FR2758026A1 - Procede et systeme pour une demodulation en parallele de plusieurs impulsions de donnees d'un signal cdma - Google Patents

Abstract

Dans un démodulateur de signal CDMA d'un système de communication (50), des échantillons d'un signal CDMA sont stockés dans un tampon d'échantillons (52). Une pluralité des échantillons représentant une pluralité d'impulsions d'un symbole sont alors rappelés à partir du tampon d'échantillons (52). Ensuite, la pluralité d'échantillons sont démodulés en parallèle (56) à l'aide d'un code d'utilisateur sélectionné (68) pour produire au moins une partie d'un symbole d'utilisateur dans le signal CDMA. Les signaux de multiples utilisateurs (22, 24) possédant plusieurs dents sont démodulés par partage des ressources d'un démodulateur en parallèle (56). La recherche de signal peut utiliser le même démodulateur en parallèle (56). Des dents pour plusieurs utilisateurs peuvent être allouées et réallouées, de façon dynamique, selon les besoins de chaque signal d'utilisateur et l'ensemble des ressources disponibles de démodulation.

Description

PROCÉDÉ ET SYSTÈME POUR UNE DEMODULATION EN PARALLÈLE DE

PLUSIEURS IMPULSIONS DE DONNEES D'UN SIGNAL CDMA

La présente invention concerne, de façon globale, les système numériques de communication et plus particulièrement, un procédé et un système améliorés pour la démodulation en simultané d'un ensemble d'impulsions de

données d'un signal à accès multiple et division par code (CDMA).

Une modulation à spectre diffusé concerne un quelconque schéma de modulation produisant un spectre pour le signal émis bien plus large que la largeur de bande de l'information transmise, de façon indépendante, du signal porteur d'information. Une modulation à spectre diffusé a été utilisée récemment dans des systèmes numériques de communication cellulaires, comme les systèmes numériques de communication cellulaire répondant au Standard Provisoire

de l'Association des Industries des Télécommunications (TIA) (IS) 95.

Le système IS-95 a été conçu pour remplacer un

certain nombre de canaux radio cellulaires analogiques existants par une seule porteuse CDMA de séquence directe.

On a utilisé des procédés de modulation asymétrique dans la liaison directe (poste de base vers poste mobile) et dans la liaison de retour (poste mobile vers poste de base) bien25 que chacune des liaisons soit diffusée à une cadence de 1,2288 mégaimpulsions par seconde, permettant ainsi à chacune des liaisons d'occuper la même largeur de bande. La

liaison directe utilise une modulation/démodulation cohérente. La liaison de retour utilise une30 modulation/démodulation non cohérente.

Dans l'émetteur mobile de liaison de retour, la sortie du codeur de la parole est fournie à un codeur à convolution d'un taux de 1/3 et d'une longueur de contrainte de 9. La sortie du codeur à convolution est

alors appliquée à un moyen d'entrelacement de 32 x 18 blocs d'une longueur de 576 symboles. Les symboles entrelacés et codés sont alors codés par blocs à l'aide d'un modulateur5 orthogonal d'ordre 64.

A la sortie du processus de modulation d'ordre 64, la cadence des symboles est de 28,8 kilosymboles/s x 64/6 = 307,2 kiloimpulsions de Walsh/s. Le train de symboles codés est alors diffusé et brouillé par mélange d'un long code masqué de 1.2288 mégaimpulsions par seconde (une période de 242-1) à partir d'un générateur de code long. Ce long code masqué peut être référencé, de même, comme un code d'utilisateur ou un code de souscripteur car il différencie le signal l'un de l'autre. Ce train de données est diffusé,15 de plus, par diffusion simultanée du train de données en quadrature avec deux séquences de courte longueur (une

période de 215). Les canaux résultants en quadrature sont alors appliqués à un modulateur QPSK à décalage pour un filtrage I/Q et pour un mélange avec la fréquence de20 porteuse de sortie.

Dans le poste de base, les signaux reçus sont tout d'abord regroupés avec les séquences en quadrature de longueur de 215 PN. Le signal résultant est alors regroupé/reconstitué, de plus, avec le long code25 d'utilisateur avant d'être appliqué à un- corrélateur d'ordre 64. Dans l'art antérieur, des démodulateurs usuels en peigne IS- 95 regroupent les données de signal en série lors de la réception de chaque échantillon de signal. Par conséquent, les démodulateurs en peigne de l'art antérieur30 nécessitent au moins un circuit complet de démodulateur pour chaque utilisateur et de préférence, des démodulateurs additionnels pour démoduler des signaux de plusieurs circuits ou dents à partir de chaque utilisateur. Une dent peut être référencée comme une copie du signal CDMA qui est reçue, de façon usuelle, plus tard dans le temps à cause du

retard de propagation se déplaçant sur un plus long trajet.

En plus du circuit de démodulateur de duplication, la sortie de l'architecture de regroupement en série est limitée par la cadence des données entrantes qui est fixée, de façon usuelle, et ne peut être augmentée de façon à

accroître la sortie. Par conséquent, on désire trouver une nouvelle architecture de démodulation qui permettrait au circuit de regroupement de fonctionner à une cadence plus10 rapide que la cadence des données entrantes, ce qui augmente la sortie des données.

Comme illustré sur la Figure 1 et mentionné ci- dessus, cette architecture de démodulation CDMA en série nécessite plusieurs versions des circuits de démodulateur15 et de décodeur afin de démoduler des signaux à partir de plusieurs utilisateurs du système. Comme illustré, le système de communications numériques sans fil 20 reçoit des signaux CDMA à partir des souscripteurs 22 et 24. Le souscripteur 22 émet un signal A et le souscripteur 24 émet20 un signal B, chacun d'eux étant reçu par une antenne 26. Le souscripteur 22 est illustré plus proche de l'antenne 26

que le souscripteur 24. Cela signifie qu'une trame ou groupe de symboles dans le signal A arrive sur l'antenne 26 plus tôt qu'une trame émise par le souscripteur 24. De25 plus, le signal A et le signal B peuvent se chevaucher dans le temps.

