基站在此信道寻呼移动台,发送有关寻呼、指令及业务信道指配信息。

·前向业务信道(Traffic Channel):供基站到移动台之间通信,用于传送用户业务数据;同时也传送信令信息。该信道包含业务数据和功率控制子信道,前者传送用户信息和信令信息,后者用于传送功率控制信息。

前向链路中包括1个导频信道、1个同步信道、至多7个寻呼信道以及55个前向业务信道,共计64个,其结构如图4.7所示。逻辑信道与码分物理信道的对应关系为:W0用作导频信道;W32用作同步信道;W1~W7用作寻呼信道,其中W1为首选的寻呼信道;W8~W31以及W33~W63用作前向业务信道。当用户数过多,业务信道数目不够时,某几个寻呼信道可以临时用作业务信道;极端情况下,7个寻呼信道和1个同步信道都可用作业务信道,即前向链路有1个导频信道和63个业务信道。

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图4.7 IS-95CDMA系统前向信道组成

2.前向链路信道的结构

IS-95CDMA系统前向链路各个信道的结构如图4.8所示,图中详细给出了各个信道的产生过程以及主要的处理参数。

从图4.8中可以看出,同步信道、寻呼信道和正向业务信道在发送之前都进行卷积编码(码率为1/2,约束长度为9),而导频信道不需要卷积编码。每当信息速率低于9.6kbit/s时,除了导频信道,其他所有信道的编码符号在进行交织之前重复若干次。交织之后,正向CDMA信道的每个信道用一个64阶Walsh函数进行正交调制,再由一对正交的引导PN序列(其周期长度为215=32 768)以1.228 8M片/s的速率扩频,即子码的码元宽度为0.813 8μs。正交扩频的二进制数据输入基带滤波器。基带滤波后,正向信道将进行四相调制,基站发射信号采用QPSK调制方式。

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图4.8 IS-95CDMA系统前向链路各个信道的结构图

长码用于寻呼和正向业务信道的扰码及接入信道和反向业务信道的扩频与加密,是周期为242-1的PN序列,工作在1.228 8MHz的时钟速率。

帧质量指示器(CRC,又称循环冗余编码)用于9.6kbit/s和4.8kbit/s速率的业务信道CRC校验。

编码器尾比特表示加在数据帧末尾的固定比特序列,用于将卷积码编码器复位成已知状态。