BRPI9811628B1 - estação base de um sistema de comunicação e receptor em uma estação móvel - Google Patents

Abstract

"estação base de um sistema de comunicação é receptor em uma estação móvel". transmissor de diversidade ortogonal é implementado através do emprego de um espalhador de dados (803) para subdividir o canal de informação (801) em pelo menos uma primeira porção de bits (802) e uma segunda porção de bits (804). cada porção é difundida com seu próprio código walsh para eventual transmissão para uma estação móvel através de uma portadora de freqüência predeterminada. quando o número de bits nas primeira e segunda porções (802,804) for pequeno, são usados códigos walsh separados para manter a ortogonalidade. quando o número de bits nas primeira e segunda porções (802,804) for relativamente grande, é usada uma transmissão multiplexada por divisão do tempo para manter a ortogonalidade. um controlador (809) controla a subdivisão do canal de informação e também um entre camadas (308) para acentuar ainda os efeitos da transmissão. controle de informação relacionada com a subdivisão é transmitido para a estação móvel assim o canal de informação pode ser reconstruída com exatidão antes de decodificar.

Description

ESTAÇÃO BASE DE UM SISTEMA DE COMUNICAÇÃO E RECEPTOR EM UMA

ESTAÇÃO MÓVEL

Campo da Invenção A presente invenção refere-se, genericamente, a sistemas de comunicação e, mais especificamente, à transmissão de sinais em tais sistemas de comunicação.

Fundamentos da Invenção Uma diversidade de transmissão de enlace de envio (estação de base para estação móvel) tem sido proposta para melhorar o desempenho dos sistemas de comunicação de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA). Para implementar a diversidade de transmissão de enlace de envio, uma cópia retardada (mas de outra forma idêntica) do sinal original é transmitida de uma antena adicional. Na estação móvel, um receptor RAKE, bem conhecido daqueles versados na técnica, é capaz de resolver esses sinais retardados e combiná-los para otimizar a recepção de sinal, especialmente quando estão presentes as características típicas de propagação móvel, tais como desvanecimento Rayleigh. Um sistema que implementa a diversidade de transmissão de enlace de envio é capaz de proporcionar sensibilidade e robustez aperfeiçoadas para interferência e multipercurso no ambiente de CDMA.

Nas estações móveis atuais, contudo, o receptor RAKE só é capaz de resolver e combinar um total de três (3) raios simultâneos. Esses raios podem ser produzidos não apenas com base na técnica de diversidade de transmissão de enlace de envio descrita, mas também ser criados através de, entre outras coisas, (a) sinais recebidos de outras células, destinados ao assinante específico (transferência suave), (b) sinais recebidos de outros setores (dentro de uma célula) destinados àquele assinante (transferência mais suave) ou (c) várias reflexões devido ao ambiente (multipercurso) de qualquer um ou de todos os sinais acima. Como tal, é evidente que, sob certas situações, as limitações do receptor RAKE dentro da estação móvel impediríam a utilização benéfica do raio adicional produzido com base na aplicação da diversidade de transmissão de enlace de envio. Na realidade, quando ocorre tal situação, acontece uma degradação na recepção de CDMA, prejudicando o desempenho do sistema.

Um outro problema associado à diversidade de transmissão de enlace de envio conforme implementada em um sistema de comunicação de CDMA é que a cópia retardada (mas de outra forma idêntica) do sinal original transmitido de uma antena adicional atua como interferência para o sinal original. Em termos de CDMA, a cópia retardada (mas de outra forma idêntica) do sinal original transmitido de uma antena adicional não é ortogonal em relação ao sinal original e atua como auto-interferência. Uma vez que os sistemas de comunicação de CDMA são limitados por interferência, a adição de interferência a uma área de cobertura específica sem manter a ortogonalidade de forma semelhante causa uma degradação no desempenho do sistema de CDMA.

Uma solução proposta para a implementação de diversidade de transmissão de enlace de envio em um sistema de comunicação de CDMA é aquela descrita na Patente US N° (N° do Dossiê do Advogado CE04492N), intitulada "METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITING SIGNALS IN A COMMUNICATION SYSTEM" de Kotzin et al. , atribuída ao cessionário da presente invenção. Através da implementação dos métodos descritos aqui, são realizados aperfeiçoamentos na diversidade de transmissão de enlace de envio em um sistema de comunicação de CDMA. A capacidade de implementar diversidade de transmissão de enlace de envio aperfeiçoada desta maneira também conduz a outras implementações benéficas que resultam em desempenho e qualidade aperfeiçoados do sistema de CDMA.

Descrição Resumida dos Desenhos A Fig. 1 mostra genericamente uma área de cobertura celular setorizada em 120° com canais piloto dedicados transmitidos por todo o setor como no estado da técnica. A Fig. 2 mostra genericamente um diagrama em blocos da área de cobertura celular setorizada em 120° da Fig. 1 servida por uma estação de base com duas antenas para suportar a diversidade de transmissão de enlace de envio. A Fig. 3 mostra genericamente um transmissor de uma estação de base em comunicação de CDMA com uma estação móvel usando a atribuição de código ortogonal do estado da técnica. A Fig. 4 mostra genericamente um transmissor de uma estação de base em comunicação de CDMA com uma estação móvel usando a atribuição de código ortogonal de acordo com a presente invenção. A Fig. 5 mostra a atribuição de códigos ortogonais para implementar a diversidade de transmissão de enlace de envio no estado da técnica. A Fig. 6 mostra genericamente a atribuição de códigos ortogonais para implementar a diversidade de transmissão de enlace de envio de acordo com a invenção. A Fig. 7 mostra genericamente um exemplo de uma atribuição de códigos ortogonais Walsh IS-95A para implementar a diversidade de transmissão de enlace de envio de acordo com a invenção. A Fig. 8 mostra genericamente um transmissor implementando com vantagem a diversidade de transmissão ortogonal de acordo com a invenção. A Fig. 9 mostra genericamente um receptor de modalidade alternativa para receber transmissões do transmissor da Fig. 8 de acordo com a invenção.

Descrição Detalhada Da Modalidade Preferida Em termos gerais, a diversidade de transmissão ortogonal é implementada através do emprego de um divisor de dados para subdividir a informação a ser transmitida em pelo menos uma primeira parte de bits e uma segunda parte de bits. Cada parte é difundida com seu próprio código Walsh para transmissão eventual a uma estação móvel através de uma freqüência de portadora predeterminada. Quando o número de bits na primeira e na segunda parte é pequeno, códigos Walsh separados são usados para manter a ortogonal idade. Quando o número de bits na primeira e na segunda parte é relativamente grande, uma transmissão multiplex de divisão de tempo é utilizada para manter a ortogonalidade. Um controlador controla a subdivisão da informação a ser transmitida e também um intercalador para otimizar ainda mais os efeitos da transmissão de diversidade. Informações de controle relacionadas à subdivisão são transmitidas para a estação móvel de modo que a informação a ser transmitida pode ser reconstruída precisamente antes da decodificação.

Em termos mais específicos, uma estação de base em um sistema de comunicação compreende diversas antenas para transmitir um sinal incluindo informação a ser transmitida e meio para subdividir a informação a ser transmitida em pelo menos uma parte e em uma segunda parte. A estação de base inclui também um meio para transmitir a primeira parte da informação a ser transmitida para uma estação móvel através de uma primeira antena entre as diversas antenas e a segunda parte da informação a ser transmitida para a estação móvel através de uma segunda antena entre as diversas antenas e informação de controle relacionada à subdivisão da informação a ser transmitida. O meio para subdividir subdivide a informação a ser transmitida em uma primeira parte que tem pelo menos um bit e uma segunda parte que tem pelo menos um bit. A primeira e a segunda parte são transmitidas para a estação móvel alternadamente no tempo ou substancialmente ao mesmo tempo. O meio para subdividir a informação a ser transmitida também subdivide a informação a ser transmitida em primeira e segunda parte, iguais ou desiguais. Ao subdividir em primeira parte e segunda parte desiguais, a informação a ser transmitida pode ser subdividida em uma primeira parte com toda a informação a ser transmitida e uma segunda parte com nenhuma informação a ser transmitida. A atribuição de código Walsh varia com a subdivisão da informação a ser transmitida, enquanto o nível de potência das transmissões provenientes da primeira antena e da segunda antena é variável com base nas características do sistema. 0 nível de potência das transmissões da primeira antena e um nível de potência das transmissões da segunda antena são variáveis de modo a serem iguais ou desiguais em termos de potência com base nas características do sistema. O meio para transmitir também transmite sinais piloto através da primeira antena e da segunda antena, onde cada um dos sinais piloto é difundido por códigos Walsh diferentes. A informação de controle relacionada à subdivisão da informação a ser transmitida é transmitida para a estação móvel por uma técnica de atenuar e estourar ou através de um canal de controle, especificamente um canal de controle lento associado (SACCH). A informação de controle inclui um número de bits, uma relação de bits enviada para a primeira e segunda antenas dentro da primeira e segunda partes ou uma atribuição de código Walsh por antena. A informação a ser transmitida compreende informação a ser transmitida de tráfego e informação de controle.

