FI119614B - Menetelmä ja laite koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI119614B
FI119614B FI960691A FI960691A FI119614B FI 119614 B FI119614 B FI 119614B FI 960691 A FI960691 A FI 960691A FI 960691 A FI960691 A FI 960691A FI 119614 B FI119614 B FI 119614B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
signal
signals
group
multipath
cdma
Prior art date
Application number
FI960691A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI960691A0 (fi
FI960691A (fi
Inventor
Robert Lipa
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 FI960691A0 publication Critical patent/FI960691A0/fi
Publication of FI960691A publication Critical patent/FI960691A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI119614B publication Critical patent/FI119614B/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/709Correlator structure
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073Synchronisation aspects
    • H04B1/7075Synchronisation aspects with code phase acquisition
    • H04B1/70754Setting of search window, i.e. range of code offsets to be searched
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073Synchronisation aspects
    • H04B1/7075Synchronisation aspects with code phase acquisition
    • H04B1/70755Setting of lock conditions, e.g. threshold

Description

Menetelmä ja laite koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi
Esillä oleva keksintö liittyy yleisesti koodattujen vies-5 tintäsignaalien vastaanottamiseen ja erityisesti menetelmään ja laitteeseen yksityisen koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi useista vastaanotetuista koodatuista vies-tintäsignaaleista.
10 Koodattuja viestintäsignaaleja käyttävät järjestelmät ovat alalla tunnettuja. Eräs tällainen järjestelmä on suorasek-venssi-koodijakokanavoitu (DS-CDMA, direct sequence code division multiple access) solukkojärjestelmä, kuten sellainen, joka on esitetty Telecommunications Industry Asso-15 ciationin/Electronic Industries Associationin väliaikai sessa standardissa 95 (Interim Standard 95; TIA/EIA IS-95), jota seuraavassa kutsutaan IS-95:ksi. IS-95:n mukaan DS-CDMA-järjestelmässä käytettävät koodatut viestintäsig-naalit käsittävät DS-CDMA-signaalit, jotka lähetetään yh-20 teisellä 1,25 MHz:n kaistanleveydellä järjestelmän tukiasemille viestintälaitteilta, kuten matkaviestimiltä tai käsipuhelimilta, jotka viestivät tukiasemien peittoalueil-la. Kukin DS-CDMA-signaali sisältää muun muassa yksityiseen tukiasemaan liittyvän pseudokohinasekvenssin (pseudo-25 noise (PN) sequence) sekä liikennöivän viestintälaitteen tunnusnumeron.
Tyypillisen viestinnän aikana liikennöivä viestintälaite usein kulkee viestintää palvelevan tukiaseman peittoalu-30 eella. Tällainen liikkuminen aiheuttaa tyypillisesti viestintälaitteelta tukiasemalle lähetetyn viestintäsignaalin häipymistä lähetetyn signaalin monitie-etenemisen vuoksi. Kuten tunnettua, monitie-eteneminen aiheutuu lähetetyn signaalin heijastumisista lähialueen heijastavista koh-35 teista kuten rakennuksista tai suurista kivistä. Nämä 2 heijastukset tuottavat alunperin lähetetyn signaalin tois-teita, jotka saapuvat tukiasemalle eri aikoina toisteiden kulkemista todellisista etenemismatkoista riippuen. Alunperin lähetettyä signaalia ja eri teitä edenneitä toistei-5 ta kutsutaan tyypillisesti alunperin lähetetyn signaalin toistesignaaleiksi (multipath signals).
DS-CDMA-järjestelmässä, kuten IS-95:n kuvaamassa järjestelmässä, monitie-eteneminen johtuu tyypillisesti kultakin 10 lähettävältä viestintälaitteelta tulevien toistesignaalien saapumisesta tukiasemalle olennaisesti samaan aikaan tai ainakin yhteisen aikavälin kuluessa. IS-95-järjestelmä jakaa DS-CDMA-signaalit 20 millisekunnin (20 ms) kehyksiin, jotka sisältävät kuusitoista tehonsäätöryhmää. Kukin 15 tehonsäätöryhmä on edelleen jaettu kuuteen modulointi- eli niin sanottuun Walsh-symboliaikaväliin. Kukin Walsh-symbo-liaikaväli on noin 208 mikrosekuntia. Tällä kehysmuodolla useat toistesignaalit voivat siten saapua kultakin lähettävältä viestintälaitteelta tukiasemalle yhden Walsh-sym-20 boliaikavälin kuluessa. Kukin Walsh-symboliaikaväli sisäl tää yleensä yhden Walsh-symbolin digitaalisen informaation kuten alalla on tunnettua.
Kultakin viestintälaitteelta tulevien lähetteiden demodu-25 loimiseksi tukiaseman vastaanottimen täytyy ensin tunnistaa kultakin viestintälaitteelta tulevat toistesignaalit ja valita sen jälkeen paras toistesignaali demoduloitavaksi. Yksityisen toistesignaalin tunnistamiseksi tukiasema aluksi vastaanottaa ja tallentaa yhteen Walsh-symboliin 30 sisältyvän informaation. Sen jälkeen tukiasema kehittää vastaavan PN-sekvenssinsä ja korreloi sen Walsh-symbolissa alkusiirrolla vastaanotettuun signaaliin sisältyvään PN-sekvenssiin korrelaatioenergian tuottamiseksi. Alkusiirto valitaan tyypillisesti viestintälaitteen ja tukiaseman vä-35 lisen teoreettisen minimietäisyyden perusteella.
3
Saatuaan ensimmäisen korrelaatioenergian tukiasema etenee käyttämään samaa aikasiirtoa seuraavassa Walsh-symbolissa ja laskee vastaavan korrelaatioenergian. Tämä etenemis- ja laskenta- eli hakumenettely jatkuu valitulla määrällä 5 Walsh-symboleja tyypillisesti tehonsäätöryhmään sisälty vään määrään asti. Se Walsh-symbolien määrä, joille erityistä aikasiirtoa sovelletaan, riippuu siitä, onko etsittävä signaali liikennesignaali (so. puhetta tai dataa) vai johdantosignaali, jota DS-CDMA-järjestelmässä käytetään 10 viestintälaitteen rekisteröinnin aikana. Jos etsittävä signaali on liikennesignaali, aikasiirtoa sovelletaan kaikkiin kuuteen Walsh-symboliin tehonsäätöryhmässä; jos taas etsittävä signaali on johdantosignaali, aikasiirtoa sovelletaan vain kahteen Walsh-symboliin.
15
Kun aikasiirtoa on sovellettu asianmukaiselle määrälle Walsh-symboleja, tukiasema muuttaa aikasiirtoa ja toistaa menettelyn, kunnes on paikallistanut yhden tai useamman toistesignaalin, jotka on lähetetty viestintälaitteelta 20 sen palvelupeittoalueella. Alkusiirrosta ja viestintälait teen lähetteen kulkemista etenemismatkoista riippuen tukiaseman on tyypillisesti iteroitava useiden aikasiirtojen yli ennen demoduloitavien toistesignaalien saamista. Tämä hakumenettely voi siis usein johtaa pitkiin tehollisiin 25 demodulointiaikoihin (so. tutkimiseen ja sen jälkeen demo-dulointiin käytettäviin aikoihin) varsinkin vastaanotetuilla liikennesignaaleilla. Pitkät teholliset demoduloin-tiajat asettavat ei-toivotun ylärajan niille bittienergia-kohinasuhteen arvoille, jotka vaaditaan tietyn vastaan-30 otetun bittivirhesuhteen pysyttämiseksi entisellään. Tällainen raja estää DS-CDMA-järjestelmää suurentamasta kapasiteettiaan tukiaseman vastaanottamaa bittivirhesuhdetta (so. signaalinlaatua) huonontamatta.
4
Siksi on olemassa sellaisen menetelmän ja laitteen tarve, jotka tunnistavat yksityisen koodatun viestintäsignaalin useista vastaanotetuista koodatuista viestintäsignaaleista pienentäen samalla merkitsevästi tunnistuksen suorittami-5 seen tarvittavaa hakuaikaa. Lisäksi tällainen menetelmä ja laite, joka parantaa vastaanotettua bittienergia-kohina-suhdetta tietyllä bittivirhesuhteella, olisi parannus tunnettuun tekniikkaan.
10 Kuvio 1 esittää viestintäjärjestelmää, joka voisi käyttää esillä olevaa keksintöä.
Kuvio 2 esittää viestintälaitteen yksityisissä kehyksissä lähettämiä tehonsäätöryhmiä esillä olevan keksinnön mu-15 kaan.
Kuvio 3 esittää vertailusekvenssiä ja vastaanotettuja pseudokohinasekvenssejä, joita käytetään vastaanotettuihin toistesignaaleihin liittyvien signaalinvertauslukujen 20 (signal metrics) määrittämiseksi esillä olevan keksinnön mukaan.