A partir de l'antenne 26, les signaux de fréquence radio sont couplés au récepteur 28 qui enlève la porteuse de fréquence radio des signaux A et B. La sortie du récepteur 28 est alors convertie d'un signal analogique en un signal numérique par le convertisseur A/D 30. La sortie du train de données numériques du convertisseur A/D 30 comprend l'information contenue dans chacun des signaux A et B qui sont séparés

l'un de l'autre par différents codes d'utilisateur.

Dans un système usuel IS-95, le convertisseur A/D 30 utilise une sortie de 4 bits pour représenter une gamme de valeurs sous une forme décalée complémentaire de 2. De même, les systèmes usuels IS-95 utilisent des doubles

convertisseurs A/D 30, un pour le canal I et un pour le canal Q. Des démodulateurs 32 utilisent des codes sélectionnés d'utilisateur afin de séparer les signaux CDMA10 l'un de l'autre et des décodeurs 38 décodent les symboles codés pour récupérer les données de souscripteur.

Dans l'art antérieur, les démodulateurs 32 multiplient les échantillons de sortie du convertisseur A/D par une réplique synchronisée, de façon précise, du code d'utilisateur 34 qui a été utilisé à l'origine pour diffuser les données de souscripteur. Cette multiplication

des échantillons entrants par un code d'utilisateur est effectuée en série, échantillon de signal par échantillon de signal, afin de produire des échantillons regroupés20 représentant un signal regroupé.

Afin de supporter une certaine diversité de réception ou une réception de signaux à plusieurs trajets, chaque utilisateur peut recevoir plusieurs démodulateurs 32 afin de récupérer toute l'amplitude du signal de réception à25 partir d'un souscripteur particulier. Dans l'art antérieur, quatre circuits de démodulateur sont alloués à chaque souscripteur pour former un récepteur en peigne à 4 branches ou 4 dents sur le poste de base du système cellulaire numérique. Sur la Figure 1, on illustre30 plusieurs circuits de démodulateur recevant chacun un code d'utilisateur ou une copie retardée du code d'utilisateur et possédant chacun une sortie couplée à un moyen de sommation 36 qui somme l'amplitude démodulée dans chaque dent du récepteur en peigne. Les sorties des moyens de sommation 36 sont couplées aux décodeurs 38 qui décodent

des symboles codés à partir des moyens de sommation 36 pour produire des échantillons de voix d'utilisateur ou des données d'utilisateur. Le décodeur 38 peut être mise en5 oeuvre à l'aide d'un décodeur à convolution comme un décodeur de Viterbi.

Alors, un inconvénient de l'art antérieur est le grand nombre de circuits dupliqués requis pour constituer le récepteur en peigne à plusieurs dents pour chaque10 souscripteur. Un autre inconvénient de l'art antérieur est que les dents du récepteur en peigne sont allouées, de façon permanente, à un souscripteur particulier. Par conséquent, si un souscripteur demande plus que le nombre fixé de dents et un autre souscripteur n'a pas besoin de15 toutes les dents allouées, le surplus de dents d'un souscripteur peut ne pas alloué à un autre souscripteur

ayant besoin de dents additionnelles.

Par conséquent, il existe un besoin pour un procédé et un système améliorés pour la démodulation d'un signal à plusieurs accès et division par code, permettant une réallocation des ressources de démodulation et réduisant le

circuit requis pour une démodulation CDMA à partir d'un ou de plusieurs souscripteurs.

Les caractéristiques de l'invention sont établies par les revendication annexées. Cependant, l'invention elle- même, ainsi qu'un mode d'utilisation préféré, des objets

supplémentaires et ses avantages, sera mieux comprise en référence à la description détaillée suivante d'un mode de mise en oeuvre à titre illustratif pris en conjonction avec30 les dessins annexés sur lesquels:

la Figure 1 illustre un système de communication numérique possédant des démodulateurs et des décodeurs CDMA selon l'art antérieur; la Figure 2 est un synoptique de haut niveau illustrant l'architecture de démodulateur/décodeur CDMA selon le procédé et le système de la présente invention; la Figure 3 est un synoptique plus détaillé du démodulateur CDMA en parallèle selon le procédé et le système de la présente invention; la Figure 4 est un synoptique plus détaillé d'une fonction de regroupement parallèle et d'intégration d'impulsion selon le procédé et le système de la présente10 invention; la Figure 5 est un organigramme logique de haut niveau illustrant le procédé de chargement d'un tampon d'échantillons avec des échantillons du signal selon le procédé et le système de la présente invention; la Figure 6 est un organigramme logique de haut niveau illustrant le procédé de recherche d'un signal d'utilisateur selon le procédé et le système de la présente invention; et la Figure 7 est un organigramme logique de haut niveau illustrant le procédé et le système pour la démodulation et le décodage d'un signal d'utilisateur selon

le procédé et le système de la présente invention.

En référence à présent aux Figures et en particulier, en référence à la Figure 2, on illustre des parties d'un système de communication numérique sans fil selon la présente invention. Comme cela est illustré, des souscripteurs 22 et 24 émettent respectivement des signaux CDMA A et B qui sont reçus par une antenne 26. Dans un système à accès multiple, division par code et séquence30 directe, les signaux A et B sont émis, de façon simultanée, à la même fréquence et les informations portées par les signaux A et B sont séparées à l'aide d'un code d'utilisateur qui est utilisé pour diffuser l'information

dans les émetteurs.

Les signaux CDMA A et B contiennent chacun des groupes de symboles constituant une trame de données. Les trames de données dans les signaux A et B arrivent sur l'antenne 26 à la même cadence mais n'arrivent en phase. Comme illustré sur la Figure 2, le souscripteur 22 peut être plus proche de l'antenne 26 que le souscripteur 24, pouvant provoquer ou non un chevauchement des limites de symbole de Walsh dans les signaux A et B. Les signaux de fréquence radio de l'antenne 26 sont couplés au récepteur 28 qui enlève la porteuse de fréquence

radio du signal composite CDMA pour former un signal analogique de bande de base.

