FI115177B - Apparatus and Method for Determining Speed in Variable Speed Communication Systems Using Interrupt Keying - Google Patents

Apparatus and Method for Determining Speed in Variable Speed Communication Systems Using Interrupt Keying Download PDF

Info

Publication number
FI115177B
FI115177B FI970963A FI970963A FI115177B FI 115177 B FI115177 B FI 115177B FI 970963 A FI970963 A FI 970963A FI 970963 A FI970963 A FI 970963A FI 115177 B FI115177 B FI 115177B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
comparison number
basis
speed
rate
symbol energy
Prior art date
Application number
FI970963A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI970963A0 (en
FI970963A (en
Inventor
Gerald Paul Labedz
Kenneth A Stewart
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of FI970963A0 publication Critical patent/FI970963A0/en
Publication of FI970963A publication Critical patent/FI970963A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI115177B publication Critical patent/FI115177B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0262Arrangements for detecting the data rate of an incoming signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/30Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/336Signal-to-interference ratio [SIR] or carrier-to-interference ratio [CIR]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B17/00Monitoring; Testing
    • H04B17/20Monitoring; Testing of receivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/18Network planning tools

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Description

115177115177

Laite ja menetelmä nopeuden määrittämiseksi katko-avainnusta käyttävissä muuttuvanopeuksisissa viestintäjärj estelmissä 5 Esillä oleva keksintö liittyy nopeuden määrittämiseen muuttuvanopeuksisissa tietoliikennejärjestelmissä ja erityisesti nopeuden määrittämiseen sellaisissa tietoliikennejärjestelmissä, joissa käytetään katkoavainnusta tai amplitudimodulointia muuttuvanopeuksisen siirtotavan tote-10 uttamiseksi.The present invention relates to the determination of speed in variable rate communication systems, and in particular to the determination of speed in communication systems using interrupt keying or amplitude modulation to variable rate transmissions.

Rajallisten resurssien tehokas käyttö on kauan ollut viestintäjärjestelmien suunnittelijoiden tärkeänä tavoitteena. Esimerkiksi kahden pisteen välisissä tietoliikennejärjes-15 telmissä — kuten esimerkiksi puhelinmodeemeissa — tämä merkitsee tavallisesti tiedonsiirtonopeuden (informaa-tiobittejä per sekunti) maksimointia annetulla rajoitetulla lähetinteholla ja kanavan kaistanleveydellä. Monikanavaisissa järjestelmissä, kuten esimerkiksi solukkover-20 koissa, käytettävissä olevat resurssit jaetaan useiden käyttäjien kesken, ja järjestelmäsuunnittelijan tavoit-teeksi tulee järjestelmän kapasiteetin maksimointi. Tämä • · . ,·. ilmaistaan usein niiden käyttäjien lukumääränä, joita järjestelmä pystyy samanaikaisesti palvelemaan erityisellä 25 käyttäjäkohtaisella tiedonsiirtonopeudella.Efficient use of limited resources has long been an important goal for communication system designers. For example, in point-to-point communication systems - such as telephone modems - this usually involves maximizing the data rate (information bits per second) with a given limited transmitter power and channel bandwidth. In multi-channel systems, such as cellular network sizes, the available resources are shared among multiple users, and the goal of the system designer is to maximize system capacity. This • ·. ·. is often expressed as the number of users that the system can simultaneously serve at a specific user-specific data rate.

i · 4)1 • » * ’* Monikanavaisissa järjestelmissä, jotka palvelevat puheen- • · t '·’ * siirtoa, kunkin käyttäjän puheaktiviteetin luonnetta voi daan käyttää viestintäjärjestelmän tehokkuuden parantami- a · ' **· 30 seksi entisestään. Esimerkiksi tunnettua digitaalista pu- heinterpolointimenetelmää (Digital Speech Interpolation), josta on yhteenveto K. Feherin kirjassa Advanced Digital 'Communications, on pitkään käytetty yhteiskäyttöisten * * (trunked) puhelinjärjestelmien kapasiteetin suurentamisek- »i) 4) 1 * »* '* In multichannel systems serving speech transmission, the nature of the speech activity of each user can be used to further improve the efficiency of the communication system. For example, the well-known Digital Speech Interpolation method, summarized by K. Feher in Advanced Digital 'Communications, has long been used to increase the capacity of * * (Trunked) telephone systems.

35 si koodaamalla ja paketoimalla digitaalisesti kunkin N35 si encoding and digitally encoding each N

A · » 115177 2 käyttäjän puhe ja multipleksoimalla tulokseksi saadut pakettivirrat yhdelle viestintäkanavalle. Vaikka on olemassa rajallinen todennäköisyys sille, että jotkin paketit tulevat pyyhityiksi pois, niin yhteyden tehollinen kapasi-5 teetti suurenee.A · »115177 2 user speech and multiplexing the resulting packet flows to a single communication channel. Although there is a limited likelihood that some packets will be erased, the effective capacity of the connection will increase to 5.

Tähän liittyviä esimerkkejä esiintyy solukkojärjestelmissä, kuten GSM-järjestelmän (GSM, Groupe Special Mobile) määrittelyissä, jotka European Telecommunications Stand-10 ards Institute (ETSI) on julkaissut. Tässä tapauksessa kunkin käyttäjän puheen koodaamiseen käytettävä, digitaalisessa puhekooderissa oleva puheaktiviteetin ilmaisin kytkee käyttäjän lähettimen toimettomaksi silloin kun käyttäjä ei puhu. Tämä tekniikka, joka tunnetaan "epäjat-15 kuvana lähetyksenä" eli "DTX:nä" ("Discontinuous Transmission"), tarjoaa tärkeän edun matkaviestimen pariston kulutuksen pienenemisen muodossa ja sallii nimellisesti ra-diotaajuuskanavien (RF-kanavien) pienemmät jälleenkäyttö-etäisyydet (koska rinnakkaiskanavan keskimääräinen häi-20 riöteho pienenee) suurentaen siten järjestelmän kapasiteettia.Related examples are found in cellular systems, such as the GSM (Groupe Special Mobile) system specifications published by the European Telecommunications Stand-10 Ards Institute (ETSI). In this case, the speech activity detector in the digital speech encoder used to encode each user's speech disables the user's transmitter when the user is not speaking. This technique, known as "discontinuous transmission" or "DTX" ("Discontinuous Transmission"), provides an important advantage in the form of a reduction in cellular battery consumption and nominally allows smaller radio frequency (RF) channel re-use distances (because the average burst power of the parallel channel decreases), thus increasing the capacity of the system.

i t > • 4 i - * : ’ Samanlaista tekniikkaa käytetään North American Telecom- • > munications Industry Associationin (TIA:n) standardin IS- • t 25 95-A Mobile Station-Base Station Compatibility Standard , * ·*’ for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System kuvaamassa solukkojärjestelmässä. Tämä järjestelmä määrit- * a t / : telee koodijakokanavointiin (CDMA, Code Division Multipleit> • 4 i - *: 'Similar technology is used by the North American Telecom- • munications Industry Association (TIA) Standard IS- • 25 95-A Mobile Station-Base Station Compatibility Standard, * · *' for Dual- Mode Wideband Spread in a cellular system described by the Spectrum Cellular System. This system defines t /: for Code Division Multiple (CDMA)

Access) perustuvan radioliitynnän (air interface). Koska 30 käyttäjien keskinäishäiriö rajoittaa tällaisten järjestel-‘ mien kapasiteettia, niin järjestelmä yrittää minimoida kunkin käyttäjän lähettämän tehon puheaktiviteettia hyväk- * i * sikäyttäen.Access) radio interface (air interface). Since interference between 30 users limits the capacity of such systems, the system attempts to minimize the power transmitted by each user by utilizing voice activity.

» V * v · < «I • x · · K I « · k ' * * 3 115177 TIA:n standardi IS-95-A kuvaa eri tekniikkoja tämän aikaansaamiseksi kullakin myötäyhteydellä (tukiasemalta matkaviestimelle) ja vastayhteydellä (matkaviestimeltä tukiasemalle), mutta vain vastayhteydellä käytettävällä mene-5 telmällä on merkitystä tämän tarkastelun kannalta. Kuten kuviossa 1 (TIA:n standardin IS-95-A kuvion 6.1.3.1.2 laajennettu yhteenveto) on esitetty, matkaviestin (MS, mobile station) jakaa käyttäjän 8 kHz:n pulssikoodimoduloidun (PCM, pulse code modulated) puhesignaalin (100) 20 ms:n 10 segmentteihin eli kehyksiin ja sen jälkeen koodaa nämä kehykset informaatiopaketeiksi digitaalista puhekooderia (101) käyttäen. Digitaalisen puhekooderin (101) tarkka spesifikaatio käy ilmi TIA:n standardista IS-96-A Speech Service Option Standard for wideband Spread Spectrum Digi-15 tai Cellular System.V v <I • K K «« k * 115 3 115177 TIA standard IS-95-A describes various techniques for accomplishing this on each downlink (base station to mobile) and reverse (mobile to base) but only the counter-link method is relevant to this review. As shown in Figure 1 (an expanded summary of TIA standard IS-95-A in Figure 6.1.3.1.2), a mobile station (MS) distributes a user's 8 kHz pulse code modulated (100) pulse code modulated speech signal. 20 ms into 10 segments, i.e. frames, and thereafter encode these frames into information packets using a digital speech coder (101). The exact specification of the digital speech encoder (101) is apparent from the TIA standard IS-96-A Speech Service Option Standard for wideband Spread Spectrum Digi-15 or Cellular System.