Kuvio 4 esittää esimerkkinä toistesignaalin korrelaatio-energiatasoja, jotka saadaan yhdessä hakuikkunassa koko 25 tehonsäätöryhmällä ennestään tunnettujen metodologioiden mukaan.
Kuvio 5 esittää kuvion 4 yhdessä hakuikkunassa saatua kokonaiskorrelaatioenergiaa.
30
Kuvio 6 esittää esimerkkinä toistesignaalien korrelaatio-energiatasoja, jotka esillä olevan keksinnön mukaan saadaan useissa hakuikkunoissa koko tehonsäätöryhmällä.
5
Kuvio 7 esittää kuvion 6 useissa hakuikkunoissa saatuja kokonaiskorrelaatioenergioita.
Kuvio 8 esittää useissa hakuikkunoissa saatuja kokonais-5 korrelaatioenergioita huippuenergioiden ja paikallisten energiamaksimien määrittämisen selittämiseksi esillä olevan keksinnön mukaan.
Kuvio 9 esittää esillä olevan keksinnön mukaista vastaan-10 otinta, joka vastaanottaa koodattuja viestintäsignaaleja.
Kuvio 10 esittää kuvion 6 vastaanottimeen sisältyvän muistilaitteen ja suorittimen parhaana pidettyjä suoritusmuotoja.
15
Kuvio 11 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen vastaanottimen suorittamien vaiheiden esimerkinomaista loogista vuokaaviota.
20 Esillä oleva keksintö käsittää yleisesti menetelmän ja laitteen yksityisen koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi useista vastaanotetuista koodatuista viestintäsig-naaleista. Vastaanotin, joka vastaanottaa koodatut vies-tintäsignaalit, käsittää muistivälineet ja suoritinväli-25 neet. Muistivälineet tallentavat vastaanotettuihin koodat tuihin viestintäsignaaleihin sisältyvän informaation useiden modulointisymboliaikavälien aikana tallennetun informaation tuottamiseksi. Tunnistamalla yksityisen koodatun viestintäsignaalin tällä tavalla esillä oleva keksintö 30 lyhentää merkitsevästi sitä keskimääräistä aikaa, joka vaaditaan yksityisen vastaanotetun koodatun viestintäsignaalin yhden tai useamman toistesignaalin tunnistamiseksi. Esillä oleva keksintö lyhentää siten sitä tehollista aikaa, joka tarvitaan yksityisen koodatun viestintäsignaalin 35 demoduloimiseksi, verrattuna koodatun viestintäsignaalin 6 demoduloinnin teholliseen aikaan tunnettuja haku- ja demo-dulointitekniikkoj a käytettäessä.
Esillä oleva keksintö voidaan lähemmin selittää kuvioihin 5 1-11 viitaten. Kuvio 1 esittää viestintäjärjestelmää 100, joka voi käyttää esillä olevaa keksintöä. Viestintäjärjestelmä 100 käsittää tukiaseman 101 ja yhden tai useamman viestintälaitteen 103, 104 (kaksi esitetty). Viestintäjärjestelmä 100 käsittää mieluummin suorasekvenssi-koodijako-10 kanavoidun (DS-CDMA, direct sequence code division multiple access) solukkojärjestelmän, kuten sellaisen, joka on esitetty TIA/EIA IS-95:ssä. Esillä oleva keksintö on kuitenkin yhtä hyvin sovellettavissa taajuushyppelyä käyttävään viestintäjärjestelmään, kuten eräisiin niistä, joita 15 on ehdotettu kotimaiseksi Personal Communication System (PCS) -järjestelmäksi. Solukkojärjestelmässä tukiasema 101 on liitetty yleiseen kytkentäiseen puhelinverkkoon (PSTN, public switched telephone network) 105 tunnettuja tekniikkoja käyttäen.
20
Tukiasema 101 käsittää mieluummin vastaanottimen, joka vastaanottaa koodatut viestintäsignaalit viestintälaitteilta 103, 104 tukiaseman 101 peittoalueella, lähettimen, joka lähettää koodatut viestintäsignaalit viestintälait-25 teille 103, 104, sekä asianmukaiset PSTN:n 105 ja vastaanottimen ja lähettimen väliset liitännät. Parhaana pidetty tukiaseman vastaanotin on esitetty yksityiskohtaisesti jäljempänä kuvion 9 yhteydessä. Kukin viestintälaite 103, 104 käsittää mieluummin matkaviestimen tai käsipuhelimen, 30 siirrettävän tai kannettavan kaksisuuntaisen radiolaitteen tai muun kaksisuuntaisen viestintälaitteen, kuten tietokoneen, jolla on radiotaajuuslähetys ja -vastaanottokyky.
Parhaana pidetyssä DS-CDMA-järjestelmässä 100 koodatut 35 viestintäsignaalit käsittävät DS-CDMA-viestintäsignaalit 7 107, 108, jotka siirretään viestintälaitteiden 103, 104 ja tukiaseman 101 välillä RF-kanavan kautta. Vaihtoehtoisessa taajuushyppelyä käyttävässä viestintäjärjestelmässä koodatut viestintäsignaalit voivat käsittää hitaasti taajuus-5 hyppelevät (SFH, slow frequency hopping) viestintäsignaalit (useita modulointisymboliaikavälejä hyppyä kohti) tai nopeasti taajuushyppelevät (FFH, fast frequency hopping) viestintäsignaalit (useita hyppyjä modulointisymboliaika-väliä kohti). RF-kanava käsittää ylöspäisen yhteyden (up-10 link; viestintälaitteilta 103, 104 tukiasemalle 101) ja alaspäisen yhteyden (downlink; tukiasemalta 101 viestintälaitteille 103, 104). Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa ylöspäinen yhteys käsittää ennalta määrätyn kaistanleveyden (esim. 1,25 MHz lS-95:llä), jota viestintälaitteet 15 103, 104 käyttävät yhteisesti useiden koodattujen viestin- täsignaalien 107, 108 (tässä tapauksessa DS-CDMA-signaali-en) lähettämiseksi tukiasemalle 101. Kukin DS-CDMA-vies-tintäsignaali 107, 108 sisältää muun muassa tukiasemaan 101 liittyvän pseudokohinasekvenssin ja yksityisen vies-20 tintälaitteen 103, 104 tunnuskoodin.
Kuten edellä on kuvattu, kunkin viestintälaitteen 103, 104 liikkuminen johtaa tyypillisesti DS-CDMA-viestintäsignaa-lien 107, 108 häipymiseen ja monitie-etenemiseen — johtuen 25 esimerkiksi lähetettyjen signaalien 107, 108 heijastumisesta lähialueen heijastavista kohteista kuten rakennuksista. Häipymis- ja monitie-etenemisilmiöt tuottavat viestintälaitteiden 103, 104 lähettämien DS-CDMA-viestintäsig-naalien 107, 108 eri teitä edenneitä signaalien toisteita 30 119, 120. Monitie-etenemisen luonteesta johtuen lähetetyt signaalit 107, 108 ja toistesignaalit 119, 120 saapuvat tukiasemalle 101 vaihtelevina, lähetettyjen signaalien 107, 108 ja toistesignaalien 119, 120 etenemismatkoja 111-113, 115-117 vastaavina aikoina. Esimerkiksi toistesignaa-35 li 119 etenee todellisuudessa etenemismatkat 112 ja 113 8 ennen saapumistaan tukiasemalle 101, kun taas lähetetty signaali 107 etenee etenemismatkan 111. Kun tukiasema 101 vastaanottaa DS-CDMA-viestintäsignaalit 107, 108, 119, 120, se siis tutkii vastaanotettujen signaalien 107, 108, 5 119, 120 yhdistelmän erottaakseen tästä yhdistelmästä kunkin viestintälaitteen lähetteet (esim. 107, 119), kuten jäljempänä on selitetty. Huomattakoon että monitieympäris-tössä lähetettyjä signaaleja 107, 108 yhdessä niitä vastaavien eri teitä edenneiden signaalien toisteiden 119, 10 120 kanssa kutsutaan yleensä lähetettyjen viestintäsignaa- lien 107, 108 toistesignaaleiksi (esim. 107, 119 ja 108, 120).
Tarkastellaan seuraavaksi kuvioita 2-8. Tukiasemalla 101 15 vastaanotetut yksityisen DS-CDMA-viestintäsignaalin 107 toistesignaalit (esim. 107, 119) voidaan tunnistaa esillä olevan keksinnön parhaana pidetyn suoritusmuodon mukaan seuraavalla tavalla. Viestinnän aikana viestintälaitteet 103, 104 lähettävät vastaavat DS-CDMA-viestintäsignaalinsa 20 107, 108 kollektiivisesti RF-kanavan ylöspäisellä yhtey dellä yhden tai useamman aikakehyksen 201 aikana. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa kukin aikakehys 201 on jaettu kuuteentoista informaatiota sisältävään tehonsäätöryhmään (0-15), missä kukin tehonsäätöryhmä varaa yhden kuudes-25 toistaosan aikakehyksestä 201, kuten kuviossa 2 on esitetty. Kukin tehonsäätöryhmä (esim. 203) on edelleen jaettu useisiin ortogonaalisiin symboli joukkoihin kuten moduloin-tisymboleihin tai Walsh-symboleihin (WS(n)).
