CZ20001585A3 - Metoda a zařízení pro vysokorychlostní přenos dat v paketech - Google Patents

Description

Metoda a zařízení pro vysokorychlostní *p*řenos dát *v paketech

Oblast techniky

Tento vynález se týká datové komunikace. Tento vynález se týká především nové a vylepšené metody a vylepšeného zařízení pro vysokorychlostní přenos dat v paketech

Dosavadní stav techniky

Moderní komunikační systému musí podporovat mnoho rozličných aplikací. Takovým komunikačním systémem je systém s kódovým dělením (CDMA), který splňuje normu TIA/EIA/IS-95, normu pro kompatibilitu mobilních a základových stanic celulárních systémů s širokopásmovým rozprostřeným spektrem v duálním módu, který budeme dále označovat jako normu IS-95. CDMA systém umožňuje řečovou a datovou komunikaci mezi uživateli přes pozemní spoje. Použití metody CDMS v systému s mnohonásobným přístupem je popsáno v patentu US č. 4,901,301 s názvem Komunikační systém s vícenásobným přístupem a rozprostřeným spektrem používající satelitní nebo pozemní opakovače a patentu US č. 5,103,459 s názvem Systém a metoda pro generování časového průběhu v CDMA celulárním telefonním systému které jsou přiznány předkladateli tohoto vynálezu a na které se zde tímto odkazujeme.

V tomto popisu budeme základovou stanicí označovat hardware, se kterým komunikují mobilní stanice. Buňkou označujeme bučí hardware nebo’‘geografickou oblast pokrytí, v závislosti na kontextu, ve kterém je tento termín použit.

Sektor je částí buňky. Protože sektory systému CDMS mají vlastnosti buňky, jsou poznatky týkající se buněk snadno rozšiřitelné na sektory.

V systému CDMA se komunikace mezi uživateli provádí pomocí jedné nebo více základových stanic. První uživatel s první mobilní stanicí komunikuje s druhým uživatelem s druhou mobilní stanicí pomocí vysílání dat po zpětném spoji na základovou stanici. Základní stanice přijímá data a směruje data na další základovou stanici. Data jsou vysílána po přímém spoji ze stejné základové stanice nebo druhé základové stanice na druhou mobilní stanici. Přímým spojem se označuje vysílání ze základové stanice na mobilní stanici a zpětný spoj označuje vysílání z mobilní stanice na základovou stanici. V systémech IS-95 jsou přímému a zpětnému spoji přiděleny oddělené kmitočty.

Mobilní stanice komunikuje během komunikace s alespoň jednou základovou stanicí. Mobilní stanice CDMS mohou simultánně komunikovat s více základovými stanicemi během hladkého předání. Hladké předání je proces, při kterém se naváže spojení s novou základovou stanicí předtím, než se přeruší spojení s předchozí základovou stanicí. Hladké předání minimalizuje pravděpodobnost přerušení hovoru. Metoda a systém pro zabezpečení komunikace s mobilní stanicí přes více než jednu základovou stanici během hladkého předání jsou popsány v patentu US 5,267,261 s názvem Mobilní stanicí podporované hladké předání v celulárním CDMA telefonním systému, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a na který se zde odkazujeme. Hladší předání

9 po přímém a zpětném spoji, dat v kódových kanálových je proces, při kterém se prováčfí komunikacepfes několik sektorů, které jsou obsluhovány stejnou základovou stanicí. Proces hladšího předání je popsán v souvisejícím patentu US 08/763,498 s názvem Metoda a zařízení pro provádění předání mezi sektory jedné základové stanice, podaného 11. prosince 1996, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a na který se zde odkazujeme.

Se zvyšujícími se požadavky na bezdrátové datové aplikace roste též potřeba velmi efektivních bezdrátových datových komunikačních systémů. Norma IS-95 popisuje přenos provozních dat a řečových dat

Metoda pro přenos provozních rámcích pevné velikosti je detailně popsána v patentu US 5,504,773 s názvem Metoda a zařízení pro formátování dat pro přenos, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a na který se zde odkazujeme. Podle normy IS-95 jsou provozní nebo řečová data rozdělena do kódových kanálových rámců, které mají délku 20 ms s datovou rychlostí 14,4 kb/s.

Významný rozdíl mezi přenosem řeči a dat spočívá ve skutečnosti, že přenos řeči vyžaduje přísné požadavky na stálost zpoždění. Celkové jednosměrné zpoždění řečových rámců musí být obvykle menší než 100 ms. Naproti tomu zpoždění dat se může stát proměnným parametrem, kterého se používá pro optimalizaci účinnosti datového komunikačního systému. Konkrétně mohou být použity efektivnější kódovací metody opravy chyb, které vyžadují značně větší zpoždění, než která mohou být tolerována řečovými službami. Příklad účinného kódového schématu pro data je popsán v patentu US č. 08/743,688 s názvem Dekodér s výstupem s hladkým rozhodováním pro dekódování konvolučně zakódovaných kódových * » W · « · · » ««*· ··« · » · » • · φ « · ······ • · «··*·«· ···« ·· ··· ·· ·· ·· slov, který byl podán 6. listopadu 1996, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a na který se zde tímto odkazujeme.

Dalším významným rozdílem mezi přenosem řeči a přenosem dat je ten, že přenos řeči vyžaduje stálou a dobrou kvalitu služeb (GOS) pro všechny uživatele. Pro digitální systémy, které zabezpečují řečovou komunikaci se tímto obvykle rozumí fixní a stejná přenosová rychlost pro všechny uživatele a maximální tolerovatelná hodnota četnosti chyb hovorových rámců. Naproti tomu v přenosu dat může být GOS odlišná pro různé uživatele a může být optimalizovaným parametrem pro zvýšení celkové účinnosti datového komunikačního systému. GOS datového komunikačního systému se obvykle definuje jako celkové zpoždění způsobené přenosem předem stanoveného množství dat, které se v dalším bude nazývat datový paket.

Dalším význačným rozdílem mezi přenosem řeči a přenosem dat je, že přenos řeči vyžaduje spolehlivý komunikační spoj, který je v příkladném komunikačním CDMA systému zajištěn hladkým předáním. Hladké předání má za následek redundandní vysílání dvou nebo více základových stanic pro zlepšení spolehlivosti. Avšak tato zvýšená spolehlivost není vyžadována pro přenos dat, protože datové palety, které jsou přijaty chybně mohou být znovu vyslány. Pro přenos dat může být vysílací výkon použitý pro hladké předání efektivněji využit pro přenos přídavných dat.

Parametry, kterými se měří kvalita a účinnost datového komunikačního systému jsou zpoždění přenosu, které je potřebné pro přenos datového paketu a průměrná propustnost systému. Přenosové zpoždění nemá v datové komunikaci stejný • ·· ·β·φφ·φφ • φ φφφφφφφ φφφφ ΦΦΦ ΦΦΦ φφ ·Φ φφ vliv jako v řečové komunikaci, ale je významnou mírou pro měřená kvality datového komunikačního systému. Průměrná propustnost je měřítkem účinnosti datového přenosu komunikačního systému.

Je dobře známé, že v celulárních systémech je poměr signálu a šumu a interference (C/I) jakéhokoliv uživatele funkcí umístění uživatele v oblasti pokrytí. Aby se dodržela daná hladina služeb, používají systémy TDMA a FDMA metody oddělených kmitočtů, tzn. ne všechny kmitočtové kanály a/nebo časové sloty jsou každou základovou stanicí využity. V systému CDMA jsou v každé buňce znovu využity stejné kmitočty a tím se zvyšuje celková účinnost. Poměr C/I, kterého dosahuje daná uživatelská mobilní stanice, určuje rychlost informace, které může být dosaženo při daném přenosu ze základové stanice na uživatelskou mobilní stanici. S danou určitou modulací a metodou korekce chyb, které jsou pro přenos použity a které tento vynález optimalizuje pro přenos dat, je dosaženo dané hladiny výkonu na odpovídající hladině C/I. Pro idealizovaný celulární systém s hexagonálním tvarem buněk a při použití společného kmitočtu v každé buňce se může vypočítat rozdělení C/I, kterého je dosaženo v idealizovaných buňkách.

Poměr C/I, kterého je dosaženo kterýmkoliv uživatelem je funkce dráhových ztrát, které se pro pozemní celulární systémy zvětšují jako funkce r³ až r⁵, kde r je vzdálenost od vysílače. Navíc závisí dráhová ztráta na náhodných změnách vlivem přírodních nebo člověkem vytvořených překážek v cestě radiové vlny. Tyto náhodné změny se obvykle modelují jako logaritmicko-normální náhodný proces se směrodatnou odchylkou 8 dB. Výsledné rozdělení C/I, kterého se dosáhne • ··· • · «· ·· pro ideální hexagonální geometrii buňky spolu s všesměrovými anténami základové stanice, se zákonem šíření r⁴ a se směrodatnou odchylkou logaritmicko-normálního procesu 8 dB je znázorněno na obr. 10.

Získaného rozdělení poměru C/I se může dosáhnout pouze pokud je mobilní stanice v jakémkoliv okamžiku a na jakémkoliv místě obsluhovaná nejlepší základovou stanicí, která je definovaná tím, že dosahuje největší hodnoty poměru C/I, bez ohledu na fyzickou vzdálenost od základové stanice. Vzhledem k náhodnému charakteru dráhových ztrát, které byly popsány výše, může být signál s největším poměrem C/I i z jiné vzdálenosti mobilní stanice než z minimální vzdálenosti. Naproti tomu, pokud by mobilní stanice měla komunikovat pouze přes základovou stanici od které je minimálně vzdálena, může být poměr C/I do značné míry zhoršen. Proto je pro mobilní stanice výhodné komunikovat vždy s nejlépe obsluhující základovou stanicí a tak dosáhnout optimální hodnoty poměru C/I. Též se zjištuje, že rozsah hodnot dosaženého poměru idealizovaném modelu podle obr. 10 nejvyšší a nejnižší hodnotou může být i 10000. V praktickém provedení je rozsah obvykle limitován na přibližný poměr 1:100 nebo 20 dB. Základové CDMA stanice tedy mohou obsluhovat mobilní stanice s bitovými rychlostmi informace, jejichž poměr může dosáhnout vzhledem k následujícímu vztahu hodnoty 100:

C/I ve výše popsaném je takový, že poměr mezi (C/I) % = W _ (1) (E_b/I₀)

0 • 0 · • 0 *0 ·· 00 00**0 * » 0 040 0400

000 440 000 ·· 00 04 kde Rfc představuje rychlost informace vysílané na určitou mobilní stanici, W je celková sirka pásma, kterou zaujímá signál s rozprostřeným spektrem a E_b/I₀ je energie na bit dělená hustotou interference, která je požadovaná pro dosažení dané úrovně provozu. Např. pokud signál s rozprostřeným spektrem zaujímá šířku pásma W = 1,2288 MHz a spolehlivá komunikace požaduje hodnotu poměru E_b/I₀=3dB, pak mobilní stanice, která dosáhne hodnoty C/I=3dB, může komunikovat datovou rychlostí až 1,2288 Mb/s. Naproti tomu pokud mobilní stanice přijímá významné interference od sousedních základových stanic a může dosáhnout pouze C/I=-7dB, nemůže být podporovaná komunikace rychlostí větší než 122,88 kB/s. Komunikační systém, který je navržen pro optimalizaci průměrné propustnosti, se tudíž bude snažit obsluhovat každého uživatele mobilní stanice pomocí nejlépe obsluhující základové stanice a nejvyšší datovou rychlostí R_b, na které může uživatel spolehlivě pracovat. Datový komunikační systém podle tohoto vynálezu využívá výše uvedené vlastnosti a optimalizuje datovou propustnost od základových CDMA stanic na mobilní stanice.

Podstata vynálezu

Tento vynález představuje novou a vylepšenou metodu a zařízení pro vysokorychlostní přenos dat v paketech v systému CDMA, Tento vynález vylepšuje účinnost systému CDMA pomocí prostředků pro přenos dat po přímém a zpětném spoji. Každá mobilní stanice komunikuje s jédnou nebo více základovými stanicemi a monitoruje řídící kanály po dobu • 999 * 9 9 · · 9 * • · 9 99 999 9*9 φ · 9999999

9999 999 99« 99 9· «9 komunikace se základovými stanicemi. Základové stanice mohou používat řídící kanály pro přenos malých množství dat, pagingových zpráv adresovaných určité mobilní stanici a vysílat zprávy všem mobilním stanicím. Pagingová zpráva informuje mobilní stanici, že základová stanice má velké množství dat, které chce vyslat mobilní stanici.

Cílem tohoto vynálezu je zlepšit využití kapacity přímého a zpětného spoje v datovém komunikačním systému. Po příjmu pagingové zprávy od jedné ze základových stanic měří základová stanice poměr signálu a šumu a interference (C/I) signálu přímého spoje (např. pilotního signálu v přímém spoji) v každém časovém slotu a vybírá nejlepší základovou stanici pomocí souboru parametrů, který se může skládat z výsledku aktuálního a předchozího měření poměru C/I. V příkladném provedení tohoto vynálezu vysílá základová stanice v každém časovém slotu na vybranou základovou stanici po kanálu určenému požadavkům na data (DRC) požadavek na přenos na nejvyšší datové rychlosti, kterou může změřený poměr C/I spolehlivě přenést. Vybraná základová stanice vysílá data v datových paketech datovou rychlostí, která nepřesáhne rychlost dat, kterou přijala od mobilní stanice po kanálu DRC. Vysíláním ze základové stanice v každém časovém slotu se dosáhne zvětšení propustnosti a vysílací zpoždění.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vylepšení činnosti vysíláním z vybrané základové stanice na špičkové hodnotě vysílací energie po dobu jednoho nebo více časových slotů na mobilní stanice datovou rychlostí, která je mobilní stanicí požadovaná. V příkladném provedení komunikačního CDMA systému pracují základové stanice s předem stanovenou ·*♦ ·« odchylkou (např. 3 dB) od maximální dostupné vysílací energie, aby byla rezerva pro provozní změny. Takže průměrná vysílací energie je ve srovnání se špičkovou poloviční. Avšak v tomto vynálezu, z důvodu načasování vysokorychlostního přenosu dat a dále také, že energie není obvykle sdílena (např. mezi vysíláními), není tato odchylka od špičkové hodnoty vysílacího výkonu nutná.

Dalším cílem tohoto vynálezu je vylepšit účinnost tak, že se umožní, aby základová stanice vysílala datové pakety na každou mobilní stanici během proměnných časových slotů. Schopnost vysílat z různých základových stanic z časových slotů na časové sloty umožňuje, aby se datová komunikace podle tohoto vynálezu rychle adaptovala na změny v provozním prostředí. Navíc je použitím sekvenčního čísla pro identifikaci datových jednotek uvnitř datového paketu tímto vynálezem vytvořena možnost vysílat datové pakety pomocí nesousedících časových slotů .

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je zvýšit flexibilitu rozesíláním datových paketů, které jsou adresovány určité mobilní stanici z centrálního řadiče na všechny základové stanice, které se nacházejí v aktivní skupině mobilní stanice. V tomto vynálezu se může provozovat vysílání dat od jakékoliv základové stanice z aktivní skupiny mobilní stanice v každém časovém slotu. Protože každá základová stanice obsahuje frontu, která obsahuje data, která mají být vyslána na mobilní stanici, může se přímý spoj vysílat účinně a s minimálním zpožděním, které je zavedeno zpracováním.

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je popsat mechanismus nového vysílání pro datové jednotky, které jsou ,-- * * * « v 9 « • ··* ♦ 9 · 9*99 • · · ·»··«··« © · · 9 · · 9 ♦ 9 ·*·· ♦·· *9· 99 «9 *9 přijaty chybně. V příkladném provedení obsahuje každý datový paket předem stanovený počet datových jednotek, ve kterých je každá datová jednotka identifikovaná sekvenčním číslem. Po nesprávném příjmu jedné či více datových jednotek vyšle mobilní stanice negativní potvrzení (NACK) po zpětném spojení, které obsahuje sekvenční čísla chybějících datových jednotek pro nové vysílání ze základové stanice. Základová stanice přijme zprávu NACK a může znovu vyslat datové jednotky, které byly přijaty chybně.

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je umožnit mobilní stanici vybrat nejlepší kandidátské základové stanice podle postupu, který je popsán v patentu US 08/790,497 s názvem Metoda a zařízení pro provádění hladkého předání v bezdrátovém komunikačním systému, který byl podán 29. ledna 1997, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a tímto se na něj odkazujeme. V příkladném provedení může být základová stanice přidána do aktivní skupiny mobilní stanice v případě, že přijatý pilotní signál je nad předem stanoveným prahem přidání, a vyjmut z aktivní skupiny v případě, že pilotní signál je pod předem stanoveným prahem pro vyjmutí. V alternativním provedení může být základová stanice přidána do aktivní skupiny, pokud přídavná energie základní stanice (např. měřena pilotním signálem) a energie základových stanic v aktivní skupině již přesahuje předem stanovený práh. Pomocí tohoto alternativního provedení není základová stanice, která vyslala energii, která je nevýznamnou částí obsažena v celkové přijímané energii, přidána do aktivní skupiny.

Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je, aby stanice vysílala požadavky na datovou rychlost po kanálu DRC tak, že · » · ···* ♦ ··· » · · · · · 4

4 9 ······«· • ······· ··· ··· ♦·· ·· ·« ·· pouze vybrané základové stanice ze základových stanic, které mají navázánu komunikaci s mobilní stanicí, mohou rozlišit zprávy DRC, a tudíž zabezpečit, aby vysílání v přímém spoji v jakémkoliv daném časovém slotu provedla vybraná základová stanice. V příkladném provedení je každé základové stanici, se kterou mobilní stanice komunikuje, přiřazen jedinečný Walshův kód. Mobilní stanice moduluje zprávy DRC Walshovým kódem, který odpovídá vybrané základové stanici. Jiné kódy mohou být také použity pro modulaci zprávy DRC, ačkoliv se používají obvykle ortogonální kódy a přednost se dává Walshovým kódům.

Přehled obrázků na výkresech

Vlastnosti, cíle a výhody tohoto vynálezu budou zřejmější z následujícího detailního popisu, když se uváží společně s výkresy, ve kterých jsou použity stejné odkazy.

Obr. 1 je schéma datového komunikačního systému podle tohoto vynálezu, který se skládá z několika buněk, několika základových stanic a několika mobilních stanic.

Obr. 2 je příkladné blokové schéma subsystémů datového komunikačního systému podle tohoto vynálezu.

Obr. 3A-3B jsou bloková schémata uspořádání příkladného přímého spoje podle tohoto vynálezu.

Obr. 4A je schéma příkladném struktury rámců přímého spoje podle tohoto vynálezu.

