2. HAZARD ASSESSMENT
2.2 Summary of the Toxicity of Dioxins
2.2.2 Human data
La codificación del canal es un proceso mediante el cual se añade redundancia a los datos generados por la codificación de la fuente, de forma que se detectan e incluso se corrigen algunos errores introducidos por el canal de radio.
2.2.1 Códigos Convolucionales
Un código CRC (Códigos de Redundancia Cíclica) acepta un mensaje de 𝑘 bits y genera una palabra código de 𝑛 bits. Es decir, se debe introducir un bloque completo para generar la secuencia código. Hay aplicaciones sin embargo, donde los bits mensaje entran en serie en lugar de en bloques, por lo que sería necesario el uso de "buffers" de tamaño considerable para almacenar momentáneamente los bloques a codificar.
Un parámetro importante a considerar constituye la tasa de codificación 𝑟, el cual mide la proporción de cada palabra codificada que ‘transporta’ información.
𝑟 =
𝑘𝑛
(2.1) El codificador de un código convolucional binario de razón 1/n, se puede ver como una máquina de estados finitos que consiste en un registro de desplazamiento de M etapas con conexiones de sumadores (módulo 2), y un multiplexor que convierte en serie la salida de los sumadores. Una secuencia de mensaje de L bits produce una secuencia de salida codificada de longitud 𝑛(𝐿 + 𝑀) bits.
La tasa de codificación para codificadores convolucionales viene dada por la expresión [24]:
𝑟 =
𝐿Normalmente, se tiene que L>>M. Por lo tanto, la tasa se simplifica como:
𝑟 ≈
1𝑛
(2.3)
Utilizar códigos convolucionales es una manera de proteger a la información libre de errores, estos códigos combinan la codificación de bloque la misma que es utilizada para detectar errores y adicionalmente el esquema ARQ (Petición de Repetición Automática) el cual los corrige.
2.2.2 Turbo Códigos
Las prestaciones de un codificador convolucional mejoran al incrementar el tamaño de las memorias (registros), pero no se puede aumentar la memoria indiscriminadamente ya que la complejidad en el proceso de decodificación crece de una manera exponencial, para ello se crearon los turbo códigos, los cuales son esquemas de codificación que aumentan la memoria de codificación de una manera artificial, pues se basan en concatenar esquemas de codificación relativamente simples con el fin de obtener un código equivalente en prestaciones a uno más complejo.
Los Turbo códigos se basan en la concatenación de dos codificadores relativamente sencillos separados por un entrelazado. El conjunto es equivalente a un único codificador convolucional de memoria tan grande como la profundidad de entrelazado pero con un
Figura 2.1. Ejemplo de un codificador convolucional de tasa 1/2
XOR
OUT Flip Flop Flip Flop
proceso de decodificación que en ningún caso alcanzaría la complejidad del convolucional equivalente [25].
2.2.3 Punctured codes (Códigos perforados)
Cuando en la ecuación 2.1 el valor de 𝒌 es igual a 1, los códigos se denominan códigos madre. Se pueden combinar estos códigos madre y generar los denominados
punctured codes, en los cuales bits que fueron codificados no son transmitidos pero
siguiendo un patrón que también es conocido en el receptor pues este coloca bits de relleno para reemplazar a los omitidos y se pueda realizar la decodificación adecuadamente. Este proceso denominado puncturing permite incrementar la tasa de transmisión al utilizar menos bits codificados. Esta técnica permite producir códigos con diferentes tasas utilizando un simple hardware y se utilizan como complemento a los códigos convolucionales pues su mayor ventaja es que las tasas de estos códigos pueden cambiar dinámicamente (a través de software) dependiendo de las condiciones del canal.
WCDMA emplea los denominados códigos OVSF (orthogonal variable spreading
factor) los cuales ofrecen factores de ensanchamiento que son múltiplos de 2, siendo de 2 a
512 para el downlink y de 2 a 256 para el uplink, por tanto no se puede tener factores de ensanchamiento ideales para tasas de transmisión que no sean múltiplos de 2. Es por este motivo que se emplean los códigos perforados en el proceso denominado rate-matching a fin de aprovechar su característica de tasas de código variables.
2.2.4 Tasas de Código en WCDMA-FDD
La codificación de canal es empleada en los canales de transporte de WCDMA, los esquemas de codificación de canal establecidos en la especificación técnica 3GPP TS 25.212 Versión 4.5.0 son:
Códigos convolucionales (Tasa de código 𝑟 = 1 2 ; 𝑟 = 1 3 )
Turbo códigos (Tasa de código 𝑟 = 1 3 )
En la siguiente tabla se muestra el esquema de codificación y la tasa de código para los diferentes tipos de canales de transporte:
Tabla 2.1. Codificación de canal y tasa de código para WCDMA [26]
Tipo de canal de Transporte Esquema de codificación Tasa de código 𝒓 BCH Códigos Convolucionales 1 2 RACH 1 2 , 1 3
CPCH, DCH, DSCH, FACH Turbo Códigos 1 3
Las figuras a continuación muestran el diagrama de bloques de los esquemas de codificación utilizados en WCDMA-FDD:
Figura 2.2. Codificador convolucional de tasa 𝒓 = 𝟏 𝟑 [26]
Figura 2.3. Turbo codificador de tasa 𝒓 = 𝟏 𝟑 [26]
Canales de transporte.
Los canales de transporte son puntos de acceso al servicio (SAP) localizados entre la capa de control de acceso al medio (MAC) y la capa física. Estos canales proveen servicios de transporte de información entre estas dos entidades. Un canal de transporte se caracteriza por como la información se transmite a través de la interfaz de radio y por el tipo de información que este lleva. Estos canales pueden ser agrupados en canales comunes y canales dedicados. Existen canales que son compartidos por todos los UE o por un grupo de ellos, así también existe un canal el mismo que es único para cada uno de los UE [6].
Canal de Broadcast (BCH).
Este es un canal de transporte utilizado en el downlink empleado para realizar
broadcast a todo el sistema con información específica de la célula. Esta información
puede ser códigos de acceso randómicos disponibles, tipos de métodos de transmisión empleando diversidad.
Canal de Acceso Directo (FACH).
Es un canal de transporte utilizado en el downlink, es empleado para transportar información de control al UE cuya localización es conocida por el sistema. Además este canal transporta paquetes de datos cortos.
Canal de Acceso Randómico (RACH).
El RACH es un canal de transporte utilizado para transportar información de control desde el UE hacia la red, especialmente con propósitos de acceso randómico (peticiones para establecer una conexión). Este además es utilizado para transportar paquetes de datos pequeños desde un UE con mensajes que no duran más de una o dos tramas.
Canal Común de Paquetes (CPCH).
Este canal de transporte es utilizado en UTRA-FDD. Es un canal utilizado en el enlace ascendente el cual trasporta paquetes de información pequeños desde el UE. Este canal constituye una extensión del canal RACH, pero este soporta mensajes con más tramas y mecanismos de control de potencia mucho más rápidos.
Canal compartido en Downlink (DSCH).
Es un canal de transporte compartido utilizado en el downlink para transportar datos dedicados de los usuarios e información de control para varios usuarios. Este canal es muy parecido a FACH, aunque la principal diferencia es un mejor y más rápido control de potencia.
Canal Dedicado (DCH).
Este es el único canal de transporte dedicado dentro del grupo. Este es un canal de transporte utilizado en el uplink y el downlink el mismo que lleva información de los usuarios y además información de control. Este canal se caracteriza pues soporta diferentes tasas de transmisión, multiplexación de servicios y soft handover.