30 Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa kukin tehonsäätöryhmä 203 sisältää kuusi Walsh-symbolia (esim. 210), missä kukin Walsh-symboli 210 varaa noin 208 mikrosekunnin moduloin-tisymboliaikavälin. Kukin Walsh-symboli 210 käsittää edelleen 64 Walsh-tietoalkiota (Walsh chip) tai vastaavasti 35 256 pseudokohina (PN) -tietoalkiota (pseudo noise (PN) 9 chip), missä kukin PN-tietoalkio käsittää mieluummin noin 813 nanosekuntia IS-95:n mukaan. Viestintäaktiviteetin (esim. puheaktiviteetin) määrästä riippuen DS-CDMA-vies-tintäsignaalit voidaan lähettää viestintälaitteilta 103, 5 104 yhtä neljästä mahdollisesta kehysnopeudesta 205-208 käyttäen. Esimerkiksi täyden nopeuden lähetystä 205, joka hoitaa DS-CDMA-viestintäsignaalien täyden nopeuden lähetyksen kaikkien kuudentoista tehonsäätöryhmän aikana, voitaisiin käyttää viestintälaitteen 103, 104 käyttäjän 10 varsinaisesti keskustellessa, kun taas yhden kahdeksasosa-nopeuden lähetystä 208, joka hoitaa lähetyksen vain tehon-säätöryhmien 2 ja 9 aikana, voitaisiin käyttää olennaisten vaitiolojaksojen aikana.
15 Vastaanotettuaan koodatut toistesignaalit 107, 108, 119, 120 viestintälaitteilta 103, 104 tukiaseman 101 vastaanotin tallentaa vastaanotettuihin toistesignaaleihin 107, 108, 119, 120 sisältyvän informaation (esim. digitoidun puheen tai datan) useiden modulointisymboliaikavälien 20 (esim. Walsh-symbolien 210) aikana. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa vastaanotin tallentaa täydelliseen tehon-säätöryhmään 203 sisältyvän informaation. Tallennettuaan informaation vastaanotin tutkii tallennetun informaation tunnistaakseen tietyltä viestintälaitteelta 103 tulleeseen 25 lähetteeseen liittyvät toistesignaalit (107, 119). Parhaa na pidetyssä suoritusmuodossa tutkiminen suoritetaan peräkkäisesti useiden hakuikkunoiden yli, missä kutakin ikkunaa siirretään ajallisesti edellisen hakuikkunan suhteen. Tutkimismenettely on kuvattu jäljempänä kuvioiden 30 3-8 yhteydessä.
Kuvio 3 esittää vertailusekvenssiä ja vastaanotettuja PN-sekvenssejä 301, 303, 305, joita käytetään vastaanotettuihin toistesignaaleihin 107, 108, 119, 120 liittyvien sig-35 naalinvertauslukujen määrittämiseksi edellä mainitun tut- 10 kimismenettelyn aikana esillä olevan keksinnön mukaan. Liittyvät signaalinvertausluvut käsittävät mieluummin vastaanotettujen PN-sekvenssien 303, 305 korrelaatioener-giat. Korrelaatioenergian määritysprosessi aloitetaan 5 kehittämällä tukiaseman PN-vertailusekvenssi 301 ja korreloimalla vertailusekvenssi 301 erityisillä aikasiirroilla vastaanotettujen toistesignaalien 107, 108, 119, 120 PN-sekvenssien (esim. 303, 305) kanssa korrelaatioenergioiden määrittämiseksi vastaanotetuille PN-sekvensseille 303, 10 305. Korrelaatioenergiat määritetään mieluummin näytteit- tämällä tukiaseman PN-vertailusekvenssi 301 ja vastaanotetut PN-sekvenssit 303, 305 erityisinä näytteitysalkoina (t0-t13) ennalta määrätyn aikavälin (esim. modulointisymbo-liaikavälin) yli ja laskemalla vastaava energia kunakin 15 näytteitysaikana. Esimerkiksi näytteitysaikana t6 korrelaa- tioenergia vertailusekvenssin 301 ja yhteensovitetun eli samanvaiheisen vastaanotetun PN-sekvenssin 303 välillä on 1 (so. +lx+l), kun taas korrelaatioenergia PN-vertai-lusekvenssin 301 ja siirretyn vastaanotetun PN-sekvenssin 20 305 välillä on -1 (so. -1 x+1).
Erityisinä näytteitysaikoina saadut korrelaatioenergiat summataan sitten näytteitysjakson yli kunkin vastaanotetun PN-sekvenssin 303, 305 korrelaatioenergian saamiseksi.
25 Kuviossa 3 esitetyillä vastaanotetuilla PN-sekvensseillä 303, 305 korrelaatioenergia yhteensovitetulla PN-sekvens-sillä 303 on siten 14, kun taas korrelaatioenergia 1 PN-tietoalkion verran siirretyllä PN-sekvenssillä 305 on -2. Kun siis vastaanotettua PN-sekvenssiä 305 on siirretty 30 ajallisesti PN-vertailusekvenssiin 301 nähden, tähän sekvenssiin 305 liittyvä korrelaatioenergia on olennaisesti pienempi kuin korrelaatioenergia yhteensovitetulla sekvenssillä 303.
11
Kuvio 4 esittää esimerkkinä tehonsäätöryhmän yli saatuja toistesignaalien korrelaatioenergiatasoja 401-406 ennestään tunnettujen metodologioiden mukaan. Kuten kuviossa 4 on esitetty ja edellä taustaosuudessa lyhyesti kuvattu, 5 tunnetut tekniikat yhden tai useamman viestintälaitteelta 103 lähetetyn toistesignaalin 107, 119 tunnistamiseksi käsittävät ensimmäisen Walsh-symbolin 210 informaation vastaanottamisen ja viestintäyksikön teoreettiseen etäisyyteen tukiaseman 101 suhteen liittyvän aikasiirron 408 10 määrittämisen. Yhden aikasiirrolla 408 vastaanotetun toistesignaalin (esim. 119) korrelaatioenergia 401 määritetään viivästämällä PN-vertailusekvenssiä 301 aikasiirron 408 verran ja laskemalla korrelaatioenergia, kuten edellä kuvion 3 yhteydessä on selitetty.
15
Tukiaseman vastaanotin 101 määrittää sen jälkeen peräkkäisesti korrelaatioenergiat 402-406 tehonsäätöryhmän jäljellä olevissa Walsh-symboleissa tukiaseman 101 vastaanottaessa ne. Seuraavat korrelaatioenergiat 402-406 määritetään 20 edistämällä aikaisemmin määritettyä aikasiirtoa 408 vastaavan modulointisymboliaikavälin (esim. Walsh-symbolin) verran. Tunnetun tekniikan ratkaisutapa siis määrittää korrelaatioenergiat 401-406 kaikissa tehonsäätöryhmän Walsh-symboleissa samalla aikasiirrolla kussakin Walsh-25 symbolissa. Tämän vuoksi yksityisen lähetetyn liikennesig-naalin (esim. puhesignaalin) toistesignaalien tutkimiseksi käytettävä hakuikkuna käsittää tunnetussa tekniikassa yhden aikasiirron 408 sovellettuna kuhunkin tehonsäätöryh-mässä olevaan Walsh-symboliin.
30
Kaikkien kuuden korrelaatioenergian 401-406 saamisen jälkeen korrelaatioenergiat 401-406 summataan kokonaiskorre-laatioenergian (501 kuviossa 5) saamiseksi valitulla aikasiirrolla 408 tehonsäätöryhmässä. Huomattakoon kuitenkin, 35 että koko tehonsäätöryhmällä valitulla aikasiirrolla 408 12 saadut korrelaatioenergiat 401-406 eivät ehkä välttämättä tuota suurinta kokonaiskorrelaatioenergiaa 501 kussakin tehonsäätöryhmässä. Siksi tunnetuilla tekniikoilla voi olla tarpeen määrittää korrelaatioenergiat 401-406 useilla 5 aikasiirroilla (so. useissa hakuikkunoissa) yksityisen lähetetyn DS-CDMA-viestintäsignaalin toistesignaalin tunnistamiseksi. Esimerkiksi jos toistesignaalin ajallinen sijainti on sellainen, että korrelaatioenergiat täytyy saada kymmenellä aikasiirrolla (tyypillinen skenaario), 10 niin tunnetun tekniikan menetelmä vaatisi noin kymmenen tehonsäätöryhmää vastaavan hakuajan eli noin 12,5 millisekuntia (ms) 20 ms kehystä kohti IS-95:n mukaan.
