コード部門の多重アクセス(CDMA)は、IS-95、CDMA2000、およびWCDMA(UMTS)を含む多くの遺産と近代的なワイヤレスネットワークを支持しています。 これらのシステム内の革新を定義することは、ブレーキ受信機、従来のワイヤレス責任を回す専門アーキテクチャです。マルチパス伝搬 - パフォーマンス資産。 同じ信号の複数の遅延コピーを共同で組み合わせることで、リーク受信機はリンクの信頼性、容量、およびデータスループットを劇的に改善します。 この記事では、現在の原則、CDMA、CDMA、および利点を再確認する。

レーク受信機とは?

rake 受信機は、マルチパス伝搬を悪用するだけでなく、それの苦しむように設計された無線受信機構造です。典型的なワイヤレス環境では、送信された信号は、建物、地形、およびオブジェクトを離れ、複数のコピーを異なる時間で受信機に到達し、振幅と相差を変化させることで作成します。特別な処理なしで、これらの遅延されたコピーは、インターセムボル干渉とフェードを引き起こします。rake 受信機は、複数のtine と庭のrake に名前を付け、複数のコピーを合わせ、いくつかの結果は、独立したコルゲートを増加させます。[F] 遅延係数は、それらのレベアーを結合します。[F] と[F] と[F] と[F] と[F] 遅延] と [F] の相関] の相関する] と [[F] の比率] を結合] と [F] と [F] を結合] と [F] の相乗って、 [F] を結合します。

歴史のコンテキスト

コンセプトは、まずロバート・プライスとポール・E.グリーンが1950年代にレーダーとスプレッドスペクトル通信のために提案されました。1990年代にCDMA細胞システムが出現し、幅広い帯域幅とオルトゴナル・コードが多重症の解決をしたという商業的に実用的になりました。今日、レーク・レシーバーは3Gネットワークに統合され、ハイブリッドアーキテクチャを介して4Gと5Gで受信機のデザインに影響を継続します。

レーク受信機の仕組みは?

rake 受信機は 3 つの基本的な段階で動作します: ]multipath の検出]、 ] の同期と追跡]、 []]]]]の結合を結合します[]]]。 受信機の各指は特定の伝搬パスを処理します。 典型的なrake 受信機は 3 つから 6 つの指を持つかもしれませんが、上級者は、より多くの実装を使用します。

多パス検出と指の割り当て

受信機は、まず、強力なマルチパスコンポーネントのタイムドメインを継続的にスキャンする検索子のコレータを採用しています。 CDMAで使用されるスプレッドコードは、高オートコアレータを生成します。そのため、一致するフィルタリングは、異なるパス遅延に対応する異なる相関ピークを明らかにします。 最強のピークは、個々のレーク指に割り当てられます。 このプロセスは、動的なものです。モバイルステーションが移動するにつれて、パス遅延が変化し、指は再割り当てられなければなりません。

指のデパンディングとデモンストレーション

各指は、同じ擬似ノイズ(PN)シーケンスを使用して、その割り当てられた遅延コピーを廃止しますが、そのパスの到着時刻と一致させるためにシフトしました。 削除操作は、他のユーザーからの干渉を拒絶しながら、広帯域の信号をバックに圧縮します。 廃止後、各指は、増幅と相回転を決定するためのチャネル推定を実行します。 この情報は、共同結合のために重要です。

テクニックを組み合わせる

rake の受信機の性能へのキーは、結合アルゴリズムです。最も共通点は、(MRC) を結合する最大比率です。各指の出力が推定チャネルのゲインによって重なり、フェーズで要約されます。各ブランチのノイズが無関係であるとき、MRC は出力 SNR を最大化します。複数のチップのコンポーネントが分離された場合には、有効な仮定です。他の方法には [[FLT:LT:FLT:4] と [FLT] の比較機能] が含まれます。[FLT] [FLT] と [FLT] と組み合わせて、 [F] [F] [F] [F] [FLT] と [F] [F] [F] [FLT] [F] と [F] [F] の比較] [F] と [FLT] の比較] [F] と [F] の比較します。 [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] [F] は、 [FLTFLTFLT

結合された信号は、エラー補正のためにデコーダー(例えば、Vistabiデコーダー)に渡されます。 リーク受信機は、固有の多様性を悪用しているため、効果的なリンク予算が向上し、CDMAシステムがより低い送信電力で動作し、より高いユーザー密度で動作することを可能にします。

