636_Nosov_V.I._Seti_radiodostupa_CH.1_

Из формулы (7.13) и рисунка 7.11 следует, что в участке спектра шириной FT располагается ( 2n - 1) дискретных составляющих спектра псевдослучайной последовательности. Если не использовать скремблер, то при длинной серии нулей на вход модулятора не поступает модулирующий сигнал, а при длинной серии единиц на вход модулятора поступает постоянная составляющая. В том и другом случае на выходе модулятора, а, следовательно, и на выходе передатчика, будет немодулированная несущая, на которой сосредоточена вся мощность передатчика.

Так как частотно-территориальное планирование радиосредств ведется с учетом излучения передатчиками модулированных сигналов, то данный передатчик создаст недопустимую помеху приемникам других радиосредств, работающих на этой или близкой частотах, и нарушит их нормальное функционирование. Т.е. это приводит к резкому ухудшению электромагнитной совместимости.

Использование же скремблирования цифрового сигнала позволяет исключить возможность появления длинных серий нулей и единиц, т.е. создает условия постоянного присутствия на входе модулятора модулирующего сигнала. Это позволяет в значительной степени улучшить электромагнитную совместимость радиосредств, причем улучшение электромагнитной совместимости будет тем выше, чем больше период псевдослучайной последовательности.

Действительно, при отсутствии модулирующего сигнала на выходе передатчика будет одна дискретная составляющая (несущая), мощность которой равна мощности передатчика рисунок 7.12. Если же используется скремблер, то появляется модулирующий сигнал, количество дискретных составляющих, в котором определяется периодом псевдослучайной последовательности, и мощность передатчика распределяется между этими дискретными составляющими пропорционально их амплитуде. В результате при фиксированной мощности передатчика, мощность приходящаяся на отдельные дискретные составляющие будет тем меньше, чем больше их количество, т.е. тем больше период псевдослучайной последовательности

рисунок 7.12, где ТПСП2 > ТПСП1.

Таким образом, скремблер осуществляет дисперсию мощности передатчика по спектру, а при меньшей амплитуде дискретных составляющих в спектре сигнала он оказывает меньшее влияние на приемники других радиосредств.

Помимо разрушения длинных серий нулей и единиц, скремблер используется для шифрования передаваемой информации, для чего на него подается ключ шифрования, получаемый в процессе проведения аутентификации (подлинности) абонента (глава 1). Ключ шифрования представляет собой набор коэффициентов Ai , которые включают соответствующий контур исключающего ИЛИ при Ai = 1, или удаляют его при Ai = 0 рисунок 7.11. При этом изменение ключа шифрования в каждом сеансе

231

связи приводит к смене коэффициентов Ai , и как следствие к изменению псевдослучайной последовательности.

Р

РП

f

f0

а

Р

ТПСП1

ТПСП2

f

f0-FT

f0

f0+FT

б

Рис. 7.12 Спектры сигнала на выходе передатчика без скремблирования а и со скремблированием б

232

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В учебном пособии описаны типы сетей радиодоступа, их экономические аспекты. Подробно изложены вопросы построения сети радиодоступа и функции элементов такой сети: контроллеры базовых станций; базовые станции и абонентские терминалы. Для каналов между базовыми станциями и контроллерами базовых станций рассмотрено временное группообразование и принципы объединения и разделения цифровых потоков.

Рассмотрена обработка сигналов в оборудовании радиодоступа: аналогово-цифровое преобразование; кодирование и декодирование; импульсно-кодовая модуляция; дифференциальная и адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция; дельта модуляция. Подробно изложены методы кодирования речевого сигнала для сокращения его избыточности и уменьшение скорости передачи оцифрованного речевого сигнала, построение кодера и декодера речи.

Изложены вопросы избыточного кодирования с целью обнаружения ошибок с использованием проверки четности и циклической проверки четности

сизбыточностью с использованием цифровой логики для реализации кодера и декодера. Описано использование избыточных кодов для обнаружения ошибок

сцелью маскирования ошибок при передаче речевого сигнала.

Большая часть учебного пособия посвящена избыточному кодированию для исправления ошибок. Подробно рассмотрены блочные коды Хэмминга, на основе которых проанализированы основные принципы и определения для блочных кодов. при ведено описание наиболее известных циклических блочных двоичных кодов БЧХ и и недвоичных кодов Рида-Соломона.

Помимо блочных кодов рассмотрены сверточные коды с представлением их в виде решетчатых структур и декодированием по алгоритму Витерби.

