HU220716B1

HU220716B1 - Eljárás kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) kommunikációs rendszerben jelhozzáférés megvalósítására, eljárás és rádiótelefon kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) vevőben a pilot jel megszerzésére, valamint eljárás a figyelő vevőág ...

Info

Publication number: HU220716B1
Application number: HU9800432A
Authority: HU
Inventors: Christopher Peter La Rosa; Brian D. Storm
Original assignee: Motorola, Inc.
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 2002-05-28
Also published as: PL188807B1; HU9800432D0; DE19806095A1; GB2323749B; DE19806095C2; RU2208914C2; KR19980071640A; AR011668A1; MX9801560A; US6144649A; CN1135767C; CN1198053A; JP4260915B2; BR9800744B1; US6175561B1; JPH10257022A; BR9800744A; HUP9800432A2; ZA9710879B; KR100280990B1

Description

KIVONAT

A találmány tárgya eljárás kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) kommunikációs rendszerben (100) jelhozzáférés megvalósítására.

A találmány szerinti eljárás lényege abban van, hogy az eljárás lépései a következők:

a vett pilotjelből egy első sebességgel mintát vesznek (318 lépés);

a mintavételi jelek sokaságát tárolják; a pilotjelekből vett mintavételi jelek sokaságát egy második sebességgel dolgozzák fel (330 lépés), és ez a második sebesség nagyobb, mint az első sebesség, és a mintavételi pilotjelek alapján egy vagy több pilotjelet azonosítanak (416 lépés).

108 ι <122 ι

L_^~L_U >28- ¹ }t24 I zl»

²²² ^202

1. ábra

128-^ ^IÉ™ 5128

-EJ-

•r·

2. ábra

HU 220 716B1

A leírás terjedelme 16 oldal (ezen belül 5 lap ábra)

HU 220 716 Bl

A találmány tárgya továbbá rádiótelefon (104), amely kommunikációs rendszerekben (100) történő működésre van kialakítva.

A találmány szerinti rádiótelefon lényege abban van, hogy a rádiótelefon (104) tartalmaz egy figyelővevőt (112), amely egy sor vevőággal (122,124,126) van ellátva, egy keresővevőt (114), amely az alábbi elemeiből áll:

a vett pilotjelből vett mintavételi jelek sokaságának tárolására kiképezett átmeneti tárolót (202);

nem valós idejű lineáris jelgenerátort (208) adott értékűjelsorozat létrehozására, ahol a nem valós idejű lineáris jelgenerátor tartalma az órajel hatására növekszik;

egy korrelátort (204) a mintavételi jeleket az előbb említett jelsorozat korrelálására és egy korrelált eredmény létrehozására, és egy időzítő referencia-áramkör egy valós idejű referenciajel fenntartására, és valós idejű referenciajelet továbbítva a nem valós idejű lineáris jelgenerátorhoz (208) akkor, ha az első mintavételi jelsorozat az átmeneti tárolóba (202) tárolásra került, és egy keresővevőt (114) amely a vett pilotjelet érzékeli és a rádiótelefon számára egy hozzáférési időzítést mutat.

A találmány tárgya továbbá eljárás egy figyelő vevőág kijelölésének a felfrissítésére kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) vevőben (112).

A találmány szerinti eljárás lényege abban van, hogy az eljárás az alábbi lépésekből áll:

a) az időzítő referenciajeleket elindítják (510 lépés), majd ezeket a referenciaértékeket tárolják;

b) előre megadott számú pilotjel-mintavételi jelet gyűjtenek össze (508, 511 lépés);

c) a nem valós idejű lineáris jelgenerátor (208) tartalmát növelik (412 lépés), és így egy jelsorozatot hoznak létre;

d) az előre megadott számú pilot-mintavételi jeleket és az előbb létrehozott jelsorozatot korrelálják, létrehoznak egy korrelált jelsorozatot;

e) a c) és d) lépéseket előre megadott számszor megismétlik;

f) a vevőágat a korrelációs eredmények alapján jelölik ki;

g) a nem valós idejű lineáris jelgenerátort a következő állapotába tolják el, és

h) a b)-g) lépéseket addig ismétlik, amíg az összes szóba jöhető pilotjelet feldolgozzák.

A találmány tárgya eljárás és rádiótelefon kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) vevőben a pilotjel megszerzésére, valamint eljárás a vevőág felfrissítésére.

Elsődlegesen a találmány a különféle digitális kommunikációs rendszerekhez alkalmazható, és a pilotjelhozzáférést a széles spektrumú kommunikációs rendszerekben, például a CDMA rendszerekhez tartozó celluláris telefonrendszereknél biztosítja.

A közvetlen jelsorozattal működő kódosztású többszörös hozzáférésű (DS-CDMA) kommunikációs rendszerek celluláris telefonrendszerekhez történő használatánál, az adatátviteli csatornák 800 MHz-nél helyezkednek el, míg a személyi kommunikációs rendszereknél (PCS) a frekvenciasáv 1800 MHz-nél van. Egy DS-CDMA rendszerben a cellákban lévő összes alapállomás ugyanazt a rádiófrekvenciát használja a kommunikációhoz. Egy ismert DS-CDMA rendszer van a Telecommunications Industry Association/Electronic Industry Association (TIA/EIA) IS—95 szabványában „Mobil állomás-alapállomás kompatibilitás szabvány kettős módusú, széles sávú celluláris rendszerekhez” című szabványban leírva.

Az adatátviteli csatornákon túlmenően mindegyik alapállomás sugároz pilotcsatomát, szinkronizálócsatornát és hívásjelző csatornát. A pilotcsatoma, vagy pilotjel egy pszeudovéletlen zaj vagy röviden PN jelsorozat. A pilotcsatomát általában minden olyan mobil állomás veszi, amely a tartományon belül van, és amelyet a mobil állomás használ fel a CDMA rendszer jelenlétének az azonosítására, a hozzáférés kérésre, az inaktív átadásokra, az alapállomáshoz tartozó kommunikációs és interferálósugarak azonosításához, és az azonnali, illetve a késleltetett sávok, valamint a szinkronizáló-, hívásjelző és stabil csatornák megfelelő összhangú demodulációjához.

A rendszerben lévő minden egyes alapállomás által továbbított pilotjel ugyanazt a PN jelsorozatot tartalmazza, csak különböző fáziseltolással. Az alapállomások egyedileg vannak azonosítva egy egyedi jellemző indulófázis felhasználásával, vagy a PN jelsorozat indulási idejének megfelelő felhasználásával. Az IS-95 szabványban a jelsorozatok hossza 2¹⁵ chip, a chipsebesség pedig 1,2288 megachip/s, és ez ismétlődik minden 26-2/3 millisec.-onként. A minimális időelválasztás 64 chip hosszúságú, amely lehetővé teszi összességében 512 különböző PN fázis kijelölését az alapállomásokhoz.

Egy mobil állomásnál a vett rádiófrekvenciás (RF) jelek magukban foglalják a pilotjelet, a szinkronizálójelet vagy -csatornát, a hívásjelző csatornát és az adatátviteli csatornákat minden egyes közeli alapállomás felől. A mobil állomásnak azonosítani kell tudnia az összes olyan pilotjelet, amely vehető, beleértve a legerősebb pilotcsatomával rendelkező alapállomással érkező pilotjelet is. Az ismert megoldásoknál a mobil állomások egy korrelációs elemet használtak, mint vevő pilotcsatoma kereső elemet, amely egymás után keresi a vehető pilotjeleknek a PN fázisait. A vett PN fázis a mobil állomásban létrehozott rendszerhez tartozó PN jelsorozattal van korrelálva. Azon alapállomás vagy alapállomások megfelelő és pontos PN fázisá(i)nak az ismerete, amelyek a mobil állomással kommunikációs kapcsolatban vannak, lehetővé teszi(k) az összes egyéb csatorna megfelelő érzékelését, amelyeket az alapállomás továbbított, A nem megfelelő és pontos PN fázisok a korrelációs egységről csak minimális jelet hoznak létre.

HU 220 716 Β1

Mivel a PN jelsorozat fázistérköze nagy, az ismert megoldásoknál soros üzemű, valós idejű korrelációt alkalmaztak, ez azonban viszonylag nagyon hosszú idő alatt tudja csak a pilotjel energiáját megfelelően kialakítani. Mint minimális érték, tehát a legerősebb jeleknél a rendszerelérés a mobil állomás bekapcsolásától adott esetben 2,5 s vagy még több is lehet. Ha nincs vehető pilotjel, úgy a mobil állomás folytatja a kutatást a PN jelsorozat teljes fázistérközére mindaddig, amíg a rendszeridő rendelkezésre áll, amely adott esetben 15 s is lehet. Ezt követően a mobil állomás egy másik rádiófrekvenciára megy át, és megint megpróbálja a CDMA rendszerhez a hozzáférést megszerezni. A keresést mindaddig ismétli a következő frekvenciákon, amíg egy megfelelő pilotjelet nem talál.