Koodauksen aikana digitaaliseen puhekooderiin (101) liittyvä puheaktiviteetin ilmaisin (107) luokittelee kunkin kehyksen kuuluvaksi yhdelle neljästä eri siirtonopeudesta.During encoding, the speech activity detector (107) associated with the digital speech encoder (101) classifies each frame as belonging to one of four different transmission rates.

20 Näistä on tässä käytetty nimityksiä "1/1-nopeus", "1/2- nopeus", "1/4-nopeus" ja "1/8-nopeus". Puheaktiviteetin ·*.·. ilmaisimen (107) tarkka kuvaus ilmenee nytkin TIA:n stan- • · ] ’·, dardista IS-96-A. Riittää kun todetaan, että puhekooderi • · · (101) käyttää enemmän informaatiobittejä niiden kehysten 25 koodaamiseksi, jotka esiintyvät aktiivisten puhepurskeiden • · ’···’ aikana, ja käyttää vähemmän bittejä hiljaisten jaksojen * · I “ aikana. 1/1-nopeus käyttää eniten informaatiobittejä, kun ·.· ’ taas 1/8-nopeus käyttää vähiten. Bittien käyttö 1/2- ja 1/4-nopeudella koodatuilla kehyksillä — joita yleensä 30 esiintyy aktiivisten puhepurskeiden ja hiljaisten jaksojen välisten muutosten aikana — on jossakin näiden rajojen välillä.These are referred to herein as "1/1-speed", "1/2-speed", "1/4-speed" and "1/8-speed". Voice Activity · *. the exact description of the detector (107) is still apparent from the TIA standard · ·] '·, IS-96-A. Suffice it to note that the speech encoder • · · (101) uses more information bits to encode frames that occur during active speech bursts, and uses fewer bits during silent periods * · I “. 1/1-speed uses the most information bits, while ·. · 'Uses 1/8-speed the least. The use of bits with 1/2 and 1/4 rate coded frames - which usually occur during changes between active speech bursts and silent periods - is somewhere in between these limits.

• · » • · • · t · *···' Puheaktiviteetin ilmaisimen (107) kehittämä nopeusilmaisu : 35 (108) ilmaisee kehysten luokitteluprosessin tuloksen digi- • · · 4 115177 taaliselle puhekooderille (101). 1/1-nopeuden ja 1/2-nope-uden paketit alistetaan sen jälkeen lohkokoodaukseen tai sykliseen koodaukseen (102), joka on määritelty TIA:n standardissa IS-95-A kappaleessa 6.1.3.3.2.1 Reverse Traf-5 f ie Channel Frame Quality Indicator. Tätä seuraa kanava- koodaus (103), joka on määritelty 1/3-nopeuden konvoluu-tiokoodauksena TIA:n standardissa IS-95-A kappaleessa 6.1.3.1.3 Convolutional Encoding. Tässä kohdassa koodatun paketin (104) muodostavien kanavakoodattujen bittien luku-10 määrä on esitetty taulukossa 1.The speed indication generated by the speech activity detector (107): 35 (108) indicates the result of the frame classification process for the digital speech encoder (101). The 1/1-rate and 1/2-rate packets are then subjected to block coding or cyclic coding (102) as defined in TIA Standard IS-95-A, Section 6.1.3.3.2.1 Reverse Traf-5 f ie Channel Frame Quality Indicator. This is followed by channel coding (103) defined as 1/3 rate convolutional coding in TIA Standard IS-95-A, Section 6.1.3.1.3 Convolutional Encoding. At this point, the number of channel-coded bits 10 forming the encoded packet (104) is shown in Table 1.

Valittu Koodattujen nopeus bittien 15 lukumäärä paketissa 1/1-nopeus 576 20 1/2-nopeus 288 1/4-nopeus 144 1/8-nopeus 72 25 --Selected Number of encoded speed bits 15 in packet 1/1 speed 576 20 1/2 speed 288 1/4 speed 144 1/8 speed 72 25 -

Taulukko 1. Koodattujen bittien lukumäärä * 1 paketissa nopeuksittaan.Table 1. Number of encoded bits * 1 per packet without speed.

• · · • 1 ♦ · · *.' 1 30 Lomittelun (105) (jonka TIA:n standardin IS-95-A kappale « · ♦ 6.1.3.1.5 Block Interleaving määrittelee) jälkeen kukin • 1 · · koodattu paketti vielä valmistellaan lähetettäväksi käyt- : täen 64-lukuista (64-ary) ortogonaalista modulointia, mitä seuraa suorasekvenssihajautus (direct sequence spreading) ^ 35 1,2288 Mc/s käyttäjäkohtaista pseudokohinakoodia (pseudo- noise (PN) code; PN-koodia) (105) käyttäen (katso TIA;n standardin IS-95-A kappaleet 6.1.3.1.6 Orthogonal Modula-ί .1 tion ja 6.1.3.1.9 Quadrature Spreading). Tämän esityksen tarkoituksissa tarvitaan vain seuraavat tämän prosessin . 40 yksityiskohdat. Taulukon 1 perusteella, koska modulointi- • · · 5 11517? menetelmä on 64-lukuinen ortogonaalinen, 1/1-nopeuden pakettien siirtämiseksi tarvitaan 96 symbolia (joita yleisesti kutsutaan Walsh-symboleiksi). Vastaavasti 1/2-nopeu-den siirrossa tarvitaan 48 symbolia, 1/4-nopeuden siir-5 rossa tarvitaan 24 symbolia ja 1/8-nopeuden siirrossa tarvitaan 12 symbolia. TIA:n standardi IS-95-A määrittelee, että symbolit lähetetään 6 peräkkäisen Walsh-symbolin purskeina. Tässä tarkoituksessa TIA:n standardi IS-95-A jakaa kunkin 20 ms:n liikennekanavan kehyksen 16 ryhmään, 10 joita ryhmiä kutsutaan "tehonsäätöryhmiksi" ("Power Control Groups" (PCG)), joista kukin pystyy siirtämään yhden 6 Walsh-symbolin ryhmän (katso TIA:n standardi IS-95-A kappale 6.1.3.1.7 Variable Data Rate Transmission). Valitusta nopeudesta riippuen niiden PCG:ien lukumäärä, joiden 15 aikana MS lähettää aktiivisesti, voi siksi 1/1-nopeudella - 1/8-nopeudella olla vastaavasti kaikkiaan 16, 8, 4 tai 2. Huomattakoon että MS:n lähetin on kytketty toimettomaksi ei-aktiivisten PCG:ien aikana.• · · • 1 ♦ · · *. ' 1 30 After interleaving (105) (defined by TIA standard IS-95-A paragraph «· ♦ 6.1.3.1.5 Block Interleaving), each • 1 · · encoded packet is still being prepared for transmission using 64 (64) -ary) orthogonal modulation followed by direct sequence spreading ^ 35 1.2288 Mc / s using pseudor noise (PN) code (105) (see TIA; IS-95 -A sections 6.1.3.1.6 Orthogonal Modula-ί .1 tion and 6.1.3.1.9 Quadrature Spreading). For the purposes of this presentation, only the following are required for this process. 40 details. Based on Table 1, since the modulation • · · 5 11517? The method is 64-bit orthogonal, 96 symbols (commonly referred to as Walsh symbols) are required to transmit 1/1-rate packets. Correspondingly, 48 symbols are required for 1/2-speed transmission, 24 symbols are required for 1/4-speed transmission and 12 symbols are required for 1/8-speed transmission. The TIA standard IS-95-A specifies that symbols are transmitted in bursts of 6 consecutive Walsh symbols. To this end, the TIA standard IS-95-A divides each 20 ms traffic channel frame into 16 groups, 10 groups called "Power Control Groups" (PCGs), each capable of transmitting one group of 6 Walsh symbols. (See TIA Standard IS-95-A, Section 6.1.3.1.7, Variable Data Rate Transmission). Depending on the selected rate, the number of PCGs during which the MS is actively transmitting may therefore be 16, 8, 4, or 2, respectively, at 1/1 to 1/8. Note that the MS transmitter is deactivated not. during active PCGs.

