RO119761B1

RO119761B1 - Sistem de comunicaţie cu acces multiplu, cu diviziune în cod (cdma)

Info

Publication number: RO119761B1
Application number: RO93-00776A
Authority: RO
Inventors: Klein S. Gilhousen; Franklin P. Antonio
Original assignee: Qualcom Incorporated
Priority date: 1990-12-07
Filing date: 1991-12-06
Publication date: 2005-02-28
Also published as: JPH06504660A; BG61052B1; BG97842A; RU2111619C1; KR970000790B1; CZ282725B6; IL100213A; NO932041L; FI111306B; IL100213A0; FI932523A0; MX173446B; BR9107213A; CA2097066C; SK280276B6; NO316199B1; AU9138691A; NO932041D0; SK57193A3; HU216923B

Abstract

Invenţia se referă la un sistem de comunicaţie cu acces multiplu, cu diviziune în cod (CDMA), care utilizează tehnicile de comunicaţie celulară în cadrul unui mediu de comunicaţie telefonic privat (PBX) fără fir. Se defineşte o structură microcelulară în cadrul căreia o staţie de bază (10) comunică cu terminalele abonaţilor, folosind semnalele de comunicaţie CDMA, pentru transmisia semnalelor de informaţie utilizator. În cadrul sistemului sunt utilizate mijloace de tip antenă (26), distribuite, în scopul de a furniza semnale multicale care facilitează diversitatea semnalelor, pentru îmbunătăţirea performanţelor sistemului. ŕ

Description

Prezenta invenție se referă la un sistem de comunicație cu acces multiplu cu diviziune î n cod (CDMA). Domeniul de aplicare a invenției privește sistemele de comutație telefonice private (PBX), precum și sistemele de telefonie în buclă locală fără fir. în mod particular, prezenta invenție se referă la un sistem de telefonie microcelular, care utilizează mijloace de tip antenă, distribuite aferent sistemului, astfel încât se facilitează realizarea comunicațiilor folosind semnale de comunicație cu spectru larg.

Utilizarea tehnicilor de modulație cu acces multiplu cu divizarea codului (CDMA) este una dinter cele câteva tehnici existente pentru a facilita comunicațiile în care sunt prezenți numeroși utilizatori de sistem (abonați). Mai sunt cunoscute în acest domeniu alte tehnici pentru sisteme de comunicație cu acces multiplu, cum ar fi: acces multiplu cu divizare de timp (TDMA), acces multiplu cu diviuzare de frecvență (FDMA) și scheme de modulație AM cum ar fi bandă lată rolă unică cu amplitudine comprimata (ACSSB). Cu toate acestea, tehnica de modulare cu spectru larg a lui CDMA are avantaje semnificative în fața acestor tehnici de modulare pentru sisteme de comunicație cu acces multiplu. Folosirea tehnicilor CDMA într-un sistem de comunicație cu acces multiplu este prezentată în US Patent 4901307, tipărit pe 13 februarie 1990, intitulat “Sistem de comunicație cu acces multiplu cu spectru larg folosind amplificatoare terestre sau pentru satelit”, cedat cesionarului prezentei invenții, a cărei descriere este inclusă în acest scop de referință.

în patentul mai sus menționat este prezentată o tehnică de acces multiplu, în cadrul căreia un număr ridicat de utilizatori de sisteme de telefoane mobile, fiecare având un aparat de emisie-recepție comunică prin intermediul amplificatoarelor de satelit sau a stațiilor de bază terestre (numite de asemenea stații celulare, sau mai simplu, celule) folosind semnale de comunicație cu spectru larg cu acces ‘multiplu cu divizarea-codului (CDMA). în utilizarea comunicațiilor CDMA, spectrul de frecvență poate fi reutilizat de mai multe ori, permițând astfel o sporire a capacității de folosire a sistemului. Folosirea rezultatelor CDMA cu o eficiență spectrală mult mai mare poate fi realizată folosind alte tehnici de acces multiplu. Canalul terestru este supus suprapunerii de semnal caracterizată de fedingul Rayleigh. Fedingul Raylleigh ce apare în semnalul canalului terestru este datorat reflectării semnalului de către diferitele caracteristici ale mediului fizic înconjurător. Ca rezultat, un semnal sosește la o unitate de recepție mobilă din mai multe direcții cu diferite întârzieri de transmisie. La benzile de frecvență UHF folosite în general pentru comunicații radio mobile, incluzând pe cele ale sistemelor de telefoane mobile celulare, pot apărea diferențe de fază semnificative la transmisia semnalelor pe diferite căi. Poate rezulta posibilitatea sumării destructive a semnalelor, cu întreruperi mari în structura acestora.

Fedingul canalului terestru este o funcție puternic dependentă de poziția fizică a unității mobile. O mică schimbare în poziția unității mobile modific^ întârzierile fizice ale tuturor căilor de propagare a semnalului care, mai târziu, se reflectă în faze diferite pentru fiecare cale. Totuși, mișcarea unității mobile prin mediul înconjurător poate rezulta într-un proces de suprapunere foarte rapid. De exemplu, în banda de frecvență radio de 850 Mhz, acest feding poate fi în mod tipic la fel de rapid ca o suprapunere per secundă, per milă, per oră a vitezei vehiculului. Această mixare exigentă poate fi extrem de distruptivă pentru semnalele din canalul terestru, reflectându-se într-o calitate slabă a comunicației. Se poate folosi un emițător de putere adițional pentru a preîntâmpina problema mixării. Totuși, această putere sporește efectul atât la abonat, cât și la sistem, prin creșterea interferenței.

Tehnicile de modulație CDMA, prezentate în US Patent 4901307, oferă multe avantaje față de tehnicile de modulație de bandă îngustă, folosite în sisteme de comunicație ce folosesc amplificatoare de satelit sau terestre. Canalele terestre pun probleme speciale oricărui sistem de comunicație, în particular semnalelor de pe mai multe căi. Utilizarea tehnicilor CDMA permite învingerea problemelor speciale ale canalului terestru, atenuând efectele nefavorabile ale căilor multiple, cum ar fi suprapunerea, exploatând în același timp avantajele.