A rendszer elérésében tapasztalható nagy késleltetési idő a legtöbb felhasználó számára nemkívánatos jelenség. Az a felhasználó, aki rádiótelefonon akar kapcsolatot kialakítani, elválja azt, hogy minimális késleltetéssel legyen képes a rádiótelefont használni. Egy még 2,5 s-os késleltetés is a legtöbb felhasználó számára túl hosszú, hosszabb késleltetéseknek már komolyabb következményei lehetnek, például akkor, amikor a 911 számot - ami a sürgősségi szám - hívják.

Az ismert pilotcsatoma-keresési eljárás során további korlátozások is tapasztalhatók mindazon felhasználók számára, akik a pilotcsatomát közvetlenül a rendszer elérésének indítása után használják. Egy tipikus DS-CDMA mobil állomás vevői olyan keresővevőt alkalmaznak, amelynek három vagy több egymástól független ága van, amelyek időben egy sorban helyezkednek el a megfelelő PN jelsorozatfázisokkal úgy, ahogyan a vevő pilotfázis-kereső elem meghatározza. Ezek a keresőágak általában úgy vannak kijelölve, hogy az összes kommunikációs kapcsolatban álló alapállomás felől vett, azt a legerősebb sávot használják, amelyet a vevő pilotfázis-kereső elem megadott. A sávkijelölést a folyamat alatt folyamatosan felfrissítik, ehhez a pilotfázis-kereső elem információs jelét használják fel.

Abban az esetben, ha a pilotfázis-kereső elem túl lassú, ez azt eredményezi, hogy lassú lesz a legerősebb sáv kijelölésének a fenntartása is az egyes kereső figyelőágakhoz, és a mobil állomás vevőparamétereinek a minősége a jelcsökkenés alatt romlik. Bizonyos körülmények között, amelyet „gyors PN” viszonynak neveznek, igen nagy az elejtett hívások százaléka. Ez a „gyors PN” problémája azért lép fel, mert az elérhető PN pilotjelek olyan gyorsan változnak, hogy az ismert keresőelemek nem tudják ezt követni.

Az üzemen kívüli átadás egy olyan folyamat, amikor az alapállomás illesztése, illetve lehallgatása a hívásjelző csatornánál a legerősebb pilotjellel történik, amelyet a pilotfázis-kereső elem azonosított. Abban az esetben, ha a mobil állomás egy hívásjelzést vagy egy hozzáférést kér a rendszerhez, hogy egy hívást továbbítson, mindenképpen szükséges, hogy a mobil állomás a hívásjelzést, illetve az alapállomáshoz történő hozzáférési kísérletet vagy az alapállomástól történő hívásjelzést a legerősebb vett pilotjellel végezze. Ez szükségessé teszi, hogy egy gyors pilotfázis-kereső elemet alkalmazzunk, különösen akkor, ha a mobil állomás mozgásban van. Az ismert keresési mechanizmusnak a hiányossága abban is jelentkezik, hogy a mobil állomásnál egy átmeneti átadási jelenséget valósít meg. Ha egy hívás az adatátviteli csatornán van, a pilotfázis-kereső elemet arra használjuk, hogy fenntartsuk a megfelelő figyelőág-kijelölést, hogy az adatátviteli csatornán a demoduláció optimális legyen, és hogy azonosítani tudjuk az interferáló alapállomásokat. Ha egy olyan alapállomást találunk, amely interferenciát okoz, úgy azt a mobil állomás az alapállomás felé közli, mint egy olyan lehetőséget, ahol átmeneti átadás valósul meg. Az átmeneti átadás a DS-CDMA rendszernél egy olyan állapotot jelent, ahol a mobil állomás egyidejűleg egynél több alapállomással van kommunikációs kapcsolatban. A szomszédos alapállomásokról érkező pilotjeleknek nagyon közel kell elhelyezkedniük a pilotfázisrésznél. így tehát a sebességen túlmenően a keresőelemnek képesnek kell lennie arra, hogy a teljes fázistartományt átlássa, és egyidejűleg adott speciális PN eltolást is keressen.

A mobil állomások vonatkozásában az új követelmények a Mobile Assisted Hard Handoff, azaz a mobil azonnali átadás, röviden MAHHO-képesség. Az MAHHO-viszonyok között a mobil állomás a rádiókapcsolat frekvenciáját akkor változtatja, amikor az egyik alapállomásról átadás történik a másik alapállomás felé. A CDMA rendszerek teljes duplex jellegéből fakadóan levegőinterferencia is felléphet, ez pedig szükségessé teszi, hogy a rádiókapcsolatot megszakítsuk, és egy másik frekvenciára menjünk át, ahol újabb pilotjeleket kell keresni, majd vissza kell térni az eredeti frekvenciára, és újra meg kell keresni a pilotjelet és helyreállítani a kapcsolatot. Az ismert keresőelemeknél - ahol a keresés ideje adott esetben 2,5 s is lehet - a pilotjel eléréséhez az MAHHO-célokra történő felhasználás nem valósítható meg.

Az ismert elrendezések egy további hiányossága a szakaszos üzemű működés. Azon telepek számára, amelyek a hordozható mobil állomásokat táplálják, nagyon fontos, hogy az elemek töltése megmaradjon, amikor hívásra vár a készülék. Az IS—95 szabvány egy olyan szakaszos üzemmódot tesz lehetővé, amely biztosítja azt, hogy a hordozható állomások teljesítményét kikapcsoljuk, kivéve azokat a periódusokat, amikor a kijelölt hívásrés-információt az alapállomások továbbítják. A hívásrés időtartam adott esetben 1,28 s rövidségű is lehet, és az 1,28 s időtartam megszorozva kettővel, használható elem biztonságos és takarékos üzeméhez. Ezen intervallumok alatt a mobil állomásnak csak figyelnie kell a hívásjelző csatornát, amely 160 ms lehet, majd utána lemegy egy alacsonyabb teljesítményszintre a további időtartamokra.

Ha szakaszos üzemmódról van szó, a hordozható állomás képes arra, hogy egészen húsz alapállomást keressen végig a fázisidőtartamra, minden egyes alkalommal, amikor a teljesítményét megnöveljük. A hívásidőrés vételének a felélesztés utáni megbízhatóbbá tételéhez a hordozható állomásnak azt az alapállomást kell hallgatnia, amely a megfelelő jelerősséggel rendelkezik. Amikor a mobil állomás mozgásban van, a megfelelő alapál3

HU 220 716 Bl lomás kijelölése könnyedén változhat egyik hívásintervallumtól a következő hívásintervallumig. Éppen ezért nagyon fontos, hogy gyors legyen a pilotjel-keresési mechanizmus, hogy minden esetben azonosítani tudja a megfelelő alapállomás-pilotjelet, mielőtt a kijelölt hívástovábbító is elindulna. Az ismert megoldásoknál a pilotjelkereső mechanizmus szükségessé teszi, hogy hordozható készüléket jóval előbb felélesszük, azaz nagyobb teljesítményről tápláljuk, mielőtt a hívásjelző időrés elérné, hogy biztosítani tudjunk megfelelő időt az időben egymás utáni keresés elvégzésére a PN jelsorozat-fázisközre. Ez azonban a szakaszos üzemmód által megtakarított energia nagy részét felemészti.

Fennáll tehát az igény egy olyan gyors és pontos pilotjelkereső elrendezés iránt, amely a mobil állomások paramétereit a DS-CDMA rendszerek területein javítja, tehát javítja a szolgáltatás érzékelését, a kezdeti rendszerhozzáférést, az üres módusú átadást, a lágy átadást, a szakaszos módú működőt, továbbá lehetővé teszi a kommunikáló és interferáló alapállomások kezdeti és késleltetett sávjainak az azonosítását a szinkronizáló-, hívásjelző és adatforgalmi csatornák megfelelő demodulációjához.

A találmány tárgya tehát eljárás kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) kommunikációs rendszerben jelhozzáférés megvalósítására.

A találmány lényege abban van, hogy az eljárás lépései a következők:

a vett pilotjelből egy első sebességgel mintát veszünk (318 lépés);

a mintavételi jelek sokaságát tároljuk; a pilotjelekből vett mintavételi jelek sokaságát egy második sebességgel dolgozzuk fel (330 lépés), és ez a második sebesség nagyobb, mint az első sebesség, és a mintavételi pilotjelek alapján egy vagy több pilotjelet azonosítunk (416 lépés).

A találmány továbbá eljárás pilotjel-hozzáférés megvalósítására, kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) figyelővevőben, amely legalább egy vevőággal van ellátva.