20 Tämä prosessi on yksityiskohtaisemmin esitetty kuviossa 2, joka esittää lähettimen aktiviteettia 20 ms:n liikenne- ··.·, kanavan kehyksen (200) aikana kullakin mahdollisella pa- * · ’ ^ kettikoolla tai nopeudella. Kuviossa 2 PCG-aikavälin (201) v · · vinoviivoitus tarkoittaa sitä, että 6 peräkkäisen suora- • · · 25 sekvenssihaj autetun Walsh-symbolin purske lähetettiin ;··* tämän PCG:n aikana. Jos siis valittu pakettinopeus on 1/1- : " nopeus, niin kaikki 16 PCG:tä 20 ms:n liikennekanavan V ‘ kehyksessä ovat aktiivisia kuten kuvion 2 tapaus (202) esittää. Jos valittu pakettinopeus on 1/2-nopeus, niin • '.· 30 MS:n lähetin on aktiivinen vain 8 PCG:n aikana, kuten tapaus (203) esittää. Samaten 1/4-nopeuden paketti kehit-tää tapauksessa (204) esitetyt aktiiviset PCG:t, kun taas 1/8-nopeuden tapaus on esitetty tapauksena (205).This process is illustrated in more detail in Fig. 2, which shows the transmitter activity during a 20 ms traffic, · · ·, channel frame (200) at each possible packet size or rate. In Fig. 2, the v · · slash in the PCG time slot (201) indicates that a burst of 6 consecutive straight · · · 25 sequence-scattered Walsh symbols was transmitted; ·· * during this PCG. Thus, if the selected packet rate is 1/1: ", then all 16 PCGs in the 20 ms traffic channel V 'frame are active as shown in the case (202) of Figure 2. If the selected packet rate is 1/2 the rate, then • · The 30 MS transmitter is active only for 8 PCGs as shown in case (203) Similarly, the 1/4 rate packet generates the active PCGs shown in case (204), whereas the 1/8 the velocity case is presented as the case (205).

i · « · · 6 115177i · «· · 6 115177

Huomattakoon että 1/2-, 1/4- ja 1/8-nopeuksilla (jolta joskus kutsutaan yhteisellä nimityksellä "osanopeudet") PCG:t, jotka ovat aktiivisia missä tahansa 20 ms:n kehyksessä, määritetään pseudosatunnaisesta PCG-valintaprose-5 duurista, jota ohjataan tarkkailemalla käyttäjäkohtaista PN-koodia analysoinnin kohteena olevaa kehystä edeltävässä liikennekanavan kehyksessä, kuten TIA:n standardissa IS-95-A kappaleessa 6.1.3.1.7.2 Data Burst Randomizing Algorithm on kuvattu. Tarkemmin sanoen edellisen kehyksen lä-10 hinnä viimeisen PCG:n aikana kehitetyn käyttäjäkohtaisen PN-koodin viimeiset 14 bittiä tallennetaan ja niitä käytetään kullakin siirtonopeudella seuraavassa kehyksessä aktiivisina olevien PCG:iden valitsemiseksi. Koska käyttäjäkohtaisella koodilla on useiden päivien toistojakso ja 15 koska sitä siirretään kunkin käyttäjän tapauksessa, niin aktiivisten PCG:iden paikka missä tahansa tietyssä liikennekanavan kehyksessä riippuu sen vuoksi siitä ajasta, jolloin kehys lähetetään, käyttäjän tunnisteesta ja tämän kehyksen aikana lähetetyn paketin nopeudesta. Aktiivisten 20 PCG:iden lukumäärä pysyy tietenkin muuttumattomana kullakin nopeudella — vain aktiivisten PCG:iden paikka muuttuu •V. pseudosatunnaisesti ajan ja käyttäjän tunnisteen mukaan.Note that at 1/2, 1/4 and 1/8 speeds (sometimes collectively referred to as "partial speeds"), PCGs that are active in any 20 ms frame are determined by a pseudorandom PCG selection pro-5 major which is controlled by monitoring the user-specific PN code in the traffic channel frame prior to the frame being analyzed, as described in TIA Standard IS-95-A, Section 6.1.3.1.7.2 Data Burst Randomizing Algorithm. More specifically, the last 14 bits of the user-specific PN code generated during the last PCG over the previous frame are stored and used at each transmission rate to select the PCGs active in the next frame. Because the user-specific code has a multi-day repeat period and is transmitted for each user, the location of active PCGs in any given traffic channel frame will therefore depend on the time at which the frame is transmitted, the user identifier and the packet rate transmitted during this frame. Of course, the number of active 20 PCGs remains constant at each speed - only the position of the active PCGs changes • V. pseudorandom by time and user ID.

• · < * t * • · *• · <* t * • · *

On tärkeätä huomata, että — kokoamisen (despreading) suo-25 rittamiseksi — tukiaseman (BS, base station) vastaanottimen täytyy uudelleen kehittää MS:ssä suorasekvenssihajau- > ’* tuksen suorittamiseksi käytetty käyttäjäkohtainen PN-koo- • « · V * di. Näin ollen BS:n vastaanotin voi myös yksiselitteisesti tunnistaa PCG:t, joita käytetään paketin lähettämiseksi • *·· 30 millä tahansa neljästä mahdollisesta nopeudesta. Lisäksi koska PCG-valintaproseduuri riippuu vain edellisen kehyk- ..\t sen aikana havaitusta käyttäjäkohtaisesta PN-koodisekvens- sistä, niin BS:n vastaanotin pystyy tunnistamaan aktiivi- : : ·*/ set PCG:t kulloisellakin kehyksellä tämän alussa.It is important to note that - in order to perform despreading - the base station (BS) receiver must re-develop the user-specific PN code used in the MS to perform direct sequence spreading. Thus, the BS receiver may also uniquely identify the PCGs used to transmit the packet at * * ·· 30 at any of four possible rates. Further, since the PCG selection procedure depends only on the user-specific PN code sequence detected during the previous frame, the BS receiver is able to recognize the active: · * / set PCGs at the beginning of the current frame.

::/35 * · * 7 115177 Käytettäessä tätä muuttuvanopeuksista siirtomenetelmää TIA:n standardia IS-95-A noudattavat matkaviestimet pystyvät vähentämään pariston kulutusta ja pienentämään muille samaa kantoaaltotaajuutta käyttäville IS-95-A -matkavies-5 timille aiheutuvan keskimääräisen häiriötehon määrää. Huomattakoon kuitenkin, että TIA:n standardissa IS-96-A määritelty digitaalinen puhekooderi (101) ja TIA:n standardissa IS-95-A määritelty liikennekanavan fysikaalisen kerroksen rakenne eivät muodosta sivuinformaatiota, joka 10 ilmaisisi tukiaseman vastaanottimelle, mikä neljästä nopeudesta oli valittu tietyn paketin siirtämiseksi. Tukiaseman vastaanottimen edellytetään siten estimoivan siirtonopeuden — jota prosessia joskus kutsutaan "nopeuden määritykseksi".:: / 35 * · * 7 115177 Using this variable rate transmission method, TIA standard IS-95-A mobile stations are capable of reducing battery consumption and reducing the average interference power of other IS-95-A mobile communication devices using the same carrier frequency. However, it should be noted that the TIA IS-96-A digital speech encoder (101) and the TIA IS-95-A traffic channel physical layer structure do not provide page information that would indicate to a base station receiver which of the four speeds to move the packet. The base station receiver is thus required to estimate the transmission rate - a process sometimes referred to as "rate determination".

1515

Aikaisempiin menetelmiin nopeuden määrityksen suorittamiseksi kuuluu tekniikka, joka on toteutettu Qualcomm Inc:n, San Diego, CA, toteuttamassa Base Station Modem (BSM) -mikropiirisarjassa, joka on tarkoitettu käytettäväksi 20 TIA:n standardia IS-95-A noudattavien tukiasemien lähet-timissä. Tämän ratkaisun yksinkertaistettu lohkokaavio on " ·. esitetty kuviossa 3.Prior methods for performing rate determination include a technique implemented in a Base Station Modem (BSM) integrated circuit implemented by Qualcomm, Inc., San Diego, CA for use with 20 TIA standard IS-95-A transmitters. . A simplified block diagram of this solution is shown in Fig. 3.

