cdmaone

Эта статья о технологии мобильного телефона. Для метода доступа к каналу см. Code-Division Fulty Access .

Samsung Cdmaone Мобильный телефон разобрал

Промежуточный стандарт 95 ( IS-95 ) был первой цифровой сотовой технологией, которая использовала многократный доступ кода (CDMA). Он был разработан Qualcomm , а затем принят в качестве стандарта Ассоциацией телекоммуникаций в выпуске TIA/EIA/IS-95, опубликованном в 1995 году. Собственное название для IS-95- CDMAONE .

Это стандарт мобильных телекоммуникаций 2G , который использует CDMA, схему множественного доступа для цифрового радио , для отправки данных голоса, данных и сигнализации (например, номера набранного телефона) между мобильными телефонами и сайтами ячеек . CDMA передает потоки битов ( коды PN ). CDMA разрешает несколько радиоприемников, чтобы разделить одни и те же частоты. В отличие от многочисленного доступа к времени (TDMA), конкурирующей системы, используемой в 2G GSM , все радио могут быть активными все время, поскольку емкость сети не ограничивает количество активных радиоприемников. Поскольку большее количество телефонов может быть обслуживанием меньшего числа клеточных сайтов, стандарты на основе CDMA имеют значительное экономическое преимущество по сравнению с стандартами на основе TDMA, или самые старые сотовые стандарты, которые использовали мультиплексирование частоты .

В Северной Америке технология конкурировала с цифровыми усилителями (IS-136), стандартом на основе TDMA, а также с GSM на основе TDMA. Он был вытеснен IS-2000 (CDMA2000), более поздним стандартом на основе CDMA.

Ревизии протокола

Техническая история CDMAONE отражает как его рождение как внутренний проект Qualcomm, так и мир тогдашних конкурирующих цифровых сотовых стандартов, в соответствии с которыми он был разработан. Термин IS-95 в целом применяется к более раннему набору пересмотров протоколов, а именно, а именно P_REV от одного до пяти.

P_REV = 1 был разработан в рамках процесса стандартов ANSI со ссылкой на документацию J-STD-008 . J-STD-008, опубликованный в 1995 году, был определен только для тогдашней новой североамериканской группы PCS (группы 1, 1900 МГц). Термин IS-95 должным образом относится к P_REV = 1, разработанный в рамках процесса стандартов ассоциации телекоммуникаций (TIA), для североамериканской сотовой полосы (класс 0, 800 МГц) примерно в то же время. IS-95 предлагает взаимодействие (включая передачу) с аналоговой сотовой сетью. Для цифровой операции IS-95 и J-STD-008 имеют большинство общих технических деталей. Незрелый стиль и структура обоих документов сильно отражают «стандартизацию» внутреннего проекта Qualcomm.

P_REV = 2 называется промежуточным стандартом 95A (IS-95A) . IS-95A был разработан только для полосового класса 0, как в постепенном улучшении по сравнению с IS-95 в процессе стандартов TIA.

P_REV = 3 называется Бюллетень технических услуг 74 (TSB-74) . TSB-74 был следующим постепенным улучшением по сравнению с IS-95A в процессе стандартов TIA.

P_REV = 4 называется промежуточный стандарт 95B (IS-95B) фазы I , а p_REV = 5 называется промежуточным стандартом 95B (IS-95B) фазы II . Трека стандартов IS-95B, предоставленная для слияния треков стандартов TIA и ANSI под TIA, и был первым документом, который предоставил для взаимодействия мобильных телефонов IS-95 в обоих классах полос (операция по двойной полосе). P_REV = 4 был, безусловно, самым популярным вариантом IS-95, причем P_REV = 5 видно только минимальное поглощение в Южной Корее.

P_REV = 6 и выше падений под зонтиком CDMA2000 . Помимо технических улучшений, документы IS-2000 гораздо более зрелые с точки зрения макета и содержания. Они также обеспечивают обратную совместимость с IS-95.

Детали протокола

Структура сети CDMAONE

Стандарты IS-95 описывают воздушный интерфейс , Набор протоколов, используемых между мобильными единицами и сетью. IS-95 широко описывается как трехслойный стек, где L1 соответствует физическому ( PHY ) слое, L2 относится к подболам управления доступа (LAC) и доступа к ссылке и L3, и L3 к вызову- обработка состояния машины.