Obr. 4B-4C jsou schémata příkladného přímého provozního kanálu, resp. kanálu řízení výkonu.

Obr. 4D je schéma označeného paketu podle tohoto • · · * 9 9 « 9 9 9

99*9 9 · 9 999*

99 9* 999 99 * « 9 « 9 9 9 9 9 9 • 999 999 999 99 99 99 vynálezu.

Obr. 4E-4G jsou schémata dvou příkladných formátů datových paketů, resp. kapsulí řídícího kanálu.

Obr. 5 je příkladné schéma časování, které ukazuje vysokorychlostní přenos v paketech v přímém spoji.

Obr. 6 je blokové schéma uspořádání příkladného zpětného spoje podle tohoto vynálezu.

Obr. 7A je schéma příkladné struktury příkladného rámce zpětného spoje podle tohoto vynálezu.

Obr. 7B je schéma příkladného přístupového kanálu zpětného spoje.

Obr. 8 je schéma příkladného časování, které ukazuje vysokorychlostní datový přenos ve zpětném spoji.

Obr. 9 je příkladný stavový diagram, který ukazuje přechody mezi různými provozními stavy mobilní stanice a

Obr. 10 je schéma kumulativní distribuční funkce (CDF) rozdělení C/I v ideálně rozvržených hexagonálních buňkách.

Příklady provedení vynálezu

Podle příkladného provedení datového komunikačního systému podle tohoto vynálezu se provádí přenos dat v přímém spoji z jedné základové stanice na mobilní stanici (obr. 1) maximální nebo téměř maximální datovou rychlostí, která může být podporována přímým spojem nebo systémem. Datová komunikace po zpětném spoji se může provádět z jedné mobilní stanice na jednu nebo více základových stanic. Výpočet maximální datové rychlosti pro přenos po přímém spoji je detailně popsán dále. Data jsou rozdělena do datových paketů • » I * · » « « a * * « * i ♦ a aa 6*«*«*«» a · «»««*«» a · a a a a a <«· < a «« m a každý datový paket je přenášen v jednom nebo více časových slotech. V každém časovém slotu může základová stanice směrovat přenos dat jakékoliv mobilní stanici, se kterou má základová stanice navázáno spojení.

Mobilní stanice nejprve naváže spojení se základovou stanicí pomocí předem stanovené přístupové procedury. V tomto stavu připojení může mobilní stanice přijímat data a řídící zprávy ze základové stanice. Mobilní stanice pak monitoruje přímý spoj pro přenos ze základových stanic v aktivní skupině mobilní stanice. Aktivní skupina obsahuje seznam základových stanic, které komunikují s mobilní stanicí. To znamená, že mobilní stanice měří poměr signálu k šumu a interference (C/I) pilotu přímého spoje od základové stanice v aktivní skupině, jak ho mobilní stanice přijímá. Pokud přijímaný pilotní signál je nad předem stanoveným prahem přidání nebo pod předem stanoveným prahem odebrání, ohlásí to mobilní stanice základové stanici. Následné zprávy základové stanice přikazují mobilní stanici přidat nebo odebrat základovou stanici (stanice) do resp. z jejího seznamu aktivních stanic. Různé operační stavy mobilní stanice jsou popsány dále.

Pokud data pro vyslání nejsou, vrací se mobilní stanice do stavu nečinnosti a přeruší vysílání informace o datové rychlosti na základovou stanici (stanice). Když je mobilní stanice ve stavu nečinnosti, monitoruje řídící kanál jedné nebo více základových stanic z aktivní skupiny a vyhledává pagingové zprávy.

Pokud existují data, která mají být vyslána na mobilní stanici, jsou tato data vyslána centrálním řadičem na všechny základové stanice v aktivní skupině a jsou na těchto • · 000····

00·· ··· 000 ·0 ·* ·· základových stanicích uložena do fronty. Pak jedna nebo více základových stanic vyšlou mobilní stanici pagingovou zprávu po příslušných řídících kanálech. Základová stanice může vyslat všechny takové pagingové zprávy ve stejném čase přes několik základových stanic, aby se zajistil příjem i v případě, že mobilní stanice přepíná mezi základovými stanicemi. Mobilní stanice demoduluje a dekóduje signály v jednom nebo více řídících kanálů, aby pagingové zprávy přijala.

může být získán měřením Mobilní stanice pak vybere v závislosti na skupině

Při dekódování pagingových zpráv a pro každý časový slot do doby, než je přenos dat ukončen, měří mobilní stanice poměr C/I signálů přímého spoje ze základové stanice v aktivní skupině, jak je mobilní stanice přijímá. Poměr C/I signálů přímého spoje příslušných pilotních signálů, nej lepší základovou stanici parametrů. Tato skupina parametrů může obsahovat současné a předchozí měření poměru C/I a četnost chybných bitů nebo četnost chybných paketů. Nej lepší základová stanice může být vybrána například podle největší hodnoty změřeného poměru C/I. Mobilní stanice pak identifikuje nej lepší základovou stanici a vyšle vybrané základové stanici zprávu s požadavkem na data (v dalším bude označována jako zpráva DRC po kanálu požadavků na data (v dalším bude označován jako kanál DRC). Zpráva DRC může obsahovat požadovanou datovou rychlost nebo, alternativně, indikaci kvality kanálu přímého spoje (např. změřený poměr C/I, četnost chybných bitů nebo četnost chybných paketů). V příkladném provedení může mobilní stanice směrovat vysílání zprávy DRC na určitou základovou stanici pomocí použití Walshova kódu, který danou • ·»· i fc i • · «» • · · « ·· «* základovou stanici jedinečně identifikuje. Znaky zprávy DRC jsou spojeny s jedinečným Walshovým kódem pomocí operace exclusive OR (XOR). Protože každá základová stanice v aktivní skupině mobilní stanice je identifikovaná jedinečným Walshovým kódem, provádí danou identickou operaci XOR jako mobilní stanice, pouze vybraná základová stanice se správným Walshovým kódem, která může správně dekódovat zprávu DRC. Základová stanice využívá informaci řízení rychlosti od každé mobilní stanice pro účinné vysílání dat přímého spoje na nejvyšší možné rychlosti.

V každém časovém slotu může základová stanice vybrat pro přenos dat jakoukoliv z vyhledaných mobilních stanic. Základová stanice pak stanoví datovou rychlost, se kterou vyšle data na vybranou mobilní stanici podle poslední hodnoty zprávy DRC, která byla od mobilní stanice přijata. Navíc základová stanice jedinečně identifikuje vysílání určité mobilní stanici pomocí kódu pro danou mobilní stanici jedinečný, je tímto kódem rozprostření dlouhý pseudonáhodný kód (PN), který je definován v normě IS-95.

Mobilní stanice, pro kterou je datový paket určen, přijímá vysílaná data a datový paket dekóduje. Každý datový paket obsahuje několik datových jednotek. V příkladném provedení obsahuje datová jednotka osm informačních bitů, ačkoliv mohou být definovány i jiné velikosti datových jednotek, které také spadají do záběru tohoto vynálezu. V příkladném provedení je každá datová jednotka sdružena s pořadovým číslem a mobilní stanice může identifikovat chybějící nebo duplicitní vysílání. V takových případech předávají mobilní stanice po datovém kanálu zpětného spoje rozprostření, který je V příkladném provedení ν «ν »» · · w » · · • ·*# · · ♦ · · « · • * · ·«»«**·» • «««**·· ·«<« ·«· ·*· *» ·· ·· pořadová čísla chybějících datových jednotek. Řadiče základových stanic, které přijímají datové zprávy od mobilních stanic, pak sdělí všem základovým stanicím, které komunikují s příslušnou mobilní stanicí, které datové jednotky nebyly danou mobilní stanicí přijaty. Základová stanice pak naprogramuje nové vyslání těchto datových jednotek.

Každá mobilní stanice v datovém komunikačním systému může komunikovat po zpětném spoji s několika základovými stanicemi. V příkladném provedení podporuje datový komunikační systém podle tohoto vynálezu hladké předání a hladší předání na zpětném spoji z několika důvodů. Zaprvé hladké předání nevyžaduje přídavnou kapacitu zpětného spoje a navíc umožní mobilní stanici vysílat data s minimální hladinou výkonu tak, aby alespoň jedna základová stanice mohla data spolehlivě dekódovat. Zadruhé, příjem signálů zpětného spoje více základovými stanicemi zvyšuje spolehlivost přenosu a vyžaduje pouze přídavný hardware základové stanice.

V příkladném provedení je kapacita přímého spoje systému přenosu dat podle tohoto vynálezu určena požadavky mobilních stanic na rychlost. Přídavného zvýšení kapacity přímého spoje se může dosáhnout pomocí směrových antén a/nebo adaptivními prostorovými filtry. Příkladná metoda a zařízení pro zajištění směrových vysílání jsou popsány v současně projednávaném patentu US č. 08/575,049 s názvem Metoda a zařízení pro stanovení rychlosti přenosu dat v komunikačním systému s mnoha uživateli, který byl podán 20. prosince 1995, a v patentu US 08/925,521 s názvem Metoda a zařízení pro zajištění ortogonálních bodových svazků, sektorů a pikocel, který byl podán 8. září 1997, oba jsou přiznány předkladateli tohoto vynálezu a tímto se zde na ně odkazujeme.

I. Popis systému

S odkazem na obrázky, na datového komunikačního systému obsahuje několik buněk 2a - 2q.

obr. 1 je znázorněn příklad podle tohoto vynálezu, který Každá buňka 2 je obsluhována příslušnou základovo stanicí 4. V datovém komunikačním systému je rozptýleno několik mobilních stanic 6. V příkladném provedení komunikuje každá mobilní stanice 6 po přímém spoji v jednom časovém slotu s maximálně jednou základovou stanicí 4, ale může komunikovat s jednou nebo více základovými stanicemi 4 po zpětném spoji podle toho, zda je mobilní stanice 6 v hladkém předání. Např. v časovém slotu n vysílá základová stanice 4a data výhradně na mobilní stanici 6a, základová stanice 4b výhradně na mobilní stanici 6b a základová stanice 4c výhradně na mobilní stanici 6c po přímém spoji. Na obr. 1 označuje silná čára se šipkou přenos dat ze základové stanice 4 na mobilní stanici 6. Přerušovaná čára s šipkou vyznačuje, že mobilní stanice 6 přijímá pilotní signál, ale ne vysílaná data ze základové stanice

4. Komunikace po zpětném spoji není pro jednoduchost na obr. 1 znázorněna.

Jak je na obr. 1 znázorněno, každá základová stanice 4 vysílá data na jednu mobilní stanici 6 nejlépe neustále. Mobilní stanice 6, zvláště ty, které se nacházejí v blízkosti hranice buňky, mohou přijímat pilotní signály od několika základových stanic 4. Pokud pilotní signál je nad předem stanovenou prahovou hodnotou, může mobilní stanice • · ·· 44 požádat, aby základová stanice 4 byla přidána do aktivní skupiny mobilní stanice 6. V příkladném provedení může mobilní stanice 6 přijímat přenosy dat od žádného nebo jednoho člena aktivní skupiny.

Blokové schéma, které ilustruje základní subsystémy datového komunikačního systému podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 2. Řadič základových stanic 10 má rozhraní s rozhraním paketové sítě 24, PSTN 30 a všemi základovými stanicemi 1 v datovém komunikačním systému (pro jednoduchost je znázorněna na obr. 2 pouze jedna základová stanice A). Řadič základových stanic 10 řídí komunikaci mezi mobilními stanicemi 6 v datovém komunikačním systému mezi mobilními stanicemi 6 v datovém komunikačním systému a dalšími uživateli, kteří jsou připojeni k rozhraní paketové sítě 24 a PSTN 30. PSTN 30 má rozhraní s uživateli přes standardní telefonní sít (na obr. 2 není znázorněno).

Řadič základových stanic 10 obsahuje mnoho výběrových prvků 14., ačkoliv na obr. 2 je znázorněn pro jednoduchost pouze jeden. Jeden výběrový prvek 14 je vyčleněn pro řízení komunikace mezi jednou nebo více základovými stanicemi 4 a jednou mobilní stanicí 6. Pokud výběrový prvek 14 nebyl přiřazen mobilní stanici 6, je procesor řízení hovorů 16 informován o potřebě vyhledat mobilní stanici 6. Procesor řízení hovorů 16 pak přikáže základové stanici 4 vyhledat mobilní stanici 6.

Zdroj dat 20 obsahuje data, která mají být přenesena na mobilní stanici 6. Zdroj dat 20 předá data rozhraní paketové sítě 24.. Rozhraní paketové sítě 24 přijme data a směruje je na výběrový prvek 14.. Výběrový prvek 14 vyšle data na ty základové stanice 4, které komunikují s mobilní stanicí 6.

• to toto » » » * · » • · to to · · to to* ·····»«· « to ·«· * » · to

Každá mobilní stanice 4 udržuje datovou frontu 40.která obsahuje data, která mají být vyslána na mobilní stanici 6.

V příkladném provedení se datovým paketem v přímém spoji označuje předem stanovené množství dat, které je nezávislé na datové rychlosti. Datový paket je formátován dalšími řídícími a kódovými bity a je zakódován. Pokud se vysílání objeví v několika Walshových kanálech, je zakódovaný paket demultiplexován do paralelních toků a každý datový tok je vysílán jedním Walshovým kanálem.

Data jsou vyslána v datových paketech z datové fronty 40 na kanálový prvek 42. Do každého datového paketu vloží kanálový prvek 42 potřebná řídící pole. Datový paket, řídící pole, sekvenční bity kontroly rámce a koncové bity kódu obsahují naformátované pakety. Kanálový prvek 42 pak zakóduje jeden či více naformátovaných paketů a proloží (nebo změní pořadí) symboly v zakódovaných paketech. Dále jsou proložené pakety skramblovány skramblovací sekvencí, modulovány Walshovými nosnými a rozprostřeny dlouhým PN kódem a krátkými kódy PNj a PNq. Rozprostřená data jsou kvadraturně modulována, filtrována a zesílena vysílačem v jednotce RF 44. Signál přímého spoje je vysílán do prostoru pomocí antény 46 na přímém spoji 50.

Mobilní stanice 6 přijímá signál přímého spoje anténou 60 a směruje ho na přijímač ve vstupní části 62. Přijímač signál filtruje, zesiluje, kvadraturně demoduluje a kvantuje. Digitalizovaný signál se přivádí na demodulátor (DEMOD) 64, kde je demodulován dlouhým PN kódem a krátkými kódy PNj a PNq, demodulován Walshovými nosnými a deskramblován identickými skramblovacími sekvencemi. Demodulovaná data jsou vedena na dekodér 66., který provádí

9« 9 · · 9 9 9

9 99 9 9 9 9 9 · 9

9 9 >9 999 99 9

9 9999999

9999 999 999 99 99 9« inverzní funkci ke zpracování signálu, které je prováděno v základové stanici 4, jmenovitě komprese, dekódování a kontrola rámců. Dekódovaná data jsou vedena do datového výstupu 68. Hardware popsaný výše podporuje vysílání dat, zpráv, řeči, obrazu a dalších komunikací po přímém spoji.

Řídící a programovací funkce systému mohou být provedeny mnoha způsoby. Umístění kanálového programátoru 48 závisí na faktu, zda je požadováno soustředěné nebo rozprostřené řízení/programování. Kanálový programátor 48 může být pro rozprostřené zpracování umístěn např. uvnitř základové stanice 4. Naopak pro soustředěné zpracování může být kanálový programátor 48 umístěn uvnitř řadiče základových stanic 10 a může být navržen pro koordinaci datových přenosů několika základových stanic 4. Předpokládají se další provedení výše popsané funkce, která jsou také v záběru tohoto vynálezu.

Jak je znázorněno na obr. 1, mobilní stanice 6 jsou rozptýleny v datovém komunikačním systému a mohou komunikovat s žádnou nebo jednou základovou stanicí 4 po přímém spoji. V příkladném provedení koordinuje kanálový programátor 48 vysílání dat po přímém spoji jedné základové stanice 4. V příkladném provedení se kanálový programátor 48 připojí na datovou frontu 40 a kanálový prvek 42 v základové stanici 4 a přijímá velikost fronty, která indikuje množství dat, která se mají vyslat na mobilní stanici 6 a zprávy DRC z mobilních stanic 6. Kanálový programátor 48 programuje vysokorychlostní přenos dat s cílem optimalizace maximální datové propustnosti a minimálního zpoždění vysílání.

V příkladném provedení se datový přenos programuje také • 99 9 • 9 9 ·

9 9 9 • 9 99 s ohledem na 08/741,320 S s ohledem na kvalitu komunikačního spojení. Příklad komunikačního systému, který volí vysílací rychlost kvalitu spojení je popsán v patentu US názvem Metoda a zařízení pro zabezpečení vysokorychlostní datové komunikace v celulárním prostředí”, který byl podán 11. září 1996, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a tímto se zde na něj odkazujeme. V tomto vynálezu může být programování datové komunikace založeno na dalších aspektech, jako např. GOS uživatele, velikost fronty, typ dat, množství zpoždění, ke kterému již došlo, a četnost chyb ve vysílání dat. Tyto aspekty jsou detailně popsány v patentu US 08/798,951 s názvem Metoda a zařízení pro programování rychlosti přímého spoje”, který byl podán 11. února 1997 a v patentu (číslo v originálu chybí, pozn. překl.) s názvem Metoda a zařízení pro programování rychlosti zpětného spoje”, který byl podán 20. srpna 1997, oba jsou přiznány předkladateli tohoto vynálezu a tímto se na ně zde odkazujeme. Další aspekty mohou být při programování datového přenosu též zohledněny a jsou v záběru tohoto vynálezu.

Datový komunikační systém podle tohoto vynálezu podporuje přenos dat a zpráv po zpětném spoji. Uvnitř mobilní stanice 6 zpracovává řadič 79 vysílání dat nebo zpráv pomocí směrování dat nebo zpráv na kodér 72. Řadič 76 může být proveden mikrořadičem, mikroprocesorem, čipem digitálního zpracování dat (DSP) nebo naprogramován v ASIC pro provádění funkce, která zde byla popsána.

V příkladném provedení kóduje kodér 72 zprávy podle datového formátu přenosu nulového signálu a burstu podle výše zmíněného patentu US 5,504,773. Kodér 72 pak generuje • 44 4 4

4 ·

44 • 44* ··· a připojuje skupinu bitů CRC, připojuje skupinu kódových koncových bitů, kóduje data a připojené bity a mění pořadí znaků v zakódovaných datech. Proložená data jsou vedena na modulátor (MOD) 74.