RO 119761 Β1 într-un sistem telefonic celular CDMA, același canal de frecvență de bandă largă 1 poate fi folosit pentru comunicație în toate celulele. Proprietățile formelor de undă CDMA care prevăd câștig în prelucrare (procesare) sunt de asemenea folosite pentru a face discri- 3 minarea între semnalele care ocupă aceeași bandă de frecvcență. în plus, modulația pseudo-zgomot (PN) de viteză mare permite multor căi de propagare diferite să fie separate, 5 furnizând diferența între întârzierile căii depășind durata bucății PN, adică 1/lățimea benzii.

Dacă o rată de fragment PN de aproximativ 1 Mhz este utilizată într-un sistem CDMA, întreg 7 câștigul de procesare cu spectru larg, egal cu raportul dintre lățimea de bandă lărgită și rata de date a sistemului poate fi folosit să facă diferența între căile ce diferă prin mai mult de o 9 microsecundă în întârzierea căii unele de altele. O diferență de întârziere a căii de o microsecundă corespunde unei distanțe de cale diferențială de aproximativ 1.000 picioare. Mediul 11 înconjurător urban furnizează în mod tipic întârzieri ale căilor diferențiale mai mari de o microsecundă și de până la 10-20 microsecunde în anumite zone. 13 în sistemele cu modulație în bandă îngustă, cum ar fi modulația FM analogică folosită de sistemele telefonice convenționale, existența mai multor căi se reflectă în fedingul pe căi 15 multiple sever. Totuși, căile diferite pot fi discriminate împotriva procesului de demodulare cu modulație CDMA în bandă lată. Această discriminare reduce mult severitatea fedingului 17 pe căi multiple. Fedingul pe căi multiple nu este total eliminat în folosirea tehnicilor discriminatorii CDMA, deoarece vor exista ocazional căi cu diferențe de întârziere de mai puțin de 19 o durată a unui fragment PN pentru un sistem particular. Semnalele ce au căi de acest fel pot fi discriminate în demodulator, rezultând feding de anumite grade. 21

Este de dorit în sistemul telefonic celular să fie furnizată o oarecare formă de varietate, lucru ce ar contribui la reducerea fedingului. Varietatea (diversitatea) reprezintă un mod 23 de micșorare a efectelor produse de feding. în acest scop, există trei tipuri de diversitate : diversitatea timpului, diversitatea frecvenței și diversitatea spațiului. 25

Diversitatea timpului se poate obține ușor făcând uz de repetiție, întrepătrunderea timpului și codificarea detectoare și corectoare de erori care este o formă de repetiție. Pre- 27 zenta invenție utilizează oricare dintre aceste tehnici ca o formă de diversitate a timpului.

CDMA, prin natura sa inerentă de a fi un semnal de bandă largă, oferă o formă de 29 diversitate a frecvenței, prin întinderea energiei semnalului peste o lărgime mare de bandă. De aceea, fedingul selectiv al frecvenței afectează doar o mică parte a lărgimii de bandă a 31 semnalului CDMA.

Diversitatea spațiului sau a căii se obține furnizând căi de semnal multiple prin nume- 33 roase legături de la un utilizator mobil spre două sau mai multe celule-amplasament. în plus, diversitatea căii se poate obține exploatând mediul înconjură^ pe căi multiple, prin proce- 35 sarea cu spectru larg, permițând unui semnal ce sosește cu întârzieri de propagare diferite să fie recepționat și procesat separat. Exemple de diversitate a căii sunt ilustrate în cererea 37 de brevet US intitulată “Soft handoff in a cdma cellular telephone system”, 07/433030,din 7 noiembrie, 1989, acum Patent US 5101501, apărut în Martie 31, 1992 și cererea de 39 brevet US, intitulată “Diversitatea receptoarelor într-un sistem telefonic celular, 07/432552, 7 noiembrie, 1989, acum Patent US 5109390, apărut în 28 aprilie, 1992, amândouă cedate 41 cesionantului prezentei invenții.

Efectele nocive ale fedingului pot fi suplimentar controlate într-o anumită măsură într- 43 un sistem CDMA controlând puterea de emisie. Un sistem de control al puterii unității mobile este descris în cererea de brevet intitulată “Metode și aparate pentru controlul transmisiei 45 de putere într-un sistem telefonic mobil celular cdma, 07/433031, din 7 noiembrie, 1989, acum Patent US 5056109, apărut în 8 octombrie, 1991, de asemenea cedat cesionarului 47 prezentei invenții.

RO 119761 Β1

Tehnicile CDMA, așa cum sunt descrise în Patent US 4901307, intenționează utilizarea modulației și demodulației coerente pentru ambele direcții ale legăturii în comunicațiile mobil-satelit. în mod corespunzător, se intenționează utilizarea unui semnal purtător pilot, ca o referință de fază coerentă pentru legătura satelit-spre-mobil și legătura celulă-spremobil este discutată în această privință. în cazul mediului celular terestru, totuși, severitatea fedingului pe căi multiple, împreună cu dezmembrarea fazei canalului ce rezultă, fac imposibilă utilizarea tehnicii de demodulare coerentă pentru legătura mobil-spre-celulă. Prezenta invenție furnizează un mijloc pentru a preîntâmpina efectele nefavorabile pe căi multiple în legătura mobil-spre-celulă ce apar prin folosirea tehnicilor de modulare și demodulare necoerentă.

Tehnicile CDMA, așa cum sunt prezentate în Patent US 4901307,intenționează mai departe utilizarea unor secvențe PN relativ lungi, fiecare canal al utilizatorului fiind asignat unei secvențe PN diferite. Corelația între diferitele secvențe PN și auto corelația secvenței PN pentru orice alte deplasări în afară de zero, au amândouă o valoare medie care permite diferitelor semnale ale utilizatorilor să fie discriminate la recepție.

