PL173299B1 - Sposób rozmieszczania przynajmniej części z wielu zarodków wykorzystywanych przez generatory pseudoszumowe do rozpraszania i likwidowania rozproszenia sygnałów rozłożonych w widmie - Google Patents

Abstract

1 . Sposób rozmieszczania przynajmniej czesci z wielu zarodków wykorzystywanych przez generatory pseudo-- szumowe do rozpraszania 1 likwidowania rozproszenia sygnalów rozlozonych w widmie w systemie telekomuni-- kacyjnym z dostepem zwielokrotnionym z podzialem ko-- dowym CDMA, znamienny tym, ze po otrzymaniu po- przez port danych (110 ) centralnego sterownika (10) z pierwszej stacji bazowej (15) zadania zarodka ustala sie w tym centralnym sterowniku (10), które z wielu zarod- ków przechowywanych w bazie danych zarodków (125) sa aktualnie wykorzystywane do lacznosci pomiedzy pierw- sza stacja bazowa (15) a innymi jednostkami abonencki- mi (20) objetymi zasiegiem tej stacji bez zaklócania przez inne stacje bazowe (15) systemu telekomunikacyjnego, dostarcza sie podzbiór dostepnych zarodków do portu da- nych (110 ) centralnego sterownika (10) i przekazuje sie go do pierwszej stacji bazowej (15), nastepnie ten podzbiór dostepnych zarodków przekazuje sie do jednostek abonen- ckich (20) gdzie generuje sie identyfikowalne sygnaly rozl ozone w widmie i odbiera sie je w pierwszej stacji bazo- wej (15) FIG. 11 PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotowy wynalazek dotyczy ogólnie systemów przesyłania komunikatów z dostępem zwielokrotnionym z podziałem kodowym CDMA, w którym stałe stacje bazowe są zgrupowane w grupy powtórnego użytku. W szczególności dotyczy sposobu rozmieszczania przy173 299 najmniej części z wielu zarodków wykorzystywanych przez generatory sekwencji pseudoszumowych PN do rozpraszania i likwidowania rozproszenia sygnałów rozłożonych w widmie.

Wiele konwencjonalnych systemów przesyłania komunikatów zawiera przenośne radiowe urządzenia łączności noszone przez abonentów i przynajmniej jedną stałą stację bazową do nadawania komunikatów do tych urządzeń łączności radiowej w celu późniejszego przekazywania ich abonentom. W niektórych z tych systemów jedno lub więcej z tych urządzeń łączności radiowej może być nad-odbiornikami zdolnymi do nadawania sygnałów oraz do odbierania komunikatów ze stacji bazowej. Systemy te opisano jako systemy dwukierunkowego przesyłania komunikatów.

W systemach dwukierunkowego przesyłania komunikatów przenośny nad-odbiornik może przesyłać sygnał do stacji bazowej z wielu powodów. PrzykladowO, przenośny nad-odbiornik może nadawać sygnał do stacji bazowej dla dostarczenia komunikatu, dla potwierdzenia odebrania komunikatu lub dla poinformowania stacji bazowej, że ten przenośny nad-odbiomik jest usytuowany w obszarze objętym zasięgiem stacji bazowej.

Obecnie jednokierunkowym systemom przesyłania komunikatów, np. systemom przywoływania, zwykle przydzielony jest pewien kanał częstotliwościowy, na przykład 25 kHz. Aby do takiego systemu dodać funkcję dwukierunkowego przesyłania komunikatów, przenośne nad-odbiorniki muszą mieć ograniczoną przepustowość do stacji bazowej, np. 100 bitów na sekundę. Dodatkowo, aby zwiększyć do maksimum żywotność baterii, pożądane jest, by przenośne nad-odbiorniki pracowały z niskim poziomem mocy przy nadawaniu. Trzeba jednak wtedy nadawać z bardzo małą prędkością, aby zrównoważyć zakres pomiędzy kanałem przychodzącym małej mocy a szybkim kanałem wychodzącym dużej mocy. Jeżeli wolne sygnały przychodzące są zwielokrotnione w kanale, z jednego kanału może korzystać wiele przenośnych nad-odbiorników.

Jednym możliwym sposobem zwielokrotnienia zestawu wąskopasmowych sygnałów przychodzących jest dostęp wielokrotny z podziałem częstotliwościowym FDMA. Jednakże wąskopasmowy FDMA ma niepożądaną właściwość polegającą na tym, że potrzebna jest duża dokładność częstotliwości lokalnych generatorów przenośnych nad-odbiorników, aby zmieścić każdy sygnał w przydzielonym mu widmie. Aby w pełni wykorzystać widmo przydzielone dla FDMA, byłoby konieczne posiadanie prawie doskonałej generacji częstotliwości w przenośnych nad-odbiornikach, co jest kosztowne do zrealizowania. Aby dopuścić błąd lokalnych generatorów nadajników, trzeba zatem zapewnić wystarczające pasma zabezpieczające pomiędzy podkanałami wchodzącymi. Powoduje to jednak straty widma.

Innym sposobem zwielokrotnienia zestawu wąskopasmowych sygnałów przychodzących jest użycie dostępu zwielokrotnionego z podziałem kodowym CDMA. Przenośne nad-odbiorniki CDMA są proste w realizacji w porównaniu z używanymi w wąskopasmowych systemach FDMA, ponieważ zwielokrotnienie występuje w domenie kodowej, gdzie dokładność częstotliwości nie jest krytyczna.

Ponadto pasma zabezpieczające pomiędzy podkanałami nie są potrzebne, ponieważ wszystkie podkanały zajmują to samo widmo. Wiadomo jednak, że w systemach CDMA często występuje problem błisko-daleko. Problem ten występuje wtedy, gdy stała stacja bazowa nie może wykryć sygnału przychodzącego rozłożonego w widmie, który ma znacznie niższą moc niż inne sygnały przychodzące rozłożone w widmie odbierane w tym samym czasie. Aby system CDMA działał prawidłowo, trzeba zatem kontrolować zakłócenia w kanale przychodzącym, które zależą od gęstości mchu. Ponadto zwykle konieczne jest zastosowanie w przenośnych nad-odbiornikach skomplikowanego układu sterowania mocy, który jest często drogi i duży, aby zapewnić, że wszystkie nadawane sygnały rozłożone w widmie są możliwe do wykrycia przez stację bazową.

Potrzebny jest zatem system CDMA, który zmniejsza problem blisko-daleko, umożliwiając elastyczność, jeśli chodzi o liczbę przenośnych nad-odbiorników nadających równocześnie. Ponadto przenośne nad-odbiorniki do stosowania w systemie CDMA nie powinny wymagać dodatkowego stosowania skomplikowanego układu sterowania mocy lub częstotliwości.

173 299

Sposób rozmieszczania przynajmniej części z wielu zarodków wykorzystywanych przez generatory pseudoszumowe do rozpraszania i likwidowania rozproszenia sygnałów⁷ rozłożonych w widmie w systemie telekomunikacyjnym z dostępem zwielokrotnionym z podziałem kodowym CDMA, według wynalazku charakteryzuje się tym, że po otrzymaniu poprzez · port danych centralnego sterownika z pierwszej stacji bazowej żądania zarodka ustala się w tym centralnym sterowniku, które z wielu zarodków przechowywanych w bazie danych zarodków są aktualnie wykorzystywane do łączności pomiędzy pierwszą stacją bazową a innymi jednostkami abonenckimi objętymi zasięgiem tej stacji bez zakłócania przez inne stacje bazowe systemu telekomunikacyjnego. Następnie dostarcza się podzbiór dostępnych zarodków do portu danych centralnego sterownika i przekazuje się go do pierwszej stacji bazowej. Wreszcie ten podzbiór dostępnych zarodków przekazuje się do jednostek abonenckich gdzie generuje się identyfikowalne sygnały rozłożone w widmie i odbiera się je w pierwszej stacji bazowej.

Korzystnie stacje bazowe grupuje się w wielu grupach ponownego użytku, a które z wielu zarodków przechowywanych w bazie danych zarodków są aktualnie dostępne ustala się w centralnym sterowniku. W bazie danych zarodków sterownika znacznikuje się zarodki dostarczone do wszystkich żądających stacji bazowych. Po odwołaniu się do bazy danych zarodków, w której oznaczone zarodki reprezentują przypisane zarodki, a inne nie oznaczone zarodki reprezentują zarodki nieprzypisane, nie wykorzystywane w danym momencie przez którąkolwiek ze stacji bazowych, ustala się w centralnym sterowniku, czy którykolwiek z przypisanych zarodków został dostarczony do jakiejś stacji bazowej zawartej w którejkolwiek z wielu grup ponownego użycia innej niż pierwsza stacja bazowa. Następnie sprawdza się czy łączność w zasięgu pierwszej stacji bazowej nie będzie zakłócała łączności w zasięgu drugiej stacji bazowej i czy przypisane zarodki zostały dostarczone do drugiej stacji bazowej, a nieprzypisane zarodki zawierają dostępne zarodki i dostarcza się je do pierwszej stacji bazowej do wykorzystania w nawiązaniu łączności w jej zasięgu bez zakłócania przez inne stacje bazowe systemu łączności.

Korzystnie, po dostarczeniu podzbioru dostępnych zarodków⁷ przez centralny sterownik, znacznikuje się ten podzbiór w bazie danych zarodków⁷ tego sterownika jako dostarczony do pierwszej stacji bazowej. Natomiast, po zakończeniu wykorzystywania przez pierwszą stację bazową zarodka zawartego w dostarczonym podzbiorze dostępnych zarodków, wysyła się sygnał z pierwszej stacji bazowej do portu danych centralnego sterownika, wskazujący, że ten zarodek nie jest już używany, a w odpowiedzi na ten sygnał znacznikuje się ten zarodek w bazie danych zarodków centralnego sterownika jako dostępny.

Przykład wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 jest ilustracją systemu przesyłania komunikatów według wynalazku; fig. 2-9 są wykresami czasowymi przedstawiającymi protokół przesyłania sygnału w systemie z fig. 1; fig. 10 jest wykresem ilustrującym układ grup powtórnego użycia wykorzystywanych przez system przesyłania komunikatów z fig. 1; fig. 11 jest schematem blokowym centralnego sterownika systemu przesyłania komunikatów z fig. 1; fig. 12 przedstawia sieć działań procesora centralnego sterownika z fig. 11; fig. 13 jest schematem blokowym jednostki abonenckiej zawartej w systemie przesyłania komunikatów⁷ z fig. 1; fig. 14 i 15 przedstawiają sieć działań mikrokomputera jednostki abonenckiej z fig. 13; fig. 16 przedstawia kolejne etapy działań mikrokomputera jednostki abonenckiej z fig. 13; fig. 17 jest schematem blokowym stacji bazowej systemu przesyłania komunikatów z fig. 1; fig. 18 jest schematem blokowym obwodu kasowania stacji bazowej z fig. 17; fig. 19 i 20 przedstawiają sieć działań mikrokomputera stacji bazowej z fig. 16 w procesie kasowania zakłóceń.

Jak pokazano na fig. 1, systemu przesyłania komunikatów z dostępem zwielokrotnionym przez podział kodowy CDMA według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku zawiera centralny sterownik 10 przeznaczony do sterowania wielu stacji bazowych 15, z których każda ma pewien obszar zasięgu, w którym nadaje sygnał o częstotliwości radiowej RF. Ten centralny sterownik 10 jest korzystnie sprzężony z każdą ze stacji bazowych 15 poprzez wyznaczoną linię przewodowa^, chociaż alternatywnie centralny sterownik 10 może być sprzężony ze stacjami bazowymi 15 poprzez sieć telefoniczną PSTN lub

173 299 przez kanał radiowy. System przesyłania komunikatów zawiera ponadto wiele jednostek abonenckich 20, to znaczy przenośnych nad-odbiorników, które odbierają komunikaty, łącznie z komunikatami selektywnego przywołania, ze stacji bazowych 15. Według przedmiotowego wynalazku jednostki abonenckie 20 są również zdolne do nadawania komunikatów, takich jak sygnały potwierdzenia, komunikaty przychodzące itd. do stacji bazowych. Jednostki abonenckie 20 korzystnie nadają komunikaty do stacji bazowych 15 przez zastosowanie techniki łączności rozłożonej w widmie, w której sekwencje lub kody pseudoszumowe PN są wykorzystywane do rozłożenia sygnału w danej szerokości pasma. Sekwencje pseudoszumowe są wytwarzane przez jednostki abonenckie 20 i są zależne od informacji przesyłanej do jednostek abonenckich 20 przez stacje bazowe 15. Informacja ta zawiera informacje o zaczepach, określające rozmieszczenie zaczepów sprzężenia zwrotnego i początkowy stan rejestrów przesuwnych, które mogą być wykorzystywane do wytwarzania sekwencji PN. Stany początkowe rejestrów przesuwnych będą dalej nazywane zarodkami. Informacja ta zawiera ponadto informacje o uporządkowaniu rejestrów, które dotyczą długości zarodków.

Komunikaty mogą być dostarczane do centralnego sterownika 10 przez aparat telefoniczny 25 za pośrednictwem sieci telefonicznej, takiej jak publiczna sieć telefoniczna PSTN 30 lub prywatna centrala telefoniczna. Dodatkowo centralny sterownik 10 poprzez PSTN 30 może odbierać komunikaty z innego urządzenia wejściowego 35, np. z komputera osobistego, przy wykorzystaniu modemu 40. Korzystnie informacje identyfikacyjne odpowiadające każdemu komunikatowi dostarczane są do centralnego sterownika 10 razem z komunikatem. Dla każdego komunikatu centralny sterownik 10 porównuje towarzyszącą informację identyfikacyjną z adresami zespołów abonenckich zapisanymi w pamięci. Następnie centralny procesor 10 odtwarza adres przypisany jednostce abonenckiej 20, do której komunikat jest skierowany i przekazuje adres i komunikat do stacji bazowej 15, której zasięg obejmuje obszar, w którym prawdopodobnie jest usytuowana docelowa jednostka abonencka 20. Stacja bazowa 15 koduje następnie adres i komunikat w sygnał selektywnego wywołania w celu przesłania go do jednostki abonenckiej 20.