Em termos mais genéricos, uma estação de base em um sistema de comunicação compreende diversas antenas para transmitir um sinal que inclui informação a ser transmitida e meio para subdividir a informação a ser transmitida em pelo menos uma primeira parte e uma segunda parte, de tal modo que a primeira parte da informação a ser transmitida é transmitida para uma estação móvel através de uma primeira antena entre as diversas antenas e a segunda parte da informação a ser transmitida é transmitida para a estação móvel através de uma segunda antena entre as diversas antenas. A estação de base inclui também um meio para controlar a subdivisão da informação a ser transmitida com base nas características do sistema. As características do sistema incluem o montante de desvanecimento experimentado pela estação móvel por antena e a qualidade de recepção da primeira ou da segunda parte recebida pela estação móvel.

Um receptor em uma estação móvel inclui um meio para receber primeiro e segundo sinais transmitidos por um transmissor a partir da primeira e da segunda antena correspondentes e informação de controle relacionada a uma subdivisão de informação a ser transmitida no transmissor, onde o primeiro sinal inclui uma primeira parte da informação a ser transmitida e o segundo sinal inclui uma segunda parte da informação a ser transmitida, um meio para recombinar a primeira parte da informação a ser transmitida e a segunda parte de informação a ser transmitida com base na informação de controle relacionada à subdivisão de informação a ser transmitida. A informação de controle inclui um número de bits, uma relação de bits enviada para a primeira antena e segunda antena dentro da primeira e segunda partes ou uma atribuição de código Walsh por antena.

Um sistema de comunicação incorporando as técnicas inventivas reveladas aqui inclui, em uma estação de base, diversas antenas para transmitir um sinal que inclui informação a ser transmitida e um meio para subdividir a informação a ser transmitida em pelo menos uma primeira parte e uma segunda parte. A estação de base inclui ainda um meio para transmitir a primeira parte da informação a ser transmitida para uma estação móvel através de uma primeira antena entre as diversas antenas e a segunda parte da informação a ser transmitida para a estação móvel através de uma segunda antena entre as diversas antenas, e informação de controle relacionada à subdivisão da informação a ser transmitida. Em uma estação móvel, um meio para receber recebe a primeira parte e a segunda parte transmitidas pela primeira e segunda antenas e a informação de controle relacionada à subdivisão da informação a ser transmitida no transmissor, e um meio para recombinar recombina a primeira parte da informação a ser transmitida e a segunda parte da informação a ser transmitida substancialmente em informação a ser transmitida baseada na informação de controle relacionada à subdivisão de informação a ser transmitida.

Outra vez em termos genéricos, uma estação de base em um sistema de comunicação inclui diversas antenas para transmitir um sinal incluindo informação a ser transmitida e um meio para subdividir a informação a ser transmitida em pelo menos uma primeira parte e uma segunda parte. A estação de base inclui ainda um meio para transmitir a primeira parte da informação a ser transmitida para uma estação móvel através de uma primeira antena entre as diversas antenas em uma freqüência de portadora predeterminada e a segunda parte da informação a ser transmitida para a estação móvel através de uma segunda antena entre as diversas antenas na freqüência de portadora predeterminada. A Fig. 1 ilustra genericamente uma área (célula) de cobertura celular setorizada em 120° com canais piloto dedicados PilotA_c transmitidos por todos os seus setores respectivos, como é bem conhecido no estado da técnica. Por conveniência, apenas uma única célula 100 é mostrada na Fig. 1, mas aqueles de conhecimento comum na técnica considerarão que um sistema típico de comunicação celular tem várias dessas células, posicionadas próximas umas das outras. Como mostrado na Fig. 1, uma estação de base 103 com três transceptores de CDMA é centrada dentro da célula 100, em que pelo menos uma das quais é capaz de comunicar-se com uma estação móvel 106 através de uma interface aérea sem fio. Na modalidade preferida, a interface aérea sem fio é compatível com o sistema de comunicação celular de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA) definido em IS-95A. Para obter mais informações sobre IS-95A, vide TIA/EIA/IS-95-A, Mobile Station-Ba.se Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System, março de 1995, publicado pela Electronic Industries Association (EIA), 2001 Eye Street, N.W., Washington, D.C. 20006. A Fig. 2 ilustra genericamente um diagrama em blocos da área de cobertura celular setorizada em 120° da Fig. 1 servida pela estação de base 103 que tem duas antenas 218, 222 para suportar a diversidade de transmissão de enlace de envio. Uma vez mais, para simplificar, apenas o setor A da Fig. 1 é mostrado na Fig. 2. Como declarado anteriormente, a estação de base 103 mostrada na Fig. 2 é capaz de comunicação através de canais de comunicação de CDMA com uma estação móvel 106. Acoplado à estação de base 103 existe um controlador 209 que realiza, entre outras coisas, funções de transcodificação e comutação relacionadas principalmente ao sistema de comunicação. O controlador 209 é acoplado a um centro de comutação móvel (MSC) 212, o qual realiza fundamentalmente funções de comutação relacionadas à rede de linha terrestre. Acoplada ao MSC 212 está a rede telefônica pública comutada (PSTN) 215, a qual inclui, entre outras coisas, assinantes de origem, aparelhos de fax, etc. que são capazes de originar e/ou receber comunicações para/da estação móvel 106 dentro do sistema de comunicação de CDMA.

Também é mostrado na Fig. 2 um par de antenas 218 e 222 que são capazes de implementar a diversidade de transmissão de enlace de envio dentro da área de cobertura do setor A. Com referência à Fig. 2 e à Fig. 5, os problemas associados à implementação do estado da técnica de diversidade de transmissão de enlace de envio podem ser explicados agora. Um grupo de códigos ortogonais é atribuído para ser transmitido através das antenas 218 e 222. Na modalidade preferida, os códigos ortogonais são códigos Walsh. Como visto na Fig. 5, um canal piloto PilotA é transmitido através da antena 218 e 222 utilizando o código Walsh Wx. Por razões de medição e aquisição, esse canal piloto é ajustado para ter uma grande amplitude em comparação com quaisquer outros sinais individuais transmitidos - talvez 20% da potência máxima total transmitida. Como também pode ser visto na Fig. 5, toda informação a ser transmitida de tráfego para N usuários separados (TCHN) é transmitida para a estação móvel 106 através de antenas 218 e 222 com códigos Walsh que são diferentes do código Walsh usado para o canal piloto PilotA, mas são idênticos para as transmissões através da antena 218 e 222. Esses códigos Walsh são mostrados como códigos Walsh Wi a Wk. Embora os sinais transmitidos entre as antenas 218 e 222 sejam retardados no tempo, e como tal um receptor RAKE dentro da estação móvel 106 pode resolver e combinar esses sinais em um sinal composto, os sinais transmitidos através das antenas 218 e 222 não são ortogonais entre si e, dessa forma, aumentam o montante de interferência dentro da área de cobertura, setor A. Como tal, e como explicado acima, parte da vantagem potencial obtida pela implementação da diversidade de transmissão de enlace de envio é aliviada devido ao aumento de interferência apresentado pela cópia do sinal original. A Fig. 3 mostra genericamente um transmissor 300 de uma estação de base em comunicação de CDMA com uma estação móvel usando a atribuição de código ortogonal do estado da técnica. Como mostrado na Fig. 3, informações na forma de bits 303 de canal de tráfego são introduzidas em um codificador 3 04 através de um processador 305 em uma taxa específica de bits (por exemplo, 9,6 quilobits/segundo). O processador 305 recebe principalmente os bits 303 de canal de tráfego da interface 309 que é acoplada a um controlador (não mostrado na Fig. 3) . O processador 305 também é acoplado às funções 307 correlatas designadas por bloco, onde funções incluindo processamento de chamada, estabelecimento de enlace e outras funções gerais relacionadas ao estabelecimento e manutenção das comunicações celulares são realizadas. Na modalidade preferida, os bits 303 de canal de tráfego incluem informação de voz, informação de dados ou uma combinação das duas. O codificador 304 codifica os bits 303 de canal de tráfego em símbolos 3 06 de dados em uma taxa de codificação fixa (1/r) com um algoritmo de codificação que facilita a decodificação de probabilidade máxima subseqüente dos símbolos de dados em bits de dados (por exemplo, algoritmos de codificação de bloco ou de convolução) . Por exemplo, o codificador 3 04 é capaz de codificar bits 3 03 de canal de tráfego (por exemplo, 192 bits de dados de entrada) recebidos em uma taxa de 9,6 quilobits/segundo em uma taxa de codificação fixa de um bit de dados para dois símbolos de dados (isto é, taxa = 1/2) de tal modo que o codificador 304 emite símbolos 3 06 de dados (por exemplo, saída de 3 84 símbolos de dados) em uma taxa de 19,2 quilosímbolos/segundo. O codificador 304 é capaz de codificar em outras taxas (isto é, taxa = taxa total, taxa = 1/8), como será considerado por aqueles versados na técnica.

