[科普中国]-不对称信道

不对称信道的概念

不对称信道（asymmetrical channel）是指正向传输与反向传输具有不同传输速率的信道。不对称信道包含CDMA正向信道和CDMA反向信道。

正向信道在CDMA系统中，由基站发往移动台的信道称为CDMA正向信道，也称作下行传输或下行链路。它由用于正向控制的广播信道和用于携带用户信息的正向业务信道组成。其中控制信道有分为导频信道、同步信道和寻呼信道。所以这些信道都在同一个1.23MHz的CDMA载波上。

基站发送的信号带宽约为1.23MHz，包含相互正交的64个逻辑信道。其中导频信道使用沃尔什函数，记作；寻呼信道可用~；同步信道采用；其他沃尔什函数都用于业务信道。但正向信道的逻辑信道配置并不是固定的，其中导频信道一定要有，其余的逻辑信道可根据具体情况配置。例如，可用业务信道取代寻呼信道和同步信道，成为1个导频信道，0个同步信道，0个寻呼信道和63个业务信道。这种情况发生在基站拥有两个以上的CDMA信道（即带宽大于2.5MHz），其中一个CDMA基本信道（1.23MHz），所有移动台都先集中在该基本信道上工作。此时，若基本CDMA业务信道忙，可由基站在基本CDMA信道的寻呼信道上发射信道指配消息，若某移动台分配到另一个CDMA信道进行业务通信，该CDMA信道只需一个导频信道，而不再需要同步信道和寻呼信道。

每一个逻辑信道都先用相应的沃尔什函数作正交扩频，沃尔什函数的码片（或称子码）的速率的1.2288Mc/s，即子码的码元宽度为0.8138μs。

每一个逻辑信道，对输入的数据都经过卷积编码、分组交织、沃尔什函数扩展频谱。由于沃尔什函数是一正交函数族，互相关值为零，所以在扩频的同时，给各个逻辑信道带上了正交性，称作正交扩频。扩频后的信道再进行四相调制，基站发射信号采用QPSK调制方式。

反向信道CDMA蜂窝系统中，由移动台发往基站的信道称为CDMA反向信道，也称作上行（传输）信道。反向信道中只包含接入信道和反向业务信道，其中接入信道与正向信道中的寻呼信道相对应，反向业务信道与正向业务信道相对应。这些信道采用直接序列扩频的CDMA技术分享同一CDMA频率分配。

移动台发射信号产生过程，通常称为反向信道的组成，上部为接入信道，下部为反向业务信道。

**数据速率：**接入信道用4800bit/s的固定速率，反向业务信道用9600bit/s、4800bit/s、2400bit/s和1200bit/s的可变速率。两种信道的数据中均要加入编码器尾比特，用于把卷积编码器复位到规定的状态。此外，在反向业务信道上以9600bit/s和4800bit/s传送数据时，也要加质量指示比特（CRC校验比特）。

**卷积编码：**接入信道和反向业务信道所传输的数据都要进行卷积编码，卷积码的码率为1/3，约束长度为9。1

不对称信道的基本原理正向信道的四相调制正交扩频后的信号，都要进行四相调制，或者称为四相扩展。在同相支路（I）和正交支路（Q）引入两个互为准正交的m序列，即I信道引导PN序列和Q信道引导PN序列，序列周期长度均为32768。

引导PN序列的主要作用是给不同基站发出的信号赋以不同的特征，便于移动台识别所需的基站。不同的基站虽然使用相同的PN序列，但各基站PN序列的起始位置是不同的，即各自采用不同的时间偏置。由于m序列的自相关特性在时间偏移方面大于一个子码码元宽度，所以其自相关系数值接近于0，因而移动台用相关器很容易把不同基站的信号区分开来。通常一个基站的PN序列在其所有配置的频率上，都采用相同的时间偏置，而在一个CDMA蜂窝系统中，时间偏置也可以再用。

不同的时间偏置用不同的偏置系数表示，偏置系数共512个。编号K从0到511。

反向信道的正交多进制调制在反向CDMA信道中，把交织器输出的码元每6个作为一组，用64进制的沃尔什函数之一（称调制码元）进行传输。调制码元的传输速率为28800/6bit/s=4800bit/s。调制码元的时间宽度为1/4800=208.333μs。每一调制码元含64个子码，因此沃尔什函数的子码速率为64*4800/s=307.2kbit/s，相应的子码宽度为3.255μs。

正向CDMA信道和反向CDMA信道都使用64进制的沃尔什函数，但两者的应用目的不同，前者是为了区分信道，而后者是对数据进行正交码多进制调制，以提高通信质量。因为在反向CDMA信道中，不可能像正向CDMA信道那样提供共享的导频信道。2