FI94819B - Communication method and CDMA / FDMA radio system - Google Patents

Communication method and CDMA / FDMA radio system Download PDF

Info

Publication number
FI94819B
FI94819B FI932665A FI932665A FI94819B FI 94819 B FI94819 B FI 94819B FI 932665 A FI932665 A FI 932665A FI 932665 A FI932665 A FI 932665A FI 94819 B FI94819 B FI 94819B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
frequency
cdma
codes
frequencies
transmission
Prior art date
Application number
FI932665A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI94819C (en
FI932665A (en
FI932665A0 (en
Inventor
Arto Kiema
Ilkka Keskitalo
Original Assignee
Nokia Telecommunications Oy
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 Nokia Telecommunications Oy filed Critical Nokia Telecommunications Oy
Publication of FI932665A0 publication Critical patent/FI932665A0/en
Priority to FI932665A priority Critical patent/FI94819C/en
Priority to CN94190368.0A priority patent/CN1110887A/en
Priority to EP94917008A priority patent/EP0667995A1/en
Priority to PCT/FI1994/000241 priority patent/WO1994029970A1/en
Priority to JP7501373A priority patent/JPH08500230A/en
Priority to AU68468/94A priority patent/AU6846894A/en
Publication of FI932665A publication Critical patent/FI932665A/en
Priority to NO950499A priority patent/NO950499L/en
Publication of FI94819B publication Critical patent/FI94819B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI94819C publication Critical patent/FI94819C/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00Code division multiplex systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2628Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using code-division multiple access [CDMA] or spread spectrum multiple access [SSMA]
    • H04B7/2634Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile using code-division multiple access [CDMA] or spread spectrum multiple access [SSMA] for channel frequency control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/0635Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0682Clock or time synchronisation in a network by delay compensation, e.g. by compensation of propagation delay or variations thereof, by ranging

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)

Description

9481994819

Tiedonsiirtomenetelmä ja CDMA/FDMA-radiojärjestelmäCommunication method and CDMA / FDMA radio system

Keksinnön kohteena on tiedonsiirtomenetelmä, jossa käyte-5 tään yhdistettyä CDMA/FDMA monikäyttöä.The invention relates to a data transmission method using combined CDMA / FDMA multipurpose.

Matkapuhelinjärjestelmien suunnittelussa ja toteutuksessa eräs keskeisin ongelma on taajuuden tehokas hyväksikäyttö. Radioliikenteen määrän jatkuvasti lisääntyessä tämä ongelma on tullut yhä tärkeämmäksi. Mitä tehok-10 kaamroin järjestelmä pystyy käyttämään annettua taajuuskaistaa hyväkseen, sitä suurempi on järjestelmän mahdollinen käyttäjämäärä. Kehitettäessä uusia matkapuhelinjärjestelmiä radiokanavan monikäyttömenetelmät ovat keskeinen tutkimuksen alue.One of the key problems in the design and implementation of mobile phone systems is the efficient use of frequency. With the ever-increasing volume of radio traffic, this problem has become increasingly important. The more efficient a 10-camera system is able to take advantage of a given frequency band, the greater the potential number of users in the system. In the development of new mobile telephone systems, radio channel multi-use methods are a key area of research.

15 Matkapuhelinverkkojen ensimmäinen sukupolvi on toteutettu FDMA-menetelmää hyväksikäyttäen. Toinen sukupolvi, joka käyttää digitaalista tiedonsiirtoa hyväkseen, on suunniteltu yhdistetyn FDMA/TDMA-tekniikan perustalle.15 The first generation of mobile networks has been implemented using the FDMA method. The second generation, which takes advantage of digital data transmission, is designed on the basis of combined FDMA / TDMA technology.

Kolmatta radiokanavan monikäyttömenetelmää, CDMA-20 menetelmää, on viime aikoina ryhdytty soveltamaan solukko-verkkoihin. CDMA on hajaspektritekniikkaan perustuva monikäyttömenetelmä, jolla on useita tunnettuja etuja verrattuna aiempiin menetelmiin, kuten taajuussuunnittelun tarpeen puuttuminen sekä taajuuskaistan käytön tehokkuus.A third method of multi-use of a radio channel, the CDMA-20 method, has recently been applied to cellular networks. CDMA is a multi-use method based on spread spectrum technology, which has several known advantages over previous methods, such as the absence of the need for frequency planning and the efficiency of frequency band use.

25 FDMA:ssa käyttäjät erotetaan toisistaan taajuuden avulla; kullekin käyttäjän datasignaalille on varattu oma taajuuskaista. TDMA:ssa taajuuskaista on jaettu peräkkäisiin aikaväleihin ja kunkin käyttäjän datasignaali lähetetään omassa toistuvassa aikavälissään. Tällaisia taajuus-30 kaistoja voi olla käytössä useita, jolloin on kyseessä yhdistetty FDMA/TDMA.In FDMA, users are distinguished from each other by frequency; each user data signal is allocated a separate frequency band. In TDMA, the frequency band is divided into successive time slots and each user's data signal is transmitted in its own repetitive time slot. There may be several such frequency bands in use, in the case of combined FDMA / TDMA.

CDMA:ssa käyttäjän kapeakaistainen datasignaali moduloidaan datasignaalia laajakaistaisemmalla hajotus-koodilla suhteellisen laajalle kaistalle. Tunnetuissa 35 koejärjestelmissä on käytetty esimerkiksi 1,25 MHz, 10 MHz 2 94819 sekä 50 MHz kaistanleveyksiä. Hajotuskoodi muodostuu useasta bitistä. Hajotuskoodin bittinopeus on paljon suurempi kuin datasignaalin ja erotukseksi databiteistä ja -symboleista hajotuskoodin bittejä kutsutaan chipeiksi. Jo-5 kainen käyttäjän datasymboli kerrotaan kaikilla hajotus-koodin chipeillä. Tällöin kapeakaistainen datasignaali leviää käytettävälle taajuuskaistalle. Jokaisella käyttäjällä on oma hajotuskoodinsa. Useat käyttäjät lähettävät samanaikaisesti samalla taajuuskaistalla ja datasignaalit 10 erotetaan toisistaan vastaanottimissa hajotuskoodin perus teella.In CDMA, a user's narrowband data signal is modulated with a more wideband spreading code than the data signal over a relatively wide band. For example, 1.25 MHz, 10 MHz 294819 and 50 MHz bandwidths have been used in the known 35 test systems. The spreading code consists of several bits. The bit rate of the spreading code is much higher than that of the data signal, and as a difference from the data bits and symbols, the bits of the spreading code are called chips. The already 5 user data symbol is multiplied by all chips of the spreading code. In this case, the narrowband data signal propagates to the frequency band used. Each user has their own spreading code. Multiple users transmit simultaneously in the same frequency band and the data signals 10 are separated at the receivers based on the spreading code.

Vastaanottimissa olevat korrelaattorit tahdistuvat haluttuun signaaliin, jonka ne tunnistavat hajotuskoodin perusteella. Korrelaattorit palauttavat datasignaalin 15 alkuperäiselle kapealle taajuuskaistalle. Vastaanottimeen tulevat signaalit, jotka on moduloitu toisella hajotuskoo-dilla, eivät ideaalisessa tapauksessa korreloi vastaanot-timessa, vaan säilyttävät leveän kaistansa. Järjestelmän käyttämät hajotuskoodit pyritään valitsemaan siten, että 20 ne ovat toistensa suhteen korreloimattomia, eli ortogonaa-lisia.The correlators in the receivers synchronize to the desired signal, which they recognize based on the spreading code. The correlators return the data signal 15 to the original narrow frequency band. The signals coming to the receiver, which are modulated by the second spreading code, do not ideally correlate in the receiver, but retain their wide band. The aim is to select the spreading codes used by the system in such a way that they are uncorrelated with respect to each other, i.e. orthogonal.