Os símbolos 3 06 de dados são introduzidos em um intercalador 308 que organiza os símbolos 306 de dados em blocos (isto é, quadros) e intercala em blocos os símbolos 306 de dados de entrada no nível de símbolos. Dentro do intercalador 308, os símbolos de dados são introduzidos individualmente em uma matriz que define um bloco de tamanho predeterminado de símbolos de dados. Os símbolos de dados são introduzidos em posição na matriz de modo que a matriz é preenchida em uma sequência de coluna por coluna e são emitidos individualmente de locais na matriz de modo que a matriz é esvaziada em uma seqüência de fileira por fileira. A matriz é uma matriz retangular com um número inteiro de fileiras e colunas que são escolhidas para aumentar a distância de intercalação de saída entre os símbolos de dados não-intercalados introduzidos consecutivamente. O resultado é representado por símbolos 309 de dados intercalados que são emitidos pelo intercalador 3 08 na mesma taxa de símbolo de dados em que eles foram introduzidos (por exemplo, 19,2 quilosímbolos/segundo). 0 tamanho predeterminado do bloco de símbolos de dados definido pela matriz é derivado do número máximo de símbolos de dados que podem ser transmitidos em uma taxa de bits codificados dentro de um bloco de transmissão de extensão predeterminada. Por exemplo, se os símbolos 303 de dados forem emitidos do codificador 304 em uma taxa de 19,2 quilosímbolos/segundo, e se a extensão predeterminada do bloco de transmissão for de 20 milissegundos, então o tamanho predeterminado do bloco de símbolos de dados é de 19,2 quilosímbolos/segundo multiplicado por 20 milissegundos (ms), resultando em 384 símbolos de dados que definem uma matriz de 16 por 24. Será considerado por aqueles versados na técnica que os símbolos de dados dentro da seqüência de bits 3 09 de dados codificados intercalados podem ser difundidos de acordo com vários outros algoritmos em uma seqüência de códigos de comprimento maior sem afastar-se do escopo e espírito da presente invenção.

Os símbolos 309 de dados codificados intercalados são introduzidos a seguir em um difusor 312 o qual envolve os símbolos intercalados 309 com uma seqüência de difusão ortogonal. A seqüência de difusão ortogonal é um sinal que é o produto de dois sinais; o primeiro sinal é uma seqüência pseudo-aleatória de QPSK cujo deslocamento de tempo é conhecido e o segundo sinal é um código de difusão ortogonal tal como um código Walsh Wj.. Para obter mais informações sobre a seqüência de difusão ortogonal, vide § 3.1.3.1 de ANSI J-STD-008, Personal Station Base Station Compatibility Requirement for 1.8 to 2.0 GHz Code Division Multiple Access (CDMA) Personal Communications Systems, 24 de Março de 1995, publicada pela Electronic Industries Association (EIA), 2001 Eye Street, N.W., Washington, D.C. 20006. O difusor 312 emite chips de QPSK em uma taxa que ê o produto da taxa de entrada do intercalador 308 e a extensão da sequência de difusão ortogonal (por exemplo, a seqüência de difusão ortogonal de extensão 64 seria um código Walsh com extensão de 64 bits). Isto resultaria em uma taxa de saída do difusor 312 de 1,2288 megachips/segundo (isto é, 19,2 quilosímbolos/segundo x 64) .

Como mostrado na Fig. 3, o difusor 312 realiza a difusão associada ao canal de tráfego. Nesta modalidade, o codificador 304, intercalador 308 e difusor 312 compreendem um único gerador 302 de canal de tráfego. Para sistemas que exigem vários canais de tráfego, o gerador 302 de canal de tráfego seria duplicado para cada canal de tráfego e sua saída seria somada pelo somador 314 junto com os chips de QPSK do difusor 310. 0 difusor 310 realiza a difusão para o canal piloto. Quando o canal piloto transfere nenhum bit de informação, nenhuma entrada de dados do processador 305 é exigida. Na modalidade preferida, a informação que é difundida para formar o canal piloto consiste em uma seqüência de dados compreendida de todos 0 (zeros).

Os chips de QPSK somados são emitidos do somador 314 em uma taxa de 1,2288 megachips/segundo, e são introduzidos na parte 316 de transmissão do transmissor 300. A parte 316 de transmissão prepara os chips de QPSK somados para transmissão através de um canal de comunicação mediante conversão ascendente dos mesmos para a freqüência de transmissão apropriada. Após a conversão ascendente, o sinal é filtrado em passagem de banda para remover a energia de banda lateral indesejada, e é então emitido pela parte 316 de transmissão. O sinal modulado proveniente da parte 316 de transmissão é fornecido a uma antena 318 para transmissão através do percurso 330 de comunicação de rádio. O sinal proveniente da parte 316 de transmissão também é direcionado a um circuito 32 0 de retardo, o qual retarda o sinal modulado, onde o mesmo é então fornecido à antena 322 para transmissão através do percurso 332 de comunicação de rádio. Fornecendo ao receptor 390 dois sinais 330 e 332, cada um dos quais é retardado em relação ao outro em um montante predeterminado, é realizada a diversidade no receptor 390.

Ainda com referência à Fig. 3, um receptor 390 recebe a soma de ambos os sinais transmitidos de espectro de difusão dos percursos 33 0 e 332 de comunicação de rádio através da antena 3 52 e a soma é passada para o desmodulador 354. 0 desmodulador 354 filtra o sinal de entrada para remover sinais de freqüência adjacentes indesejados após conversão descendente da freqüência de transmissão e amostragem em uma taxa predeterminada (por exemplo, 1,2288 mega-amostras/segundo). O sinal amostrado de QPSK proveniente do desmodulador 3 54 tem a difusão desfeita pelo dispositivo 364 de desfazer difusão através da correlação dos sinais amostrados recebidos com o código de desfazer difusão, onde o código de desfazer difusão é uma cópia da seqüência de difusão original. Lembremos que a seqüência de difusão ortogonal original é o produto de dois sinais; o primeiro sinal é uma seqüência pseudo-aleatória de QPSK cujo deslocamento de tempo é conhecido e o segundo sinal é um código de difusão ortogonal tal como código Walsh Wi. O sinal 365 de difusão desfeita amostrado resultante é amostrado em uma taxa predeterminada, por exemplo, 19,2 quilo-amostras/segundo, de modo que uma seqüência de 64 amostras do sinal recebido de espectro de difusão tem a difusão desfeita. Este sinal é representado por uma única amostra complexa de dados (amplitude e fase) e emitido para um detector 368 coerente para detecção coerente.