Физический слой

IS-95 определяет передачу сигналов как в направлениях прямого (сеть-к-мобиль), так и в обратном (мобильная к сети) направлениях.

В прямом направлении радиосигналы передаются базовыми станциями (BTS). Каждый BTS синхронизируется с GPS -приемником, поэтому трансмиссии строго контролируются во времени. Все вперед передачи - QPSK с показателем чипа 1 228 800 в секунду. Каждый сигнал распространяется с кодом Walsh of Length 64 и псевдолудочным кодом шума ( код PN ) длины 2 ¹⁵ , дает период перевернуть PN ${\frac {80}{3}}$ РС.

Для обратного направления радиосигналы передаются мобильным телефоном. Передача обратной связи представляет собой OQPSK для работы в оптимальном диапазоне усилителя мобильного мощности. Как и прямая ссылка, скорость чипа составляет 1 228 800 в секунду, а сигналы распространяются с кодами Уолша и псевдолудочным кодом шума, который также известен как короткий код.

Передовые трансляции каналов

Каждый BTS посвящает значительное количество выходной мощности пилотному каналу , который представляет собой немодулированную последовательность PN (другими словами, распространяется с Walsh Code 0). Каждому сектору BTS в сети присваивается смещение PN в шагах 64 чипа. В прямом пилоте нет данных. Благодаря его сильной функции автокорреляции , прямой пилот позволяет мобильным телефонам определять время системы и различать различные BTS для передачи .

Когда мобильный телефон «ищет», он пытается найти пилотные сигналы в сети, настраиваясь на конкретные радиочастоты и выполняя кросс-корреляцию во всех возможных фазах PN. Сильный пик корреляции указывает на близость BTS.

Другие каналы вперед, выбранные их кодом Уолша, переносят данные из сети в мобильные телефоны. Данные состоит из сетевой сигнализации и пользовательского трафика. Как правило, данные для передачи делятся на рамки битов. Кадра битов передается через сверточный энкодер, добавляя избыточность исправления ошибок, генерируя кадр символов. Эти символы затем распространяются с помощью последовательностей Walsh и PN и передаются.

BTS передает разброс канала синхронизации с помощью Walsh Code 32. Кадр канала синхронизации ${\frac {80}{3}}$ Г -жа Лонг и его граница кадров выровнены с пилотом. Канал синхронизации постоянно передает одно сообщение, сообщение канала синхронизации , которое имеет длину и содержание, зависящие от P_REV. Сообщение передается 32 бита на кадр, кодируется на 128 символах, что дает скорость 1200 бит/с. Сообщение канала синхронизации содержит информацию о сети, включая смещение PN, используемое сектором BTS.

После того, как мобильный станет сильным пилотным каналом, он слушает канал синхронизации и декодирует сообщение канала синхронизации, чтобы разработать высокую точную синхронизацию с системным временем. На данный момент мобильный знает, бродит ли он, и что он «в эксплуатации».

BTS передает как минимум один, и целых семь, канал пейджинг , начиная с кода Уолша 1. Время кадра канала пьеса составляет 20 мс, и выровняется по времени с системой IS-95 (IE GPS) 2 секунды. Полем На канале подкачки используются две возможные тарифы: 4800 бит/с или 9600 бит/с. Обе ставки закодированы на символы 19200 года в секунду.

Канал пейджинга содержит сигнальные сообщения, передаваемые из сети на все мобильные телефоны на холостом ходу. Набор сообщений передает подробные сетевые накладные расходы на мобильные телефоны, распространяя эту информацию, в то время как канал пейджинг -канала бесплатный. Канал пейджинга также несет более приоритетные сообщения, посвященные настройке звонков в мобильные телефоны и обратно.

Когда мобильный телефон простаивает, он в основном слушает канал подрыва. После того, как мобильный проанализировал всю информацию о сетевых накладных расходах, он регистрируется с сетью, а затем, опционе, входит в прорезок . Оба этих процесса описаны более подробно ниже.

Перемесенные каналы трафика

Пространство Уолша, не посвященное трансляционным каналам в секторе BTS, доступно для канала дорожного движения . Эти каналы несут индивидуальные вызовы голоса и данных, поддерживаемые IS-95. Как и канал пластинга, каналы трафика имеют время кадра 20 мс.