Tyypillistä solukkoverkkoympäristölle on, että käyttäjän ja tukiaseman välillä kulkeva signaali ei kulje yhtä suoraa reittiä, vaan riippuen ympäristön ominaisuuk-,. 25 sista etenee useita eripituisia reittejä lähettimestä vastaanottimeen. Tällaista monitie-etenemistä tapahtuu, vaikka tukiaseman ja liikkuvan aseman välillä olisi suora näköyhteys. Tämä monitie-eteneminen johtuu pääosin signaalin heijastumisista ympäröivistä pinnoista. Eri reittejä 30 kulkevilla signaaleilla on eripituinen kulkuaikaviive, ja . ne saapuvat täten vastaanottimeen eri vaiheisina.It is typical for a cellular network environment that the signal traveling between the user and the base station does not follow a single direct route, but depending on the characteristics of the environment. 25 travels several routes of different lengths from the transmitter to the receiver. Such multipath propagation occurs even if there is a direct line of sight between the base station and the mobile station. This multipath propagation is mainly due to signal reflections from surrounding surfaces. Signals traveling on different paths 30 have different travel time delays, and. they thus arrive at the receiver in different stages.

Yleisesti ottaen hajotuskoodit eivät ole ortogonaa-lisia kaikilla mahdollisilla viiveen arvoilla. Täten eri tavoin viivästyneet signaalit aiheuttavat häiriötä toisten 35 signaalien ilmaisussa. Käyttäjät häiritsevät siis toisi- 3 94819 aan, ja tätä häiriötä kutsutaan monikäyttöhäiriöksi. CDMA on häiriörajoitteinen järjestelmä. Kun käyttäjien lukumäärä kasvaa, ja täten myös monikäyttöhäiriön vaikutus, huononee yhteyksien signaalihäiriösuhde. Tietyllä käyttäjä-5 määrällä signaalihäiriösuhde kasvaa niin suureksi, että yhteyden ylläpito vaikeutuu, ja käyttäjiä ei enää voida lisätä muutoin kuin olemassaolevien yhteyksien laadun kustannuksella. Tyypillisesti yhdellä radiokanavalla, jonka kaistanleveys on esimerkiksi 1,25 MHz, voi olla 10 samanaikaisesti maksimissaan 30-40 CDMA-yhteyttä. Mikäli esimerkiksi tukiasemalla halutaan lisää kanavakapasiteettia, tämä merkitsee uuden radiokanavan käyttöönottoa.In general, the spreading codes are not orthogonal to all possible delay values. Thus, differently delayed signals interfere with the detection of other signals. Thus, users interfere with each other, and this disturbance is called multi-use disturbance. CDMA is an interference limited system. As the number of users increases, and thus also the effect of multi-use interference, the signal-to-noise ratio of the connections deteriorates. With a certain number of users, the signal-to-noise ratio increases to such an extent that the connection becomes more difficult to maintain, and users can no longer be added other than at the expense of the quality of existing connections. Typically, one radio channel with a bandwidth of, for example, 1.25 MHz may have a maximum of 10 simultaneously 30-40 CDMA connections. For example, if more channel capacity is desired at a base station, this means the introduction of a new radio channel.

Vaikka CDMA-tekniikka sinällään on taajuusspektrin hyväksikäytön kannalta aikaisempia tekniikoita tehokkaampi, 15 kuluttavat CDMA/FDMA-järjestelmän tarvitsemat laajakaistaiset radiokanavat edelleenkin huomattavasti taajuuskais-taistaa erityisesti alueilla, joilla kapasiteettitarve on suuri. Siten on olemassa tarvetta vieläkin tehokkaampaan taajuusspektrin hyväksikäyttöön.Although CDMA technology per se is more efficient in terms of spectrum utilization than previous technologies, the broadband radio channels required by the CDMA / FDMA system still consume a considerable amount of frequency bandwidth, especially in areas with high capacity requirements. Thus, there is a need for even more efficient use of the spectrum.

20 Solukkoverkkoympäristössä käyttäjät sijaitsevat satunnaisesti tukiasemaan ja toisiinsa nähden. Monikäyttö-häiriön vaikutus näkyy erityisesti yhteyksissä matkapuhelimista tukiasemalle. Lähellä tukiasemaa olevat puhelimet saattavat peittää kauempana olevien asemien lähetyksen 25 kokonaan, jos puhelimien tehonsäätö ole tarkkaa, sillä voimakkaan signaalin pienikin korrellaatio voi aiheuttaa suuren häiriön heikon signaalin ilmaisussa. Kyseistä ilmiötä nimitetään lähi-kauko-ongelmaksi. Puhelimien tehon-säädöllä pyritään siihen että kaikkien puhelimien tu-30 kiasemalla vastaanotettu teho olisi samansuuruinen riippu-·. matta puhelimen etäisyydestä tukiasemasta. Tarkka tehon säätö on kuitenkin vaikeata toteuttaa johtuen esimerkiksi radiokanavan nopeasta muuttuvasta luonteesta.20 In a cellular network environment, users are randomly located at the base station and relative to each other. The effect of multi-use interference is particularly evident in connections from mobile phones to the base station. Telephones near a base station may completely obscure the transmission of remote stations 25 if the power control of the telephones is not accurate, as even a small correlation of a strong signal can cause a large interference in the detection of a weak signal. This phenomenon is called the near-far problem. The aim of the power control of the telephones is that the power received at the base of all telephones should be the same depending on the ·. distance from the base station. However, precise power control is difficult to implement due to, for example, the rapidly changing nature of the radio channel.

Monikäyttöhäiriön aiheuttamat ongelmat voitaisiin 35 poistaa, mikäli käyttäjien signaalit olisivat täysin orto- 4 94819 gonaalisia, eli eivät korreloisi. Tämän takia on pyritty kehittämään sellaisia koodiperheitä, joiden koodien välillä on ovat mahdollisimman vähän ristikorrelaatiota.The problems caused by multi-use interference could be eliminated if the users' signals were completely orthogonal, i.e., did not correlate. For this reason, efforts have been made to develop code families with as little cross-correlation between codes as possible.

Tämän keksinnön tarkoituksena on toteuttaa tiedon-5 siirtomenetelmä, jossa monikäyttöhäiriötä ja siitä aiheutuvia ongelmia voidaan oleellisesti pienentää käyttämällä tietyntyyppisiä koodeja ja niiden ominaisuuksia hyväksi ja täten saavuttaa suurempi kapasiteetti ja spektritehokkuus tiedonsiirtojärjestelmässä.The object of the present invention is to implement a data-5 transmission method in which the multi-use interference and the problems caused by it can be substantially reduced by using certain types of codes and their properties and thus achieve higher capacity and spectrum efficiency in the data transmission system.

10 Tämä saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, että CDMA hajotuskoodeina käytetään komplementaarisia koodeja, ja että käytetään ainakin osalla taajuuskanavista lomitettuja taajuuksia, joiden välinen taajuusero on valittu taajuuskanavilla käytettävi-15 en CDMA hajotuskoodien taajuuspoikkeaman funktiona laskettujen auto- ja ristikorrelaatiofunktioiden nollakohdista, ja että lähetykset käytetyillä taajuuskanavilla tahdistetaan keskenään.This is achieved by the method according to the invention, characterized in that complementary codes are used as CDMA spreading codes and in that interleaved frequencies are used in at least some of the frequency channels, the frequency difference between which is selected as a function of the frequency deviation of the CDMA spreading codes that the transmissions on the frequency channels used are synchronized with each other.