Como pode ser visto na Fig. 3, a saída do desmodulador 354 também é alimentada ao circuito 362 de recuperação piloto, onde um processo similar àquele realizado pelo dispositivo 364 de desfazer difusão é concluído, exceto que o código Walsh Wx é usado para recuperação em vez do código Walsh Wi. A saída do circuito 362 de recuperação piloto e do dispositivo 364 de desfazer difusão é introduzida no detector coerente 368, o qual pega o conjugado complexo da saída do circuito 362 de recuperação piloto e multiplica esse valor pela saída do dispositivo 364 de desfazer difusão. A parte real da solução é passada como uma saída do detector coerente 368 (a parte imaginária da multiplicação complexa é descartada). A saída do desmodulador 354 também é fornecida a um dispositivo 350 de busca que procura todos os sinais difundidos com o código Walsh Wx que são gerados pelo transmissor 300 da estação de base. Neste caso, o dispositivo 350 de busca encontraria dois sinais, um do percurso 330 de comunicação de rádio e o outro do percurso 332 de comunicação de rádio. Com essa informação, o dispositivo 350 de busca atribui um primeiro receptor 360 finger RAKE e um segundo receptor 370 finger RAKE a cada um desses percursos. Ambos os receptores 360 e 370 rake finger são idênticos em operação. As saídas dos receptores RAKE 360 e 370 são somadas pelo somador 375 e a saída do somador 375 é fornecida ao dispositivo 380 de desfazer intercalação, o qual essencialmente "desfaz" o processo de intercalação realizado pelo intercalador 380. No dispositivo 380 de desfazer intercalação, os símbolos de dados são introduzidos individualmente em uma matriz que é do mesmo tamanho que a matriz do dispositivo 3 08 de intercalação. Os símbolos de dados são introduzidos em um local na matriz de tal modo que a matriz é preenchida em uma seqüência de fileira a fileira e os símbolos de dados são emitidos individualmente de locais na matriz de tal modo que a matriz é esvaziada em uma seqüência de coluna por coluna.

Os dados 381 de decisão temporária de intercalação desfeita emitidos pelo dispositivo 380 de desfazer intercalação são introduzidos em um decodificador 382 que utiliza técnicas de decodificação de avaliação de seqüência de probabilidade máxima (MLSE) bem conhecidas para gerar bits 383 de dados de canal de tráfego avaliados. As técnicas de decodificação de MLSE podem ser aumentadas usando um algoritmo que é substancialmente similar a um algoritmo de decodificação Viterbi. O decodificador 382 utiliza um grupo dos dados 381 de decisão temporária individual para formar um conjunto de métrica de transição de decisão temporária para uso em cada estado de tempo específico do decodificador 382 de MLSE. O número dos dados 364 de decisão temporária no grupo usado para formar cada conjunto de métrica de transição de decisão temporária corresponde ao número de símbolos 306 de dados na saída do codificador 304 de convolução gerada a partir de cada bit 303 de dados de entrada. 0 número de métrica de transição de decisão temporária em cada conjunto é igual a dois elevado à potência do número de dados 364 de decisão temporária em cada grupo. Por exemplo, quando um codificador de convolução de 1/2 é usado no transmissor 300, dois símbolos 306 de dados são gerados de cada bit 303 de dados de entrada. Dessa forma, o decodificador 366 utiliza grupos de dois dados 381 individuais de decisão temporária para formar quatro métricas de transição de decisão temporária para uso em cada estado de tempo no decodificador 382 de MLSE. Os bits 383 de dados de canal de tráfego avaliado são gerados em uma taxa relacionada à taxa na qual os dados 381 de decisão temporária são introduzidos no decodif icador 382 e também à taxa fixa usada para codificar originalmente os bits 303 de canal de tráfego. Como exemplo, se os dados 381 de decisão temporária forem introduzidos em uma taxa de 19,2 quilosímbolos/segundo e a taxa de codificação original fosse de 1/2, então os bits 383 de canal de tráfego avaliado são emitidos em uma taxa de 9.600 bits/segundo. Os bits 383 de canal de tráfego avaliado são introduzidos em um processador 3 84 o qual, junto com um bloco 386 de função correlata, apresentam os bits 383 de canal de tráfego estimado de uma forma adequada para uso pelo usuário da estação móvel. A Fig. 4 mostra genericamente um transmissor de uma estação de base em comunicação de CDMA com uma estação móvel usando a técnica de atribuição de código ortogonal aperfeiçoada para aperfeiçoar a diversidade de transmissão de enlace de envio. Os blocos entre a Fig. 3 e a Fig. 4 que têm funcionalidade comum também têm numeração comum.

Como mostrado na Fig. 4, os blocos até o intercalador 308 são similares em função ao transmissor 300 do estado da técnica da Fig. 3, a menos que seja de outra forma declarado a seguir. Ao contrário do transmissor 300 mostrado na Fig. 3, contudo, os símbolos 3 09 de dados intercalados emitidos do intercalador 308 na Fig. 4 são introduzidos em dois difusores, difusor 312 e difusor 413. Cada um desses difusores 312 e 413 envolve os símbolos intercalados 309 com sua seqüência de difusão ortogonal, a saber, código Walsh Wi e código Walsh WA, respectivamente. A difusão com as seqüências de difusão ortogonal (códigos Walsh) é funcionalmente equivalente, como descrito acima com referência à Fig. 3. Observe-se que o codificador 304, intercalador 308 e dois difusores 312 e 413 compreendem um gerador 402 de canal de tráfego em duplicata. A divisão e atribuição de códigos Walsh é realizada pelo bloco 403 de atribuição de código Walsh. O bloco 403 de atribuição de código Walsh divide um conjunto predeterminado de códigos Walsh em diversos subconjuntos de códigos ortogonais e atribui os subconjuntos de códigos ortogonais de acordo com um critério predeterminado. Na modalidade preferida, o critério predeterminado inclui atribuir os subconjuntos de códigos ortogonais para algumas antenas que atendem a uma área de cobertura comum ou a algumas antenas dentro de um sistema de antenas.

Cada um dos difusores 312 e 413 emite chips de QPSK em uma taxa de 1,2288 megachips/segundo (isto é, 19,2 quilosímbolos/segundo x 64) . Para difusão do canal piloto, a combinação dos canais piloto e de tráfego de difusão e a transmissão dos canais piloto e de tráfego combinados, o difusor 310, o nodo 314 de somar e a parte 314 de transmissão da Fig. 4 operam funcionalmente de forma equivalente aos blocos correspondentes da Fig. 3. O difusor 411, o nodo 415 de somar e a parte 417 de transmissão operam também funcionalmente de forma equivalente aos seus blocos correspondentes da Fig. 3. É importante observar que, ao contrário do transmissor 300 do estado da técnica mostrado na Fig. 3, cada um dos difusores 310 e 411 usados para difundir o canal piloto (outra vez, todos 0) utiliza uma seqüência de difusão (código Walsh Wx e código Walsh Wy, respectivamente) os quais são ortogonais entre si. Isto significa que os sinais transmitidos de espectro de difusão a partir dos percursos 33 0 e 432 de comunicação de rádio são ortogonais entre si, e dessa forma não aumentam o montante de interferência do sistema para implementar a diversidade de transmissão de envio como no estado da técnica.

Ainda com referência à Fig. 4, um receptor 490 recebe a soma de ambos os sinais transmitidos 330 e 432 de espectro de difusão dos percursos 330 e 432 de comunicação de rádio através da antena 3 52 e são passados para o desmodulador 354, o qual funciona como descrito acima com referência à Fig. 3. 0 sinal amostrado de QPSK emitido pelo desmodulador 354 tem a difusão desfeita e é detectado pelo primeiro receptor 360 finger RAKE, como descrito acima para a Fig. 3. Além disso, o sinal amostrado de QPSK emitido do desmodulador 354 tem a difusão desfeita e é detectado por um segundo receptor 470 finger RAKE, como descrito essencialmente acima para a Fig. 3, exceto que o sinal amostrado de QPSK emitido pelo desmodulador 354 entrando neste receptor RAKE 470 tem a difusão desfeita pelo código Walsh WA (para o canal de tráfego) e código Walsh Wy (para o canal piloto). Observe-se que isso difere do receptor 390 do estado da técnica mostrado na Fig. 3, em que cada um dos receptores RAKE 360-370 tem o canal piloto com difusão desfeita pelo mesmo código Walsh Wx e o canal de tráfego com difusão desfeita pelo mesmo código Walsh Wi. A atribuição de um receptor finger RAKE específico para um percurso de comunicação específico é realizada pelo dispositivo de busca 450. O dispositivo de busca 450 procura todos os sinais difundidos com o código Walsh Wx transmitidos pelo transmissor 400; neste caso, o dispositivo de busca 450 encontraria um sinal que correspondesse ao percurso 330 de comunicação de rádio. Com essa informação, o dispositivo 450 de busca atribui o primeiro receptor 360 finger RAKE ao percurso 330 de comunicação com código Walsh Wx de canal piloto e código Walsh Wi de canal de tráfego. Um processo similar é realizado pelo dispositivo 450 de busca para os sinais difundidos com código Walsh Wy transmitidos pelo transmissor 400. Neste caso, o segundo receptor 470 finger RAKE é atribuído ao percurso 432 de comunicação com código Walsh Wy de canal piloto e código Walsh WA de canal de tráfego. O fato de haver dois canais piloto difundidos por seqüências diferentes de difusão ortogonal dentro de uma área de cobertura comum (por exemplo, setor A da Fig. 2) permite que um dos canais piloto seja usado como o canal piloto principal para todas as estações móveis dentro da área de cobertura (como no estado da técnica) enquanto o outro canal piloto é usado como um canal piloto secundário. Nessa implementação, o canal piloto primário, que é usado para medições contíguas e de aquisição pela estação móvel 106, está em um nível de potência de sinal relativamente alto, fixo, enquanto o canal piloto secundário está em um nível de potência de sinal muito inferior. Isso atua além disso para reduzir interferência desnecessária do sistema ao implementar a diversidade de enlace de envio.

