多速率

為不同服務質量要求的業務提供不同的數據速率，這是在移動通信中採用多速率方案的目的之一。多速率的另一個目的是在不同的干擾和噪聲情況下，採用不同的速率，使誤碼率滿足要求。

基本介紹

• 中文名：多速率
• 外文名： multi data rate

原理及實現

系統在提供可變的數據速率時，一是要將不同的比特速率映射到所分配的頻寬上；二是要提供所需的業務質量；三是要通知接收機其所接收信號的特性。

第一個問題是要解決多碼傳輸和可變擴頻問題，第二個問題是採用什麼樣的碼方案，第三個問題是如何進行控制信道的復用和編碼。採用可變擴頻因子(VSF)方案和多碼方案能提供高數據速率。可變擴頻因子方案就是當數據速率增加時，降低擴頻比，使系統中的用戶能在原已調信號頻寬上實現較高速率的數據傳輸。多碼方案是將高比特數據流分成N個並行信道，每個並行信道的數據速率為基本數據速率Rb。在需要較高速率的數據傳輸時，可以採用的方法有兩種：一種是將N個並行碼在不同的幀，用不同的偽隨機碼調製後同時傳輸；另一種是將並行的N個業務數據映射到同一幀，但對各並行數據採用不同的偽隨機碼調製後傳輸。多碼傳輸方案如圖2所示。

圖1 多用戶檢測原理框圖

圖2 多碼傳輸原理框圖

當採用可變擴頻因子方案時，要增加傳輸的數據速率，就要降低擴頻比，這就降低了擴頻帶來的好處，必然使誤碼率增加。當採用多碼方案時，並不降低擴頻因子，但其本身對系統來說卻存在N個干擾碼，使系統中的干擾增大，也同樣會使誤碼率增加。

多速率傳輸時的另一個要求是具有較高的靈活性，即要求速率的變化要細。數據比特率變化的最小可能性就是數據速率的顆粒度。對於多碼方案，如果能傳輸的最高數據速率R是由N個並行數據構成的，則其顆粒度為R/Nkbit/s。對於可變擴頻因子方案，顆粒度為不同擴頻因子下最小的數據速率之差。

式中：SF是擴頻因子，Rc是碼片速率，R是用戶比特率。

為了使給定已編碼用戶比特率與給定的碼片速率相匹配，可對用戶數據比特採用不同效率的卷積編碼、卷積編碼後的速率兼容的收縮碼和重複碼等。

對於不同的數據傳輸速率或其他的業務參數，接收機需要知道所接收信號的結構。這可以在發端通過傳送控制信息或在接收端通過對各種速率的檢測來獲得。控制信息可以用碼復用(獨立於用戶信息的編碼)或時間復用(與用戶信息一起編碼)的方式來傳輸。

例如，在WCDMA系統的多速率方案中，同一連線的多個業務在一個專用物理數據信道上復用，如果復用後的速率超過單個擴頻碼傳輸的上限，就分配到多個專用物理數據信道上。也可以採用在多碼和不同的信道編碼、交織情況下，將並行業務映射到不同的專用物理數據信道上。這樣，功率、每個業務的服務質量可以單獨控制。但是，多碼傳輸要增加移動台的複雜性。

質量評價

在質量保證方面，WCDMA系統對誤碼率要求為10－3的業務，採用效率為1/3的卷積碼編碼。對較高比特率的數據業務，採用效率為1/2的卷積編碼。對於更高的服務業務等級，採用外部R-S編碼，使誤碼率達到10－6。還可以利用重傳來保證非實時分組數據業務的質量。

在信道編碼和業務復用以後，WCDMA中的總數據比特率幾乎可以是任意的。因為可以用重複或碼收縮將已編碼的比特流與信道總速率進行適配。