Министерство информационных технологий и связи РФ Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики
В.И. Носов
СЕТИ РАДИОДОСТУПА часть 1
Учебное пособие
Новосибирск 2006 г.
1
621.396.43
Д.т.н., профессор Носов В.И. СЕТИ РАДИОДОСТУПА, часть 1
.
Данное учебное пособие является первым в цикле пособий по сетям радиодоступа.
В учебном пособии излагаются:
типы сетей абонентского радиодоступа, экономические аспекты и структура систем беспроводного абонентского доступа;
обработка сигналов в оборудовании беспроводного доступа – аналогово-цифровое преобразование, кодирование и декодирование речевого сигнала;
избыточное кодирование для обнаружения ошибок и исправления ошибок с использованием блочных, сверточных, каскадных и турбо кодов;
скремблирование и перемежение бит цифровых потоков.
В следующих учебных пособиях этого цикла предполагается изложить: методы модуляции; распространение радиоволн; способы многостанционного доступа; протоколы; стандарты систем радиодоступа; аппаратуру сетей радиодоступа; проектирование сетей радиодоступа.
Кафедра систем радиосвязи
Ил. 112, |
табл. 29, |
список лит. - 21 наимен. |
Рецензенты: профессор М.А. Быховский, профессор В.П. Кубанов.
Для специальностей 201100, 201000
Утверждено редакционно-издательским советом СибГУТИ в качестве учебного пособия
© Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики
2
СОДЕРЖАНИЕ
|
|
Стр. |
|
ВВЕДЕНИЕ |
6 |
1. |
ТИПЫ СЕТЕЙ АБОНЕНТСКОГО РАДИОДОСТУПА |
13 |
1.1 |
Экономические аспекты беспроводного абонентского доступа |
13 |
1.2 |
Структура систем беспроводного абонентского доступа |
17 |
1.2.1 |
Контроллер базовых станций |
18 |
1.2.2 |
Временное группообразование |
20 |
1.2.3 |
Принципы объединения и разделения цифровых потоков |
21 |
1.2.4 |
Аппаратные и линейные коды |
29 |
1.3 |
Абонентские терминалы |
31 |
1.4 |
Базовая станция |
35 |
1.5 |
Типы систем для беспроводного абонентского радиодоступа |
37 |
1.5.1 |
Системы на базе технологий и стандартов сотовой подвижной |
|
|
связи |
38 |
1.5.2 |
Системы на базе стандартов бесшнуровой телефонии |
38 |
1.5.3 |
Фирменные системы WLL |
39 |
2. |
ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ В ОБОРУДОВАНИИ |
|
|
БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА |
42 |
2.1 |
Аналогово-цифровой преобразователь |
42 |
2.1.1 |
Кодирование и декодирование сигнала |
51 |
2.2 |
Адаптивная дифференциальная импульснокодовая |
|
|
модуляция |
61 |
2.2.1 |
Дифференциальное квантование |
61 |
2.2.2 |
Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция |
62 |
2.2.3 |
Адаптивная дифференциальная ИКМ |
64 |
2.2.4 |
Дельта-модуляция |
66 |
2.3 |
Кодер речи |
69 |
2.3.1 |
Методы кодирования речи |
69 |
2.3.2 |
Особенности вокодерного кодирования |
73 |
2.3.3 |
Процесс речеобразования |
75 |
2.3.4 |
Построение кодера |
77 |
2.3.5 |
Структура декодера речи |
81 |
2.3.6 |
Низкоскоростные речевые кодеры |
82 |
2.3.7 |
Субъективное измерение производительности кодера |
84 |
3. |
КОДИРОВАНИЕ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОШИБОК |
86 |
3.1 |
Проверка четности |
88 |
3.2 |
Маскирование ошибок |
91 |
3.3 |
Циклическая проверка четности с избыточностью |
92 |
3.3.1 |
Арифметика по модулю 2 |
93 |
3.3.2 |
Полиномы |
96 |
3.3.3 |
Цифровая логика |
98 |
|
3 |
|
4. |
БЛОЧНЫЕ КОДЫ |
102 |
4.1 |
Принципы блочных кодов |
105 |
4.2 |
Коды Хэмминга |
110 |
4.3 |
Циклические коды |
116 |
4.4 |
Код Голея |
122 |
4.5 |
Коды БЧХ |
123 |
4.6 |
Коды Рида-Соломона |
125 |
4.6.1 |
Конечные поля |
127 |
4.6.2 |
Кодирование Рида-Соломона |
133 |
4.6.3 |
Декодирование Рида-Соломона |
139 |
5. |
СВЕРТОЧНЫЕ КОДЫ |
148 |
5.1 |
Представление сверточного кодера |
148 |
5.2 |
Представление состояния и диаграмма состояний |
153 |
5.3 |
Древовидные диаграммы |
155 |
5.4 |
Решетчатая диаграмма |
158 |
5.5 |
Декодирование сверточного кода |
161 |
5.5.1 |
Декодирование по методу максимального правдоподобия |
161 |
5.5.2 |
Модели каналов: мягкое или жесткое принятие решений |
163 |
5.6 |
Алгоритм сверточного декодирования Витерби |
168 |
5.6.1 |
Пример сверточного декодирования Витерби |
168 |
5.7 |
Реализация декодера |
173 |
5.8 |
Память путей и синхронизация |
176 |
5.9 |
Свойства сверточных кодов |
177 |
5.9.1 |
Пространственные характеристики сверточных кодов |
177 |
5.10 |
Систематические и несистематические сверточные коды |
182 |
5.11 |
Наиболее известные сверточные коды |
184 |
5.12 |
Мягкое декодирование по алгоритму Витерби |
186 |
6. |
КАСКАДНЫЕ КОДЫ |
190 |
6.1 |
Турбокоды |
191 |
6.1.1 |
Понятия турбокодирования |
192 |
6.1.1.1 |
Функции правдоподобия |
192 |
6.1.1.2 |
Пример класса из двух сигналов |
193 |
6.1.1.3 |
Логарифмическое отношение функций правдоподобия |
195 |
6.1.1.4 |
Принципы итеративного (турбо) декодирования |
196 |
6.2 |
Алгебра логарифма функции правдоподобия |
197 |
6.3 |
Пример композиционного кода |
198 |
6.3.1 |
Пример двухмерного кода с одним разрядом контроля |
|
|
четности |
200 |
6.3.2 |
Внешние функции правдоподобия |
202 |
6.3.3 |
Вычисление внешних функций правдоподобия |
203 |
6.4 |
Кодирование с помощью рекурсивного систематического кода |
206 |
6.5 |
Декодер с обратной связью |
211 |
6.6 |
Декодирование при наличии контура обратной связи |
213 |
|
4 |
|
7. |
СКРЕМБЛИРОВАНИЕ И ПЕРЕМЕЖЕНИЕ БИТ |
|
|
ЦИФРОВЫХ ПОТОКОВ. |
216 |
7.1 |
Перемежение битов |
216 |
7.1.1 |
Блочное перемежение |
217 |
7.1.2 |
Сверточное чередование |
221 |
7.2 |
Скремблирование цифровых потоков |
224 |
7.2.1 |
Генератор псевдослучайной последовательности |
226 |
7.2.2 |
Спектральная плотность мощности скремблированного |
|
|
сигнала |
228 |
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
233 |
|
ЛИТЕРАТУРА |
234 |
5