Keksinnön kohteena on myös CDMA/FDMA-radiojärjestel-20 mä, jossa on useita taajuuskanavia. Järjestelmälle on tunnusomaista, että järjestelmässä käytetyt CDMA hajotus-koodit ovat komplementaarisia koodeja, ja että ainakin osa taajuuskanavista on lomitettuja taajuuksia, joiden välinen taajuusero on taajuuskanavilla käytettävien CDMA hajotus-25 koodien taajuuspoikkeaman funktiona laskettujen auto- ja ristikorrelaatiofunktioiden nollakohtien välinen taajuusero, ja että lähetykset lomitetuilla taajuuskanavilla on tahdistettu keskenään.The invention also relates to a CDMA / FDMA radio system with several frequency channels. The system is characterized in that the CDMA spreading codes used in the system are complementary codes, and that at least some of the frequency channels are interleaved frequencies, the frequency difference between the frequency channels are synchronized with each other.

Keksinnössä käytetään hyväksi hajotuskoodiperhettä, 30 jonka ristikorrelaatio-ominaisuudet ovat ideaalisia tiettyjen reunaehtojen ollessa voimassa. Tällaista koodiper-hettä kutsutaan komplementaarisiksi koodeiksi. Komplementaariset koodit ovat tunnettuja siitä, että ne muodostetaan useasta samanpituisesta jäsenestä siten, että näiden 35 yhdistämällä saatujen koodien keskinäisten ristikorrelaa- 5 94819 tioiden summa on nolla kalkilla viiveen arvoilla. Komplementaariset koodit ovat siis täydellisen ortogonaalisia keskenään. Kuitenkaan jäsenet, joista hajotuskoodeina käytettävät komplementaariset koodit kootaan, eivät sinän-5 sä ole ortogonaalisia keskenään kaikilla viiveen arvoilla.The invention utilizes a spreading code family whose cross-correlation properties are ideal under certain boundary conditions. Such a family of codes is called complementary codes. Complementary codes are characterized in that they are formed of several members of the same length, so that the sum of the mutual cross-correlations of these codes obtained by combining them is zero with lime delay values. The complementary codes are thus completely orthogonal to each other. However, the terms from which the complementary codes used as spreading codes are compiled are not in themselves orthogonal to each other at all delay values.

Tämän vuoksi kukin komplementaarikoodin jäsen tulee lähettää keskenään korreloimattomassa kanavassa, jotta häiriötä ei syntyisi. Käytännössä tämä voidaan toteuttaa usealla eri tavalla. Eräs mahdollisuus on lähettää koodin jäsenet 10 eri taajuuksilla. Tällöin taajuuskaistojen väli tulisi olla vähintään koherenssikaistaleveyden suuruinen. CDMA:n tapauksessa järkevämpi tapa on erottaa koodin jäsenet aikatasossa toisistaan. Jäsenien väliin tulee jättää riittävä suoja-aika, mikä kattaa ajoituksen epätarkkuuden, 15 viivehajeen sekä etenemisviiveiden vaikutuksen. Muita tapoja toteuttaa korreloimattomia kanavia on käyttää eri polarisaatiotasoja tai kantoaallon kvadratuurikomponentte-ja.Therefore, each member of the complementary code must be transmitted on an uncorrelated channel to avoid interference. In practice, this can be done in a number of different ways. One possibility is to transmit code members on 10 different frequencies. In this case, the distance between the frequency bands should be at least equal to the coherence bandwidth. In the case of CDMA, a more sensible way is to distinguish code members in the time domain. Sufficient protection time should be left between members to cover timing inaccuracies, delay variance, and the effect of propagation delays. Other ways to implement uncorrelated channels is to use different polarization levels or carrier quadrature components.

Keksinnön eräs merkittävä etu on, että komplementaa-20 risia koodeja käytettäessä voidaan usean käyttäjän signaalit lähettää samalla taajuuskaistalla ilman että monikäyt-töhäiriötä esiintyy. Tämä on mahdollista, jos kaikki käyttäjät lähettävät samassa tahdissa eli synkronisoidusti, jolloin komplementaaristen koodien eri jäsenet eivät tule 25 lähetyksessä päällekkäin ja korreloi.Tarkastelemalla koodien keskinäisiä ristikorrelaatiofunktioita lähetystaajuuden poikkeamilla, jotka ovat pienempiä kuin koodin vaatima taajuusspektri, löydetään sellaisia taajuuksia, joilla lähetetyt signaalit eivät lainkaan korreloi keske-30 nään ja täten eivät aiheuta häiriötä toisilleen. CDMA/FDMA-järjestelmän radiokanavat voidaan valita siten, että vierekkäisten radiokanavien kantoaaltojen välinen taajuusero on sama kuin kahden tällaisen nollakohdan välinen taajuusero, ts. pienempi kuin käytetyn hajotuskoodin 35 vaatima kaistanleveys, jolloin vierekkäisten radiokanavien 6 94819 kaistat menevät päällekkäin. Tällä "limitystekniikalla" voidaan taajuusspektriä hyödyntää huomattavasti tehokkaammin kuin aikaisemmissa CDMA/FDMA-järjestelmissä.A significant advantage of the invention is that when complementary codes are used, multi-user signals can be transmitted in the same frequency band without multi-use interference. This is possible if all users transmit at the same rate, i.e. synchronously, so that the different members of the complementary codes do not overlap and correlate in 25 transmissions. correlate with the core and thus do not interfere with each other. The radio channels of the CDMA / FDMA system can be selected so that the frequency difference between the carriers of adjacent radio channels is the same as the frequency difference between two such zeros, i.e. less than the bandwidth required by the spreading code 35 used, whereby the bands of adjacent radio channels 6 94819 overlap. With this "interleaving technique", the frequency spectrum can be utilized much more efficiently than in previous CDMA / FDMA systems.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisem-5 min viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää esimerkkitapausta, jossa käyttäjiä on kaksi, kuviot 2a - 2d esittävät esimerkkiä kahden käyttäjän j ärjestelmästä, 10 kuvio 3 esittää esimerkkiä yhden käyttäjän datasig- naalin hajotuksesta kuvio 4a ja 4b esittävät komplementaaristen koodien epätarkkuusfunktioita, kuvio 5a esittää tavanomaisen CDMA järjestelmän taa-15 juuskaistajakoa, kuvio 5b:ssä on esimerkki lomitettujen taajuuksien kaistajaosta, kuviossa 6 on esimerkki keksinnön mukaisella menetelmällä toimivan vastaanottimen toteutuksesta ja 20 kuvioissa 7a ja 7b on esimerkki keksinnön mukaisella menetelmällä toimivan lähettimen toteutuksesta.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows an example case of two users, Figures 2a to 2d show an example of a two user system, Figure 3 shows an example of single user data signal spreading, Figures 4a and 4b show complementary code inaccuracy functions, Fig. 5a shows the frequency band allocation of a conventional CDMA system, Fig. 5b shows an example of interleaved frequency band allocation, Fig. 6 shows an example of an implementation of a receiver according to the invention and Figs. 7a and 7b an example of an implementation of a transmitter according to the invention.

Esillä olevassa keksinnössä käytetään hajotuskoodei-na komplementaarisia koodeja, joita on käsitelty tarkemmin viitteessä B.P. Schweitzer, Generalized Complementary Code 25 Sets, 1971, väitöskirja, University of California, Los ** Angeles, USA, 87 sivua.In the present invention, the spreading codes are complementary codes, which are discussed in more detail in B.P. Schweitzer, Generalized Complementary Code 25 Sets, 1971, dissertation, University of California, Los ** Angeles, USA, 87 pages.

Tiedonsiirtojärjestelmässä jokaisella käyttäjällä tulee olla oma hajotuskoodinsa. Jos järjestelmän kapasiteetti on K käyttäjää, tulee käytössä täten olla K orto-30 gonaalista koodia, jotka voidaan toteuttaa komplementaari-sinä koodeina, jotka puolestaan kukin muodostuvat K:sta jäsenestä. Kunkin koodin jäsenen lähettämiseen tarvitaan K korreloimatonta kanavaa.In the data transmission system, each user must have his own spreading code. Thus, if the capacity of the system is K users, there must be K ortho-30 gonal codes that can be implemented as complementary codes, which in turn each consist of K members. K uncorrelated channels are required to transmit each code member.

