Aufgaben:Exercise 4.5Z: About Spread Spectrum with UMTS - Revision history

Guenter at 13:33, 5 March 2023

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Guenter at 17:30, 4 March 2023

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Guenter at 17:01, 4 March 2023

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Noah at 18:37, 2 March 2023

2023-03-02T18:37:58Z

Guenter at 15:05, 24 January 2023

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 [[File:P_ID1974__Bei_Z_4_5.png|right|frame|Source signal and spread signal]]
-With UMTS/CDMA, the so-called "pseudo-noise" modulation is applied&nbsp; (''Direct Sequence Spread Spectrum'' '''DS-SS'''):
+With UMTS/CDMA,&nbsp; the so-called&nbsp; "Pseudo-noise modulation"&nbsp; is applied.&nbsp; Or:&nbsp; "Direct Sequence Spread Spectrum":
 *The rectangular digital signal&nbsp; $q(t)$&nbsp; is thereby multiplied by the spreading signal&nbsp; $c(t)$&nbsp; to give the transmitted signal&nbsp; $s(t)$.
-*This is higher in frequency by the spreading factor&nbsp; $J$&nbsp; than&nbsp; $q(t)$, and is referred to as ''band spreading''.
-*At the receiver, the same spreading signal&nbsp; $c(t)$&nbsp; is added in phase synchronism, reversing the band spreading &nbsp; &rArr; &nbsp; ''band compression''.
+*This is higher in frequency than&nbsp; $q(t)$&nbsp; by the spreading factor&nbsp; $J$,&nbsp; and is referred to as&nbsp; "spread spectrum".
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-[[Category:Examples of Communication Systems: Exercises|^4.3 Telecommunications Aspects^]]
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-{{quiz-Header|Buchseite=Beispiele von Nachrichtensystemen/Nachrichtentechnische Aspekte von UMTS
+{{quiz-Header|Buchseite=Examples_of_Communication_Systems/Telecommunications_Aspects_of_UMTS
 }}
-[[File:P_ID1974__Bei_Z_4_5.png|right|frame|Quellensignal und Spreizsignal]]
+[[File:P_ID1974__Bei_Z_4_5.png|right|frame|Source signal and spread signal]]
-Bei UMTS/CDMA wird die so genannte  "Pseudo Noise"–Modulation  angewandt&nbsp; (englisch:&nbsp; ''Direct Sequence Spread Spectrum'', <br>abgekürzt &nbsp;'''DS–SS'''):
+With UMTS/CDMA, the so-called "pseudo-noise" modulation is applied&nbsp; (''Direct Sequence Spread Spectrum'' '''DS-SS'''):
-*Das rechteckförmige Digitalsignal&nbsp; $q(t)$&nbsp; wird dabei mit dem Spreizsignal&nbsp; $c(t)$&nbsp; multipliziert und ergibt das Sendesignal&nbsp; $s(t)$.
+*The rectangular digital signal&nbsp; $q(t)$&nbsp; is thereby multiplied by the spreading signal&nbsp; $c(t)$&nbsp; to give the transmitted signal&nbsp; $s(t)$.
-*Dieses ist um den Spreizfaktor&nbsp; $J$&nbsp; höherfrequenter als&nbsp; $q(t)$, und man spricht von ''Bandspreizung''.
+*This is higher in frequency by the spreading factor&nbsp; $J$&nbsp; than&nbsp; $q(t)$, and is referred to as ''band spreading''.
-*Beim Empfänger wird das gleiche Spreizsignal&nbsp; $c(t)$&nbsp; phasensynchron zugesetzt und damit die Bandspreizung rückgängig gemacht   &nbsp; &rArr; &nbsp;   ''Bandstauchung''.
+*At the receiver, the same spreading signal&nbsp; $c(t)$&nbsp; is added in phase synchronism, reversing the band spreading &nbsp; &rArr; &nbsp; ''band compression''.
-Die Grafik zeigt beispielhafte Signalverläufe für&nbsp; $q(t)$&nbsp; und&nbsp; $c(t)$.