Modulátor 74 může být proveden mnoha způsoby. V příkladném provedení (viz obr. 6) jsou proložená data modulována Walshovými kódy, rozprostřena pomocí dlouhého PN kódu a dále rozprostřena pomocí krátkých PN kódů. Rozprostřená data jsou vedena na vysílač v koncovém stupni 62. Vysílač signál zpětného spoje moduluje, filtruje, zesiluje a vysílá do prostoru pomocí antény 46 po zpětném spoji 52.

V příkladném provedení mobilní stanice 6 rozprostírá data zpětného spoje pomocí dlouhého PN kódu. Každý kanál zpětného spoje je definován v souladu s časovým offsetem běžné dlouhé PN sekvence. Použitím dvou různých offsetů jsou výsledné modulační sekvence nekorelované. Offset mobilní stanice se stanovuje s ohledem na jedinečnou číselnou identifikaci mobilní stanice 6, která v příkladném provedení mobilní stanice 6 podle IS-95 je zvláštním identifikačném číslem mobilní stanice. Takže každá mobilní stanice 6 vysílá po jednom nekorelovaném kanálu zpětného spoje v závislosti na svém jedinečném elektronickém sériovém číslu.

V základové stanici i je signál zpětného spoje přijímán anténou 46 a je veden na RF jednotku 44. RF jednotka 44 signál filtruje, zesiluje, demoduluje a kvantuje a přivádí digitalizovaný signál na kanálový prvek 42. Kanálový prvek demoduluje digitalizovaný signál pomocí krátkých PN kódů a dlouhého PN kódu. Kanálový prvek 42 provádí těž demodulaci Walshovými kódy a exktrakci pilotu a DRC. Kanálový prvek 42 . . - - ·. v » » W ^w • 44» · · · · · · · • 4 4 4. 444 4.· « 4 4 4 4 · 4 · • 444 444 ··· *· ·· ·· pak přerovná demodulovaná data, dekóduje je a komprimuje a provede funkci kontroly CRC. Dekódovaná data, např. data nebo zprávy, jsou vedena na výběrový prvek 14. Výběrový prvek 14 směruje data a zprávy k příslušným cílům. Kanálový prvek 42 může též vyslat na výběrový prvek 14 indikátor kvality, který udává stav přijatého datového paketu.

V příkladném provedení může být mobilní stanice 6 v jednom ze tří operačních stavů. Příklad vývojového diagramu na obr. 9 ukazuje přechody mezi různými operačními stavy mobilní stanice 6. V přístupovém stavu 902 vysílá mobilní stanice 6 přístupové sondy a vyčkává, až jí základová stanice 4 přidělí kanál. Přidělení kanálu se sestává z přidělení zdrojů, např. kanálu řízení výkonu a kmitočtu. Mobilní stanice 6 může přejít z přístupového stavu 902 do stavu připojení 904 v případě, že je mobilní stanice 6 vyhledána a upozorněna na následující datový přenos, nebo pokud mobilní stanice 6 vysílá data po zpětném spoji. Ve stavu připojení 904 vyměňuje mobilní stanice 6 (např. vysílá nebo přijímá) data a provádí operace předání. Po ukončení procedury odpojení přejde mobilní stanice 6 ze stavu připojení 904 do stavu nečinnosti 906. Mobilní stanice 6 může přejít též z přístupového stavu 902 do stavu nečinnosti 906 po odmítnutí spojení se základovou stanicí 4. Ve stavu nečinnosti mobilní stanice 6 přijímá doplňkové bity a vyhledávací zprávy tak, že přijímá a dekóduje zprávy z přímého řídícího spoje a provádí proceduru klidového předání. Mobilní stanice 6. může přejít do přístupového stavu 902 iniciací procedury. Stavový diagram z obr. 9 je pouze příkladem definice stavů, který je znázorněn pro ilustraci. Mohou být použity též jiné stavové diagramy a ty jsou také • 9 4

99 v záběru tohoto vynálezu.

9«

II Přenos dat po přímém spoji v příkladném provedení se iniciace komunikace mezi mobilní stanicí 6 a základovou stanicí 4 provádí podobným způsobem jako v systému CDMA. Po ukončení nastavování hovoru mobilní stanice 6 monitoruje řídící kanály a vyhledává pagingové zprávy. Když je ve stavu připojení, začne mobilní stanice 6 vysílat pilotní signál po zpětném spoji.

Příklad vývojového diagramu vysokorychlostního přenosu dat po přímém spoji podle tohoto vynálezu je znázorněn na obr. 5. Pokud jsou v základové stanici 4 data, která mají být vyslána na mobilní stanici 6, vyšle základová stanice 4 pagingovou zprávu, která je adresovaná mobilní stanici 6, po řídícím kanálu v bloku 502. Pagingová zpráva může být vyslána z jedné nebo více základových stanic 4, v závislosti na stavu předání mobilní stanice 6. Po přijetí pagingové zprávy začne mobilní stanice 6 v bloku 504 měření poměru C/I. Poměr C/I signálu přímého spoje je vypočten pomocí jedné nebo kombinace více metod, které jsou popsány dále. Mobilní stanice 6 pak vybere požadovanou rychlost dat v závislosti na nej lepším výsledku měření C/I a vyšle v bloku 506 zprávu DRC po kanálu DRC.

Během stejného časového slotu přijímá základová stanice 4 v bloku 508 zprávu DRC. Pokud je následující časový slot určen pro přenos dat, vyšle v bloku 512 základová stanice 4 data na mobilní stanici 6 požadovanou datovou rychlostí. Pokud je následující slot k dispozici, vyšle základová stanice 4 v bloku 514 zbytek paketu a mobilní stanice 6 • φ φ φ φ φ φφ φφ • · * · • ·· · · přijme vysílaná data v bloku 5ÍS7 *

Podle tohoto vynálezu může mít navázanou komunikaci s jednou nebo stanicemi 4 současně. Činnost, kterou provádí, závisí na faktu, zda mobilní stanice 6 je či není v hladkém předání. Oba tyto příklady jsou diskutovány v dalším.

mobilní stanice více základovými mobilní stanice 6

III. Případ bez předání

V případě bez předání komunikuje mobilní stanice 6 s jednou základovou stanicí 4. S odkazem na obr. 2 jsou data pro určitou mobilní stanici 6 přivedena na výběrový prvek 14, který byl přidělen pro řízení komunikace s příslušnou mobilní stanicí 6,. Výběrový prvek 14 vyšle tato data do datové fronty 40 v základové stanici 4. Základová stanice 4 řadí data do fronty a vysílá po řídícím kanálu pagingové zprávy. Základová stanice 4 pak monitoruje kanál DRC zpětného spoje a vyhledává zprávy DRC od mobilní stanice 6. Pokud není v kanálu DRC detekován žádný signál, může základová stanice 4. vysílat pagingovou zprávu znovu do té doby, než je zpráva DRC detekována. Po předem stanoveném počtu pokusů o nové vysílání může základová stanice 4. ukončit proces nové iniciace hovoru s mobilní stanicí 6.

V příkladném provedení vysílá mobilní stanice 6 požadovanou datovou rychlost ve formě zprávy DRC na základovou stanici 4 po kanálu DRC. V alternativním provedení vysílá mobilní stanice 6 indikaci kvality přímého spoje (např, výsledek měření poměru C/I) na základovou stanici 4. V příkladném provedení je tříbitová zpráva DRC dekódována předběžnými rozhodnutími základovou stanicí 4.

« *♦· • · · » · · · » · ♦ · » · φ * ·· ··

V příkladném provedení je zpřavá**DRC vyslána během první poloviny každého časového slotu. Základová stanice 4 pak má zbývající polovinu časového slotu na dekódování zprávy DRC a konfiguraci hardwaru pro datový přenos v následujícím časovém slotu, pokud ten následující časový slot je volný pro přenos dat na příslušnou mobilní stanici 6. Pokud není následující časový slot volný, vyčká základová stanice 4 na následující volný časový slot a pokračuje v monitorování kanálu DRC a vyhledává zprávy DRC.

V prvním provedení vysílá základová stanice 4 data požadovanou rychlostí. V tomto provedení provádí mobilní stanice 6 důležité rozhodnutí týkající se výběru datové rychlosti. Neustálé vysílání požadovanou datovou rychlostí má tu výhodu, že mobilní stanice 6 ví, jakou datovou rychlost má očekávat. Pak mobilní stanice pouze demoduluje a dekóduje provozní kanál podle požadované datové rychlosti, základová stanice 4 nemusí vysílat mobilní stanice 6 zprávy, které obsahují informaci o datové rychlosti použité základovou stanicí 4.

V prvním provedení mobilní stanice 6 demoduluje po příjmu pagingové zprávy data požadovanou datovou rychlostí. Mobilní stanice 6 demoduluje kanál přímého provozu a dodává dekodéru znaky předběžného rozhodnutí. Dekodér znaky dekóduje a provede v dekódovaném paketu kontrolu rámce pro stanovení, zda byl paket přijat správně. Pokud byl paket přijat chybně nebo pokud byl paket směrován na jinou mobilní stanici 6, ohlásí kontrola rámce chybu paketu. V alternativě prvního provedení demoduluje mobilní stanice 6 data slotu po slotu. V příkladném provedení je mobilní stanice 6 schopna stanovit, zda je přenos dat směrován na ni podle preambule, • ··· * 9 · • 9 · • 9« »· ·♦ ·· která je začleněna do každého vyslaného datového paketu, jak je popsáno dále. Pak může mobilní stanice 6 ukončit proces dekódování v případě, že se zjistí, že je vysílání určeno pro jinou mobilní stanici 6. V obou případech vyšle mobilní stanice £ zprávu negativního potvrzení (NACK) základové stanici 4, aby oznámila nesprávný příjem datových jednotek. Po příjmu zprávy NACK jsou datové jednotky, které byly přijaty chybně, vyslány znovu.

Vysílání zpráv NACK může být implementováno způsobem podobnému vysílání bitu indikujícího chybu (EIB) v systému CDMA. Implementace a použití vysílání EIB je popsáno v patentu US 5,568,483 s názvem Metoda a zařízení pro formátování dat pro vysílání, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a tímto se zde na něj odkazujeme. NACK může být alternativně vysílán se zprávami.

V druhém provedení se datová rychlost stanovuje v základové stanici £ pomocí vstupu z mobilní stanice 6. Mobilní stanice 6 provádí měření poměru C/I a vysílá indikaci kvality spojení (např. výsledek měření poměru C/I) na základovou stanici 4. Základová stanice 4 může nastavit požadovanou datovou rychlost v závislosti na zdrojích, které má základová stanice 4 k dispozici, např. velikost fronty a dostupný vysílací výkon. Nastavení datové rychlosti může být vysláno k mobilní stanici 6 před nebo souběžně s vysíláním dat nastavenou datovou rychlostí nebo může být zahrnuto v kódu datových paketů. V prvním případě, kdy mobilní stanice 6 přijímá nastavenou datovou rychlost před přenosem dat mobilní stanice 6 demoduluje a dekóduje přijaté pakety způsobem, který je popsán u prvního provedení. V druhém případě, kde nastavená datová rychlost je vyslána • 4 0« • 0 0 • 000 * 00 000 ·0 0 0 0 0··000« • 000 000 00« 00 ·« 00 na mobilní stanici 6 souběžně s přenosem dat může mobilní stanice 6 demodulovat kanál přímého provozu a demodulovaná data uložit. Po přijetí nastavené datové rychlosti mobilní stanice 6 dekóduje data podle nastavené datové rychlosti. A ve třetím případě, kdy nastavení datové rychlosti je obsaženo v zakódovaných datových paketech, mobilní stanice 6 demoduluje a dekóduje všechny kandidátské rychlosti a stanoví aposteriori vysílací rychlost pro výběr dekódovaných dat. Metoda a zařízení pro stanovování

•	rychlosti	jsou detailně popsány v	patentu US	08/730,863
	s názvem	Metoda	a	zařízení pro	stanovení	rychlosti
•	přij ímaných	dat	v	komunikačním	systému s	proměnnou
•	rychlostí,	který	byl	podán 18.	října 1996 a	v patentu

PA436, také nazvaném Metoda a zařízení pro stanovení rychlosti, který byl podán (údaj v originálu chybí, pozn. překl.), které jsou oba přiznány předkladateli tohoto vynálezu a tímto se zde na ně odkazujeme. Ve všech výše popsaných případech vysílá mobilní stanice 6 zprávu NACK tak, jak je popsáno výše, pokud je výsledek kontroly rámce negativní.

Další popis je založen na prvním provedení, kdy mobilní stanice 6 vysílá na základovou stanici 4 zprávu DRC, která indikuje požadovanou datovou rychlost, pokud nebude uvedeno jinak. Avšak princip zde popsaný je rovněž použitelný pro druhé provedení, kdy mobilní stanice 6 vysílá na základovou stanici 4 indikaci kvality spoje.

IV. Případ s předáním

V případě předání mobilní stanice 6 komunikuje s několika základovými stanicemi 4 po zpětném spoji.

• · 4 toto to » • · to · to to

V příkladném provedení přicházejí 'data na příslušnou mobilní stanici 6 po přímém spoji od jedné základové stanice 4, avšak mobilní stanice 6 může současně přijímat pilotní signály od několika základových stanic 4. Pokud měření poměru C/I na základové stanice je nad předem stanoveným prahem, je tato základová stanice 4 přidána do aktivní skupiny mobilní stanice 6. Během hladkého předání směrovací zprávy nová základová stanice 4 přiřadí mobilní stanici 6 zpětný Walshův kanál řízení výkonu (RPC), což je popsáno dále. Každá základová stanice 4 v hladkém předání s mobilní stanicí 6 monitoruje vysílání po zpětném spoji a vysílá bit RPC po jejích příslušných RPC Walshových kanálech.

S odkazem na obr. 2, výběrový prvek 14, který je určen pro řízení komunikace s mobilní stanicí 6, vysílá data všem základovým stanicím 4 z aktivní skupiny mobilní stanice 6. Všechny základové stanice 4, které přijímají data od výběrového prvku 14 vysílají pagingové zprávy mobilní stanici £ po příslušném řídícím kanálu. Když je mobilní stanice 6 ve stavu připojení, provádí mobilní stanice 6 dvě funkce. Zaprvé mobilní stanice 6 vybírá nejvhodnější základovou stanici 4 pomocí skupiny parametrů, kterou může být nejlépe výsledek měření poměru C/I. Mobilní stanice 6 pak vybere datovou rychlost odpovídající výsledku měření poměru C/I a vyšle zprávu DRC vybrané základové stanici 4. Mobilní stanice 6^ může směrovat zprávu DRC vybrané základové stanici 4 pomocí modulace zprávy DRC Walshovou sekvencí, která je dané základové stanici 4. přiřazena. Zadruhé se mobilní stanice 6 pokouší demodulovat signál přímého spoje podle požadované datové rychlosti v každém následujícím časovém slotu.

• · ··

0 • 0 · · · · «V···*··

0 00000··

Po vyslání pagingových zpráv *monitorůgí všechny základové stanice 4 z aktivní skupiny kanál DRC a vyhledávají zprávy DRC od mobilní stanice 6. Protože DRC zpráva je modulovaná Walshovým kódem, je vybraná základová stanice 4, které je přiřazen identický Walshův kód, schopna dekódovat zprávu DRC. Po příjmu zprávy DRC vyšle vybraná základová stanice data mobilní stanici 6 v příštím volném časovém slotu.

V příkladném provedení vysílá základová stanice 4 data v paketech, které obsahují několik datových jednotek, požadovanou datovou rychlostí na mobilní stanici 6. Pokud jsou datové jednotky mobilní stanicí 6 přijaty nesprávně, je vyslána zpráva NACK po zpětném spoji všem základovým stanicím 4 z aktivní skupiny. V příkladném provedení je zpráva NACK základovou stanicí 4 demodulována a dekódována a poslána na výběrový prvek 14 na zpracování. Po zpracování zprávy NACK jsou datové jednotky vyslány znovu použitím procedury, která byla popsána výše. V příkladném provedení spojuje výběrový prvek 14 signály NACK, které jsou přijaty od všech základových stanic 4 do jedné zprávy NACK a vysílá zprávu NACK všem základovým stanicím 4 z aktivní skupiny.

V příkladném provedení může mobilní stanice 6 detekovat změny v nej lepším výsledku měření poměru C/I a dynamicky požadovat vysílání dat od různých základových stanic 4 v každém časovém slotu, aby se zlepšila účinnost. V příkladném provedení, protože přenos dat se děje pouze od jedné základové stanice 4 v jakémkoliv časovém slotu, nemusejí další základové stanice 4 vědět, které datové jednotky, pokud vůbec nějaké, byly na mobilní stanici 6 přeneseny. V příkladném provedení informuje vysílací • · «· základová stanice výběrový prvek**14 o přenosu dat. Výběrový prvek 14 pak posílá zprávu všem základovým stanicím 4 v aktivní skupině. V příkladném provedení se předpokládá, že vyslaná data byla mobilní stanicí 6 přijata správně. Proto pokud mobilní stanice 6 požaduje datový přenos od jiné základové stanice 4 v aktivní skupině, vyšle nová základová stanice 4 zbývající datové jednotky. V příkladném provedení vysílá nová základová stanice 4 podle poslední úpravy přenosu od výběrového prvku 14. Alternativně může nová základová stanice 4 vybírat další datové jednotky pro vysílání pomocí prediktivních schémat, které jsou založeny na metrice typu průměrná rychlost přenosu a předchozích informací z výběrového prvku 14. Tyto mechanismy minimalizuje duplicitní vysílání stejných datových jednotek několika základovými stanicemi 4 v různých časových slotech, což má za následek ztrátu efektivity. Pokud bylo předchozí vysílání přijato chybně, může základová stanice znovuvyslat příslušné datové jednotky mimo sekvenci, protože každá datová jednotka je identifikována jedinečným sekvenčním číslem, jak je popsáno dále. Pokud je v příkladném provedení vytvořena díra (nebo nevyslané datové jednotky) (např. vinou předání mezi jednou základovou stanicí 4 a další základovou stanicí 4), pokládají se chybějící datové jednotky za chybně přijaté. Mobilní stanice 6. vysílá zprávy NACK odpovídající chybějícím datovým jednotkám a tyto datové jednotky jsou vyslány znovu.

V příkladném provedení vytváří každá základová stanice 4 z aktivní skupiny nezávislou datovou frontu 40., která obsahuje data, která mají být na vyslána na mobilní stanici

6. Vybraná základová stanice 4 vyšle data, která se « · • · > · ·· • * · φ ····· • * «**···» + «·« ··& ·♦ ·· ·· nacházejí v datové frontě 40 sekvenčně, kromě nového vysílání datových jednotek, které byly přijaty chybné a kromě signálových zpráv. V příkladném provedení jsou vyslané datové jednotky po vyslání z datové fronty 40 vymazány.