Totuși, astfel de semnale PN nu sunt ortogonale. Cu toate că corelația are media zero, pentru un interval scurt de timp cum ar fi durata unui bit de informație, corelația urmărește o distribuție binomială. Astfel, semnalele interferează mult unele cu altele, ca și cum ar fi fost zgomot Gaussian cu lărgime de bandă mare la aceeași densitate spectrală a puterii. Astfel, celelalte semnale ale utilizatorilor, sau zgomotul de interferență mutual limitează fundamental capacitatea realizabilă.

Existența căilor multiple poate furniza diversitatea căii într-un sistem CDMA PN de bandă largă. Dacă sunt disponibile două sau mai multe căi cu întârziere diferențială a căilor mai mare de o microsecundă, pot fi folosite două sau mai multe receptoare PN pentru a recepționa în mod separat aceste semnale. Deoarece aceste semnale vor da dovadă, în mod tipic, de independență în fedingul pe căi multiple, adică, uzual ele nu se atenuează împreună, ieșirile celor două receptoare pot fi combinate în moduri diverse. De aceea, o pierdere a performanței apare numai când experiența ambelor receptoare se atenuează. Din acest motiv, un aspect al prezentei invenții este furnizarea a două sau mai multe receptoare PN în combinație cu un combinator diversificat. Pentru a exploata existența semnalelor pe căi multiple, pentru a preîntâmpina fedingul, este necesară utilizarea formelor de undă care permit realizarea de operații de combinare diversă a căilor.

O metodă și un sistem pentru a construi secvențe PN care furnizează ortogonalitate între utilizatori, astfel încât interferența mutuală să fie redusă, este prezentat în cererea de brevet US intitulată “Sisteme și metode pentru generarea formelor de undă într-un sistem telefonic mobil celular cdma”, 07/543496, din 25 iunie, 1990, acum Patent US 5103459,apărutîn 7 aprilie, 1992, de asemenea cedat cesionarului prezentei invenții. Aceste tehnici sunt folosite pentru reducerea interferenței mutuale, ceea ce permite o capacitate a utilizatorului sistemului mai mare și performanțe ale legăturilor mai bune. Cu coduri PN ortogonale, corelațiaeste zero pe perioada unui interval de timp predeterminat, rezultând faptul că nu este interferență între codurile ortogonale, prevăzând doar cadre de timp de cod ce sunt aliniate din punct de vedere temporal unele cu altele.

într-un astfel de sistem mobil celular CDMA ca cel discutat în 07/543.496, semnalele sunt comunicate între o celulă-amplasament și unitățile mobile, folosind secvențe directe de semnale de comunicație cu spectru larg. în legătura celulă-spre-mobil, sunt definite canalele vocale, de paginare, de sincronizare și pilot. Informațiile comunicate în canalele de legătură celulă-spre-mobil sunt, în general, codificate, întrepătrunse, modulate cu cheie de deplasare bi-fazică (BPSK), cu acoperire ortogonală a fiecărui simbol BPSK alături de distribuirea cu cheie de deplasare cu faza în cuadratură (QPSK) a simbolurilor acoperite. în cadrul legăturii

RO 119761 Β1 mobil-spre-celulă sunt definite canalele de voce și acces. Informațiile comunicate în canalele 1 de legătură mobil-spre-celălă sunt definite canalele de voce și acces. Informațiile comunicate în canalele de legătură mobil-spre-celulă sunt, în general, codificate întrepătrunse, 3 semnalizate ortogonal alături de distribuirea QPSK. Folosirea secvențelor ortogonale PN reduce de fapt interferența mutuală, permițând în acest fel capacitate de utilizare mai mare, 5 la care se adaugă diversitatea căilor, ceea ce duce la preîntâmpinarea fedingului.

Patentul menționat anterior și aplicațiile patent descriu o tehnică de acces multiplu, 7 nouă, caracterizată prin aceea că un mare număr de utilizatori ai sistemului telefonic mobil comunică prin intermediul repetorilor satelit sau a stațiilor de bază terestre folosind modulație 9 de spectru larg cu acces multiplu cu divizarea codului, ceea ce permite spectrului să fie utilizat de mai multe ori. Sistemul care rezultă are eficiență spectrală ridicată, putând fi obținută 11 prin utilizarea tehnicilor de acces multiplu prezentate anterior.

în sistemele telefonice celulare, o zonă geografică mare este dotată cu service tele- 13 fonic mobil, lucru realizat prin instalarea unui număr de celule-amplasament situate astfel, încât să asigure acoperirea întregii zone. Daca service-ul necesită mărirea capacității, ce 15 poate fi furnizată de un set de celule-amplasament care tocmai asigurau acoperirea zonei, celulele sunt subdivizate în celule mai mici. Acest proces a fost îndeplinit pentru extinderea 17 unor zone metropolitane majore care au aproape 200 celule-amplasament.

Tehnica descrisă în Patent US 4901307 folosește CDMA pentru a obține o capa- 19 citate foarte mare furnizând câștig de izolare marginal prin exploatarea funcțiilor și caracteristicilor sistemului, cum ar fi antenele orientabile multiple, activități de vorbire și reutilizarea 21 întregii benzi de frecvență în fiecare celulă a sistemului. Rezultatul obținut este o capacitate ridicată a sisttemului semnificativ de mult față de ceea ce se obținea prin folosirea altor teh- 23 nici de acces multiplu, cum ar fi FDMA și TDMA.

într-o dezvoltare suplimentară a ideii de telefon celular, se dorește utilizarea unui 25 număr de celule foarte mici, numite microcelule, care ar asigura acoperirea unei zone geografice foarte limitate. în mod uzual, se consideră că astfel de zone sunt limitate, de exem- 27 piu, la un singur etaj al unei clădiri și service-ul telefonic mobil poate fi văzut ca un sistem telefonic ce poate fi compatibil sau nu cu sistemul telefonic celular mobil. Rațiunea pentru 29 folosirea unor astfel de servicii este similară aceleia pentru folosirea sistemelor de centrale telefonice satelit (PBX) în birourile de afaceri. Aceste sisteme furnizează pentru telefoane 31 cu preț scăzut, servicii pentru un număr mare de apeluri ce apar în cadrul afacerilor între telefoane, în timp ce realizează formarea simplificată a numărului de telefon pentru numere 33 telefonice interne. Sunt prevăzute, de asemenea, câteva linii pentru a conecta sistemul PBX la sistemul telefonic public, permițând în felul acesta lansarea și primirea apelurilor între tele- 35 foane ce aparțin sistemului BPX și telefoane plasate în alte părți. Este de dorit pentru sistemul microcelular să furnizeze un nivel de servicii similar, dar qi proprietatea suplimentară 37 de a putea face operații de legare oriunde în interiorul zonei de serviciu a PBX.