Приведено так же описание каскадных и турбокодов, при анализе которых использовались логарифмические отношения функций правдоподобия и принципы итеративного (турбо) декодирования.

Рассмотрены также функции скремблирования и перемежения бит цифровых потоков, структурные схемы блочного и сверточного перемежителей.

233

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Авдеева Л.В. Радиотехнологии на местных телефонных сетях //Вестник связи, № 2, 1997 г. – С. 21-23.

2.Логинов Н.А. Системы беспроводной связи WLL: Частотный ресурс и регламентирующие документы // Электросвязь, № 7, 1998 г.

3.Агафонов Л.К., Кураев Ю.А. Беспроводная технология на местных телефонных сетях. Экономические аспекты внедрения // Электросвязь, № 7,

1997. – С. 28-30.

4.Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. - М.:ЭКО-Трендз,1998. – 368 с.

5.Ратынский М.В. Основы сотовой связи.– М.: Радио и связь, 1998. –

248 с.

6.Широкополосная система беспроводного доступа WLL стандарта CDMA // Электросвязь, № 12, 1997 г.

7.Макаров Н.В. Мир PHS //Вестник связи, № 10, 1998 г. – С. 33-35.

8.Банкет В.Л., Дорофеев В.М. Цифровые методы в спутниковой связи. – М.: Радио и связь, 1988. – 240 с.

9.Денисьева О.М., Мирошников Д.Г. Средства связи для последней мили. – М.: ЭКО-ТРЭНДЗ, 1998 г. – 146 с.

10.Крендзель А.В. Принципы проектирования перспективных сетей абонентского доступа // Электросвязь, № 11, 1998 г. .

11.Кондрашов С.Ф. Оборудование беспроводного абонентского радиодоступа: процедура сертификации. // Электросвязь, № 12, 1998 г.

12.Буга Н.Н., Конторович В.Я., Носов В.И. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Учебное пособие для ВУЗов. – М.: Радио и связь, 1993. – 242 с.

13.Калашников Н.И., Дороднов И.Л., Крупицкий Э.И., Носов В.И. Системы радиосвязи. / Под ред. Калашникова Н.И. Учебник для ВУЗов связи. – М.: Радио и связь, 1988. – 352 с.

14.Носов В.И. Основы построения радиорелейных линий синхронной цифровой иерархии. Учебное пособие. УМО по специальности связь. – Новосибирск.: СибГУТИ, 1999. – 98 с.

15.Носов В.И. Основы построения радиорелейных линий синхронной цифровой иерархии. Учебное пособие. УМО по специальности связь. – Новосибирск.: СибГУТИ, 2005. – 238 с.

234

16.Телекоммуникационные системы и сети. Т.2: Учебное пособие / Катунин Г.П., Мамчев Г.В., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П., Носов В.И., и др. – Новосибирск: ЦЭРИС, 2000. – 624 с.

17.Носов В.И. Аппаратура радиорелейных линий синхронной цифровой иерархии. Часть 1 – Многоуровневые кодеры, модемы и эквалайзеры. Учебное пособие. УМО по специальности связь. – Новосибирск.: СибГУТИ,

2003. – 156 с.

18.Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах.Том 2 – Радиосвязь, радиовещание и телевидение / Г.П. Катунин, Г.В. Мамчев, В.Н. Попантонопуло, В.П. Шувалов, В.И. Носов и др.; под ред. профессора В.П. Шувалова. – Изд. 2 – е, испр. и доп. – М:. Горячая линия – Телеком, 2004. 672 с.: ил.

19.Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр. : Пер. с англ. – М. : Издательский дом «Вильямс»,

2003. – 1104 с. : ил.

20.Столингс В. Беспроводные линии связи и сети. Пер. с англ. – М. : Издательский дом «Вильямс», 2003. – 640 с. : ил.

21.Прокис Д. Цифровая связь. Пер. с англ. / Под ред. Д.Д. Кловского.

–М. : Радио и связь. 2000. – 800 с. : ил.

235

Д.т.н., профессор Носов Владимир Иванович

СЕТИ РАДИОДОСТУПА часть 1

Учебное пособие

Редактор: Буров П.Н. Корректор: Шкитина Д.С.

Лицензия №020475, январь 1998г.

Формат бумаги 62х84 1/16, отпечатано на ризографе, шрифт №10, изд. л. . Заказ №_____, тираж – ___ экз.

Типография СибГУТИ 630102, Россия, Новосибирск, ул. Кирова, 86

236