Kuvio 6 esittää esimerkkinä tehonsäätöryhmän yli saatuja 15 vastaanotettujen toistesignaalien korrelaatioergiatasoja 601-606, 610-615, 620-625 esillä olevan keksinnön mukaan. Päinvastoin kuin tunnettu tekniikka esillä oleva keksintö vastaanottaa ja tallentaa useisiin modulointisymboliaika-väleihin (esim. kuuteen Walsh-symboliin) sisältyvän infor-20 maation ja tutkii nämä useat modulointisymboliaikavälit määrittämällä korrelaatioenergiat näillä useilla moduloin-tisymboliaikaväleillä eri aikasiirroilla 608, 618, 628.
Korrelaatioenergiat saadaan kullakin aikasiirrolla 608, 618, 628 viivästämällä tukiaseman PN-vertailusekvenssiä 25 vastaavan aikasiirron 608, 618, 628 (esim. PN-tietoalkion (PN chip) puolikkaan) verran ja laskemalla korrelaatio-energia (esim. 601) kussakin Walsh-symbolissa, kuten edellä kuvion 3 yhteydessä on kuvattu.
30 Korrelaatioenergiat 601-606, 610-615, 620-625 kumuloidaan ja summataan yhteen vastaavien korrelaatioenergioiden kanssa, jotka on saatu vastaavilla aikasiirroilla 608, 618, 628, kokonaiskorrelaatioenergioiden (701-703 kuviossa 7) tuottamiseksi useissa hakuikkunoissa (so. useilla aika-35 siirroilla 608, 618, 628) tehonsäätöryhmän yli. Parhaana 13 pidetyssä suoritusmuodossa vain sitä korrelaatioenergioi-den joukkoa, joka vastaa määrättyä kynnystä (Et) tai ylittää sen, käytetään kokonaiskorrelaatioenergioiden määrittämiseksi. Esimerkiksi kokonaiskorrelaatioenergia 701 ai-5 kasiirtoa 608 vastaavassa hakuikkunassa määritetään sum-maamalla ne tällä aikasiirrolla 608 saadut korrelaatio-energiat 601, 605 tehonsäätöryhmän yli, jotka vastaavat kynnystasoa tai ylittävät sen.
10 Kuvio 8 esittää kokonaiskorrelaatioenergioita 801-808, 810-813, jotka on saatu useissa hakuikkunoissa, huip-puenergioiden ja paikallisten energiamaksimien saamisen selittämiseksi esillä olevan keksinnön mukaan. Sen jälkeen kun on saatu kokonaiskorrelaatioenergiat 801-808, 810-813 15 useiden hakuikkunoiden yli, kokonaiskorrelaatioenergoiden 801-808, 810-813 joukko valitaan niiden energia-arvojen perusteella. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa tähän joukkoon kuuluu kahdeksan parasta kokonaiskorrelaatioener-giaa 801-808, ja ne edustavat etsinnästä saatuja huippu-20 energioita. Huippuenergiat tässä joukossa vastaavat vastaanottimen tietyillä aikasiirroilla vastaanottamia tois-tesignaaleja. Huippuenergioiden tunnistamisen lisäksi kokonaiskorrelaatioenergioita käytetään myös paikallisten energiamaksimien (esim. 802, 804, 806-808, 810-813) joukon 25 tunnistamiseksi. Kukin paikallinen energiamaksimi määrite tään mieluummin valitsemalla paras energiataso tietyllä ennalta määrätyllä aikavälillä (esim. kolmen aikasiirron yli). Paikallisia energiamaksimeja käytetään mahdollisten alkusiirtojen määrittämiseksi seuraavia hakuja varten, jos 30 kokonaiskorrelaatioenergiatasot kulloisilla aikasiirroilla huononevat lähettävän viestintälaitteen liikkumisen vuoksi häipyvässä ympäristössä. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa huippuenergiat ja paikallisia maksimeja vastaavat energiat käsitellään aikasiirtojen saamiseksi demoduloin-35 tia varten.
14
Esillä olevan keksinnön menetelmää käytettäessä useiden modulointisymboliaikavälien aikana vastaanotetut toiste-signaalit voidaan evaluoida useiden aikasiirtojen yli niiden parhaiden aikasiirtojen tunnistamiseksi enintään 5 tehonsäätöryhmän käsittävänä aikana (so. 1,25 ms IS-95:n mukaan). Edellä kuvion 4 tarkastelun yhteydessä esitetyssä kymmenen aikasiirron hakuesimerkissä esillä oleva keksintö siis lyhentää hakuaikaa, ja tehollista demodulointiaikaa, tunnettuun tekniikkaan verrattuna 10:tä suuremmalla ker-10 toimella. Esillä olevan keksinnön haku- ja demodulointi-tekniikka saa lisäksi aikaan paremman bittienergia-kohina-suhteen (Eb/N0) tietyllä bittivirhesuhteella (BER, bit error rate) sen tunnetun tekniikan vastineisiin verrattuna johtuen siitä, että se suorittaa demoduloinnissa käytettä-15 vien parhaiden toistesignaalien nopeamman tunnistuksen. Tämä Eb/N0-suhteen parannus saavutetaan, koska esillä olevan keksinnön nopeampi hakumenettely vähentää mahdollisuuksia hankkia vastaanotettuihin signaaleihin lisää kohinaa hakuajan kuluessa esiintyneen häipymisen vuoksi. Esi-20 merkiksi 1 %:n vastaanotetun BER:n pysyttämiseksi entisellään esillä olevan keksinnön menetelmä vaatii 0,6 dB pienemmän Eb/N0:n kuin tunnetun tekniikan menetelmät. Tämä vaaditun Eb/N0:n pieneneminen on vastaavuussuhteessa jär-jestelmäkapasiteetin suurenemiseen tällä BER:llä.
25
Huomattakoon että vaikka edellä esitetty tarkastelu koskee viestintälaitteilta 103, 104 tulevien ylöspäisten lähetteiden toistesignaalien tunnistamista tukiasemassa 101, esillä oleva keksintö on myös sovellettavissa tukiasemalta 30 101 tulevien alaspäisten lähetteiden toistesignaalien tunnistamiseen viestintälaitteilla 103, 104 (esim. käytettäessä tukiasemassa 101 lähetyserotustekniikkaa). Huomattakoon lisäksi, että vaikka parhaana pidetty suoritusmuoto käyttää energiatasoja haluttujen aikasiirtojen tunnistami-35 seksi demodulointia varten, niin vastaanotettujen Walsh- 15 symbolien itseisarvot voisivat vaihtoehtoisesti käsittää ne liittyvät signaalinvertausluvut, joita käytetään vastaanotettujen toistesignaalien tunnistamiseksi. Menettely Walsh-symbolin itseisarvon määrittämiseksi on alalla tun-5 nettu.
Kuvio 9 esittää esillä olevan keksinnön mukaista vastaanotinta, joka vastaanottaa koodatut viestintäsignaalit. Vastaanotin 900 käsittää antennirakenteen 901, signaali-10 vastaanottimen 903, muistilaitteen 905, suorittimen 907, skaalauslaitteen 909, demodulaattorin 911 sekä yhdistimen 913. Antennirakenne 901 käsittää mieluummin kaksi erotus-antennia (diversity antennas), vaikka vaihtoehtoisesti voidaankin käyttää yhtä ainoata antennia. Signaalivastaan-15 otin 903 käsittää mieluummin tunnetut vastaanottimen etu osan ja jälkipään piirit, kuten vahvistimet, suotimet, oskillaattorit, alassekoittimet ja analogi-digitaalimuun-timet. Muistilaite 905, suoritin 907, skaalauslaite 909, demodulaattori 911 ja yhdistin 913 sijaitsevat mieluummin 20 asiakaspiirissä (ASIC, application specific integrated circuit). Muistilaitteen 905 ja suorittimen 907 parhaana pidetyt suoritusmuodot on jäljempänä selitetty yksityiskohtaisesti kuvion 10 yhteydessä. Skaalauslaite 909 on kytketty suorittimeen 907 ohjausjohdon 915 välityksellä ja 25 käsittää mieluummin kertojan, rekisterin ja tilakoneen. Demodulaattori 911 on myös kytketty suorittimeen 907 ohjaus johdon 917 välityksellä ja käsittää mieluummin nopean Hadamard-muunnoksen (FHT, Fast Hadamard Transform) suorittamiseen liittyvän tunnetun digitaalisen laitteiston.