Na implementação descrita acima, onde os canais piloto têm níveis diferentes de potência de sinal, uma correção antes da soma no somador 3 75 é exigida, de tal modo que os sinais que entram no somador 37 5 provenientes de cada um dos receptores RAKE 360 e 4 70 estão substancialmente no mesmo nível de potência. Uma forma de realizar isto é pela redução apropriada, através de um atenuador, dos sinais que saem do receptor RAKE 360 ou do receptor RAKE 470 de acordo com a diferença de nível de potência no transmissor 400. Todo processamento após o somador 375 é idêntico ao descrito acima com referência à Fig. 3. A Fig. 6 mostra genericamente uma atribuição exemplificativa de códigos ortogonais para implementar a transmissão de enlace de envio. Como mostrado na Fig. 6, cada antena 218 e 222 tem um grupo separado de códigos Walsh dedicados atribuídos a elas. Por exemplo, com referência à Fig. 6, um canal piloto primário transmitido através da antena 218 é difundido pelo código Walsh Wx enquanto um canal piloto secundário transmitido através da antena 22 é difundido por um código Walsh Wy diferente. De forma semelhante, todos os canais de tráfego para cada um dos N usuários separados (TCHN) podem ter individualmente códigos Walsh separados atribuídos a eles na antena secundária 222. É importante observar, contudo, que a informação TCH (por exemplo, TCHí, como mostrado nos blocos 600-601) é a mesma informação. Também é importante observar que os canais piloto PilotA mostrados nos blocos 602-603 são de forma semelhante canais piloto comuns que são difundidos utilizando códigos Walsh diferentes. Isto permite a combinação da informação transmitida de ambas as antenas de base dentro do receptor de estação móvel após cada um ter sido desmodulado respectivamente com o auxílio de seu canal piloto associado. Será considerado, por aqueles versados na técnica, que os benefícios providos por esta técnica de implementar diversidade de transmissão de enlace de envio também são realizados por uma modalidade alternativa, na qual a informação TCH comum, como mostrado nos blocos 600-601, é difundida por um código Walsh comum. Neste caso, por exemplo, Wi=WA.

Deve ser entendido que o modelo de e o conhecimento contido na estação móvel 106 é tal que ela realiza adequadamente uma técnica de demodulação apropriada no sentido de se um sinal de diversidade está ou não sendo transmitido. Isto inclui o conhecimento total de quais códigos são usados para todos os canais piloto e de tráfego em cada uma das antenas. Isto pode ser facilitado através do uso de troca de mensagens de informação entre a estação de base 103 e a estação móvel 106. Os métodos para implementar a sinalização dessa informação são conhecidos e são facilmente realizados com mensagens providas no padrão IS - 95.

Com referência à modalidade preferida descrita acima, pela atribuição das partes de informação a serem transmitidas (quer seja o canal piloto ou o TCH), códigos Walsh ou ortogonais diferentes, a ortogonalidade dentro da área de cobertura específica (por exemplo, setor A) pode ser dessa forma mantida. Através da manutenção da ortogonalidade ao implementar a diversidade de transmissão de enlace de envio, todas as vantagens da diversidade de transmissão de enlace de envio são realizadas sem degradar o desempenho do sistema de CDMA.

Em sua forma mais simples, a implementação da diversidade de transmissão de enlace de envio é o uso de uma seqüência de difusão ortogonal diferente para difundir canais piloto comuns e TCHs para transmissão em uma segunda antena. Em um cenário de IS-95A onde 64 códigos ortogonais (Walsh) são implementados, isto pode ser realizado através do uso de dois códigos Walsh na antena 218, os quais não são usados na antena 222. Uma tal atribuição de códigos Walsh para o exemplo de IS-95A é mostrada na Fig. 7. Como mostrado na Fig. 7, é atribuído à antena 218 o código Walsh 63 para difundir o canal piloto PilotA e dessa forma atuar como um canal piloto para todas as estações móveis que estão no modo de diversidade de transmissão, enquanto o código 62 Walsh é utilizado para difundir a informação TCH destinada à estação móvel 106 (designada TCHi06 na Fig. 7). É então atribuído à antena 222 o código Walsh 0 para difundir o canal piloto PilotA e o código Walsh 1 para difundir a informação TCH106 destinada à estação móvel 106. 0 código Walsh 0, neste exemplo, dessa forma atua como o canal piloto comum para todas as estações móveis que estão sendo servidas por ou que estão realizando transferência móvel assistida (MAHO) naquela área de cobertura, enquanto o código Walsh 1 transporta a informação TCH para a estação móvel específica. A capacidade de atribuir códigos Walsh a uma antena específica conduz a muitos recursos benéficos dentro do sistema de comunicação celular. Por exemplo, aqueles de conhecimento comum na técnica considerarão que embora o conceito tenha sido explicado com referência à antena 218 e antena 222, como mostrado na Fig. 2, qualquer número de antenas pode ter atribuído a si seus próprios códigos Walsh, por exemplo, como em um sistema de antenas. Por exemplo, na situação IS--95A descrita acima, podem ser atribuídos às oito antenas, dentro de um sistema de antenas, oito códigos Walsh, os quais não são atribuídos a nenhuma outra antena, e esses oito códigos Walsh podem ser então usados para difundir um canal piloto para cada antena respectiva, por exemplo PilotA. Podería ser então atribuído à estação móvel 106 um único código Walsh para sua informação a ser transmitida de tráfego TCHi06 que seria então transmitida em todos os elementos de antena dentro do sistema. Através do ajuste das fases e amplitudes relativas deste único código Walsh usado para difundir a informação TCHios nos elementos individuais de antena, é conseguida a formação de feixe para transmitir potência diretamente na estação móvel 106.

Para gerar um sinal de referência dentro da estação móvel 106 para realizar demodulação coerente, a estação de base 103 informa à estação móvel 106 das amplitudes e fases relativas do código Walsh TCHi06 que a estação de base 103 usou para formar o feixe na direção da estação móvel 106. Isto é realizado pela transmissão de uma mensagem apropriada da estação de base 103 para a estação móvel 106 incluindo tal informação. A estação móvel 106 determinaria então a amplitude e a fase de cada um dos canais piloto PilotA difundidos com códigos Walsh diferentes nas antenas individuais. Dadas as amplitudes e fases relativas dos canais piloto PilotA difundidos com códigos Walsh diferentes e a mensagem proveniente da estação de base 103 a qual inclui as amplitudes e fases relativas do código Walsh TCH106, a estação móvel 106 calcula um vetor de diferença para cada código Walsh de canal piloto diferente. A soma de todos esses vetores de diferença é então usada pela estação móvel 106 para realizar demodulação coerente.

Uma relação adequada de sinal/interferência necessária para melhorar a reutilização pode ser obtida quando o mesmo código Walsh de canal de tráfego é usado para várias estações móveis no mesmo setor através da formação de feixes separados em cada uma das estações móveis e transmissão dos mesmos através do mesmo sistema de antenas. Em cada um desses casos, o código Walsh/canal piloto para cada antena poderia ser partilhado entre todas as estações móveis dentro da área de cobertura de interesse (por exemplo, setor A da Fig. 2).