Kuviossa 1 on esimerkinomaisesti esitetty kahden 35 käyttäjän järjestelmä. Kummallakin käyttäjällä on oma 7 94819 koodinsa, joissa kummassakin on kaksi jäsentä, 14a, 14b ja vastaavasti 15a, 15b. Koodien jäsenet lähetetään korreloi-mattomissa siirtokanavissa 10 ja 11, jotka voidaan toteuttaa esimerkiksi eri taajuuksina tai aikaväleinä. Vastaan-5 ottopäässä on käytetyille koodeille sovitetut suodattimet 16a, 16b ja vastaavasti 17a, 17b, joiden ulostulosignaalit yhdistämällä saadaan käyttäjien datasignaalit S18 ja S19.Figure 1 shows by way of example a system for two users. Each user has their own 7,94819 codes, each with two members, 14a, 14b and 15a, 15b, respectively. The members of the codes are transmitted on uncorrelated transmission channels 10 and 11, which can be implemented, for example, at different frequencies or time slots. At the receiving end 5, there are filters 16a, 16b and 17a, 17b, respectively, arranged for the codes used, the output signals of which are combined to obtain user data signals S18 and S19.

Käsitellään seuraavassa esimerkinomaisesti kuvion 1 mukaisen kahden käyttäjän järjestelmän signaaleja. Olete-10 taan, että järjestelmässä on käytössä BPSK-modulointi. Esitetään käytettyjä modulointitiloja "+" ja M-M merkeillä. Oletetaan, että järjestelmässä käytetään seuraavia kahta keskenään ortogonaalista komplementaarista koodiparia: 3^=+++- ja s12=++—+ sekä s21=+-++ ja s22=+---. Näistä 15 sn ja s12 ovat käytössä käyttäjällä 1, sekä vastaavasti s21 ja s22 käyttäjällä 2. Vastaanotossa sovitettujen suodattimien impulssivasteiksi saadaan: käyttäjän 1 suodatin 16a: -+++ ja suodatin 16b:+-++ sekä käyttäjän 2 suodatin 17a:++-+ ja suodatin 17b:---+. Mikäli käyttäjien datasig- 20 naalit oletetaan binäärisiksi, d, = 1 ja d2 = 0, niin käyttäjän 1 aaltomuodot ovat 14a:n ulostulossa +++- ja 14b:h ulostulossa ++-+. Vastaavasti käyttäjän 2 aaltomuodot ovat 15a:n ulostulossa +-++ ja 15b:n ulostulossa +---.In the following, the signals of the two-user system according to Fig. 1 will be discussed by way of example. Assume-10 that the system uses BPSK modulation. The modulation modes used are indicated by "+" and M-M characters. Assume that the system uses the following two mutually orthogonal complementary code pairs: 3 ^ = +++ - and s12 = ++ - + and s21 = + - ++ and s22 = + ---. Of these, 15 sn and s12 are used by user 1, and s21 and s22 are used by user 2, respectively. The impulse responses of the filters matched in reception are: user 1 filter 16a: - +++ and filter 16b: + - ++ and user 2 filter 17a: ++ - + and filter 17b: --- +. If the user data signals are assumed to be binary, d1 = 1 and d2 = 0, then the waveforms of user 1 are at the output of 14a +++ - and 14b at the output ++ - +. Respectively, the waveforms of user 2 are + - ++ at output 15a and + --- at output 15b.

Kuviot 2a - 2d esittävät signaaleja vastaanottimes-25 sa, kun oletetaan että radiokanava on ideaalinen, eli ** häiriöitä ja kohinaa ei esiinny. Vahvistus oletetaan ykkö seksi. Kuvio 2a esittää signaaleja sovitettujen suodattimien 16 a ja 16b ulostuloissa sekä summattua signaalia 18, kun käyttäjä 1 on lähettänyt. Vastaavasti kuvio 2b esittää 30 signaaleja sovitettujen suodattimien 17 a ja 17b ulostu-loissa sekä summattua signaalia 19, kun käyttäjä 2 on lähettänyt. Kummallekin käyttäjälle saadaan ideaalisen impulssivasteen kaltainen aaltomuoto, josta lähetetty datasymboli voidaan ilmaista. Kuvio 2c esittää signaaleja 35 sovitettujen suodattimien 16 a ja 16b ulostuloissa sekä 8 94819 summattua signaalia S18, kun käyttäjä 2 on lähettänyt. Vastaavasti kuvio 2d esittää signaaleja sovitettujen suodattimien 17 a ja 17b ulostuloissa sekä summattua signaalia S19, kun käyttäjä 1 on lähettänyt. Kummassakaan summa-5 tussa signaalissa ei havaita aaltomuotoa, eli monikäyttö-häiriötä ei täten esiinny. Tämä johtuu hajotuskoodien ortogonaalisuudesta.Figures 2a to 2d show the signals at the receiver 25 assuming that the radio channel is ideal, i.e. ** no interference and noise. Confirmation is assumed to be one sex. Figure 2a shows the signals at the outputs of the matched filters 16a and 16b and the summed signal 18 when transmitted by the user 1. Accordingly, Fig. 2b shows 30 signals at the outputs of the matched filters 17a and 17b and a summed signal 19 when transmitted by the user 2. For each user, an waveform similar to the ideal impulse response is obtained, from which the transmitted data symbol can be expressed. Fig. 2c shows the signals 35 at the outputs of the matched filters 16a and 16b and the 8,94819 summed signal S18 when transmitted by the user 2. Correspondingly, Fig. 2d shows the signals at the outputs of the matched filters 17a and 17b as well as the summed signal S19 when transmitted by the user 1. Thus, no waveform is detected in either of the summed-5 signals, i.e., multi-use interference does not occur. This is due to the orthogonality of the spreading codes.

Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa yhden käyttäjän datasignaalin lähetys tapahtuu kuvion 3 mukaisen esi-10 merkin tavoin. Oletetaan, että järjestelmässä käytetään komplementaarista koodiperhettä, joka koostuu K:sta jäsenestä Si, S2,...,SK. Kukin jäsen on pituudeltaan N chip-piä. Kunkin chipin kesto on Tc sekuntia. Käyttäjän i koodi on siis muodoltaan S,-l, S{2,..., S{k, missä S,-k 15 (k=l,2,...,K) on jokin jäsenistä SI, S2,..., SK, siten että kukin koodi on ortogonaalinen toisiin koodeihin nähden.In a preferred embodiment of the invention, the transmission of the single user data signal takes place in the same way as in the example of Fig. 3. Assume that the system uses a complementary code family consisting of K members Si, S2, ..., SK. Each member is N chips in length. The duration of each chip is Tc seconds. The code of user i is thus in the form S, -l, S {2, ..., S {k, where S, -k 15 (k = 1, 2, ..., K) is one of the members S1, S2 ,. .., SK, so that each code is orthogonal to the other codes.