în aplicații cum ar fi sistemele telefonice PBX fără fir sau Buclă locală fără fir, întâr- 39 zierile căilor au durata mult mai scurtă decât în cazul sistemelor mobile celulare. în clădiri sau în alte medii închise în care se folosesc sisteme PBX este necesară furnizarea unei 41 forme de varietate care va permite discriminarea între semnalele CDMA.

Problema principală rezolvată de către invenția descrisă este folosirea unui sistem 43 de antenă simplu, care asigură capacitate mare, instalare simplă, bună acoperire a zonei și performanțe excelente. O altă problemă este să asigure acoperirea limitată de mai sus în 45 timp ce menține compatibilitatea cu sistemul celular mobil și în timp ce dă la o parte din sistem o cantitate neglijabilă de capacitate. Acest lucru se realizează în invenția prezentată prin 47 combinarea proprietăților de capacitate ale CDMA cu desenul unei noi antene de distribuție care limitează radiația la o zonă foarte limitată și foarte atent controlată. 49

Implementarea tehnicilor de comunicație cu spectru larg, în particular a tehnicilor CDMA, într-un mediu PBX, prezintă, de aceea, trăsături care măresc considerabil capaci- 51 tatea și siguranța față de alte tehnici de sisteme de comunicație. Tehnicile CDMA, după cum

RO 119761 Β1 s-a menționat anterior, permit unor probleme, cum ar fi fedingul și interferența, să fie înfrânte cu ușurință. în mod corespunzător, tehnicile CDMA promovează în mod suplimentar reutilizarea mai mare a frecvenței, permițând totuși, o creștere substanțială a numărului utilizatorilor de sistem.

Un aspect cheie al sistemelor PBX fără fir, și al sitemelor în buclă locală fără fir, îl reprezintă antena distribuită CDMA. în această concepție, un set de antene simple este alimentat de un semnal comun, și dotat doar cu procesare de întârziere de timp pentru a face distincția între semnale. Ieșirea de emisie a celului de emisie este dirijată în josul unui cablu coaxial spre un șir de radiatoare. Radiatoarele sunt conectate la cablu prin intermediul unor disociatoare de putere. Semnalele rezultate, amplificate atât cât este necesar, sunt transmise la antene. Proprietățile caracteristice ale acestui concept de antenă sunt: (1) extrem de simplă și de ieftină; (2) antenele vecine au întârzieri de timp inserate în structura de alimentare, astfel încât, semnalele recepționate de la două antene se pot distinge prin procesări temporale PN; (3) exploatează direct abilitatea secvenței CDMA pentru a face deosebirea căile multiple; și (4) creează deliberat mai multe căi, ceea ce satisface criteriul de discriminare.

în procesul de prelucrare al antenei de distribuție, fiecare antenă ramifică în cablul de distribuție ceva similar cu sistemul TV de cablu. Câștigul de bandă largă este furnizat atât cât trebuie la antene sau la ramificările de cablu. De notat faptul că sistemul de cablu constă, în general, din două cabluri, unul pentru semnalele de transmisie, și unul pentru cele de recepție. în multe cazuri, întârzierea necesară va fi furnizată natural prin cablurile de distribuție și nu vor fi necesare nici un fel de elemente de întârziere. Atunci când este necesară o întârziere adițională, se va dovedi a fi cel mai simplu să fie răsucită o porțiune de cablu coaxial.

O caracteristică importantă a acestei arhitecturi este faptul că nu este necesară nici o prelucrare specifică a semnalului. în particular, nu trebuie efectuate operații de prelucrare ale semnalului complex. Este necesară numai amplificarea și aceasta se realizează “în bloc” pentru toate semnalele din cablu cu un singur amplificator.

Alt avantaj este acela că, pentru instalare se cere un amplasament mic, specific tehnic. în mod normal, amplasarea antenei va fi determinată doar de constrângeri fizice, împreună cu cererea ca fiecare locație ce dorește servicii să fie acoperită de cel puțin o antenă. Nu trebuie să existe preocupări pentru suprapuneri. De fapt, acoperirea prin suprapunere este de dorit pentru că furnizeză diversitatea operațiilor către toate terminalele din zona de acoperire. Acoperirea, totuși, nu reprezintă o cerință. \

Avantajele conceptului de antenă distribuită devin clare dacă se ia în considerare simplitatea inerentă a echipamentului celulei cerut pentru a suporta telefon PBX fără fir, în buclă locală fără fir sau fără fir cu extensie pentru acasă.

Pentru instalarea inițială a unui sistem telefonic PBX fără fir, într-un hotel sau într-o clădire cu birouri, este posibil să fie adecvat un sistem capabil să trateze până la 40 apeluri simultane. Pentru un sistem cu o astfel de capacitate, este suficient să fie folosit un emițător/receptor cu o singură lărgime de bandă (lăținea de bandă 1,25 Mhz). Un receptor/emițător este cuplat apoi într-un sistem de antenă cu comandă prin cablu. După cum s-a mai descris, acesta poate fi un sir serial unic de elemente de antenă. O altă cale de antenă posibilă permite unuia sau mai multor cabluri să fie conduse în paralel de către un receptor/emițător cu elementele de întârzierte necesare plasate la un loc cu echipamentul de recepție/emisie. Cum cererea de capacitate pentru un singur sistem crește dincolo de 40 apeluri simultana, sistemul poate fi extins în două direcții diferite.