Ensuite, un convertisseur A/D 30 échantillonne le signal analogique de bande de base et génère un signal numérique de bande de base qui est alors stocké dans un tampon d'échantillons 52. Dans un mode de mise en oeuvre préféré, comme dans un système de communication cellulaire20 numérique IS-95, le convertisseur A/D 30 peut, de préférence, convertir des données analogiques de bande de base en données numériques de bande de base à une vitesse dépassant la cadence d'impulsion de 1,228 mégaimpulsions par seconde. De préférence, le signal analogique de bande25 de base est suréchantillonné, peut être jusqu'à huit fois. Les échantillons produits par le convertisseur A/D 30 peuvent représenter, de même, un train de données complexes comprenant des composantes I et Q. Dans un mode de mise en oeuvre, les composantes I et Q peuvent être stockées en30 tant que découpes supérieure et inférieure d'un mot de 8 bits. Remarquons qu'un quelconque groupe sélectionné

d'échantillons stocké dans le tampon d'échantillons 52 peut porter une information appartenant à plus d'un utilisateur.

En ce qui concerne la taille du tampon d'échantillons 52, le tampon d'échantillons 52 est, de préférence, assez grand pour stocker un certain nombre d'échantillons à partir du convertisseur A/D 30 représentant au moins un5 symbole de Walsh. Si un plus grand tampon d'échantillons 52 présentant un espace pour le stockage d'échantillons représentant, disons, trois symboles de Walsh est utilisé, différents utilisateurs présentant un retard de rotation égal à deux périodes de symboles de Walsh peuvent être reçus dans le même tampon d'échantillons. La prise en compte du retard de deux symboles de Walsh implique une très grande zone cellulaire. Si on utilise de plus petites zones cellulaires, le tampon d'échantillons 52 peut être plus petit. Un tampon d'échantillons assez grand pour15 stocker plus de trois symboles de Walsh riches d'échantillons permet l'utilisation de techniques de double

tampon pour le stockage d'un groupe suivant d'échantillons de signal CDMA pendant la démodulation d'un groupe précédent d'échantillons.

Après le stockage des échantillons numériques de bande de base dans le tampon d'échantillons 52, un moyen d'adressage 54 adresse ou sélectionne une gamme d'échantillons représentant une pluralité d'impulsions de bits de données à partir d'un utilisateur particulier. Le25 moyen d'adressage 54 rappelle une telle gamme d'échantillons en commençant par un quelconque échantillon

dans le tampon d'échantillons 52. Ainsi, le moyen d'adressage 54 n'est pas restreint par les limites de symbole ou de trame.

La sortie du moyen d'adressage 54 est couplée à un démodulateur en parallèle 56. Le démodulateur en parallèle 56 reçoit une gamme d'échantillons et regroupe la gamme d'échantillons en parallèle afin de produire une pluralité d'échantillons regroupés. Les échantillons regroupés sont alors intégrés en parallèle pour produire au moins une

partie d'un symbole de Walsh.

Dans un mode de mise en oeuvre préféré, le démodulateur en parallèle 56 est utilisé pour mettre en oeuvre deux modes de fonctionnement, un mode de recherche et un mode de démodulation d'utilisateur. La sélection du mode de fonctionnement est commandée par une unité de commande de mode 58. Dans un mode de démodulation d'utilisateur, l'unité de commande de mode 58 peut10 planifier la démodulation des signaux à partir de plusieurs utilisateurs. En d'autres termes, l'unité de commande de

mode 58 détermine la tâche de démodulation effectuée par le démodulateur en parallèle.

L'unité de commande de mode 58 commande un multiplexeur d'adressage 60 qui sélectionne, à la fois, une adresse de tampon et des données de sélection de code d'utilisateur soit à partir du moyen de recherche 62, soit d'une liste d'utilisateurs 64. Une sortie d'adresse de tampon du multiplexeur d'adressage 60 est couplée à un20 moyen d'adressage 54 pour fournir une adresse de tampon d'échantillons. Les données de sortie de sélection de code

d'utilisateur du multiplexeur d'adressage 60 sont couplées à un sélecteur de code 66 pour la sélection d'une code parmi une pluralité de codes d'utilisateur 68.

Le moyen de recherche 62 est utilisé pour balayer le tampon d'échantillons 52 afin de localiser un canal codé d'utilisateur. Par conséquent, le moyen de recherche 62 fournit, à la fois, une adresse de tampon et des données de sélection de code d'utilisateur au moyen d'adressage 54 et30 à un sélecteur de code 66 de façon respective lorsque l'unité de commande de mode 58 est placée en mode de recherche. De façon à trouver un canal codé d'utilisateur, le moyen de recherche 62 reçoit une entrée du démodulateur en parallèle 56. Une telle entrée est pondérée sur une période de temps ou sur un certain nombre de symboles de Walsh, et est comparée avec un niveau de seuil d'amplitude afin de déterminer si oui ou non un signal CDMA d'utilisateur, qui est diffusé avec un code d'utilisateur5 particulier, est présent à l'adresse ou au décalage particulier dans le tampon d'échantillons et correspond au

code d'utilisateur sélectionné.

Lorsque le moyen de recherche 62 a déterminé qu'un signal d'utilisateur est présent, le moyen de recherche 62 génère, à la fois, une adresse de tampon 70 et des données de sélection de code d'utilisateur 72 qui sont stockées dans une liste d'utilisateurs 64. Par conséquent, la liste d'utilisateurs 64 stocke des adresses de tampon et des données de sélection de code d'utilisateur pour plusieurs15 utilisateurs du système. De plus, la liste d'utilisateurs 64 peut être utilisée pour stocker des adresses de tampon

et des données de sélection de code d'utilisateur 72 pour plusieurs dents pour chaque utilisateur du système.