A találmány szerinti eljárás lényege abban van, hogy a következő lépésekből áll:

a vett pilotjelből előre megadott számú mintát tárolunk (314, lépés, 318 lépés);

egy valós idejű lineáris jelgenerátor tartalmát növeljük (320 lépés);

a valós idejű lineáris jelgenerátor egy állapotát egy nem valós idejű lineáris jelgenerátorba továbbítjuk (316 lépés) egy adott időpontban az előre megadott számú mintavétel tárolási időpontjához képest;

a mintavételi jeleket és a nem valós idejű lineáris jelgenerátor tartalmát ismételten korreláljuk (404 lépés), létrehozzuk a korrelációs értékeket;

a korrelációt követően a nem valós idejű lineáris jelgenerátor tartalmát növeljük (412 lépés) annak érdekében, hogy egy nem valós idejű lineáris jelgenerátor hangolt értéket hozzunk létre;

a legjobb korrelációs értékekből kiválasztunk egy adott készletet (416 lépés);

az egyik nem valós idejű lineáris jelgenerátor hangolt értéket - amely a legjobb korrelációs értékeket magában foglaló készletből van kiválasztva - továbbítjuk (418 lépés) a kereső vevőághoz tartozó lineáris jelgenerátorhoz, amely a legalább egy vevőágban van, és a legalább egy vevőágnál a pilotjelet kijelezzük úgy, hogy az ági lineáris jelgenerátort használjuk.

Előnyös a találmány akkor, ha a nem valós idejű lineáris jelgenerátor tartalma növelésének lépésekor a korrelációt követően a növeléshez egy elforgatószámlálót alkalmazunk, ez az elforgatószámláló egy elforgató számértéket tárol, amely azt mutatja meg, hogy a nem valós idejű lineáris jelgenerátorban hányszor hoztunk létre ilyen növekedést.

Előnyös a találmány, ha a tárolási lépés során úgy járunk el, hogy a CDMA vevő előre megadott részét teljesítményre kapcsoljuk (312 lépés);

megmérjük a pilotjelből vett mintavételi jelek előre megadott számát, és a CDMA vevő előre meghatározott részéből a teljesítményt lekapcsoljuk (324 lépés).

Előnyös továbbá a találmány akkor, ha az előre megadott számú mintavételek tárolását megelőzően kiválasztunk (304 lépés) egy valós idejű órajelet, a vett pilotjelet a valós idejű órajel többszörösével mintavételezzük, és kiválasztunk egy nem valós idejű órajelet amely nem valós idejű órajel nagyobb, mint a valós idejű órajel előbb említett többszöröse.

Előnyös a találmány akkor is, ha a pilotjelekből vett mintavételi jelek tárolásához kiválasztott valós idejű órajel, és az ezt követő feldolgozásnál figyelembe vett nem valós idejű órajel úgy van megválasztva, hogy a nem valós idejű órajel nagyobb, mint a valós idejű órajel.

A találmány tárgya továbbá rádiótelefon amely kommunikációs rendszerekben történő működésre van kialakítva.

A találmány szerinti rádiótelefon lényege abban van, hogy a rádiótelefon tartalmaz egy figyelővevőt, amely egy sor vevőággal van ellátva, egy keresővevőt, amely az alábbi elemeiből áll:

a vett pilotjelből vett mintavételi jelek sokaságának tárolására kiképzett átmeneti tárolót;

nem valós idejű lineáris jelgenerátort adott értékű jelsorozat létrehozására, ahol a nem valós idejű lineáris jelgenerátor tartalma az órajel hatására növekszik;

egy korrelátort a mintavételi jeleket az előbb említett jelsorozat korrelálására és egy korrelált eredmény létrehozására, és egy időzítő referencia-áramkört egy valós idejű referenciajel fenntartására, és valós idejű referenciajelet továbbítva a nem valós idejű lineáris jelgenerátorhoz akkor, ha az első mintavételi jelsorozat az átmeneti tárolóba tárolásra került, és egy keresővevőt amely a vett pilotjelet érzékeli és a rádiótelefon számára egy hozzáférési időzítést mutat.

Előnyös a találmány akkor, ha az időzítési referenciajel egy valós idejű lineáris jelgenerátor, amely valós idejű órajel válaszjeleként jelsorozatot hoz létre, a nem valós idejű lineáris jelgenerátor tartalma pedig nem valós idejű órajel válaszjeleként növekszik.

HU 220 716 Bl

Előnyös még a találmány akkor, ha a nem valós idejű lineáris jelgenerátor kezdeti értékei állapotának a tárolására kiképezett regisztert tartalmaz, a valós idejű referenciajel a regiszterben akkor kerül tárolásra, amikor az első mintavételi jelsorozatot tároljuk, és a valós idejű referenciajel a regiszterből a nem valós idejű lineáris jelgenerátornak a valós idejű referenciaértékre történő visszaállítására van továbbítva.

A találmány tárgya továbbá eljárás egy figyelő vevőág kijelölésének a felfrissítésére kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) vevőben.

A találmány lényege abban van, hogy az eljárás az alábbi lépésekből áll:

a) az időzítő referenciajeleket elindítjuk (510 lépés), majd ezeket a referenciaértékeket tároljuk;

b) előre megadott számú pilotjel mintavételi jelet gyűjtünk össze (508, 511 lépés);

c) a nem valós idejű lineáris jelgenerátor tartalmát növeljük (412 lépés), és így egy jelsorozatot hozunk létre;

d) az előre megadott számú pilot-mintavételi jeleket és az előbb létrehozott jelsorozatot korreláljuk, létrehozunk egy korrelált jelsorozatot;

e) a c) és d) lépéseket előre megadott számszor megismételjük;

f) a vevőágat a korrelációs eredmények alapján jelöljük ki;

g) a nem valós idejű lineáris jelgenerátort a következő állapotába toljuk el, és

h) a b)-g) lépéseket addig ismételjük, amíg az összes szóba jöhető pilotjelet feldolgozzuk.

A találmányt a továbbiakban példakénti kiviteli alakjai segítségével, a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. A találmány felismerése egyéb kiviteli alakokkal is megvalósítható, így a bemutatott példakénti kiviteli alak csak egy a többféle lehetséges kialakítás közül.

Az 1. ábrán látható egy kommunikációs rendszer blokkvázlata, a 2. ábrán az 1. ábrán bemutatott rádiótelefonnál alkalmazott keresővevő blokkvázlata, a 3. ábrán az 1. ábrán bemutatott rádiótelefon működését bemutató folyamatábra látható, a 4. ábrán az 1. ábrán bemutatott rádiótelefon működését bemutató folyamatábra látható, az 5. ábrán is az 1. ábrán bemutatott rádiótelefon működését leíró folyamatábra figyelhető meg.

Visszatéve az 1. ábrához, az 1. ábrán látható 100 kommunikációs rendszer egy sor alapállomást tartalmaz, az ábrán egyetlen 102 alapállomást jelöltünk be, amely egy vagy több mobil állomás, a példakénti kiviteli alaknál egy 104 rádiótelefonnal tud rádiókommunikációs kapcsolatot létrehozni. A 104 rádiótelefon képes arra, hogy soros módusú kódosztású többszörös hozzáférésű, röviden CDMA rendszerekben jelet továbbítson, és jelet vegyen több alapállomással, beleértve a 102 alapállomást is. A bemutatott példakénti kiviteli alaknál a

100 kommunikációs rendszer a TIA/EIA IS—95 szabvány szerint működik a „Mobil állomás-alapállomás kompatibilitási szabvány kettős módusú szélessávú spektrummal működő celluláris rendszerekhez” szerint, amely 800 MHz frekvenciánál működik. A 100 kommunikációs rendszer egyéb DS-CDMA rendszernél is képes működni, beleértve a már említett PCS rendszereket, ahol 1800 MHz-en működik, vagy egyéb más ismert DS-CDMA rendszert.

A 102 alapállomás széles spektrumú jelet továbbít a 104 rádiótelefon felé. Az adatátviteli és adatforgalmi csatornán a jelek Walsh-kódban vannak továbbítva, maga az eljárás, illetve a programozás önmagában ismert. Minden egyes mobil állomás, így tehát a 104 rádiótelefon is a 102 alapállomáson keresztül egy egyedi Walsh-kóddal van ellátva, így tehát az adatforgalmi csatornán történő adás minden egyes mobil állomáshoz merőleges az összes többi mobil állomás felé továbbított adatforgalmi csatornára.