Figury 2-9 przedstawiają wykresy czasowe ilustrujące format transmisyjny protokołu sygnału stosowany w korzystnym przykładzie realizacji przedmiotowego wynalazku. Jak pokazano na fig. 2, protokół sygnału zawiera wiele pól, z których każde zawiera nagłówek, transmisję sekwencyjną i trai^;smis_ję równoczesną, podczas której wszystkie stacje bazowe 15 znajdujące się w systemie przesyłania komunikatów, nadają równocześnie. Korzystnie transmisja sekwencyjna realizowana jest z dużą prędkością w porównaniu z transmisją równoczesną. Przykładowo dane przesyłane podczas transmisji sekwencyjnej mogą być nadawane z prędkością 12 kb/s, natomiast dane podczas transmisji równoczesnej są nadawane z prędkością 120 b/s. Według przedmiotowego wynalazku podczas transmisji sekwencyjnej stacje bazowe 15 nadają równocześnie w kierunku centralnego sterownika 10, aby każda jednostka abonencka 20 mogła określić, która ze stacji bazowych 15 daje najsilniejszy sygnał. Korzystnie transmisja sekwencyjna dla każdej stacji bazowej 15 zawiera słowo synchronizacji SYNc, informację zmienną i informację stałą, która zwykle pozostaje niezmieniona podczas całej transmisji różnych pól.

Na początku transmisji sekwencyjnej centralny sterownik 10 nakazuje pierwszej stacji bazowej I, rozpoczęcie nadawania. Jak pokazano na fig. 2, stacja bazowa I nadaje słowo SYNC, podczas którego jednostki abonenckie 20, usytuowane w obszarze objętym zasięgiem stacji bazowej I, zostają zsynchronizowane z tą transmisją. Następnie stacja bazowa I nadaje informację zmienną, zawierającą pole komunikatu i pola zarodków, z których każde zawiera jeden lub więcej zarodków do wykorzystania przez jednostki abonenckie 20.

Po informacji zmiennej następuje korzystnie nadawanie informacji stałej, która dostarczana jest przez centralny sterownik 10 w celu przesłania do jednostek abonenckich 20 usytuowanych w obszarze objętym zasięgiem stacji bazowej I. Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku informacja stała zawiera słowo startu informacji stałej, informacje o uporządkowaniu rejestrów, które podają długość zarodka n i informacje o zaczepach, z których każda jest przechowywana przez jednostki abonenckie 20 dla późniejszej ini6

173 299 cjalizacji generatora sekwencji usytuowanego w każdej jednostce abonenckiej 20, jak to zostanie opisane bardziej szczegółowo poniżej. Alternatywnie informacje o uporządkowaniu rejestrów i informacje ,o zaczepach mogą być programowane w jednostkach abonenckich 20 w czasie wytwarzania jednostek abonenckich 20. Dokonywanie zmiany informacji o uporządkowaniu rejestrów i informacji o zaczepach przez centralny sterownik 10, jest możliwe, w razie potrzeby, przez programowanie drogą radiową, aby umożliwić poruszanie się jednostek abonenckich 20 pomiędzy różnymi systemami CDMA przesyłania komunikatów. Według przedmiotowego wynalazku te same informacje o uporządkowaniu rejestrów i informacje o zaczepach są nadawane przez każdą ze stacji bazowych 15 zawartych w systemie przesyłania komunikatów.

Informacja stała zawiera ponadto unikatowe zarodki, jednoznacznie identyfikujące każdą ze stacji bazowych 15 w systemie przesyłania komunikatów, inaczej niż w przypadku' informacji o uporządkowaniu rejestrów i o zaczepach.

Zarodki są liczbami binarnymi o n bitach, gdzie n jest długością podaną w informacji o uporządkowaniu rejestrów. Zarodki nadawane przez każdą ze stacji bazowych 15, łącznie ze stacją bazową I, podczas nadawania informacji stałej zawierają zarodek potwierdzenia lokalizacji LACK i zarodek inicjalizacji INIT, z których każdy jest wykorzystywany przez jednostki abonenckie 20 w sposób opisany poniżej. Zarodki LACK i INIT są korzystnie unikatowe dla każdej stacji bazowej 15.

Po wejściu w system przesyłania komunikatów, na przykład kiedy zostaje włączona jednostka abonencka 20, każda wchodząca jednostka abonencka 20 czeka na odebranie nagłówka zgłaszającego początek pola transmitowanych danych. Następnie jednostka abonencka 20 ignoruje informację zmienną nadawaną przez każdą. ze stacji bazowych 15 podczas transmisji sekwencyjnej a odbiera transmisje stałe ze wszystkich stacji bazowych 15, w zasięgu których znajduje się jednostka abonencka 20. Jednostka abonencka 20 określa, która z nadających stacji bazowych 15 ma najsilniejszy sygnał i zapisuje informację stałą, to znaczy informację uporządkowania rejestrów, informację o zaczepach i zarodki, dostarczane przez tę stację bazową 15 dla późniejszego wykorzystania, jak to zostanie opisane poniżej.

Po zapisaniu przez wchodzącą jednostkę abonencką 20 informacji stałej dostarczonej podczas transmisji sekwencyjnej ze stacji bazowej 15 mającej najsilniejszy sygnał jednostka abonencka 20 czeka na rozpoczęcie następnej transmisji równoczesnej.

Figura 3 przedstawia format transmisji zawarty w transmisji równoczesnej, według przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku. Na początku transmisji równoczesnej centralny sterownik 10 dostarcza wszystkim stacjom bazowym 15 adresy wszystkich jednostek abonenckich 20, dla których centralny sterownik 10 odebrał komunikaty. Dodatkowo każda stacja bazowa 15 zawarta w systemie przesyłania komunikatów równocześnie nadaje w szczelinie czasowej te słowo SYNC, które jest inne niż słowo SYNC nadawane podczas transmisji sekwencyjnej. Po tym słowie SYNC następują adresy każdej z jednostek abonenckich 20, które mają otrzymać komunikaty, to znaczy adresy dostarczone przez centralny sterownik 10.

Jeżeli przykładowo w systemie przesyłania komunikatów zawartych jest N jednostek abonenckich 20, a M jednostek abonenckich 20 odebrało komunikaty, każda stacja bazowa 15 nadaje adres przyporządkowany każdej z tych M jednostek abonenckich 20. Te M jednostek abonenckich 20 odbiera adresy i w określonym czasie nadaje LACK, tak że każda jednostka abonencka 20, która odebrała komunikat, może być zlokalizowana w systemie przesyłania komunikatów. Ten LACK jest transmitowany do stacji bazowej 15, która została poprzednio określona przez jednostkę abonencką20 jako posiadającą najsilniejszy sygnał podczas transmisji sekwencyjnej. Jeżeli jedna z N jednostek abonenckich 20 nie rozpozna swego adresu podczas transmisji równoczesnej, co oznacza, że żaden komunikat nie ma być odebrany przez tę jednostkę abonencką 20, wówczas zapisuje ona informację stalą nadawaną przez stację bazową 15 posiadającą najsilniejszy sygnał podczas następnej transmisji sekwencyjnej i znowu czeka na swój adres podczas transmisji równoczesnej.

173 299

Ponieważ jednostki abonenckie 20 odpowiadają tylko stacji bazowej 15, z której odebrany został najsilniejszy sygnał, wszystkie jednostki abonenckie 20 łączące się z daną stacją bazową 15 są usytuowane w promieniu zasięgu stacji bazowej 15.

Jak wspomniano powyżej, każdy komunikat przychodzący, łącznie z każdym LACK’iem, nadawany przez jednostki abonenckie 20 do stacji bazowych 15 jest transmitowany jako sygnał rozłożony w widmie wokół częstotliwości środkowej przydzielonego pasma.

Ten sygnał rozłożony w widmie jest generowany przy użyciu sekwencji pseudoszumowych PN, to znaczy sekwencji zer i jedynek, aby rozłożyć sygnał w przydzielonym paśmie. Według przedmiotowego wynalazku sekwencja pseudoszumowa PN jest generowana przez generator sekwencji 265 zawarty w jednostce abonenckiej 20. Generator sekwencji 265 jest wyzwalany przez zarodek, taki jak zarodek LACK, który określa stan początkowy rejestru przesuwnego, jak również informację uporządkowania rejestrów, podającą długość zarodka i informację o zaczepach. Ta zaś określa usytuowanie zaczepu sprzężenia zwrotnego, dostarczane przez stację bazową 15 posiadającą najsilniejszy sygnał.

Dla transmisji pewnej ilości danych, to znaczy bitów, zawartych w komunikacie przychodzącym jednostka abonencka 20 potrzebuje czasu Ts, nazywanego czasem znaku, który jest zależny od szerokości pasma systemu i od długości zarodków. Określa on długość sekwencji transmitowanych w każdym czasie znaku. Ten czas znaku Ts określony jest przez wzór t 2(2(-1)

- BW ’ gdzie n oznacza długość zarodków podawaną w informacji uporządkowania rejestru, a BV oznacza szerokość pasma systemu. Korzystnie długość zarodków⁷ n, to znaczy liczbę elementów na znak dla komunikatów przychodzących nadawanych z jednostek abonenckich 20 do jednostek bazowych 15, przyjmuje się jako równą 7, przy żądanym wzmocnieniu przetwarzania Nc. Wzmocnienie przetwarzania Nc określone jest przez wzór

Nc = 2ⁿ- 1.

Jeżeli zatem szerokość pasma jest 25 kHz, co jest typowym przydziałem częstotliwości, czas Ts, w którym pewna ilość danych (znaków), taka jak LACK, jest transmitowana wynosi około 10 ms.

Ponieważ LACK nadawany przez jednostkę abonencką 20 jest zależny od zarodka LACK dostarczanego przez stację bazową 15, co do której zostało określone, ze ma ona najsilniejszy sygnał, docelowa stacja bazowa 15 jest zdolna do rozpoznawania LACK’u nadawanego przez jednostkę abonencką 20. Przykładowo, jeśli jednostka abonencka 20 stwierdzi podczas sekwencyjnej transmisji informacji stałej, że stacja baz.ową II ma najsilniejszy sygnał, jednostka abonencka 20 zapisuje informację uporządkowania rejestru, informację o zaczepie i zarodki dostarczane przez stację bazowąll. Następnie, w określonej szczelinie czasowej, która korzystnie ma czas trwania 10 ms, to znaczy czas znaku, jednostka abonencka 20 wykorzystuje informację uporządkowania rejestru, informację zaczepu i zarodek LACK dostarczone przez stację bazowąll do wygenerowania i nadania swego LACK’u do stacji bazowej II. Ponieważ inne stacje bazowe 15 oczekują na LACK’i generowane z wykorzystaniem innych zarodków LACK, tylko stacja bazowa II wykryje LACK nadany przez jednostkę abonencką20. Inne stacje bazowe 15, nawet jeśli znajdują się w zasięgu nadającej jednostki abonenckiej 20, będą rozpoznawały, że ten LaCK jest przeznaczony do odbioru przez inną stację bazową. W ten sposób każda stacja bazowa 15 może określać, jakie jednostki abonenckie 20 znajdują się w obszarze objętym jej zasięgiem.

Dodatkowo, ponieważ zarodki, takie jak zarodki LACK i INIT są nadawane do jednostek abonenckich 20 przez stacje bazowe 15 w każdym polu, jednostki abonenckie 20 mogą wygodnie przemieszczać się do innej komórki, to znaczy do innej stacji bazowej 15 w systemie przesyłania komunikatów. Następnie jednostka abonencka 20 po prostu zapisuje zarodki dostarczane na nową stację bazową 15 i wznawia łączność wykorzystując zarodki nadawane przez stację bazową 15.

Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku każda z jednostek abonenckich 20 nadaje swój LACK w szczelinie czasowej następującej po szczelinie czaso8

173 299 wej, w której nadawany był jej adres. Fig. 4 przedstawia korzystny format transmisji k-ej jednostki abonenckiej, której przypisany jest adres k. Po uzyskaniu synchronizacji w szczelinie czasowej t0 jednostka abonencka k odbiera adres k w szczelinie czasowej t_k. Następnie, w szczelinie czasowej t_k+i jednostka abonencka k nadaje LACK. Ten LACK jest zależny od zarodka LACK nadawanego przez stację bazową, co do której jednostka abonencka k stwierdziła, że ma ona najsilniejszy sygnał podczas transmisji sekwencyjnej. Docelowa stacja bazowa 15 wykryła zatem ten lAcK i jest zdolna do określenia, która jednostka abonencka 20 go nadała.

Figura 5 przedstawia sytuację, w której jednostka abonencka M nadaje LACK w szczelinie czasowej t_Mn. Jak opisano powyżej, LACK generowany przez jednostkę abonenckąM jest zależny od zarodka LACK nadawanego przez stację bazową 15, co do której jednostka abonencka M ^twierdziła, że ma ona najsilniejszy sygnał podczas transmisji sekwencyjnej. W .szczelinie czasowej t_M+1, w której nadawany jest adres zerowy, docelowa stacja bazowa 15 odbiera LACK z jednostki abonenckiej M. Następnie wszystkie stacje bazowe 15 nadają adres zamknięcia, który informuje jednostki abonenckie 20, że tryb transmisji równoczesnej kończy się.