Поскольку голосовые и пользовательские данные прерывисты, каналы трафика поддерживают операцию переменной скорости. Каждые кадры 20 мс могут быть переданы с другой скоростью, как определено используемой службой (голос или данные). P_REV = 1 и P_REV = 2 поддерживаемая набор скоростей 1 , обеспечивая скорость 1200, 2400, 4800 или 9600 бит/с. P_REV = 3 и выше, также предоставленные ставки 2 , показатели получения 1800, 3600, 7200 или 14400 бит/с.

Для голосовых вызовов канал трафика несет рамки данных Vocoder . Ряд различных вокадров определяются в IS-95, более ранние из которых были ограничены набором 1 и отвечали за некоторые жалобы пользователей на плохое качество голоса. Более сложные вокодеры, воспользовавшись современными DSP и набор скоростей 2, исправляли ситуацию с качеством голоса и все еще широко используются в 2005 году.

Мобильная рамка трафика с переменной ставкой не знает, какую скорость передавалась рама. Как правило, кадр декодируется по каждой возможной скорости, и используя качественные показатели декодера Viterbi , выбирается правильный результат.

Каналы трафика также могут нести вызовы данных с цепи в IS-95. Рамки трафика с переменной скоростью генерируются с использованием протокола радиосвязи IS-95 (RLP) . RLP предоставляет механизм для повышения производительности беспроводной связи для данных. Там, где голосовые вызовы могут переносить отключение кадров 20 мс, вызов данных будет иметь недопустимую производительность без RLP.

В соответствии с IS-95B P_REV = 5 пользователь мог использовать до семи дополнительных каналов «кода» (трафик) одновременно для увеличения пропускной способности обработки данных. Очень немногие мобильные телефоны или сети когда -либо предоставляли эту функцию, которая теоретически может предложить пользователю 115200 бит/с.

Блок Интерлиавер

После кодирования и повторения свертки символы отправляются в интерлипию блока 20 мс, который составляет массив 24 на 16.

Емкость

IS-95 и его использование методов CDMA, как и любая другая система связи, имеют ограниченную пропускную способность в соответствии с теоремой Шеннона . Соответственно, емкость улучшается с помощью SNR и полосы пропускания. IS-95 имеет фиксированную полосу пропускания, но хорошо проходит в цифровом мире, потому что для улучшения SNR требуется активные шаги.

С CDMA сигналы, которые не коррелируют с интересующимся каналом (например, другие смещения PN с соседних клеточных базовых станций), появляются в виде шума, а сигналы, переносимые в других кодах Уолша (которые правильно выровнены), по существу удаляются в де-детектировании. процесс распространения. Характер трафика с переменной скоростью обеспечивает передачу более низких кадров при более низкой мощности, вызывая меньше шума для других сигналов, которые еще предстоит правильно получить. Эти факторы обеспечивают более низкий уровень шума, чем другие сотовые технологии, позволяющие сети IS-95 втиснуть больше пользователей в один и тот же радиоспект.

Активный (медленный) управление мощностью также используется в каналах движения вперед, где во время вызова мобильный телефон отправляет сигнальные сообщения в сеть, указывающую качество сигнала. Сеть будет управлять передаваемой мощностью канала дорожного движения, чтобы поддерживать качество сигнала достаточно хорошим, тем самым поднимая уровень шума, который будет сниматься всем другим пользователям к минимуму.

Приемник также использует методы приемника грабли для улучшения SNR, а также для выполнения мягкой передачи .

Слой 2

После того, как звонок будет установлен, мобильный телефон ограничивается использованием канала трафика. Формат кадров определяется в Mac для канала трафика, который позволяет регулярным голосовым (Vocoder) или битам данных (RLP), которые мультиплексируются фрагментами сигнализации. Фрагменты сигнальных сообщений соединены в LAC, где полные сигнальные сообщения передаются до уровня 3.

Развертывание

CDMAONE использовался в следующих областях:

• Северная Америка
• Япония и Южная Корея (2G GSM не доступен в этих двух странах)
• Гонконг (от Hutchison Telecom , другие операторы и сама Hutchison Telecom также предоставляют GSM)

Смотрите также

• PN код
• Сравнение стандартов мобильного телефона
• Спектральная эффективность CDMA

Внешние ссылки

• TR-45 Инженерный комитет CDMA Стандарты разработки группы