Um outro benefício resultante da capacidade de atribuir códigos Walsh piloto separados para uma antena específica é a capacidade de controlar o uso da diversidade de transmissão de enlace de envio. Através do uso do esquema de atribuição do estado da técnica mostrado na Fig. 5, o único "controle" disponível é aquele para transmitir nada para a estação móvel 106 ou transmitir através da antena 218 e da antena 222. Isso se deve ao fato de que alguns algoritmos de combinação RAKE ponderam a combinação estritamente sobre o montante de nível de sinal piloto recebido. Portanto, se forem utilizadas várias antenas com o sinal piloto mas nenhum canal de tráfego adequado estiver presente, ruído indesejável pode ser combinado, causando degradação do sistema. Contudo, há certos modos e/ou certas características que ocorrem durante uma comunicação, onde a transmissão do sinal original e de sua versão retardada através das antenas 218 e 222 não é benéfica. Por exemplo, quando a estação móvel 106 entra em uma condição de transferência suave, e especialmente uma condição de transferência suave de três vias, a presença da versão retardada do sinal através da antena 222 não ajuda a estação móvel 106 a decodificar melhor o sinal (lembremos que a estação móvel 106 só é capaz de resolver um total de três (3) raios simultâneos). Além disso, qualquer número maior do que três (3) raios transmitidos para apenas uma única estação móvel 106 significa que energia em excesso (não usada) está sendo transmitida pela estação de base 103, o que degrada o desempenho do sistema. Quando a atribuição de código Walsh da Fig. 6 é implementada, contudo, o uso da diversidade de transmissão de enlace de envio é controlável, uma vez que a estação móvel 106 pode agora ser instruída, através de troca apropriada de mensagens, sobre qual canal piloto PilotA deve sintonizar através da atribuição de código Walsh diferente. Como tal, no exemplo de transferência de três vias descrito acima, um dos sinais sendo transmitidos através da diversidade de transmissão de enlace de envio é removido, uma vez que ele não ajuda a estação móvel 106 a decodificar melhor o sinal.

Outros modos e/ou características ocorrem durante uma comunicação que exigem um mecanismo para inibir ou controlar o uso da diversidade de transmissão de enlace de envio na estação de base 103. Por exemplo, podería ser necessário inibir a diversidade de transmissão de enlace de envio quando é determinado que o canal de rádio (isto é, a portadora de freqüência de rádio) está experimentando difusão de retardo excessivo. Uma vez que os percursos de transmissão de enlace ascendente (estação móvel para estação de base) e de enlace descendente (estação de base para estação móvel) tendem a ser recíprocos, pode-se pressupor o montante de difusão de retardo experimentado na estação móvel 106 a partir da transmissão de enlace ascendente. Se energia significativa for recebida em vários raios na estação de base, (como determinado, por exemplo, pelo conhecimento de quantos fingers são utilizados para decodificar o sinal de enlace ascendente), a adição de um outro raio na enlace de envio (através da antena 218 ou 222) pode servir apenas para degradar o desempenho global do sistema. Essa informação está prontamente disponível no receptor (não mostrado) da estação de base 103 e podem ser introduzidas no bloco 407 de funções correlatas para uso pelo bloco 403 de atribuição de código Walsh da Fig. 4.

Ocorrem vários outros modos e/ou características que poderíam servir para proporcionar informações úteis nas quais se poderia basear para decisão de controle para uso da diversidade de transmissão de enlace de envio. Esses modos e/ou características incluem a intensidade de sinal de recepção, como determinado pela estação móvel 106 (ou pela estação de base 103 se for suposto que os percursos de transmissão são recíprocos), a informação de medição piloto obtida em uma mensagem de medição de intensidade piloto (PSMM) e o retardo de um sinal recebido na estação móvel 106. Essa característica mencionada por último fornece uma indicação direta da distância da estação móvel 106 da estação móvel 103 que poderia então ser usada para determinar a elevada probabilidade de um montante excessivo de difusão de retardo.

Ainda um outro modo e/ou característica para controlar o uso de diversidade de transmissão de enlace de envio poderia ser a localização da estação móvel 106. Por exemplo, uma área de cobertura tal como o setor A poderia ser pré-testada para determinar as localizações dentro da área de cobertura onde se sabe que a diversidade de transmissão de enlace de envio proporciona cobertura degradada para a estação móvel. Essa informação de pré-teste representando essas localizações pode então ser armazenada localmente na estação de base 103 ou em um aparelho central, tal como o controlador 209. Quando a estação de base 103 determina a localização da estação móvel 106, uma comparação pode ser feita com a informação armazenada para determinar se a estação móvel 106 está em uma das localizações "conhecidas como ruins". Se a estação móvel 106 estiver em uma localização "conhecida como ruim", então a diversidade de transmissão de enlace de envio não ajudará à estação móvel 106, e ela dessa forma será desabilitada até que a estação móvel 106 desloque-se para uma área mais adequada dentro da área de cobertura; se a estação móvel não estiver em uma localização "conhecida como ruim", então a diversidade de transmissão de enlace de envio é habilitada.

Em uma modalidade alternativa, a estação móvel 106 poderia ser equipada para determinar sua própria localização e fornecer esta informação à estação de base 103 para a comparação. Tal mecanismo para a estação móvel 106 determinar sua própria localização é através do uso do Sistema de Posicionamento Global (GPS) ou semelhante. Se a estação móvel 106 for capaz de determinar sua própria posição, a informação de pré-teste também poderia ser baixada para a estação de base 106 e armazenada localmente nela. Nesta configuração, a própria estação móvel 106 poderia determinar que a mesma está em uma localização "conhecida como ruim" ou "conhecida como boa", e desabilitar/habilitar a recepção de um dos canais piloto difundidos de acordo com os códigos de difusão ortogonal.

Como declarado acima, a capacidade de atribuir ■ códigos Walsh a uma antena específica conduz a muitos recursos benéficos dentro do sistema de comunicação celular. A Fig. 8 mostra, genericamente, um transmissor 800 que implementa com vantagem a diversidade de transmissão ortogonal de acordo com a invenção. Como mostrado na Fig. 8, um divisor 803 de dados é incluído para subdividir a informação 801 de canal (isto é, a informação codificada emitida do codificador 304) em pelo menos uma primeira parte 802 e uma segunda parte 804. Na modalidade preferida, a informação 801 de canal é subdividida em pelo menos uma primeira parte 802 de informação a ser transmitida e uma segunda parte 804 de informação a ser transmitida.

As partes subdivididas 802 e 804 de informação 801 de canal são então difundidas pelos difusores 806 e 808, respectivamente, cuja operação é equivalente à dos difusores 312 e 413 mostrados na Fig. 4. As partes subdivididas de difusão, representadas na forma I/Q da Fig. 8 como Ii/Qi (associada à primeira parte 802) e I2/Q2 (associada à segunda parte 804) são apresentadas aos nodos de somar 314 e 415, respectivamente. Os nodos de somar 314 e 415 são aqueles nodos de somar mostrados na Fig. 4, tendo também como entrada os sinais piloto difundidos por códigos Walsh diferentes através dos difusores 310 e 411 de acordo com a invenção. Como tal, cada seqüência de dados da parte subdividida e difusão I1/Q1 e I2/Q2 é eventualmente transmitida para uma estação móvel através das partes de transmissão 316 e 417 através de antenas diferentes 218 e 222, mas em uma frequência de portadora predeterminada comum, de acordo com a invenção. Embora a Fig. 8 mostre a informação 801 de canal subdividida em duas partes 802 e 804 de dados de canal para transmissão correspondente através de duas antenas 218 e 222, aqueles versados na técnica considerarão que a informação 801 de canal pode ser subdividida em qualquer número de partes para transmissão para a estação móvel através de qualquer número de antenas. É importante observar que o número de bits dentro da primeira e da segunda porção 802, 804 da informação 801 de canal é variável de acordo com a invenção. Por exemplo, em uma primeira implementação, o divisor 803 de dados divide a informação 8 01 de canal bit a bit de tal modo que a primeira porção 802 e a segunda porção 804 incluem um bit da informação 801 de canal dirigido a cada antena 218 e 222 para transmissão. Como tal, no que diz respeito à estação de base de transmissão e estação móvel de recepção, a transmissão da primeira parte 802 e da segunda parte 804 ocorre substancialmente ao mesmo tempo. Nessa implementação de acordo com a invenção, a ortogonalidade é mantida entre as seqüências de dados transmitidos Ιχ/Qi e I2/Q2 usando códigos Walsh diferentes por antena. Isso é ilustrado na Fig. 8 como códigos Walsh diferentes Wn e Wm dentro dos difusores 806 e 808.