Kuva 3 esittää yhden signaaliryöpyn lähetystä, jossa lähetetään n databittiä tai -symbolia bn. Ryöpyn alussa 20 kukin datasymboli bn moduloidaan hajotuskoodin ensimmäisellä jäsenellä ε,Ι. Tämän lähetyksen kestoaika on nNTc sekuntia. Tämän jälkeen pidetään lähetystauko. Lähetystauon tarkoituksena on erottaa peräkkäiset koodijäsenet aikatasossa toisistaan. Vaikka komplementaariset koodit ovat 25 ortogonaalisia keskenään, koodien jäsenet sinänsä eivät *' ole korreloimattomia kaikilla viiveen arvoilla. Tämän vuoksi lähetystauon keston tulee olla riittävän pitkä, jotta lähetyksessä tapahtuvan monitie-etenemisen ja ajoi-tusepätarkkuuksien takia vastaanottimessa ei näkyisi koo-30 dijäsenten välistä ristikorrelaatiota. Tarvittavaksi lähe-tystauon kestoksi voidaan määritellä TM + TR + ΤΔ sekuntia, missä TM on monitiehaje, TR on signaalien etenemisviiveit-ten ero ja ΤΔ on ajoituksen epätarkkuus. Lähetystauon jälkeen kukin datasymboli bn moduloidaan vuorostaan hajo-35 tuskoodin seuraavalla jäsenellä 8,-2, minkä jälkeen pidetään 9 94819 jälleen vastaava lähetystauko. Tällä tavoin datasymbolit moduloidaan vuoron perään kaikilla hajotuskoodin jäsenillä.Figure 3 shows the transmission of a single signal burst in which n data bits or symbols bn are transmitted. At the beginning of the burst 20, each data symbol bn is modulated by the first term ε, Ι of the spreading code. The duration of this transmission is nNTc seconds. A transmission pause is then taken. The purpose of the transmission pause is to distinguish consecutive code members in the time plane. Although the complementary codes are orthogonal to each other, the members of the codes per se are not * 'uncorrelated at all delay values. Therefore, the duration of the transmission pause should be long enough so that due to multipath propagation in the transmission and timing inaccuracies, no cross-correlation between code members is visible at the receiver. The required transmission pause duration can be defined as TM + TR + ΤΔ seconds, where TM is the multipath, TR is the difference in signal propagation delays, and ΤΔ is the timing inaccuracy. After the transmission pause, each data symbol bn is in turn modulated by the next member 8, -2 of the spreading code, after which a corresponding transmission pause is again held. In this way, the data symbols are modulated alternately by all members of the spreading code.

Keksinnössä käytetään siis yhdistettyä CDMA/FDMA-5 menetelmää. Käytössä on useita taajuuskaistoja, ja kullakin taajuuskaistalla käyttäjät erotetaan toisistaan hajoi-tuskoodin perusteella. CDMA:n ja FDMA:n yhdistäminen on sinänsä ennestään tunnettua, mutta keksinnölle mukaisessa ratkaisussa tapa, jolla käytettävät taajuuskaistat vali-10 taan, on aiempiin menetelmiin verrattuna uusi ja taajuus-tehokkuuden kannalta huomattavasti tehokkaampi. Valinta perustuu lähetystaajuuden poikkeamilla laskettujen komplementaaristen koodien ristikorrelaatiofunktioiden nollakohtiin.Thus, the invention uses a combined CDMA / FDMA-5 method. There are several frequency bands in use, and in each frequency band the users are distinguished from each other based on the spreading code. The combination of CDMA and FDMA is known per se, but in the solution according to the invention the method of selecting the frequency bands to be used is new and considerably more efficient in terms of frequency efficiency compared to previous methods. The selection is based on the zeros of the cross-correlation functions of the complementary codes calculated by the transmission frequency deviations.

15 Kuviossa 4a on esitetty esimerkinomaisesti komple- mentaarikoodeille lasketut auto- ja ristiepätarkkuusfunk-tiot. Epätarkkuusfunktio kuvaa auto- ja ristikorrelaa-tiota, kun koodeilla on keskenään taajuuspoikkeamaa. Kyseisessä esimerkissä kussakin koodissa on neljä jäsentä.Figure 4a shows, by way of example, the auto and cross-precision functions calculated for the complementary codes. The inaccuracy function describes the auto- and cross-correlation when the codes have a frequency deviation from each other. In that example, each code has four members.

20 Kukin koodijäsen muodostuu neljästä chipistä. Hajotussuhde on siis kuusitoista. Kuvion 4a ensimmäinen, yhtenäisellä viivalla piirretty käyrä kuvaa koodin autoepätarkkuusfunktiota. Vaaka-akseli on skaalattu seuraavasti: 1.0 vastaa 2*π:η suuruista vaiheen kääntymistä chipin aikana, eli 25 vaaka-akselin maksimina oleva 0.25 vastaa »r/2:n eli 90 ” asteen vaiheen muutosta taajuusvirheestä johtuen. Samassa kuviossa katkoviivalla on esitetty vastaavat ristiepätark-kuusfunktiot. Kuten huomataan, käyrillä löytyy tässä esimerkkitapauksessa kolme yhteistä nollakohtaa. Näitä nolla-30 kohtia vastaavat taajuuspoikkeamat voidaan ottaa järjes-telmän kanavaväleiksi, eli järjestelmässä voidaan ottaa käyttöön taajuuskanavat (kantoaallot) kyseisten nollakohtien osoittamille taajuuksille. Näitä taajuuksia nimitetään lomitetuiksi taajuuksiksi.20 Each code member consists of four chips. The scattering ratio is thus sixteen. The first solid line curve in Figure 4a illustrates the auto inaccuracy function of the code. The horizontal axis is scaled as follows: 1.0 corresponds to a phase inversion of 2 * π: η during the chip, i.e. a maximum of 0.25 on a 25 horizontal axis corresponds to a »r / 2 or 90” degree phase change due to a frequency error. In the same figure, the dashed line shows the corresponding cross-inaccuracy functions. As will be seen, the curves show three common zeros in this example case. The frequency deviations corresponding to these zero-30 points can be taken as the channel intervals of the system, i.e. frequency channels (carriers) can be introduced in the system for the frequencies indicated by these zero points. These frequencies are called interlaced frequencies.

10 9481910 94819

Kuviossa 4b on esitetty vastaavat käyrät kuin kuviossa 4a, mutta vaaka-akselin maksimiarvoa on nyt suurennettu 1.0:aan asti. Huomataan, että tr/2:n välein esiintyy nollasta poikkeavia komponentteja, mikä tässä esimerkkita-5 pauksessa estää useamman kuin neljän vierekkäisen lomitetun taajuuden käytön. Seuraavia lomitettuja taajuuksia voidaan käyttää vasta kun lähettimien lähetyssuotimet eristävät taajuuskaistat toisistaan eli 2*π:η jälkeen.Figure 4b shows similar curves to Figure 4a, but the maximum value of the horizontal axis has now been increased to 1.0. It is noted that non-zero components occur at intervals of tr / 2, which in this Example-5 case prevents the use of more than four adjacent interlaced frequencies. The following interlaced frequencies can only be used when the transmission filters of the transmitters isolate the frequency bands from each other, ie after 2 * π: η.

Tämä vastaa normaalia FDMAtn taajuuskaistojen eroa.This corresponds to the normal frequency band difference of FDMA.

10 Esimerkkitapauksessa yksi bitti lähetetään siis neljän chipin hajotuksella ja kuvion 4a mukaan käytettävissä on neljä lomitettua taajuutta. Kanavaväli, eli taajuuksien välinen ero, on bittitaajuus. Kunkin kanavan taajuuskaista on kuitenkin paljon suurempi kuin bittitaa-15 juus, joten kanavien spektrit ovat lähes päällekkäin. Jos hajotussuhdetta, joka ylläkuvatussa esimerkissä oli siis neljä, kasvatetaan, lisääntyy vastaavasti käytettävien lomitettujen taajuuskanavien määrä, mutta kanavaväli pysyy entisellään.Thus, in the example case, one bit is transmitted with four-chip spreading, and according to Fig. 4a, four interleaved frequencies are available. The channel spacing, i.e. the difference between frequencies, is the bit rate. However, the frequency band of each channel is much larger than the bit-15 band, so the spectra of the channels are almost overlapping. Thus, if the spreading ratio, which was thus four in the example described above, is increased, the number of interleaved frequency channels used increases accordingly, but the channel spacing remains the same.