30
Esillä olevan keksinnön mukaisen vastaanottimen 900 toiminta tapahtuu seuraavalla tavalla. Toistesignaalit vastaanotetaan antennirakenteella 901 ja syötetään seuraavak-si signaalivastaanottimeen 903. Signaalivastaanotin 903 35 käsittelee vastaanotetut signaalit ja mieluummin syöttää 16 vastaanotettujen signaalien näytteitettyjen kantataajuus-kaistan esitysmuotojen tehonsäätöryhmän muistilaitteelle 905. Muistilaite 905 tallentaa kantataajuuskaistan esitysmuotoihin sisältyvän informaation kahden tai useamman 5 modulointisymboliaikavälin aikana, kuten edellä kuvion 2 yhteydessä on kuvattu. Sen jälkeen muistilaite 905 antaa tallennetun informaation suorittimelle 907, jossa tallennettu informaatio tutkitaan vastaanotettuihin toistesig-naaleihin liittyvien aikasiirtojen ja energioiden määrit-10 tämiseksi, kuten edellä on kuvattu. Suorittimen yksityiskohtainen toiminta on esitetty jäljempänä kuvion 10 yhteydessä.
Kantataajuuskaistan esitysmuotojen muistilaitteeseen 905 15 syöttämisen lisäksi signaalivastaanotin 903 myös poistaa koodattujen viestintäsignaalien hajotuksen suorittimen 907 syöttämien aikasiirtojen perusteella kuhunkin Walsh-symbo-liin sisältyvien 64 Walsh-tietoalkion (Walsh chips) erottamiseksi. Signaalivastaanotin 903 antaa hajottamattomat 20 (despread) signaalit (Walsh-tietoalkiot (Walsh chips)) skaalaimelle 909. Skaalain 909 painottaa kunkin kootun toistesignaalin vastaavassa hakuikkunassa saadun kokonais-korrelaatioenergian perusteella. Sen jälkeen skaalain 909 antaa painotetut kootut toistesignaalit demodulaattorille 25 911, jossa kukin koottu signaali demoduloidaan ja annetaan seuraavaksi yhdistimelle 913. Yhdistin 913 yhdistää demoduloidut toistesignaalit tunnettujen tekniikkojen mukaan yksityisen vastaanotettuihin toistesignaaleihin liittyvän koodatun viestintäsignaalin takaisinsaamiseksi. Yhdistin 30 913 syöttää takaisinsaadun koodatun viestintäsignaalin jäljellä olevaan vastakanavapiiriin (esim. ehdollinen päätöspiiri, konvoluutiodekooderi jne.) jatkokäsittelyä varten. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa ei käytetä skaalainta 909, ja hajottamattomat (despread) signaalit 17 annetaan signaalivastaanottimesta 903 suoraan demodulaat-torille 911.
Kuvio 10 esittää kuvion 9 vastaanottimeen 901 sisältyvän 5 muistilaitteen 905 ja suorittimen 907 parhaana pidettyjä suoritusmuotoja. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa muistilaite 905 käsittää luku-kirjoitusmuistin 1001 (RAM, random access memory), jota käytetään tallentamaan yhteen tai useampaan Walsh-symboliin sisältyvä yksi tai useampi te-10 honsäätöryhmä (PCG(n)). Muistilaite 905 voi vaihtoehtoisesti käsittää rekisteriryhmän, lukkopiirimatriisin tai muita välineitä digitaalisen informaation tallentamiseksi. Parhaana pidetty suoritin 907 käsittää hajotuksenpoistimen 1004 (despreader), FHT-lohkon 1006, energia-RAM:in 1008, 15 yhteisenergia-RAM:in 1010, kertojan 1012, summaimen/vähen- timen 1014, vertaimen 1016, hakutulos-RAM:in 1018 sekä PN-sekvenssigeneraattorin 1020.
Parhaana pidetyn muistilaitteen 905 ja parhaana pidetyn 20 suorittimen 907 toiminta tapahtuu seuraavalla tavalla. Signaalivastaanottimen 903 muistilaitteelle 905 antamat toistesignaalien näytteitetyt kantataajuuskaistan esitysmuodot tallennetaan RAM:iin 1001. RAM 1001 antaa hajotuk-senpoistimelle 1004 saman määrän näytteitettyjä esitysmuo-25 toja kuin mitä Walsh-symboliin sisältyy. Hajotuksenpoistin 1004 vastaanottaa myös PN-vertailusekvenssin (esimerkiksi kuvion 3 vertailusekvenssin) PN-sekvenssigeneraattorilta 1020 ja käyttää tunnetulla tavalla PN-vertailusekvenssiä syötetyn Walsh-symbolin sisältämien 64 Walsh-tietoalkion 30 määrittämiseksi. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa kukin Walsh-symboli vastaa digitaalisesti moduloidun M-lukuisen (M-ary) signaalin samavaiheista komponenttia (I, in-phase component) tai 90° vaihe-erokomponenttia (Q, quadrature component).
35 18
Walsh-tietoalkiot annetaan FHT-lohkolle 1006, jossa ne demoduloidaan edellä mainittua FHTrta käyttäen. FHT-lohko 1006 muuntaa syötetyt Walsh-tietoalkiot (joko I tai Q) indeksoitujen itseisarvojen taulukkoon niihin liittyvät 5 etumerkit (so. joko positiiviset tai negatiiviset) omaavi-na, jotka riippuvat muun muassa alunperin lähetetyn digitaalisen informaation etumerkeistä ja RF-kanavan ominaisuuksista. Indeksit vastaavat tietyllä koodaus/dekoodaus-kokonaisuudella käytettyjä koodisymboleja kuten alalla on 10 tunnettua.
FHT-lohko 1006 antaa Walsh-tietoalkiot peräkkäin kertojalle 1012. Kertoja 1012 neliöi kunkin indeksoidun itseisarvon ja antaa neliöidyt itseisarvot summaimelle/vähentimel-15 le 1014. M-lukuista (M-ary) digitaalista modulointia käytettäessä kertoja 1012 mieluummin laskee I2:n kutakin indeksiä kohti (so. I*, I22, I32 jne.) FHT-lohkon 1006 lähtötauluun ja antaa nämä neliöidyt itseisarvot summai-melle/vähentimelle 1014. Summain/vähennin 1014 siirtää I2-20 arvot energia-RAM:iin 1008, johon ne tallennetaan. I2- arvojen laskemisen jälkeen kertoja 1012 neliöi kunkin indeksoidun itseisarvon Q-komponenttiin liittyvien Walsh-tietoalkioiden osalta. Kertojan 1012 tuotettua kunkin Qj2-arvon ja annettua sen summaimelle/vähentimelle 1014 ener-25 gia-RAM 1008 antaa vastaavan I12-arvon summaimelle/vähentimelle 1014. Summain/vähennin 1014 summaa vastaavat I2- ja Q2-arvot sekä antaa summat (I*2 + Q*) peräkkäin energia-RAM: iin 1008, johon summat eli energiat tallennetaan, kunnes kaikki 64 on laskettu.
30
Energia-RAM 1008 antaa tallennetut energiat vertaimelle 1016, jossa energioita verrataan peräkkäin toisiinsa suurimman liittyvän energian (so. korrelaatioenergian) omaavan indeksin tunnistamiseksi tietyllä aikasiirrolla. En-35 simmäistä korrelaatioenergiaa verrataan sen jälkeen ylem- 19 pään ja alempaan kynnykseen (Tu, Tx). Jos ensimmäinen korrelaatioenergia on pienempi kuin alempi kynnys (T1), niin energia jätetään huomioon ottamatta (so. painotetaan nollalla) eikä jäljellä olevaa hakua tällä aikasiirrolla 5 jatketa. Jos ensimmäinen korrelaatioenergiataso sijaitsee ylemmän ja alemman kynnyksen välillä, niin energia tallennetaan yhteisenergia-RAM:iin 1010 ja haun annetaan jatkua samalla aikasiirrolla tehonsäätöryhmässä jäljellä olevien Walsh-symbolien osalta. Jos ensimmäinen korrelaatioener-10 giataso ylittää ylemmän kynnyksen (Tu), niin energiataso tallennetaan yhteisenergia-RAM:iin 1010, ja se aikasiirto, jolla energia oli saatu, annetaan sen jälkeen skaalaimelle 909 ja/tai demodulaattorille 911 samalla aikasiirrolla vastaanotettujen toistesignaalien jatkokäsittelyä varten. 15
Ensimmäisen korrelaatioenergian saamisen jälkeen edellä esitetty prosessi toistetaan kullakin aikasiirrolla kussakin Walsh-symbolissa, kunnes tallennetun tehonsäätöryhmän kaikki Walsh-symbolit on tutkittu. Näiden toistettujen 20 käsittelyjen aikana vastaavilla aikasiirroilla saadut korrelaatioenergiat kuitenkin kumuloidaan ja niitä verrataan päivitettyyn ylempään ja alempaan kynnykseen. Esimerkiksi jos korrelaatioenergiat kumuloidaan tietyllä aikasiirrolla kolmen Walsh-symbolin yli, kumuloitua energiaa 25 (so. kolmen korrelaatioenergian summaa) verrataan ylempään ja alempaan kynnykseen, jotka ovat noin kolme kertaa niin korkeat kuin ne kynnykset, joita verrattiin ensimmäiseen korrelaatioenergiaan. Tämän iteratiivisen käsittelyn suorittama kumulointi johtaa todellisuudessa kuviossa 5 esi-30 tettyjen korrelaatioenergioiden summaamiseen, jolloin saadaan kuvioissa 7 ja 8 kuvatut kokonaiskorrelaatioenergiat. Nämä kokonaiskorrelaatioenergiat tallennetaan sen jälkeen yhteisenergia-RAM:iin 1010.