Jak opisano powyżej, transmisja każdego komunikatu, to znaczy znaku, takiego jak LACK, z jednostki abonenckiej 20 wymaga w przybliżeniu 10 ms, a transmisja równoczesna ze stacji bazowej 15 odbywa się z pr^<^l^<^^<eią 1200 b/s w trybie binarnym FSK (kluczowanie z przesuwem częstotliwości). Jeżeli przykładowo adresy przyporządkowane jednostkom abonenckim 20 są adresami 50-bitowymi, każdy adres potrzebuje 41,67 ms na nadanie ze stacji bazowej 15. Z tego powodu, jeżeli wykorzystywane są adresy 50-bitowe, każda jednostka abonencka 20 będzie faktycznie mogła nadać cztery powtórzenia LACK’u trwającego 10 ms podczas transmisji następnego adresu w następnej szczelinie czasowej. W rezultacie błędy, wynikające z tego, że stacja bazowa 15 'pomija LACK, są zredukowane, ponieważ energia przy powtarzalnym nadawanym LACK’u jest czterokrotnie większa niż przy tylko jednokrotnym nadawaniu, przez co osiąga się lepszą pracę w odniesieniu do szumu.

Wracając do fig. 2, po zakończeniu transmisji równoczesnej stacje bazowe 15 dostarczają, poprzez wyznaczone łącza przewodowe, centralnemu sterownikowi 10 adresy jednostek abonenckich 20, z których odebrane były LACK’i.

Centralny sterownik 10 przydziela następnie odpowiednią liczbę unikatowych zarodków stacjom bazowym 15 do nadawania w charakterze informacji zmiennej. Dodatkowo centralny sterownik 10 dostarcza komunikaty odbierane poprzez publiczną sieć telefoniczną PSTN 30 (fig. 1) do stacji bazowych 15, których docelowe jednostki abonenckie 20 nadawały LACK’i. Jak opisano powyżej, centralny sterownik 10 może również, jeśli trzeba, zmieniać w tym czasie informację uporządkowania rejestru, informację zaczepu lub zarodki LACK i INIT.

Korzystnie informacja zmienna nadawana przez każdą stację bazową 15 zawiera zarodki dostarczane przez centralny sterownik 10 i pole komunikatu. Zarodki te obejmują zarodki potwierdzenia komunikatu MACK, które są wykorzystywane przez jednostki abonenckie ' 20 do potwierdzenia odbioru komunikatu selektywnego wywołania oraz zarodki danych inicjalizacji INIT DATA. Korzystnie każda stacja bazowa 15 nadaje przynajmniej dwa zarodki MACK do każdej jednostki abonenckiej 20, która ma odbierać komunikat nadawany przez stację bazową 15 i z której stacja bazowa 15 odebrała LACK podczas transmisji równoczesnej. Po odebraniu komunikatu zawartego w polu komunikatu, jednostka abonencka 20 wykorzystuje pierwszy zarodek MACK do wygenerowania pierwszego potwierdzenia komunikatu MACK lub drugi zarodek MACK do wygenerowania drugiego MACK'u rozpoznawanego przez stację bazową 15 jako różniący się od pierwszego MACK'u. Pierwszy MACK może przykładowo oznaczać, że jednostka abonencka 20 odebrała komunikat, natomiast drugi MACK może sygnalizować stacji bazowej 15, że przesłany komunikat miał zbyt dużo błędów i należy powtórzyć transmisję w następnym polu komunikatu.

Alternatywnie stacja bazowa 15 mogłaby dostarczać tylko jeden zarodek MACK do jednostek abonenckich 20, które mają odebrać komunikat. Nadanie MACK'u wygenerowanego przy wykorzystaniu zarodka MACK mogłoby wtedy oznaczać, że komunikat został ode173 299 brany i odwrotnie, brak odpowiedzi ze strony jednostki abonenckiej 20 mógłby oznaczać, że komunikat należy przesłać jeszcze raz.

Jeżeli, przykładowo, stacja bazował odbiera LACK’i od dwóch jednostek abonenckich 20, np. od jednostki abonenckiej a i od jednostki abonenckiej b, wówczas stacja bazowa I przekazuje adresy tych dwóch jednostek abonenckich 20 do centralnego sterownika 10. Centralny sterownik 10 dostarcza następnie komunikaty, które mają być odebrane przez każdą z tych dwóch jednostek abonenckich 20, do stacji bazowej I. Dodatkowo, do stacji bazowej I dostarczane są zarodki MACK dla każdej z tych dwóch jednostek abonenckich 20, która ma odbierać komunikat. Korzystnie, jeśli jednostki abonenckie a i b mają odebrać komunikaty i dostarczyły LACK’i do stacji bazowej I, centralny sterownik 10 dostarcza do stacji bazowej I po zakończeniu transmisji równoczesnej cztery unikatowe zarodki MACK, z których każdy jest przyporządkowany jako n. Podczas transmisji informacji zmiennej stacja bazowa I nadaje adres a, który jest przyporządkowany jednostce abonenckiej a, a następnie pierwszy zarodek MACK, oznaczany jako MACKa, 0 oraz drugi zarodek MACK, oznaczany jako MACK_a, 1. Stacja nadaje następnie podobnie adres b, a następnie zarodki MACKb, 0 i MACK,, 1.

W ten sposób każda z jednostek abonenckich 20, które wysłały LACK do stacji bazowej I, odbiera dwa zarodki MACK, aby za ich pomocą odpowiedzieć na komunikat zawarty w następującym potem polu komunikatu.

Jak opisano powyżej, transmisja sekwencyjna prowadzona jest przez stacje bazowe 15 z p^^d^<^:ścią 12 kb/s, która jest dziesięciokrotnie większa niż prędkość transmisji równoczesnej. Jeżeli zatem w systemie przesyłania komunikatów wykorzystywane są adresy 50-bitowe, każdy adres będzie nadawany przez stacje bazowe 15 w czasie w przybliżeniu 4,2 ms. Jednakże MACK, podobnie jak LACK, wymaga czasu nadawania 10 ms (przy n = 7 i BW = 25 kHz). W rezultacie MACK nie jest nadawany dopóki stacja bazowa 15 nie zakończy nadawania pola komunikatu, co jest dokładniej przedstawione na fig. 6, 7 i 8.

Figura 6 przedstawia przykład formatu pola komunikatu dla stacji bazowej 15, takiej jak stacja bazowa I. Według przedmiotowego wynalazku wszystkie stacje bazowe 15 w systemie przesyłania komunikatów wykorzystują podobny format podczas nadawania pól komunikatu zawartych w informacji zmiennej. Przy zastosowaniu opisanego powyżej przykładu jednostki abonenckie a i b są pokazane jako odbierające komunikaty ze stacji bazowej I, która pierwsza nadaje adres a, po którym następuje komunikat przeznaczony do odbierania przez jednostkę abonencką a oraz zamknięcie, sygnalizujące jednostce abonenckiej a, że nadawanie komunikatu jest zakończone. Następnie stacja bazowa I nadaje adres b, po którym następuje komunikat przeznaczony do odebrania przez jednostkę abonencką b oraz zamknięcie końcowe, sygnalizujące jednostkom abonenckim a i b, że nadawanie pola komunikatu jest zakończone.

W alternatywnym przykładzie realizacji przedmiotowego wynalazku nadawanie zarodków MACK do określonej jednostki abonenckiej 20 mogłoby następować natychmiast po nadaniu adresu jednostki abonenckiej w polu komunikatu, a nie w polu MACK (fig. 2). W takim alternatywnym rozwiązaniu jednostka abonencka 20 odbierałaby adres i następnie zapisywałaby zarodki MACK dostarczone przez stację bazową 15. Następnie odbierany byłby komunikat przez jednostkę abonencką, która generowałaby MACK, jak opisano poniżej.

Figury 7 i 8 przedstawiają odpowiedzi, to znaczy MACK’i nadawane przez jednostki abonenckie a i b według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku. Jak pokazano, jednostka abonencka a po odebraniu komunikatu a generuje MACK przez wykorzystanie albo zarodka MACKa, 0, albo zarodka MACKa, 1. MACK generowany przy użyciu MACKa, 0 może przykładowo oznaczać, że komunikat a został odebrany bez błędu. Odwrotnie, MACK generowany przy użyciu MACKa 1 może oznaczać, że komunikat a powinien być jeszcze raz nadany w późniejszym czasie. Podobnie jednostka abonencka b nadaje odpowiedni MACK generowany przy użyciu albo MACKb,0, alb o MACK, j. Wedhig koryystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku MACK’i te są nadawane równocześnie przez jednostki abonenckie a i b po wysłaniu przez stację bazową! końcowego zamknięcia na początku następnej szczeliny czasowej trwającej 10 ms. Alternatywnie MACK’i mogłyby być nadawane przez każdąjednostkę abonencką 20 natychmiast po odebraniu komunikatu, to zna10

173 299 czy podczas następnej dostępnej szczeliny czasowej 10 ms. Stacja bazowa I jest zdolna do odróżnienia tych dwóch odpowiedzi, ponieważ MACK’i zostały wygenerowane przy użyciu różnych zarodków MACK dostarczonych przez stację bazową I.

Jeśli po wysłaniu komunikatu stacja bazowa 15 nie odbierze MACK’u od docelowej jednostki abonenckiej 20, wówczas stacja bazowa 15 może powtórnie nadać komunikat, w następnym· polu. Alternatywnie stacja bazowa 15 może powiadomić centralny sterownik 10, że docelowa jednostka abonencka 20 nie wysłała. MACK’u, a w odpowiedzi na to centralny sterownik 10 może zachować komunikat do czasu, kiedy docelowa jednostka abonencka 20 znowu wyśle LACK do jednej ze stacji bazowych 15.

Według korzystnego przykładu realizacji przedimotowego wynalazku jednostki abonenckie 20 mogą również inicjować łączność ze stacjami bazowymi 15. Jak opisano powyżej, każda ze stacji bazowych 15 nadaje podczas transmisji sekwencyjnej unikatowy zarodek INIT. Jednostki abonenckie 20 zapisują zarodek INTT nadany przez stację bazową 15, która została określona jako posiadająca najsilniejszy sygnał podczas poprzedniej transmisji sekwencyjnej. Następnie, jeśli jednostka abonencka 20 potrzebuje zainicjować łączność ze stacją bazową 15, która nadała zapisany zarodek INIT, wówczas ta stacja abonencka generuje przy wykorzystaniu tego zarodka INIT, informacji o zaczepach i informacji uporządkowania. Tejestru sygnał INIT do przesłania do stacji bazowej 15 w dowolnej szczelinie czasowej 10 ms. W odpowiedzi na odebranie sygnału INIT stacja bazowa 15 oznacza ten sygnał INIT wartością czasu rzeczywistego oznaczającą szczelinę czasową, w której ten sygnał INIT został odebrany.Następnie stacja bazowa 15 nadaje zarodki INIT DATA do jednostek abonenckich 20, z których stacja bazowa 15 otrzymała sygnały INIT. Te zarodki INIT DATA są transmitowane w polu INIT DATA, które korzystnie następuje po polu, w którym przydzielane są zarodki MACK i które jest również zawarte w informacji zmiennej.

Według przedmiotowego wynalazku każda jednostka abonencka 20, która poprzednio nadała sygnał INIT do stacji bazowej 15, otrzymuje przydzielone jej L zarodków INIT DATA, gdzie L jest liczbą całkowitą korzystnie określoną przez równanie

L = 2J gdzie j jest dodatnią liczbą całkowitą. Jeśli zatem jeden z L komunikatów przychodzących ma być nadany przez jednostkę abonencką.20 w czasie symbolu około 10 ms, liczba bitów, które mogą być zawarte w czasie symbolu Ts, jest określona przez równanie

Nbtów log₂L

Widać zatem, że kiedy liczba zarodków INIT DATA przypisanych jednostce abonenckiej 20 wzrasta, rośnie również ilość informacji zawartych w czasie symbolu Ts. Kiedy liczba zarodków INIT DATA przypisanych jednostce abonenckiej 20 zwiększa się, komunikat przychodzący o stałej długości, to znaczy komunikat przychodzący zawierający stałą liczbę bitów, może być nadawany przez jednostkę abonencką20 szybciej, dzięki czemu zwiększa się przepustowość systemu przesyłania komunikatów przychodzących dla tej jednostki abonenckiej 20.

Jednym sposobem przypisywania zarodków INIT DATA jest dla centralnego sterownika 10 przydzielenie wszystkich dostępnych zarodków·' INIT DATA stacji bazowej 15, która aktualnie nadaje informację zmienną i do której przynajmniej jedna jednostka abonencka 20 wysłała sygnał INIT.

Figura 9 przedstawia wykres ilustrujący nadawanie pola INIT DATA przez stację bazową 15, taką jak stacja bazowa II, która poprzednio odebrała sygnały INIT od k jednostek abonenckich 20, gdzie k jest równe lub większe 1. Korzystnie stacja bazowa 15 łączy się łączem przewodowym z centralnym sterownikiem 10 przed nadawaniem pola NIT DATA, tak jak podczas pola MACK, aby poinformować centralny sterownik 10 o liczbie jednostek abonenckich 20, które poprzednio nadały sygnały NIT do stacji bazowej 15. Następnie centralny sterownik 10 określa, które z zarodków INIT DATA są dostępne i przydziela te dostępne zarodki INIT DATA stacji bazowej 15. Stacja bazowa 15 rozdziela następnie dostępne zarodki INIT DATA równo pomiędzy k jednostek abonenckich 20 do nadania w polu INIT DATA. Należy jednak zauważyć, że jeśli żadna z jednostek abonenckich 20 nie zainicjowała połączenia

173 299 przez nadanie sygnałów INIT, centralny sterownik 10 nie musi dostarczać żadnych zarodków INIT DATA, a stacja bazowa 15 nie musi nadawać zarodków INIT DATA do żadnej jednostki abonenckiej 20.

Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku, jeśli jednostki abonenckie 20 dostarczyły sygnały INIT do stacji bazowej 15, wówczas stacja bazowa 15 przesyła zarodki INIT DATA do jednostek abonenckich 20 w takiej kolejności, w jakiej stacja bazowa 15 odbierała sygnały INIT od jednostek abonenckich 20. Jednakże zamiast nadawania adresów dla identyfikacji jednostek abonenckich 20 stacja bazowa 15 nadaje wartości odpowiadające szczelinom czasowym, w których odbierane były sygnały INIT, ponieważ adresy jednostek abonenckich nie są znane. Z tego względu każda z jednostek abonenckich 20, które poprzednio nadawały sygnał INIT do stacji bazowej 15, rozpozna nadawaną wartość szczeliny czasowej i zapisze odpowiednie zarodki INIT DATA.

Stacja bazowa 15 najpierw nadaje w polu INIT DATA szczelinę czasową pierwszego odebranego sygnału INIT, to znaczy szczelinę czasową 1. Jednostka abonencka 20, która wysłała sygnał INIT w szczelinie czasowej 1, rozpoznaje nadawaną szczelinę czasową i przygotowuje się do odebrania zarodków INIT DATA. Następnie stacja bazowa 15 nadaje pewną liczbę zarodków INIT DATA do odebrania przez stację ab<ont^i^<eł^ią20, która nadała sygnał INIT w szczelinie czasowej 1. Jak wspomniano powyżej, ta liczba zarodków INIT DATA jest korzystnie równa liczbie dostępnych zarodków INIT DATA podzielonej przez k jednostek abonenckich 20, które poprzednio wysłały sygnały INIT' do stacji bazowej 15. Ponieważ liczba zarodków INIT DATA dostarczanych jednostce abonenckiej 20 może się zmieniać, stacja bazowa 15 nadaje ponadto zamknięcie po nadaniu zarodków INIT DATA do każdej jednostki abonenckiej 20, aby zasygnalizować, że nadawanie zarodków INIT DATA do danej jednostki abonenckiej 20 jest zakończone.

Przykładowo, jeśli trzy jednostki abonenckie 20 nadały sygnały INIT do stacji bazowej 15, a centralny sterownik 10 dostarczył 24 dostępne zarodki INI T DATA do stacji bazowej 15, każda jednostka abonencka 20 odbierze 8 zarodków INIT DATA od stacji bazowej 15 podczas pola INIT DATA. W rezultacie każda z tych trzech jednostek abonenckich 20 będzie zdolna do wysłania trzech bitów danych do stacji bazowej 15 w czasie znaku, który wynosi korzystnie 10 ms. Jeżeli z drugiej strony dostępnych jest 12 zarodków⁷ INIT DATA, każda z trzech jednostek abonenckich 20 odbierze 4 zarodki INIT DATA i będzie zdolna do wysłania dwóch bitów danych w każdym czasie znaku. Pożądane jest zatem dostarczenie możliwie jak największej liczby zarodków INIT DATA do jednostek abonenckich 20, z których będą nadawane komunikaty przychodzące.

Korzystnie jednostki abonenckie 20 rozpoczynają nadawanie komunikatów przychodzących do stacji bazowej 15 natychmiast po odebraniu zarodków INIT DATA ze stacji bazowej 15. Po każdym komunikacie przychodzącym, według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku, pojawia się wskaźnik końca komunikatu, w odpowiedzi na który stacja bazowa 15 powiadamia centralny sterownik 10, że zarodki INIT DATA wykorzystywane przez jednostkę abonencką 20 do nadania komunikatu przychodzącego nie są już wykorzystywane przez jednostkę abonencką 20.

Mogłaby jednak powstać sytuacja, w której następna nadająca stacja bazowa 15 mogłaby zażądać większej liczby zarodków INIT DATA, zanim byłyby one dostępne z centralnego sterownika 10. Mogłoby się tak zdarzyć przykładowo, jeśli następnie nadająca stacja bazowa 15 zażąda zarodków INIT DATA zanim którakolwiek z jednostek abonenckich 20, którym przydzielone zostały wszystkie poprzednio dostępne zarodki INIT DATA, zakończy swe nadawanie komunikatów przychodzących. Aby zmniejszyć ryzyko wystąpienia takiej sytuacji, centralny sterownik 10 mógłby dostarczać tylko pewien procent dostępnych zarodków INIT DATA żądających stacji bazowej 15 i trzymać pozostałe w rezerwie zamiast dostarczania wszystkich dostępnych zarodków INIT DATA żądających stacji bazowej 15. Te rezerwowe zarodki INIT DATA mogłyby być zatem dostarczone później nadającej stacji bazowej 15 w sytuacjach, w których wszystkie jednostki abonenckie 20, które uprzednio otrzymały zarodki INIT DATA, nadal jeszcze nadają komunikaty przychodzące.

173 299

Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku jednostka abonencka 20 jest zdolna do nadawania tylko pewnej liczby bitów zawartych w komunikacie przychodzącym w każdym czasie znaku, gdzie ta liczba bitów jest określona przez liczbę L zarodków INIT DATA przydzielonych jednostce abonenckiej 20. Bity te, określone przez równanie Nbtów = log₂L, są nadawane jako sygnał bezpośredniej sekwencji ro złożony w widmie, korzystnie w przybliżeniu wokół częstotliwości środkowej przydzielonego pasma.

W alternatywnym przykładzie realizacji przedmiotowego wynalazku jednostki abonenckie 20 mogłyby jednak nadawać na więcej niż jednej częstotliwości. Przykładowo, w wypadku zastosowania dwóch przesuniętych częstotliwości, takich jak +/- 500 Hz, jednostka abonencka 20 mogłaby nadawać jeden z dwóch sygnałów' rozłożonych w widmie z wycentrowaniem wokół częstotliwości środkowej +/- 500 Hz. Jednostka abonencka 20 mogłaby zatem korzystnie nadawać dwukrotnie większą liczbę bitów w czasie symbolu. W przypadku bardziej ogólnym, gdzie stosowana jest dowolna liczba częstotliwości zamiast tylko jednej środkowej częstotliwości, liczba bitów w czasie znaku jest określona przez równanie ^Nbitów Ι¹^::²^!©) gdzie Nf oznacza dodatnią liczbę całkowitą reprezentującą liczbę możliwych częstotliwości, przy których jednostka abonencka jest zdolna do nadawania.

Alternatywnie, dane mogłyby być transmitowane w postaci różnych sekwencji pseudoszumowych PN na jednej częstotliwości lub w postaci jednej sekwencji pseudo szumowej PN narożnych częstotliwościach. Przypadki te są reprezentowane odpowiednio przez wzory

Nbitw Nflog₂L) i

N^tto L(log₂Nf).

Chociaż według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku jednostki abonenckie 20 są zdolne do inicjowania łączności ze stacjami bazowymi 15, przewidywane są inne alternatywne przykłady realizacji przedmiotowego wynalazku, w których jednostki abonenckie 20 są po prostu zdolne do dostarczania potwierdzeń lokalizacji i komunikatu LACK i MACK do stacji bazowych 15. W takich alternatywnych przykładach realizacji zbędne byłoby dla stacji bazowych 15 nadawanie zarodków·' INIT usytuowanych w informacji stałej lub pola INIT DATA zawartego w informacji zmiennej.

Na figurze 10 przedstawiono możliwe rozmieszczenie stacji bazowych 15 w systemie przesyłania komunikatów. System przesyłania komunikatów zawiera, jak pokazano, wiele komórek zgrupowanych w grupy. Na rysunku pokazano układ z siedmioma komórkami w grupie, który stanowi jeden z kilku przykładów typów grup znanych fachowcom. Każda komórka stanowi określony obszar łączności, w którym usytuowana jest jedna stacja bazowa 15, a wszystkie podobnie ponumerowane komórki są usytuowane w stałej odległości od wszystkich innych podobnie ponumerowanych komórek. Ta odległość pomiędzy komórkami określona jest przez rozmiar grupy i promienie komórek.

Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku stacje bazowe 15 są zgrupowane w siedmiu powtórnie używanych grupach po siedem, a stacje bazowe 15 w każdej powtórnie używanej grupie są oznaczone cyframi rzymskimi I-VII. Indeksy dolne przy tych cyfrach rzymskich oznaczają numer grupy. Przykładowo, piąta stacja bazowa w piątej grupie jest oznaczona V₅. Jeżeli moc nadawania każdej ze stacji abonenckich 20 jest ustawiona prawidłowo, zarodki LACK, MACK, INIT i INIT DATA nadawane przez niektóre ze stacji bazowych 15 mogą być powtórnie używane przez inne stacje bazowe 15 w systemie przesyłania komunikatów. Przykładowo, moc nadawania jednostek abonenckich 20 mogłaby być ustawiana tak, że jednostki abonenckie 20 związane ze stacją bazowąI w każdej grupie mogą powtórnie wykorzystywać te same zarodki. W ten sposób, jeśli stacja bazowa 15 w pierwszej grupie powtórnego używania żąda zarodków INIT DATA od centralnego sterownika 10 gdy wszystkie zarodki INIT DATA są niedostępne, wówczas centralny sterownik 10 może określić, czy któreś z zarodków INIT DATA są aktualnie przydzielone stacji bazowej 15 o tym samym numerze w innej grupie powtórnego użytku. Jeśli tak, wówczas te zarodki INIT

173 299

DATA mogłyby być przydzielone żądającej stacji bazowej 15, a zatem powtórnie użyte przez nią, co korzystnie zwiększałoby liczbę jednostek abonenckich 20, które mogą nadawać podczas jednej szczeliny czasowej.

Na figurze 11 pokazano schemat blokowy centralnego sterownika 10 stacji bazowych 15 (fig. 1) znajdujących się w systemie przesyłania komunikatów CDMA. Centralny sterownik 10 korzystnie zawiera interfejs telefoniczny 105 do sprzężenia publicznej sieci telefonicznej PSTN 30 (fig. 1) z procesorem 108, który odbiera dane komunikatów, przeznaczone dla jednostek abonenckich 20, z sieci PSTN 30. Centralny sterownik 10 zawiera wiele portów danych 110, sprzężonych z procesorem 108, do nadawania i odbierania danych ze stacji bazowych 15, poprzez przydzielone łącze przewodowe. Zegar 11 sprzężony z procesorem 108 wskazuje czas rzeczywisty wykorzystywany przez procesor 108 do wytwarzania sygnałów synchronizacji dla uruchamiania transmisji, zarówno równoczesnej jak i sekwencyjnej, ze stacji bazowych 15.

Kiedy odbierane jest wywołanie, procesor 108 przejmuje przetwarzanie komunikatu. Procesor 108 jest korzystnie mikrokomputerem, takim jak MC 68000 lub równoważnym, który jest wytwarzany przez firmę Motorola, Inc., a który steruje działaniem centralnego sterownika 10 zgodnie z uprzednio opracowanym programem, poprzez komunikaty głosowe polecające wywołującemu wprowadzenie komunikatu itd. Alternatywnie procesor 108 mógłby być realizowany przy użyciu oprzewodowanych na stałe układów logicznych zdolnych do realizowania opisanych funkcji przetwarzania.

Po odebraniu komunikatu procesor 108 zapisuje komunikat w buforze komunikatów 112 i porównuje do informacji zapisanych w bazie danych 115 abonentów, aby określić, w jaki sposób odbierany komunikat ma być przetwarzany. Baza danych abonentów 115 zawiera przykładowo informacje takie jak adresy przyporządkowane jednostkom abonenckim 20 zawartym w systemie przesyłania komunikatów, typ komunikatu przyporządkowany takiemu adresowi oraz informacje związane ze stanem jednostki abonenckiej 20, takiej jak aktywna lub nieaktywna w przypadku wady w opłacie rachunku. Terminal 120 wprowadzania danych sprzężony z procesorem 108 jest wykorzystywany do wprowadzania, uaktualniania i kasowania informacji zapisanych w bazie danych abonentów 115, dla monitorowania pracy systemu i dla uzyskiwania informacji rozliczeniowych.

Ponadto z procesorem 108 sprzężona jest baza danych zarodków 125, w której przechowywana jest pewna liczba zarodków. Korzystnie baza danych zarodków 125 zawiera przynajmniej po jednym zarodku LACK i INIT dla każdej stacji bazowej 15 w systemie przesyłania komunikatów. Alternatywnie, jeżeli w systemie przesyłania komunikatów utworzone są grupy powtórnego użytku, jak przedstawiono na fig. 10, baza danych zarodków 125 mogłaby zawierać jedynie przynajmniej jeden zarodek LACK i INIT dla każdej stacji bazowej 15 w grupie powtórnego użytku. Przy określonej skończonej liczbie zarodków w systemie przesyłania komunikatów większa liczba jednostek abonenckich 20 mogłaby nadawać w jednej szczelinie czasowej. Dodatkowo, baza danych zarodków 125 zawiera także zarodki MacK i INIT DATA dla wykorzystywania przez, jednostki abonenckie 20 zawarte w systemie przesyłania komunikatów.