Mai întâi și mai ușor este să se folosească canalele de frecvență de bandă largă adiționale. în aplicația telefonului celular, totalul de 1,25 Mhz al lățimii de bandă disponibilă

RO 119761 Β1 pentru fiecare direcție și pentru fiecare purtătoare este subdivizat în până la zece canale 1 diferite cu lărgime de bandă de 1,25 Mhz. De exemplu, pentru a dubla capacitatea de 80 apeluri simultane fără a modifica sistemul de antenă, va trebui adăugată o a doua unitate 3 recepție/emisie în paralel cu echipamentul unitate canal digital/vocoder necesar. Dacă nu este necesar pentru CDMA întreg spectrul celor zece canale, atunci, cel care rămâne poate 5 fi utilizat de către FM anlogic (sau chiar TDMA digital) folosind canalizarea de 30 Khz standard. 7

Este de dorit creșterea capacității fără utilizarea spectrului de frecvență adițional; în cazul acesta, subsistemul antenă poate fi subdivizat în “pseudo-sectoare”. în această arhi- 9 tectură, cablul antenei este divizat astfel, încât să furnizeze două sau mai multe porturi.

în mod normal, ar trebui să se încerce ca antenele să fie, în fiecare pseudo-sector 11 relativ, disjuncte una față de cealaltă, cu toate că nu este o condiție critică. Fiecare pseudosector este apoi furnizat cu propria sa unitate de recepție/emisie. Ieșirea digitizată a unității 13 de recepție/emisie este apoi transmisă către toate unitățile de canal.

Unitățile de canal, așa cum sunt proiectate pentru serviciul celular, furnizează până 15 la trei conexiuni de bus de sector. într-un serviciu celular, aceasta ar trebui să permită unui număr de trei sectoare învecinate ale celului să fie conectate la o unitate de canal. Unitatea 17 de canal furnizează combinări diferite ale semnalelor provenind de la toate cele trei sectoare, la nivelul simbolului, totuși furnizând un nivel foarte ridicat al combinării diverse. în aplicațiile 19 PBX fără fir, pot fi conectate, la aceste trei bus-uri, trei șiruri de antene ce servesc zone de serviciu învecinate. Aceasta ar trebui să permită să se realizeze o “separare ușoară” fără 21 intervenția selectorului între oricare dintre antenele aparținând celor trei șiruri de antene. Acest lucru are avantajul “ascunderii de selectare a procesului de separare și permite 23 switch-ului să fie un PBX generic.

în mod clar, arhitecturii de mai sus ar putea să i se permită creșterea până la mărimi 25 mai mari. Utilizând zece canale de bandă largă în trei “pseudo-sectoare”, pot fi prelucrate aproximativ 1200 apeluri simultane. Aceasta ar putea să servească un ordin de mărime de 27 15.000 linii ce corespund capacității unui birou central cu dimensiuni mari. Creșterea peste această capacitate este de asemenea posibilă, dar arhitectura separării ar trebui, după 29 necesitate, să înceapă să preia din caracteristicile și cerințele sistemului celular.

Sistemul CDMA descris mai sus pentru aplicațiile PBX fără fir, poate fi, de aseme- 31 nea,aplicat fără modificări esențiale, problemei buclei locale fără fir. în aplicațiile buclei locale fără fir se dorește furnizarea serviciilor telefonice îmbunătățite unei zone cu clădiri (în gene- 33 ral) cu preț de cost scăzut și cu instalare ușoară a infrastructurii necesare. Echipamentul în buclă locală fără fir va fi co-amplasat cu comutatorul biroului c^htral care deservește zona. 35

Vocoderele, unitățile de canal și receptoarele/emițătoarele trebuie să fie amplasate împreună cu aceeași ușurință ca și comutatorul. Receptoarele/emițătoarele trebuie să fie 37 cuplate la sistemul de antenă distribuită, după cum s-a descris mai sus. în acest sistem, semnalele RF pentru ambele semnale, de la intrarea și de la ieșirea din zonă trec printr-o 39 pereche de cabluri. Aceste cabluri sunt lovite periodic pentru a conduce elementele radiante. Bătăile cablurilor pot necesita sau nu utilizarea amplificării pentru a menține nivelul sem- 41 naiului.

Unitatea telefonică pentru acasă, pentru a se interfața cu bucla locală fără fir, trebuie 43 să conțină un telefon mobil CDMA cu preț scăzut, modificat pentru utilizarea la putere medie, și cu o antenă fixă, simplă. Microtelefonul va trebui să se cupleze cu această unitate RF. 45 Simplitatea echipamentului utilizatorului trebuie să fie consecventă cu instalarea utilizatorului. Clientul trebuie să-l ducă simplu acasă, să deschidă cutia, să-l conecteze și să înceapă să 47 facă apeluri.

Arhitectura sistemului permite o simplă evoluție după cum penetrează pe piață. Ser 49

RO 119761 Β1 viciul poate începe cu o singură antenă omnidirecțională, plasată în amplasamentul echipamentului. Această antenă trebuie să fie montată pe un turn înalt, pentru a asigura acoperirea zonei. De notat că unul dintre primele obiective cu serviciu inițial este acoperirea universală a zonei de serviciu, astfel încât toții clienții ce doresc serviciu să poată subscrie.

Apoi, cum cererile pot determina un necesar de capacitate adițională, antenele pot fi sectorizate. Cum cererile cresc și mai mult, sectoarele cele mai dense pot fi înlocuite cu antena distribuită. Antena distribuită va permite capacitatea sporită, deoarece interferența celulelor adiacente este redusă,iar unitățile subscrise pot opera la o putere joasă și pot genera mai puțină interferență celulelor vecine.

Serviciul mobil poate fi și el asigurat de către acest sistem dacă este făcută provizia pentru conexiunile corespunzătoare între birourile centrale adiacente pentru separare, dacă utilizatorul se mișcă dintr-o zonă de serviciu a biroului central într-alta. Aceasta separare poate fi făcută ușor în modul asigurat de către sistemul celular CDMA împreună cu utilizarea software-ului și hardware-ului, corespunzătoare între comutatoarele biroului central.

Trăsăturile, scopul și avantajele prezentei invenții, vor deveni mai evidente din descrierea detaliată care urmează, luate împreună cu fig. 1...5, care reprezintă:

- fig. 1,o privire schematică a unui sistem telefonic PBX fără fir CDMA.