V, Další zřetele vysílání dat po přímém spoji

Důležitým zřetelem v datovém komunikačním systému podle tohoto vynálezu je přesnost odhadů poměru C/I pro účely výběru datové rychlosti pro další vysílání. V příkladném provedení je měření poměru C/I prováděno na pilotních signálech během časového intervalu, kdy základová stanice 4 vysílá pilotní signály. Protože v příkladném provedení jsou pilotní signály vysílány pouze během tohoto pilotního časového intervalu, jsou jevy několikacestného šíření a interference minimální.

V jiných provedeních tohoto vynálezu, kde jsou pilotní signály vysílány nepřetržitě ortogonálním kódovým kanálem, podobně jako v systému IS-95, může jev několikacestného šíření a interference měření poměru C/I ovlivnit. Podobně když se měření poměru C/I provádí na datovém vysílání místo na pilotních signálech, může několikacestné šíření a interference též zhoršit kvalitu měření poměru C/I. V obou těchto případech, když jedna základová stanice 4 vysílá na jednu mobilní stanici 6, může mobilní stanice 6 přesně měřit poměr C/I přímého spoje, protože nejsou přítomny jiné rušivé signály. Avšak když mobilní stanice 6 je v hladkém předání a přijímá pilotní signály od několika základových stanic 4, není mobilní stanice 6 schopna rozlišit, zda základové stanice 4 vysílaly data. V nejhorším případě může mobilní nečinné, dává spoje, protože stanice 6 naměřit vysoký poměr C/i” v p'řvním časovém slotu, když žádná základová stanice nevysílá data žádné mobilní stanici 6 a přijímá datový přenos v druhém časovém slotu, když všechny základové stanice 4 vysílají data ve stejném časovém slotu. Měření poměru C/I v prvním časovém slotu, když jsou všechny základové stanice 4 nesprávnou indikaci kvality signálu přímého statut datového komunikačního systému se změnil. Okamžitá hodnota poměru C/I v druhém časovém slotu se může zhoršit tak, že není možné spolehlivé dekódování požadovanou datovou rychlostí.

Opačný extrémní případ nastává v případě, že odhad poměru C/I mobilní stanice 6 je založen na maximální interferenci. Avšak vysílání nastává pouze v případě, když vysílá vybraná základová stanice. V tomto případě jsou odhad poměru C/I a vybraná datová rychlost konzervativní a vysílání se děje rychlostí nižší než takovou, kterou by bylo dekódování spolehlivé a tak se sníží efektivita přenosu.

V takové implementaci, kdy měření poměru C/I je prováděno na pilotním stálém signálu nebo provozním signálu, může být odhad poměru C/I v druhém časovém slotu, založený na měření poměru C/I v prvním časovém slotu, prováděno přesněji pomocí třech provedení. V prvním provedení jsou přenosy dat od základových stanic 4 řízeny tak, aby základové stanice 4 nepřepínaly neustále mezi stavem vysílání a stavem nečinnosti v následujících časových slotech. Toho se může dosáhnout dostatečným naplněním datové fronty (např. předem stanoveným množstvím informačních bitů), před vlastním přenosem dat na mobilní stanici 6.

• · «· * * · · « · · » t ······ » · ·*·«»·» ·«·· ·»· ··· ·· ·· ··

V druhém provedení vysílá každá základová stanice bit přímé aktivity (v dalším bude označován jako bit FAC), který indikuje, zda se v následujícím půlrámci objeví vysílání. Použití bitu FAC je detailně popsáno dále. Mobilní stanice 6 provádí měření poměru C/I spolu s uvážením přijatého bitu FAC od každé základové stanice 4.

Ve třetím provedení, které odpovídá schématu, ve kterém je vysílána indikace kvality spoje na základovou stanici 1 a které používá centralizované programovací schéma, kdy naprogramovaná informace indikuje, která základová stanice 4 vyslala data v každém časovém slotu, je zabezpečována kanálovým programátorem 48. Kanálový programátor 48 přijímá výsledky měření poměru C/I od mobilní stanice 6 a může nastavit pozměnit výsledky měření C/I v závislosti na znalosti přítomnosti nebo absenci datového vysílání od každé základové stanice 4 v datovém komunikačním systému. Mobilní stanice 6 může např. měřit poměr C/I v prvním časovém slotu, když nevysílají žádné přiléhající základové stanice 4. Změřený poměr C/I je přiveden na kanálový programátor 48. Kanálový programátor 48 ví, že žádná přiléhající základová stanice 4 nevysílala data v prvním časovém slotu, protože žádná nebyla naprogramována kanálovým programátorem 48. Při programování datového přenosu v druhém časovém slotu ví kanálový programátor 48, zda jedna či více přiléhajících základových stanic 4 bude vysílat data. Kanálový programátor 48 může upravit poměr C/I změřený v prvním časovém slotu a uvážit přídavné interference, které mobilní stanice 6 bude přijímat v druhém časovém slotu vzhledem k vysílání dat přilehlými základovými stanicemi 4. Alternativně, pokud poměr C/I se měří v prvním časovém slotu, když přilehlé • ·99

99 99 999 99 9

9 9*9 9*99 • 999 99* 999 «9 99 *9 základové stanice 4 vysílají a v druhém časovém slotu tyto přilehlé základové stanice nevysílají, může kanálový programátor 48 upravit měření poměru C/I uvážením této informace.

Dalším důležitým zřetelem je minimalizovat redundandní opakovaná vysílání. Redundandní opakovaná vysílání mohou být následkem umožnění mobilní stanici 6 vybírat datová vysílání od různých základových stanic 4 v následných časových slotech. Nej lepší výsledek měření poměru C/I může přepínat mezí dvěma nebo více základovými stanicemi 4 po následných časových slotech pokud mobilní stanice 6 naměří pro tyto základová stanice 4 přibližně stejné poměry C/I. Přepínání může být zapříčiněno rozptylem měření poměru C/I a/nebo změnami podmínek v kanálu. Datový přenos různými základovými stanicemi 4 v následných časových slotech může mít za následek snížení efektivity.

Problém přepínání se může vyřešit pomocí hystereze. Hystereze se může zavést pomocí schématu hladiny signálu, časovacím schématem nebo kombinací schémat hladiny signálu a časování. V příkladném provedení schématu hladiny signálu není vybráno lepší výsledek měření poměru C/I jiné základové stanice 4 z aktivní skupiny pokud nepřesahuje výsledek měření poměru C/I současné vysílající základové stanice 4 o alespoň jednotku hystereze. Například předpokládejme, že hystereze je 1 dB a výsledek měření poměru C/i první základové stanice 4 je 3,5 dB a výsledek měření poměru C/I druhé základové stanice 4 je 3 dB v prvním časovém slotu. V dalším časovém slotu není druhá základová stanice 4 vybrána, pokud výsledek měření jejího poměru C/I není alespoň o 1 dB vyšší než výsledek od první základové stanice « v · » » · · · · · · • φφφ φ · · φφφφ φ φ φ φφφφφφφ φ • φ φφφφφφ* ^φφφ φφφ φφ* φφ φφ ··

4. Takže pokud výsledek měřeni C/X v dalším Časovém slotu první základové stanice je stále 3,5 dB, není druhá základová stanice 4 vybrána, pokud výsledek měření jejího poměru C/I není alespoň 4,5 dB.

V příkladném časovacím schématu vysílá základová stanice 4. datové pakety mobilní stanici 6 během předem stanoveného počtu časových slotů. Mobilní stanice 6 nemůže vybrat vysílání jiné základové stanice 4. během tohoto předem stanoveného počtu časových slotů. Mobilní stanice 6 pokračuje v měření poměru C/I současně vysílající základové stanice 4 v každém slotu a vybírá datovou rychlost s ohledem na výsledek měření poměru c/l.

Dalším důležitým hlediskem je účinnost datového přenosu. V odkazu na obr. 4E a 4F, každý formát datového paketu 410 a 430 obsahuje data a přídavné bity. V příkladném provedení je počet přídavných bitů pevný pro všechny datové rychlosti. Na nejvyšší datové rychlosti je procento přídavných bitů malé ve vztahu k velikosti paketu a účinnost je vysoká. Na nižších datových rychlostech mohou přídavné bity zaujímat velké procento paketu. Nízká účinnost při nízkých rychlostech může být vylepšena vysíláním datových paketů s proměnnou délkou na mobilní stanici 6. Datové pakety s proměnnou délkou mohou být rozděleny a vysílány na mobilní stanici 6 v několika časových slotech. Výhodně jsou datové pakety s proměnnou délkou vysílány na mobilní stanici 6 během následných časových slotů, aby se zjednodušilo zpracování. Tento vynález je zaměřen na použití různých velikostí paketů pro různé podporované datové rychlosti, aby se vylepšila celková účinnost vysílání.

*· «*« » · · ·

99* 9 9 · 9 9·· • 9 · 99······ * 9 · 9 · · · · · «·99 999 9·9 ·· ·· «·

VI Architektura přímého spoje

V příkladném provedení vysílá základová stanice 4 maximálním dostupným výkonem na základovou stanici 4 a maximální datovou rychlostí, kterou daný datový systém podporuje, na jednu mobilní stanici 6. v jakémkoliv slotu. Maximální podporovaná datová rychlost je dynamická a závisí na poměru C/I signálu přímého spoje, který měří mobilní stanice 6. Základová stanice vysílá výhodně v kterémkoliv daném časovém slotu 4 pouze na jednu mobilní stanici 6.

Aby se usnadnil přenos dat, obsahuje přímý spoj čtyři časově multiplexované kanály: pilotní kanál, kanál řízení výkonu, řídící kanál a provozní kanál. Funkce a implementace každého z těchto kanálů je popsána dále. V příkladném provedení obsahuje provozní kanál a kanál řízení výkonu určitý počet ortogonálně rozprostřených Walshových kanálů.

V tomto vynálezu je provozní kanál použit pro vysílání provozních dat a pagingových zpráv na mobilní stanici 6. Když je provozní kanál použit pro vysílání pagingových zpráv, je v tomto popisu nazýván také jako řídící kanál.

V příkladném provedení je šířka pásma přímého spoje vybrána 1,2288 MHz. Tento výběr šířky pásma umožňuje použití existujících hardwarových součástí, které jsou navrženy pro systém CDMA, který odpovídá normě IS-95. Avšak datový komunikační systém podle tohoto vynálezu může použít í jiné šířky pásma, aby se zlepšila kapacita a/nebo aby se vyhovělo požadavkům systému. Pro zvětšení kapacity může být použita šířka pásma např. 5 MHz. Dále může být šířka pásma přímého spoje různá od šířky pásma zpětného spoje (např. šířka pásma 5 MHz na přímém spoji a šířka pásma 1,2288 na zpětném spoji), aby se lépe využila kapacita spojů s ohledem na ·«« » » · » · · ·

444 · 4 · 4 4 · · • 4 · 1444444»

A 4 ··*·*·

Α·«4 «4« 444 44 44 44 požadavky.

V příkladném provedení mají krátké PNj a PNq kódy stejnou délku 2¹⁵, jak je specifikováno v normě IS-95. S rychlostí čipů 1,2288 MHz se krátké PN sekvence opakují po 26,67 ms (26,67 ms = 2¹⁵/l,2288X10⁶). V příkladném provedení jsou použity stejné krátké PN kódy všemi základovými stanicemi 4 v datovém komunikačním systému. V příkladném provedení je offset inkrementu 64 čipů. Mohou být použity jiné šířky pásma a PN kódy a i to spadá do záběru tohoto vynálezu.

VII. Provozní kanál přímého spoje

Blokové schéma architektury příkladného přímého spoje podle tohoto vynálezu je znázorněn na obr. 3A. Data jsou rozdělována do datových paketů a jsou vedena na CRC kodér 112. Pro každý datový paket generuje CRC kodér 112 kontrolní bity rámce (např. CRC paritní bity) a vloží kódové koncové bity. Formátovaný paket z CRC kodéru 112 obsahuje data, kontrolní bity rámce a koncové bity kódu a další přídavné bity, které jsou popsány dále. Formátovaný paket je veden na kodér 114. který v příkladném provedení zakóduje paket podle kódového formátu, který je popsán ve výše zmíněném patentu US 08/743,688. Mohou být použity i další kódové formáty a i ty jsou v záběru tohoto vynálezu. Zakódovaný paket z kodéru 114 je veden do prokladače dat 116, který změní pořadí kódových znaků v paketu. Proložený paket je veden do prvku značení rámců, který odstraní část paketu způsobem, který je popsán dále. Označený paket je veden na násobičku 120, která skrambluje data skramblovací sekvencí ze skrambleru 122. Prvek značení 118 a skrambler 122 jsou detailně popsány dále. Výstup *z násotíSky »l2tT obsahuje skramblovaný paket.

Skramblovaný paket je veden na řadič s proměnnou rychlostí 130. který demultiplexuje paket do K paralelních soufázových a kvadraturních kanálů, kde K závisí na datové rychlosti. V příkladném provedení je skramblovaný paket nejdříve demultiplexován do soufázového (I) a kvadraturního (Q) toku. V příkladném provedení obsahuje tok I znaky se sudými indexy a tok Q znaky s lichými indexy. Každý z toků je dále demultiplexován do K paralelních kanálů tak, že rychlost znaků každého kanálu je pro všechny datové rychlosti konstantní. K kanálů z každého toku je přivedeno na prvek Walshovy modulace, který moduluje každý kanál Walshovou funkcí a tak se vytvoří ortogonální kanály. Data ortogonálních kanálů jsou vedena na prvek zesílení 134, který váhuje data tak, aby se udržel konstantní poměr celkové energie na čip (a tudíž konstantní výstupní výkon) pro všechny datové rychlosti. Vážená data z prvku zisku 134 jsou vedena na multiplexer (MUX) 160, který multiplexuje data s preambulí. Preambule je detailně popsána dále. Výstup z MUX 160 je veden na multiplexer (MUX) 162. který multiplexuje provozní data, bity řízení výkonu a pilotní data. Výstup z MUX 162 obsahuje I Walshovy kanály a Q Walshovy kanály.

Blokové schéma příkladného modulátoru, který se používá pro modulaci dat, je znázorněno na obr. 3B. I Walshovy kanály a Q Walshovy kanály jsou vedeny na sčítačky 212a resp. 212b, které sčítají K Walshových kanálů, aby se získaly signály I_sum resp. Q_sum· Signály I vedeny na komplexní násobičku 214. Komplexní násobička 214 sum ^a Qsum j^sou • 999 • 9 · * 9 ί ϊ • 9 9*9 9* ·

9 9 9 9 9 · *9 99 9« přijímá též signály PN_I a PN_Q z násobiček 236a resp. 236b a násobí dva komplexní vstupy podle následující rovnice:

{^mnlť^jQnnil t.)~(· (PN_I+jPN_Q) = = (^um-PN_I-Q_SUIl.PN_Q) ⁺ ^^sum-^-^sum·^-¹) <²>

kde I_mult a Q_muit 3^SOU výstupy z komplexní násobičky 214 a j je komplexní jednotka. Signály I_mult a Q_mux^ jsou vedeny na filtry 216a resp. 216b, které signály filtrují. Filtrované signály z filtrů 216a a 216b jsou vedeny na násobičky 218a resp. 218b, které násobí signály se soufázovou sinusoidou COS(w_ct) resp. kvadraturní sinusoidou SIN(w_ct). Soufázově a kvadraturně modulovaný signál je veden do sčítačky 220, který signály sčítá a tak se získá modulovaný signál přímého spoje S(t).

V příkladném provedení je datový paket rozprostřen pomocí dlouhého PN kódu a krátkých PN kódů. Dlouhý PN kód skrambluje paket tak, že jen mobilní stanice 6, pro kterou je paket určen, je schopna jej deskramblovat. V příkladném provedení jsou pilotní bity, bity řízení výkonu a paket řídícího kanálu rozprostřeny pomocí krátkých PN kódů, ale ne dlouhým PN kódem, aby se umožnilo všem mobilním stanicí 6 tyto bity přijímat. Dlouhá PN sekvence je generovaná generátorem dlouhého kódu 232 a přivedena na multiplexer (MUX) 234. Dlouhá PN maska určuje offset dlouhé PN sekvence a je jednoznačně přiřazena cílové mobilní stanici 6.. Výstupem z MUX 234 je dlouhá PN sekvence během datové části vysílání a nula jinde (např. během pilotní části a části řízení výkonu). Hradlovaná dlouhá PN sekvence z MUX 234 a krátké PNj a PNq sekvence z generátorů krátkého kódu 238 * · • ··· jsou vedeny na násobičky 236 resp. 236b. které násobí dvě skupiny sekvencí a vytváří signály PN_I resp. PN_Q. Signály PN_I a PN_Q jsou vedeny na komplexní násobičku 214.

Blokový diagram příkladného provozního kanálu znázorněný na obr. 3A a 3B je jedním z mnoha uspořádání, která podporují kódování a modulaci dat přímého spoje. I jiná uspořádání, např. uspořádání přímého provozního kanálu v CDMA systému, který odpovídá normě IS-95, může být použito a spadá do záběru tohoto vynálezu.

V příkladném provedení jsou datové rychlosti, které základová stanice podporuje, předem stanovené. Každé podporované datové rychlosti je přiřazen jedinečný index rychlosti. Mobilní stanice 6 vybere jednu z podporovaných datových rychlostí v závislosti na měření poměru C/I. Protože požadovaná datová rychlost musí být poslaná na základovou stanici 4, aby se ji přikázalo vysílat data požadovanou datovou rychlostí, dochází ke kompromisu mezi počtem podporovaných datových rychlostí a počtem bitů potřebných pro identifikaci požadované datové rychlosti. V příkladném provedení je počet podporovaných datových rychlostí sedm a používá se tříbitový index pro identifikaci požadované datové rychlosti. Příkladná definice podporovaných datových rychlostí je znázorněna v tabulce 1. Odlišné definice podporovaných datových rychlostí se mohou též použít a jsou v záběru tohoto vynálezu.

V příkladném provedení je minimální datová rychlost 38,4 kb/s a maximální datová rychlost je 2,4576 Mb/s. Minimální datová rychlost je vybrána s ohledem na nejhorší výsledek měření poměru C/I systému, zisk zpracování systému, návrh opravných kódů a požadovanou hladinu výkonnosti.