+The graph shows example signal waveforms for&nbsp; $q(t)$&nbsp; and&nbsp; $c(t)$.
-In der Teilaufgabe&nbsp; '''(5)'''&nbsp; wird nach Sendechips gefragt. Zum Beispiel bezeichnet das „Sendechip”&nbsp; $s_{3}$&nbsp; den konstanten Signalwert von&nbsp; $s(t)$&nbsp; im Zeitintervall&nbsp; $2 T_{\rm C} ... 3 T_{\rm C}$.
+In the subtask&nbsp; '''(5)'''&nbsp; is asked about transmit chips. For example, the "transmit chip"&nbsp; $s_{3}$&nbsp; denotes the constant signal value of&nbsp; $s(t)$&nbsp; in the time interval&nbsp; $2 T_{\rm C} ... 3 T_{\rm C}$.
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-''Hinweise:''
+Hints:
-*Die Aufgabe bezieht sich meist auf die Seite&nbsp; [[Examples_of_Communication_Systems/Nachrichtentechnische_Aspekte_von_UMTS|Nachrichtentechnische Aspekte von UMTS]].
+*This exercise mostly refers to the page&nbsp; [[Examples_of_Communication_Systems/Telecommunications_Aspects_of_UMTS|"Telecommunications Aspects of UMTS"]].
-*Zur Berechnung der Chipdauer&nbsp; $T_{\rm C}$&nbsp; wird auf die Theorieseite&nbsp; [[Examples_of_Communication_Systems/UMTS–Netzarchitektur#Physikalische_Kan.C3.A4le|Physikalische Kanäle]]&nbsp; im Kapitel "UMTS–Netzarchitektur" verwiesen.
+*For calculation of chip duration&nbsp; $T_{\rm C}$&nbsp; reference is made to the theory page&nbsp; [[Examples_of_Communication_Systems/UMTS_Network_Architecture#Physical_channels|"Physical channels"]]&nbsp; in the chapter "UMTS network architecture".
-*Dort findet man unter anderem die Information, dass auf dem so genannten&nbsp; ''Dedicated Physical Channel''&nbsp; ('''DPCH''' ) &nbsp;in zehn Millisekunden genau&nbsp; $15 \cdot 2560$ Chips übertragen werden.
+*There you will find, among other things, the information that on the so-called&nbsp; ''Dedicated Physical Channel'''&nbsp; ('''DPCH''' ) &nbsp;in ten milliseconds exactly&nbsp; $15 \cdot 2560$ chips are transmitted.
-===Fragebogen===
+===Questions===
 <quiz display=simple>
-{Welche Aussagen sind richtig?
+{Which statements are correct?
 |type="[]"}
-- Bei UMTS ist die Bitdauer&nbsp; $T_{\rm B}$&nbsp; fest vorgegeben.
+- With UMTS, the bit duration&nbsp; $T_{\rm B}$&nbsp; is fixed.
-+ Bei UMTS ist die Chipdauer&nbsp; $T_{\rm C}$&nbsp; fest vorgegeben.
++ For UMTS, the chip duration&nbsp; $T_{\rm C}$&nbsp; is fixed.
-- Beide Größen hängen von den Kanalbedingungen ab.
+- Both quantities depend on the channel conditions.
-{Geben Sie die Chipdauer&nbsp; $T_{\rm C}$&nbsp; und die Chiprate&nbsp; $R_{\rm C}$&nbsp; im Downlink an.
+{Specify the chip duration&nbsp; $T_{\rm C}$&nbsp; and chip rate&nbsp; $R_{\rm C}$&nbsp; in the downlink.
 |type="{}"}
 $T_{\rm C} \hspace{0.28cm} = \ $ { 0.26 3% } $ \ \rm &micro; s$
 $R_{\rm C} \hspace{0.2cm} = \ $ { 3.84 3% } $ \ \rm Mchip/s$
-{Welcher Spreizfaktor ist aus der Grafik auf der Angabenseite ablesbar?
+{What spreading factor can be read from the graph on the information page?
 |type="{}"}
 $J \ = \ ${ 4 }
-{Welche Bitrate ergibt sich bei diesem Spreizfaktor?
+{What is the bit rate at this spreading factor?
 |type="{}"}
 $ R_{\rm B} \ = \ $ { 960 3% } $ \ \rm kbit/s$
-{Welche Werte&nbsp; $(\pm 1)$&nbsp; haben die „Chips” des Sendesignals&nbsp; $s(t)$?