20 Kuvio 5a esittää tavanomaista menetelmää jakaa eri taajuuskanavia CDMA-järjestelmän käyttöön. Kuvan mukaisessa esimerkissä on käytössä kolme taajuusaluetta, 50, 51 ja 52, joiden keskitaajuudet ovat vastaavasti fa, fb ja fc.Figure 5a shows a conventional method of allocating different frequency channels for use by a CDMA system. In the example shown in the figure, three frequency ranges are used, 50, 51 and 52, the center frequencies of which are fa, fb and fc, respectively.

Jotta eri taajuuksilla tapahtuvat lähetykset eivät häi-25 ritse toisiaan, eivät spektrit eri keskitaajuuksilla saa “ FDMA:n periaatteen mukaisesti mennä päällekkäin.In order to ensure that transmissions at different frequencies do not interfere with each other, the spectra at different center frequencies must not overlap in accordance with the principle of “FDMA”.

Kuvio 5b havainnollistaa keksinnön mukaista menetelmää jakaa taajuuskanavat ja käytettäviä taajuuksia suhteessa spektrin leveyteen. Kuvio on piirretty ainoastaan 30 havainnollistamaan menetelmää, eikä ole aito spektrianaly-saattorilla tuotettu kuvio. Taajuudella f0 olevan lähetyksen spektri on alueen 53 levyinen. Keksinnön mukaisella menetelmällä on otettu käyttöön myös lomitetut taajuudet f,, f2 ja f4. Vastaavat spektrit on piirretty alueina 54, 55 35 ja vastaavasti 56. Havaitaan, että signaalien spektrit eri 11 94819 lomitetuilla taajuuksilla ovat lähes päällekkäin, mutta koska kantoaaltotaajuudet on valittu hajotuskoodien epä-tarkkuusfunktioiden nollakohtien perusteella, ei häiriötä taajuuksien kesken esiinny. Seuraava lomitettujen kanto-5 aaltotaajuuksien ryhmä on taajuuksilla f4, f5, f6 ja f7 sekä vastaavat spektrit 57, 58, 59 ja 60. Verrattuna kuvioon 5a huomataan, että keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan taajuuksia käyttää tehokkaammin hyväksi.Figure 5b illustrates a method according to the invention for dividing frequency channels and frequencies used in relation to the width of the spectrum. The figure is drawn only to illustrate the method, and is not an authentic pattern produced by a spectrum analyzer. The spectrum of the transmission at frequency f0 is in the region 53 width. The method according to the invention has also introduced interleaved frequencies f1, f2 and f4. The corresponding spectra are plotted as regions 54, 55, 35, and 56, respectively. It is observed that the spectra of the signals at the different 11,94819 interleaved frequencies nearly overlap, but since the carrier frequencies are selected based on the zero points of the spreading code inaccuracy functions, no interference occurs. The next group of interleaved carrier-5 wave frequencies is at frequencies f4, f5, f6 and f7 and the corresponding spectra 57, 58, 59 and 60. Compared to Fig. 5a, it can be seen that the frequencies can be used more efficiently by the method according to the invention.

Lomitettuja taajuuksia voidaan käyttää saman solun 10 sisällä tai niitä voidaan jakaa eri soluihin. Koska verkko on synkronisoitu, lomitettujen kantoaaltotaajuuksien välillä ei esiinny monikäyttöhäiriötä myöskään solujen välillä, olettaen että mitoitetussa lähetystauossa hajotus-koodin jäsenten välillä tekijä T„ kattaa etenemisviiveiden 15 erotuksen myös solujen välillä. Käytännössä tämä seikka rajoittaa järjestelmän solujen kokoa jonkin verran, koska lähetystaukoa ei ole järkevää mitoittaa rajattoman pitkäksi.The interleaved frequencies may be used within the same cell 10 or may be divided into different cells. Since the network is synchronized, there is no multi-use interference between the interleaved carrier frequencies between the cells either, assuming that in the scaled transmission pause between the members of the spreading code, the factor T „covers the difference in propagation delays between the cells as well. In practice, this fact limits the size of the cells in the system to some extent, because it does not make sense to dimension the transmission pause indefinitely.

Samoja taajuuksia voidaan myös käyttää uudelleen eri 20 soluissa, kunhan kyseiset solut ovat riittävän kaukana toisistaan, jotta häiriötä samalla taajuudella ei synny.The same frequencies can also be reused in different cells, as long as those cells are far enough apart so that interference at the same frequency does not occur.

Tämä toteutetaan FDMA:ssa tavanomaisin taajuussuunnittelun keinoin, jolloin taajuuksien lukumäärä vastaa uudelleen-käyttöklusteria. Periaatteessa klusterin ulkopuolelta 25 saadaan jonkin verran häiriöitä, mutta pitkästä etenemis-viiveestä johtuen ortogonaalisuusehto ei ole voimassa ja häiriö näkyy tavanomaisena CDMA monikäyttöhäiriönä eli on lähellä valkoista kohinaa.This is implemented in FDMA by conventional frequency planning means, whereby the number of frequencies corresponds to the reuse cluster. In principle, some interference is obtained from outside the cluster 25, but due to the long propagation delay, the orthogonality condition is not valid and the interference is reflected as a conventional CDMA multipurpose interference, i.e. it is close to white noise.

. Tavanomaisessa CDMA: ssa käytetään ilmaisuvahvistusta 30 monikäyttöhäiriötä vastaan. Keksinnön mukaisessa menetel-mässä monikäyttöhäiriötä ei esiinny muutoin kuin uudel-leenkäyttöklusterin ulkopuolelta tulevissa häiriöissä.. Conventional CDMA uses detection gain against 30 multi-use interference. In the method according to the invention, the multi-use disturbance does not occur except for disturbances coming from outside the re-use cluster.

Täten ilmaisuvahvistusta tarvitaan teoriassa vain lämpöko-hinan ja edellä mainitun häiriön voittamiseen. Toisaalta 35 etenemisviivehajeväätimusta eli solun kokorajoitusta voi- 12 94819 daan lieventää jos järjestelmän suorituskyky esimerkiksi suuren ilmaisuvahvistuksen ansiosta on hyvä.Thus, in theory, detection gain is only needed to overcome the thermal noise and the above-mentioned interference. On the other hand, the propagation delay spread control, i.e. the cell size limitation, can be mitigated if the performance of the system is good due to, for example, high detection gain.

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaisella menetelmällä toimivan tukiasemavastaanottimen yksinkertaistettua raken-5 netta. Kuvio sisältää yksinkertaisuuden vuoksi kaksi vas-taanotinyksikköä 61a ja 61b. Todellisessa tukiasemassa vastaanottimien lukumäärä on paljon suurempi. Vastaanotin sisältää tyypillisesti suodattimen 62a, 62b, ensimmäisen kertojan 63a, 63b, toisen kertojan 64a, 64b, radiotaajuus-10 oskillaattorin OSC1, 0SC2, ja demodulaattorin 66a, 66b sekä välineet hajotuskoodin synnyttämiseksi 65a,65b. Selkeyden takia kuvioiden vastaanottimiin on merkitty vain yksi hajotuskoodi-demodulaattoriyksikkö 64-66. Todellisessa CDMA-vastaanottimessa on yleisesti useita tälläisiä 15 hajotuskoodi-demodulaattoriyksiköitä kutakin yhteyttä (CDMA-kanavaa) kohden, jolloin voidaan vastaanottaa ja summata useita monitie-edenneitä komponentteja CDMA:lle tyypillisellä tavalla. Lisäksi samalla kantoaallolla siirretään tyypillisesti useita CDMA-kanavia, joita kutakin 20 varten on oma hajotuskoodi-demodulaattoriyksiköiden ryhmä, joille kaikille yhteisen kertojan 63 ulostulosignaali jaetaan.Figure 6 shows a simplified structure of a base station receiver operating by the method according to the invention. For simplicity, the figure includes two receiver units 61a and 61b. In an actual base station, the number of receivers is much larger. The receiver typically includes a filter 62a, 62b, a first multiplier 63a, 63b, a second multiplier 64a, 64b, a radio frequency oscillator OSC1, 0SC2, and a demodulator 66a, 66b, and means for generating a spreading code 65a, 65b. For clarity, only one spreading code demodulator unit 64-66 is marked on the pattern receivers. The actual CDMA receiver generally has a plurality of such spreading code demodulator units for each connection (CDMA channel), so that a plurality of multipath components can be received and summed in a manner typical of CDMA. In addition, multiple CDMA channels are typically transmitted on the same carrier, each with its own set of spreading code demodulator units 20, to all of which the output signal of the common multiplier 63 is distributed.