* * » ·* * »·

Proseduuri alkaa muuntamalla (300, 301) vastaanotettu * 4 \ t * 25 radiotaajuinen (RF, radio frequency) aaltomuoto, joka käsittää kunkin suorasekvenssihajautetun Walsh-symbolin, aluksi RF-signaalista alibittinopeudella (chip rate) näyt- - · * '/ J teitetyksi kantataajuussignaaliksi. Tämä vaatii erilaisia tunnettuja RF-, välitaajuus- (VT-) ja kantataajuustoimin-30 toja, kuten esimerkiksi taajuusmuunnoksen, automaattisen vahvistuksensäädön, symbolinäytteityksen ym., mutta näitä .ei ole tarpeen tässä yksityiskohtaisesti määritellä. Kukin i i siirretty Walsh-symboliaaltomuoto palautetaan ennalleen t, * * ‘ sen jälkeen, kun kohina ja viestintäkanava ovat vääristä- - 35 neet sitä, suorittamalla kokoaminen (despreading) (302), « 4 f i * * 8 115177 mikä vaatii korreloinnin käyttäjäkohtaisen PN-sekvenssin (303) kanssa, jota on käytetty lähetettyjen Walsh-symboli-en hajauttamiseksi. Sen jälkeen suoritetaan Walsh-symboli-en ilmaisu (304) käyttäen tunnettua menetelmää vastaanote-5 tun Walsh-symboliaaltomuodon korreloimiseksi symboliaakko-set käsittävää 64 aaltomuodon joukkoa vastaan 64-lukuises-sa korrelaattorissa (312). Tämän tekniikan ja sen suorituskyvyn tarkat yksityiskohdat ovat tunnettuja, ja ne on kuvattu digitaalista tietoliikennettä koskevissa ta-10 vanomaisissa teksteissä, joihin kuuluu J.G. ProakisinThe procedure begins by converting (300, 301) a received * 4 \ t * 25 radio frequency (RF) waveform comprising each direct sequence spread Walsh symbol, initially from an RF signal at a chip rate displayed - · * '/ J a baseband signal. This requires various known RF, intermediate frequency (VT) and baseband functions such as frequency conversion, auto gain control, symbol sampling, etc., but these need not be defined in detail here. Each of the transferred Walsh symbol waveforms ii is restored t, * * 'after being distorted by noise and the communication channel by despreading (302), «4 en * * 8 115177, which requires correlation on a per-user PN basis. sequence (303) used to spread the transmitted Walsh symbols. Thereafter, detection of Walsh symbols (304) is performed using a known method for correlating a received Walsh symbol waveform to a plurality of 64 waveforms of symbol alphabets in a 64 correlator (312). The exact details of this technique and its performance are known and are described in conventional texts on digital communications, including J.G. Proakis

Digital Communications. Maksimitodennäköisyysmenetelmä lähetetyn Walsh-symbolin tunnistamiseksi, kun mitään vastaanotettua signaalin vaihereferenssiä ei ole käytettävissä (ts. "ei-koherenteissa" olosuhteissa), on valita se 15 korrelaattori ja vastaava symboli-indeksi, joka maksimoi 64 mahdollisen symboliaaltomuodon ja vastaanotetun aaltomuodon kompleksiarvoisen ristikorrelaation itseisarvon. Tämä valintaprosessi suoritetaan lohkossa, joka kuviossa 3 on merkitty lyhenteellä 'MAX' (313). Tämän suurimman it-20 seisarvon omaavan ristikorrelaatiotuloksen itseisarvon neliön arvoa kutsutaan tässä "suurimmaksi Walsh-symboli-energiaksi" eli MWSE:ksi ("maximum Walsh symbol energy"), ’11. ja se on esitetty ulostuloksi (315) kehitettynä.Digital Communications. The maximum likelihood method for identifying a transmitted Walsh symbol when no received signal phase reference is available (i.e., in "non-coherent" conditions) is to select the correlator and corresponding symbol index that maximizes the complex value of the 64 possible symbol waveforms and received waveforms. This selection process is performed in the block designated 'MAX' in Figure 3 (313). The absolute value of the square of the absolute value of this cross-correlation result having the highest it-20 standing value is referred to herein as "maximum Walsh symbol energy", or "MWSE" ('maximum Walsh symbol energy'), '11. and is shown as an output (315) developed.

• · • « φ • · · • 25 Suurimman itseisarvon omaavan korrelaattoriulostulon anta- * 1 · • 1 · vaa korrelaattoria vastaava indeksi (314) siirretään sit- ten lohkolomituksen poistolohkoon (305), jossa kunkin ’[ [' Walsh-symbolin käsittävien kanavasymbolien lomittelu pois- • · · *·1 1 tetaan ja ne konvoluutiodekoodataan (306) tunnettua Viter- 1 30 bi-algoritmia käyttäen. Lomituksenpoisto- ja Viterbi-de- • 1 ·,'·· koodausprosessit (305) ja (306) suoritetaan neljä kertaa — : kerran kutakin oletettavasti käytettyä mahdollista paket- tisiirtonopeutta kohti. Viterbi-dekoodauksen (306) aikana » · *.!’ lasketaan vastaanotetussa paketissa esiintyvien kanavasym- • · ·1.·’ 35 bolivirheiden lukumäärän estimaatti kullakin neljästä mah- f • · • · • · · 9 115177 elollisesta nopeudesta tunnetulla menetelmällä, jossa vastaanotettuja kanavakoodattuja symboleja verrataan niihin symboleihin, jotka on saatu suorittamalla Viterbi-dekoode-rin ulostulon konvoluutiokoodaus kullakin nopeudella. Es-5 timoidun symbolivirheiden lukumäärän nopeuksittain sisältävä 4-lukuinen vektori siirretään sitten nopeudenmääri-tystoimintoon (309). Lopuksi 1/1-nopeuden ja 1/2-nopeuden pakettiin liittyvä lohko eli sykliset koodit (joita TIA:n standardissa IS-95-A kutsutaan kehyksen laatuilmaisimiksi 10 (Frame Quality Indicators)) dekoodataan (307) ja niiden syndroomat eli tarkistussummat (kuten S. Linin ja D.J. Costellon kirjassa Error Control Coding on määritelty) asetetaan nopeudenmääritystoiminnon (309) käytettäväksi 2-lukuisena vektorina (310).The index (314) corresponding to the correlator output with the highest absolute value * 31 · 1 is then transferred to the block deinterleaving block (305), where the channel symbols containing each '[[' Walsh symbol] interleaving is removed and convolutionally decoded (306) using a known Viter-1 30 bi algorithm. The deinterleaving and Viterbi-de-1 ·, '·· encoding processes (305) and (306) are performed four times -: once for each supposed packet rate. During Viterbi decoding (306), »· *.! 'Calculates an estimate of the number of channel errors in the received packet for each of the four possible fphs, by a known method, where the received channel coded symbols are compared with the symbols obtained by performing convolutional coding of the Viterbi decoder output at each rate. The 4-digit vector containing the number of symbol errors by Es-5 by rate is then passed to the rate determining function (309). Finally, the block associated with the 1/1-rate and 1/2-rate packet, i.e., the cyclical codes (referred to as TIA standard IS-95-A called Frame Quality Indicators), are decoded (307) and their syndromes, such as checksums In S. Lin and DJ Costello, Error Control Coding is defined) sets the rate determination function (309) to be used as a 2-digit vector (310).

1515

Nopeuden määritys suoritetaan sen jälkeen osittamalla 4-lukuisen symbolivirheiden lukumäärävektorin ja 2-lukuisen tarkistussummavektorin (309) ja (310) muodostama 6-lukui-nen ratkaisuavaruus ja estimoimalla sen jälkeen siirtono-20 peus tunnistamalla se ratkaisuavaruuden alue, jossa vastaanotettua pakettia vastaava 6-lukuinen vektori sijaitsee. Jos siirretyn paketin nopeutta ei pystytä luotetta-vasti toteamaan (ts. jos se on kaikkien neljän nopeuden . ratkaisualueiden ulkopuolella), niin paketti voidaan il- 25 moittaa "poispyyhityksi". Tällaisille paketeille ei suo-riteta mitään jatkokäsittelyä kuten esimerkiksi puheende-koodausta.The rate determination is then performed by partitioning the 6-digit solution space formed by the 4-digit symbol error number vector and the 2-digit checksum vector (309) and (310), and then estimating the transmission rate by identifying the region of the solution space corresponding to the received packet. vector located. If the rate of the transmitted packet cannot be reliably determined (i.e., if it is outside the range of resolution of all four rates), then the packet may be reported as "wiping". Such packets are not subjected to any further processing such as speech coding, for example.

• · · ’·' Tätä ratkaisua vaivaa sellainen epäkohta, että se vaatii 30 neljä erillistä Viterbi-dekoodausoperaatiota (yhden kuta- • · : ’· kin siirtonopeusoletusta kohti). Tämä on laskennallisesti •V · kallis ja tehoton, mitä tulee tehonkulutukseen. Lisäksi audioviive, joka aiheutuu tarpeesta suorittaa useita Vi- • · ·· terbi-dekoodauksia, ennenkuin määritetty nopeus voidaan 35 siirtää puhedekooderiin, voi alentaa havaittua äänenlaa- 115177 ίο tua. Siksi on olemassa sellaisen laitteen ja menetelmän tarve nopeuden määrittämiseksi muuttuvanopeuksisissa viestintäjärjestelmissä, joka on laskennan ja tehonkulutuksen suhteen tehokas ja joka ei huononna havaittua äänenlaatua.This solution is plagued by the disadvantage that it requires 30 separate Viterbi decoding operations (one per each bit rate assumption). This is computationally • V · expensive and inefficient in terms of power consumption. In addition, the audio delay due to the need to perform multiple Vi • · ·· terbi decodings before the specified rate can be transferred to a speech decoder may reduce the perceived audio quality. Therefore, there is a need for a device and method for determining speed in variable rate communication systems that is efficient in terms of computation and power consumption and does not degrade the perceived sound quality.

