Informație

UMTS Physical Layer & Radio Interface

UMTS Physical Layer & Radio Interface


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Stratul fizic UMTS și interfața RF sunt total diferite de cele ale GSM. Folosește CDMA ca schemă de acces multiplu și modulație bazată pe tastarea de schimbare de fază, PSK.

Această interfață RF diferită și stratul fizic au însemnat că echipamentele complet noi erau necesare atât în ​​subsistemul rețelei radio, cât și în mod evident pentru telefoanele mobile sau UE-urile.

Noua interfață RF și stratul fizic au oferit multe avantaje față de cele utilizate pentru GSM, permițând viteze mai mari de date și o îmbunătățire generală a performanței.

Format semnal de strat fizic UMTS

Unul dintre elementele principale ale stratului fizic UMTS sau al interfeței radio este formatul de semnal adoptat.

Stratul fizic UMTS folosește formatul spectrului răspândit de secvență directă pentru a permite utilizarea unei scheme de acces multiplu numită Cod Division Multiple Access, CDMA.

Folosind CDMA, mai mulți utilizatori împărtășesc același canal, dar utilizatorilor diferiți li se alocă coduri diferite și, în acest fel, sistemul este capabil să facă distincția între diferiți utilizatori.

Semnalul CDMA este de 5 MHz și, având în vedere acest lucru, stratul fizic UMTS este adesea denumit Wideband CDMA, W-CDMA. Aceasta se compară cu sistemele cdmaOne și cdma2000 din SUA care utilizează o lățime de bandă de 1,25 MHz.

Caracteristicile semnalului UMTS RF

Un element cheie al stratului fizic UMTS este definirea caracteristicilor semnalului transmis. Este necesar să se definească lățimea de bandă și forma generală a semnalului, astfel încât interferențele să fie reduse la minimum pentru canalele și utilizatorii adiacenți. Modificarea pulsului aplicată semnalelor transmise este filtrarea cosinusului ridicat de rădăcină cu un factor de derulare de 0,22.

Distanța nominală a purtătorului este de 5 MHz, iar frecvențele centrale ale purtătorului sunt în mod normal divizibile cu 5, dar frecvența purtătoarei poate fi ajustată în trepte de 200 kHz. În consecință, frecvența centrală a purtătorilor UMTS este indicată cu o precizie de 200kHz. Această ajustare poate fi utilizată pentru a oferi operatorilor o utilizare mai flexibilă a spectrului lor disponibil.

O caracteristică importantă a semnalului este modul în care semnalul se răspândește de ambele părți ale zonei centrale și afectează alte canale. Nu este niciodată posibil să aveți o izolare completă sau o filtrare infinită și, prin urmare, sunt definite măști spectrale care arată elfi care trebuie atinși pentru respectarea standardului.

În diagrama semnalului stratului fizic UMTS este prezentat raportul de scurgere a canalului adiacent. Aceasta este o măsură a nivelului semnalului care apare în canalele adiacente. ACLR1 este nivelul din canal, unul în sus sau în jos de la semnal și ACLR2 este de două canale în sus sau în jos.

Cerințele nu sunt surprinzător de stricte pentru stațiile de bază / NodeB-uri decât pentru telefoane sau UE-uri.


Cerințe ACLR pentru semnalul RF UMTS
ACLR1ACLR2
UE / receptor *33dB43dB
Stație de bază45dB50dB

* Valori ACLR pentru telefoane cu clase de putere de 21dBm și 24dBm.

Sincronizare

Nivelul de sincronizare necesar pentru ca sistemul WCDMA să funcționeze este furnizat de la Canalul principal de sincronizare (P-SCH) și Canalul secundar de sincronizare (S-SCH). Aceste canale sunt tratate într-un mod diferit de canalele normale și, ca urmare, nu sunt răspândite folosind codurile OVSF și PN. În schimb, acestea sunt răspândite folosind coduri de sincronizare. Există două tipuri care sunt utilizate. Primul se numește cod primar și este utilizat pe P-SCH, iar al doilea este numit cod secundar și este utilizat pe S-SCH.

Codul primar este același pentru toate celulele și este o secvență de 256 de cipuri care este transmisă în timpul primelor 256 de cipuri ale fiecărui interval de timp. Acest lucru permite UE să se sincronizeze cu stația de bază pentru intervalul de timp.