Kuviot 7a ja 7b esittävät keksinnön mukaisella menetelmällä toimivien kahden lähettimen yksinkertaistet-25 tua rakennetta. Lähetin sisältää tyypillisesti suotimen “ 72a, 72b, ensimmäisen kertojan 73a, 73b, toisen kertojan 74a, 74b, radiotaajuusoskillaattorin 0SC1", OSC2' sekä välineet hajotuskoodin synnyttämiseksi 75a, 75b. Myös lähettimessä on kutakin samalla kantoaallolla siirrettävää 30 CDMA-kanavaa varten oma kertoja 74 ja hajotuskoodiyksikkö 75, joiden ulostulosignaali syötetään yhteisellä kertojalle 73.Figures 7a and 7b show a simplified structure of two transmitters operating by the method according to the invention. The transmitter typically includes a filter "72a, 72b, a first multiplier 73a, 73b, a second multiplier 74a, 74b, a radio frequency oscillator 0SC1", an OSC2 ', and means for generating a spreading code 75a, 75b. and a spreading code unit 75, the output signal of which is input to a common multiplier 73.

Oletetaan, että vastaanotin 61a vastaanottaa liikkuvan aseman lähettimen 71a signaalia sekä vastaanotin 61b 35 vastaanottaa liikkuvan aseman lähettimen 71b signaalia.It is assumed that the receiver 61a receives the signal from the mobile station transmitter 71a and the receiver 61b 35 receives the signal from the mobile station transmitter 71b.

13 94819 Lähettimeen 71a, 71b tulee käyttäjän datasignaali 76a, 76b, joka kerrotaan käyttäjän hajotuskoodilla kertojassa 74a, 74b. Kertojan 74a,74b ulostulosignaali moduloidaan oskillaattorista 0SC1', 0SC2' saatavalla radiotaajuussig-5 naalilla kertojassa 73a, 73b. Tämä moduloitu signaali viedään kaistanpäästösuodattimella 72a,7a2b suodatettuna antenniin 70a, 70b. Oskillaattoreiden 0SC1 ja OSC2 ra diotaajuudet on valittu käytettyjen hajotuskoodien ris-tiepätarkkuusfunktioiden nollakohtaan keksinnölle ominai-10 sella tavalla. Oletetaan esimerkin vuoksi, että kumpikin edelläkuvattu yhteys on eri taajuudella. Todellisessa tilanteessa samalla taajuudella on luonnollisesti useita käyttäjiä. Merkitään OSCl':n lähetystaajuutta f0, ja OSC2':n lähetystaajuutta f,. Tällöin, keksinnön mukaisesti, 15 OSCl':n ja OSC2':n taajuudet poikkeavat toisistaan bitti-taajuuden verran, ja niiden spektrit ovat kuvan 5b mukaisesti lähes päällekäin.134819 The transmitter 71a, 71b receives a user data signal 76a, 76b which is multiplied by a user spreading code in the multiplier 74a, 74b. The output signal of the multiplier 74a, 74b is modulated by the radio frequency signal from the oscillator 0SC1 ', 0SC2' in the multiplier 73a, 73b. This modulated signal is applied by a bandpass filter 72a, 7a2b filtered to the antenna 70a, 70b. The radio frequencies of oscillators 0SC1 and OSC2 are selected to zero of the cross-path inaccuracy functions of the spreading codes used in a manner specific to the invention. For the sake of example, assume that each of the connections described above is on a different frequency. In a real situation, there are, of course, multiple users on the same frequency. Denote the transmission frequency f0 of OSC1 ', and the transmission frequency f0 of OSC2'. Then, according to the invention, the frequencies of OSC1 'and OSC2' differ from each other by a bit frequency, and their spectra are almost overlapping according to Fig. 5b.

Vastaavasti vastaanottimissa 6la ja 61b vastaanotettu signaali kaistanpäästösuodattimilla suodattamisen jäl-20 keen kerrotaan ensin oskillaattorista OSC'l, OSC2 saata valla radiotaajuussignaalilla, ja tämän jälkeen käyttäjän hajotuskoodilla kertojassa 63a, 63b, minkä jälkeen data voidaan demoduloida. Oskillaattoreiden OSC1 ja OSC2 taajuudet poikkeavat toisistaan edelläkuvatun mukaisesti 25 bittitaajuuden verran.The signal received at the receivers 6a and 61b, respectively, after filtering by the bandpass filters is first multiplied by the radio frequency signal obtained from the oscillator OSC'1, OSC2, and then by the user spreading code in the multiplier 63a, 63b, after which the data can be demodulated. The frequencies of the oscillators OSC1 and OSC2 differ from each other by 25 bit as described above.

Oheiset kuvat ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa keksintöä. Yksityiskohdiltaan keksinnön mukainen menetelmä voi vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.The accompanying drawings and the accompanying description are intended to illustrate the present invention only. The details of the method according to the invention may vary within the scope of the appended claims.

• i • t• i • t

Claims (7)