Ezen túlmenően pedig a 102 alapállomás pilotcsatomát, szinkronizálócsatomát és hívásjelző csatornát sugároz. A pilotcsatoma egy csupa nullából álló adatjelsorozatot használ, amelyet a Walsh-kód nulla értéke fed le, amely mind nullából áll. A pilotcsatomát általában az összes mobil állomás veszi, amely egy adott tartományban van, és amelyet a 104 rádiótelefon arra használ fel, hogy azonosítsa a CDMA rendszer jelenlétét, a kezdeti rendszerhozzáférést, a szünet módusú átadást, a kommunikáló és interferáló alapállomások közbe késleltetett sávjait, továbbá a szinkronizáló-, hívásjelző és adatforgalmi csatornák megfelelő demodulálásához szükséges adatokat megfigyelhessük. A szinkronizálócsatomát a mobil állomás időzítésének az alapállomás időzítéséhez történő szinkronizáláshoz használjuk fel. A hívásjelzés csatorna hívásjelzés információ továbbítására van felhasználva a 102 alapállomás felől a mobil állomások, például a 104 rádiótelefon felé.

A Walsh-kód, amely az alapállomás által továbbított minden egyes csatornát lefed, úgy van továbbítva és szórva, hogy pszeudovéletlen zajjelsorozatot PN jelsorozatot alkalmazunk, mint pilotjelsorozatot. A 102 alapállomás és a 100 kommunikációs rendszerben lévő összes további alapállomás egyedileg van azonosítva, mégpedig egy egyedi indulófázis felhasználásával, amelyet végül is akár indulási időnek vagy indulási fáziseltolásnak nevezhetünk a pilotcsatoma jelsorozathoz. A jelsorozat hossza 2¹⁵ chip, és ezt 1,2288 Megachip/s-os chipsebességgel továbbítjuk, és minden egyes 26-2/3 millisec.ban megismételjük. Az a minimális időelválasztás, amely még megengedett 64 chip, és ez lehetővé teszi, hogy összességében 512 különböző PN kód fázist jelöljünk ki. A kisugárzott pilotcsatoma a rádiófrekvenciavivőt modulálja, és továbbításra kerül a mobil állomások felé, így a 104 rádiótelefon felé, azon a földrajzi területen, amelyet a 102 alapállomás szolgál ki. A PN jelsorozat komplex jellegű, tehát van egy fázisban levő része (I) és egy erre merőleges (Q) komponense. A területen jártas szakember számára nyilvánvaló, hogy a pilotjelnek mindenféle feldolgozása - akármelyikre is térjünk ki - tartalmaz I és Q komponenst.

HU 220 716 Bl

A 104 rádiótelefon tartalmaz egy 106 antennát, amely 106 antennának a kimeneténél egy 108 analóg illesztőegysége van, amelynek kimenetére egy 110 A/D átalakító, röviden ADC van csatlakoztatva, míg bemenetére egy 120 D/A átalakító, tehát egy digitál-analóg átalakító, röviden DAC van csatlakoztatva. A 110 A/D átalakító kimenetére 112 figyelővevő van csatlakoztatva, valamint egy 114 keresővevő, és a 114 keresővevő és a 112 figyelő vevő kimenetei egy 116 szabályozó bemenetére vannak elvezetve, az adó útvonal, amelynek bemenete a 116 szabályozó kimenete egy 118 adó útvonalat képez, és a 120 D/A átalakító bemenetére van csatlakoztatva. A 106 antenna a 102 alapállomás felől rádiófrekvenciás (RF) jeleket vesz, és ugyanezeket a jeleket egyéb, a közelben lévő alapállomásokról is veszi. A vett rádiófrekvenciás jelek közül van, ami közvetlenül kerül adásra, tehát az alapállomás által úgy kerül továbbításra, hogy a 104 rádiótelefon közvetlenül tudja venni, míg más rádiófrekvenciás jelek vagy reflektált jelek, vagy többszörös útvonalon kerülnek továbbításra, és időben késleltetve jutnak a vevőhöz.

A vett rádiófrekvenciás jeleket a 106 antenna villamos jellé alakítja át, és a 108 analóg illesztőegységhez továbbítja. A 108 analóg illesztőegység a jeleket szűri, és alapsávi jelekké alakítja. Az analóg alapsávi jeleket azután a 110 A/D átalakító alakítja át digitális jelsorozattá további feldolgozáshoz.

A 112 figyelővevő egy sor 122, 124 és 126 vevőágat tartalmaz. A példakénti kiviteli alaknál tehát a 112 fígyelővevő három 122,124 és 126 vevőágat tartalmaz. Természetesen tetszőleges számú ággal kialakítható az elrendezés. Ezek a 122, 124 és 126 vevőágak önmagukban ismert kialakításúak, mindegyik tartalmaz egy-egy 128 lineáris jelgenerátort, röviden LSG-t, amely az egyes 122, 124 és 126 vevőágakban a pilotjelek érzékelésére van kiképezve.

A 116 szabályozó tartalmaz egy 134 órajel-generátort, ez a 134 órajel-generátor vezérli a 104 rádiótelefon időzítését. Maga a 116 szabályozó a 104 rádiótelefon további elemeihez is csatlakoztatva van. Ezeket a kapcsolatokat az 1. ábrán nem mutatjuk be, mert csak feleslegesen bonyolulttá tennék a rajzot.

A 114 keresővevő az alapállomásokról, beleértve a 102 alapállomást is, a 104 rádiótelefon által vett pilotjeleket érzékeli. A 114 keresővevő a pilotjeleket összefogja úgy, hogy egy korrelációs egységet használ, amely PN kódokkal van ellátva, amely a 104 rádiótelefonban van létrehozva, és ehhez helyi referencia időzítő áramkört használ. A jelfeldolgozás után minden egyes chipperiódusra vonatkozó jelértékek egy előre megadott időtartamon keresztül akkumulálva vannak. így kapunk lényegében a chipértékek összegéből egy megfelelő összeget. Ezt a kapott összegértéket azután a küszöbértékkel hasonlítjuk össze. Amennyiben a chipértékek összege egy előre megadott küszöbértéket túllép, az általában azt jelzi, hogy a megfelelő pilotjel-időzítés került érzékelésre. A 114 kereső vevő működését a továbbiakban a 2. ábrán ismertetjük részletesebben a példakénti kiviteli alakja segítségével.

A 2. ábrán látható tehát a 114 keresővevő, amely tartalmaz egy a mintajelekhez kiképezett 202 átmeneti tárolót, egy 204 korrelátort és egy 205 PN jelgenerátort. A 205 PN jelgenerátor tartalmaz egy valós idejű 206 lineáris jelgenerátort (RT LSG) és egy nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátort (NRT LSG), tartalmaz továbbá egy 210 maszk áramkört, egy 212 maszk regisztert, egy 214 regisztert, egy 216 szabályozót - ami lényegében egy eltolószabályozó, egy forgó 217 számlálót, egy 218 órajel-szabályozót és egy 220 órajelosztót.

A 114 keresővevő azokat a pilotjeleket érzékeli, amelyek lehetővé teszik a rendszerhez való hozzáférést a 104 rádiótelefon számára. A találmány szerinti megoldásnál a 114 keresővevő a vett jelet egy első sebességgel mintavételezi, majd egy sor mintavett jelet tárol. Ezt követően a 114 kereső ve vő a mintavételi jeleket egy második sebességgel dolgozza fel, ez a második sebesség nagyobb, mint az első sebesség, majd meghatároz egy vagy több jelet a pilotjel vett mintavételek alapján.

A mintavételi 202 átmeneti tároló előre megadott számú mintavételi jelet gyűjt össze. A 202 átmenetei tárolónak a 226 bemenete a 110 A/D átalakító kimenetére van csatlakoztatva, és van egy 224 kimenete, amely a 204 korrelátorhoz van csatlakoztatva. A 110 A/D átalakító egy s(t) analóg jelet kap a 108 analóg illesztőegységnél, és ezeket az analóg jeleket digitális mintavételi jelekké alakítja át. A 110 A/D átalakítónak van egy 228 órajelbemenete, amely a 218 órajel-szabályozó 233 kimenetére van csatlakoztatva, amely ennek az első kimenete, a 218 órajel-szabályozó második 234 kimenete a 220 órajelosztóhoz van csatlakoztatva, míg a harmadik 236 kimenete az RT kimenet LSG 208 lineáris jelgenerátorhoz van csatlakoztatva. A 218 órajel-szabályozó az első 234 kimeneténél olyan órajelet állít elő, amely a 110 A/D átalakítónak valós idejű mintavételi órajelet továbbít. A 218 órajel-szabályozó a második 234 kimenetén olyan órajelet állít elő, amely valós idejű órajelet továbbít az RT LSG 206 lineáris jelgenerátorhoz. Az RT a realtime-ra vonatkozik, tehát a valós időre, és az NRT pedig a non-realtime, azaz nem valós idejű kifejezésre vonatkozik. A valós idejű chipórajel az RT 206 lineáris jelgenerátor tartalmát úgy növeli, ahogyan a mintavételi jelek a 202 átmeneti tárolóba tárolásra kerülnek. A 218 órajel-szabályozó harmadik 236 kimenetén nem valós idejű chipórajel jelenik meg. A 230 bemenet, amely a 218 órajel-genergátomak az órajelbemenete bármilyen jelforrásról táplálkozhat, így például a 116 szabályozó 134 órajel generátoráról. A példakénti kiviteli alaknál a 218 órajel-szabályozó valós idejű mintavételi órajelet továbbít a 110 A/D átalakítónak, mégpedig olyan sebességgel, amely kétszeres a chipsebesség 1,2288 Megachip/s sebességének. Természetesen egyéb mintavételi sebességek is választhatók.