Remarquons que pour le même utilisateur, chaque dent20 utilise les mêmes données de sélection de code d'utilisateur tandis que chaque dent possède un décalage ou adresse de tampon différent. Dans un système IS-95, les données de sélection de code d'utilisateur peuvent être un masque de long code utilisé pour masquer le générateur de25 code long. Dans un mode de mise en oeuvre en option, les données de sélection de code d'utilisateur peuvent être des

bits de code réel.

Selon un aspect important de la présente invention, les dents pour chaque souscripteur peuvent être allouées et réallouées, de façon dynamique, selon le nombre de dents requises par chaque souscripteur par gestion des entrées de données dans la liste d'utilisateurs 64. A l'inverse, de nombreux modes de mise en oeuvre de l'art antérieur utilisent un nombre fixe de dents par souscripteur. Le35 nombre d'entrées dans la liste d'utilisateurs 64 est limité Il par la capacité du démodulateur en parallèle 56 à suivre les nouveaux échantillons charges dans le tampon d'échantillons 52 et par le besoin de partager les cycles de démodulateur avec le moyen de recherche 62. La gestion5 des entrées de données dans la liste d'utilisateurs 64 peut être référencée comme une allocation des ressources de démodulation, la ressource étant un nombre de cycles par

seconde du démodulateur ou une mesure équivalente d'une proportion de largeur de bande de démodulateur.

Dans le mode de démodulation de données d'utilisateur, la sortie du démodulateur 56 est acheminée, de façon sélective, vers des tampons de trames 74 par un moyen d'acheminement de symbole 76. Les tampons de trames 74 regroupent toute une trame de 20 ms de symboles et peuvent être utilisés pour désentrelacer des symboles dans un système IS-95. Remarquons que le nombre de symboles dans

le tampon de trames 74 est déterminé en partie par le type de décodeur sélectionné.

Le décodeur 78 reçoit des symboles désentrelacés à partir des tampons de trames 74 via un multiplexeur de trames 80. Le décodeur 78 peut être mis en oeuvre à l'aide d'un décodeur de Viterbi à décision pondérée. Remarquons qu'un seul décodeur 78 peut être partagé par plusieurs utilisateurs dans cette architecture, et le multiplexeur de25 trames 80 planifie l'utilisation de cette ressource de décodeur. Les données générées par le décodeur 78 sont alors acheminées vers des tampons de sortie 82 via un moyen d'acheminement 84. Les données dans les tampons de sortie 82 peuvent représenter des données d'utilisateur comme des données informatiques lisibles ou des données codées de la voix pouvant être converties en parole audible par un

décodeur de la parole.

L'algorithme de décodage de Viterbi a été découvert et analysé par Viterbi en 1967 dans un article intitulé "Limites d'Erreur pour Codes à Convolution et Algorithme de Décodage Optimum de façon Asymptotique", Rapports IEEE sur la Théorie de l'Information, Vol. IT13 d'Avril 1967 aux pages 260 à 269. L'algorithme comprend le calcul d'une5 mesure de similarité ou distance entre le signal de réception à l'instant ti et tous les trajets du treillis entrant dans chaque état à l'instant ti. L'algorithme de Viterbi élimine les trajets de treillis ne pouvant probablement pas être candidats au choix de probabilité10 maximum. Lorsque deux circuits entrent dans le même état, celui ayant la meilleure onde métrique est choisi; on

appelle ce circuit le circuit de survie. Remarquons que le but de la sélection du circuit optimum peut être traduit, de façon équivalente, comme le choix du mot de code avec15 l'onde métrique de probabilité maximum ou comme le choix du mot de code avec l'onde métrique de distance minimum.

Bien que la Figure 2 illustre un mode de mise en oeuvre de l'invention utilisé pour mettre en oeuvre un système de communication numérique sans fil IS-95, l'homme20 du métier constatera que le démodulateur en parallèle 56 peut générer directement des bits de voix ou de données d'utilisateur; dans ce cas, le moyen d'acheminement de symbole 76 enverrait des données d'utilisateur directement vers les tampons de sortie 82 plutôt que d'utiliser les25 tampons de trames 74 pour le stockage des données pour le décodeur 78. En d'autres termes, le décodeur 78 n'est pas

requis dans certains modes de mise en oeuvre de la présente invention.

En référence à présent à la Figure 3, on illustre un synoptique d'un démodulateur en parallèle 56 qui est illustré sur la Figure 2, selon le procédé et le système de la présente invention. Comme illustré, le démodulateur en parallèle 56 comprend un moyen de regroupement en parallèle 100 qui reçoit un bloc d'échantillons 102 et un bloc de code d'utilisateur 104 comme entrées et qui produit des échantillons regroupés. Le bloc d'échantillons 102 comprend un certain nombre d'échantillons du signal représentant

plusieurs impulsions de bits de données dans un signal numérique CDMA de bande de base à partir d'un utilisateur5 particulier.

Selon un aspect de la présente invention, le moyen de regroupement en parallèle 100 regroupe en parallèle un certain nombre d'échantillons représentant plus d'une impulsion de bit de donnée pour un utilisateur particulier.10 Dans un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention, un certain nombre d'échantillons du signal représentant un symbole Walsh d'un utilisateur peuvent être regroupés en parallèle. Dans d'autres modes de mise en oeuvre, le moyen de regroupement en parallèle 100 peut être15 utilisé pour regrouper un certain nombre d'impulsions de bits de données représentant une partie, disons 1/8, d'un symbole de Walsh à partir d'un utilisateur. Si seulement une partie d'un symbole est regroupée en parallèle, plusieurs opérations de regroupement en parallèle sont20 utilisées pour regrouper un symbole complet de Walsh. Si une partie de symbole est regroupée, une partie

correspondante de bloc de code d'utilisateur 104 est utilisée lors de chaque opération de regroupement séquentiel.