Utilizando essa implementação, a transmissão ortogonal através de várias antenas não reduz desnecessariamente o número de códigos Walsh disponíveis. Para manter uma taxa de saída constante, um único código Walsh de 256 bits seria implementado por antena sem uma transmissão ortogonal. Contudo, uma vez que a taxa de dados por antena é metade de acordo com a invenção, dois códigos Walsh de 512 bits são utilizados por antena na modalidade preferida. Como tal, a implementação da Fig. 8 não reduz desnecessariamente o número de códigos Walsh disponíveis para manter transmissões ortogonais de acordo com a invenção. Observe-se que o método e o aparelho mostrados para implementar a transmissão ortogonal através de várias antenas aplicam-se igualmente âs configurações de transmissão que emitem informação a ser transmitida em taxas diferentes. Por exemplo, embora a Fig. 8 ilustre uma configuração que emite informação a ser transmitida em 3,6864 megachips por segundo (Mchip/s), o método e aparelho aplicam-se igualmente à configuração da Fig. 3 que emite informação a ser transmitida em 1,2288 Mchip/s.

Um outro benefício da implementação da Fig. 8 é que, uma vez que a informação 801 de canal de tráfego é subdividida e enviada em vários canais de diversidade, um ganho de diversidade é obtido no decodificador na estação móvel através do processamento de um grupo de bits recebidos das várias antenas 218 e 222. Além disso, uma vez que cada parte subdividida é transmitida através de uma antena diferente 218 e 222, cada seqüência de dados transmitidos Ii/Qi e I2/Q2 associada a cada parte será submetida a uma condição de desvanecimento diferente. Quando combinada com a intercalação provida pelo intercalador 308, a implementação da Fig. 8 proporciona uma forma de codificação de tempo-espaço que também aperfeiçoa o desempenho do decodificador na estação móvel. O aperfeiçoamento no desempenho do decodificador na estação móvel contribui significativamente para a qualidade de chamada na estação móvel.

Se o número de bits dentro da primeira parte 802 e da segunda parte 804 da informação 801 de canal for aumentado, então as transmissões da primeira parte 802 e da segunda parte 8 04 não mais são simultâneas, mas na realidade são transmitidas para a estação móvel alternadamente no tempo. Isto corresponde a uma multiplexação por divisão de tempo (TDM) da primeira parte 802 e da segunda parte 804, como visto pela estação móvel nessa implementação. Quando canais piloto diferentes transmitidos através das antenas 218 e 222 são difundidos por códigos Walsh diferentes (vide Fig. 4), a estação de base é capaz de controlar a estação móvel para receber cada uma da primeira parte 8 02 e da segunda parte 804 em uma forma de TDM de acordo com a invenção.

Em qualquer das implementações, o bloco 809 de atribuição de código Walsh/controlador controla o divisor 803 de dados para realizar a subdivisão da informação 801 de canal de acordo com a invenção. Com entrada a partir do bloco 407 de funções correlatas da Fig. 4, o bloco controlador 809 controla o número de bits que são subdivididos e enviados para as antenas 218 e 222 com base em características como condições de canal, qualidade de transmissão, relação de sinal/interferência, etc. Na modalidade preferida, as características são determinadas e informadas ao receptor da estação de base pela estação móvel. Esse informe pela estação móvel é implementado nos cenários onde não se aplica a reciprocidade. Se a reciprocidade for suposta, o receptor da estação de base pode determinar as características e introduzir essa informação no controlador 809. Como declarado acima, essa informação pode então ser usada para variar o número de bits enviados para as antenas 218 e 222 para transmissão de. acordo com a invenção.

Outras técnicas para melhorar a qualidade de transmissão conforme visto pela estação móvel podem ser implementadas de forma benéfica de acordo com a invenção. Por exemplo, a potência total alocada a um usuário específico pode ser dividida entre as antenas 218 e 222. O esquema mais simples direciona quantidades iguais de potência (por exemplo, metade da potência para o caso de duas antenas) para as antenas diferentes 218 e 222. Em uma outra modalidade, a potência é dividida de forma desigual entre as antenas 218 e 222, mas a potência total permanece a mesma. Nesta modalidade, mais potência é alocada ao canal com a maior relação de sinal/ruído. Por exemplo, quando a estação móvel detecta que uma transmissão através de uma antena específica 218 ou 222 tem melhor qualidade do que uma transmissão a partir da outra, essa característica é informada de volta para o receptor da estação de base e a potência é por conseguinte ajustada de acordo com a presente invenção. Uma teoria clássica de informação como descrito em "Digital Communications" de John G. Proakis, 3a edição, 1995, McGraw-Hill, Newark, N.J. prevê que a taxa de rendimento de informação é significativamente aperfeiçoada nessa modalidade.

Ainda uma outra modalidade proporciona divisão desigual de taxa de bits. Por exemplo, em vez de enviar taxas iguais de bits em cada seqüência (como mostrado na Fig. 8), três quartos (3/4) da informação 801 de canal podem ser subdivididos na primeira parte 802, enquanto o um quarto restante (1/4) é subdividido para a segunda parte 804. Nessa subdivisão, o controle da subdivisão seria responsivo a uma indicação de que uma transmissão através da antena 218 produz uma melhor relação de sinal/ruído do que uma transmissão através da antena 222. Se uma transmissão através de uma antena específica 218 ou 222 for claramente superior à transmissão a partir da outra, essa característica é informada à estação de base e toda a informação 801 de canal pode então ser direcionada para a antena, proporcionando qualidade de transmissão superior enquanto a outra antena não recebe informação. Neste cenário, uma antena é essencialmente desativada por um momento até que a transmissão através da antena superior comece a degradar. Essa modalidade também melhora significativamente a taxa de rendimento de informação de acordo com a invenção. Para manter constante a taxa de saida por antena, o controlador 809 muda a taxa de código Walsh de acordo com o exigido. Aqueles versados na técnica considerarão que várias combinações de alocação de potência e divisão de taxa de bits (seja igual ou desigual) podem ser utilizadas para melhorar a qualidade global do sistema de acordo com a invenção.

Desse modo a estação móvel recombina precisamente as partes subdivididas 802 e 804 e eventualmente decodifica de forma adequada a informação 801 de canal, a informação de controle relacionada à subdivisão (isto é, o número de bits ou a relação de bits enviados para as antenas 218 e 222, a atribuição de código Walsh, etc.) é comunicada da estação de base para a estação móvel de acordo com a invenção. Uma técnica para transmitir informação de controle para a estação móvel é uma técnica de "atenuar e estourar" conhecida na arte. Nessa técnica, a taxa na qual a-informação a ser transmitida de tráfego é gerada é diminuída ("reduzida") dentro do processador 305 através do sinal 32 0 e a informação de controle é colocada dentro de segmentos abertos recém-disponíveis ("estouro") através do processador 305. A informação de controle é fornecida ao processador 3 05 através do. sinal 32 0. Como tal, a informação a ser transmitida de tráfego e a informação de controle são introduzidas no codificador 304 e codificadas em canal para produzirem juntas a informação 801 de canal. Alternativamente, a informação de controle pode ser transmitida para a estação móvel através do canal de controle associado lento (SACCH) do sistema de comunicação, o qual também é "multiplexado" com a informação a ser transmitida de tráfego como descrito acima. O uso de SACCH para transferir informação de controle para a estação móvel é bem conhecido na técnica. É bem sabido que os processos de desvanecimento, em tempo nos canais 33 0 e 332, devem ser suficientemente descorrelacionados para proporcionar adequadamente os efeitos de diversidade como visto pela estação móvel. Contudo, em canais de comunicação reais, isso é difícil de conseguir. Para aliviar este problema, um uso adicional de diversidade de tempo pode ser empregado. Na modalidade preferida, o intercalador 308 de blocos proporciona alguma diversidade de tempo de uma forma na qual a matriz (como descrito acima com referência à Fig. 3) é esvaziada "fileira por fileira". Uma vez que o transmissor da Fig. 8 proporciona pelo menos dois canais separados 330 e 332, uma diversidade de tempo adicional entre os dois canais 330 e 332 pode ser obtida. Por exemplo, se o canal 33 0 foi atenuado devido a desvanecimento de multipercurso em um determinado momento e o canal 332 também foi atenuado devido a desvanecimento naquele exato momento, a informação em ambos os canais 330 e 332 seria perdida em ambos os canais simultaneamente. Isto reduziria o benefício de diversidade.