Az előzőeknek az eredménye, hogy minden egyes chipidő alatt két mintavétel kerül tárolásra a 202 átmeneti tárolóba. A mintavételi jelek egymás után kerülnek tárolásra FIFO ütem szerint. Egy 222 olvasó/író mutató jelzi a 202 átmeneti tárolóban a kiolvasásra-írásra szolgáló adatok elhelyezését. Összességében 2N számú minta kerül tárolásra, ahol az N a chipintervallumban a

HU 220 716 Bl mintavételi 202 átmeneti tároló méréstartománya. Ha másképpen akarjuk megközelíteni, akkor az N a korrelációs hosszúság és 2N a 202 átmeneti tároló mérete. A 202 átmenet tároló méretezéséhez lehet például az átmeneti érték 512.

A mintavett jelek - amelyek a 202 átmeneti tárolóban kerülnek tárolásra - azokat a jeleket reprezentálják, amelyet a 104 rádiótelefon bármelyik közeli alapállomásról, így például az 1. ábrán látható 102 alapállomásról vett. A jel tartalmazhat közvetlenül vett pilotjeleket, vagy többutas sugár mentén vett sávot. A 202 átmeneti tároló tehát a vett jelből vett minták sokaságának a tárolására szolgál.

A valós idejű (RT) 206 lineáris jelgenerátor egy hagyományos lineáris sorrendű generátor, amely pszeudovéletlen jelsorozatot hoz létre egy adott kiindulási ponttól a 240 bemeneténél vett órajel válaszjeleként. Ezek az órajelek ily módon tehát valós idejű órajelek, és a 206 jelgenerátor a valós idejű órajelek válaszjeleként hoz létre egy jelsorozatot.

A nem valós idejű (NRT) 208 lineáris jelgenerátor szintén egy önmagában ismert jelgenerátorból alakítható ki, amely hasonló jelsorozatot hoz létre, mint az (RT) 206 jelgenerátor, amikor ugyanolyan állapottal van megterhelve, és a 242 bemenetén kapja az órajelet. A találmány szerinti megoldásnál a 114 keresővevő a valós idejű 206 jelgenerátor állapotát a nem valós idejű 208 jelgenerátorban egy adott időpontban továbbítja, amely időpont az előre megadott mintának a 202 tárolóba történő tárolásához képest van megállapítva. Lényegében ugyanezen időpontban a valós idejű 206 jelgenerátor tartalma a 214 regiszterbe kerül további felhasználásra. A nem valós idejű 208 jelgenerátor terhelése a valós idejű 206 jelgenerátorról egy adott speciális pontban a 202 átmeneti tároló betöltéséhez képest adja az időzítési referenciát. Ezen időzítési referenciától kezdve a nem valós idejű áramkörök kimenetei leképezhetők valós idejű értékekké, és ehhez a 217 számlálót használjuk, amely lényegében egy gyűrűs számláló. A 214 regiszter tehát a nem valós idejű 208 jelgenerátor kezdeti állapotát tárolja, lehetővé téve, hogy a nem valós idejű 208 jelgenerátor visszaállítható legyen a kezdeti referenciaértékére.

A nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor órajel242 bemenete a 218 órajel-szabályozó második 236 kimenetére van csatlakoztatva.

A találmány szerinti megoldásnál a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor olyan órajellel van ellátva, amely eltérő és lényegében gyorsabb, mint a valós idejű 206 lineáris jelgenerátoré. Ily módon tehát a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor a nem valós idejű órajel válaszjeleként növekszik.

A 210 maszk áramkör előre megadott maszkot alkalmaz, amely ha Exclusive-Or a nem valós idejű 208 jelgenerátor tartalmával adja meg a 205 PN generátor megfelelő állapotát egy előre megadott időben a jövőre vonatkozóan. Ez a 210 maszk áramkör bármilyen maszkkal kialakítható, amely a 212 maszk regiszterre van tárolva, ahol láthatók az 1 maszk, 2 maszk,...M maszk. Az 1-M maszkok az 1. ábrán látható 100 kommunikációs rendszerben lévő pilotjelek fázisszögei egyedi fázisainak felelnek meg.

A 204 korrelátor a 202 átmeneti tárolóban lévő mintavételi jelek sokaságát korrelálja, valamint a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor vett jelsorozatot, és létrehoz egy korrelációs eredményt. A példakénti kiviteli alaknál a 204 korrelátor egy első korrelátorelemet tartalmaz, amely 250 szorzóáramkörből és 252 összegző áramkörből áll, és tartalmaz egy második korrelátorelemet, amely 256 összegző áramkörből és 258 szorzóáramkörből áll. A 204 korrelátor tartalmaz még egy 254 logikai egységet, amely a döntéseket hozza és tárolási funkciót lát el. A 250 szorzóáramkör és a 252 összegző áramkör hozza létre az első korrelációs eredményt, amely a 202 átmeneti tárolóból vett páratlan számú minták alapján készült, és ezt az első korrelációs eredményt a 254 logikai egységből betáplálja. A 258 szorzóáramkör és a 256 összegző áramkör a második korrelációs eredményt hozza létre, amely a 202 átmeneti tárolóból vett páratlan számú minták alapján készült, és így hozza létre a második korrelációs eredményt, amely azután a 254 logikai áramkörbe van elvezetve. A példakénti kiviteli alaknál a második korrelátoregység - amely a 258 szorzóáramkört tartalmazza - a 202 átmeneti tárolóból kapja azokat a mintavételi jeleket, amelyek egy mintavétellel, azaz egy fél chipidővel későbbiek, mint azok a mintavételi jelek, amelyeket az első korrelátorelem vett, amely a 250 szorzóáramkört tartalmazza.

Felismerhető, hogy bármilyen számú mintafázis feldolgozható a 204 korrelátorban akkor, ha változtatjuk a korrelátorelemek számát és a hozzá tartozó logikai áramkört. Azáltal, hogy a mintavételezéssel a két fázisból egy fázist hozunk létre, minden egyes chipidőben csökken az a hardverrész is, amely szükséges ahhoz, hogy a rendszer működjön. Másrészről viszont növekszik a fázisok száma, és ez a korrelációhoz kedvezőbb időfelbontást hoz létre.

A 254 logikai egység a korreláció eredményét egy előre megadott küszöbértékkel hasonlítja össze, és félreteszi azokat a korrelációs eredményeket, amelyek a küszöbértéket nem lépik túl. Azok a korrelációs eredmények, amelyek legalább nagyobbak a küszöbértéknél, tárolásra kerülnek, mint olyan jelek, amelyek megfelelnek az esetleges megfelelő pilotjelfázisoknak. Ily módon tehát a 254 logikai áramkör magába foglal valamennyi memóriát is az adatok tárolására. A tárolt korrelációs eredmények szortírozásra kerülnek, létrehozzuk a relatív pilotfázis-korrelációra vonatkozó jelzéseket.

A lényegében forgó eltoló, működési 216 szabályozó a nem valós idejű a 208 lineáris jelgenerátor elfordulását szabályozza, hogy biztosítható legyen a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátornak a valós idejű 206 lineáris jelgenerátorral a megfelelő elhelyezkedése. Minden olyan időpont, amikor a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor tartalma a valós idejű 206 lineáris jelgenerátoréhoz képest növekszik, a 217 számláló is növekszik. Abban a pillanatban a valós idejű 206 lineáris jelgenerátor állapota továbbításra kerül a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátorhoz, és a két jelgenerátor szinkronizálásra kerül, és ekkor indul be a 217 számláló.

HU 220 716 Bl

Ahogyan a későbbiekben még ezt bemutatjuk, ezek a továbbiakban a keresési művelet alatt nem lesznek szinkronban. Jóllehet mindez ahhoz szükséges, hogy valós időhöz tudjunk visszahivatkozni, és tulajdonképpen ez egy olyan szám, amely azt a mintavételi számot adja meg, amellyel a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor a szinkronizálási ponthoz képest le van tolva. A 217 számláló végzi el lényegében ezt a számolást. A valós idejű 206 lineáris jelgenerátor egy olyan referencia időzítő áramkörként szolgál, amely fenntartja a valós idejű referenciaértéket, és folyamatosan kap órajelet a chipsebességnél.