Après la production d'échantillons regroupés par le moyen de regroupement en parallèle 100, de tels échantillons regroupés sont fournis à un intégrateur d'impulsion en parallèle 106. L'intégrateur d'impulsion en parallèle 106 somme l'amplitude à partir de chaque30 échantillon regroupé afin de produire plusieurs impulsions de bits de données de Walsh d'un symbole de Walsh comme

sortie. Dans un système IS-95, on trouve 64 impulsions de bits de données de Walsh dans un symbole de Walsh.

Dans un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention pas d'ordre M, la sortie de l'intégrateur

d'impulsion en parallèle 106 peut être un symbole.

Afin de convertir les impulsions de bits de données de Walsh en symbole de Walsh, les impulsions de bits de données de Walsh à partir de l'intégrateur d'impulsion en parallèle 106 sont transférées dans une Transformée Rapide de Hadamard (FHT) 108 en option. Pour plus d'information concernant la mise en oeuvre d'une transformée rapide de10 Hadamard, voir le chapitre 9 de "Introduction aux Communications à Spectre Diffusé" publié par Prentice Hall

en 1995.

Un moyen d'estimation de symbole 110 est couplé à la sortie de la Transformée Rapide de Hadamard (FHT) 108. La fonction du moyen d'estimation de symbole 110 est d'estimer ou de décider lequel des 64 symboles de Walsh a été réellement transmis par le souscripteur et de générer un symbole à modulation pondérée d'ordre 64 112 qui, dans un système IS-95, est constitué par six symboles codés. Le20 moyen d'estimation de symbole 110 et la Transformée Rapide de Hadamard (FHT) 108 ne sont requis que pour des systèmes de modulation d'ordre M. En référence à présent à la Figure 4, on illustre un synoptique plus détaillé de la fonction de regroupement

parallèle et de fonction d'intégration d'impulsion du procédé et du système selon la présente invention.

L'intégrateur d'impulsion et moyen de regroupement en parallèle 120 comprend des fonctions, à la fois, d'un moyen de regroupement en parallèle 100 et d'un intégrateur30 d'impulsion en parallèle 106 sur la Figure 3. Comme illustré, l'intégrateur d'impulsion et moyen de

regroupement en parallèle 120 comprend une pluralité de multiplicateurs 122 couplés à un intégrateur d'impulsion 124 dans chaque cellule de regroupement/intégrateur 126.

L'intégrateur d'impulsion et moyen de regroupement en parallèle 120 peut comprendre 64 cellules de regroupement/intégrateur 126 de façon à regrouper et à intégrer, selon une opération en parallèle, 64 impulsions5 de Walsh qui constituent un symbole entier de Walsh pour un utilisateur particulier dans un système IS-95. En option, d'autres modes de mise en oeuvre de la présente invention peuvent utiliser moins de 64 cellules de regroupement/intégrateur 126; dans ce cas, des parties du10 bloc d'échantillons 102 sont sélectionnées de façon séquentielle et sont fournies à l'intégrateur d'impulsion

et moyen de regroupement en parallèle 120.

Dans un système d'ordre différent de M, une cellule de regroupement/intégrateur 126 peut être utilisée par plusieurs multiplicateurs 122 alimentant un intégrateur d'impulsion 124. Le rapport des multiplicateurs 122 sur les

intégrateurs d'impulsion 124 est déterminé par le rapport de la cadence de diffusion PN sur la cadence des symboles entrants.

Qu'un symbole entier de Walsh soit regroupé et intégré ou qu'une certaine partie plus petite d'un symbole de Walsh soit regroupée et intégrée de façon séquentielle, la présente invention utilise une pluralité de multiplicateurs 122 et d'intégrateur d'impulsion 12425 fonctionnant en parallèle de façon à regrouper et à intégrer des impulsions de Walsh. Les multiplicateurs 122 multiplient une valeur d'échantillon St par +1 ou -1 selon le bit de code Ct. L'intégrateur d'impulsion 124 ajoute toutes les valeurs signées générées par les multiplicateurs30 122 afin de produire une impulsion de Walsh. L'intégrateur d'impulsion 124 et les multiplicateurs 122 peuvent

effectuer des opérations complexes, comme dans un mode de mise en oeuvre de la présente invention en IS-95.

Dans l'art antérieur, les impulsions de Walsh sont regroupées et intégrées en série de telle façon que les résultats d'une opération de regroupementet d'intégration soient déterminés une impulsion de Walsh à la fois. A5 l'inverse, la présente invention regroupe et intègre plusieurs impulsions de Walsh en même temps, comme illustré

par les sorties de l'intégrateur d'impulsion et moyen de regroupement en parallèle 120 sur la Figure 4.

En référence à présent à la Figure 5, on illustre un organigramme logique de haut niveau du procédé de remplissage d'un tampon d'échantillons avec les échantillons de signal CDMA selon le procédé et le système de la présente invention. Comme illustré, le procédé commence au pavé 200 puis passe par le pavé 202 dans lequel15 l'adresse d'entrée du tampon d'échantillons est initialisée. Ensuite, le procédé charge un échantillon de

signal dans l'adresse courante d'entrée du tampon d'échantillons, comme illustré au pavé 204. Alors, en référence à nouveau à la Figure 2, un échantillon du20 convertisseur A/D 30 est chargé dans le tampon d'échantillons 52 à l'adresse d'entrée du tampon.

Ensuite, le procédé détermine si oui ou non l'adresse courante de tampon est la dernière adresse d'entrée de tampon, comme illustré au pavé 206. Si l'adresse courante25 de tampon n'est pas la dernière adresse de tampon, l'adresse d'entrée de tampon est incrémentée, comme illustré au pavé 208. En option, si l'adresse courante de tampon est la dernière adresse d'entrée de tampon, l'adresse d'entrée de tampon est ramenée sur l'adresse30 initiale d'entrée de tampon, comme illustré au pavé 210. Si une nouvelle adresse de tampon est calculée soit au pavé 208, soit au pavé 210, le procédé effectue une boucle itérative vers le bloc 104 dans laquelle le dernier échantillon de signal est chargé sur la nouvelle adresse

d'entrée de tampon.

