Title Page Previous Next Contents | Rádiové rozhraní 1xEV-DO: Forward linka >Fyzická vrstva >Forward traffic channel/control channel

4.3.2 Forward traffic channel/control channel

4.3.2.1 Formáty

Poté, co forward traffic channel obdrží forward traffic channel MAC layer paket, fyzická vrstva zkonstruuje forward traffic channel physical layer paket (například přidáním CRC bitů). Obrázek 4.1 ukazuje případ, kdy fyzická vrstva obsahuje jediný MAC layer paket, který je v tomto případě dlouhý 1 024 bitů. Forward traffic channel physical layer paket ale může obsahovat celkem až čtyři forward traffic channel MAC layer pakety. Délka physical layer paketu se přirozeně zvětšuje s tím, kolik obsahuje MAC layer paketů. Tabulka 4.1 ukazuje velikost physical layer paketu spolu s počtem MAC layer paketů, které může obsahovat.
Tabulka 4.1 Délka physical layer paketu.
Délka physical layer paketu v bitech
Počet MAC layer paketů
Typ physical layer paketu
1 024
1
Forward traffic channel nebo control channel
2 048
2
Forward traffic channel
3 072
3
Forward traffic channel
4 096
4
Forward traffic channel
Poté, co control channel obdrží control channel MAC layer paket, fyzická vrstva zkonstruuje control channel physical layer paket (například přidáním CRC bitů). V případě kanálu control channel může control channel physical layer paket obsahovat pouze jediný control channel MAC layer paket. Proto je control channel physical layer paket vždy dlouhý 1 024 bitů (viz. tabulka 4.1).
Při přenášení forward traffic channel physical layer paketu může fyzická vrstva použít různá modulační schémata podle objemu přenášených dat. Fyzická vrstva může použít tři modulační schémata. Řád modulačního schématu se postupně zvyšuje s tím, jak roste velikost paketu fyzické vrstvy: QPSK (nebo 4-QPSK), 8-PSK a 16-QAM. 1xEV-DO dosahuje rychlosti až 2,4576 Mbps při použití pouze 1,25 MHz RF pásma právě díky použití těchto modulačních schémat vyššího řádu[4]. Tabulka 14.2 ukazuje modulační schéma jako funkci velikosti paketu fyzické vrstvy. Připomeňme také, že modulační schéma v tabulce 4.2 záleží také na zvolené přenosové rychlosti (tzn. s požadovanou rychlostí přenosu roste i řád zvolené modulace).
Tabulka 4.2 Modulační schémata a přenosové rychlosti na kanálu forward traffic channel.
Délka physical layer paketu v bitech
Datové rychlosti (Kbps)
Kódový poměr
Modulační schéma
1 024
38,4*; 76,8*; 153,6; 307,2 nebo 614,4
1/5**
QPSK
2 048
307,2; 614,4 nebo 1 228,8
1/3
QPSK
3 072
921,6 nebo 1 843,2
1/3
8-PSK
4 096
1 228,8 nebo 2 457,6
1/3
16-QAM
* Také použit pro control channel
** Pro rychlost 614,4 Kbps a délku physical layer paketu 1 024 bitů je kódový poměr 1/3
Při přenášení control channel physical layer paketu smí fyzická vrstva použít pouze QPSK (jak je ukázáno v tabulce 4.2). Ve skutečnosti může fyzická vrstva pro přenášení control channel physical layer paketu použít pouze rychlosti 76,8 nebo 38,4 Kbps.
Tabulka 4.2 také ukazuje kódový poměr použitý pro každou délku paketu fyzické vrstvy. Protože systém 1xEV-DO je určen výhradně pro datové aplikace, zpoždění není problém. Proto je pro chybové korekce použito výpočetně náročnější turbo kódování.

4.3.2.2 Struktura kanálu

Obrázek 4.3 zobrazuje konceptuální blokový diagram kanálů forward traffic channel a control channel. Po vytvoření paketu fyzické vrstvy se provádějí obvyklé funkce:
Po pro prokládání následuje modulátor (QPSK/8-PSK/16-QAM), který produkuje jeden výstupní symbol (I, Q) pro každé dva vstupní symboly. Po provedení repetice a puncture je proud symbolu I demultiplexován do 16ti podproudů a proud symbolu Q také do 16ti podproudů. Každý podproud je vynásoben Walshovým kódem (délky 16) a dále vynásoben ¼. Sčítačky pak sečtou podproudy a dají vzniknout chipovému proudu I a chipovému proudu Q. Tyto čipové proudy pak zásobí časové multiplexory.
images/cdma12.jpg
Obrázek 4.3 Konceptuální blokový diagram: forward traffic channel a control channel.
Aby se při demultiplexování do 16 podproudů a při násobení 16 Walshovými kódy zachovala konstantní síla na výstupu sčítaček, fyzická vrstva násobí každý podproud 1/√16 nebo ¼. Symbolová rychlost každého podproudu na výstupu 1-až-16 multiplexoru je 76,8 Ksps. Po vynásobení Walshovým kódem (x16), chipová rychlost každého podproudu bude 1,2288 Mcps. Protože sčítačka nijak nemodifikuje čipovou rychlost, zůstává čipová rychlost na vstupu do časového multiplexoru 1,2288 Mcps.
Na obrázku 4.3 sdílejí pakety forward traffic channel physical layer a control channel physical layer stejný QPSK/8-PSK/16-QAM modulátor. Jak tedy AT sdělit rozdíl mezi přenosy na forward traffic channel a control channel? Ukážeme, že AT rozezná přenosy na kanálu forward traffic channel od přenosů na kanále control channel prozkoumáním preambule, která předchází přenos dat v (časově multiplexovaném) chipovém proudu. Existují specifické vzory preambulí, které AT sdělí, zda následující přenos patří nebo nepatří kanálu forward traffic channel[6]. Obrázek 4.4 ukazuje preambuli před časovým multiplexováním. Více informací o časovém multiplexoru naleznete v sekci 4.3.4.
images/cdma13.jpg
Obrázek 4.4 Preambule.

[4] Přestože modulace vyšších řádu využívají přenosové spektrum efektivněji, vzdálenost mezi počátkem a nejvzdálenějším bodem v modulačním diagramu je také vyšší. Takže modulace vyšších řádů vyžadují více energie pro udržení stejné pravděpodobnosti chyby. To znamená, že přijímat rychlostí 2,4576 Mbps mohou pouze ty AT, které jsou nejblíže k základnové stanici.
[5] Scrambling snižuje faktor kolísání amplitudy RF signálu.
[6] Standard IS-856 definuje 64 možných vzorů preambulí (samotné preambule jsou biortogonální funkce). Každý vzor preambule je indexován parametrem MACIndex (který je v rozsahu 0 až 63). Pokud je například MACIndex roven 3, pak následující datový přenos patří 38,4-Kbps kanálu control channel.