- fig. 2, un exemplu de antenă pentru un sistem de antenă distribuită alternativ din fig. 1;

- fig. 3, o diagramă schematică a unui sistem de antenă distribuită, alternativ pentru a fi folosit cu sistemul din fig. 1.

- fig. 4, o diagramă-bloc a unui exemplu de echipament microcelular analog celui implementat într-un sistem telefonic PBX fără fir CDMA; și

- fig. 5, o diagramă bloc a unității telefonice mobile configurate pentru comunicații CDMA în sistemele telefonice PBX fără fir CDMA.

într-un sistem telefonic fără fir CDMA, o microcentrală are un controler, o pluralitate de unități modulator-demodulator de spectru larg care se referă la unități de canal sau modemuri, un aparat de emisie/recepție și un sistem de antenă distribuită. Fiecare unitate de canal constă dintr-un modulator de transmisie de spectru larg digital, un receptor de date de spectru larg digital și un receptor de căutare automată. Fiecare modem al microcelului este asignat unei unități mobile, fiind necesar pentru a facilita comunicațiile cu unitatea mobilă asignată. Termenii “unitate mobilă” sau abonat, folosiți în legătură cu sistemul microcelular, se referă în general la un set telefonic CDMA care este configurat ca o componentă de comunicație personală, de ținut în mână, un telefon CDMA portabil sau chiar un telefon CDMA care este fixat într-un loc specific. ' în sistemul telefonic în buclă locală sau PBX fără fir CDMA, microcelula transmite un semnal “pilot purtător”. Semnalul pilot este folosit de către unitățile mobile pentru a obține sincronizarea sistemului inițial și pentru a furniza un timp robust și urmărire a frecvenței și fazei semnalelor transmise de microcelulă. Fiecare celulă transmite, de asemenea, informație modulată de spectru larg, cum ar fi identificarea microcelului, sincronizarea sistemului, informații de paginare a mobilului și felurite alte semnale de control.

După achiziționarea semnalului pilot, adică sincronizarea inițială a unității mobile cu semnalul pilot, unitatea mobilă caută altă purtătoare ce urmează să fie primită de către toți abonații sistemului de celulă. Această purtătoare, numită canal de sincronizare, transmite un mesaj de emisiune ce conține informații de sistem pentru uzul unităților mobile din sistem. Informația sistemului identifică microcelula și sistemul alăturat informației transportate care permite codurilor PN lungi, cadre intercalate, vocodere și alte informații de sincronizare utilizate de unitatea mobilă pentru a se sincroniza fără căutări adiționale. Alt canal, numit canalul de paginare poate, de asemenea, să fie prevăzut pentru a transmite mesaje la unitățile mobile, indicând că a sosit un apel către ele, și să răspundă cu asignarea canalului când o

RO 119761 Β1 unitate mobilă inițiază un apel.1

Când este inițiat un apel, este determinată o adresă de cod de pseudo-zgomot (PN) pentru a fi folosită pe durata acestui apel. Codul de adesă poate fi determinat', fie de către 3 microcelulă, fie de un prearanjament bazat pe identitatea unității mobile.

în fig. 1, stația de bază fără fir 10 conține comutatorul PBX 12 și microcelulă 14.5

Comutatorul PBX 12 este folosit la interfațarea stației de bază 10, cu rețeaua de joncțiuni telefonice (PSTN) și/sau telefoane din sistemele cu fir PBX.7

Comutatorul PBX 12 servește la călăuzirea apelurilor telefonice la/de la micocelula 14, care comunică apelurile, prin intermediul semnalelor de comunicație CDMA, unității 9 mobile corespunzătoare. Microcelulă 14 include controlerul CDMA 18, o pluralitate de unități de canal 20A*20N și vocoderele corespunzătoare 22A*22N, postul de emisie-recepție 24 11 și sistemul de antenă distribuită 26.

Comutatorul PBX 12 cuplează apelurile de la și la un vocoder disponibil particular - 13 unitate de canal pereche. Comutatorul PBX 12 poate fi o componentă digitală care furnizează semnal vocal analog sau digital, împreună cu semnalele de date digitale pe un bus 15 comun, prin intermediul tehnicilor bine cunoscute, cum ar fi formatul multiplexat de timp, la și de la diferite vocodere. Apelurile vocale recepționate de la comutatorul PBX 12 sunt codifi- 17 cate digital, dacă nu sunt digitizate înainte, de un vocoder al unui vocoder-unitate de canal pereche selectat, cum ar fi vocoderul 22A al vocoderului-unitate de canal pereche cuprin- 19 zând vocoderul 22A și unitatea de canal 20A. Vocoderul selectat plasează vocea într-un format care este preferabil pentru transmisiile și codificările CDMA. Detalii suplimentare despre 21 vocoder sunt discutate mai târziu. Unitatea de canal selectată vocoder-unitate de canal pereche, furnizează codificările CDMA și alte codificări ale sistemului de voce codificat digital 23 pentru ca acesta să fie transmis unității mobile. Trebuie să se înțeleagă că datele digitizate pot fi, de asemenea, transmise prin intermediul comutatorului PBX 12 care, cu toate că nu 25 sunt digitizate, sunt formate pentru un transfer în vederea transmisiei și codificării CDMA. Vocoderul și unitatea de canal sunt discutate în detaliu mai târziu. 27

Semnalul codificat CDMA este scos din unitatea de canal respectivă către postul de emisie recepție 24 pentru conversia de frecvență la frecvență de transmisie corespunzătoare 29 și controlul puterii la emisie. Semnalul RF este furnizat unui sistem de antenă 26 care este în forma unor antene distribuite 28A*28I cu elemente de întârziere 30A*30J dispuse între 31 canale adiacente. Antenele 28A*28I pot fi în general configurate ca antene omnidirecționale sau antene direcționale ca au un model specific. Elementele de întârziere 30A-H30J 33 pot fi simple linii de întârziere suplimentare despre vocoder sunt discutate mai târziu. Unitatea de canal selectată vocoder-unitate de canal pereche furnizează codificările CDMA 35 și alte codificări ale semnalului de voce codifiocat digital pentru ca acesta să fie transmis unității mobile. Trebuie să se înțeleagă că alte căi, cum ar fi fibrele optice pot fi folosite ca 37 linii de transmisie între aparatul de emisie/recepție 24 și șistemul de antenă 26. Mai mult, astfel de căi pot fi, de asemenea, folosite între antenele înseși, și cu componente de 39 întârziere optice și interfațări RF-optice potrivite cu antenele.