55

Esillä oleva keksintö tarjoaa menetelmän nopeuden määrittämiseksi muuttuvanopeuksisessa viestintä järjestelmässä. Keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaan lasketaan vertausluku datapaketin symbolienergian 10 perusteella kullakin useista mahdollisista lähetetyistä pakettinopeuksista ja valitaan optimaalinen nopeus laskettujen vertauslukujen perusteella. Toisen suoritusmuodon mukaan lasketaan useita vertauslukuja useiden symbolien, jotka kukin käsittävät useita 15 lähetettyjä symbolinopeuksia, symbolienergian summauksen perusteella ja valitaan suurimpaan laskettuun vertauslukuun liittyvä nopeus.The present invention provides a method for determining the rate in a variable rate communication system. According to a first embodiment of the invention, a benchmark is calculated based on the symbol packet energy 10 of the data packet for each of a plurality of possible packet rates transmitted, and an optimal rate is selected based on the calculated benchmarks. According to another embodiment, a plurality of metrics is calculated based on the sum of symbol energy of a plurality of symbols each comprising a plurality of transmitted symbol rates, and the rate associated with the largest calculated index is selected.

Kolmannen suoritusmuotonsa mukaan esillä oleva keksintö 20 tarjoaa laitteen nopeuden määrittämiseksi muuttuvanopeuksisessa viestintä-järjestelmässä. Tällainen j ' : laite käsittää useita akkurekistereitä suurimman Walsh- : ; ; symbolienergian kumuloimiseksi selektiivisesti ; liikennekanavan kehyksen yli, missä kullakin akulla on , 25 ulostulo, sekä valitsimen, joka on kytketty akkujen ulostuloihin optimaalisen nopeuden valitsemiseksi näiden ulostulojen perusteella. Neljännen suoritusmuotonsa mukaan keksintö tarjoaa sellaisen menetelmän nopeuden määrittämiseksi muuttuvanopeuksisessa viestintä- 30 järjestelmässä, jossa kumuloidaan useita suurimpia Walsh-symbolienergian arvoja liikennekanavan kehyksen yli ja ; valitaan optimaalinen nopeus mainittujen arvojen perus- '· teella.According to a third embodiment, the present invention 20 provides a device for determining a rate in a variable rate communication system. Such a j ': device comprises a plurality of battery registers of the largest Walsh:; ; selectively accumulating symbol energy; and a selector coupled to the battery outputs for selecting the optimum speed based on these outputs. According to a fourth embodiment, the invention provides a method for determining a rate in a variable rate communication system that accumulates a plurality of maximum Walsh symbol energy values over a traffic channel frame and; selecting the optimum speed based on said values.

11 11517711, 115177

Kuvio 1 esittää yleisesti ennestään tunnettua menetelmää puheen- ja kanavakoodauksen suorittamiseksi ja vastayhtey-den liikennekanavan kehyksen moduloimiseksi ja suorasek-venssihajautuksen suorittamiseksi viestintäjärjestelmässä, 5 joka käsittää muuttuvanopeuksisen puhepalveluoption.FIG. 1 illustrates a generally known method for performing speech and channel coding and modulation of a reverse link traffic channel frame and direct sequence spreading in a communication system 5 comprising a variable rate voice service option.

Kuvio 2 esittää vastayhteyden liikennekanavan erityisen kehyksen ennestään tunnetun tehonsäätöryhmän (PCG, power control group) rakenteen esimerkkiä, kun muuttuvanopeuksi-10 nen puhepalveluoptio on käytössä.Figure 2 illustrates an example of the structure of a prior art power control group (PCG) structure of a specific reverse link traffic channel when a variable rate voice service option is used.

Kuvio 3 esittää ennestään tunnettua menetelmää nopeuden määrittämiseksi vastayhteyden liikennekanavan paketeilla.Figure 3 illustrates a prior art method for determining the rate of reverse link traffic channel packets.

15 Kuvio 4 on lohkokaavio, joka kuvaa esillä olevan keksinnön mukaisen nopeudenmäärityslaitteen parhaana pidettyä toteutusta.FIG. 4 is a block diagram illustrating a preferred embodiment of the rate determining device of the present invention.

Kuvio 5 on lohkokaavio, joka kuvaa esillä olevan keksinnön 20 mukaisen nopeudenmäärityslaitteen vaihtoehtoista parhaana pidettyä toteutusta.FIG. 5 is a block diagram illustrating an alternative preferred embodiment of the rate determining device of the present invention.

; · : Nopeudenmäärityslaitteen parhaana pidetyn suoritusmuodon Y; lohkokaavio ilmenee kuviosta 4. Kuvio 4 esittää RF-muun- 25 nos- (300, 301) ja koontiprosessia (302), joita käytetään kutakin liikennekanavan kehyksen käsittävää siirrettyä Walsh-symbolia vastaavan, kohinaa sisältävän ortogonaali-sen aaltomuodon palauttamiseksi ennalleen. Siinä on esitetty myös käyttäjäkohtaisten PN-koodien kehitin (303), 30 jota käytetään hajautussekvenssin kehittämiseksi, sekä Walsh-symboli-ilmaisin (304), joka käsittää 64-lukuisen korrelaattorin (312) ja valitsintoiminnon (313). Walsh-symboli-ilmaisimen on esitetty suurimman Walsh-symboli-energian (MWSE, maximum Walsh symbol energy) arvon (315) ;* 35 kehittävänä.; ·: Y of the preferred embodiment of the speed determining device; a block diagram is illustrated in Figure 4. Figure 4 illustrates an RF conversion (300, 301) and assembly process (302) used to restore a noise-containing orthogonal waveform corresponding to each transmitted Walsh symbol comprising a traffic channel frame. It also discloses a user-specific PN code generator (303) used to generate the spreading sequence, and a Walsh symbol detector (304) comprising a 64-correlator (312) and a select function (313). The Walsh symbol detector is shown to generate the maximum Walsh symbol energy (MWSE, maximum Walsh symbol energy) (315); * 35.

,, 115177 12,, 115177 12

Kunkin vastaanotetun Walsh-symbolin MWSE siirretään sen jälkeen neljään akkuun (accumulator; akkurekisteri) (409— 412), jotka on merkitty lyhennetyllä tavalla "1/1-n akku" 5 (409) - "1/8-n akku" (412), mikä tarkoittaa "1/1-nopeuden akkua" (409) jne. Näiden akkujen sisältö asetetaan yhtenäisesti nollaksi kunkin liikennekanavan kehyksen alussa. Kuhunkin akkuun liittyviä summaimia (405-408) avainnetaan PCG-valitsintoiminnosta (400) saatavilla ohjaussignaaleille la, ja ne kumuloivat MWSE:tä vain, jos vastaavan PCG-lipun arvo on looginen '1'. PCG-valitsintoiminto (400) tarkkai-lee käyttäjäkohtaisten PN-koodien kehittimen ulostuloa edellisen liikennekanavan kehyksen aikana ja tunnistaa TIA:n standardin IS-95-A kappaleen 6.1.3.1.7.2 Data Burst 15 Randomizing Algorithm määrittelemän menetelmän mukaan ne PCG:t, jotka olisivat aktiivisia kulloisessakin liikenne-kanavan kehyksessä kullakin mahdollisella siirtonopeudella. PCG-valitsin (400) tulostaa 4 binaarista lippua (401-404), jotka on merkitty "1/1-nop. PCG-lippu" - "1/8-nop. 20 PCG-lippu". Nämä liput ovat loogisesti "l":iä, jos ja vain jos ilmaisimen (304) demoduloima Walsh-symboli on aktiivi- • : sen PCG:n jäsen tähän lippuun liittyvällä nopeudella.The MWSE of each received Walsh symbol is then transferred to four accumulator (409-412) batteries, abbreviated as "1/1-battery" 5 (409) - "1/8-battery" (412 ), which means "1/1-speed battery" (409), etc. The contents of these batteries are set to zero uniformly at the beginning of each traffic channel frame. Adapters (405-408) associated with each battery are keyed to the control signals la from the PCG selector function (400), and they accumulate MWSE only if the corresponding PCG flag has a logical value of '1'. The PCG selector function (400) monitors the output of the user-specific PN code generator during the previous traffic channel frame and identifies the PCGs that are specified by the TIA standard IS-95-A paragraph 6.1.3.1.7.2 Data Burst 15 Randomizing Algorithm. would be active in the current traffic channel frame at each possible transmission rate. The PCG selector (400) prints 4 binary flags (401-404) labeled "1/1-speed PCG-flag" to "1/8-speed 20-PCG flag". These flags are logically "l" if and only if the Walsh symbol demodulated by the detector (304) is a • member of the active PCG at the rate associated with this flag.