CDMAシステムがレーク受信機を必要とする理由

CDMAの信号構造は、受信を破るために一意に適しています。 多パスが深い周波数選択的フェードを引き起こす狭い帯域システムとは異なり、CDMAの広い帯域幅は、1つのチップ期間よりも大きい遅延で個々のエコーを解決します。 各解決されたパスは同じデータを運ぶが、独立したフェード統計を持っています。 レーク受信機なしで、従来のマッチされたフィルタは、他のパスでエネルギーを浪費し、システムをファディングに脆弱にする強力なパスだけを捕捉えます。

コードと正当性を広める

フォワードリンク(下り線)で使用されるスプレッドコードは、整形外干渉を除去するために直角的であるように設計されています。 しかし、マルチパスは、遅延したレプリカが干渉信号として表示されるので、直角性を破壊します。 ルーク受信機は、意図した信号を揃えて組み合わせて、それらが無関係である場合にのみ、ノイズとして他のパスを治療することにより、これを軽減します。 アップリンクでは、各ユーザーがユニークなスクランブルコードを持っている場合、rake受信は、より重要なコードと異なる信号が分離され、異なる信号が異なるため、より重要なタイミングで、より明確に変化します。

CDMAのレーク受信機の重要な利点

  • :に対するダイバーシティゲイン:複数の独立断面を組み合わせることで、すべてのパスの同時深部フェードの確率が大幅に低下します。これにより、環境に応じて3〜10dBのリンク予算改善が大幅に低下します。
  • []干渉への負荷:[ MRCは、重みが弱く、または騒々しいパスに自然に重要性が低いため、他の細胞からの騒音と干渉を抑制します。 スプレッドから処理の利益と組み合わせ、 rake受信機は、despreadドメイン内の負のSNRで動作することができます。
  • [Soft handoff サポート:]] CDMAネットワークでは、モバイルステーションは、手渡中に複数の基地局に接続します。 発動受信機は、異なるセクターや細胞から信号に指を割り当て、ハンドオーバーをシームレスにするためにそれらを組み合わせることができます(ソフトハンドオフ)。 これは、呼び出しのドロップを大幅に削減します。
  • 改善された容量:[]]]] 指定されたサービスの品質に必要な送信電力を下げることで、リーク受信機は、複数のセルあたりの同時ユーザーを許容します。 いくつかの研究では、マルチパスを組み合わせることなくシステムと比較して、容量が30〜50%増加するを示しています。
  • [] より高次変調との互換性:[]] CDMAはHSPA +で16-QAMと64-QAMをサポートするために進化したように、リーク受信機は、必要なSNRマージンを提供しましたが、後者はより高いデータレートを処理するためにイコライザによって補完されました。

制限と近代的な関連性

自分の強みにもかかわらず、レーカは4Gと5Gネットワークで明らかになる制限があります。マルチパス遅延がチップの持続時間よりも短い場合(例えば、非常に密接な反射を持つ屋内環境では)、その性能は低下します。また、レイク受信機は、遅延が大きい場合、相互に高価になる、再解決可能なパスごとに専用の指を必要とします。現代のオルト対角周波数分割多重化(OFDMF)は、このような作業を要求し、多くのレシーバを要求します。

ハイブリッドアプローチ

一部の高度な受信機は、遅延干渉を白くする[の線形イコライザ(例えば、LMMSEチップイコライザー)と組み合わせています。 これは、HSPA +モデムで一般的で、イコライザーがrake指が残りのパスを結合する前にインターシムボル干渉を削減する[FLT]の形式に表示される[FLT]:[FLT]と[FLTFLT]:[FLTF] - [FLTF] - [FLTF] - [F] - [FLTF] - [F] - [F] - [F] - [F] - [F] - [FLTF] - [F] - [F] - [F] - [F] - [FLTF] - [F] - [F] - [F] - [FLT - [F] - [F] - [F] - [F] - [FLTF] - [F] - [F] - [F] - [F] - [FLT - [F] - [FLT - [F] - [F] - [F

コンテンツ

レイク・レシーバーは、CDMA技術の角質であり、多重パス・伝搬を責任から変え、多様性の貴重な情報源にしています。 複数の遅延信号のコピーを共同で組み合わせることで、高レベルの受信を困難な環境でも実現します。 新しいエア・インタフェースは、イコライザーベースと OFDM中心のデザインにシフトしていますが、メイン・レセプションの原則は、主要な受信を組み合わせて干渉する多様性の原則を促進し、高度なアーキテクチャを通知します。 誰が重要なネットワークを把握するのかは、誰にでも重要なネットワークを計画しています。

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