A 3. ábrán a találmány szerinti 104 rádiótelefon működésének a folyamatábrája látható. Az eljárás a 302 lépésben kezdődik.

A 304 lépés során valós idejű órajel engedélyezése történik. Ekkor a 218 órajel-szabályozó a második 234 kimenetén adja ki az órajelet. Ez a 2. ábrán látható, az órajel sebessége itt az 1,2288 megachip/s chipsebesség kétszerese. Ez az órajel el van vezetve a 220 órajelosztóhoz, amely ezután a valós idejű órajelet hozza létre, a valós idejű 206 lineáris jelgenerátorhoz, annak a 240 bemenetén. A 306 lépésben a valós idejű 206 lineáris jelgenerátorba beadjuk a kezdeti értéket, és ezzel az időzítési referenciajelet indítjuk el.

A 308 lépésben történik a 212 maszk regiszter egyik maszkjának a betöltése. Ez a lefoglalt maszk alkalmas arra, hogy elindítsa egy pilotjel elérését, például ha ez egy nulla eltolású maszk, amely nem tolja el a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor tartalmát. A 310 lépésben egy adott integrálási hosszúság és egy ablakméret továbbítása történik. Az ablak W mérete a késleltetések száma egy adott chipintervallumban, amelyet fel kell dolgozni. Az IS-95 szabvány szerint az ablak W méretét a 104 rádiótelefon a 102 alapállomásról veszi. Az ablak W mérete tipikusan 60 chipidőtartam.

Ez az integrált hosszúság azon minták száma, amelyet a 252 összegző áramkör összegzett. Az integrálási hosszúság a példakénti kiviteli alaknál N-nel egyenlő, amely a 202 átmeneti tárolóban lévő mintavételi jelek számának a felével egyenlő, de bármilyen egyéb érték is alkalmazható. Lehetséges például az, hogy kevesebb mint N számú mintát integrálunk. Ha például a 108 analóg illesztőegység nincs megfelelően a 102 alapállomás adási frekvenciájára hangolva, abban az esetben, ha a nagyszámú minta korrelációját vagy integrálását végezzük, egy dekorrelációs hatás figyelhető meg. Ilyen esetekben a dekorrelációs hatások csökkenthetők akkor, ha kisebb számú mintát integrálunk, például N/2, N/4 stb. számút. Az első integrálás például történhet egy első N/2 számú minta alapján, majd ezt követheti egy második integrálás egy második N/2 számú mintajel alapján. Ezek a korrelációk úgy végezhetők el, hogy nem kell teljesítménnyel ellátni a rádiófrekvenciás komponenseket, vagy ismételten mintavételezést végezni, mivel az összes mintavételi jel a kezdetek kezdetén a 202 átmeneti tárolóban összegyűjtésre került.

A 3. ábrán a 312 és a 324 lépések szaggatott vonallal jelzik azt, hogy ezek csak opcionális lépések, tehát nem feltétlenül szükségesek. A 312 lépésben a 104 rádiótelefon a CDMA vevő előre megadott részét látja el teljesítménnyel. A példakénti kiviteli alaknál a teljesítmény, illetve energia a 104 rádiótelefon rádiófrekvenciás komponenseihez van biztosítva. A rádiófrekvenciás komponensek magukban foglalják a 108 analóg illesztőegységet, és a 110 A/D átalakítót. A 324 lépésben, tehát azt követően, hogy a 314-322 lépésekben a mintavételezés megtörtént, a rádiófrekvenciás komponensek teljesítménye le van véve. Ez az intézkedés lehetővé teszi, hogy a rádiófrekvenciás komponensek, amelyek a 104 rádiótelefont ellátó telepből igen nagy teljesítményt fogyasztanak, csak akkor legyenek tápenergiával ellátva, amikor szükséges, tehát a mintavételezés során, így lehet ugyanis a telepet takarékosan üzemeltetni és a töltését hosszabb ideig megtartani. A 312 és 324 lépések tehát opcionális lépések, és nem szükséges a

3. ábrán látható folyamatábra összes, egymás utáni lépése során fenntartani. Ezen túlmenően pedig, amikor hívás van a 104 rádiótelefon igen rövid idő alatt rá tud hangolni egy másik frekvenciára, össze tud gyűjteni és tárolni tud egy sor mintavételi jelet, vissza tud hangolni az eredeti frekvenciára, és az összegyűjtött mintákra keresni egy pilotcsatomát.

Visszatérve a folyamatábrára a 314 lépésben történik az első mintavételi jelek összegyűjtése és tárolása a 202 átmeneti tárolóban. Ebben az esetben az órajelek a 110 A/D átalakítóhoz kétszeres chipsebességgel vannak biztosítva, és két mintavételi jel, amely egy chipnek felel meg egymás után van a 202 átmeneti tárolóba továbbítva. Azt követően, hogy az első mintavételezés tárolásra kerül a 202 átmeneti tárolóban, tehát a 316 lépésben, a valós idejű 206 lineáris jelgenerátor tartalmát a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátorba továbbítjuk. A 318 lépésben további mintavételezés történik a 202 átmeneti tárolóban, amikor is pilot-mintavételi jeleket tárolunk a 202 átmeneti tárolóban, majd ezt követően a 320 lépésben a valós idejű 206 lineáris jelgenerátornak adunk órajelet. A 322 lépésben a 202 átmeneti tárolót ellenőrizzük, hogy megtelt-e. A szabályozás mindaddig megmarad a 318, 320 és 322 lépés értelmében, amíg a megfelelő viszonyok létre nem jönnek. Adott esetben más viszonyok is ellenőrizhetők, így például az, hogy előre megadott számú mintavétel összegyűjtése megtörtént-e, vagy valamilyen más paraméter. A 324 lépésben a rádiófrekvenciás komponensek teljesítményét célszerűen csökkentjük, vagy pedig a rádiófrekvenciás komponenseket újrahangoljuk.

A következő a 326 lépés, amikor a nem valós órajel kerül engedélyezésre. A 218 órajel-szabályozó nem valós órajelet ad a nem valós idejű 208 jelgenerátornak. A nem valós idejű órajel sebessége bármilyen órajel lehet, vagy bármelyik órajel valamilyen értékkel történő megszorzása, előnyös azonban, ha lényegesen gyorsabb, mint a valós idejű órajel, amelyet akkor használtunk, amikor a mintavételezést végeztük a 202 átmeneti tárolóban. így például az IS-95 szabvány szerint készült rendszereknél a valós idejű órajelnek az 1,2288 megachip/s chipsebességhez képest viszonyítjuk, míg a nem valós idejű órajel adott esetben 80 MHz is lehet. A folyamatábra következő lépése a 328 lépés,

HU 220 716 Bl amikor az elérési hozzáférési maszkot a 210 maszk áramkörre visszük. A következő 330 lépésben a 202 átmeneti tárolóban lévő mintajeleket dolgozzuk fel, amelyre vonatkozóan a folyamatábrát részletesebben a

4. ábrán mutatjuk be. A 3. ábrán bemutatott eljárás sorozat vége a 332 lépésnél van.

Rátérve a 4. ábrára a 104 rádiótelefon működésének az a része, illetve azon részének a folyamatábrája látható, amely a tárolt pilotjelek feldolgozására szolgál. Ez a lépéssorozat a 402 lépésnél kezdődik.

A 404 lépésben a 204 korrelátor korrelálja a 202 átmeneti tárolóban tárolt mintavételi jeleket, és a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor tartalmát. A korreláció eredménye a 2. ábrán látható 252 összegző áramkörből van a 254 logikai áramkörhöz elvezetve, amely megállapítja és megméri azt, hogy a korrelációs érték egy adott küszöbértéket túllépne. Ennek megállapítása a 406 lépésben történik. Ha nem, úgy a szabályozás folytatódik a 412 lépésnél. Ha azonban a korrelációs eredmény a küszöbértéket túllépte, úgy ez az eredmény tárolásra kerül. Ezen túlmenően pedig a számláló értéke, amely a 217 számlálóban van, is tárolásra kerül, ez a 412 lépésben történik. A 217 számláló számlálási értéke annak az időszámoknak felel meg, amennyivel a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor tartalma növelésre került. A 412 lépésben a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor tartalma kerül növelésre, és annak megállapítása történik, hogy a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátornak milyen értékei vannak az egyes korrelációknál. A 217 szabályozóérték is növelésre kerül, és az ablak mérete pedig csökkentve lesz. A 414 lépésnél az ablak méretét ellenőrizzük, és ha a kimeneti viszonyok nem megfelelőek, úgy a 404-414 lépés során végrehajtott hurokszabályozást tovább folytatjuk. A hurok ismétlődően végrehajtja a tárolt mintavételi jelek és a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor jelsorozatának a korrelációját.