20
Yhteisenergia-RAM 1010 antaa kokonaiskorrelaatioenergiat vertaimelle 1016, jossa niitä verrataan toisiinsa sellaisen kokonaiskorrelaatioenergioiden joukon määrittämiseksi, jonka energia-arvot ovat suuremmat kuin ne kokonaiskorre-5 laatioenergiat, jotka eivät kuulu tähän joukkoon. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa joukkoon kuuluvat kahdeksan suurinta korrelaatioenergiaa. Kuten edellä kuvion 8 yhteydessä on selitetty, joukkoon kuuluvat kokonaiskorrelaatioenergiat vastaavat vastaanottimen 900 kullakin aika-10 siirrolla vastaanottamia toistesignaaleja. Kahdeksaa suurinta energiaa vastaavien aikasiirtojen määrittämisen lisäksi vertain 1016 määrittää myös kokonaiskorrelaatioenergioiden paikallisten maksimien joukon ja tunnistaa näihin maksimeihin liittyvät aikasiirrot, kuten edellä 15 kuvion 8 yhteydessä on selitetty. Kokonaiskorrelaatioenergioiden joukko, paikallisten maksimien joukko ja kumpaankin joukkoon liittyvät aikasiirrot annetaan haku-RAM:iin 1018, johon ne tallennetaan ja josta niitä sen jälkeen käytetään skaalaimen 909 ja/tai demodulaattorin 911 suo-20 rittaman käsittelyn ohjaamiseen.
Edellä kuvattu iteratiivinen käsittely on esimerkki parhaana pidetystä ei-koherentista demodulointiratkaisusta, jota käytetään niiden aikasiirtojen määrittämiseksi, joita 25 käyttäen vastaanotetut toistesignaalit käsitellään. Kohe-rentin demodulointitekniikan käyttö hakumenettelyn aikana on kuitenkin yhtä hyvin sovellettavissa esillä olevaan keksintöön. Koherentti demodulointikäsittely tapahtuu mieluummin seuraavasti. FHT-lohko 1006 vastaanottaa I- ja 30 Q-Walsh-tietoalkiot samanlaisella tavalla kuin edellä ei- koherentin demodulointiratkaisun osalta on kuvattu. FHT-lohko 1006 antaa sen jälkeen ensimmäisen tehonsäätöryhmäs-sä olevan Walsh-symbolin I- ja Q-Walsh-tietoalkiot summai-melle/vähentimelle 1014. Summain/vähennnin 1014 siirtää 35 nämä I- ja Q-arvot energia-RAM:iin 1008, johon ne tallen- 21 netaan. Sen jälkeen FHT-lohko 1006 antaa seuraavan Walsh-symbolin tai seuraavien Walsh-symbolien — RAM:iin 1001 tallennettujen modulointisymboliaikavälien lukumäärästä riippuen — I- ja Q-Walsh-tietoalkiot summaimelle/vähenti-5 melle 1014. Summain/vähennin 1014 laskee yhteen kunkin I-arvon, jotka vastaavat kaikkien energia-RAM:iin 1008 tallennettujen Walsh-symbolien kaikkia 64 indeksiä (esimerkiksi IiCWStO)] + IitWSU)] + IJWSU)] + I2[WS(0)] + I2[WS(1)] + I2[WS(2)] + ...; jne.). Samalla tavoin sum-10 main/vähennin 1014 laskee yhteen kunkin Q-arvon, jotka vastaavat kaikkien energia-RAM:iin 1008 tallennettujen Walsh-symbolien kaikkia 64 indeksiä. Nämä 64 summattua I-arvoa ([ΣΙ]) ja 64 summattua Q-arvoa ([SQ]) annetaan sen jälkeen kertojalle 1012.
15
Kertoja 1012 neliöi kunkin summatun I-arvon ja kunkin summatun Q-arvon ja antaa neliöidyt itseisarvot ([ΣΙ]2, [Σ0]2) summaimelle/vähentimelle 1014. Summain/vähennin 1014 laskee yhteen vastaavat [ΣΙ]2- ja [^Q]2-arvot ja antaa 20 summat ([ΣΙ1]2 + [ΣΟ^2) peräkkäin energia-RAM:iin 1008, johon summat eli energiat tallennetaan, kunnes kaikki 64 on laskettu. Energiat annetaan vertaimelle 1016 jatkokäsittelyä varten edellä ei-koherentin demoduloinnin suhteen selitetyn tavan kanssa analogisella tavalla. Huomattakoon 25 että edellä ei-koherentin ja koherentin demoduloinnin osalta kuvattuja tekniikkoja voidaan soveltaa myös kuvion 9 demodulaattorin 911 suorittamaan lopulliseen demoduloin-tiin.
30 Kuvio 11 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen vastaanottimen suorittamien vaiheiden esimerkinomaista loogista vuokaaviota 1100. Looginen vuokaavio alkaa (1101), kun vastaanotin tallentaa (1103) useisiin modulointisymboliai-kaväleihin sisältyvän informaation. Sen jälkeen vastaan-35 otin tutkii (1105) tallennetun informaation tunnistaakseen 22 yksityisen koodatun viestintäsignaalien toistesignaalien joukon yhdessä tai useammassa hakuikkunassa (so. yhdellä tai useammalla aikasiirrolla kullakin modulointisymboliai-kavälillä) määrittämällä kokonaiskorrelaatioenergian kus-5 sakin hakuikkunassa kuten edellä on kuvattu. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa toistesignaalien joukkoon kuuluvat ne signaalit, jotka on vastaanotettu kahdeksan parasta korrelaatioenergiaa antavilla aikasiirroilla.
10 Tallennetun informaation tutkimisen ja toistesignaalien joukon määrittämisen jälkeen vastaanotin määrittää (1017), tarvitseeko joukkoon kuuluvia toistesignaaleja asetella sen kompleksisen RF-kanavan ominaisuuksien huomioonottamiseksi, jonka kautta toistesignaalit ovat edenneet ennen 15 vastaanottoa. Näihin ominaisuuksiin kuuluvat toistesignaalien modulointisymbolien häipymisestä aiheutuva vai-hekierto tai vaimennus. Mikäli joukkoon kuuluvia toistesignaaleja tarvitsee asetella, vastaanotin estimoi (1109) kanavan ominaispiirteen joukkoon kuuluvaan toistesignaa-20 liin liittyvän signaalinvertausluvun perusteella. Esimerkiksi RF-kanavan kautta tapahtuvan siirron aikana tapahtuvan modulointisymbolien vaihekierron huomioonottamiseksi niitä M-lukuisen (M-ary) modulointisymbolin I- ja Q-kom-ponentteja, jotka antavat korrelaatioenergian tietyllä 25 aikasiirrolla, voitaisiin käyttää halutun vaiheen määrittämiseksi I-Q-tasossa samalla aikasiirrolla jäljellä oleville tallennetuille modulointisymboleille.
Kanavan ominaispiirteen estimoinnin jälkeen vastaanotin 30 asettelee (1111) yhden tai useamman joukkoon kuuluvan toistesignaalin vastaavan kanavaestimaatin perusteella. Edellä olevassa esimerkissä tämä asettelu voisi käsittää seuraavan tallennettavan modulointisymbolin vaiheen kiertämisen siten, että vaihe vastaa aikaisemmin määritettyä 35 haluttua vaihetta.
23
Edettäessä loogisessa vuokaaviossa 1100 alaspäin vastaanotin painottaa (1113) kunkin joukkoon kuuluvan toistesig-naalin siihen liittyvän signaalinvertausluvun perusteella. Parhaana pidetyssä suoritusmuodossa painotukset määrite-5 tään suhteessa kullekin toistesignaalille laskettuun kor-relaatioenergiaan ja niitä sovelletaan kunkin toistesig-naalin itseisarvoon. Kunkin joukkoon kuuluvan toistesig-naalin painotuksen jälkeen vastaanotin demoduloi (1115) painotettujen toistesignaalien joukon mieluummin sovelta-10 maila FHT:tä kuhunkin painotettuun toistesignaaliin. Sen jälkeen vastaanotin yhdistää (1117) demoduloidut signaalit tunnettuja yhdistämistekniikkoja käyttäen yksityisen koodatun viestintäsignaalin takaisinsaamiseksi, ja vuokaavio päättyy (1119).