;; Toisin sanoen, ja viitaten kuvion 2 esimerkkiin, 1/2-no- ; . peuden PCG-lippu on loogisesti "1" vain liikennekanavan , 25 kehyksen tapausta (203) vastaavien vinoviivoitettujen osien aikana. Vastaavasti 1/4-nopeuden PCG-lipun arvo on "1" vain tapauksen (204) vinoviivoitettujen osien aikana ja niin edelleen. Tämä prosessi jatkuu, kunnes kaikki kehykseen sisältyvät 96 Walsh-symbolia on vastaanotettu.;; In other words, and with reference to the example of Figure 2, 1/2-no-; . the PEG flag is logically "1" only during the dashed portions of the traffic channel corresponding to the 25 frame cases (203). Correspondingly, the value of the 1/4 rate PCG flag is "1" only during the diagonal lines of case (204), and so on. This process continues until all 96 Walsh symbols in the frame have been received.

• · ·<’· 30 Kunkin kehyksen lopussa "1/1-n akku" on kumuloinut 96 MWSE-arvoa, "1/2-n akku" on kumuloinut 48 MWSE-arvoa, "1/4-n akku" on kumuloinut 24 MWSE-arvoa ja "1/8-n akku" on kumuloinut 12 MWSE-arvoa.• · · <'· 30 At the end of each frame, "1/1-Battery" has accumulated 96 MWSE, "1/2-Battery" has accumulated 48 MWSE, "1/4-Battery" has accumulated 24 MWSE values and the "1/8 n battery" has accumulated 12 MWSE values.

• I• I

• I I• I I

• 1 · I » « » • · • · · 13 115177• 1 · I »« »• · • · · 13 115177

Sen jälkeen kun koko kehys on vastaanotettu, akkujen (409-412) sisältö syötetään vähentimiin (417-420) . Skalaariar-vo, joka kunkin akun tapauksessa yleensä on erilainen ja joka on kuviossa 4 merkitty M-l/1 - M-l/8 (413-416), vä-5 hennetään sen jälkeen kunkin akun (409-412) ulostulosta. Kunkin vähentimen (417-420) tulokseksi saatu ulostulo syötetään sen jälkeen valitsimeen (421), joka ilmaisee neljän vähentimen (417-420) ulostuloista suurimman. Tämä ilmaisee yksiselitteisesti, mikä akuista (409-412) johti 10 suurimpaan arvoon valitsimella (421). Estimoitu siirto nopeus (422) tunnistetaan sen jälkeen siirtonopeudeksi, joka vastaa sitä akkua (409-412), joka tuotti tämän maksimiarvon valitsimella (421) . Estimoitua nopeutta (422) käytetään lomituksenpoistimen (423) ja Viterbi-dekooderin 15 (424) toiminnan ohjaamiseksi. Nämä laitteet suorittavat vain kertaoperaation vastaanotettujen kanavasymbolien dekoodaamiseksi estimoidun nopeuden (422) ennustaman nopeuden mukaan.After the entire frame is received, the contents of the batteries (409-412) are fed to the reducers (417-420). The scalar value, which is generally different for each battery and denoted M-1/1 to M-1/8 (413-416) in Figure 4, is then subtracted from the output of each battery (409-412). The resulting output of each subtractor (417-420) is then fed to a selector (421) which indicates the highest of the outputs of the four subtractors (417-420). This unambiguously indicates which of the batteries (409-412) led to the 10 highest values with the dial (421). The estimated transfer rate (422) is then identified as the transfer rate corresponding to the battery (409-412) that produced this maximum value with the selector (421). The estimated rate (422) is used to control the operation of the deinterleaver (423) and the Viterbi decoder 15 (424). These devices only perform a one-time operation to decode the received channel symbols according to the predicted rate (422).

20 Huomattakoon että skalaariarvot M-l/1 - M-l/8 (413-416) muodostetaan etukäteen tietokonesimuloinnin tai penkki-• : testauksen avulla. Ne ovat käytännössä yleensä vakioita . . koko analysoitavan liikennekanavan kehyksen kestoajan. Ne . , voivat kuitenkin muuttua arvoltaan kunkin Walsh-symbolin 25 rajalla muista tukiaseman vastaanottimeen liittyvistä parametreista riippuvasti. Eräs erityinen esimerkki tästä syntyy "haravavastaanottimen" ("rake" receiver) käyttämisestä monitiesignaalikomponenttien hyväksikäyttämiseksi tietoliikennekanavalla. [Haravavastaanottimet (rake re-. 30 ceivers) ovat alalla tunnettuja eikä niitä tarvitse tässä ,,,: kuvata.] Tämä on esitetty kuviossa 5 4-elementtisen haravavastaanottimen tapauksessa, missä kukin elementti (500) kä-35 sittää ainakin hajotuksenpoistimen (despreader) (302) ja 14 115177 64-lukuisen korrelaattorin (312). Huomattakoon että sovelluksesta riippuen voidaan käyttää enemmän tai vähemmän kuin 4 elementtiä (500). Kuviossa 5 kukin elementti on osoitettu eri monitiesignaalikomponentille, ja viive-ele-5 mentit At-A4. (502-505) kompensoivat kunkin monitiesignaa-likomponentin havaittujen viiveiden erotuksen. Kukin lo-mittamaton monitiesignaalikomponentti siirretään sen jälkeen 64-lukuisen korrelaattorin (312) kautta, joka on samantyyppinen kun edellä on selitetty. Kunkin korrelaatio torin (312) ulostuloon muodostetaan sen jälkeen 64-lukuinen vektori, missä 64-lukuisen vektorin i:s elementti on irnnen korrelaattoriulostulon itseisarvon neliö. Tämä johtaa klassilliseen ei-koherenttiin yhdistämismenetelmään, jota kutsutaan "neliölliseksi yhdistämiseksi" ("square-15 law" combining) tavanomaisessa kirjallisuudessa kuten J.G. Proakisin kirjassa Digital Communications. Kuviossa 5 on yhdistetty (522) 4 tällaista vektoria yksinkertaisella vektorien yhteenlaskulla. Sen jälkeen tunnistetaan (523) suurin Walsh-symbolienergia (MWSE) (315) tulokseksi saadun 20 64-lukuisen vektorin suurimman arvon omaavaksi elementiksi, ja seuraavaksi tätä MWSE:tä (315) käytetään nopeuden määrittämiseksi kuviossa 4 esitetyllä tavalla.Note that the scalar values M-1/1 to M-1/8 (413-416) are generated in advance by computer simulation or bench • testing. In practice, they are usually constant. . the total duration of the traffic channel frame to be analyzed. No. , however, may change in value at the limit of 25 of each Walsh symbol depending on other parameters associated with the base station receiver. One particular example of this arises from the use of a "rake receiver" to utilize multipath signal components on a communication channel. [Rake receivers (30 ceivers) are known in the art and need not be described herein.] This is illustrated in Fig. 5 in the case of a 4 element rake receiver, where each element (500) comprises at least a despreader (302) and 14,115,177 to a 64-digit correlator (312). Note that more or less than 4 elements (500) may be used depending on the application. In Figure 5, each element is assigned to a different multipath signal component, and the delay element 5 is At-A4. (502-505) compensate for the difference in observed delays for each multipath signal component. Each non-lm non-multipath signal component is then transmitted through a 64-digit correlator (312) of the same type as described above. A correlation to the output of each market (312) is then formed into a 64-digit vector, wherein the ith element of the 64-digit vector is the square of the absolute value of the uncorrelated correlator output. This results in the classic non-coherent method of combining called "square-15 law" combining in conventional literature such as J.G. Proakis in Digital Communications. Figure 5 combines (522) 4 such vectors by a simple addition of vectors. Subsequently, (523) the largest Walsh symbol energy (MWSE) (315) is identified as the highest value element of the resulting 20 64-bit vector, and subsequently this MWSE (315) is used to determine the velocity as shown in Figure 4.

» « t \\\ Kunkin monitiekomponentin suhteellinen voimakkuus voi 25 kuitenkin vaihdella ajan mukana. Näin ollen vektorien yhdistämisprosessiin (522) merkitsevästi vaikuttavilla monitiekomponenteilla operoivien elementtien (500) luku-. ’ määrä voi muuttua. Edellyttäen että RF-muunnin (301) kä sittää automaattisen vahvistuksensäätöasteen, kunkin ele-* 30 mentin (500) suhteellinen osavaikutus voidaan estimoida : käyttäen yksinkertaista signaalikohinasuhde-estimaattoria (signal-noise ratio (SNR) estimator; SNR-estimaattoria) (501), jollainen on esitetty kuviossa 5. Tämä SNR-esti-maattori toimii vertaamalla yksittäisten 64-lukuisten • i 35 vektorien MWSE:tä (506-509) kunkin elementin korrelaatto-»« T \\\ However, the relative intensity of each multipath component may vary over time. Thus, the number of elements (500) operating on multipath components that significantly affect the vector combining process (522). 'Amount may change. Provided that the RF converter (301) includes an auto gain adjustment degree, the relative partial effect of each element * 500 can be estimated: using a simple signal-to-noise ratio (SNR) estimator; (501), such as that shown in Figure 5. This SNR Estimator works by comparing the MWSE (506-509) of individual 64-i 35 vectors for each element to correlate.

