CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TRẢI PHỔ
3.4.2. Điều chế và ngẫu nhiên hoá trong W - CDMA
3.4.2.3. Ngẫu nhiên hoá kênh vật lý đường lên
Có hai loại mã trên đường lên là: mã dài và mã ngắn. Mã dài được cắt thành các độ dài khung 10ms để đạt được 38400 chip với tốc độ 3,84 Mchip/s. Độ dài mã ngắn là 256 chip. Các mã dài được sử dụng nếu BS sử dụng máy thu RAKE. Còn các mã ngắn được sử dụng các bộ tách đa người sử dụng hoặc các máy thu loại nhiễu được sử dụng. Cả hai họ mã đều chứa hàng triệu mã nên không cần quy hoạch mã đường lên. Các mã ngắn này được chọn từ họ mã S(2) mở rộng. Các mã dài được chọn từ họ mã Gold. Chuỗi ngẫu nhiên hoá giá trị phức trong trường hợp mã ngắn được tạo ra bằng cách kết hợp hai chuỗi và trong trường hợp mã dài là từ một mã chuỗi trong đó chuỗi thứ hai là phiên bản trễ của chuỗi thứ nhất.
111
Chuỗi ngẫu nhiên dài Clong,1,n và Clong,2,n cho mã được tạo ra bằng cách cộng modun2 theo vị trí bit của các đoạn 38400 chip của hai chuỗi cơ số hai được sinh ra bởi các đa thức bậc 25. Chuỗi Clong,2,n là phiên bản dịch 16777232 chip của chuỗi Clong,1,n.
Hình 3.24. Sơ đồ tạo chuỗi ngẫu nhiên đường dài
3
+ + 7 6 5 4 3 2 1 0
+
+ + mod 2
d(i)
7 6 5 4 3 2 1 0
+
+ +
mod 2
b(i)
2
7 6 5 4 3 2 1 0
+ + +
a(i)
+
mod 4
Sắp xếp zn(i)
Cộng mod n Nhân
Cshort,1,n(i)
Cshort,2,n(i)
mod 4
3 2
3
112
Hình 3.25. Sơ đồ bộ tạo chuỗi ngẫu nhiên ngắn đường lên cho chuỗi 255 chip
Các chuỗi ngẫu nhiên ngắn Cshort,1,n(i) và Cshort,2,n(i) được định nghĩa từ một chuỗi nằm trong họ S(2) mở rộng.
Ngoài ra còn sử dụng chữ ký tiền tố cho việc mã hoá tiền tố một số kênh như kênh PRACH và PCPCH. Những kênh này có hai phần là phần tièn tố và phần bản tin. Phần tiền tố được phát đi bằng cách sử dụng cùng chuỗi mã ngẫu nhiên hoá như truyền dẫn đường lên. Điểm khác ở đây là chỉ có 4096 chip ở đầu chu kỳ mã là cần và các chuyển đổi trạng thái điều chế được hạn chế bằng cách khác. Các tiền tố cả các kênh này có mẫu điều chế của chúng gọi là chuỗi chữ ký tiền tố. Chữ ký tiền tố tương ứng với một chữ ký S gồm 256 đoạn lặp của chữ ký Ps(n), n= 0..15. Chữ ký này được xác định như sau:
Csig(i) = Ps(i mod 16), i= 0,1…1095.
Trong đó chữ ký Ps(n) nhận được từ tập 16 mã Hadamard độ dài 16. Các mã này được xác định theo bảng.
Mã ngẫu nhiên hoá cho DPCCH/ DPDCH
Các kênh này có thể sử dụng cả hai mã ngẫu nhiên hoá dài và ngắn. Tín hiệu ở hai kênh sau khi ghép mã I-Q sẽ được ngẫu nhiên hoá phức bằng hai loại mã. Việc sử dụng thao tác ngẫu nhiên hoá phức sau khi trải phổ bằng mã định kênh cho phép tránh được hiện tượng truyền dẫn trên các nhánh độc lập vì rằng thông thường các mức công suất của DPDCH và DPCCH rất khác nhau cho nên nhiều khi truyền dẫn hai kênh nhưng lại gần như truyền dẫn một kênh trên một nhánh độc lập.
Mã ngẫunhiên hoá dài đường lên thứ n ký hiệu là Slong,n(i) = Clong,n(i), i= 0,1,.., 38399 trong đó chỉ số thấp nhất ứng với chip được phát đầu tiên.
Mã ngắn ngẫu nhiên hoá đường lên thứ n ký hiệu là Sshort, n(i) = Cshort,n(i), i=
0,1,…38399 trong đó chỉ số thấpnhất ứng với chip được phát đầu tiên.
113 Mã ngẫu nhiên hoá cho PRACH
a. Mã ngẫu nhiên hoá phần bản tin
Mã ngẫu nhiên hoá thứ n phần bản tin của PRACH ký hiệu là Sr-msg,nđược xây dựng trên mã dài và xác định như sau:
Sr-msg,n(i) = Clong,n(i+4096), i=0,1,…,38399 trong đó chỉ số thấp nhất tương ứng với chip được phát đầu tiên của khung vô tuyến 10ms.
b. Mã tiền tố
Mã tiền tố Cpre,nlà một chuỗi giá trị phức được xây dựng từ mã ngẫu nhiên tiền tố Sr-pre,nvà chữ ký tiền tố Csig,s như sau:
Cpre,n,s(k) = Sr-pre,n(k). Csig,s(k).ej( ) 2 + π 4 π
, k =0,1,2…,4095 trong đó k =0 tương
ứng với chip được phát đầu tiên.
Mã ngẫu nhiên hoá tiền tố Sr-pre,n(k) được xây dựng trên cơ sỏ mã ngẫu nhiên hoá dài được xác định: Sr-pre,n()(i) = Clong,1,n(i), i = 0,1,..,4095.
Mã ngẫu nhiên hoá cho PCPCH a. Mã ngẫu nhiên hoá phần bản tin
Mã ngẫu nhiên hoá dài thứ n cho phần bản tin của PCPCH ký hiệu là Sc-msg,n
được xác định như sau:
Sr-msg,n(i) = Clong,n(i+8192), i = 0,1,…38399 trong đó chỉ số thấp nhất tương ứng với chip được phát đầutiên của khung vô tuyến 10 ms.
Trong trường hợp tài nguyên truy nhập được dùng chung cho cả PRACH và PCPCH, thì Sc-msg,nđược định nghĩa như sau
Sr-msg,n(i) = Clong,n(i+4096), i =0,1,…,38399 trong đó chỉ số thấp nhất ứng với chip được phát đầu tiên của khung vô tuyến 10 ms.
Trường hợp mã ngắn được sử dụng ta có:
114 Sr-msg,n(i) = Cshort,n(i), i = 0,1,…, 38399.
Mã tiền tố của PCPCH cũng giống như trường hợp PRACH.
b. Mã ngẫu nhiên hoá tiền tố điều khiển công suất