+{What are the values&nbsp; $(\pm 1)$&nbsp; of the "chips" of the transmitted signal&nbsp; $s(t)$?
 |type="{}"}
 $s_{3} \ = \ $ { -1.03--0.97 }
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 </quiz>
-===Musterlösung===
+===Solution===
 {{ML-Kopf}}
-'''(1)'''&nbsp; Richtig ist die  <u>Antwort 2</u>:
+'''(1)'''&nbsp; Correct is the <u>answer 2</u>:
-*Fest vorgegeben ist bei UMTS die Chipdauer&nbsp; $T_{\rm C}$, die in der Teilaufgabe '''(2)''' noch berechnet werden soll.
+*Fixed for UMTS is the chip duration&nbsp; $T_{\rm C}$, which is still to be calculated in the subtask '''(2)'''.
-*Je größer der Spreizgrad&nbsp; $J$&nbsp; ist, desto größer ist die Bitdauer.
+*The larger the spreading degree&nbsp; $J$&nbsp; is, the larger the bit duration is.
-'''(2)'''&nbsp; Laut dem Hinweis auf der Angabenseite werden in zehn Millisekunden genau&nbsp; $15 \cdot 2560 = 38400$ Chips übertragen.
+'''(2)'''&nbsp; According to the note on the information page, exactly&nbsp; $15 \cdot 2560 = 38400$ chips are transferred in ten milliseconds.
-*Damit beträgt die Chiprate&nbsp; $R_{\rm C} = 100 \cdot 38400 \ {\rm Chips/s} \hspace{0.15cm}\underline{= 3.84 \ \rm Mchip/s}$.
+*Thus the chip rate&nbsp; $R_{\rm C} = 100 \cdot 38400 \ {\rm chips/s} \hspace{0.15cm}\underline{= 3.84 \ \rm Mchip/s}$.
-*Die Chipdauer ist der Kehrwert hierzu: &nbsp; $T_{\rm C} \hspace{0.15cm}\underline{\approx 0.26 \ \rm &micro; s}$.
+*The chip duration is the reciprocal of this: &nbsp; $T_{\rm C} \hspace{0.15cm}\underline{\approx 0.26 \ \rm &micro; s}$.
-'''(3)'''&nbsp; Jedes Datenbit besteht aus vier Spreizchips &nbsp; &rArr; &nbsp; $\underline{J = 4}$.
+'''(3)'''&nbsp; Each data bit consists of four spreading chips &nbsp; &rArr; &nbsp; $\underline{J = 4}$.
-'''(4)'''&nbsp; Die Bitrate ergibt sich mit&nbsp; $J = 4$&nbsp; zu&nbsp; $R_{\rm B} \hspace{0.15cm}\underline{= 960 \ \rm kbit/s}$.
+'''(4)'''&nbsp; The bit rate is given by&nbsp; $J = 4$&nbsp; to&nbsp; $R_{\rm B} \hspace{0.15cm}\underline{= 960 \ \rm kbit/s}$.
-*Mit dem für UMTS maximalen Spreizfaktor&nbsp; $J = 512&nbsp;$ beträgt die Bitrate dagegen nur mehr&nbsp; $7.5 \ \rm kbit/s$.
+*With the maximum spreading factor for UMTS&nbsp; $J = 512&nbsp;$, on the other hand, the bit rate is only more&nbsp; $7.5 \ \rm kbit/s$.
-'''(5)'''&nbsp;  Für das Sendesignal gilt&nbsp; $s(t) = q(t) \cdot c(t)$.
+'''(5)'''&nbsp; For the transmitted signal&nbsp; $s(t) = q(t) \cdot c(t)$.
-*Die Chips&nbsp; $s_{3}$&nbsp; und&nbsp; $s_{4}$&nbsp; des Sendesignals gehören zum ersten Datenbit&nbsp; $(q_{1} = +1)$:
+*The chips&nbsp; $s_{3}$&nbsp; and&nbsp; $s_{4}$&nbsp; of the transmitted signal belong to the first data bit&nbsp; $(q_{1} = +1)$:
 :$$s_3 = c_3 \hspace{0.15cm}\underline {= -1},\hspace{0.4cm}s_4 = c_4 \hspace{0.15cm}\underline {= +1}\hspace{0.05cm}.$$
-*Dagegen sind die beiden weiteren gesuchten Sendechips dem zweiten Datenbit&nbsp; $(q_{2} = -1)$&nbsp; zuzuordnen:
+*In contrast, the two other transmitting chips we are looking for are associated with the second data bit&nbsp; $(q_{2} = -1)$&nbsp; :
 :$$s_5 = -c_5= -c_1 \hspace{0.15cm}\underline {= -1},\hspace{0.4cm}s_6 = -c_6= -c_2 \hspace{0.15cm}\underline {= +1}\hspace{0.05cm}.$$

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