Jak opisano powyżej, procesor 108 wytwarza sygnały synchronizacji, które są przekazywane przez porty danych 110, aby nakazać każdej stacji bazowej 15 rozpoczęcie i zakończenie t^^^^misji w trybach równoczesnym i sekwencyjnym. Na początku każdej transmisji równoczesnej wewnątrz ramki procesor 108 odtwarza adresy wszystkich jednostek abonenckich 20, dla których komunikaty są przechowywane w buforze komunikatów 112. Procesor 108 przekazuje następnie te adresy i sygnał uruchomienia trybu nadawania równoczesnego poprzez porty danych 110 do stacji bazowych 15. Następnie stacje bazowe 15 nadają równocześnie adresy i odbierają LACK’i z jednostek abonenckich 20, które są aktywne, to znaczy są zasilane i działają prawidłowo oraz są usytuowane w zasięgu stacji bazowych 15. Przy końcu transmisji równoczesnej każda stacja bazowa 15 nadaje do centralnego sterownika 10 adresy jednostek abonenckich 20, z których odebrane były LACK’i, a w odpowiedzi na nie procesor 108 odtwarza komunikaty z buforu komunikatów 112 przeznaczone do przesłania do od14

173 299 powiednich stacji bazowych 15. Dodatkowo, procesor 1Q8 przydziela odpowiedniej stacji bazowej 15 przynajmniej dwa zarodki MACK dla każdej jednostki abonenckiej 20, z której został odebrany LACK.

Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku każda stacja bazowa 15 przed nadaniem swego pola EMT DATA łączy się z centralnym sterownikiem 10, by zażądać zarodków INIT DATA, kiedy jedna lub więcej jednostek abonenckich 20 nadało sygnały INIT do stacji bazowej 15. Połączenia te, które korzystnie są realizowane w innych momentach czasu dla każdej ze stacji bazowych 15, odtwarza liczbę jednostek abonenckich 20, z których stacja bazowa 15 odebrała sygnały INIT. W odpowiedzi na odebranie żądania zarodków procesor 108 konsultuje się z bazą danych zarodków 125, aby określić liczbę dostępnych zarodków INIT DATA. Korzystnie, jeżeli pewien procent zarodków INIT DATA nie został przypisany jako zarodki rezerwowe, wszystkie dostępne zarodki INIT DATA są przekazywane do żądającej stacji bazowej 15 dla nadania do jednostek abonenckich 20, które nadały sygnały INIT do żądającej stacji bazowej 20. W ten sposób w tych momentach, kiedy tylko niewielka liczba jednostek abonenckich 20 zainicjowała łączność, większa liczba zarodków INIT DATA może być dostarczona do każdej z jednostek abonenckich 20. Dzięki temu jednostki abonenckie 20 są zdolne do nadawania większej liczby danych do stacji bazowej 15 w jednej szczelinie czasowej znaku. Można zauważyć, że taki przydział zarodków INIT DATA daje metodę, w której przepustowość wchodzenia dla indywidualnych abonentów może być korzystnie zmieniana w zależności od ruchu w systemie. Kiedy ruch w systemie jest niewielki, to znaczy kiedy tylko niewielka liczba jednostek abonenckich 20 nadała sygnały INIT, przydzielona jest im większa liczba zarodków INIT DATA i w związku z tym są one zdolne do szybszego nadawania danych.

Proces ten można zrozumieć lepiej na podstawie fig. 12, gdzie przedstawiono sieć działań, ilustrującą proces, w którym procesor 108 centralnego sterownika 10 przydziela zarodki INIT DATA stacjom bazowym 15. Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku procesor 108 odbiera w etapie 140 żądanie zarodków z jednego z portów danych 110. To żądanie zarodków jest przekazywane na port danych 110 z żądającej stacji bazowej i zawiera informacje, na podstawie których można określić liczbę, jednostek abonenckich 20, które żądają łączności. Następnie, w etapie 145 procesor 108 konsultuje się z bazą danych zarodków 125 (fig. 11), aby zidentyfikować zarodki, które aktualnie nie są przydzielone żadnej ze stacji bazowych 15 w systemie przesyłania komunikatów. Kiedy w systemie tym stosowane są grupy powtórnego użycia, procesor 108 w etapie 150 określa ponadto, czy jakieś zarodki są aktualnie przydzielone jakimś innym stacjom bazowym 15 zawartym w różnych grudach powtórnego użytku. Po tym procesor 108 w etapie 155 określa liczbę dostępnych zarodków. Kiedy grupy powtórnego użytku nie są wykorzystywane w systemie przesyłania komunikatów, liczba dostępnych zarodków jest po prostu równa liczbie nieprzydzielonych zarodków. Alternatywnie, kiedy grupy powtórnego użytku są stosowane, liczba dostępnych zarodków odpowiada liczbie zarodków przydzielonych odpowiednim stacjom bazowym 15 w innych grupach powtórnego użytku, jak również liczbie nieprzydzielonych zarodków.

Jeżeli w tym momencie nie ma dostępnych żadnych zarodków, w etapie 160 procesor 108 może generować sygnał odmowy zarodków aby nadać go w etapie 165 do żądającej stacji bazowej poprzez port danych 110. Jeżeli zaś zostanie stwierdzone, że zarodki są dostępne, procesor 108 odtwarza w etapie 170 podzbiór dostępnych zarodków z bazy danych zarodków 125. Jak opisano powyżej ten podzbiór może zawierać każdy dostępny zarodek lub, jeśli centralny sterownik 10 jest zaprogramowany tak, aby zatrzymywać pewien procent zarodków, podzbiór ten może zawierać liczbę dostępnych zarodków minus ten procent. W każdej sytuacji podzbiór dostępnych zarodków jest w etapie 180 przekazywany na port danych 110 w celu nadania go do żądającej stacji bazowej z przeznaczeniem wykorzystania ich jako zarodki INIT DATA. Następnie, w etapie 185 procesor 108 oznacza w bazie danych abonentów 115 każdy z podzbioru dostępnych zarodków, aby wskazać, że są one przydzielone stacji bazowej 15. Kiedy któreś z zarodków nie są już wykorzystywane przez jednostkę abonencką 20 do nadawania do żądającej stacji bazowej, żądająca stacja bazowa nadaje sygnał oznaczający, że za173 299 rodek taki nie jest już używany. W odpowiedzi na odebranie tego sygnału procesor 108 oznacza ten zarodek, by wskazać, że jest on znowu nieprzydzielony.

Jak wspomniano powyżej, dostępne zarodki INIT DATA mogą również, jeśli w systemie przesyłania komunikatów zawarte są grupy powtórnego użytku, zawierać zarodki INIT DATA aktualnie przydzielone stacji bazowej 15 w innej grupie powtórnego użytku i posiadającej taki sam numer stacji bazowej jak numer żądającej stacji bazowej 15. Przykładowo, stacji bazowej I mogą być przydzielone zarodki INIT DATA, które są aktualnie przydzielone innym stacjom bazowym I zawatrtym w innych grupach powtórnego użytku w systemie przesyłania komunikatów. Korzystnie, zarodki MACK i INIT DATA, zawarte w informacji zmiennej są znowu oznaczone jako dostępne, kiedy centralny sterownik 10 jest powiadomiony przez stacje bazowe 15, że zarodki te nie są już potrzebne dla wykorzystania przez jednostki abonenckie 20.

Na figurze 13 pokazano schemat blokowy jednostki abonenckiej 20, zawierającej antenę 200 do nadawania i odbierania sygnałów częstotliwości radiowej RF oraz przełącznik 205 sprzęgający antenę 200 z odbiornikiem 210 i nadajnikiem 215. Korzystnie ten przełącznik 205 jest ustawiony domyślnie w trybie odbioru, w którym sygnały są odbierane przez antenę 200 i podawane na odbiornik 210 aż do odebrania sygnału nadawania, w odpowiedzi na który przełącznik 205 umożliwia nadawanie sygnału dostarczanego przez nadajnik 215.

Jak wiadomo, odbiornik 210 demoduluje odebrany sygnał RF, aby odtworzyć z niego dane. Dodatkowo, odbiornik 210 zawiera wskaźnik mocy odbieranego sygnału RSSI 220. Pomiar mocy sygnału i dane dostarczane są do dekodera/sterownika, takiego jak mikrokomputer 225, przez magistralę wejścia/wyjścia I/O 230. Zdemodulowane dane są przetwarzane przez centralny procesor CPU 235 znajdujący się wewnątrz mikrokomputera 225, aby zdekodować adresy, wartości szczelin czasowych, komunikaty, zarodki i dane zawarte w informacji stałej nadawanej przez stacje bazowe 15 (fig. 1). Zdekodowana informacja jest następnie przechowywana w pamięci o dostępie swobodnym RAM 240.

Oprócz pamięci RAM 240 mikrokomputer 225 zawiera pamięć stalą ROM 245, taką jak EEPROM (programowalna pamięć stała wymazywalna elektrycznie), która przechowuje programy sterujące działaniem jednostki abonenckiej 20. Ponadto w mikrokomputerze 225 zawarty jest oscylator 250 do generowania sygnałów synchronizacyjnych wykorzystywanych przy działaniu mikrokomputera 225. Kwarc 255 sprzężony z oscylatorem 250 zapewnia sygnał odniesienia dla synchronizacji mikrokomputera 225. Licznik 260 wewnątrz mikrokomputera 225 sprzężony z oscylatorem 250 realizuje programowalne funkcje synchronizacji, które są wykorzystywane przy sterowaniu działaniem mikrokomputera 225.

Generator sekwencji pseudoszumowych PN 265 jest sprzężony z mikrokomputerem 225 poprzez magistralę I/O 230. Ten generator sekwencji PN 265 jest korzystnie rejestrem przesuwnym, który po otrzymaniu informacji zaczepu i zarodka o długości n generuje sekwencję pseudoszumową o długości 2ⁿ-1. Informacja zaczepu może przykładowo zawierać informację dotyczącą ustawiania wielu programowalnych przełączników wewnątrz rejestru przesuwnego. Jak wspomniano wyżej, długość zarodka n jest korzystnie równa siedem, aby osiągnąć odpowiednie wzmocnienie przetwarzania dla nadawanych sygnałów. Z tego względu generator sekwencji pseudoszumowych PN 265 wytwarza taką sekwencję PN o długości 127 elementów, kiedy długość zarodka wynosi siedem.

W odpowiedzi na odebranie komunikatu przeznaczonego dla jednostki abonenckiej 20 centralny procesor CPU 235 przekazuje sygnał do generatora alarmu 270, który włącza sterownik przetwornika 275, aby podać zasilanie na przetwornik 280. Przetwornik 280 jest włączany i wyłączany zgodnie z oscylatorem 250 z częstotliwością wyznaczoną przez programowaną wartość częstotliwości zapisaną w pamięci kodu 285, która jest sprzężona z mikrokomputerem 255 poprzez magistralę I/O 230. W ten sposób przetwornik 280 wytwarza przez czas zaprogramowany w pamięci kodu 285 alarm akustyczny, aby zawiadomić użytkownika o odebraniu komunikatu. Użytkownik może potem wybrać sposób przedstawienia komunikatu manipulując elementami obsługi 290 sprzężonymi z mikrokomputerem 225 poprzez magistralę I/O 230. W odpowiedzi na inicjowany przez użytkownika sygnał z elementów obsługi 290

173 299 centralny procesor CPU 235 odtwarza komunikat z pamięci RAM 240 zawarty w mikrokomputerze 225 w celu przesłania go do sterownika wyświetlacza 295. Sterownik wyświetlacza 295 powoduje podanie zasilania na wyświetlacz 300 i przenosi komunikat na wyświetlacz 300 aby go zobrazować.

Na figurach 14 i 15 przedstawione są sieci działań mikrokomputera 225 (fig. 13), kiedy jednostka abonencka 20 jest zasilana. Zgodnie z korzystnym przykładem realizacji przedmiotowego wynalazku centralny procesor CPU 235 ignoruje wszelkie informacje zawarte w odebranych sygnałach częstotliwości radiowej RF aż do momentu odebrania w etapie 310 nagłówka oznaczającego, początek ramki. Następnie centralny procesor CPU 235 otrzymuje synchronizację w etapie 315 wraz z transmisją sekwencyjną stacji bazowej 15. Centralny procesor CPU 235 ignoruje informację zmienną nadawaną przez stację bazową 15 i czeka w etapie 320 na odebranie słowa startu informacji stałej. Następnie zapisuje w pamięci RAM 240 pomiar mocy sygnału przeprowadzony przez wskaźnik mocy odbieranego sygnału RSSI 220 oraz informację stałą nadawaną przez stację bazową 15 w etapach 322, 325. Informacja stała zawiera informację uporządkowania rejestru, która podaje długość zarodka n, oraz informację zaczepu, która jest wykorzystywana przez mikrokomputer 225 do wyzwalania generatora sekwencji pseudoszumowych PN 265. Informacja stała zawiera ponadto zarodki LACK i INIT.

Po zapisaniu mocy sygnału i informacji stałej centralny procesor CPU 235 określa, czy transmisja sekwencyjna informacji stałej jest zakończona, próbując wykryć w etapie 330 słowo SYNC nadawania równoczesnego. w etapie 330 słowo SYNC nadawania równoczesnego nie zostanie wykryte, centralny procesor CPU 235 otrzymuje w etapie 315 synchronizację z następną stacją bazową 15 i kontroluje moc sygnału nadawania, aby określić w etapie ,335, czy moc sygnału następnej stacji bazowej 15 jest większa niż zapisana wartość mocy sygnału. Kiedy moc sygnału następnej stacji bazowej 15 jest większa, wówczas jej wartość i informacja stała nadawana przez następną stację bazową 15 zastępują w etapach 322, 325 poprzednio przechowywaną w pamięci RAM 240 informację stalą i wartość mocy sygnału. Proces ten jest kontynuowany aż do wykrycia słowa SYNC nadawania równoczesnego, kiedy to mikrokomputer 225 zapisuje informację stalą nadawaną przez stację bazową 15, z której odebrany został sygnał o największej mocy. Jednostka abonencka 20 będzie w tej chwili znajdowała się w obszarze zasięgu stacji bazowej 15, podobnie jak inne jednostki abonenckie 20 odpowiadające tej samej stacji bazowej 15.