* I* I

15 115177 rin (312) ulostulossa kynnykseen T (510) . Jos tietyn elementin MWSE (506-509) on ylittänyt T:n (510), niin vastaava 64-lukuinen vektori tämän elementin 64-lukuisen korre-laattorin ulostulossa otetaan mukaan yhdistämisprosessiin 5 (522), muussa tapauksessa se jätetään lukuunottamatta. Jos elementti on ilmoitettu yhdistämäsprosessissa mukaanlue-tuksi, sen sanotaan olevan "lukossa" ("in-lock"). Kunkin elementin lukossa-ilmaisin on esitetty kuviossa 5 binaarisina lukkolippuina L1-L4 (515-518). Kuviossa 5 on esitetty 10 myös laskuri (519), joka kumuloi kulloinkin lukossa olevien elementtien lukumäärää tarkkailemalla Ll:tä - L4:ää (515-518). Tätä lukumäärää (520) käytetään 4x4 hakutaulun (521) rivin osoitteen saamiseksi. Hakutaulun vaakarivit sisältävät M-l/l:n (413) - M-l/8:n (416) arvot, joita 15 käytetään lukossa olevien elementtien lukumäärän mukaan. Hakutaulun sisältö muodostetaan etukäteen tietokonesimuloinnin tai penkkitestauksen avulla.15 115177 r (312) to the threshold T (510). If the MWSE (506-509) of a given element has exceeded T (510), then the corresponding 64 vector at the output of the 64 correlator of this element is included in the merge process 5 (522), otherwise it is excluded. If an element is declared to be included in the merge process, it is said to be "in-lock". The lock indicator for each element is shown in Fig. 5 as binary lock flags L1-L4 (515-518). Figure 5 also shows a counter (519) that cumulates the number of elements in each lock by monitoring L1 to L4 (515-518). This number (520) is used to obtain the address of a row in the 4x4 lookup table (521). The horizontal rows in the lookup table contain the values of M-1/1 (413) to M-1/8 (416), which are used according to the number of elements in the lock. The contents of the lookup table are generated in advance through computer simulation or bench testing.

Estimoitua nopeutta (430) ei selvästikään tarvitse määrit-20 tää yksinomaan kuviossa 4 vähentimien (417-420) ulostulossa käytettävissä olevista vertausluvuista. Sen sijasta näitä vertauslukuja voitaisiin käyttää lisäinformaationa * » nopeuden määrittämiseksi esimerkiksi symbolivirhesuhteen, tai liikennetien Viterbi-dekooderista johdetun vertauslu-25 kuinformaation perusteella. On myös selvää, että tämä tekniikka voidaan helposti laajentaa muusta informaatiolähteestä kuin puheesta johdetun muuttuvanopeuksisen siirron : : nopeuden määrittämiseksi. Tämä voisi käsittää muuttuvano peuksisen datasiirron.Obviously, the estimated rate (430) does not need to be determined solely by the reference numbers available at the output of the subtractors (417-420) in Figure 4. Instead, these metrics could be used as additional information to determine the rate, for example, based on the symbol error rate, or the metric derived from the Viterbi decoder. It is also clear that this technique can easily be extended to determine the rate of variable rate transmission:: from a source of information other than speech. This could include variable-speed data transmission.

;;· 30 !On siten välittömästi selvää, että esillä oleva keksintö saa aikaan sellaisen tehon ja laskennan suhteen tehokkaan \ laitteen ja menetelmän nopeuden määrittämiseksi, joka ei > < · vaikuta havaittuun puheen laatuun negatiivisesti. Lisäksi 35 muut edut ja muunnokset ovat alan asiantuntijoille ilmei- I · 115177 ie siä. Keksintö ei laajempien näkökohtiensa osalta ole rajoittunut tässä selitettyihin erityisiin yksityiskohtiin, edustavaan laitteeseen ja kuvaaviin esimerkkeihin. Edellä esitettyyn määrittelyyn on mahdollista tehdä erilaisia 5 muutoksia ja muunnoksia tämän keksinnön piiristä tai hengestä poikkeamatta, ja tarkoituksena on, että esillä oleva keksintö kattaa kaikki tällaiset muutokset ja muunnokset sikäli kuin ne ovat seuraavassa esitettyjen patenttivaatimusten ja niiden ekvivalenttisten tapausten suojapii-10 rissä.Thus, it is immediately apparent that the present invention provides a power and computationally efficient device and method for determining a speed that does not adversely affect the perceived speech quality. In addition, 35 other advantages and modifications will be apparent to those skilled in the art. The invention, in its broader aspects, is not limited to the specific details, representative device and illustrative examples described herein. Various changes and modifications to the above definition are possible without departing from the scope or spirit of the present invention and it is intended that the present invention encompass all such changes and modifications insofar as they are within the scope of the following claims and their equivalent instances.

* ♦* ♦

Claims (10)

1. Förfarande för hastighetsbestämning i ett kommun-ikationssystem med variabel hastighet, kanne - 5 tecknat av att förfarandet omfattar följande steg: ett jämförelsetal beräknas (520) pä basis av ett datapakets symbolenergi för varje hastighet av ett flertal möjliga sända pakethastigheter; och 10 en optimal hastighet väljs (521) pä basis av de beräknade j ämförelsetalen.1. A method of rate determination in a variable speed communication system, characterized in that the method comprises the following steps: a comparison number is calculated (520) on the basis of the symbol energy of a data packet for each speed of a plurality of possible transmitted packet speeds; and an optimum velocity is selected (521) on the basis of the calculated comparisons. 2. Förfarande i enlighet med patentkrav 1, 15 kännetecknat av att steget för beräkning av ett jämförelsetal omfattar beräkning av ett jämförelsetal pä basis av symbolenergi beroende av ett antal element hos en RAKE-mottagare, vilka är i bruk. 20A method according to claim 1, characterized in that the step of calculating a comparison number comprises calculating a comparison number on the basis of symbol energy depending on a number of elements of a RAKE receiver which are in use. 20 3. Förfarande i enlighet med patentkrav 1, kännetecknat av att det vidare omfattar ett steg för beräkning av ätminstone ett tilläggsjämförelse-' tai pä basis av ett av de följande: en konvolutions- kodares avständsjämförelsetal, en Viterbi-dekoders jäm-’ 25 förelsetal, ett blockkodningsjämförelsetal; och att : steget för vai vidare omfattar vai av en optimal v · hastighet pä basis av det valda jämförelsetalet och ätminstone ett tilläggsjämförelsetal. ·;· 30 « » » IMethod according to claim 1, characterized in that it further comprises a step for calculating at least one additional comparison based on one of the following: a convolutional encoder's distance comparison number, a Viterbi decoder's comparison number, a block coding comparison number; and that: the step of vai further comprises vai of an optimum v speed on the basis of the selected comparison number and at least one additional comparison number. ·; · 30 «» »I 4. Förfarande för hastighetsbestämning i ett data-system med variabel hastighet, kännetecknat » » av att förfarandet omfattar följande steg: i i m t * ; 35 ett flertal jämförelsetal beräknas (417) pä basis av at» t i • » • t » 21 115177 summering av symbolenergin hos ett flertal symboler, vilka var och en omfattar ett flertal sända symbol-hastigheter; och 5 en hastighet associerad med det största beräknade jämförelsetalet väljs (422).Method for determining velocity in a variable speed data system, characterized in that the method comprises the following steps: i i m t *; A plurality of comparative numbers is calculated (417) on the basis of summing the symbol energy of a plurality of symbols, each comprising a plurality of transmitted symbol velocities; and a velocity associated with the largest calculated comparison number is selected (422). 5. Förfarande i enlighet med patentkrav 4, kännetecknat av att det vidare omfattar 10 beräkning av ätminstone ett tilläggsjämförelsetal pä basis av ett av de följande: en konvolutionskodares avständsjämförelsetal, en dekoders jämförelsetal, ett blockkodningsjämförelsetal; och att 15 steget för vai vidare omfattar vai av en optimal hastighet pä basis av det valda jämförelsetalet och ätminstone ett tilläggsjämförelsetal.Method according to claim 4, characterized in that it further comprises calculating at least one additional comparison number on the basis of one of the following: a convolution encoder's distance comparison number, a decoder's comparison number, a block coding comparison number; and that the step of wai further comprises wai of an optimum speed on the basis of the selected comparison number and at least one additional comparison number. 6. Anordning för hastighetsbestämning i ett kommun- 20 ikationssystem med variabel hastighet, kännetecknad av att anordningen omfattar: | ] ett flertal ackumulatorregister (409-412) för att selektivt kumulera en största Walsh-symbolenergi över en ' 25 trafikkanalsram, där varje ackumulator uppvisar en ut- gäng; samt V ' en selektor (421), vilken är kopplad tili ackumulatorernas utgäng för vai av en optimal hastighet ·;· 30 pä basis av dessa utgängar. * « ! » » tDevice for speed determination in a variable speed communication system, characterized in that the device comprises: | ] a plurality of accumulator registers (409-412) for selectively cumulating a greatest Walsh symbol energy over a traffic channel frame, with each accumulator exhibiting an output; and V 'a selector (421) which is coupled to the output of the accumulators for optimum velocity on the basis of these outputs. * «! »» T 7. Anordning i enlighet med patentkrav 6, * I ’· kännetecknad av att den vidare omfattar en t »I % effektregleringsgrupps flagg-generator (400), som är : ; 35 kopplad tili varje ackumulatorregister, och att I i 22 115177 ackumulatorregistren selektivt kumulerar en största Walsh-symbolenergi genom inverkan av effektreglerings-gruppens flagga.Device according to Claim 6, characterized in that it further comprises a flag generator (400) of a% power control group, which is:; 35 connected to each accumulator register, and that in the accumulator registers I selectively accumulate a greatest Walsh symbol energy by the influence of the power control group's flag. 8. Anordning i enlighet med patentkrav 6, kännetecknad av att selektorn omfattar ett flertal subtraherare (417 - 420), vilka är pä motsvarande sätt kopplade till nämnda flertal ackumulatorregisters ut-gängar för att substrahera ett skalärvärde frän nämnda 10 utgängar.Device according to claim 6, characterized in that the selector comprises a plurality of subtractors (417-420), which are correspondingly coupled to the outputs of said plurality of accumulator registers to subtract a scalar value from said outputs. 9. Förfarande för hastighetsbestämning i ett kommun-ikationssystem med variabel hastighet, kännetecknat av att förfarandet omfattar 15 följande steg: ett flertal största Walsh-symbolenergivärden kumuleras (409 - 412) over en trafikkanalsram; och 20 en optimal hastighet väljs (422) pä basis av nämnda värden.Method for determining velocity in a variable speed communication system, characterized in that the method comprises the following steps: a plurality of largest Walsh symbol energy values are cumulated (409 - 412) over a traffic channel frame; and an optimum speed is selected (422) on the basis of said values. 10. Förfarande i enlighet med patentkrav 9, kännetecknat av att steget för kumulering av 25 ett flertal största Walsh-symbolenergivärden omfattar kumulering av ett flertal största Walsh-symbolenergi- * t * värden pä basis av de effektregleringsgrupper som ’ : trafikkanalramen innehäller. > I i » » f ; * f t i t » -Method according to claim 9, characterized in that the step for cumulation of a plurality of largest Walsh symbol energy values comprises cumulation of a plurality of largest Walsh symbol energy values based on the power control groups containing the traffic channel frame. > I i »» f; * f t i t »-
FI970963A 1995-07-25 1997-03-06 Apparatus and Method for Determining Speed in Variable Speed Communication Systems Using Interrupt Keying FI115177B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50616795A 1995-07-25 1995-07-25
US50616795 1995-07-25
US9610130 1996-06-12
PCT/US1996/010130 WO1997005717A1 (en) 1995-07-25 1996-06-12 Apparatus and method for rate determination in on-off variable-rate communication systems