• 99« • * * 9 © · 9 * «9 «9 *©9 99 9 • 9 © 9 9 9 9 **

9*99 999 999 «· ©· 99

V příkladném provedení jsou podporované datové rychlosti vybrány tak, že rozdíl mezi následnými podporovanými datovými rychlostmi je 3 dB. Přírůstek 3 dB je kompromisem mezi několika faktory, které zahrnují přesnost měření poměru C/I, které může být dosaženo mobilní stanicí 6, ztrátami (nebo neefektivnostmi), které jsou následkem kvantizace datových rychlostí v závislosti na výsledku měření C/I a počtu bitů (nebo bitové rychlosti) potřebných pro vyslání požadované rychlosti z mobilní stanice 6 na základovou stanici 4. Více podporovaných datových rychlostí vyžadují více bitů pro identifikaci požadované datové rychlosti ale umožňují efektivnější využití přímého spoje vzhledem k menší kvantizační chybě mezi vypočtenou maximální datovou rychlostí a podporovanou datovou rychlostí a jinými datovými rychlostmi, než jsou uvedeny v tabulce 1.

Tabulka 1 - Parametry provozních kanálů část 1

1 |Parametr	1 j Datové rychlosti	1--1 |j ednotky| | I
	lil 1 | 38,4 |76,8 I 153,6 |307,2 III 1	1 kb/s j I I
(Datové bity/paket	1 11 1 1 1024 11024 ] 1024 11024 III 1	1 I i bit 1 I I
|Délka paketu	III 1 | 26,67 |13,33| 6,67 |3,33 III 1	1 ms 1 1 1
[Sloty/paket	III T | 16 I 8 I 4 I 2	| slot |

v « » » » » · »

444 · 4 4 4 4 4 · *4 444 44 ·

I 1	4 • J_L	4 4*44 l	4 4 4 44 44 1 1
1 1 1 Pakety/vysílání | I 1	1	1 Γ 1 i , 1 1	1	1 1 i j	Γ 1 I	pakety )
1 1 |Sloty/vysílání | I I	16	1 1 1 3 1 1 i	4	1 1 2 i	1 1 1	slot )
I 1 (Rychlost WalshovýchJ	153,6	1 1 |307,2|	614,4	1 11228	1 ,δ|	ks/s |
[ znaků ,		1 1 I 1		1 |	1 |
1 1' jwalshovy kanály/ |	1	i n I 2 )	4	1 1 8	1 1	kanály|
|QPSK fázi | I 1		1 t 1 I		1 1	1
1 Ί [Rychlost modulátoru) 1 I	76,8	1 1 1 76,8) I 1	76,8	1 1 76, I	1 8 1 I	ks/s )
1 1 |PN čipy/datový bit ) I I	32	1— i 1 16 | 1 1	8	1 t 4 J	Γ 1 (	čip/bit]
1 1 |Rychlost PN čipu [ 1 1	1228,8	1 | 1228, I	1 8|1228,8 1	1 ) 1228,8	I 1 I kc/s | 1 I
1 1 |Formát modulace | 1 !	QPSK	1 i I QPSK) L. I	QPSK	1 i | QPSK|
| j |Index rychlosti [ 1_L	0	1 1 1 1 1 J_L	2	Ί 1 3 1	Γ 1 L	1

I |Parametr

Tabulka 1 - Parametry provozních kanálů část 2

1-1-1 j Datové rychlosti (jednotky) | 614,4 | 1228,8 j 2457,6 | kb/s j

·.·>«« « · · * * «toto · · ♦ · · · · • «·· «toto· to ··· *·· ·· ·· ··

-h Datové bity/paket ( - 1	1024	H- | 2048 l	1- | 2048 I	| bit I
1 Délka paketu |	1.67	1 I	1,67	1 | 0,83 I .	1 | ms i
1 Sloty/paket | I	1	1 1 I	1	1 1 0,5 I	1 | slot
1 Pakety/vysílání | I	1	1 1 I	1	1 1 2 |	| pakety
1 Sloty/vysílání |	1	1 1 I	1	1 i 1 1	| slot I
1 Rychlost Walshových| znaků | 1	2457,6	1 1 1 1	2457,6	1 | 4915,2 1 I	1 | ks/s
1 Walshovy kanály/ | QPSK fázi | 1	16	I 1 1 1	16	1 1 16 1 1	J kanály
1 Rychlost modulátoru|	76,8	1 I	76,8	1 1 76,8	j ks/s
1 PN čipy/datový bit | 1	2	1 1 1	1	1 ( 0,5 L	| čip/bit
1 Rychlost PN čipu | 1	1228,8	1 1 1	1228,8	1 | 1228,8 I	| kc/s 1
1 Formát modulace | I	QPSK	1 1 I	QPSK	1 I QAM	1
I Index rychlosti |	4	1 [	5	1 1 6

I_I_I_1_L

Pozn. : (1) 16-QAM modulace > 0·0

0 · 0 0 0 ··

000 00 · 0 0 0 0 0 0 · •00 00 0*

Schéma příkladné struktury rámce přímého spoje podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 4A. Vysílání provozního kanálu je děleno do rámců, které v příkladném provedení jsou definovány délkou krátkého PN sekvence nebo 26,67 ms. Každý rámec může nést informaci řídícího kanálu, která je určena všem mobilním stanicím 6 (rámec řídícího kanálu), provozní data, která jsou určena určité mobilní stanici 6 (provozní rámec), nebo být prázdný (prázdný rámec). Obsah každého rámce je stanoven programováním, které je prováděno vysílací základovou stanicí 4. V příkladném provedení obsahuje každý rámec 16 časových slotů, kdy každý časový slot má délku 1,667 ms. Časový slot délky 1,667 ms je dostatečný pro umožnění mobilní stanici 6 provést měření poměru C/I signálu přímého kanálu. Časový slot 1,667 ms též reprezentuje dostatečné množství času pro efektivní vyslání paketu dat. V příkladném provedení je každý časový slot dále rozdělen do čtyř Čtvrtinových slotů.

Podle tohoto vynálezu je každý datový paket vysílán během jednoho nebo více časových slotů, jak znázorňuje tabulka 1. V příkladném provedení obsahuje každý paket přímého spoje 1024 nebo 2048 bitů. Takže počet časových slotů, který je potřeba pro vyslání každého datového paketu závisí na datové rychlosti a je v rozsahu od 16 časových slotů pro 38,4 kb/s až 1 časového slotu pro rychlost 1,2288 Mb/s a vyšší rychlosti.

Příkladné schéma struktury slotu přímého spoje podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 4B. V příkladném provedení obsahuje každý slot tři ze čtyř multiplexovaných kanálů, tedy provozní kanál, řídící kanál, pilotní kanál nebo kanál řízení výkonu.V příkladném provedení jsou pilotní « 9 • · • · · * ♦ 1 · · · • · I · «·· ·· *· kanál a kanál řízení výkonu vysílány ve dvou burstech, pilotním a řízení výkonu, které jsou umístěny v každém časové slotu ve stejné poloze. Pilotní burst a burst řízení výkonu jsou detailně popsány dále.

V příkladném provedení je proložený paket od prokladače 116 označen, aby se do něj vešly pilotní burst a burst řízení výkonu. V příkladném provedení obsahuje každý proložený paket 4096 kódových znaků a prvních 512 kódových znaků je označen, jak ukazuje obr. 4D. Zbývající kódové znaky jsou posunuty v čase, aby se vešly do intervalů vysílání provozního kanálu.

Označené kódové znaky jsou skramblovány, aby se data znáhodnila před aplikací ortogonální Walshovy nosné. Znáhodnění omezuje obálku poměru maximum/průměr modulovaného průběhu S(t). Skramblovací sekvence může být generována lineárním posuvným registrem se zpětnou vazbou známým způsobem, v příkladném provedení je do skrambleru 122 na začátku každého slotu zaveden stav LC. V příkladném provedení jsou hodiny skrambleru 122 synchronní s hodinami prokladače 116, ale jsou zastaveny během pilotního burstu a burstu řízení výkonu.

V příkladném provedení jsou přímé Walshovy kanály (pro provozní kanál a kanál řízení výkonu) ortogonálně rozprostřeny 16-bitovými Walshovým! nosnými čipovou rychlostí 1,2288 Mc/s. Počet ortogonálních kanálů K na soufázový a kvadraturní signál je funkcí datové rychlosti, jak ukazuje tabulka 1. V příkladném provedení jsou pro nižší datové rychlosti za soufázové a kvadraturní Walshovy nosné vybrány ortogonální množiny, aby se minimalizovaly přeslechy na chyby odhadu fáze s konstantní paralelních • ·*· * · · · » · * • · ··· · · · • · · * · · · ··· ·« ·· ·· demodulátoru. Např. šestnácti Walshovým kanálům jsou příkladně přiděleny Walshovy funkce W_Q až W₇ pro soufázový signál a W₈ až W₁₅ pro kvadraturní signál.

V příkladném provedení je pro datové rychlosti 1,2288 Mb/s a nižší použita modulace QPSK. Pro modulace QPSK obsahuje každý Walshův kanál jeden bit. V příkladném provedení je na vyšších rychlostech 2,4576 Mb/s použita modulace QAM a skramblovaná data jsou demultiplexována do 32 paralelních toků, které jsou 2 bity široké, 16 paralelních toků pro soufázový signál a 16 paralelních toků pro kvadraturní signál. V příkladném provedení je LSB každého dvoubitového znaku dřívější výstup znaku z prokladače 116. V příkladném provedení se mapují výstupy modulace QAM (0, 1, 2, 3) na modulační hodnoty (+3, +1, -1, resp. -3). Můžeme se setkat s použitím jiných modulačních schémat, jako např. m-stavová fázová modulace PSK, což také spadá do záběru tohoto vynálezu.

Soufázový a kvadraturní Walshův kanál je před modulací vážen, aby se udržel konstantní vysílací výkon, který je na datové rychlosti nezávislý. Nastavení zisku jsou normovány ekvivalentní referenční jednotkou na nemodulovaný BPSK. Normovaná zesílení kanálu G jsou znázorněny jako funkce počtu Walshových kanálů (nebo datové rychlosti) v tabulce 2. V tabulce 2 je uveden také průměrný výkon na Walshův kanál (soufázový nebo kvadraturní) tak, že celkový normovaný výkon je roven jednotce. Všimněme si, že zesílení kanálu pro 16-QAM odpovídá skutečnosti, že normovaná energie na Walshův čip je rovna 1 pro QPSK a 5 pro 16-QAM.

Tabulka 2 - Zesílení provozních ortogonálních kanálů

1	-, j j Délka označení | I.. 1
I 1 Γ |Datová rychlost ( Počet |	Modulace	1 j Zesílení	T 1 |Průměrný)
1 (kb/s)	|Walshových| | kanálů K [ I I		[Walshova (kanálu G I	|výkon na| (kanál PjJ 1 1
1 38/4	1 1 1 i 1 1 I	QPSK	1 1 1/42 I	1 1 1 1/2 1 I I
í 76,8	I 1 1 2 1 I 1	QPSK	1 I 1/2 I	1 1 1 1/4 1 1 1
| 153,6	1 1 1 4 | I 1	QPSK	1 1 1/242 1	1 1 1 1/8 1 I I
| 307,2	1 1 1 8 1 1 I	QPSK	1 1 1/4 1	1 1 1 1/16 I I 1
| 614,4	1 1 i ie | 1 I	QPSK	1 I l/4<2 I	1 1 | 1/32 I I I
| 1228,8	1 1 1 16 I | I	QPSK	1 1 1/442 I	1 1 1 1/32 (
| 2457,6 1	1 1 1 16 1 1 1	16-QAM	1 | 1/4410 1	1 1 | 1/32 I 1 1
V tomto	vynálezu je	preambule	označena	v každém

provozním kanálu, aby se pomohlo mobilní stanici 6 při synchronizaci s prvním slotem každého vysílání s proměnnou rychlostí. V příkladném provedení je preambulí sekvence samých nul, která je v případě provozního rámce rozprostřena dlouhým PN kódem, ale v případě rámce řídícího kanálu • · «

• · · * · · « · • * · · · · · ··· ·· ·« ··

V příkladném provedení která je ortogonálně

W^, Použití jednoho obálku maximum/průmér. V?! také minimalizuje rozprostřena dlouhým PN kódem není je preambulí nemodulovaná BPSK, rozprostřena Walshovou nosnou ortogonálního kanálu minimalizuje Použití nenulové Walshovy nosné nesprávnou detekci pilotu, protože v případě provozních rámců je pilot rozprostřen Walshovou nosnou W_Q a jak pilot tak preambule nejsou rozprostřeny dlouhým PN kódem.

Preambule je multiplexovaná do toku provozního kanálu na začátku paketu po dobu, která je funkcí datové rychlosti* Délka preambule je taková, že hlavička preambule je přibližně konstantní pro všechny datové rychlosti za současného omezení pravděpodobnosti nesprávné detekce. Přehled preambule jako funkce datové rychlosti je znázorněn v tabulce 3. Poznamenejme, že preambule zaujímá 3,1 procenta datového paketu, nebo méně.

• ·ι·

Tabulka 3 - Parametry preambule

	i-1 j Doba trvání označení preambule I
1 1 | Datová rychlost | Walshovy | (kb/s) J znaky 1_I	1 1 | PN čipy 1 I	Přídavné bity
1 1 38,4 • 1	1 | 32 I	1 | 512 I	1,6%
1 1 76,8 * 1	1 1 16 I	1 | 256 I	1,6%
1 ) 153,6	1 i 8 I	1 | 128 I	1,6%
1 | 307,2 I	1 1 4	1 64 I	1,6%
1 | 614,4 I	1 1 3	1 | 48 I	2,3%
1 | 1228,8 I	1 1 4 I	1 | 64 I	3,1%
1 | 2457,6 1	1 1 2 1	1 | 32 J	3,1%

VIII Formát provozního rámce přímého spoje

V příkladném provedení je každý datový paket formátován přidáním kontrolních bitů rámce, bitů konce kódu a dalších kontrolních polí. V této specifikaci je definován oktet jako 8 informačních bitů a datová jednotka je jeden oktet a obsahuje 8 informačních bitů.

• ···

V příkladném provedení podporuje přímý spoj dva formáty datového paketu, který je znázorněn na obr. 4E a 4F. Formát paketu 410 obsahuje pět polí a formát paketu 430 obsahuje devět polí. Formát paketu 410 je použit, když datový paket, který se má vyslat na mobilní stanici 6, obsahuje dostatečné množství dat, aby se zcela naplnily všechny dostupné oktety v poli DATA 418. Pokud množství dat, které má být vysláno, je menší než dostupné oktety v poli DATA 418, je použit formát paketu 430. Nevyužité oktety jsou vyplněny nulami a označeny jako pole PADDING 446.

V příkladném provedení obsahuje pole kontrolní sekvence rámce (FCS) 412 a 432 CRC paritní bity, které jsou generovány CRC generátorem 112 (viz obr. 3A) podle předem stanoveného polynomiálního generátoru. V příkladném provedení je CRC polynomem g(x) = x¹⁶+x¹²+x⁵+l, i když jiné polynomy mohou být též použity a jsou v záběru tohoto vynálezu. V příkladném provedení jsou CRC bity počítány pro pole FMT, SEQ, LEN, DATA a PADDING. To zajišťuje detekci chyb všech bitů, mimo bitů konce kódu v polích TAIL 421 a 448. které jsou vysílány provozním kanálem po přímém spoji. V alternativním provedení jsou CRC bity vypočítány jen pro pole DATA. V příkladném provedení obsahují pole FCS 412 a 432 16 CRC paritních bitů, ačkoliv mohou být použity i jiné CRC generátory, které dávají jiný počet paritních bitů a jsou v záběru tohoto vynálezu. Ačkoliv pole FCS 412 a 432 podle tohoto vynálezu bylo popsáno v kontextu CR paritních bitů, mohou být použity i jiné kontrolní sekvence rámce a jsou v záběru tohoto vynálezu. Kontrolní součet může být počítán např. pro paket a vložen do pole FCS.

V příkladném provedení obsahují pole formátu rámce (FMT) 414 a 434 jeden kontrolní bit, který indikuje, zda datový rámec obsahuje pouze datové oktety (formát paketu 410) nebo data a nulové oktety a nulu nebo více zpráv (formát paketu 430). V příkladném provedení odpovídá nízká hodnota pole FMT 414 formátu paketu 410. Alternativně vysoká hladina pole FMT 434 odpovídá formátu paketu 430.

Pole se sekvenčními čísly (SEQ) 416 a 442 identifikují první datovou jednotku v datových polích 418, resp. 444. Sekvenční číslo umožní, aby byla data vyslána na mobilní stanici 6 mimo pořadí, např. při dalším vyslání paketu, který byl přijat chybné. Přiřazování sekvenčního čísla na hladině datové jednotky eliminuje potřebu protokolu členění rámce pro nové vysílání. Sekvenční číslo také umožňuje mobilní stanici 6 detekovat duplicitní datové jednotky. Po příjmu polí FMT, SEQ a LEN je mobilní stanice 6 schopna stanovit, které datové jednotky byly přijaty v každém časovém slotu bez použití zvláštních signálních zpráv.

Počet bitů, který je vyhrazen pro reprezentaci sekvenčního čísla, závisí na maximálním počtu datových jednotek, které mohou být vyslány v jednom časovém slotu a na nejhorším případě zpoždění nového vysílání dat. V příkladném provedení je každá datová jednotka identifikována 24-bitovým sekvenčním číslem. Při datové rychlosti 2,4576 Mb/s je maximální počet datových jednotek, které mohou být vysílány v jednom slotu, roven přibližně 256. Každou datovou jednotku musí identifikovat osm bitů. Navíc se může vypočítat, že zpoždění nového vysílání dat je v nej horším případě menší než 500 ms. Zpoždění nového vysílání zahrnuje čas, který potřebuje zpráva NACK mobilní stanice 6, nové vyslání dat a počet pokusů o nové vysílání, • ··· které jsou zapříčiněny nejhorším případem sledů chyb burstů. Proto 24 bitů umožní mobilní stanici 6 správně identifikovat datové jednotky, které jsou přijaty bez pochyb. Počet bitů v polích SEQ 416 a 442 může být může být zvýšen nebo snížen v závislosti na velikosti pole DATA 418 a zpoždění novým vysíláním. Použití odlišného počtu bitů pro pole SEQ 416 a 442 je také v záběru tohoto vynálezu.

Když má základová stanice A méně dat na vyslání k mobilní stanici 6 než je dostupný prostor v poli DATA 418. je použit formát paketu 430. Formát paketu 430 umožní základové stanici 4 vyslat na mobilní stanici 6 jakýkoliv počet datových jednotek až do maximálního možného počtu datových jednotek. V příkladném provedení indikuje vysoká hladina pole FMT 434 skutečnost, že základová stanice 4 vysílá formát paketu 430. Ve formátu paketu 430 obsahuje pole LEN 440 hodnotu počtu datových jednotek, které jsou vysílány v tomto paketu. V příkladném provedení má pole LEN 440 délku 8 bitů, protože pole DATA 444 může být v rozsahu od 0 do 255 oktetů.