Po wykryciu w etapie 330 słowa SYNC nadawania równoczesnego centralny procesor CPU 235 odbiera transmisję równoczesną. Podczas tej transmisji odbiera on adresy i określa w etapie 336, czy obecny jest adres związany z jednostką abonencką 20. J^^eli wykryty zostanie ten adres, oznaczający że będzie przesyłany komunikat dla jednostki abonenckiej 20, wówczas zarodek LACK, informacja zaczepu i informacje uporządkowania rejestru są odtwarzane z pamięci RAM 240 i podawane w etapie 340 do generatora sekwencji pseudoszumowych PN 265 (fig. 13). Generator ten wytwarza następnie i przekazuje sekwencję pseudoszumowąPN, poprzez magistralę I/O 230, do mikrokomputera 225 w celu odebrania jej w etapie 345 przez centralny procesor CPU 235. Ten przekazuje w etapie 350 sekwencję pseudoszumowąPN do nadajnika 215 (fig. 13) i wytwarza w etapie 352 sygnał nadawania, aby uruchomić przełącznik 205 i umożliwić nadawanie rozłożonego w widmie sygnału LACK do stacji bazowej 15 w odpowiedniej szczelinie czasowej 10 ms. Ponieważ LACK jest generowany z wykorzystaniem zarodka LACK dostarczonego przez stację bazową 15, roz.poznaje ona ten LACK jako oznaczający, że jednostka abonencka 20 jest usytuowana w obszarze zasięgu stacji bazowej 15.

Następnie centralny procesor CPU 235 znowu otrzymuje w etapie 355 synchronizację ze stacją bazową 15 podczas transmisji sekwencyjnej, aby odebrać zarodki potwierdzenia komunikatu MACK nadawane w polu MACK przez stację bazową 15. Kiedy centralny procesor CPU 235 wykryje w etapie 360 adres odpowiadający jednostce abonenckiej 20, wówczas w etapie 265 zapisane zostają w pamięci RAM 240 dwa zarodki MACK następujące po adresie. Można jednak zauważyć, ze w alternatywnych przykładach realizacji przedmiotowego wynalazku do jednostki abonenckiej 20 może być podawane więcej lub mniej niż dwa zarodki

173 299

MACK. Następnie centralny procesor CPU 235 czeka na odbiór pola komunikatu i po wykryciu w etapie 370 adresu jednostki abonenckiej określa w etapie 375 stan tego komunikatu. Stan komunikatu, np. nadający się do przyjęcia lub nie nadający się do przyjęcia, może być określany przez wykonanie algorytmu korekcji/detekcji błędu.

Jeżeli w etapie 375 komunikat zostanie określony jako możliwy do przyjęcia, zostanie on zapisany i przetworzony, jak opisano to w odniesieniu do fig. 13. Dodatkowo, centralny procesor CPU 235 wybiera w etapie 385 pierwszy z dwóch zarodków MACK, który jest rozpoznany przez stację bazową 15 jako oznaczający, że komunikat nadaje się do przyjęcia. Jeżeli natomiast komunikat nie nadaje się do przyjęcia, centralny procesor CPU 235 wybiera w etapie 390 drugi zarodek MACK, który może oznaczać przykładowo, ze komunikat powinien być ponownie nadany przez stację bazową 15. Wybrany zarodek MACK wraz z informacją uporządkowania rejestru i informacją zaczepu jest podawany w etapie 395 do generatora sekwencji pseudoszumowych PN 265, który następnie wytwarza i przekazuje w etapie 400 sekwencję pseudoszumowąPN do centralnego procesora CPU 235. W odpowiedzi na to centralny procesor CPU 235 nadaje w etapie 405 sekwencję pseudoszumowąPN do nadajnika 215, który generuje odpowiedni rozłożony w widmie sygnał MACK. Ten MACK jest nadawany przez jednostkę abonencką 20, kiedy centralny procesor CPU 235 włączy w etapie 410 nadawanie z anteny 200 w szczelinie czasowej 10 ms następującej po końcowym elemencie zamknięcia nadanym przez stację bazową 15 i sygnalizującym zakończenie pola komunikatu. Można zauważyć, że ta szczelina czasowa 10 ms może zmieniać się wraz ze zmianami szerokości pasma i ze zmianami wzmocnienia przetwarzania sygnału, jak opisano powyżej.

Po odebraniu MACK’u stacja bazowa 15 określa czy komunikat został odebrany w stanie możliwym do przyjęcia, czy też nie, przez dekodowanie sekwencji pseudoszumowej PN i stwierdzenie, który z dwóch dostarczonych zarodków MACK został wykorzystany do wygenerowania tej sekwencji PN. Jeżeli stacja bazowa 15 określi, że komunikat był nie do przyjęcia, adres jednostki abonenckiej 20 jest przekazywany poprzez wyznaczone łącze przewodowe do centralnego sterownika 10 (fig. 1). Centralny sterownik 10 zapisuje komunikat aż do chwili gdy jednostka abonencka 20 jeszcze raz nada LACK do stacji bazowej 15 zawartej w systemie przesyłania komunikatów. Następnie komunikat ten może być podany na inną stację bazową 15 do powtórnego nadania do jednostki abonenckiej 20.

Sieć działań na fig. 16 ilustruje działanie mikrokomputera 225 (fig. 13) zawartego w jednostce abonenckiej 20 inicjujące łączność. Według korzystnego przykładu realizacji przedimotowego wynalazku jednostka abonencka 20 może inicjować łączność ze stacją bazową 15 i nadawać komunikaty przychodzące do stacji bazowych 15. Łączność może być zainicjowana przykładowo albo w odpowiedzi na manipulowanie przez użytkownika elementów obsługi 290 (fig. 13) albo automatycznie, np. o określonej porze dnia.

Jak przedstawiono w opisie systemu, jednostka abonencka 20 odbiera i przechowuje informację stałą, taką jak informacja uporządkowania rejestru, informacja zaczepu oraz zarodki LACK i INIT, dostarczoną przez stację bazową 15 mającą naawiększą moc sygnału podczas transmisji sekwencyjnej. Następnie, kiedy ma być zainicjowana łączność ze stacją bazową 15, centralny procesor CPU 235 odtwarza zarodek INIT, informację uporządkowania rejestru i informację zaczepu z pamięci RAM 240 w celu przekazania ich w etapie 420 do generatora sekwencji pseudoszumowych PN 265 (fig. 13). W odpowiedzi na to generator ten generuje sekwencję pseudoszumowąPN o maksymalnej długości, która jest podawana w etapie 425 do centralnego procesora CPU 235. Ten podaje ją następnie w etapie 430 do nadajnika 215 w celu zakodowania w rozłożony w widmie sygnał, to znaczy sygnał INIT, który jest nadawany, kiedy centralny procesor CPU 235 wytworzy w etapie 435 sygnał nadawania nakazujący przełącznikowi 205 sprzężenie nadajnika 215 z anteną 205 w szczelinie czasowej x.

Jak opisano powyżej, stacja bazowa 15 odbiera sygnał inicjowania łączności INIT i zapisuje wartość czasu odpowiadającą szczelinie czasowej x w pamięci. Następnie, przed nadaniem pola INIT DATA zawartego w informacji zmiennej stacja bazowa 15 łączy się z centralnym sterownikiem 10, aby poinformować go o liczbie odebranych sygnałów INIT. W odpowiedzi na to centralny sterownik 10 przekazuje stacji bazowej 15 dostępne zarodki, oznaczone

173 299 jako zarodki INIT DATA. Te zarodki INIT DATA są nadawane przez stację bazową 15 podczas pola INIT DATA.

Po nadaniu -sygnału INIT centralny procesor CPU 235 otrzymuje w etapie 440 synchronizację ze stacją bazową 15 podczas transmisji sekwencyjnej. Kiedy w etapie 445 wartość czasu odpowiadająca szczelinie czasowej x jest nadawana przez stację bazową 15 i wykrywana przez centralny procesor CPU 235, wówczas zarodki INIT DATA następujące po tej wartości czasu zostają zapisane w etapie 450 w pamięci RAM 240. Istnieje możliwość, że centralny procesor CPU 235 nie będzie mógł otrzymać synchronizacji ze stacją bazową 15 w celu odbierania zarodków INIT DATA, np. kiedy jednostka abonencka 20 została przemieszczona poza zasięg stacji bazowej 15. Może być zatem konieczne, w pewnych okolicznościach, podjęcie przez centralny procesorCPU 235 działania opisanego na fig. 14 i 15 w celu odebrania odpowiedniego zarodka INIT dla zainicjowania łączności z inną stacją bazową 15.

Jak opisano powyżej, centralny sterownik 10 przydziela wszystkie dostępne zarodki INIT DATA lub wszystkie z podzbioru dostępnych zarodków INIT DATA stacji bazowej 15 dla równego rozdzielenia wśród wszystkich jednostek abonenckich 20, od których zostały odebrane sygnały INIT. Z tego względu liczba zarodków INIT DATA przekazywanych przez stację bazową 15 każdej jednostce abonenckiej 20 może zmieniać się. W rezultacie stacja bazowa 15 nadaje następnie zamknięcie po przydzieleniu zarodków INIT DATA każdej jednostce abonenckiej 20. To zamknięcie jest odbierane w etapie 455 przez centralny procesor CPU 235 i oznacza, że nadawanie zarodków INIT DATA do jednostki abonenckiej 20 jest zakończone.

Następnie jednostka abonencka 20 rozpoczyna proces nadawania komunikatu przychodzącego ze stacji bazow-ej 15. Komunikat przychodzący może przykładowo zawierać zbiór uprzednio określonych komunikatów zapisanych w pamięci kodowej 285 (fig. 13), które użytkownik wybiera manipulując elementami obsługi 290. Dodatkowo, jeśli elementy obsługi 290 zawierają wystarczający zakres przycisków wprowadzających, taki jak klawiatura alfanumeryczna, użytkownik może generować dane zawarte w komunikacie przychodzącym przez wpisywanie znaków z klawiatury. Uprzednio określone komunikaty lub dane generowane przez użytkownika są przetwarzane w sposób znany w dane binarne, które są reprezentowane przez zarodki INIT DATA.

Po zapisaniu zarodków INIT DATA centralny procesor CPU 235 odtwarza z pamięci RAM 240 informację uporządkowania rejestru, informację zaczepu i wybrany zarodek INIT DATA i podaje w etapie 460 do generatora sekwencji pseudoszumowych PN 265. Ten wybrany zarodek INIT DATA jest reprezentatywny dla danych binarnych zawartych w komunikacie przychodzącym. Następnie generator sekwencji pseudoszumowej PN 265 przekazuje w etapie 465 sekwencję pseudoszumową PN do centralnego procesora CPU 235 w celu przekazania jej w etapie 470 do nadajnika 215. Po sprzężeniu przez przełącznik 205 w etapie 475 nadajnika 215 z anteną 205 sygnał rozłożony w widmie, to znaczy sygnał rozłożony w przydzielonej szerokości pasma przez sekwencję pseudoszumową PN, jest nadawany do stacji bazowej 15 z jednostki abonenckiej 20 w szczelinie czasowej mającej czas trwania szczeliny czasowej znaku, np. w szczelinie czasowej 10 ms. Jeśli komunikat przychodzący, zawierający słowo końca komunikatu, nie jest zakończony w etapie 480, wówczas centralny procesor CPU 235 znowu wybiera w etapie 460 odpowiedni zarodek INIT DATA, a generacja i nadawanie sekwencji pseudoszumowej jest powtarzane aż wszystkie bity danych zawarte w komunikacie przychodzącym zostaną nadane do stacji bazow-ej 15.

Jak opisano powyżej, kiedy rozłożone w widmie sygnały nadawane przez jednostkę abonencką 20 są skupione wokół jednej częstotliwości, liczba bitów,, które mogą być nadawane w czasie jednego znaku, tzn. w czasie 10 ms, jest określona przez równanie

Nbitów log?L, gdzie L jest liczbą zarodków INIT DATA nadawanych do jednostki abonenckiej 20. Kiedy liczba zarodków INIT DATA dostarczanych do jednostki abonenckiej 20 wzrasta, maleje czas, w którym nadawany jest komunikat przychodzący.

173 299

Rozważmy przykładowo sytuację, w której komunikat przychodzący, który ma być nadany do stacji bazowej 15, zawiera ciąg danych binarnych 101 1 1 100100 0. Jeśli jednostce abonenckiej 20 przydzielonych jest osiem zarodków INIT DATA, wówczas te zarodki INIT DATA mogłyby reprezentować następujące trzybitowe liczby binarne:

zarodek 1	000	zarodek 5	110
zarodek 2	001	zarodek 6	rn
zarodek 3	010	z^-odek 7	110
zarodek 4	OH	zarodek 8	111

Zarodek 6 (101), który reprezentuje pierwsze trzy bity danych w komunikacie przychodzącym, mógłby być wykorzystywany do generowania pierwszej sekwencji pseudoszumowej PN, która mogłaby być nadawana w czasie jednego znaku. Podobnie zarodek 8 (111), zarodek 2 (001) i zarodek 1 (000) mogłyby być używane do następnego generowania sekwencyjnie transmitowanych sekwencji pseudoszumowych PN, z których każda zajmowałaby przy nadawaniu czas jednego znaku. W rezultacie cały komunikat przychodzący mógłby być transmitowany w czterech czasach trwania znaku, które, według korzystnego przykładu realizacji wynalazku, zajmują w przybliżeniu 40 ms.

