Каналы синхронизации. UE находит сеть

Каналы синхронизации вниз представляют собой 2 специфических физических канала, на физическом уровне: первичный (primary) SCH и вторичный (secondary) SCH. Первичный SCH1 содержит кодовое слово длиной 256 чипов, которое постоянно передают все BS сети UTRA FDD. Это слово составлено из 16-чиповых последовательностей, которые анализирует специальный согласованный фильтр в аппаратном исполнении, находящийся в UE. Первичный канал SCH занимает 256 чипов в каждом TS, оставляя 9/10 длительности TS для передачи канала P-CCPCH, где размещают информацию транспортного канала BCH (рис. 5.17).

Slot

Primary CCPCH

. . .

	10 ms

Рис. 5.17. Первичный и вторичный каналы синхронизации

Первичный синхронизирующий код Cpsc (primary synchronization code - PSC) представляет собой обобщенную последовательность Голея, обладающую высокими автокорреляционными свойствами. В основе кода лежит последовательность из 16 бит:

a = <x1, x2, x3, …, x16> = <1, 1, 1, 1, 1, 1, -1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1, -1, 1> (5.5)

Cpsc составлен из 16 прямых и инверсных повторов вектора а, который передают синхронно (одновременно как по синфазному, так и по квадратурному каналам):

- Cpsc = (1 + j) <a, a, a, -a, -a, a, -a, -a, a, a, a, -a, a, -a, a, a> (5.6)

Засинхронизировав себя с сетью, т.е. зафиксировав начало TS, UE далее анализирует канал SCH2 для того, чтобы определить скремблирующие коды, которыми закрыты сигналы данной BTS. Всего в сетях UTRA-FDD используют 8192 скремблирующих кода, которыми закрывают сигналы базовых станций. Из этого множества 512 кодов являются первичными, а остальные вторичными. С каждым первичным кодом могут быть использованы 15 вторичных. Все первичные коды распределены в 64 кодовых группы, по 8 первичных кодов в группе. Задача вторичного SCH состоит в том, чтобы UE определила кодовую группу, используемую BTS, а также обеспечить кадровую синхронизацию.

Во вторичном SCH используют 16 различных чиповых кодов, сочетание которых образует в последовательных 15 TS кадра признак одной из 64 возможных групп. Каждый из чиповых кодов представляет собой вектор из 256 чипов, полученный по схеме Адамара (рис.5.18).

Рис. 5.18. Схема Адамара

Обозначим H₁₆ матрицу, содержащую 256 строк, каждая из которых состоит из 256 элементов h_m(i), i= 0…255, m – номер строки. Введем вектор z из 16 символов,

z = <b, b, b, -b, b, b, -b, -b, b, -b, b, -b, -b, -b, -b, -b>, (5.7)

где каждый символ b в свою очередь является вектором, составленным из элементов вектора a (5.5) с инвертированными знаками у второй половины элементов вектора a:

b = <x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8, -x9, -x10, -x11, -x12, -x13, -x14, -x15, -x16>(5.8)

16 кодов вторичного канала SCH формируют следующим образом:

Cssc,k = (1 + j) × <h_m(0) × z(0), h_m(1) × z(1), h_m(2) × z(2), …, h_m(255) × z(255)>, (5.9)

k = 1, 2, 3, 16; m = 16*(k – 1).

Считывая подряд коды вторичного канала SCH в 15 последовательных TS, UE по табл. 5.4 определяет начало кадра и номер кодовой группы.

Таблица 5.4

Таблица 5.4 (продолжение)

Следующий этап подключения UE к сети состоит в чтении канала BCCH. Для этого UE анализирует содержание первичного P-CCPCH, который занимает, как было сказано, 9/10 всех TS 10 мс кадра. Запуская все 8 возможных первичных кодов, UE определяет код, используемый в данной соте, после чего читает информацию канала BCH. Передачу в CCPCH-1 ведут с SF=256 и символьной скоростью 27 ксимв/с

Каждая базовая станция передает первичный пилотный канал CPICH (Common Pilot Channel). Это немодулированный канал, который скремблирован первичным кодом и закрыт каналообразующим кодом C_ch,256,0 (256 “0”). UE использует его для оценки уровня принимаемых сигналов своей и соседних BS, для синхронизации, в том числе при выполнении хэндоверов и реселекции сот. Регулируя уровни излучения CPICH в различных сотах, оператор может изменять баланс загрузки соседних сот.

Первичный пилотный канал CPICH, каналы P-CCPCH, PICH, MICH, AICH и S-CCPCH, по которому передают пейджинг (PCH), обязательно закрыты первичным скремблирующим кодом. Канал ВССН всегда закрыт каналообразующим кодом C_ch,256,1. Все остальные физические каналы “вниз” закрыты каналообразующими кодами по усмотрению оператора сети.

Стандартом UTRA предусмотрена возможность излучения вторичных CPICH при использовании на BS следящих антенн.