A találmány egyik példakénti kiviteli alakjánál fennáll a „túl korai leterhelés” képessége. Ennél a példakénti kiviteli alaknál a 204 korrelátor a 202 átmeneti tárolóban lévő jeleknek csak a felét, például N/2 számú mintavételi jelet korrelál. A korreláció eredménye van egy küszöbértékkel összehasonlítva. Ha a korreláció eredménye a küszöbértéket túllépi, akkor a 202 átmeneti tárolóban lévő maradék mintavételi jelek is korrelálásra kerülnek, és a folyamat az előbbiek szerint folytatódik. Egy kétfázisú korreláció esetén, amely a 2. ábrán látható, ha a korrelációs értékek közül valamelyik túllépi a küszöbértéket, úgy a folyamat szintén folytatódik az előbbiek szerint. Ha azonban mindkét korrelációs eredmény kisebb mint a küszöbérték, úgy a korrelációt abbahagyjuk, és a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor növelésre kerül a 217 szabályozóval együtt, és a folyamat folytatódik. A túl korai telítési képesség a 114 keresővevő paramétereit javítja azáltal, hogy lehetővé teszi, hogy a pszeudovéletlen, röviden a PN fázisok, amelyeknek kicsi vagy semmilyen energiájuk nincs, gyorsan figyelmen kívül legyenek hagyva anélkül, hogy a teljes korrelációt befolyásolnák.

A következő a 416 lépés, ekkor a 254 logikai egység a legjobb korrelációból egy készletet választ ki, amelyet a 112 figyelő ve vő legalább egyik ága számára jelölt ki, mint kijelölendő és detektálandó pilotjeleket. A legjobb korrelációs értékekből képezett készlet lehet egy vagy több korreláció, attól függően, hogy milyenek a korrelációs eredmények, és hány ága van a 112 figyelővevőnek, amelyet kijelölünk. A korrelációs eredmények alapján a 254 logikai egység egy sor optimális pilotjelet választ ki, amely megfelel a 112 figyelővevőben lévő 122,124 és 126 vevőágaknak a kijelölése. Ha csak egyetlen sáv van kijelölve, akár olyan ami közvetlenül vett sáv a 102 alapállomásról vagy egy több úton keresztül érkező sáv, úgy a 112 figyelővevőnek csak egyetlen vevőága lesz kijelölve, ez a 418 lépésben történik. Ha több úton keresztül érkezik a jel, és több sáv került kijelölésre különböző 102 alapállomásokról, amelyeknek különböző a pilotjelfázisai, úgy több sáv lesz kijelölve a 112 figyelővevő több ágához. Hasonlóan, ha a 112 figyelővevő minden egyes ága előzetesen kijelölésre került, mint a folyamat fenntartásához szükséges rész, akkor a 254 logikai egység fogja meghatározni, ha egy ágat újból ki kell jelölni a korrelációs eredmények alapján egy másik sávhoz. Ily módon tehát a 418 lépés lényegében a korrelációs eredmények alapján az egyes vevőágak kijelölését végzi el.

A 122, 124 és 126 vevőágak kijelölése magába foglalja az ott lévő 128 lineáris jelgenerátor elforgatását úgy, hogy azokat egy vonalba hozzuk a pilotjelekkel és az érdemleges többutas komponensekkel. Az elforgató, eltoló 217 számláló értéke a 410 lépésben kerül tárolásra egy olyan pilotjelre vagy olyan útvonalra, amely a küszöbértéket túllépte a 405 lépésben, és ez adja meg a mobil állomások időzítése és a pilotjelnek vagy a számba vehető utak időzítése között fél chipekben az időkülönbséget. A 420 lépésben a 217 számlálóban tárolt értéket a 254 logikai áramkör tárolja, és továbbítja a 128 lineáris jelgenerátornak, amely abban a vevőágban van elhelyezve, amely a mért pilotjelekhez ki lett jelölve. Ily módon tehát a 114 keresővevő egy nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátorral egybeeső értéket hoz létre, amely megfelel a legkedvezőbb korrelációkészletből kiválasztott egyik korrelációnak az adott lineáris jelgenerátorhoz, amely legalább egy vevőággal kapcsolódik. A legalább egy vevőág a számlálóértéket arra használja fel, hogy a vevőágban lévő lineáris jelgenerátort behangolja az érzékelt pilotjel időzítéséhez, és elkezdi detektálni a pilotjelet. A mintavételezési eljárás a 422 lépésben ér véget.

Az 5. ábrán látható a találmány szerinti 104 rádiótelefon működésének folyamatábrája arra a működési részre, ahol a vevőágak kijelölésének fenntartását valósítjuk meg. Maga ez eljárás az 502 lépésben történik. Az 504 lépésben az érdeklődésre számot tartó pilotjel maszkját a 212 átmeneti tárolóból a 210 maszk áramkörre visszük. Egyidejűleg az integrált hosszúság és az ablakméret is beadásra kerül. Az 506 lépésben - amennyiben szükséges - a rádiófrekvenciás egységek megkapják a tápfeszültséget. Ha keresésre vagy másik frekvenciára van szükség, úgy a rádió áthangolható az új frekvenciára.

HU 220 716 BI

Az 508 lépésben egy sor mintavételi pár, amelyeknek hosszúsága az ablak méretének fele, azaz W/2, kerülnek a 202 átmeneti tárolóban tárolásra. A mintavételezés a valós idejű órajel felhasználásával történik. A mintavételi párok azért vannak összegyűjtve, mivel a pilotjel mintavételezése kétszeres chipsebességgel történik. Minden egyes mintapár egy chipnek felel meg. További chipek, illetve mintavételi jelek a 202 átmeneti tárolóban vannak összefogva, attól függően, hogy milyen célból használjuk fel.

Az 510 lépésben a valós idejű 206 lineáris jelgenerátor tartalmát a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátorba továbbítjuk. Azáltal, hogy W/2 pár mintát tárolunk, azt megelőzően, hogy valós idejű 206 lineáris jelgenerátor tartalmát továbbítanánk, a nem valós idejű 208 jelgenerátor valóságban is egy fél ablakmérettel előzi meg az első mintavételt. Ha a W korrelációk egymás után vannak végrehajtva, úgyhogy a kezdeti állapotból indulunk ki, és korrelációnként egy chippel növeljük, akkor a keresés -W/2-től +W/2-ig tartó tartományt fog át. Ha a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor az 510 lépésben a jeleket megkapta, a maradó N-(W/2) mintavételijeleket össze kell fogni. Ez az 510 lépésben történik meg. Azt követően, hogy a mintavételi jeleket összefogtuk, a rádiófrekvenciás komponenseket előnyösen teljesítménymentesítjük - ez az 512 lépésben történik vagy pedig az eredeti frekvenciára újrahangoljuk.

Az 514 lépésben a nem valós idejű órajel sebességét választjuk ki, és azt a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátorhoz továbbítjuk a minták feldolgozására. A szóban forgó maszkot a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor tartalmához az 516 lépésben illesztjük, és az 518 lépésben ezeket a mintavételi jeleket feldolgozzuk. Az 518 lépésben a 402-422 lépéseket végezzük el, amely a 4. ábrán látható. Azt követően, hogy az átmeneti tároló - amely a mintavételi jelekkel van tele a megfelelő lépéseket elvégezte (ez az 520 lépésben történik) meg kell határozni, hogy vannak-e olyan pilotjelek, amelyek szóba jöhetnek. Ha például egy szaggatott üzemmódú nyugalmi időből felélesztjük a 114 keresővevőt, akkor a 114 keresővevő egy sor aktív pilotjelet tud mutatni, azoknak a pilotjeleknek a listáját, amelyek szóba jöhetnek, továbbá azoknak a listáját is, amelyek a pilotjelek közelében vannak, és a 114 keresővevő a pilotjel-energiákat letapogatja, és a megfelelő pilotjeleket az egyes keresőágakhoz kijelöli. Ha több pilotjel van, ami szóba jöhet, úgy az 522 lépésben a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor kezdeti állapota, amely a 214 regiszterben volt tárolva, továbbításra kerül a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátorba, azaz a 208 lineáris jelgenerátort az eredeti állapotára állítjuk vissza, és egy új maszkot helyezünk a 210 maszk áramkörre, amely a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátort a következő állapotába tolja el. A nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor következő állapota a következő érdeklődésre számot tartó pilotjelnek felel meg. A nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor állapotának eltolása történhet úgy is, hogy azt kiszámítjuk, és a 208 lineáris jelgenerátor tartalmát növeljük vagy csökkentjük ahhoz, hogy létrejöjjön a következő állapota.