9481994819 1. Tiedonsiirtomenetelmä, jossa käytetään yhdistettyä CDMA/FDMA monikäyttöä, tunnettu siitä, ettäA data transmission method using combined CDMA / FDMA multipurpose, characterized in that 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-15 n e t t u siitä, että lähetyksessä lähetetään kulloinkin lähetysryöppy, joka käsittää tietyn määrän databittejä tai -symboleja, joka hajotusmoduloidaan komplementaarisen CDMA koodin yhdellä koodijäsenellä (S{1), minkä jälkeen pidetään lähetystauko, lähetetään seuraava ryöppy, joka moduloidaan 20 komplementaarisen CDMA koodin toisella jäsenellä, minkä jälkeen pidetään taas lähetystauko, jne.A method according to claim 1, characterized in that a transmission burst comprising a certain number of data bits or symbols is transmitted in the transmission, which is spread modulated by one code member (S {1) of the complementary CDMA code, followed by a transmission pause, the next burst is transmitted , which is modulated by another member of the 20 complementary CDMA codes, followed by a transmission pause, etc. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetystauon pituus on TM+TR+TA, jossa TH on monitiehaje, T„ on verkon sisäinen signaalien 25 etenemisviive-ero ja TA on käyttäjien aikasynkronisoinnin epätarkkuus.Method according to claim 2, characterized in that the length of the transmission pause is TM + TR + TA, where TH is the multipath difference, T „is the intra-network signal propagation delay difference and TA is the inaccuracy of the users' time synchronization. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään useita lomitettujen taajuuksien ryhmiä.Method according to Claim 1, characterized in that several groups of interleaved frequencies are used. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n- n e t t u siitä, että käytettyjen lomitettujen taajuus-ryhmien välinen taajuusero on vähintään lähetinsuodattimen kaistanleveyden suuruinen.A method according to claim 1, characterized in that the frequency difference between the interleaved frequency groups used is at least equal to the bandwidth of the transmitter filter. 5 CDMA hajotuskoodeina käytetään komplementaarisia koodeja, ja että käytetään ainakin osalla taajuuskanavista lomitettuja taajuuksia, joiden välinen taajuusero on valittu taajuuskanavilla käytettävien CDMA hajotuskoodien taajuus-10 poikkeaman funktiona laskettujen auto- ja ristikorrelaa-tiofunktioiden nollakohdista, ja että lähetykset käytetyillä taajuuskanavilla tahdistetaan keskenään.Complementary codes are used as CDMA spreading codes, and that interlaced frequencies are used in at least some of the frequency channels, the frequency difference between which is selected from the zero points of the auto- and cross-correlation functions calculated as a function of the frequency-10 deviation of the CDMA spreading codes used on the frequency channels, and 6. CDMA/FDMA-radiojärjestelmä, jossa on useita 35 taajuuskanavia, tunnettu siitä, että järjestelmäs- : . OilU 1 i i ^ > 94819 sä käytetyt CDMA hajotuskoodit ovat komplementaarisia koodeja, ja että ainakin osa taajuuskanavista on lomitettuja taajuuksia, joiden välinen taajuusero on taajuuskanavilla käytettävien CDMA hajotuskoodien taajuuspoikkeaman funk-5 tiona laskettujen auto- ja ristikorrelaatiofunktioiden nollakohtien välinen taajuusero, ja että lähetykset lomitetuilla taajuuskanavilla on tahdistettu keskenään.6. A CDMA / FDMA radio system with a plurality of 35 frequency channels, characterized in that the system-:. The CDMA spreading codes used in OilU 1 ii ^> 94819 are complementary codes, and that at least some of the frequency channels are interleaved frequencies with a frequency difference between the frequency deviation functions of the CDMA spreading codes used as frequency channels, is synchronized with each other. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen radiojärjestelmä, tunnettu siitä, että järjestelmässä on useita 10 lomitettujen taajuuksien ryhmiä. 3 · • I ie 94819Radio system according to Claim 6, characterized in that the system has a plurality of groups of 10 interleaved frequencies. 3 · • I ie 94819
FI932665A 1993-06-10 1993-06-10 Communication method and CDMA / FDMA radio system FI94819C (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI932665A FI94819C (en) 1993-06-10 1993-06-10 Communication method and CDMA / FDMA radio system
CN94190368.0A CN1110887A (en) 1993-06-10 1994-06-06 A data transmission method and a cdma/fdma radio system
EP94917008A EP0667995A1 (en) 1993-06-10 1994-06-06 A data transmission method and a cdma/fdma radio system
PCT/FI1994/000241 WO1994029970A1 (en) 1993-06-10 1994-06-06 A data transmission method and a cdma/fdma radio system
JP7501373A JPH08500230A (en) 1993-06-10 1994-06-06 Data transmission method and CDMA / FDMA wireless system
AU68468/94A AU6846894A (en) 1993-06-10 1994-06-06 A data transmission method and a cdma/fdma radio system
NO950499A NO950499L (en) 1993-06-10 1995-02-09 Method of data transmission, as well as CDMA / FDMA type radio system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI932665A FI94819C (en) 1993-06-10 1993-06-10 Communication method and CDMA / FDMA radio system
FI932665 1993-06-10

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI932665A0 FI932665A0 (en) 1993-06-10
FI932665A FI932665A (en) 1994-12-11
FI94819B true FI94819B (en) 1995-07-14
FI94819C FI94819C (en) 1995-10-25

Family

ID=8538112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI932665A FI94819C (en) 1993-06-10 1993-06-10 Communication method and CDMA / FDMA radio system

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0667995A1 (en)
JP (1) JPH08500230A (en)
CN (1) CN1110887A (en)
AU (1) AU6846894A (en)
FI (1) FI94819C (en)
WO (1) WO1994029970A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5953327A (en) * 1996-10-29 1999-09-14 Stanford Telecommunications, Inc. Class of low cross correlation non-palindromic synchronization sequences for code tracking in synchronous multiple access communication systems
JP3301724B2 (en) * 1998-03-13 2002-07-15 直樹 末広 Toothed Spectrum Communication System with Complementary Sequence Repetitive Modulation Comb
EP0993702A2 (en) * 1998-04-30 2000-04-19 Cellon France SAS Code division multiple access transmitter and receiver
US6567482B1 (en) * 1999-03-05 2003-05-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for efficient synchronization in spread spectrum communications
FR2806158B1 (en) * 2000-03-07 2002-05-17 Commissariat Energie Atomique METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OR ORIENTATION OF AN OBJECT USING A MAGNETIC FIELD AND CORRESPONDING DEVICE
WO2002007338A1 (en) * 2000-07-04 2002-01-24 Linkair Communications, Inc. Method of converting spread spectrum multiple address code in a code division multiple access system
KR100922000B1 (en) * 2009-08-18 2009-10-14 세영정보통신(주) Simultaneous interpretation system for bidirectional audio data communication based on binary cdma
CN102427375A (en) * 2011-12-28 2012-04-25 哈尔滨工业大学 Code hopping multiple access method based on complementary code

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987004883A1 (en) * 1986-02-04 1987-08-13 Advanced Systems Research Pty. Ltd. Spread-spectrum multiplexed transmission system
EP0489794A4 (en) * 1987-01-27 1993-06-09 Advanced Systems Research Pty. Ltd. Improvements in a spread-spectrum multiplexed transmission system
US5319634A (en) * 1991-10-07 1994-06-07 Phoenix Corporation Multiple access telephone extension systems and methods
GB2267627B (en) * 1992-05-27 1996-01-03 Roke Manor Research Improvements in or relating to radio communication systems

Also Published As

Publication number Publication date
EP0667995A1 (en) 1995-08-23
CN1110887A (en) 1995-10-25
JPH08500230A (en) 1996-01-09
FI94819C (en) 1995-10-25
FI932665A (en) 1994-12-11
FI932665A0 (en) 1993-06-10
WO1994029970A1 (en) 1994-12-22
AU6846894A (en) 1995-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5577025A (en) Signal acquisition in a multi-user communication system using multiple walsh channels
JP3895721B2 (en) Quasi-orthogonal code generation method for mobile communication system and band spreading apparatus using quasi-orthogonal code
US8401056B2 (en) Method and apparatus for packet acquisition
KR20010040238A (en) Cell Searching in a Cdma Communications System
JPH06318927A (en) Communication method and system
US20030107985A1 (en) Method and apparatus for orthogonally overlaying variable chip rate spread spectrum signals
FI94819B (en) Communication method and CDMA / FDMA radio system
US8155170B2 (en) Method and apparatus for achieving channel variability in spread spectrum communication systems
AU2004234885A1 (en) Method, transmitter and receiver for transmitting data in a CDMA system by means of complete complementary code matrices for two-dimensional data spreading in a frequency and time direction
US6954422B1 (en) Comb-form spectrum communication systems using repeated complementary sequence modulation
Bang et al. Performance analysis of a wideband CDMA system for FPLMTS
EA002329B1 (en) Method for spread spectrum multiple access coding
JPH10285136A (en) Spread spectrum radio communication system
JP2003023675A (en) Communication system employing cross-correlation suppression type spread system set
US20070189366A1 (en) Method and apparatus for detecting fake path in receiver in mobile communication system
JPH10294715A (en) Spread spectrum radio communication system
US20160191112A1 (en) Symbol interleave for wireless communications
Gordon Hybrid DS/FH Spread Spectrum CDMA Communication System
WO2008028884A1 (en) Method and communications system based on synchronously orthogonal quadruplets of two-shift complementary code pairs
Nair et al. Energy efficient scalable sub-band based ultra-wideband system
CA2202621C (en) Code acquisition in a cdma communication system using multiple walsh channels
Kuhne et al. Multi user interference evaluation for a one-code multi carrier spread spectrum CDMA system with imperfect time and frequency synchronization
Dai Cell search algorithms for WCDMA systems
Wu et al. Ultra-wideband MC-CDMA and CI/MC-CDMA systems
Fanucci et al. Basics of CDMA for Wireless Communications

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: NOKIA TELECOMMUNICATIONS OY

BB Publication of examined application