Pole DATA 418 a 444 obsahuje data, která mají být vyslána mobilní stanici 6. V příkladném provedení obsahuje ve formátu paketu 410 každý datový paket 1024 bitů, z nichž 992 jsou datové bity. Může být však použita proměnná délka datových paketů pro zvýšení počtu informačních bitů a také spadá do záběru tohoto vynálezu. Pro formát paketu 430 je velikost pole DATA 444 určená polem LEN 440.

V příkladném provedení může být formát paketu 430 použit pro vysílání nulové nebo více signálových zpráv. Pole signálové délky (SIG LEN) 436 obsahuje délku následných signálových zpráv v oktetech. V příkladném provedení .····.. » · · • j · ··*···.:

*··.... .:. ·..· · · · · ·· ·* provedení nastaveny na použito z důvodu, že obsahuje každá signálová zpráva pole identifikace zprávy (MESSAGE ID), pole délky zprávy (LEN) a zprávy o zatížení, jak je popsáno dále.

Pole PADDING 446 obsahuje oktety pro vyplnění (PADDING), které jsou v příkladném 0x00 (hex). Pole PADDING 446 je základová stanice 4 může mít pro vyslání k mobilní stanici 6 menší počet datových oktetů, než je počet dostupných oktetů v poli DATA 418. Když tato situace nastane, pole PADDING 446 obsahuje dostatečné množství oktetů pro vyplnění nepoužitého datového pole. Pole PADDING 446 má proměnnou délku a závisí na délce pole DATA 444.

Poslední pole formátů paketu 410 a 430 jsou pole TAIL 420, resp. 448. Pole TAIL 420 a 448 obsahuje nulové (0x0) bity konce kódu, které jsou použity proto, aby byl kodér 114 (viz obr. 3A) nastaven do známého stavu na konci každého datového paketu. Bity konce kódu umožňují, aby kodér 114 rozdělil paket tak, aby byly při kódování použity pouze bity z jednoho paketu. Koncové bity kódu též umožňují, aby dekodér v mobilní stanici 6 mohl stanovit hranice paketu během dekódování. Počet bitů v polích TAIL 420 a 448 závisí na návrhu kodéru 114. V příkladném provedení jsou pole TAIL 420 a 448 dostatečně dlouhá, aby nastavily v kodéru 114 známý stav.

Dva formáty paketů, které byly popsány výše, jsou příkladné formáty, které mohou být použity pro usnadnění vysílání dat a signálových zpráv. Mohou být vytvořeny různé další formáty paketů, aby se splnily požadavky daného komunikačního systému. Komunikační systém může být též navržen pro použití více než výše popsaných dvou formátů * » » · • * ♦ » * · · · • · · · »* ·« • ··· ··· ·»· t * I • · r • · « ·· ti paketů.

IX Rámec řídícího kanálu přímého spoje

V tomto vynálezu je provozní kanál použit též pro přenos zpráv ze základové stanice 4 na mobilní stanici 6. Typy přenášených zpráv jsou: (1) zprávy směrování předání, (2) pagingové zprávy (např. vyhledá příslušnou mobilní stanici 6, protože ve frontě jsou data pro tuto mobilní stanici 6), (3) krátké datové pakety pro příslušnou mobilní stanici 6a (4) zprávy ACK nebo NACK pro přenos dat po zpětném spoji (bude popsáno dále). V řídícím kanálu mohou být přenášeny i další typy zpráv a i to spadá do záběru tohoto vynálezu. Po ukončení stádia navazování hovoru mobilní stanice 6 monitoruje řídící kanál a vyhledává pagingové zprávy a začíná vysílat pilotní signál zpětného spoje.

V příkladném provedení je řídící kanál časově multiplexován s provozními daty v provozním kanálu, jak je znázorněno na obr. 4A. Mobilní stanice 6 identifikuje řídící zprávy detekcí preambule, která je modulována předem stanoveným PN kódem. V příkladném provedení se řídící zprávy vysílají neměnnou rychlostí, kterou stanoví mobilní stanice 6 během příjmu. Ve výhodném provedení je datová rychlost řídícího kanálu rovna 76,8 kb/s.

Řídící kanál přenáší zprávy v kapsulích řídícího kanálu. Schéma příkladné kapsule řídícího kanálu je znázorněna na obr. 4G. V příkladném provedení obsahuje každá kapsule preambuli 462, kontrolní zatížení a CRC paritní bity 474. Kontrolní zatížení obsahuje jednu nebo více zpráv a pokud je to zapotřebí, bity výplně 472. Každá zpráva φ Φ·· • ♦· ...... · · * * Φφφφ··· obsahuje identifikátor zprávy (MSG ID) 464. délku zprávy (LEN) 466, volitelnou adresu (ADDR) 468 (např. pokud je zpráva směrovaná na specifickou mobilní stanici 6) a zprávu o zatížení 470. v příkladném provedení jsou zprávy srovnány do hranic oktetu. Příklad kapsule řídícího kanálu je znázorněn na obr. 4G a obsahuje dvě vysílací zprávy, které jsou určeny pro mobilní stanici 6 a jednu zprávu směrovanou na specifickou mobilní stanici 6. Pole MSG ID 464 určuje, zda vyžaduje zpráva adresové pole (zda se jedná o vysílací zprávu nebo specifickou zprávu).

X. Pilotní kanál přímého spoje.

V tomto vynálezu poskytuje pilotní kanál přímého spoje pilotní signál, který mobilní stanice 6 používá pro počáteční příjem, zjištění fáze, stanovení časování a požadovaných rychlostí. Toto využití je podobné jako v případě CDMA komunikačního systému, který odpovídá normě IS-95. V příkladném provedení používá mobilní stanice 6 pilotní signál také pro měření poměru c/I.

Příkladné blokové schéma pilotního kanálu přímého spoje podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 3A. Pilotní data obsahují sekvence samých nul (nebo samých jedniček), které jsou posílány na násobičku 156. Násobička 156 moduluje pilotní data Walshovým kódem Wq. Protože Walshův kód Wq je sekvencí samých nul, výstupem násobičky 156 jsou pilotní data. Pilotní data jsou časově multiplexována MUX 162 a přivedena do I Walshova kanálu, který je rozprostřen krátkým PNj kódem v komplexní násobičce 214 (viz obr. 3B). V příkladném provedení nejsou pilotní data rozprostřena dlouhým PN kódem, který je během pilotního burstu vyklíčován • » ' I ί t ¹ I III ’ ί 1 ( ί * » '· ' I» <

pomocí ΜϋΧ 324, aby byl zajištěn příjem pro všechny mobilní stanice 6. Pilotní signál je tak nemodulovaný BPSK signál.

Schéma ilustrující pilotní signál je znázorněno na obr. 4B. V příkladném provedení obsahuje každý časový slot dva pilotní bursty 306a a 306b, které se objevují na konci první a třetí čtvrtiny časového slotu. V příkladném provedení má každý pilotní burst 306 délku 64 čipů (T_p=64 čipů). Při chybějících provozních dat nebo dat řídícího kanálu vysílá základová stanice 4 pouze pilotní bursty a bursty řízení výkonu, což má za následek nespojitou obálku burstů s opakovacím kmitočtem 1200 Hz. Parametry pilotní modulace jsou uvedeny v tabulce 4.

XI Řízení výkonu zpětného spoje.

V tomto vynálezu je kanál řízení výkonu přímého spoje využíván pro přenos povelů řízení výkonu, kterým se řídí vysílací výkon vysílání po zpětném spoji mobilní stanice 6. Po zpětném spoji je každá vysílající mobilní stanice vlastně zdrojem interferencí pro všechny ostatní mobilní stanice v síti. Aby se minimalizovaly interference ve zpětném spoji a zároveň maximalizovala kapacita, je vysílací výkon každé mobilní stanice 6 řízen dvěma smyčkami řízení výkonu. V příkladném provedení jsou smyčky řízení výkonu podobné smyčkám z CDMA systému, které jsou detailně popsány názvem Metoda a zařízení pro v CDMA celulárním mobilním telefonním systému, který je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a tímto se na něj odkazujeme. Mohou být využity i jiné mechanismy řízení výkonu a spadají do záběru tohoto vynálezu.

v patentu US 5,056,109 s řízený vysílacího výkonu

4

4 44

44 4·4·4 4»4

4 «444444

4444 444 444 4« 44 44

První smyčka řízení výkonu nastavuje vysílací výkon mobilní stanice 6 tak, že kvalita signálu zpětného spoje je udržována na stanovené úrovni. Kvalita signálu se měří jako poměr energie na bit k šumu a interference E_b/I_o signálu zpětného spoje, který je přijímán základovou stanicí 4. Nastavená úroveň se označuje jako bod nastavení poměru Ejj/Ιθ. Druhá smyčka řízení výkonu nastavuje bod nastavení tak, že se udržuje požadovaná úroveň provozu, která je měřena pomocí četnosti chyb rámců (FER). Řízení výkonu je kritické na zpětném spoji, protože vysílací výkon každé mobilní stanice 6 představuje pro ostatní mobilní stanice 6 v komunikačním systému interferenci. Minimalizace vysílací energie zpětného spoje snižuje interferenci a zvyšuje kapacitu zpětného spoje.

V první smyčce řízení výkonu se měří poměr E_b/I₀ signálu zpětného spoje v základové stanici 4. Základová stanice 4 pak porovnává změřený poměr E_b/I_Q s bodem nastavení. Pokud je naměřený poměr E_b/I_Q větší než bod nastavení, vyšle základová stanice 4. zprávu řízení výkonu na mobilní stanici 6, aby tato snížila vysílací výkon. Opačně, když je změřený poměr E_b/I₀ pod bodem nastavení, vyšle základová stanice zprávu řízení výkonu mobilní stanici 6, aby tato snížila vysílací výkon. V ' příkladném provedení se zpráva řízení výkonu vysílá jedním bitem řízení výkonu. V příkladném provedení vysoká hodnota bitu řízení výkonu přikazuje mobilní stanici 6. zvýšit vysílací výkon a nízká hodnota přikazuje mobilní stanici 6 snížit vysílací výkon.

V tomto vynálezu jsou bity řízení výkonu pro všechny mobilní stanice 6., které mají navázané spojení s každou základovou stanicí 4, vysílány kanálem řízení výkonu.

• ·

V příkladném provedení obsahuje kanál řízení výkonu až 32 ortogonálních kanálů, které jsou rozprostřeny 16-bitovými

Walshovými nosnými. Každý Walshův kanál vysílá jeden bit nebo jeden bit FAC aktivní mobilní stanice který stanovuje Walshovu (např. soufázová nebo řízení zpětného výkonu (RPC) v periodických intervalech. Každé 6 je přiřazen jeden index RPC, nosnou a fázi QPSK modulace kvadraturní) pro přenos RPC bitového toku, který je určen pro příslušnou mobilní stanici 6. v příkladném provedení je index PRC 0 vyhrazen pro bit FAC.

Blokové schéma příkladného kanálu řízení výkonu je znázorněno na obr. 3A. Bity RPC jsou vedeny na opakovač znaků 150. který opakuje každý bit RPC předem stanoveným počtem. Opakované bity RPC jsou vedeny na prvek Walshovy modulace 152, který moduluje bity Walshovými nosnými, které odpovídají indexům RPC. Namodulované bity jsou vedeny na prvek zesílení 154, který váhuje bity před modulací tak, aby se udržel celkový vysílací výkon konstantní. V příkladném provedení jsou zesílení RPC Walshových kanálů normována tak, aby celkový výkon RPC kanálu byl roven celkovému dostupnému vysílacímu výkonu. Zesílení Walshových kanálů se může s časem měnit, aby se efektivně využil celkový vysílací výkon základové stanice a zároveň se udržel spolehlivý přenos RPC na všechny aktivní mobilní stanice 6.

provedení jsou zesílení Walshových kanálů mobilních stanic 6 nastavena na nulu.

Automatické řízení výkonu RPC Walshových kanálů je umožněno použitím odhadů měření kvality přímého spoje z odpovídajícího kanálu DRC od mobilní stanice 6. Vážené bity RPC z prvku zesílení 154 jsou vedeny na MUX 162.

V příkladném neaktivních v - v - - W W · « * * • ··· 0 0 · 0000 • 00 00 000 00 0

0 00000·· ···· 000 ··· «0 00 00

V příkladném provedení jsou indexům RPC 0 až 15 přiřazeny Walshovy nosné W_Q až W₁₅ a jsou vysílány kolem prvního pilotního burstu v slotu (burst RPC 304 na obr. 4C). Indexům RPC 16 až 31 jsou přiřazeny Walshovy nosné W_Q až W₁₅ a jsou vysílány kolem druhého pilotního burstu v rámci (burst RPC 308 na obr. 4C). V příkladném provedení jsou bity RPC, které jsou modulovány BPSK pomocí sudých Walshových nosných (např. Wq, W₂, W₄, atd.) modulovaných soufázovým signálem, a lichými Walshovými nosnými (např. W_lř W₃, w₅, atd.) modulovanými kvadraturním signálem. Aby se snížila obálka průběhu vrcho1-průměr, je výhodné vážit soufázový a kvadraturní výkon. Dále pro minimalizaci přeslechů zapříčiněných chybou odhadu fáze demodulátoru je vhodné přiřadit ortogonální nosné soufázovým a kvadraturním signálům.

V příkladném provedení může být v 31 RPC Walshových kanálech vysíláno v každém slotu až 31 bitů RPC. V příkladném provedení se vysílá 15 bitů RPC v první polovině slotu a 16 bitů RPC v druhé polovině slotu. Bity RPC jsou spojovány v sčítačce 212 (viz obr. 3B) a složená vlna kanálu řízení výkonu je znázorněná na obr. 4C.

Časovači schéma kanálu řízení výkonu je znázorněno na obr. 4B. V příkladném provedení je rychlost bitů RPC 600 b/s nebo jeden bit RPC na časový rámec. Každý bit RPC je časově multiplexován a vyslán dvěma bursty RPC (např. bursty RPC 304a a 304b). jak ukazují obr. 4B a 4C. V příkladném provedení má každý burst RPC šířku 32 PN čipů (nebo 2 Walshovy znaky) (12=3 2 čipů) a celková šířka každého bitu RPC je 64 PN čipů (nebo 4 Walshovy znaky). Další rychlosti bitů RPC mohou být získány změnou počtu opakování znaků.

• 9 • ·♦· • · · a » a* * • 9 · · · · 9 9 «9 ·«····«

999999«

9999 999 999 99 99 99

Např. rychlosti znaků RPC 1200 b/s (pro podporu 63 mobilních stanic 6 současně nebo pro zvýšení rychlost řízení výkonu) se může dosáhnout vysláním první skupiny 31 bitů RPC bursty RPC 304a a 304b a druhé skupiny 32 bitů RPC bursty RPC 308a a 308b. V tomto případě jsou všechny Walshovy nosné využity v soufázových a kvadraturních signálech. Modulační parametry bitů RPC jsou shrnuty v tabulce 4.

Tabulka 4 - Modulační parametry pilotů a řízení výkonu

1 | Parametr	|— 1 RPC | I	Γ 1 FAC | ............ . I	Pilot	1 1 1 1 | Jednotka | I I
| Rychlost	1 600 | t	1 75 | I	1200	1 1 1 Hz | I I
| Modulační formát	1 QPSK 1 |	1 QPSK j I	BPSK	1 1 i 1 I 1
| Trvání řídícího | bitu	1 64 | 1 I	1 1024 ] 1 I	64	1 1 1 PN čip | 1 1 I 1
j Opakování I	1 4 1 L	1 64 | L	4	1 1 | znak [ J_1

Kanál řízení výkonu má charakter burstů, protože počet mobilních stanic 6, které komunikují s každou základovou stanicí 4 může být menší než počet dostupných RPC Walshových kanálů. V této situaci jsou některé RPC Walshovy kanály nastaveny na nulu příslušným nastavením zesílením prvku • 9 9 9 ··

999 9 9 »9 « · « · · · · • 99 «9 9··9· 9 • · 9 4 9 4 4 · 9 ··»» ··· 999 «9 49 49 zesílení 154.

V příkladném provedení se bity RPC přenášejí na mobilní stanici 6, bez kódování nebo prokládání, aby se minimalizovalo zpoždění zpracováním. Navíc chybný příjem bitů řízení výkonu není pro datový komunikační systém podle tohoto vynálezu zásadní, protože chyba se může opravit v následujícím časovém slotu smyčkou řízení výkonu.

Podle tohoto vynálezu může být mobilní stanice 6 v hladkém předání s několika základovými stanicemi 4 na zpětném spoji. Metoda a zařízení pro řízení výkonu na zpětném spoji pro mobilní stanici 6, která je v hladkém předání, jsou popsány ve výše zmíněném patentu US 5,056,109. Mobilní stanice 6, která je v hladkém předání, monitoruje RPC Walshovy kanály všech základových stanic 4 z aktivní skupiny a spojuje bity RPC pomocí metody, která je popsaná ve výše zmíněném patentu US 5,056,109. V prvním provedení provádí mobilní stanice 6 logické OR s povely snížení výkonu. Mobilní stanice 6 sníží vysílací výkon, pokud jakýkoliv z přijatých bitů RPC přikazuje mobilní stanici 6 vysílací výkon snížit. V druhém provedení může mobilní stanice 6 v hladkém předání spojovat bity předběžného rozhodnutí RPC před provedením konečného rozhodnutí. Další provedení zpracování přijatých bitů RPC jsou možná a jsou v záběru tohoto vynálezu.

V tomto vynálezu indikuje bit FAC mobilní stanici 6. zda bude provozní kanál příslušného pilotního kanálu v příštím půlrámci vysílat. Použití bitu FAC zlepšuje odhad poměru C/I mobilní stanice 6 a tudíž i požadavky na datovou rychlost tím, že se vysílají informace o interferenční aktivitě. V příkladném provedení se bit FAC mění pouze na

• « · ** ·· • · • «·· hranicích půlrámců a je opakován v následných osmi časových slotech, což vytváří bitovou rychlost 75 b/s. Parametry bitu FAC jsou uvedeny v tabulce 4.

Použitím bitu FAC může mobilní stanice 6 vypočítat měření poměru C/I následovně:

I - 2(1-^ )Cj joi kde (C/Ije měření C/I signálu i-tého přímého spoje, je celkový přijímaný výkon signálu i-tého přímého spoje, Cj je přijímaný výkon signálu j-tého přímého spoje, I je celková interference pokud všechny základové stanice 4 vysílají, dj je bit FAC signálu j-tého přímého spoje a může být 0 nebo 1 v závislosti na bitu FAC.