15
Esillä oleva keksintö käsittää menetelmän ja laitteen yksityisen koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi useista vastaanotetuista koodatuista viestintäsignaaleis-ta. Tämän keksinnön avulla se aika, joka vaaditaan maini-20 tun yksityisen viestintäsignaalin parhaiden toistesignaalien tutkimiseksi ja tunnistamiseksi demoduloinnissa käytettäväksi, pienenee merkitsevästi tunnetun tekniikan hakutekniikkoihin verrattuna. Tämä hakuajan parannus johtuu siitä, koska esillä oleva keksintö saa aikaan välineet 25 energioiden määrittämiseksi useilla aikasiirroilla tehon-säätöryhmän yli, kun taas tunnetun tekniikan ratkaisut määrittävät vain yhden energian (ts. yhden aikasiirron) tehonsäätöryhmän yli. Esillä oleva keksintö käyttää siis tehonsäätöryhmään sisältyvää dataa tehokkaammin toiste-30 signaalien tutkimisensa aikana tunnettujen hakutekniikko-jen datan hyväksikäyttöön verrattuna. Lisäksi erinomaisesta hakusuorituskyvystään johtuen esillä oleva keksintö saa aikaan paremman Eb/N0-suhteen tietyllä bittivirhesuhteella tunnetun tekniikan vastineisiinsa verrattuna, koska 35 nopeampi haku antaa vähemmän mahdollisuuksia hankkia lisä-

Claims (5)

1. Menetelmä vastaanottimessa (900), joka vastaanottaa 5 suorasekvenssi-koodijakokanavoituja (DS-CDMA, direct sequence code division multiple access) signaaleja kunkin DS-CDMA-signaalin sisältäessä useita Walsh-symboleja, ainakin kahden mainituista useista Walsh-symboleista sisältyessä tehonsäätöryhmään, yksityisen DS-CDMA-10 signaalin tunnistamiseksi useista vastaanotetuista DS- CDMA-signaaleista, joka menetelmä käsittää vaiheet, joissa: a) tallennetaan (1103) tehonsäätöryhmään sisältyvä 15 informaatio tallennetun informaation tuottamiseksi; b) tutkitaan (1105) tallennettu informaatio mainitun yksityisen DS-CDMA-signaalin toistesignaalien joukon tunnistamiseksi, missä kunkin mainittuun toistesignaalien 20 joukkoon kuuluvan toistesignaalin energia on suurempi kuin mainitun yksityisen CD-CDMA-signaalin minkä tahansa mainittuun toistesignaalien joukkoon kuulumattoman toistesignaalin energia, 25 c) demoduloidaan (1115) toistesignaalien joukko demo duloitujen toistesignaalien joukon tuottamiseksi; ja d) yhdistetään (1117) demoduloitujen toistesignaalien joukko mainitun yksityisen DS-CDMA-signaalin tuottamisek-30 si, tunnettu siitä, että tutkittaessa (1105) tallennettua informaatiota kunkin toistesignaalin energia-arvo perustuu kunkin Walsh-symbolin tutkimiseen eri 35 aikasiirroilla (608, 618, 628).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tutkiini s vaihe (1105) käsittää vaiheet, joissa: 5 bl) suoritetaan tallennetun informaation ensimmäinen tutkiminen ensimmäisessä hakuikkunassa; ja b2) suoritetaan tallennetun informaation toinen tutkiminen toisessa hakuikkunassa, joka on ajallisesti siirretty 10 ensimmäisestä hakuikkunasta.
3. Vastaanotin (900) useiden koodattujen viestintä-signaalien vastaanottamiseksi, joka käsittää: 15 muistivälineet (905) useisiin vastaanotettuihin koodattuihin informaatiosignaaleihin sisältyvän informaation tallentamiseksi useiden modulointisymboliaikavälien aikana tallennetun informaation tuottamiseksi; 20 käsittelyvälineet (907), jotka on toiminnallisesti kytketty muistivälineisiin (905) tallennetun informaation tutkimiseksi yksityisen koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi, 25 tunnettu siitä, että muistivälineet (905) ja käsittelyvälineet (907) on sovitettu tallentamaan useisiin modulointisymboliaikaväleihin sisältyvän informaation ja tutkimaan nämä useat modulointisymboliaikavälit määrittä-30 mällä korrelaatioenergiat näillä useilla moduloin- tisymboliaikaväleillä eri aikasiirroilla (608, 618, 628).
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen vastaanotin (900), tunnettu siitä, että käsittelyvälineet (907) käsittävät välineet tallennetun informaation tutkimiseksi mainitun yksityisen koodatun viestintäsignaalin toiste- 5 signaalien joukon tunnistamiseksi, missä kuhunkin toiste- signaaliin mainitussa toistesignaalien joukossa liittyvä signaalinvertausluku on suurempi kuin mainitun yksityisen koodatun viestintäsignaalin mihin tahansa toistesignaalien joukkoon kuulumattomaan toistesignaaliin liittyvä signaa-10 linvertausluku, ja että vastaanotin käsittää lisäksi: skaalausvälineet (909), jotka on toiminnallisesti kytketty suoritusvälineisiin kunkin toistesignaalien joukkoon kuuluvan toistesignaalin painottamiseksi siihen liittyvän 15 signaalinvertausluvun perusteella painotettujen toiste signaalien joukon tuottamiseksi; demodulointivälineet (911), jotka on toiminnallisesti kytketty skaalausvälineisiin painotettujen toistesignaa-20 lien joukon demoduloimiseksi demoduloitujen signaalien joukon tuottamiseksi; sekä yhdistämisvälineet (913), jotka on toiminnallisesti kytketty demodulointivälineisiin demoduloitujen signaalien 25 joukon yhdistämiseksi mainitun yksityisen koodatun vies tintäsignaalin takaisinsaamiseksi.
5. Vastaanotin (900) suorasekvenssi-koodijakokanavoitujen 30 (DS-CDMA, direct sequence code division multiple access) signaalien vastaanottamiseksi kunkin DS-CDMA-signaalin sisältäessä useita Walsh-symboleja ainakin kahden mainituista useista Walsh-symboleista sisältyessä tehonsäätö-ryhmään, joka vastaanotin (900) käsittää: 35 / muistilaitteen (905) tehonsäätöryhmään sisältyvän informaation tallentamiseksi tallennetun informaation tuottamiseksi; 5 suorittimen (907), joka on toiminnallisesti kytketty muistilaitteeseen (905) tallennetun informaation tutkimiseksi yksityisen DS-CDMA-signaalin toistesignaalien joukon tunnistamiseksi, missä kuhunkin toistesignaaliin mainitussa toistesignaalien joukossa liittyvä signaalinvertaus-10 luku on suurempi kuin mainitun yksityisen DS-CDMA-sig naalin mihin tahansa mainittuun toistesignaalien joukkoon kuulumattomaan toistesignaaliin liittyvä signaalinvertaus-luku; 15 demodulaattorin (911), joka on toiminnallisesti kytketty suorittimeen (907) toistesignaalien joukon demoduloimi-seksi demoduloitujen toistesignaalien tuottamiseksi; sekä yhdistimen (913), joka on toiminnallisesti kytketty 20 demodulaattoriin (911) demoduloitujen toistesignaalien yhdistämiseksi mainitun yksityisen DS-CDMA-signaalin takaisinsaamiseksi, tunnettu siitä, että vastaanotin (900) on 25 sovitettu määrittämään signaalinvertausluvut korrelaati oiden perusteella useilla modulointisymboliaikaväleillä eri aikasiirroilla (608, 618, 628).