Odată ce UE a câștigat sincronizarea intervalului de timp, acesta știe doar începutul și oprirea intervalului de timp, dar nu știe informații despre intervalul de timp particular sau cadrul. Acest lucru se obține folosind codurile secundare de sincronizare.

Există un total de șaisprezece coduri de sincronizare secundare diferite. Un cod este trimis la începutul intervalului de timp, adică primele 256 de jetoane. Se compune din 15 coduri de sincronizare și există 64 de grupuri diferite de coduri de codare. Când este primit, UE este capabil să stabilească înainte de ce cod de sincronizare începe cadrul general. În acest mod, UE este capabil să obțină o sincronizare completă.

Codurile de codare din S-SCH permit, de asemenea, UE să identifice codul de codare care este utilizat și, prin urmare, poate identifica stația de bază. Codurile codate sunt împărțite în 64 de grupuri de coduri, fiecare având opt coduri. Aceasta înseamnă că, după realizarea sincronizării cadrelor, UE are doar o alegere dintre unul din opt coduri și, prin urmare, poate încerca să decodeze canalul CPICH. Odată ce a realizat acest lucru, este capabil să citească informațiile BCH și să obțină un timp mai bun și poate monitoriza P-CCPCH.

Controlul puterii UMTS

Ca și în cazul oricărui sistem CDMA, este esențial ca stația de bază să primească toate UE-urile la aproximativ același nivel de putere. Dacă nu, UE-urile care sunt mai departe vor avea o putere mai mică decât cele mai apropiate de nodul B și nu vor fi auzite. Acest efect este adesea denumit efect aproape apropiat. Pentru a depăși acest lucru, nodul B instruiește acele stații mai apropiate, să-și reducă puterea transmisă, iar pe cele mai îndepărtate să le crească. În acest fel, toate stațiile vor fi recepționate la aproximativ aceeași putere.

De asemenea, este important ca nodul B să își controleze în mod eficient nivelurile de putere. Deoarece semnalele transmise de diferitele noduri B nu sunt ortogonale unele cu altele, este posibil ca semnalele de la diferite să intervină. În consecință, puterea lor este, de asemenea, menținută la minimul cerut de UE care sunt deservite.

Pentru a realiza controlul puterii există două tehnici utilizate: buclă deschisă; și buclă închisă.

Tehnicile de buclă deschisă sunt utilizate în timpul accesului inițial înainte ca comunicarea dintre UE și nodul B să fie complet stabilită. Funcționează pur și simplu prin măsurarea puterii semnalului primit și prin aceasta estimând puterea emițătorului necesară. Deoarece frecvențele de transmisie și recepție sunt diferite, pierderile de cale în ambele direcții vor fi diferite și, prin urmare, această metodă nu poate fi decât o estimare bună.

Odată ce UE a accesat sistemul și este în comunicare cu nodul B, sunt utilizate tehnici de buclă închisă. Se măsoară puterea semnalului în fiecare interval de timp. Ca urmare, se trimite un bit de control al puterii care solicită intensificarea sau descreșterea puterii. Acest proces este întreprins atât pe legăturile ascendente, cât și pe cele descendente. Faptul că numai un bit este atribuit controlului de putere înseamnă că puterea se va schimba continuu. Odată ce a atins aproximativ nivelul corect, atunci ar crește și apoi va coborî cu un nivel. În practică, poziția mobilului s-ar schimba sau calea s-ar schimba ca urmare a altor mișcări și acest lucru ar determina deplasarea nivelului semnalului, astfel încât schimbarea continuă nu este o problemă.

Semnalul și interfața RF UMTS sunt foarte diferite de cele ale sistemului anterior 2G GSM. Cu toate acestea, noua interfață RF a oferit un nivel îmbunătățit de performanță în ceea ce privește capacitatea datelor și numărul de utilizatori care ar putea fi suportați. Ca atare, 3G UMTS a oferit un nivel mult mai bun de performanță RF și a fost mai capabil să satisfacă nevoile unui număr tot mai mare de utilizatori de comunicații mobile.

Subiecte de conectivitate wireless și prin cablu:
Noțiuni de bază despre comunicații mobile 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4 Telefoane fără fir DECT NFC - Comunicare în câmp aproape Fundamentele de rețea Ce este CloudEthernetDate serialeUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Reveniți la Conectivitate wireless și cablată


Priveste filmarea: 3G UMTS Fundamentals- Radio Access Bearer RAB and RRC (Mai 2022).