Jeśli jednak jednostce abonenckiej 20 przydzielone są tylko cztery zarodki INIT DATE, czas transmisji tego samego komunikatu przychodzącego wymaga znacznie dłuższego czasu. Te cztery zarodki INIT DATE mogłyby przykładowo reprezentować następujące 2-bitowe liczby binarne:

zarodek 1	00
zarodek 2	H
zarodek 3	10
zarodek 4	11

W takim wypadku ten sam komunikat przychodzący mógłby być nadawany przy sekwencyjnym wykorzystywaniu zarodka 3 (10), zarodka 4(11), zarodka 4(11), zarodka 1 (00), zarodka 3 (10) i zarodka 1 (00) w celu wytworzenia sekwencji pseudoszumowej do nadania jej do stacji bazowej 15. Jak można łatwo zobaczyć, transmisja komunikatu przychodzącego w tym wypadku wymagałaby sześciu czasów trwania znaku lub 60 ms. Można zatem zauważyć, że korzystne jest przydzielenie możliwie jak największej liczby zarodków INIT DATE każdej jednostce abonenckiej 20, z której ma być nadawany komunikat przychodzący.

Jak wspomniano powyżej, komunikat przychodzący nadawany przez każdą jednostkę abonencką 20 korzystnie zawiera słowo końca komunikatu, które jest wykrywane przez stację bazową 15 i rozpoznawane jako oznaczające, że transmisja komunikatu przychodzącego jest zakończona. W odpowiedzi na odebranie słowa końca komunikatu z jednostki abonenckiej 20 stacja bazowa 15 informuje centralny sterownik 10, że zarodki INIT DATE przydzielone jednostce abonenckiej 20 nie są juz wykorzystywane przez jednostkę abonencką 20. Następnie centralny sterownik 10 może przekazać te zarodki INIT DATE innym stacjom bazowym 15 zgodnie z życzeniem. Alternatywnie, jeśli stosowane są grupy powtórnego użycia, te zarodki INIT DATE mogą być wykorzystywane przez inne komórki powtórnego użycia w systemie przesyłania komunikatów.

Można zauważyć, że ponieważ jednostki abonenckie 20 mogą odbierać zarodki INIT DATE drogą, radiową, są one zdolne do odbierania i wykorzystywania zmieniającej się liczby zarodków INIT DATE, w celu zmiany szybkości transmisji danych do stacji bazowej 15. PrzepustowOść komunikatów przychodzących może zatem być zwiększana lub zmniejszana w zależności od ruchu w systemie, bez stosowania dodatkowego lub bardziej skomplikowanego obwodu zegarowego w jednostce abonenckiej 20.

Nawiązując do fig. 17, stacja bazowa 15 zawiera antenę odbiorczą 500 przeznaczoną do odbierania sygnału częstotliwości radiowej RF i układ przemiany częstotliwości 510 sprzężony z anteną odbiorczą 500 w celu przesuwania częstotliwości sygnału RF do pasma podsta20

173 299 wowego dla przetwarzania w sposób, który zostanie omówiony poniżej. Stacja bazowa 15 zawiera ponadto antenę nadawczą 512 do nadawania sygnałów RF, które są generowane przez nadajnik 515, do jednostek abonenckich 20 usytuowanych w zasięgu stacji bazowej 15.

Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku układ przemiany częstotliwości 510 przekazuje sygnał pasma podstawowego do przetwornika analogowo-cyfrowego 518, który próbkuje sygnał pasma podstawowego, raz lub kilka razy na każdy element i wytwarza przebieg cyfrowy, który jest zapisywany w buforze sygnału 520. Ten przebieg cyfrowy jest następnie przetwarzany, jak to zostanie opisane poniżej, przez cyfrowy procesor sygnału DSP 525 dołączony przez magistralę wejścia/wyjścia (I/O) 530 do buforu pamięci 520.

Ponadto do cyfrowego procesora sygnału DSP 525, przez magistralę I/O 530, dołączony jest port danych 535, poprzez który stacja bazowa 15 odbiera informację z i nadaje informację do centralnego sterownika 10 (fig. 1). Jak opisano w opisie systemu, stacja bazowa 15 odbiera przed transmisją informacji stałej (fig. 2) informację uporządkowania rejestru, zaczepy i zarodki LACK i INIT z centralnego sterownika 10 poprzez port danych 535. Ta informacja stała przekazywana jest do zespołu centralnego procesora CPU 540 znajdującego się w cyfrowym procesorze sygnału DSP 525. Centralny procesor CPU 540 przechowuje następnie informację stałą w pamięci o dostępie swobodnym RAM 545. Według przedmiotowego wynalazku centralny procesor CPU 540 odbiera również z portu danych 535 i zapisuje adresy jednostek abonenckich, komunikaty przeznaczone do odebrania przez jednostki abonenckie 20 (fig. 1) oraz zarodki MACK i INIT DATE dostarczane' przez centralny sterownik 10.

Oprócz pamięci RAM 545 cyfrowy procesor sygnału DSP 525 zawiera pamięć stałą ROM 550 takąjak pamięć EEPROM, która przechowuje programy sterujące działaniem stacji bazowej 15. Ponadto w cyfrowym procesorze sygnału DSP 525 zawarty jest oscylator 555 do generowania sygnałów synchronizacji. Do oscylatora 555 dołączony jest kwarc 560 w celu zapewnienia sygnału odniesienia dla synchronizacji centralnego procesora sygnału DSP 525, a licznik 565 zawarty wewnątrz cyfrowego procesora sygnału DSP 525 i dołączony do oscylatora 555 realizuje programowalne funkcje synchronizacji, które są wykorzystywane przy sterowaniu działania DSP 525.

Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku generator sekwencji pseudoszumowych PN 570 jest dołączony do cyfrowego procesora sygnału DSP 525 przez magistralę I/O 530. Centralny procesor CPU 540' dostarcza, informację uporządkowania rejestru, zaczepy i zarodki do generatora sekwencji pseudoszumowych PN 570 w celu generowania możliwych sekwencji pseudoszumowych PN, dzięki którym jednostki abonenckie 20 mogłyby nadawać rozłożone w widmie sygnały do stacji bazowej 15. Możliwe sekwencje pseudoszumowe PN mogłyby być przechowywane wszystkie w pamięci RAM 545, albo też alternatywnie, ponieważ zarodki łatwo określają punkt początkowy sekwencji pseudoszumowych PN, jedna sekwencja pseudoszumowa PN mogłaby być przechowywana i następnie przesuwana przez centralny procesor CPU 540, aby generować inne możliwe sekwencje pseudoszumowe PN. Te sekwencje są wykorzystywane przez DSP 525 do dekodowania odebranych rozłożonych w widmie sygnałów w sposób opisany poniżej.

Można zauważyć, ze wielkość komórek zawartych w systemie przesyłania komunikatów może być taka, że sekwencje pseudoszumowe PN doznają jednego lub kilku opóźnień elementarnych. Maksymalne opóźnienie elementarne D jest określone w przybliżeniu przez wzór r(BW) ^Δ~ 2c ’ gdzie r oznacza promień komórki w metrach, BW oznacza szerokość pasma sygnału RF rozłożonego w widmie, a c oznacza prędkość światła (3 x 10⁸ metrów na sekundę). Przykładowo, jeśli promień komórki wynosi 24 km, sekwencja pseudoszumowa PN mogłaby doznawać jednego opóźnienia elementarnego od jednostki abonenckiej 20 do stacji bazowej 15. Z tego względu możliwe sekwencje pseudoszumowe PN wykorzystywane przez DSP 525 do dekodowania odebranego sygnału RF mogłyby zawierać nie tylko sekwencje pseudoszumowe PN generowane przez generator sekwencji pseudoszumowych PN 570, ale również generowane sekwencje pseudoszumowe PN przesunięte w czasie z uwzględnieniem elementarnego opóź173 299 nienia. Alternatywnie, zamiast uwzględniania przesunięć sekwencji pseudoszumowych PN z powodu opóźniania elementarnego sam przebieg cyfrowy mógłby być przesuwany przed przetworzeniem przez cyfrowy procesor sygnału DSP 525. Jeśli z drugiej strony żadna z tych alternatyw nie jest pożądana, wielkość komórki można by łatwo ustawić tak, aby wyeliminować wszystkie elementarne opóźnienia, umożliwiając przez to zastosowanie mniej skomplikowanej i być może fizycznie mniejszej stacji bazowej, która mogłaby mieć mniejszy zasięg.

Cyfrowy procesor sygnału dSp 525 zawiera ponadto układ detekcji mocy/częstotliwości 575 i układ kasowania 580 do dekodowania sygnałów rozłożonych w widmie. Fig. 18 jest schematem blokowym układu kasowania 580. Układ kasowania 580 zawiera pierwszy mieszacz 600 służący do likwidacji rozłożenia sygnału zawartego w przebiegu cyfrowym przechowywanym w buforze sygnału 520 (fig. 16). Sygnał ten po likwidacji rozłożenia jest podawany na obwód detekcji mocy/częstotliwości 575 w celu określenia szczytowej mocy widmowej i środkowej częstotliwości sygnału po likwidacji rozłożenia. Układ kasowania 580 zawiera ponadto filtr pasmowo-przepustowy 605 dołączony do pierwszego mieszacza 600 dla filtrowania sygnałów po likwidacji rozłożenia, aby stworzyć estymaty nośnej, oraz drugi mieszacz 610 dołączony do filtru pasmowo-przepustowego 605 dla powtórnego rozkładania przefiltrowanych sygnałów. Dodatkowo, w układzie kasowania 580 zawarty jest sumator 615 przeznaczony do odejmowania sygnałów powtórnie rozłożonych od przebiegu cyfrowego przechowywanego w buforze sygnału 520. Proces kasowania jest wyjaśniony na fig. 19 i 20.

Figury 19 i 20 przedstawiają sieć działań pokazującą proces kasowania realizowany przez cyfrowy procesor sygnału DSP 525 (fig. 17). Na początku szczeliny czasowej znaku, np. szczeliny czasowej 10 ms, centralny procesor CPU 540 ustawia w etapie 700 wartość licznika q równą jedności (1), tzn. q = 1. Dodatkowo, w etapie 702, centralny procesor CPU 540 zapisuje w pamięci RAM 545 początkową wartość mocy, która jest ustawiona na zero, oraz początkową wartość częstotliwości, która jest ustawiona na częstotliwość środkową pasma, tzn. P_o = 0 i F0 = Fc. Centralny procesor CPU odtwarza następnie w etapach 705 i 710 przebieg cyfrowy z buforu sygnału 520 (fig. 17) oraz q-tą sekwencję pseudoszumową PN z pamięci RAM 545. Przebieg cyfrowy i q-ta sekwencja pseudoszumową PN są następnie, w etapie 515, podawane do pierwszego mieszacza (fig. 18), który w etapie 720 powoduje likwidację rozłożenia sygnału przez mnożenie przebiegu cyfrowego przez q-tą sekwencję pseudoszumową PN. Korzystnie sygnał po likwidacji rozłożenia jest podawany w etapie 725 do układu detekcji mocy/częstotliwości 575 w celu określenia, w etapie 730, szczytowej mocy widmowej P_q oraz częstotliwości środkowej F_q sygnału po likwidacji rozłozenia. Jeśli w etapie 730 szczytowa moc widmowa zostanie określona jako większa niż początkowa wartość mocy zapisana w pamięci RAM 545, centralny procesor CPU 540 ustawia, w etapie 735, wartość mocy na szczytową moc widmową i początkową wartość częstotliwości na częstotliwość środkową sygnału po, likwidacji rozłożenia, to znaczy P0 = Pq i F0 = Fq. Dodatkowo w etapie 740 centralny procesor 1 CPU 540 oznacza q-tą sekwencję pseudoszumową PN w pamięci RAM 545 dla późniejszej 'identyfikacji.

Następnie CPU 540 określa w etapie 745, czy wartość q jest równa liczbie N możliwych sekwencji pseudoszumowych PN, z którymi jednostki abonenckie 20 mogłyby nadawać sygnały. Jak opisano powyżej, w zależności od wielkości komórek zawartych w systemie przesyłania komunikatów' możliwe sekwencje pseudoszumowe PN mogłoby zawierać przesunięte sekwencje pseudoszumowe PN lub przesunięty przebieg cyfrowy, aby uwzględniać różne opóźnienia elementarne. Jak pokazano, etap 745 jest również realizowany wtedy, gdy w etapie 730 szczytowa' moc, widmowa' sygnału po usunięciu rozłożenia jest mniejsza niż początkowa wartość mocy ustawiona w liczniku 565 (fig. 17). Jeśli w etapie 745 q * N, wartość q jest inkrementowana w etapie 750 w liczniku 565. Następnie w etapie 710 następna q-ta sekwencja pseudoszumową PN jest odtwarzana z pamięci RAM 545 i podawana w etapie 715 do pierwszego mieszacza 600. Procesy likwidacji rozłożenia, detekcji mocy i detekcji częstotliwości opisane w etapach 710 do 750 są powtarzane przez cyfrowy procesor sygnału DSP 525 aż wartość q będzie równa liczbie możliwych sekwencji pseudoszumowych PN (q = N), co będzie oznaczało, że szczytowa moc widmowa i środkowa częstotliwość wszystkich sygna22

173 299 łów po rozłożeniu zostały określone. W tym momencie sekwencja pseudoszumową PN przyporządkowana sygnałowi po likwidacji rozłożenia mającemu największą moc widmową zostaje oznaczona w pamięci RAM 545, a wartości mocy i częstotliwości tego sygnału zostają zapisane w pamięci RAM 545.

Kiedy q jest określone w etapie 745 jako równe liczbie możliwych sekwencji pseudoszumowych PN, centralny procesor CPU 540 oblicza w etapie 755 progową wartość mocy na podstawie pozaszczytowej mocy widmowej przebiegu cyfrowego. Kiedy w etapie 760 szczytowa moc widmowa sygnału po likwidacji rozłożenia jest określona jako mniejsza niż progowa wartość mocy, centralny procesor CPU 540 czeka w etapie 765 na następną szczelinę czasową znaku i znowu rozpoczyna proces kasowania w etapie 700. Alternatywnie, dla niektórych oczekiwanych sygnałów, takich jak MACK’i lub sygnały INIT DATE, centralny procesor CPU 540 może nadal próbować dekodowania sygnału przez nawiązywanie do szczytowych mocy, jednakże niski poziom mocy sygnału może powodować niedokładne odtworzenie danych.