Fig. 2 prezintă o ilustrare a unei exemplificări de antenă pentru o serie de antene 41 configurate în acord cu prezenta invenție. Modelul de antenă ilustrat în fig. 2 este generat de o serie de antene omnidirecționale, fiecare definind un model separat de antenă 40A+40I, 43 care, de preferință, se suprapune peste modelul unei antene adiacente. Suprapunerea modelelor furnizează o acoperire continuă cu antena a întregii zone dorite. Antenele sunt 45 cuplate în serie într-un mod exemplar după cum indică linia 42.

Trebuie să se înțeleagă că antenele pot fi proiectate pentru a fi poziționate astfel, 47 încât modelele lor să se suprapună substanțial sau complet în zona lor de acoperire. într-o astfel de dispunere, este prevăzută o întârziere în alimentarea antenei, ceea ce furnizează 49 o varietate de timpi în semnale. Acest tip de aranjament creează un mediu pe mai multe căi,

RO 119761 Β1 în cadrul căruia varietatea este furnizată în scopul discriminării semnalului. Această tehnică poate fi aplicată într-un mediu microcelular în care sunt dorite multe căi adiționale. Totuși, o astfel de tehnică este aplicabilă în particular în medii telefonice mobile celulare CDMA, la care semnalele pe mai multe căi nu sunt produse în mod inerent de către teren. Acesta este cazul zonelor de teren deschise (șes), unde reflexiile de semnal, și deci și căile multiple, sunt minime. Folosirea acestei tehnici furnizează diversificarea antenei în celula cu o singură antenă.

Trebuie să se înțeleagă, de asemenea, că se pot construi sisteme de antenă cu diferite modificări ale celei din fig 1. De exemplu, se presupune că pot fi folosite șiruri paralele de antene conectate în serie și alimentate de la o sursă comună. într-o astfel de dispunere, elementele de întârziere ar trebui să fie folosite ca cele necesare în liniile de alimentare. Aceste elemente de întârziere trebuie să furnizeze o întârziere între semnalele radiate la fel de către antene, astfel ca același semnal este radiat de la o antenă diferită la un moment de timp diferit.

Fig. 3 ilustrează o alternativă a sistemului de antenă 26 pentru sistemul PBX fără fir din fig. 1. în fig. 3, sistemul de antenă 26’ este format dintr-o antenă locală sau centrală 50, cuplată la postul de emisie/recepție 26 în locul antenelor 28A+28I și elementele de întârziere 30A*30J. O serie de sisteme de antenă 52A=52I sunt amplasate la distanță de antena 50. Fiecare dintre sistemele de antenă amplasate la distanță 52A*58I este compus dintr-o antenă cu amplificare mare 54A*54I, un element de întârziere 56A*56I și antena amplasată la distanță 58A*58I. în această dispunere, distribuția semnalelor în interiorul sistemului de antenă se face fără folosirea cablului.

în cadrul sistemului de antenă 26’, semnalele de la postul de amisie/recepție sunt radiate de antena locală 50 către fiecare dintre antenele de amplificare mare 54A*54I, în mod uzual, o antenă direcțională, unde sunt amplificate imediat după recepție. Semnalul amplificat este apoi întârziat cu o valoare predeterminată, în general mai mare decât o microsecundă, prin intermediul unui element de întârziere 56A*56I. Perioada de întârziere a fiecăruia dintre elementele de întârziere 56A*56I diferă de la unul la altul, în general, cu un multiplu a unei perioade de o microsecundă. Semnalul iese din fiecare element de întârziere către antena corespunzătoare 56A*56I unde urmează să fie reradiat. Recapitulând, semnalele transmise de către unitatea mobilă sunt recepționate de către una sau mai multe antene aflate la distanță 58Α-ί·58Ι, unde intră în elementele de întârziere corespunzătoare 56A*56I. Elementul de întârziere 56A-e-56l furnizează la rândul său o întârziere predeterminată a semnalului recepționat cu semnalul întârziat, prevăzut să corespundă unei antene de amplificare mare 54A-r54l. Antenele de amplificare mare 54Μ54Ι amplifică și radiază semnalul către antena locală 50.

Sistemul de antenă locală al prezentei invenții este unic în sistemele microcelulare aplicative. După cum a fost deja menționat, controlul puterii semnalului este un aspect important al sistemului telefonic CDMA, menit să realizeze mărirea capacității de utilizare. O antenă omnidirecțională convențională radiază un semnal în general egal în toate direcțiile. Puterea semnalului este redusă cu distanța radială prin intermediul antenei, conform cu caracteristicile de propagare ale mediului înconjurător. Legea de propagare poate varia de inversul variației pătratice a capacității la inversul 5.5. a legii puterii distanței radiale.

O celulă destinată să servească o astfel de rază trebuie să transmită cu un nivel de putere suficient, astfel încât o unitate mobilă aflată la marginea celului să recepționeze un nivel adecvat al puterii semnalului. Unitățile mobile care sunt mai aproape decât cele aflate la marginea celulei vor recepționa semnale cu nivel de putere mai mare decât cel adecvat. I

Fasciculele antenelor direcționale pot fi formate utilizând oricare din tehnicile cunoscute în i domeniu. Totuși, formarea fasciculelor direcționale nu poate altera legea de propagare. Aco

RO 119761 Β1 perirea unei zone dorite printr-un semnal radio se poate obține printr-o combinație a mode- 1 lelor de antenă, a amplasării antenei și a puterii de emisie.