XII Přenos dat zpětným spojem

V tomto vynálezu podporuje zpětný spoj datové vysílání proměnnou rychlostí. Proměnná rychlost zajišťuje pružnost a umožňuje mobilní stanici 6 vysílat jednou z několika datových rychlostí v závislosti na množství dat, která mají být vyslána k základové stanici 4. V příkladném provedení může mobilní stanice 6 vysílat data nejnižší rychlostí kdykoliv. V příkladném provedení vyžaduje vysílání vyšší datovou rychlostí povolení základové stanice 4. Takováto implementace minimalizuje zpoždění přenosu zpětného spoje • 4 a současně zabezpečuje efektivní*využití prostředků zpětného spoje.

Možný vývojový diagram příkladného vysílání dat po zpětném spoji podle tohoto vynálezu je znázorněn na obr. 8. Nejdříve provede mobilní stanice 6 ve slotu n přístupovou sondu, jak je popsáno ve výše zmíněném patentu US 5,289,527, aby se v bloku 802 vytvořil datový kanál s nejnižší rychlostí ve zpětném spoji. Ve stejném slotu n demoduluje základová stanice 4 přístupovou sondu a přijme přístupovou zprávu v bloku 804. Základová stanice 4 vydá požadavek pro datový kanál a ve slotu n+2 vyšle povolení a přidělený index RPC po řídícím kanálu v bloku 806. Ve slotu n+2 mobilní stanice 6 přijme povolení a její výkon je řízen základovou stanicí 4 v bloku 808. Ve slotu n+3 mobilní stanice 6 začíná vysílání pilotního signálu a má okamžitý přístup k datovému kanálu s nejnižší rychlostí ve zpětném spoji.

Pokud mobilní stanice 6 má provozní data a vyžaduje datový kanál s vyšší rychlostí, může sama iniciovat požadavek v bloku 810. Ve slotu n+3 přijímá základová stanice 4 požadavek na vyšší rychlost dat, v bloku 812. Ve slotu n+5 základová stanice 6 vysílá povolení v bloku 816 a ve slotu n+6 začíná vysokorychlostní přenos dat po zpětném spoji, v bloku 818.

XIII Architektura zpětného spoje

V datovém komunikačním systému podle tohoto vynálezu se vysílání po zpětném spoji liší od vysílání po přímém spoji v několika bodech. Po přímém spoji je datové vysílání obvykle směrováno od jedné základové stanice 4 na jednu • Iflí • 99 mobilní stanici 6. Avšak po zpětném spoji každá základová stanice 4 může současné přijímat vysílání dat od několika mobilních stanic 6. V příkladném provedení může každá mobilní stanice 6 vysílat jednou z několika datových rychlostí v závislosti na objemu dat, která mají být na základovou stanici 4 vyslána. Tento návrh systému odráží asymetrickou charakteristiku datové komunikace.

V příkladném provedení je jednotka časové základny ve zpětném spoji identická s jednotkou časové základny v přímém spoji. V příkladném provedení jsou data přímého i zpětného spoje vysílána v časových slotech, které mají délku 1,667 ms. Avšak protože vysílání dat po zpětném spoji se obvykle děje na nižší datové rychlosti, může být použita delší jednotka časové základny, aby se zlepšila účinnost.

V příkladném provedení podporuje zpětný spoj dva kanály: pilotní/DRC kanál a datový kanál. Funkce a implementace těchto kanálů jsou popsány dále. Pilotní/DRC kanál se používá pro přenos pilotního signálu a zpráv DRC a datový kanál se používá pro přenos provozních dat.

Schéma příkladné struktury rámce zpětného spoje podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr 7A. V příkladném provedení je struktura rámců zpětného spoje podobná struktuře rámců přímého spoje z obr. 4A. Avšak ve zpětném spoji jsou pilotní/DRC data a provozní data vysílána současné po soufázovém a kvadraturním kanálu.

V příkladném provedení vysílá mobilní stanice 6 zprávu DRC po pilotním/DRC kanálu v každém časovém slotu pokaždé když mobilní stanice 6 přijme vysokorychlostní přenos dat. Alternativně, když mobilní stanice 6 nepřijímá vysokorychlostní přenos dat, obsahuje celý slot • * pilotního/DRC kanálu pilotní *signál.

Pilotní signál se používá v přijímací základové stanici 4 z několika důvodů: jako pomůcka při počátečním příjmu, jako fázová reference pro pilotní/DRC kanál a datový kanál a jako zdroj pro uzavřenou smyčku řízení výkonu zpětného spoje.

V příkladném provedení je šířka pásma zpětného spoje vybrána 1,2288 MHz. Takto vybraná šířka pásma umožní využití existujícího hardware, který je navržen pro CDMA systém, jenž odpovídá normě IS-95. Nicméně je možno použít i jinou šířku pásma pro zvýšení kapacity a/nebo pro vyhovění požadavkům systému. V příkladném provedení je použit stejný dlouhý PN kód a stejné krátké PNj a PNq kódy, tak jak jsou definovány v normě IS-95, pro rozprostření signálu zpětného spoje. V příkladném provedení jsou kanály zpětného spoje vysílány s použitím modulace QPSK. Alternativně se může použít i modulace OQPSK, aby se snížily změny amplitudy vrchol/průměr modulovaného signálu, což má za následek lepší činnost. Použití jiné šířky pásma systému, PN kódů a modulačních schémat je možné a je též v záběru tohoto vynálezu.

V příkladném provedení je vysílací výkon vysílání zpětného spoje v pilotním/DRC kanálu a datovém kanálu řízeno tak, že poměr Ε^/Ιθ signálu zpětného spoje, který měří základová stanice 4, se udržuje na předem určeném bodu nastavení Ε^/Ιθ, jak je popsáno ve výše zmíněném patentu US 5,506,109. Řízení výkonu je prováděno základovými stanicemi 4, se kterými mobilní stanice 6 komunikuje a povely se vysílají pomocí bitů RPC, jak bylo popsáno výše.

φφφ φ φ φ φφφ* • φφφ φ φ · · · * · β φφ φφφφφ φφφ φ Β ΦφΦΦΦφΦ

ΦΦΦΦΦ·# ΦΦ· Φ« Φ· ·♦

XIV Datový kanál zpětného spoje

Blokové schéma příkladné architektury zpětného spoje podle tohoto vynálezu je znázorněno na obr. 6. Data jsou rozčleněna do datových paketů a vedena na kodér 612. Pro každý datový paket generuje kodér CRC paritní bity, vkládá bity konce kódu a data kóduje. V příkladném provedení kodér 612 kóduje paket podle kódového formátu, který je popsán ve výše zmíněném patentu US 08/743,688. Jiné kódové formáty mohou být též použity a spadají do záběru tohoto vynálezu. Zakódovaný paket z kodéru 612 je veden na blokový prokladač 614, který změní pořadí kódových znaků v paketu. Proložený paket je veden na násobičku 616, která moduluje data Walshovou nosnou a vede modulovaná data na prvek zesílení 618. Prvek zesílení 618 váží data, aby se udržela konstantní energie na bit bez ohledu na datovou rychlost. Vážená data jsou z prvku zesílení 618 vedena na násobičky 650b a 650d, které data rozprostírají sekvencemi PN_Q, resp. PN_I. Rozprostřená data z násobiček 652b a 650d jsou vedena na filtry 652b resp. 652d, které data filtrují. Filtrované signály z filtrů 652a a 652b jsou vedeny na sčítačku 654a a filtrované signály z filtrů 652c a 652d jsou vedeny na sčítačku 654b. Sčítačky 654 sčítají signály z datového kanálu se signály z pilotního/DRC kanálu. Výstupy ze sčítaček 654a a 654b jsou IOUT resp. QOUT, které jsou modulovány soufázovou sinusoidou COS(w_ct) resp. kvadraturní sinusoidou SIN(w_ct) (jako v případě přímého spoje), a sečteny (na obr. 6 není znázorněno). V příkladném provedení jsou provozní data vysílána jak se soufázovou tak kvadraturní fází sinusoidy.

V příkladném provedení jsou data rozprostřena dlouhým

I tt »

PN kódem a krátkými PN kódy. Dlouhý PN kód skrambluje data tak, že přijímací základová stanice 4 může identifikovat vysílající mobilní stanici 6. Krátké PN kódy rozprostírají signál přes šířku pásma systému. Dlouhá PN sekvence je generována generátorem dlouhého kódu 642 a vedena na násobičku 646. Krátké PN-j- a PNq sekvence jsou generovány generátorem krátkého kódu 644 a jsou také vedeny na násobičky 646a, resp. 646b, které násobí dvě skupiny sekvencí a vytváří signály PN_I, resp. PN_Q. Časovači/řídící obvod 640 vytváří časovou základnu.

Blokové schéma příkladné architektury znázorněné na obr. 6 je jedním z mnoha příkladů, které podporují kódovaní a modulaci dat na zpětném spoji. Pro vysokorychlostní vysílání může být použito uspořádání podobné jako v případě přímého spoje za použití několika ortogonálních kanálů. Mohou být využita i jiná uspořádání, např. architektura provozního kanálu zpětného spoje z CDMA systému, který odpovídá normě IS-95, a i ta jsou v záběru tohoto vynálezu.

V příkladném provedení podporuje datový kanál zpětného spoje čtyři datové rychlosti, které jsou uvedeny v tabulce

5. Mohou být podporovány i další datové rychlosti a/nebo jiné datové rychlosti a i tato situace je v záběru tohoto vynálezu. V příkladném provedení závisí velikost paketu zpětného spoje na datové rychlosti, jak uvádí tabulka 5. Jak je popsáno ve výše zmíněném patentu US 08/743,688, může se většími velikostmi paketů dosáhnout lepší činnosti dekodéru. Takže mohou být použity i jiné velikosti paketů, než jsou uvedeny v tabulce 5 pro zlepšení činnosti a jsou v záběru tohoto vynálezu. Velikost paketu může být navíc parametrem, který je nezávislý na datové rychlosti.

• ···

Tabulka 5 - Modulační parametry řízení pilotu a výkonu

1- |Parametr I	1- | Datové rychlosti j		1 j ednotky]
|	1 1 9,6 I	19,2	38,4	76,8	kb/s |
|Délka rámce	1 | 26,66 i	26,66	13,33	13,33	ms |
|Délka datového	1 | 245	491	491	1003	bit |
|paketu	1 I
|Délka CRC	1 1 16	16	16	16	bit |
	I . .				I
	1
|Bity konce kódu	1 5 I	5	5	5	bit (
|Celkem bitů/paket	1 | 256 I	512	512	1024	bit j
|Délka zakódovaného	1 | 1024	2048	2048	4096	znak |
j paketu	1 I
|Délka Walshova	1 | 32	16	8	8	čip 1
|znaku	1 I
[Požadavek	1 | ne	ano	ano	ano
|vyžadován I	1 J	_	_		1

Jak ukazuje tabulka 5, podporuje zpětný spoj několik datových rychlostí. V příkladném provedení je nejnižší datová rychlost 9,6 kb/s přidělena každé mobilní stanici 6. po její registraci u základové stanice 4. V příkladném provedení může mobilní stanice 6 vysílat data po kanálu nejnižší rychlostí v kterémkoliv časovém slotu bez nutnosti požadovat povolení od základové stanice 4. V příkladném provedení jsou přenosy dat vyšší rychlostí povoleny vybranou základovou stanicí 4 podle systémových parametrů jakými jsou zatížení systému, kvalita spoje a celková propustnost. Příkladný mechanismus programování přenos dat je detailně popsán ve 08/798,951.

pro vysokorychlostní výše zmíněném patentu

626, který zprávu formátu. Kódování je důležité, protože DRC musí být dostatečně

Zakódovaná moduluje

XV Zpětný linkový pilotní/DRC kanál

Blokové schéma příkladného pilotního/DRC kanálu je znázorněno na obr. 6. Zpráva DRC se přivádí na DRC kodér kóduje podle předem určeného kódového zprávy DRC pravděpodobnost chybovosti zprávy nízká, protože nesprávné stanovení datové rychlosti přímého spoje má vliv na propustnost systému, v příkladném provedení je DRC kodér 626 (8,4) CRC kodér bloků, který kóduje

3-bitovou DRC zprávu do 8-bitového kódového slova.

zpráva DRC se vede na násobičku 628. která zprávu Walshovým kódem, který jedinečně identifikuje cílovou základovou stanici 4, které je zpráva DRC určena. Walshův kód je vytvářen Walshovým generátorem 624. Modulovaná zpráva DRC je vedena na multiplexer (MUX) 630, který multiplexuje zprávu s pilotními daty. Zpráva DRC a pilotní data jsou vedena na násobičky 650a a 650c, které rozprostírají data signály PN_I, resp. PN_Q. Pilot a zpráva

DRC jsou vysílány s jak soufázovou tak i kvadraturní fází sinusoidy.

V příkladném provedení se zpráva DRC vysílá na vybranou základovou stanici 4.. Toho je dosaženo modulací zprávy DRC Walshovým kódem, který identifikuje vybranou základovou stanici 4. V příkladném provedení má Walshúv kód délku 128 čipů. Odvozování 128 čipového Walshova kódu je dobře známé. Každé základové stanici 4 je přiřazen jeden jedinečný Walshův kód, se kterou mobilní stanice 6 komunikuje. Každá základová stanice 4 pomocí jí přiřazeného Walshova kódu demoduluje signál z DRC kanálu. Vybraná základová stanice 4 je schopná demodulovat zprávu DRC a vyslat data na mobilní stanici 6, která požadavek vysílá, po přímém spoji v reakci na tento požadavek. Ostatní základové stanice 4 umí zjistit, že požadavek datové rychlosti není směrován na ně, protože tyto základové stanice 4 mají přiřazeny jiné Walshovy kódy.

V příkladném provedení jsou krátké PN kódy zpětného spoje pro všechny základové stanice 4 v datovém komunikačním systému stejné a offset krátkých PN sekvencí pro rozlišení různé základové stanice 4 neexistuje. Datový komunikační systém podle tohoto vynálezu podporuje hladké předání na zpětném spoji. Použitím stejných krátkých PN kódů bez offsetu umožňuje několika základovým stanicím 4 přijímat během hladkého předání stejné vysílání zpětného spoje od mobilní stanice 6. Krátké PN kódy zabezpečují rozprostření spektra ale neumožňují identifikaci základových stanic 4.

V příkladném provedení nese zpráva DRC datovou rychlost požadovanou mobilní stanicí 6. v alternativním provedení nese zpráva DRC indikaci kvality přímého spoje (např.

• ··· • · * ·«*··♦·· β « »···*·· «··· ·»· ··· ·· ·· ·· informaci ο C/I, kterou změřila mobilní stanice 6). Mobilní stanice 6 může současně přijímat pilotní signály přímého spoje od jedné nebo více základových stanic 4 a provádět měření poměru C/I každého přijímaného pilotního signálu. Mobilní stanice 6 pak vybere nej lepší základovou stanici 4 podle skupiny parametrů, které mohou obsahovat současné a předchozí měření poměru c/I. Informace o řízení rychlosti je formátovaná do zpráv DRC, které mohou být doručeny na základovou stanici 4 jedním z několika provedení.

V prvním provedení vysílá mobilní stanice 6 zprávu DRC podle požadované datové rychlosti. Požadovaná datová rychlost je nejvyšší podporovaná datová rychlost, která poskytuje uspokojivý provoz podle poměru C/I změřeného mobilní stanicí 6. Z naměřeného poměru C/I mobilní stanice 6 nejdříve vypočte maximální datovou rychlost, která poskytne uspokojivý provoz. Maximální datová rychlost je pak kvantována na jednu z podporovaných datových rychlostí a označena jako požadovaná datová rychlost. Index datové rychlosti, který odpovídá požadované datové rychlosti je vyslán vybrané základové stanici A· Příkladná skupina podporovaných datových rychlostí a odpovídající indexy datových rychlostí jsou uvedeny v tabulce 1.

V druhém provedení, které se vyznačuje tím, že mobilní stanice 6 vysílá indikaci kvality přímého spoje na vybranou základovou stanici 4, mobilní stanice 6. vysílá index poměru C/I, který reprezentuje kvantovanou hodnotu naměřeného poměru C/I. Měření C/I může být namapováno do tabulky a spojeno s indexem C/I. Použitím více bitů pro reprezentaci indexu C/I umožňuje jemnější kvantování měření poměru C/I. Mapování může být také lineární nebo nelineární. V případě • 4 4 4·« •4 4 4 · 4 • 4 4 · 4 ·

lineárního mapování reprezentuje každý inkrement indexu poměru C/I odpovídající přírůstek výsledku měření poměru C/I. Např. každý krok indexu poměru C/I představuje vzrůst hodnoty výsledku měření poměru C/I o 2 dB. V případě nelineárního mapování může každý inkrement indexu poměru C/I představovat jiný přírůstek výsledku měření poměru C/I. Např. nelineárního mapování může být použito pro kvantování měření C/I aby se přizpůsobila křivka kumulativní distribuční funkce (CDF) rozdělení C/I, jak ukazuje obr. 10.

Mohou být použita i jiná provedení pro přenos informace řízení rychlostí od mobilní stanice 6 na základovou stanici 4 a jsou v záběru tohoto vynálezu. Navíc využití různého počtu bitů pro reprezentaci informace řízení rychlosti je též v záběru tohoto vynálezu. Ve velké části této specifikace je pro jednoduchost tento vynález popsán v kontextu prvního provedení, tedy využití zprávy DRC pro předání požadavku na datovou rychlost.

V příkladném provedení může být provedeno měření poměru C/I na pilotním signálu přímého spoje podobným způsobem, který se používá v systému CDMA. Metoda a zařízení pro provádění měření poměru C/I jsou popsány v patentu US 08/722,763 s názvem Metoda a zařízení pro měření kvality spojení v komunikačním systému s rozprostřeným spektrem, který byl podán 27, září 1996 a je přiznán předkladateli tohoto vynálezu a tímto se zde na něj odkazujeme. Stručně řečeno, měření poměru C/I pilotního signálu se může provést demodulací přijatého signálu krátkými PN kódy. Měření poměru C/I pilotního signálu může obsahovat nepřesnosti v případě, že se podmínky kanálu změnily v čase mezi měřením poměru C/I a vlastním přenosem dat. V tomto vynálezu umožňuje • φ φφφφ «φφ ♦ φ · φ • · · φφφφ φ ·* φφφφφφφ· φ φ φφφφφφ· φφφφ φφφ φφφ φφ φφ ·· použití bitu FAC mobilní stanici 6 uvážit při stanovování požadované datové rychlosti aktivitu přímého spoje.