Kiedy w etapie 760, szczytowa moc widmowa sygnału po likwidacji rozłożenia jest określona jako większa niż progowa wartość mocy, centralny procesor CPU 540 określa w etapie 770, że sygnał po likwidacji rozłożenia został odebrany prawidłowo i ma być dalej przetwarzany. Przykładowo, jeśli szczytowa moc widmowa sygnału po likwidacji rozłożenia jest większa niż progowa wartość mocy, centralny procesor CPU 540 mógłby określać rodzaj oraz, jeśli jest to stosowane, znaczenie sekwencji pseudoszumowej PN wykorzystywanej do likwidacji rozłożenia sygnału. Sekwencja pseudoszumową PN mogłaby przykładowo odpowiadać pierwszemu zarodkowi MACK, który był wykorzystany przez jednostkę abonencką 20 do wskazania, że komunikat został odebrany prawidłowo. W takiej sytuacji stacja bazowa 15 mogłaby powiadomić centralny sterownik 10, że komunikat został odebrany przez odpowiednią jednostkę abonencką 20 i może zostać skasowany z buforu komunikatów 112 centralnego sterownika 10 (fig. 11). Alternatywnie, sekwencja pseudoszumową PN mogłaby odpowiadać zarodkowi INIT, a w takim wypadku centralny procesor CPU 540 korzystnie zapisuje szczelinę czasową sygnału INIT w pamięci RAM 545 dla przetwarzania jak opisano w opisie systemu.

Według przedmiotowego wynalazku sygnał po likwidacji rozłożenia jest podawany na filtr pasmowo-przepustowy 605 (fig. 18), który filtruje w etapie 775 sygnał po likwidacji rozłożenia, aby utworzyć estymatę nośnej. Ta estymata nośnej jest następnie mieszana przez drugi mies^.acz610 z sekwencją pseudoszumową PN wykorzystywaną do likwidacji rozłożenia sygnału, na skutek czego otrzymuje się sygnał z powrotem rozłożony, który jest odejmowany w etapie 785 od przebiegu cyfrowego przechowywanego w buforze sygnału 520. Uzyskany przebieg zmodyfikowany, to znaczy przebieg cyfrowy minus sygnał powtórnie rozłożony, zastępuje przebieg cyfrowy w buforze sygnału 520. Dodatkowo, centralny procesor CPU 540 usuwa, w etapie 795, sekwencję pseudoszumową PN z listy możliwych sekwencji pseudoszumowych PN zapisanych w pamięci RAM 545. Opisany proces kasowania jest kontynuowany albo aż nie będzie już żadnych dalszych możliwych sekwencji pseudoszumowych PN w etapie 800, albo aż szczytowa moc widmowa najsilniejszego sygnału po likwidacji rozłożenia będzie mniejsza niż progowa wartość mocy w etapie 760.

W ten sposób, stacja bazowa 15 jest zdolna do dekodowania wszystkich sygnałów odbieranych od jednostek abonenckich 20 w obszarze objętym zasięgiem stacji bazowej 15. Ponadto, ponieważ sygnały po likwidacji rozłożenia są usuwane z przebiegu cyfrowego w kolejności określonej przez ich szczytową moc widmową, tj. najpierw sygnały najsilniejsze, to sygnały słabsze, które mogą być wynoszone przez silniejsze sygnały, są łatwiej wykrywane przez stację bazową 15. Dzięki temu stacja bazowa 15 według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku korzystnie likwiduje problem bliski-daleki występujący w wielu konwencjonalnych systemach łączności CDMA, w których słabsze sygnały mogą być niemożliwe do odróżnienia od szumu w systemie.

Według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku stacja bazowa 15 określa najsilniejszy sygnał, który jest odejmowany od przebiegu cyfrowego, po czym cały proces jest powtarzany, aby określić następny najsilniejszy sygnał do odejmowania. Proces ten

173 299 jest ciągle powtarzany, jak opisano powyżej, aż stacja bazowa 15 odbierze wszystkie sygnały występujące w przebiegu cyfrowym. Ponieważ najsilniejszy sygnał jest usuwany w każdym powtórzeniu procesu kasowania, sposób ten zapewnia,' że każdy sygnał jest odbierany tak dokładnie, jak to jest możliwe. Przewidywane są jednak alternatywne przykłady realizacji przedmiotowego wynalazku, w których proces kasowania jest realizowany skuteczniej, chociaż niekoniecznie dokładniej.

W jednym takim alternatywnym przykładzie realizacji stacja bazowa 15 mogłaby identyfikować zamiast jednego najsilniejszego sygnału grupę silnych sygnałów, po czym cała taka grupa jest odejmowana. Następnie stacja bazowa 15 mogłaby identyfikować inną grupę silnych sygnałów do odejmowania. Podobnie jak w opisanym powyżej sposobie proces ten byłby kontynuowany aż wszystkie sygnały byłyby zdekodowane przez stację bazową 15. Sposób ten zmniejszałby liczbę potrzebnych powtórzeń tego etapu. Proces kasowania, według tego alternatywnego przykładu realizacji, chociaż bardziej skuteczny może być bardziej niedokładny niż proces opisany na fig. 19 i 20, w którym silniejsze sygnały, a zatem również zakłócenia od silniejszych sygnałów, są usuwane kolejno.

Reasumując, wąskopasmowy system przesyłania komunikatów CDMA według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku zapewnia dwukierunkową łączność pomiędzy stałymi stacjami bazowymi 15 a przenośnymi jednostkami abonenckimi 20 zawartymi w tym systemie. Korzystnie centralny sterownik 10 dołączony do każdej ze stacji bazowych 15 steruje nimi i przydziela im zarodki dla późniejszej transmisji do jednostek abonenckich 20. To przydzielenie zarodków odbywa się dwoma różnymi sposobami.

Zgodnie z funkcją potwierdzenia wstecznego systemu każdej ze stacji bazowych 15 zostają przydzielone unikatowe zarodki do nadawania do jednostek abonenckich 20. Następnie każda jednostka abonencka 20 wykorzystuje zarodki przekazane przez jedną ze stacji bazowych 15 do wygenerowania sekwencji pseudoszumowej PN w celu nadania do stacji bazowej 15 w postaci sygnałów rozłożonych w widmie. Stacja bazowa 15 odbiera i dekoduje sygnały rozłożone w widmie nadane podczas każdej szczeliny czasowej, aby odtworzyć zawarte w nich sekwencje pseudoszumowe PN. Przez zastosowanie techniki kasowania zakłóceń stacja bazowa jest zdolna do wykrywania każdej z sekwencji pseudoszumowej PN, które były wygenerowane przy wykorzystaniu zarodków poprzednio nadanych przez stację bazową 15.

Inaczej niż w konwencjonalnych stacjach bazowych, stacja bazowa według przedmiotowego wynalazku, przed dekodowaniem każdego sygnału w celu odtworzenia sekwencji pseudoszumowej PN określa moc każdego sygnału. Sygnały są następnie dekodowane w kolejności określonej przez tę moc sygnału. Z tego względu, ponieważ najsilniejsze sygnały są kasowane z sygnału rozłożonego w widmie, najpierw sygnały słabsze, które mogłyby nie być wykryte w systemach konwencjonalnych są łatwo wykrywane przez stację bazową 15. W rezultacie usunięty został problem blisko-daleko i duża liczba jednostek abonenckich 20 ma możliwość równoczesnego nadawania do stacji bazowej 15. Można ponadto zauważyć, że jednostki abonenckie 20 nie muszą zawierać skomplikowanego układu regulacji mocy dla realizacji opisanego wyżej sposobu.

Gdy chodzi o problem związany z przesyłaniem komunikatów przychodzących stacjom bazowym 15 przydzielane są zarodki w zależności od ruchu w systemie. Jeżeli przykładowo stacja bazowa 15 odbiera dużą liczbę sygnałów inicjowania łączności od jednostek abonenckich 20, liczba zarodków dostarczanych tym jednostkom jest mniejsza niż w wypadku, gdy tylko maiła liczba sygnałów inicjowania łączności odbierana jest przez stację bazową 15. Tak więc liczba zarodków przydzielanych jednostce abonenckiej 20 zmienia się wraz z liczbą jednostek abonenckich żądających zarodków inicjowania łączności. W rezultacie, przepustowość jednostek abonenckich 20 jest zmieniana, aby umożliwić indywidualnej jednostce abonenckiej 20 transmisję danych szybciej w tym czasie, kiedy ruch w systemie jest niewielki. Przeciwnie, kiedy ruch w systemie jest duży, większa liczba jednostek abonenckich 20 ma możliwość uzyskania połączenia, ale dla transmisji danych potrzebny jest dłuższy czas. Ponadto, taka zmiana przepustowości systemu nie wymaga zastosowania skomplikowanego

173 299 układu zegarowego w jednostkach abonenckich, jak to musiałoby mieć miejsce w wypadku konwencjonalnych systemów CDMA.

Dodatkowo system CDMA, według korzystnego przykładu realizacji przedmiotowego wynalazku, przewiduje powtórne wykorzystanie sekwencji w systemie. Z tego względu, kiedy pewna liczba sekwencji jest wykorzystywana w pewnych komórkach w systemie, sekwencje te mogą być powtórnie używane w innych wyznaczonych komórkach. W rezultacie, ponieważ sekwencje, które są używane, mogą być powtórnie przydzielone innym komórkom, liczba jednostek abonenckich 20, które mogą nadawać w danej szczelinie czasowej, jest zwiększona.

Opracowany więc został system przesyłania komunikatów CDMA, w którym przepustowość przychodząca abonentów może być dynamicznie zmieniana w zależności od ruchu w systemie, to znaczy można zwiększać lub zmniejszać czas, w którym pewna ilość danych jest nadawana przez jednostki abonenckie 20. W tym systemie CDMA nie występuje problem blisko-daleko obecny w konwencjonalnych systemach CDMA i w rezultacie zapewniony jest udział większej liczby użytkowników objętych tym systemem. Ponadto ten system CDMA, według korzystnego przykładu realizacji wynalazku, inaczej niż konwencjonalne systemy CDMA, wykorzystuje stosunkowo proste jednostki abonenckie, które nie zawierają skomplikowanych układów dodatkowych.

Claims (4)

1. Sposób rozmieszczania przynajmniej części z wielu zarodków wykorzystywanych przez generatory pseudoszumowe do rozpraszania i likwidowania rozproszenia sygnałów rozłożonych w widmie w systemie telekomunikacyjnym z dostępem zwielokrotnionym z podziałem kodowym CDMA, znamienny tym, że po otrzymaniu poprzez port danych (110) centralnego sterownika (10) z pierwszej stacji bazowej (15) żądania zarodka ustala się w tym centralnym sterowniku (10), które z wielu zarodków przechowywanych w bazie danych zarodków (125) są aktualnie wykorzystywane do łączności pomiędzy pierwszą stacją bazową (15) a innymi jednostkami abonenckimi (20) objętymi zasięgiem tej stacji bez zakłócania przez inne stacje bazowe (15) systemu telekomunikacyjnego, dostarcza się podzbiór dostępnych zarodków do portu danych (110) centralnego sterownika (10) i przekazuje się go do pierwszej stacji bazowej (15), następnie ten podzbiór dostępnych zarodków przekazuje się do jednostek abonenckich (20) gdzie generuje się identyfikowalne sygnały rozłożone w widmie i odbiera się je w pierwszej stacji bazowej (15).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stacje bazowe (15) grupuje się w wielu grupach ponownego użytku, a które z wielu zarodków przechowywanych w bazie danych zarodków (125) są dostępne ustala się w centralnym sterowniku (10), w którego bazie danych zarodków (125) znacznikuje się zarodki dostarczone do innej żądającej stacji bazowej (15), a po odwołaniu się do bazy danych zarodków (125), w której oznaczone zarodki reprezentują przypisane zarodki, a inne nie oznaczone zarodki reprezentują zarodki nieprzypisane nie wykorzystywane w danym momencie przez którąkolwiek ze stacji bazowych (15), ustala się w centralnym sterowniku (10), czy którykolwiek z przypisanych zarodków został dostarczony do innej stacji bazowej (15) zawartej w którejkolwiek z wielu grup ponownego użycia innej niż pierwsza stacja bazowa (15), sprawdza się czy łączność w zasięgu pierwszej stacji bazowej (15) nie będzie zakłócała łączności w zasięgu drugiej stacji bazowej (15) i czy przypisane zarodki zostały dostarczone do drugiej stacji bazowej (15), a nieprzypisane zarodki zawierają dostępne zarodki i dostarcza się je do pierwszej stacji bazowej (15) do wykorzystania w nawiązaniu łączności w jej zasięgu bez zakłócania przez inne stacje bazowe (15) systemu łączności.

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że po dostarczeniu podzbioru dostępnych zarodków przez centralny sterownik (10), znacznikuje się ten podzbiór w bazie danych zarodków (125) tego sterownika (10) jako dostarczony do pierwszej stacji bazowej (15).

4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że po zakończeniu wykorzystywania przez pierwszą stację bazową (15) zarodka zawartego w dostarczonym podzbiorze dostępnych zarodków, wysyła się sygnał z pierwszej stacji bazowej (15) do portu danych (110) centralnego sterownika (10), wskazujący, że ten zarodek nie jest już używany, a w odpowiedzi na ten sygnał znacznikuje się ten zarodek w bazie danych zarodków (125) centralnego sterownika (10) jako dostępny.