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI970963A0 FI970963A0 (en) 1997-03-06
FI970963A FI970963A (en) 1997-03-06
FI115177B true FI115177B (en) 2005-03-15

Family

ID=24013485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI970963A FI115177B (en) 1995-07-25 1997-03-06 Apparatus and Method for Determining Speed in Variable Speed Communication Systems Using Interrupt Keying

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP3251591B2 (en)
KR (1) KR970706665A (en)
CA (1) CA2200599A1 (en)
FI (1) FI115177B (en)
SE (1) SE518954C2 (en)
WO (1) WO1997005717A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3280834B2 (en) * 1995-09-04 2002-05-13 沖電気工業株式会社 Signal judging device and receiving device in coded communication system, signal judging method, and channel state estimating method
GB2344731B (en) * 1995-09-04 2000-07-26 Oki Electric Ind Co Ltd Performing signal decision in a communication system
KR100444980B1 (en) * 1998-08-31 2004-10-14 삼성전자주식회사 Method and apparatus for determining data rate of transmitted variable rate data
US6389067B1 (en) * 1999-06-10 2002-05-14 Qualcomm, Inc. Method and apparatus for using frame energy metrics to improve rate determination
RU2214688C2 (en) * 1999-07-08 2003-10-20 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Device and method establishing transmission rate for mobile communication system
JP3482931B2 (en) 1999-12-08 2004-01-06 日本電気株式会社 Radio communication apparatus and searcher control method for DS / CDMA mobile communication system
EP1128592A3 (en) 2000-02-23 2003-09-17 NTT DoCoMo, Inc. Multi-carrier CDMA and channel estimation
JP3438778B2 (en) 2000-05-09 2003-08-18 日本電気株式会社 W-CDMA transmission rate estimation method and apparatus
US6782059B2 (en) * 2002-01-31 2004-08-24 Qualcomm Incorporated Discontinuous transmission (DTX) detection
JP3852401B2 (en) 2002-12-18 2006-11-29 ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 Signal processing apparatus and method
US8462875B2 (en) 2009-07-20 2013-06-11 Mitsubishi Electric Corporation Timing regenerating device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991010331A1 (en) * 1990-01-02 1991-07-11 Motorola, Inc. Time division multiplexed selective call signalling system
US5511073A (en) * 1990-06-25 1996-04-23 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for the formatting of data for transmission
US5396516A (en) * 1993-02-22 1995-03-07 Qualcomm Incorporated Method and system for the dynamic modification of control paremeters in a transmitter power control system
US5465269A (en) * 1994-02-02 1995-11-07 Motorola, Inc. Method and apparatus for encoding and decoding a supplementary signal
US5537410A (en) * 1994-09-15 1996-07-16 Oki Telecom Subsequent frame variable data rate indication method

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997005717A1 (en) 1997-02-13
JPH10507333A (en) 1998-07-14
SE518954C2 (en) 2002-12-10
FI970963A0 (en) 1997-03-06
CA2200599A1 (en) 1997-02-13
SE9701032L (en) 1997-05-23
SE9701032D0 (en) 1997-03-21
KR970706665A (en) 1997-11-03
JP3251591B2 (en) 2002-01-28
FI970963A (en) 1997-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7487430B2 (en) Apparatus and method for receiving packet data control channel in a mobile communication system
US7929499B2 (en) Methods of multipath acquisition for dedicated traffic channels
JP3700728B2 (en) Power estimation method and apparatus in communication system
EP0835560B1 (en) Method and apparatus for determining signal strength in a spread spectrum communication system having a variable data rate
US6424631B1 (en) Apparatus and methods for determining rate of transmitted variable rate data
US8223869B2 (en) Control channel detection scheme
CN1324522A (en) Adaptive receiver for multipach propagation in a CDMA communication system
JP2004522387A (en) Method and apparatus for transmitting and receiving quality information of forward channel in mobile communication system
WO1998005128A1 (en) Coherent signal processing for cdma communication system
FI105961B (en) Reception procedure and recipients
FI115177B (en) Apparatus and Method for Determining Speed in Variable Speed Communication Systems Using Interrupt Keying
JP2002528957A (en) Transfer Rate Detection in Direct Sequence Code Division Multiple Access System
KR20050073621A (en) Noise and channel estimation using low spreading factors
EP2428010A1 (en) Method and apparatus for improved channel estimation by generation of supplemental pilot symbols
JP2002528958A (en) Transfer Rate Detection in Direct Sequence Code Division Multiple Access System
CN1218544C (en) Method and apparatus for using frame energy metrics to improve rate determination
US20100118707A1 (en) Device and method for determining high speed shared control channel in a communication terminal
WO2001043330A2 (en) Data rate estimation in a communication system
KR20050018296A (en) Apparatus and method for transmitting/receiving pilot in an orthogonal frequency division multiplexing communication system
JPWO2004004163A1 (en) Mobile station apparatus and amplitude reference determination method
KR100790124B1 (en) A receiver for transmitting packet data effectively in mobile communications system supporting packet data services and method thereof
US7764656B2 (en) Methods of multipath acquisition for dedicated traffic channels
KR20040032254A (en) Digital communication system using multi-dimensional orthogonal resource hopping multiplexing
KR20020045405A (en) An apparatus for transmitting and receiving a signal in OFDM/CDMA system

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 115177

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: MOTOROLA MOBILITY, INC.

Free format text: MOTOROLA MOBILITY, INC.

MA Patent expired