Dans cette description, le terme d'adresse de tampon est utilisé dans un sens élargi. Une adresse de tampon peut

comprendre plus que juste un mot d'adressage composé de bits à zéro et à un. Comme le tampon d'échantillons stocke5 un nombre fini de valeurs numériques d'échantillons de bande de base et comme ces valeurs sont chargés et déchargés en continu à partir du tampon d'échantillons 52, le terme "adresse de tampon" est prévu comme comprenant les données requises pour décrire la position soit de10 chargement, soit de déchargement des valeurs d'échantillons. Dans certains modes de mise en oeuvre de la présente invention, le tampon d'échantillons 52 peut être mis en oeuvre à l'aide d'un registre à décalage tournant; dans ce cas, l'adresse de tampon peut représenter un15 certain nombre de décalages requis pour charger ou décharger des valeurs d'échantillons. Dans d'autres modes

de mise en oeuvre de la présente invention, le tampon d'échantillons 52 peut être lu via un réseau de multiplexeurs; dans ce cas, une adresse de tampon peut se20 référer à une configuration pour un tel réseau de multiplexeurs.

En référence à la Figure 6, on illustre un procédé de recherche de tampon d'échantillons pour un signal CDMA selon le procédé et le système de la présente invention.25 Comme illustré, le procédé commence au pavé 230 puis passe au pavé 232 dans lequel l'adresse du tampon d'échantillons est initialisée. De façon usuelle, l'adresse du tampon d'échantillons est initialisée sur l'adresse du tout premier échantillon dans le tampon d'échantillons. Ensuite,30 le procédé lit un bloc d'échantillons à partir du tampon d'échantillons sur l'adresse du tampon d'échantillons courante, comme illustré au pavé 234. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention, un bloc d'échantillons comprend tous les échantillons requis pour35 regrouper et intégrer tout un symbole de Walsh. Cependant, de plus petits blocs d'échantillons peuvent être lus à

partir du tampon d'échantillons 52 et traités en série.

Après la lecture d'un bloc d'échantillons, le procédé sélectionne un code de regroupement, comme illustré au pavé 236. Lorsque le procédé et le système de la présente invention effectuent une recherche d'un nouvel utilisateur, le code de regroupement sélectionné est, de façon usuelle, le code de regroupement utilisé pour le canal d'accès selon la spécification du système IS-95. Les opérations de10 recherche peuvent se poursuivre une fois un utilisateur trouvé de façon à localiser les dents ou des signaux à

plusieurs accès de cet utilisateur.

Ensuite, le procédé démodule le bloc d'échantillons à l'aide du code de regroupement sélectionné, comme illustré

au pavé 238. Ce processus de démodulation s'effectue comme illustré et décrit en référence aux Figures 3 et 4 ci-

dessus. Après la démodulation, le procédé détermine si le bloc d'échantillons présente une relation réciproque avec le code de regroupement sélectionné, comme illustré au pavé20 240. Si le bloc d'échantillons présente une relation réciproque avec le code de regroupement sélectionné, la

corrélation peut être détectée en comparant l'amplitude de l'énergie reçue avec un seuil prédéterminé.

Une fois la corrélation détectée, le procédé ajoute des données d'utilisateur pouvant comprendre l'adresse du tampon d'échantillons et des données de sélection de code d'utilisateur, à une liste d'utilisateurs, comme illustré au pavé 242. Cette information stockée dans la liste d'utilisateurs comprend une information requise pour30 calculer l'adresse du tampon d'échantillons suivantes et les données de sélection de code d'utilisateur requises pour générer un code de regroupement pour le signal CDMA de l'utilisateur nouvellement localisé. De plus, chaque utilisateur peut posséder des données entrées dans la liste d'utilisateurs qui identifient plusieurs dents. Selon un aspect important de la présente invention, certains utilisateurs peuvent posséder des données dans la liste pour une ou deux dents tandis que d'autres utilisateurs5 peuvent posséder des données dans la liste pour quatre ou plus de dents selon les besoins de l'utilisateur et l'allocation efficace des ressources de démodulateur. Alors, le nombre de dents allouées à chaque utilisateur peut être alloué et réalloué de façon dynamique tandis que10 le signal de chaque utilisateur particulier varie et s'atténue. A l'inverse de l'art antérieur, la présente

invention n'est pas limitée par un nombre maximum ou minimum prédéterminé de dents allouées à chaque signal d'utilisateur.

En référence à nouveau au pavé 240, si le bloc d'échantillons ne correspond pas au code de regroupement

sélectionné, on n'entre rien dans la liste d'utilisateurs et le procédé détermine si l'échantillon courant est la dernière adresse du tampon d'échantillons, comme illustré20 au pavé 244.

Si l'adresse courante n'est pas la dernière adresse du tampon d'échantillons, le procédé calcule l'adresse du tampon d'échantillons suivante, comme illustré au pavé 246. Lors du calcul de l'adresse du tampon d'échantillons25 suivante, l'adresse peut être incrémentée d'unéchantillon ou d'un nombre prédéterminé d'échantillons; dans ce cas, le

tampon d'échantillons peut être balayé plus rapidement mais probablement pas aussi précisément.

Si au pavé 244, le procédé détermine que la présente adresse est la dernière adresse du tampon d'échantillons, le procédé réinitialise l'adresse du tampon d'échantillons pour commencer la recherche au début du tampon d'échantillons, comme illustré au pavé 248. Après le calcul d'une nouvelle adresse du tampon d'échantillons soit au pavé 246, soit au pavé 248, le procédé revient, de façon

itérative, au pavé 234 o un nouveau bloc d'échantillons est lu à partir de la nouvelle adresse du tampon d'échantillons. De cette façon, le procédé recherche en5 continu les nouveaux signaux CDMA et les nouvelles dents pour les signaux CDMA déjà localisés.