V alternativním provedení se může měření poměru C/I provést na provozním kanálu přímého spoje. Signál provozního kanálu je nejdříve demodulován dlouhým PN kódem a pak krátkými PN kódy a demodulován také Walshovým kódem. Měření poměru C/I signálu datového kanálu může být přesnější, protože pro přenos dat je použito větší podíl vysílací energie. Mohou být použity i další metody měření poměru C/I přijímaného signálu přímého spoje mobilní stanicí 6 a jsou v záběru tohoto vynálezu.

V příkladném provedení se zpráva DRC vysílá v první polovině časového slotu (viz obr. 7A). v příkladném časovém slotu délky 1,667 ms zabírá zpráva DRC prvních 1024 čipů neboli 0,83 ms časového slotu. Zbývajících 1024 čipů času využívá základová stanice 4 pro demodulaci a dekódování zprávy. Vysílání zprávy DRC v první části časového slotu umožní základové stanici 4 dekódovat zprávu DRC ve stejném časovém slotu a pokud možno i vyslat data požadovanou datovou rychlostí v ihned následujícím časovém slotu. Krátké zpoždění zpracování umožňuje komunikačnímu systému podle tohoto vynálezu rychle se přizpůsobit změnám provozního prostředí.

V alternativním provedení je požadovaná datová rychlost předána na základovou stanici 4. pomocí absolutní reference a relativní reference. V tomto provedení se absolutní reference, která obsahuje požadovanou datovou rychlost vysílá periodicky. Absolutní reference umožňuje základové stanici 4 stanovit přesnou datovou rychlost, kterou požaduje mobilní stanice 6. Na každý časový slot mezi vysíláním absolutních referencí vysílá mobilní stanice 6 základové stanici 4 relativní referenci, která indikuje, zda je datová rychlost požadovaná v následujícím časovém slotu je vyšší, nižší nebo stejná jako datová rychlost požadovaná v předchozím časovém slotu. Mobilní stanice 6 vysílá absolutní referenci periodicky. Periodické vysílání indexu datové rychlosti umožňuje nastavení požadované datové zabezpečí, že chybný příjem nebude akumulovat. Použití snížit rychlosti na známý stav a relativních referencí se absolutní reference a relativní reference může frekvenci vysílání zpráv DRC na základovou stanici 4 protokoly mohou být použity pro přenos požadované rychlosti a jsou v záběru tohoto vynálezu.

i jiné datové

XVI Přístupový kanál zpětného spoje

Přístupový kanál používá mobilní stanice 6 pro vysílání zpráv základové stanici 4 během registrační fáze. V příkladném provedení je přístupový kanál implementován pomocí slotové struktury, kdy mobilní stanice 6 přistupuje na každý slot náhodně. V příkladném provedení je přístupový kanál časově multiplexován s DRC kanálem.

V příkladném provedení přenáší přístupový kanál zprávy v kapsulích přístupového kanálu. V příkladném provedení je formát přístupového kanálu identický jako ve specifikaci normy IS-95 mimo skutečnosti, že časování je v rámcích 26,67 ms místo 20 ms, jak to stanovuje norma IS-95. Schéma příkladné kapsule přístupového kanálu je znázorněna na obr. 7B. V příkladném provedení obsahuje každá kapsule přístupového kanálu 712 preambuli 722. jednu nebo více zprávových kapsulí 724 a bity 726 výplně. Každá zprávová

V Φ φ * kapsule 724 obsahuje pole délky zprávy (MSG LEN) 732. tělo zprávy 734 a CRC paritní bity 736.

XVII NACK kanál zpětného spoje

V tomto vynálezu vysílá mobilní stanice 6 po datovém kanálu zprávy NACK. Zpráva NACK je generována pro každý mobilní stanicí 6 chybné přijatý paket. V příkladném provedení se může zpráva NACK přenášet pomocí prázdných signálových dat a burstu, jak je popsáno ve výše zmíněném patentu US 5,504,773.

Ačkoliv byl tento vynález popsán v kontextu protokolu NACK, může se použít i protokol ACK a je v záběru tohoto vynálezu.

Předešlý popis výhodných provedení má umožnit osobám znalým současného stavu oboru tento vynález využít. Těmto osobám budou též ihned zřejmé další modifikace těchto provedení a generické principy zde definované mohou být použity na další provedení bez nutnosti dalšího výzkumu. Takže tento vynález není omezen zde popsanými provedeními ale má širší záběr, který je v souladu s principy a novými vlastnostmi v něm popsanými.

• 44«

4 • 44 44 444 4+4

4 44444·· *··· 444 444 44 44 44

Claims (63)

1. Patentové nároky

   1. Metoda pro vysokorychlostní přenos dat v paketech z alespoň jedné základové stanice na mobilní stanici, která se skládá z kroků:

   Vyhledání mobilní stanice pro datový přenos

   Měření poměru C/I signálů přímého spoje od alespoň jedné základové stanice

   Indentifikace zmíněné základové stanice

   Vyslání zprávy požadavku dat na zmíněnou základovou stanici a

   Vyslání dat ze zmíněné vybrané základové stanice datovou rychlostí podle zmíněné zprávy požadavku dat.
2. 2. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněné kroky měření, výběru, identifikace a vyslání jsou prováděny v každém časovém slotu až do ukončení přenosu všech dat.
3. 3. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok měření se provádí pomocí uvážení přijaté hodnoty bitu aktivity přímého spoje.
4. 4. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok měření se provádí na pilotních signálech přímého spoje od všech základových stanic z aktivní skupiny zmíněné mobilní stanice.
5. 5. Metoda podle bodu 4 vyznačující se tím, že další základová stanice je přidána do aktivní skupiny zmíněné mobilní stanice v případě, že vysílací výkon zmíněné další • · • φφφ φ · φφφφ • φ · φ • · * *·«·*··* • φ φ · · φ · φ φ φφ·· φφφ φφφ φφ ·· φφ základové stanice přesáhne předem stanovený práh.
6. 6. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že krok výběru je založen na poměru C/I zmíněných signálů přímého spoje.
7. 7. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok výběru je založen na současné a předešlé hodnotě poměru C/I signálů přímého spoje.
8. 8. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že krok výběru se provádí podle předem stanovené hystereze.
9. 9. Metoda podle bodu 8 vyznačující se tím, že zmíněná předem stanovená hystereze je hystereze v čase.
10. 10. Metoda podle bodu 8 vyznačující se tím, že zmíněná hystereze je hladinová hystereze.
11. 11. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok vyslání se provádí modulací zmíněného požadavku na data Walshovým kódem, který odpovídá zmíněné vybrané základové stanici.
12. 12. Metoda podle bodu 11 vyznačující se tím, že zmíněný Walshův kód má délku 128 čipů.
13. 13. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný požadavek na data obsahuje též informaci o požadované datové rychlosti.

    te· «· to · ···· • · toto to · to to toto « to ·· ·······« • · toto·»·»· • tototo ··· toto· ·· · ··
14. 14. Metoda podle bodu 13 vyznačující se tím, že zmíněná požadovaná datová rychlost je jednou z několika podporovaných datových rychlostí.
15. 15. Metoda podle bodu 14 vyznačující se tím, že zmíněné podporované datové rychlosti jsou vybrány podle kumulativní distribuční funkce poměru C/I v buňce, uvnitř které se zmíněná mobilní stanice a nacházejí.
16. 16. Metoda podle bodu 1 zpráva požadavku na data přenosové cesty.
17. 17. Metoda podle bodu 1 zpráva požadavku na data se slotu.

    zmíněna vybraná základová stanice vyznačující se tím, že zmíněná obsahuje též indikaci kvality vyznačující se tím, že zmíněná nachází v přední části časového
18. 18. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok vysílání se programuje programátorem podle priority zmíněné mobilní stanice.
19. 19. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok vysílání se v každém časovém slotu provádí od maximálně jedné ze zmíněných základových stanic.
20. 20. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněná základová stanice vysílá v každém časovém slotu na jednu mobilní stanici.

    ·· » 9 · 9 9 9 • ··· 9 9 9 9 9 9 9

    9 · ······· 9

    9 · ····»··

    9999 ·· ··· ·· 1« 9«
21. 21. Metoda podle bodu l vyznačující se tím, že zmíněná základová stanice vysílá maximálním dostupným nebo jemu blízkým vysílacím výkonem pro danou základovou stanici.
22. 22. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok vysílání se provádí pomocí ortogonálních Walshových kanálů.
23. 23. Metoda podle bodu 22 vyznačující se tím, že každý ortogonální Walshův kanál má pevnou datovou rychlost.
24. 24. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok vysílání se provádí pomocí kvadraturní fázové modulace.
25. 25. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok vysílání se provádí pomocí kvadraturní amplitudové modulace.
26. 26. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněný krok vysílání se provádí pomocí směrového paprsku.
27. 27. Metoda podle bodu 1 vyznačující se tím, že zmíněná data jsou vysílána na zmíněnou mobilní stanici v datových paketech.
28. 28. Metoda podle bodu 27 vyznačující se tím, že zmíněné datové pakety mají pro všechny datové rychlosti stejnou velikost.
29. 29. Metoda podle bodu 27 vyznačující se tím, že zmíněné datové pakety se vysílají v jednom nebo více časových slotech.

    9 « 9 ·· 9 9*9« * 9 l< 9» 9 9 «9 *

    9 9· 9» «9* 99 9

    9 · 999999*

    9999 999 99« 9« 99 99
30. 30. Metoda podle bodu 27 vyznačující se tím, že každý datový paket obsahuje preambuli.
31. 31. Metoda podle bodu 30 vyznačující se tím, že zmíněná preambule je rozprostřena dlouhým PN kódem.
32. 32. Metoda podle bodu 30 vyznačující se tím, že délka zmíněné preambule závisí na zmíněné datové rychlosti.
33. 33. Metoda podle bodu 27 vyznačující se tím, že každý datový paket obsahuje datové jednotky a každá datová jednotka je identifikována sekvenčním číslem.
34. 34. Metoda podle bodu 33, která dále obsahuje krok vysílání zprávy negativního potvrzení (NACK) pro datové jednotky, které nejsou zmíněnou mobilní stanicí přijaty.
35. 35. Metoda podle bodu 34, která dále obsahuje krok nového vyslání zmíněných datových jednotek, které nebyly zmíněnou mobilní stanicí dle zprávy NACK přijaty.
36. 36. Metoda podle bodu 1, která dále obsahuje krok vyslání dat na všechny základové stanice z aktivní skupiny zmíněné mobilní stanice.
37. 37. Metoda podle bodu 36 vyznačující se tím, že zmíněná vybraná základová stanice vysílá s ohledem na stanovení zbývajících dat odhadem.
38. 38. Metoda pro vysokorychlostní přenos dat v paketech z alespoň jedné základové stanice na mobilní stanici v CDMA komunikačním systému, která obsahuje kroky:

    prvního vyslání pilotního signálu každou ze zmíněných základových stanic, nejméně však jednou měření poměru C/I zmíněných pilotních signálů od zmíněné alespoň jedné základové stanice výběr vybrané základové stanice podle skupiny parametrů identifikace zmíněné vybrané základové stanice vyslání zprávy požadavku na data zmíněné vybrané základové stanici a druhého vyslání dat ze stanice datovou rychlostí podle data.

    zmíněné vybrané základové zmíněné zprávy požadavku na
39. 39. Metoda podle bodu 38 vyznačující se tím, že zmíněné kroky měření, výběru, identifikace a vyslání se provádějí v každém časovém slotu dokud není zmíněný datový přenos ukončen.
40. 40. Metoda podle bodu 38 vyznačující se tím, že zmíněný krok vyslání se provádí modulací zmíněného požadavku na data Walshovým kódem, který odpovídá zmíněné základové stanici.
41. 41. Metoda podle bodu 38 vyznačující se tím, že zmíněná zpráva požadavku na data obsahuje informaci o požadované datové rychlosti.
42. 42. Metoda podle bodu 3 8 vyznačující se tím, že zmíněná zpráva požadavku na data obsahuje informaci o kvalitě • ·«» * · ······· • •·· ··· *·· ·« *« přenosové cesty.
43. 43. Metoda podle bodu 38 vyznačující se tím, že zmíněná vybraná základová stanice vysílá v jednom časovém slotu na jednu mobilní stanici.
44. 44. Metoda podle bodu 38 vyznačující se tím, že zmíněná vybraná základová stanice vysílá na zmíněnou základovou stanici maximálním, nebo jemu blízkým, dostupným vysílacím výkonem.
45. 45. Metoda podle bodu 38 vyznačující se tím, že data jsou na zmíněnou mobilní stanici vyslána v paketech, které se vyznačují tím, že jsou vysílány v jednom nebo více časových slotech.
46. 46. Metoda podle bodu 45 vyznačující se tím, že každý datový paket obsahuje datové jednotky a každá datová jednotka je identifikovaná sekvenčním číslem.
47. 47. Metoda podle bodu 46 vyznačující se tím, že dále obsahuje krok vyslání zpráv negativního potvrzení (NACK) pro datové jednotky, které nejsou mobilní stanicí přijaty.
48. 48. Metoda podle bodu 47 vyznačující se tím, že dále obsahuje krok nového vyslání zmíněných datových jednotek, které nebyly zmíněnou mobilní stanicí podle zpráv NACK přijaty.
49. 49. Zařízení pro vysokorychlostní přenos dat v paketech • · tttt · tt · · · · tt • · · »«·»···· • tt ···««·· z alespoň jedné základové stanice na mobilní stanici, který obsahuje:

    Vysílač v každé ze zmíněných základových stanic {nejméně však jedné) pro vysílání pagingových zpráv v signálu přímého spoje na zmíněnou mobilní stanici.

    Přijímač ve zmíněné mobilní stanici pro příjem zmíněných pagingových zpráv a provádění měření poměru C/I zmíněných signálů přímého spoje od zmíněných vysílačů ve zmíněné alespoň jedné základové stanici.

    Řadič v každé ze zmíněných mobilních stanic (nejméně však jedné), zmíněný řadič je spojen ke zmíněnému přijímači pro příjem zmíněného výsledku měření poměru C/I, zmíněný řadič identifikuje vybranou základovou stanici.

    Vysílač ve zmíněné mobilní stanici, který je spojen se zmíněným řadičem pro vysílání zpráv požadavku na data a vyznačující se tím, že zmíněný vysílač ve zmíněné vybrané základové stanici vysílá data datovou rychlostí podle zmíněné zprávy požadavku na data.
50. 50. Zařízení podle bodu 49 vyznačující se tím, že zmíněný přijímač provádí zmíněné měření poměru C/I v každém časovém slotu. Zmíněný řadič identifikuje zmíněnou vybranou základovou stanici v každém časovém slotu a zmíněný vysílač ve zmíněné mobilní stanici vysílá zmíněnou zprávu požadavku na data v každém časovém slotu.
51. 51. Zařízení podle bodu 49 vyznačující se tím, že zmíněný přijímač provádí zmíněné měření poměru C/I pomocí hodnoty přijatého bitu aktivity přímého spoje.

    « to·» • toto to • · toto ·· «to· ··· «( • toto to to to· to « to* « toto toto
52. 52. Zařízení podle bodu 49 vyznačující se tím, že zmíněný vysílač ve zmíněné mobilní stanici dále obsahuje:

    Prvek Walshovy modulace pro modulování zmíněné zprávy požadavku na data Walshovým kódem, který odpovídá zmíněné základové stanici.
53. 53. Zařízení podle bodu 49 vyznačující se tím, že zmíněná alespoň jedna základová stanice dále obsahuje frontu pro uložení dat.
54. 54. Metoda pro vysokorychlostní přenos dat v paketech z mobilní stanice na alespoň jednu základovou stanici, která obsahuje kroky:

    vyslání požadavku na vysokorychlostní přenos jednou z několika podporovaných datových rychlostí pomocí signálu zpětného spoje.

    přijetí a povolení zmíněného požadavku na vysokorychlostní přenos vyslání zmíněného povolení zmíněné mobilní stanici a přenos dat zmíněnou jednou z několika podporovaných rychlostí.
55. 55. Metoda podle bodu 54 vyznačující se tím, že zmíněná mobilní stanice vysílá data nízkou rychlostí bez povolení od zmíněné alespoň jedné základové stanice.
56. 56. Vysílač pro vysokorychlostní přenos dat v paketech, který obsahuje:

    kodér pro příjem datových paketů a kódování zmíněných datových paketů do kódovaných paketů.

    zmíněným označených prvek značení rámců pro příjem zmíněných zakódovaných paketů a označených části zmíněných datových paketů pro vytvoření označených paketů.

    řadič s proměnnou rychlosti, který je spojen se prvkem značení rámců pro příjem zmíněných paketů a demultiplexování zmíněných označených paketů do paralelních kanálů.

    prvek Walshovy modulace, který je spojen se zmíněným řadičem s proměnnou rychlostí pro příjem zmíněných paralelních kanálů a modulaci zmíněných paralelních kanálů Walshovou nosnou pro vytvoření ortogonálních kanálů a prvek zesílení, který je spojen se zmíněným prvkem Walshovy modulace pro příjem zmíněných ortogonálních kanálů a váhování zmíněných ortogonálních kanálů pro vytvoření váhovaných kanálů.
57. 57. Vysílač podle bodu 56 vyznačující se tím, že každý ze zmíněných paralelních kanálů má pevnou datovou rychlost.
58. 58. Vysílač podle bodu 56, který se vyznačuje tím, že dále obsahuje:

    multiplexer, který je spojen se zmíněným prvkem zesílení, tento multiplexer multiplexuje pilotní bursty a bursty řízení výkonu se zmíněnými váhovanými kanály a tak se vytvoří Walshovy kanály.
59. 59. Vysílač podle bodu 58 vyznačující se tím, že zmíněný pilotní burst a burst řízení výkonu se nacházejí na pevné stanovené poloze v každém časovém slotu.

    • ··· • · · 99·«· 9*· • » · « · » 9 * 9

    9999 ·9· «φ* «* φ·
60. 60. Vysílač podle bodu 58 vyznačující se tím, že zmíněný pilotní burst a burst řízení výkonu se nacházejí v každém časovém slotu na ve dvou polohách.
61. 61. Vysílač podle bodu 56 vyznačující se tím, že dále obsahuje:

    multiplexer, který je spojený se zmíněným prvkem zesílení, tento multiplexer multiplexuje preambuli se zmíněnými váhovanými kanály a tak se získají Walshovy kanály.
62. 62. Vysílač podle bodu 56 vyznačující se tím, že dále obsahuj e:

    skrambler, který je vložen mezi zmíněný prvek značení rámců a zmíněný řadič s proměnnou rychlostí, zmíněný skrambler skrambluje zmíněné označené pakety skramblovací sekvencí.
63. 63. Vysílač podle bodu 56 vyznačující se tím, že každá zmíněná Walshova nosná má délku 16 bitů.