2.7.1. Trải phổ và điều chế các kênh riêng đường lên
Nguyên lý trải phổ cho DPDCH (Dedicated Physical Data Channel: kênh số liệu vật lý riêng, kênh để truyền lưu lượng của người sử dụng) và DPCCH (Dedicated Physical Control Channel: kênh điều khiển vật lý riêng; kênh đi cùng với DPDCH để mang thông tin điều khiển lớp vật lý) được minh họa trên hình 2.7.
Một DPCCH và cực đại sáu DPDCH song song giá trị thực có thể được trải phổ và phát đồng thời. DPCCH luôn được trải phổ bằng mã Cc=Cch,256,0, trong đó k=0. Nếu chỉ một kênh DPDCH được phát trên đường lên, thì DPDCH1 được trải phổ với mã Cd,1=Cch,SF,k, trong đó k=SF/4 là số mã OVSF và k=SF/4. Nghĩa là nếu hệ số trải phổ SF=128 thì k=32. Nếu nhiều DPDCH được phát, thì tất cả DPDCH đều có hệ số trải phổ là 4 (tốc độ bit kênh là 960kbps) và DPDCHn được trải phổ bởi mã Cd,n=Cch,4,k, trong đó k=1 nếu n∈{1,2}, k=3 nếu n∈{3,4} và k=2 nếu n∈{5,6}. Để bù trừ sự khác nhau giữa các hệ số trải phổ của số liệu, tín hiệu trải phổ được đánh trọng số bằng các hệ số khuyếch đại ký hiệu là β c cho DPCCH và β d cho DPDCH. Các hệ số khuyếch đại này được tính tốn bởi SRNC và được gửi đến UE trong giai đoạn thiết lập đường truyền vơ tuyến hay đặt lại cấu hình. Các hệ số khuyếch đại nằm trong dải từ 0 đến 1 và ít nhất một trong số các giá trị của β c và β d luôn luôn bằng 1. Luồng chip của các nhánh I và Q sau đó được cộng phức với nhau và được ngẫu nhiên hóa bởi
một mã ngẫu nhiên hóa phức được ký hiệu là Sdpch,n trên hình 2.7. Mã ngẫu nhiên hóa này được đồng bộ với khung vơ tuyến, nghĩa là chip thứ nhất tương ứng với đầu khung vơ tuyến.
Hình 2.7. Trải phổ và điều chế DPDCH và DPCCH đường lên
Các nghiên cứu cho thấy mọi sự phát khơng liên tục trên đường lên có thể gây nhiễu âm thanh cho thiết bị âm thanh đặt gần máy đầu cuối di động. Thí dụ điển hình là trường hợp nhiễu tần số khung (217 Hz=1/4,615ms) gây ra do các đầu cuối GSM. Để tránh hiệu ứng này, kênh DPCCH và các kênh DPDCH không được ghép theo thời gian mà được ghép theo mã I/Q (điều chế QPSK hai kênh) với ngẫu nhiên hố phức. Minh họa trên hình 2.8 cho thấy sơ đồ điều chế này cho phép truyền dẫn liên tục ngay cả trong các chu kỳ im lặng khi chỉ có thơng tin điều khiển lớp 1 để duy trì hoạt động đường truyền (DPCCH) là được phát.
Hình 2.8. Truyền dẫn kênh điều khiển vật lý riêng đường lên và kênh số liệu vật lý riêng đường lên khi có/ khơng có (DTX) số liệu của người sử dụng
Như minh họa trên hình 2.9, các mã ngẫu nhiên hóa phức được tạo ra bằng cách quay pha giữa các chip trong một chu kỳ ký hiệu trong giới hạn ±900. Bằng cách này hiệu suất của bộ khuếch đại (liên quan đến tỷ số công suất đỉnh
trên cơng suất trung bình) trong UE hầu như không đổi không phụ thụ thuộc vào tỷ số β giữa DPDCH và DPCCH.
Hình 2.9. Chùm tín hiệu đối với ghép mã I/Q sử dung ngẫu nhiên hóa phức, β
biểu diễn cho tỷ số công suất giữa DPDCH và DPCCH.
DPCCH và các DPDCH có thể được ngẫu nhiên hóa bằng các mã ngẫu nhiên dài hoặc ngắn. Có 224 mã ngẫu nhiên hóa dài đường lên và 224 mã ngẫu nhiên ngắn đường lên. Vì có thể sử dụng được hàng triệu mã nên không cần quy hoạch mã đường lên. Số mã ngẫu nhiên cho DPCH (0,…., 16777215), cùng với SF thấp nhất được phép của mã định kênh (4, 8, 16, 32, 128 và 256) cho phần số liệu được ấn định bởi các lớp cao hơn, chẳng hạn khi thiết lập kết nối RRC hoặc khi điều khiển chuyển giao.
2.7.2. Trải phổ và điều chế kênh chung đường lên PRACH
Phần này sẽ trình bầy ấn định mã cho tiền tố và phần bản tin của PRACH là một dạng kênh chung đường lên.
Trải phổ và ngẫu nhiên hóa phần bản tin PRACH được minh họa trên
hình 2.10.
Phần điều khiển của bản tin PRACH được trải phổ bằng mã định kênh Cc=Cch,256,m, trong đó m=16.s+15 và s (0 ≤ s≤15) là chữ ký tiền tố và phần số liệu được trải phổ bằng mã định kênh Cd=Cch,SF,m, trong đó SF (có giá trị từ 32 đến 256) là hệ số trải phổ sử dụng cho phần số liệu và m=SF.s/16.
Phần bản tin PRACH luôn luôn được trải phổ bằng mã ngẫu nhiên hóa dài. Độ dài của mã ngẫu nhiên hóa được sử dụng cho phần bản tin là 10ms. Có tất cả là 8192 mã ngẫu nhiên hóa.