Az 522 lépésnél az olvasó-író 222 mutatója a 202 átmeneti tárolónak visszaállításra kerül nullára, és az eltoló 217 szabályozó is visszaállításra kerül. Ez a nem valós idejű 208 lineáris jelgenerátor eredeti állapotára történő visszaállításnak felel meg úgy, hogy az időzítési referenciaértékeket használjuk. A maszk a következő pilotjelre az 516 lépésben kerül beállításra. Az 516 lépéstől az 522 lépésig tartó folyamatot mindaddig ismételjük, amíg az összes pilotjel feldolgozásra nem kerül. Ez a folyamat az 524 lépésben ér véget.

Az előzőekből látható, hogy a találmány szerinti megoldás egy olyan eljárást és berendezést kínál, amely lehetővé teszi, hogy a pilotjeleket nagyon gyorsan lehessen megszerezni a CDMA vevőkben. Mivel a mintavételi jelek átmeneti tárolóban vannak összegyűjtve, a jelfeldolgozás különválaszható a chipsebességtől, és a pilotjel-hozzáférési döntés sokkal gyorsabban nem valós idejű órajel alkalmazásával hozható meg. Mivel a vevő keresőjének a működése gyorsabb, a pilotcsatoma hozzáférésnél az esetleges késleltetések lényegesen lecsökkenthetők, és ily módon lecsökken a gyors pszeudovéletlen hatások problémája is. Szakaszos üzemmódban a rádiótelefont csak akkor kell feléleszteni, mielőtt a kijelölt időrés a gyors pilotjel-hozzáféréshez megtörténik. A pilotcsatoma fenntartása szintén gyorsabb, míg javul az üres átadás, illetve a lágy átadás megbízhatósága. Mivel a mintavételi jelek átmeneti tárolóban tárolva vannak, a mintavételi jelek összefogása után az analóg bemeneti egység szabaddá válik és át tud hangolni egy másik frekvenciára az MAHHO alatt.

A találmányt példakénti kiviteli alakjai segítségével mutattuk be, számos olyan kiviteli alak is megvalósítható azonban, amely a találmány felismerését alkalmazva a bemutatottaktól részletekben eltér.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) kommunikációs rendszerben (100) jelhozzáférés megvalósítására, azzal jellemezve, hogy az eljárás lépései a következők:

a vett pilotjelből egy első sebességgel mintát veszünk (318 lépés);

a mintavételi jelek sokaságát tároljuk; a pilotj elekből vett mintavételi jelek sokaságát egy második sebességgel dolgozzuk fel (330 lépés), és ez a második sebesség nagyobb, mint az első sebesség, és a mintavételi pilotjelek alapján egy vagy több pilotjelet azonosítunk (416 lépés).
2. Eljárás pilotjel-hozzáférés megvalósítására, kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) figyelővevőben (112), amely legalább egy vevőággal (122, 124, 126) van ellátva, azzal jellemezve, hogy az eljárás a következő lépésekből áll:

a vett pilotjelből előre megadott számú mintát tárolunk (314, lépés, 318 lépés);

egy valós idejű lineáris jelgenerátor (206) tartalmát növelünk (320 lépés);

HU 220 716 BI a valós idejű lineáris jelgenerátor (206) egy állapotát egy nem valós idejű lineáris jelgenerátorba (208) továbbítjuk (316 lépés) egy adott időpontban az előre megadott számú mintavétel tárolási időpontjához képest;

a mintavételi jeleket és a nem valós idejű lineáris jelgenerátor (208) tartalmát ismételten korreláljuk (404 lépés), létrehozzuk a korrelációs értékeket;

a korrelációt követően a nem valós idejű lineáris jelgenerátor (208) tartalmát növeljük (412 lépés) annak érdekében, hogy egy nem valós idejű lineáris jelgenerátor (208) hangolt értéket hozzunk létre;

a legjobb korrelációs értékekből kiválasztunk egy adott készletet (416 lépés);

az egyik nem valós idejű lineáris jelgenerátor (208) hangolt értéket - amely a legjobb korrelációs értékeket magába foglaló készletből van kiválasztva - továbbítjuk (418 lépés) a kereső vevőághoz tartozó lineáris jelgenerátorhoz (128), amely a legalább egy vevőágban van, és a legalább egy vevőágnál (122,124,126) a pilotjelet kijelezzük úgy, hogy az ági lineáris jelgenerátort (128) használjuk.
3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a nem valós idejű lineáris jelgenerátor (128) tartalma növelésének lépésekor a korrelációt követően a növeléshez egy elforgatószámlálót (217) alkalmazunk, ez az elforgatószámláló (217) egy elforgató számértéket tárol, amely azt mutatja meg, hogy a nem valós idejű lineáris jelgenerátorban (208) hányszor hoztunk létre ilyen növekedést.
4. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tárolási lépés során úgy járunk el, hogy a CDMA vevő előre megadott részét teljesítményre kapcsoljuk (312 lépés);

megmérjük a pilotjelből vett mintavételi jelek előre megadott számát, és a CDMA vevő előre meghatározott részéből a teljesítményt lekapcsoljuk (324 lépés).
5. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az előre megadott számú mintavételek tárolását megelőzően kiválasztunk (304 lépés) egy valós idejű órajelet, a vett pilotjelet a valós idejű órajel többszörösével mintavételezzük, és kiválasztunk egy nem valós idejű órajelet amely nem valós idejű órajel nagyobb, mint a valós idejű órajel előbb említett többszöröse.
6. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pilotjelekből vett mintavételi jelek tárolásához kiválasztott valós idejű órajel, és az ezt követő feldolgozásnál figyelembe vett nem valós idejű órajel úgy van megválasztva, hogy a nem valós idejű órajel nagyobb, mint a valós idejű órajel.
7. Rádiótelefon (104), amely kommunikációs rendszerekben (100) történő működésre van kialakítva, azzal jellemezve, hogy a rádiótelefon (104) tartalmaz egy figyelővevőt (112), amely egy sor vevőággal (122,124,

126) van ellátva, egy keresővevőt (114), amely az alábbi elemeiből áll:

a vett pilotjelből vett mintavételi jelek sokaságának tárolására kiképezett átmeneti tárolót (202);

nem valós idejű lineáris jelgenerátort (208) adott értékű jelsorozat létrehozására, ahol a nem valós idejű lineáris jelgenerátor tartalma az órajel hatására növekszik;

egy korrelátort (204) a mintavételi jeleket az előbb említett jelsorozat korrelálására és egy korrelált eredmény létrehozására, és egy időzítő referencia-áramkört egy valós idejű referenciajel fenntartására, és valós idejű referenciajelet továbbítva a nem valós idejű lineáris jelgenerátorhoz (208) akkor, ha az első mintavételi jelsorozat az átmeneti tárolóba (202) tárolásra került, és egy keresővevőt (114), amely a vett pilotjelet érzékeli és a rádiótelefon számára egy hozzáférési időzítést mutat.
8. A 7. igénypont szerinti rádiótelefon, azzal jellemezve, hogy az időzítési referenciajel egy valós idejű lineáris jelgenerátor (206), amely valós idejű órajel válaszjeleként jelsorozatot hoz létre, a nem valós idejű lineáris jelgenerátor (208) tartalma pedig nem valós idejű órajel válaszjeleként növekszik.
9. A 8. igénypont szerinti rádiótelefon, azzal jellemezve, hogy a nem valós idejű lineáris jelgenerátor (208) kezdeti értékei állapotának a tárolására kiképezett regisztert (214) tartalmaz, a valós idejű referenciajel a regiszterben (214) akkor kerül tárolásra, amikor az első mintavételi jelsorozatot tároljuk, és a valós idejű referenciajel a regiszterből (214) a nem valós idejű lineáris jelgenerátornak (208) a valós idejű referenciaértékre történő visszaállítására van továbbítva.
10. Eljárás egy figyelő vevőág kijelölésének a felfrissítésére kódosztású többszörös hozzáférésű (CDMA) vevőben (112), azzal jellemezve, hogy az eljárás az alábbi lépésekből áll:

a) az időzítő referenciajeleket elindítjuk (510 lépés), majd ezeket a referenciaértékeket tároljuk;

b) előre megadott számú pilotjel-mintavételi jelet gyűjtünk össze (508, 511 lépés);

c) a nem valós idejű lineáris jelgenerátor (208) tartalmát növeljük (412 lépés), és így egy jelsorozatot hozunk létre;

d) az előre megadott számú pilot-mintavételi jeleket és az előbb létrehozott jelsorozatot korreláljuk, létrehozunk egy korrelált jelsorozatot;

e) a c) és d) lépéseket előre megadott számszor megismételjük;

f) a vevőágat a korrelációs eredmények alapján jelöljük ki;

g) a nem valós idejű lineáris jelgenerátort a következő állapotába toljuk el, és

h) a b)-g) lépéseket addig ismételjük, amíg az összes szóba jöhető pilotjelet feldolgozzuk.