Para superar este problema, a diversidade de tempo podería ser adicionada ao transmissor da Fig. 8 de acordo com a invenção se os grupos adjacentes em tempo dos bits emitidos pelo codificador 304 devessem passar através dos canais ortogonais 330 e 332 em momentos diferentes. Para implementar essa diversidade de tempo de acordo com a invenção, um sinal 322 é acoplado do controlador 809 ao intercalador 308 de modo que o intercalador 3 08 emite informação dentro da matriz em um momento relacionado à subdivisão da informação 801 de canal. Por exemplo, em vez de esvaziar a matriz na forma de "fileira a fileira" como descrito anteriormente, a saída da informação a ser transmitida da matriz é ajustada de modo que mais espaçamento de tempo ocorre para informação de canais adjacentes em tempo de acordo com a invenção. Dito de forma diferente, o intercalador 308 de blocos pode ser controlado com base na subdivisão da informação a ser transmitida exigida. Embora um único intercalador 308 de blocos seja mostrado na Fig. 8 como a modalidade preferida, aqueles versados na técnica considerarão que o divisor 803 de dados poderia preceder dois dispositivos de intercalação 308 de blocos separados, todos sob o controle do controlador 809, para implementar subdivisão de informação a ser transmitida de acordo com a invenção sem afastar-se do espírito ou escopo da invenção. A Fig. 9 mostra genericamente um receptor para receber transmissões do transmissor da Fig. 8 de acordo com a invenção. Na modalidade preferida, o receptor 900 mostra dois fingers 906 e 908 de receptor RAKE para processamento das versões desmoduladas dos sinais 330 e 332 transmitidos das antenas 218 e 222, respectivamente. Como mostrado na Fig. 9, os sinais transmitidos das antenas 218 e 222 são emitidos do desmodulador 354 e são introduzidos individualmente nos dois fingers 906 e 908 de receptor RAKE para processamento. Os dois fingers 906 e 908 de receptor RAKE são responsáveis pela separação dos sinais 330 e 332 transmitidos das antenas 218 e 222 para combinação eventual pelo combinador 910 de dados. Cada versão desmodulada dos sinais 330 e 332 transmitidos das antenas 218 e 222 inclui um canal piloto modulado com um código Walsh diferente por antena que é usado para detectar a seqüência correspondente de bits transmitida na antena específica e relacionada à primeira parte 802 e à segunda parte 804.

Em situações nas quais a primeira parte 802 e a segunda parte 804 incluem um bit da informação 801 de canal de tráfego de cada vez, os fingers 906 e 908 de receptor RAKE processam os sinais transmitidos das antenas 218 e 222 essencialmente em paralelo. O receptor da estação móvel recebe a informação de controle incluindo essa informação de subdivisão e, através do controlador 912 e sinais 920 e 922 de controle, reconstrói o sinal para decodificação eventual de acordo. Por exemplo, a informação de controle incluindo a informação de subdivisão informa o controlador 912 que o bit da primeira parte 802 e difundido com Walshn precisa ser combinado, através do combinador 910 de dados, antes do bit proveniente da segunda parte 804 e difundido com Walshm. O combinador 910 de dados essencialmente "desfaz" a divisão que ocorreu no divisor 803 de dados da Fig. 8, emitindo um único sinal para o somador 3 75. Se a técnica de "atenuar e estourar" ou a técnica SACCH para transferência de informação de controle como descrito acima for implementada, a decodificação normal no decodificador 382 (além do somador 375) ocorre como é bem conhecido na técnica.

Após recepção e combinação de dados no combinador 910 de dados, o sinal emitido pelo combinador 910 de dados não é (tipicamente) uma réplica exata da informação 801 de canal, mas é uma aproximação da mesma com base na capacidade dos receptores de detectar as versões desmoduladas dos sinais 330 e 332 transmitidos pelas antenas 218 e 222, respectivamente. Entradas provenientes de outros fingers de receptor RAKE (não mostrados) também são introduzidas no somador 375, como é a saída do combinador 910 de dados, para desfazer intercalação, etc. como descrito com referência à Fig. 4.

Como é evidente pela estrutura do receptor 900 da Fig. 9, a informação de controle transferida para o receptor 900 é necessária para recombinação adequada e eventual decodificação da informação a ser transmitida de tráfego de acordo com a invenção. Quando cada uma da primeira porção 802 e segunda porção 804 inclui diversos bits da informação 801 de canal, o combinador 910 de dados é outra vez instruído, através de sinais de controle 920 e 222 e controlador 912, a combinar adequadamente os diversos bits da primeira parte 802 (difundida com Walshn) e os diversos bits da segunda parte 804 (difundida com Walshm) para reconstruir essencialmente uma réplica aproximada da informação 801 de canal de tráfego para emissão para o somador 375. Se uma divisão desigual de bits for realizada, as extensões do código Walsh são ajustadas de acordo através dos sinais 924, outra vez com base na entrada dos sinais de controle 920 e 922 e controlador 912, para manter uma taxa constante na saída do combinador 910 de dados.

Embora a invenção tenha sido mostrada e descrita particularmente com referência a uma modalidade específica, será entendido por aqueles versados na técnica que várias mudanças de forma e detalhes podem ser feitas aqui sem afastar-se do espírito e escopo da invenção. As estruturas correspondentes, materiais, atos e equivalentes de todos os meios ou elementos de etapa mais função nas reivindicações abaixo se destinam a incluir qualquer estrutura, material ou atos para realizar as funções em combinação com outros elementos reivindicados conforme especificamente reivindicado.

REIVINDICAÇÕES

Claims (4)

1. Estação de base para un sistema de comunicasao caracterizada por compreender: cr interca] ador para a saida da informação que será ·.: rarusmi f ida para uma única estação móvel ; a estação de base é adaptada para subdividir a informação em uma primeira parte da informação e uma segunda parte da informação; um primeiro difusor para ter a primeira parte da informação como uma entrada e para a saida da primeira parte difundida com um primeiro código de difusão; um. segundo difusor para ter a segunda parte da informação como uma entrada e para a saida da segunda parte difundida com um segundo código de difusão; um terceiro difusor para ter um código piloto como uma entrada e a saida do código piloto difundido com um terceiro código de difusão para a produção de um primeiro c a n a] p iloto; um quarto difusor para ter o código piloto como uma entrada e para a saida do código piloto difundido com um quarto código de difusão para a produção de um segundo canal piloto; uma primeira antena para ter um sinal com base na primeira parte difundida e o primeiro canal piloto como uma entrada; e uma segunda antena para ter um sinal com base na segunda parte difundida e o segundo canal piloto como uma entrada, em que o primeiro, o segundo, o terceiro e quarto cód i gos de d.i. fusão são ortogonais entre si.

2. Estação de base, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pcmo faio de que a oseaçao de Pase eseá transmitir o primeiro canal piloto a um nível de potência de sinal relativamente alto, de modo que a estação móvel pode utilizar o primeiro canal piloto como um canal piloto primário para a aquisição e as medições contíguas; e transmitir o segundo canal piloto a um nível de p t òde sinal muito inferior como um canal piloto secundário.

3. Estação móvel caracterizada por compreender: um receptor para ter uma primeira parte difundida de informação e um primeiro canal piloto como entradas e uma segunda parte difundida da referida informação e um segundo canal piloto como entradas; sendo que; referido receptor compreende: um primeiro dispositivo de desfazer difusão para ter a primeira parte difundida como uma entrada e para a saída da primeira informação de difusão desfeita, em que a primeira informação de difusão desfeita tem a difusão desfeita com um primeiro código de difusão; um segundo dispositivo de desfazer difusffiLra ter a segunda parte difundida como uma entrada e para a saída da segunda informação de difusão desfeita, em que a segunda informação de difusão desfeita tem a difusão desfeita com um segundo código de difusão; um primeiro circuito de recuperação pilote para ter o primeiro canal piloto como uma entrada e para a saída de um primeiro sinal piloto de difusão desfeita, em que o primeiro sinal piloto de difusão desfeita tem a difusão desfeita com um terceiro código de difusão; de dirusão oesieiia, er^ que o segunde sina piioiao de difusão desfeita tem a difusão desfei ta com w.t. quarto código de difusão; e meios de combinação para ter um sinal· com base na pr:meara e na segunda informações de difusão desfeita como ■.„n a envrada e informações de salda combinadas em que a informação combinada é uma combinação da primeira e da segunda partes difundidas e compreende as informações transmitidas à estação móvel por uma estação de base, em que o primeiro, segundo, terceiro e quarto códigos de difusão são ortogonais entre si.

4. Estação móvel, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o primeiro canal piloto é reccc;do cm um nível de potência de sinal relativamente alto, e o segundo canal piloto é recebido em um nível de potência de sinal muito inferior, e em que a estação móvel é arranjada para utilizar o primeiro canal piloto como um canal piloto primário para a aquisição e medições contíguas e para utilizar o segundo canal piloto como um canal piloto secundário.