FI960691A 1994-06-30 1996-02-15 Menetelmä ja laite koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi FI119614B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/269,403 US5530716A (en) 1994-06-30 1994-06-30 Method and apparatus for identifying a coded communication signal
US26940394 1994-06-30
PCT/US1995/005373 WO1996001012A1 (en) 1994-06-30 1995-05-01 A method and apparatus for identifying a coded communication signal
US9505373 1995-05-01

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI960691A0 FI960691A0 (fi) 1996-02-15
FI960691A FI960691A (fi) 1996-02-15
FI119614B true FI119614B (fi) 2009-01-15

Family

ID=23027095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI960691A FI119614B (fi) 1994-06-30 1996-02-15 Menetelmä ja laite koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5530716A (fi)
EP (1) EP0720794B1 (fi)
JP (1) JP3786422B2 (fi)
KR (1) KR0173414B1 (fi)
CN (1) CN1087527C (fi)
BR (1) BR9506022A (fi)
CA (1) CA2167709A1 (fi)
FI (1) FI119614B (fi)
WO (1) WO1996001012A1 (fi)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5629934A (en) * 1995-06-30 1997-05-13 Motorola, Inc. Power control for CDMA communication systems
US5987076A (en) * 1996-07-29 1999-11-16 Qualcomm Inc. Coherent signal processing for CDMA communication system
US5881058A (en) * 1996-11-25 1999-03-09 Motorola, Inc. Method for performing a signal search in a wireless communication system
US5910944A (en) * 1997-02-28 1999-06-08 Motorola, Inc. Radio telephone and method for operating a radiotelephone in slotted paging mode
US5917866A (en) * 1997-04-04 1999-06-29 Trimble Navigation Limited Code multipath estimation for weighted or modified tracking using weighted or modified correlations
KR100229042B1 (ko) * 1997-04-26 1999-11-01 윤종용 하드웨어소모 감소 및 탐색성능이 향상된 레이크 수신기
US6707842B2 (en) 1997-10-22 2004-03-16 Via Telecom Co., Ltd. Accelerated base station searching by buffering samples
US6064691A (en) * 1997-10-22 2000-05-16 Lsi Logic Corporation Method and apparatus for acquisition of the strongest pilot signal
JP3856261B2 (ja) * 1998-03-18 2006-12-13 ソニー株式会社 同期検出装置
US6526029B1 (en) * 1998-04-24 2003-02-25 Lucent Technologies Inc. Search scheme for receivers in mobile communication systems
JPH11331036A (ja) * 1998-05-13 1999-11-30 Hitachi Ltd 符号分割接続方式移動通信システム及び該システムで用いるスロットタイミング同定方法と移動端末
DE19832850A1 (de) * 1998-07-21 2000-02-10 Siemens Ag Akquisitionsverfahren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6125137A (en) * 1998-09-11 2000-09-26 Motorola, Inc. Apparatus and method for performing a signal search in a coherent wireless communication system
US6108324A (en) * 1998-09-22 2000-08-22 Motorola, Inc. Apparatus and method for performing a signal search in a wireless communication system
US6438182B1 (en) 1999-03-02 2002-08-20 Harris Corporation Correlator with serial-parallel partition
US6038271A (en) * 1999-03-02 2000-03-14 Harris Corporation Correlator with cascade data paths to facilitate expansion of correlator length
US6493405B1 (en) 1999-03-02 2002-12-10 Harris Corporation Correlator having enhanced memory for reference and input data
US6567390B1 (en) 1999-03-29 2003-05-20 Lsi Logic Corporation Accelerated message decoding
TW463481B (en) * 1999-04-28 2001-11-11 Fujitsu Ltd Cell search method, communication synchronization apparatus, portable terminal apparatus, and recording medium
US6683924B1 (en) * 1999-10-19 2004-01-27 Ericsson Inc. Apparatus and methods for selective correlation timing in rake receivers
CN1254927C (zh) * 1999-12-17 2006-05-03 北方电讯网络有限公司 基于相关性的信号搜索方法和设备
JP2001308744A (ja) * 2000-04-19 2001-11-02 Nec Corp 移動通信復調装置及びその復調方法並びにその制御プログラムを記録した記録媒体
SE0003289D0 (sv) * 2000-05-18 2000-09-15 Ericsson Telefon Ab L M Radio receiver and channel estimator
KR100436296B1 (ko) * 2000-10-06 2004-06-18 주식회사 에이로직스 신호 획득을 위한 프리앰블 서치장치 및 그 방법
US6985516B1 (en) 2000-11-27 2006-01-10 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for processing a received signal in a communications system
US7769078B2 (en) * 2000-12-22 2010-08-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Apparatus, methods and computer program products for delay selection in a spread-spectrum receiver
KR100364358B1 (ko) * 2000-12-29 2002-12-11 엘지전자 주식회사 비동기 이동 통신 시스템의 멀티 피크 검출장치
KR20020084464A (ko) * 2001-05-02 2002-11-09 엘지전자 주식회사 Cdma 복조 시스템
US20080171517A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-17 Isaac Ali Radio signal analysis
US9300355B2 (en) 2012-09-24 2016-03-29 Kyynel Oy Fast automated radio link establishment
CN108924045B (zh) * 2018-09-27 2021-11-23 深圳友讯达科技股份有限公司 双模通信网络信道衡量方法及系统

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3859515A (en) * 1972-08-21 1975-01-07 Burroughs Corp Method and apparatus for signal spectrum analysis by hadamard transform
US3956619A (en) * 1975-03-31 1976-05-11 General Electric Company Pipeline walsh-hadamard transformations
JPS5737925A (en) * 1980-08-14 1982-03-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd High-speed hadamard converter
US4901307A (en) * 1986-10-17 1990-02-13 Qualcomm, Inc. Spread spectrum multiple access communication system using satellite or terrestrial repeaters
US5056109A (en) * 1989-11-07 1991-10-08 Qualcomm, Inc. Method and apparatus for controlling transmission power in a cdma cellular mobile telephone system
US5109390A (en) * 1989-11-07 1992-04-28 Qualcomm Incorporated Diversity receiver in a cdma cellular telephone system
US5101501A (en) * 1989-11-07 1992-03-31 Qualcomm Incorporated Method and system for providing a soft handoff in communications in a cdma cellular telephone system
US5103459B1 (en) * 1990-06-25 1999-07-06 Qualcomm Inc System and method for generating signal waveforms in a cdma cellular telephone system
US5099204A (en) * 1990-10-15 1992-03-24 Qualcomm Incorporated Linear gain control amplifier
US5107225A (en) * 1990-11-30 1992-04-21 Qualcomm Incorporated High dynamic range closed loop automatic gain control circuit
US5293434A (en) * 1991-04-10 1994-03-08 International Business Machines Corporation Technique for use in a transform coder for imparting robustness to compressed image data through use of global block transformations
US5239555A (en) * 1991-11-04 1993-08-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Frequency hopping signal interceptor
US5305345A (en) * 1992-09-25 1994-04-19 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Zigzag laser with reduced optical distortion
US5313491A (en) * 1992-12-31 1994-05-17 Gte Government Systems Corporation Acquisition method for DSSS communications
US5349606A (en) * 1992-12-31 1994-09-20 Gte Government Systems Corporation Apparatus for multipath DSSS communications
US5305349A (en) * 1993-04-29 1994-04-19 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Quantized coherent rake receiver
US5353300A (en) * 1993-06-07 1994-10-04 Motorola, Inc. Communication method for an adaptive direct sequence CDMA communication system
US5363404A (en) * 1993-07-13 1994-11-08 Motorola Inc. Apparatus and method for conveying information in a communication network
US5377225A (en) * 1993-10-19 1994-12-27 Hughes Aircraft Company Multiple-access noise rejection filter for a DS-CDMA system

Also Published As

Publication number Publication date
WO1996001012A1 (en) 1996-01-11
KR0173414B1 (ko) 1999-04-01
CN1130003A (zh) 1996-08-28
BR9506022A (pt) 1997-10-14
EP0720794B1 (en) 2007-08-15
CA2167709A1 (en) 1996-01-11
US5530716A (en) 1996-06-25
EP0720794A4 (en) 2000-03-01
CN1087527C (zh) 2002-07-10
JPH09502593A (ja) 1997-03-11
JP3786422B2 (ja) 2006-06-14
FI960691A0 (fi) 1996-02-15
EP0720794A1 (en) 1996-07-10
FI960691A (fi) 1996-02-15
KR960705415A (ko) 1996-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI119614B (fi) Menetelmä ja laite koodatun viestintäsignaalin tunnistamiseksi
RU2152686C1 (ru) Когерентный приемник системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов с последовательностью для непосредственной модуляции несущей линии связи земля-летательный аппарат
US5978413A (en) Method and system for processing a plurality of multiple access transmissions
US5754583A (en) Communication device and method for determining finger lock status in a radio receiver
KR100668204B1 (ko) 코드 분할 다중 접속 수신기에 대한 파일럿 강도 측정 및다중 경로 지연 탐색기
EP0491668B1 (en) CDMA subtractive demodulation
JP3472773B2 (ja) スペクトラム拡散通信システムにおける移動局の同期
KR100369421B1 (ko) 코히런트 무선 통신 시스템에서 신호 탐색을 수행하기위한 장치 및 방법
EP0932263A2 (en) Method for finger assignment in CDMA rake-receiver
US6108324A (en) Apparatus and method for performing a signal search in a wireless communication system
US20010019577A1 (en) Forward power control apparatus and method for use in a multi-carrier communication system
US5615226A (en) Method and receiver for demodulating a received signal
EP1175736A1 (en) Code synchronization method and receiver
US6831956B1 (en) Wireless communications system with combining of multiple paths selected from sub-windows in response to the primary synchronization channel
EP0988706B1 (en) Reception method and receiver
US6829290B1 (en) Wireless communications system with combining of multiple paths selected from correlation to the primary synchronization channel
US6668011B1 (en) Block detection receiver
US6526103B1 (en) Multi-stage receiver
JP3631378B2 (ja) レーク受信器
EP1469610A1 (en) Method to perform blind joint detection at the CDMA MS in presence of DMA exceptions
KR100347512B1 (ko) 이동국의 이웃 기지국 탐색장치 및 방법
WO2003084087A1 (en) Processing pilot and non-pilot channels in a cdma searcher

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 119614

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