En référence à présent à la Figure 7, on illustre le procédé de démodulation et de décodage d'un bloc d'échantillons selon un procédé et un système de la10 présente invention. Comme illustré, le procédé commence au pavé 260 puis passe au pavé 262 dans lequel une adresse du tampon d'échantillons est sélectionnée à partir de la liste d'utilisateurs pour un utilisateur initial. Ensuite, le procédé lit un bloc d'échantillons à partir du tampon15 d'échantillons sur l'adresse du tampon d'échantillons sélectionnée, comme illustré au pavé 264. Le bloc

d'échantillons lu peut comprendre un certain nombre d'échantillons représentant tout un symbole de Walsh si l'invention est utilisée dans un système CDMA IS-95.

Ensuite, le procédé sélectionne un code d'utilisateur associé à l'utilisateur courant dans la liste d'utilisateurs, comme illustré au pavé 266. Cette étape peut être mise en oeuvre à l'aide de données de sélection de code d'utilisateur dans la liste d'utilisateurs 64 et le25 sélecteur de code 66 pour sélectionner un code parmi plusieurs codes d'utilisateur 68, comme illustré sur la

Figure 2.

Ensuite, le procédé démodule le bloc d'échantillons, comme illustré au pavé 268. Cette étape de démodulation comprend le regroupement et l'intégration d'impulsions d'échantillons pour produire des impulsions de Walsh qui, dans un système IS-95, sont alors traitées via une FHT afin de produire 64 symboles de Walsh à modulation pondérée. De plus, un des 64 symboles de modulation est considéré comme

étant le symbole qui a été émis.

Ensuite, le procédé décode les symboles pondérés démodulés, comme illustré au pavé 270. Dans un mode de mise en oeuvre, cela peut être mis en oeuvre à l'aide d'un décodeur de Viterbi totalement en parallèle. Après le

décodage des symboles, le procédé génère les données pour l'utilisateur sélectionné, comme illustré au pavé 272. Les données de sortie peuvent prendre la forme de données de10 voix échantillonnée ou de données informatiques lisibles.

Après la génération des données pour l'utilisateur sélectionné, le procédé détermine si des utilisateurs additionnels sont présents dans la liste d'utilisateurs, comme illustré au pavé 274. Si des utilisateurs15 additionnels sont présents dans la liste d'utilisateurs, le procédé sélectionne l'adresse du tampon d'échantillons pour le bloc d'échantillons correspondant à l'utilisateur suivant dans la liste et sélectionne le code d'utilisateur correspondant, comme illustré au pavé 276. Si aucun20 utilisateur additionnel n'est présent dans la liste d'utilisateurs, le procédé retourne au pavé 262 o

l'utilisateur initial est resélectionné pour la démodulation du bloc suivant d'échantillons pour l'utilisateur initial.

Comme on peut le voir en comparant la Figure 1 et la Figure 2, l'architecture de démodulation de la présente invention élimine plusieurs exemplaires, à la fois, d'un circuit de démodulateur et d'un circuit de décodeur. Le circuit de démodulateur en parallèle de la présente30 invention est utilisé pour démodulé plusieurs signaux CDMA à partir de plusieurs utilisateurs du système. Cela est effectué par allocation dynamique et par planification des ressources de démodulation (des cycles par seconde de démodulateur en parallèle) entre les besoins d'un moteur de

recherche et plusieurs utilisateurs avec plusieurs dents.

Comme l'architecture de la présente invention met en tampon les échantillons entrants, l'opération de démodulation peut fonctionner à des vitesses d'horloge dépassant l'impulsion entrante. Un fonctionnement à cette

plus grande vitesse d'horloge améliore grandement la production du démodulateur.

Bien que la présente invention soit illustrée et décrite en référence à une liaison IS-95 de retour, les principes de fonctionnement de la présente invention

peuvent être appliqués dans un quelconque système CDMA à séquence directe.

L'utilisation d'un seul démodulateur en parallèle et d'un seul décodeur fournit une conception efficace de porte pour la démodulation des signaux CDMA à partir de plusieurs

utilisateurs. L'architecture de la présente invention est adaptée, de façon idéale, à la démodulation et au décodage de signaux à partir de tous les utilisateurs dans un ou20 plusieurs secteurs d'un seul circuit intégré.

La description précédente d'un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention a été présentée à des fins

d'illustration et de description. Elle n'est pas prévue pour être exhaustive ou comme limitant l'invention à la25 forme précise décrite. Des variantes ou modifications sont possibles à la lumière des susdits enseignements. Le mode

de mise en oeuvre a été choisi et décrit pour fournir la meilleure illustration des principes de l'invention et de son application pratique et pour permettre à l'homme du30 métier d'utiliser l'invention dans divers modes de mise en oeuvre et selon diverses variantes comme adapté à l'utilisation particulière envisagée. Toutes ces variantes et modifications entrent dans le cadre de l'invention tel

que défini par les revendications annexées.

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Procédé de démodulation d'un signal CDMA dans un système de communication, caractérisé par: - le stockage d'échantillons dudit signal CDMA dans un tampon d'échantillons; - le rappel d'une pluralité desdits échantillons à partir dudit tampon d'échantillons représentant une pluralité d'impulsions; et - la démodulation de ladite pluralité desdits échantillons à l'aide d'un code d'utilisateur sélectionné pour produire au moins une partie d'un symbole dans ledit

signal CDMA.

2. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de démodulation comprend les étapes suivantes: - le regroupement de ladite pluralité desdits échantillons à l'aide d'un code d'utilisateur sélectionné afin de produire une pluralité d'échantillons regroupés; et - l'intégration desdits échantillons regroupés pour

produire ladite au moins une partie d'un symbole.

3. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape de regroupement comprend, de façon simultanée, la multiplication de chaque échantillon dans ledit intervalle

desdits échantillons par +1 ou -1 selon une partie correspondante dudit code d'utilisateur sélectionné.

4. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend,

de plus, une étape effectuant une opération de décodage sur30 ledit symbole.

5. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite

étape effectuant une opération de décodage comprend une opération de décodage par convolution.

6. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend,

de plus, une étape de recherche dans ledit tampon d'échantillons de ladite pluralité d'échantillons dudit signal CDMA qui présentent une corrélation avec ledit code10 d'utilisateur sélectionné.

7. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, une information d'enregistrement dans une liste d'utilisateurs requise pour rappeler une pluralité suivante15 desdits échantillons à partir dudit tampon d'échantillons représentant au moins une partie d'un symbole suivant dans

ledit signal CDMA.

8. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape de recherche comprend, de plus, une recherche dans ledit tampon d'échantillons d'une pluralité d'échantillons

représentant une copie additionnelle dudit signal CDMA.

9. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, une étape d'enregistrement d'information dans une liste d'utilisateurs requise pour rappeler une pluralité

suivante desdits échantillons à partir dudit tampon d'échantillons représentant au moins une partie d'un symbole suivant dans ladite copie additionnelle dudit30 signal CDMA.

10. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un nombre de cycles de démodulations par seconde est une ressource de démodulation et en ce que les signaux CDMA provenant de plusieurs utilisateurs nécessitent diverses quantités de ressources de démodulation, comprenant, de plus, une étape d'allocation des ressources de démodulation entre lesdits5 multiples utilisateurs sur la base des ressources disponibles et des besoins desdits multiples utilisateurs

afin de démoduler un nombre variable de dents dudit signal CDMA par utilisateur.

11. Procédé de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de stockage des échantillons comprend, de plus, un stockage,

dans ledit tampon d'échantillons, d'un certain nombre d'échantillons représentant un symbole dans ledit signal CDMA.

12. Système de démodulation d'un signal CDMA dans un système de communication, caractérisé par: - un moyen pour le stockage d'échantillons dudit signal CDMA dans un tampon d'échantillons; - un moyen pour le rappel d'une pluralité desdits échantillons à partir dudit tampon d'échantillons représentant une pluralité d'impulsions; et - un moyen pour la démodulation de ladite pluralité desdits échantillons à l'aide d'un code d'utilisateur

sélectionné pour produire au moins une partie d'un symbole25 dans ledit signal CDMA.

13. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit moyen de démodulation comprend les moyens suivants: - un moyen pour le regroupement de ladite pluralité desdits échantillons à l'aide d'un code d'utilisateur sélectionné afin de produire une pluralité d'échantillons regroupés; et - un moyen pour l'intégration desdits échantillons regroupés pour produire ladite au moins une partie d'un symbole.

14. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit

moyen de regroupement comprend un moyen de multiplication, de façon simultanée, de chaque échantillon dans ledit10 intervalle desdits échantillons par +1 ou -1 selon une partie correspondante dudit code d'utilisateur sélectionné.

15. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il

comprend, de plus, un moyen pour effectuer une opération de15 décodage sur ledit symbole.

16. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit

moyen pour effectuer une opération de décodage comprend un moyen pour effectuer une opération de décodage par20 convolution.

17. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il

comprend, de plus, un moyen de recherche dans ledit tampon d'échantillons de ladite pluralité d'échantillons dudit25 signal CDMA qui présentent une corrélation avec ledit code d'utilisateur sélectionné.

18. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un moyen d'enregistrement d'une30 information dans une liste d'utilisateurs requise pour rappeler une pluralité suivante desdits échantillons à partir dudit tampon d'échantillons représentant au moins

une partie d'un symbole suivant dans ledit signal CDMA.

19. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 17, caractérisé en ce que ledit moyen de recherche comprend, de plus, un moyen de recherche dans ledit tampon d'échantillons d'une pluralité

d'échantillons représentant une copie additionnelle dudit signal CDMA.

20. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un moyen d'enregistrement d'information

dans une liste d'utilisateurs requise pour rappeler une pluralité suivante desdits échantillons à partir dudit tampon d'échantillons représentant au moins une partie d'un15 symbole suivant dans ladite copie additionnelle dudit signal CDMA.

21. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'un nombre de cycles de démodulations par seconde est une ressource de20 démodulation et en ce que les signaux CDMA provenant de plusieurs utilisateurs nécessitent diverses quantités de ressources de démodulation, comprenant, de plus, un moyen d'allocation des ressources de démodulation entre lesdits multiples utilisateurs sur la base des ressources25 disponibles et des besoins desdits multiples utilisateurs afin de démoduler un nombre variable de dents dudit signal

CDMA par utilisateur.

22. Système de démodulation d'un signal CDMA, selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit moyen de stockage des échantillons comprend, de plus, un moyen de stockage, dans ledit tampon d'échantillons, d'un

certain nombre d'échantillons représentant un symbole dans ledit signal CDMA.

23. Système pour la démodulation d'un signal CDMA dans un système de communication comprenant: - un tampon d'échantillons pour le stockage d'échantillons de signal; - un moyen d'adressage couplé audit tampon d'échantillons pour le rappel d'une pluralité desdits échantillons de signal représentant une pluralité d'impulsions dudit signal CDMA; - un démodulateur en parallèle couplé à ladite pluralité rappelée desdits échantillons de signal et à une source de code d'utilisateur, ledit démodulateur en parallèle comprenant: - une pluralité de multiplicateurs recevant chacun un échantillon de ladite pluralité d'échantillons de signal et une partie correspondante d'un code d'utilisateur à partir de ladite source de code d'utilisateur; et - un intégrateur possédant plusieurs entrées et une sortie, dans lequel chaque entrée d'intégrateur est

couplée à une sortie d'un multiplicateur de ladite20 pluralité de multiplicateurs et dans lequel ladite sortie fournit une partie d'un symbole.

24. Système pour la démodulation d'un signal CDMA selon la revendication 23, caractérisé en qu'il comprend, de plus: - un moyen de recherche de signal possédant une entrée couplée à une sortie dudit démodulateur en parallèle, et - une liste d'utilisateurs couplée à une sortie dudit moyen de recherche de signal pour le stockage d'une information de décodage d'utilisateur, dans laquelle une information est couplée, de façon sélective, audit moyen

d 'adressage.