Utilizarea sistemului de antenă distribuită furnizează modelul de antenă dorit, cum 3 ar fi pentru acoperirea unui culoar dintr-o clădire unde fiecare element de antenă furnizează o acoperire limitată. în furnizarea acoperirii limitate a antenei, puterea necesară pentru a 5 ajunge la unitatea m nobilă în interiorul zonei mici de acoperire este redusă în mod corespunzător, întrucât pierderea propagării este redusă. 7

Totuși, există o problemă cu antenele multiple ce radiază toate același semnal. Vor fi zone, în particular puncte apropiate echidistante de două sau mai multe antene unde sem- 9 nalele pot fi recepționate de la două antene care se anulează reciproc. Punctele în care semnalele se pot anula sunt separate de aproximativ o jumătate de lungime de undă. La 850 11

Mhz aceasta este egală cu 17,6 cm sau aproximativ 7 inch. Dacă două semnale ajung la antena de recepție cu aceeași putere, dar cu opoziție de fază, atunci, ele se pot anula. Esen- 13 țial, acesta este feding pe mai multe căi. Ca în cazul fedingului pe mai multe căi natural, varietatea este metoda cea mai bună pentru reducerea fedingului. Sistemul CDMA furni- 15 zează câteva metode de varietate pentru reducerea fedingului pe mai multe căi.

Aplicațiile modelului menționat descriu un sistem telefonic celular care folosește 17 modulație CDMA cu lățime de bandă de 1,25 Mhz, multiple forme de varietate, și un control foarte atent al puterii de emisie. O metodă de varietate este pregătirea unei arhitecturi de 19 recepție “greblă” în cadrul căreia sunt prevăzuți mai mulți receptori, fiecare capabil să recepționeze un semnal care a fost pe o cale diferită și deci are o întârziere diferită. Este inclus 21 un receptor de căutare automată care baleiază continuuu domeniul de timp căutând cele mai bune căi și asigurând receptorii multiplii în consecință. 23

Altă metodă de varietate este varietatea căii. în varietatea căii, semnalul este radiat de la mai multe antene amplasate în locuri diferite, posibil furnizând mai mult de o cale de 25 propagare. Dacă două sau mai multe antene pot furniza căi de comunicație acceptabile receptorului mobil, atunci se poate obține reducerea fedingului varietăților căii. 27 în sistemul microcelulă se dorește utilizarea antenelor multiple pentru a furniza acoperirea într-o zonă de acoperire dorită, dar cererea de capacitate a sistemului nu necesită 29 ca fiecare să fie aprovizionată cu un set separat de semnale ca în cazul sistemului celular convențional. în schimb, pentru a minimiza costul, se dorește alimentarea unora sau tuturor 31 antenelor din sistemul microcelulă cu aceleași semnale RF. în zonele sistemului microcelulă în care căile bune sunt posibile pentru două sau mai multe antene, atunci se poate obține 33 varietatea căii.

Problema alimentării antenei sistemului microcelulă cu e^cact aceleași semnale este 35 că anularea fazei poate rezulta în lucuri în care semnale aproape egale sunt recepționate de la două sau mai multe antene. Ceea ce se dorește, este o cale simplă, cu preț redus, de 37 a face deosebirea între semnalele care alimentează diferitele antene fără a adăuga prea mult la costul sistemului. Metoda prin care se poate realiza acest deziderat, utilizată în pre- 39 zenta invenție, este adăugarea elementelor de întârziere în liniile de alimentare dintre postul de emisie/recepție al stației de bază și antene. 41

Dacă sistemul de antenă multiplă descris mai sus este prevăzut cu întârzieri în liniile de alimentare, astfel încât fiecare antenă să fie comandată de un semnal întârziat cu una 43 sau mai multe microsecunde, față de semnalele antenelor vecine, arhitectura receptorului multiplu al mobilelor va permite semnalului fiecărei antene să fie recepționat separat și corn- 45 binat coerent, în așa fel încât anularea să nu apară. De fapt, suprapunerea (fedingul) datorată altor reflexii ale mediului înconjurător poate fi mult micșorată de către tehnica descrisă, 47 deoarece este furnizată o formă de varietate a căii.

O microcelulă este configurată ca un amplasament-celulă CDMA standard descris 49 mai sus în aplicațiile patent menționate. în plus față de funcțiile descrise în aceste aplicații,

RO 119761 Β1 sistemul include un sistem de antenă cu radiatoare instalate pe tot cuprinsul ariei ce trebuie acoperită de microcelulă. Semnalele sunt distribuite radiatoarelor prin cabluri coaxiale sau prin alte mijloace. O linie de întârziere de una sau mai multe microsecunde este inclusă în serie cu cablul ce conectează două antene adiacente.

Unitățile mobile sau terminale conțin unul sau mai mulți receptori CDMA și un receptor de căutare automată. Receptorul cu căutare automată baleiază domeniul de timp determinând căile care există și care dintre ele sunt cele mai puternice. Receptorii CDMA disponibili sunt asignați apoi celor mai puternice căi. Receptorii amplasament-celulă conțin facilități similare.

în schema prezentată în fig. 3, radiatoarele nu sunt conectate prin cablu, dar, mai curând, culeg semnalul de la alt radiator folosind o antenă cu câștig mare. Semnalul cules este slab amplificat, întârziat cu o valoare predeterminată și apoi reradiat.

Sistemul CDMA descris anterior poate furniza o capacitate de aproximativ 40 apeluri simultane în fiecare celulă a sistemului în fiecare canal CDMA cu lățime de bandă de 1,25 Mhz. Celula rezultată în cadrul invenției descrise reprezintă zona de acoperire a sumei modelelor de antenă ale fiecărei antene conectate la sistemul comun de alimentare. Totuși, capacitatea de 40 apeluri este valabilă oriunde în zona de acoperire. Cum utilizatoriii mobili se mișcă în sistem, toate apelurile vor continua să fie deservite indiferent de modul în care se pot intercala în celulă. Acest lucru este folositor în sistemele PBX fără fir în cazul afacerilor, cum ar fi hoteluri care conțin un număr mare de săli de festivități și alte spații publice ce pot conține un număr de utilizatori de sistem în unele momente sau nici unul în altele, pe perioada unei zile de afaceri. în alte situații, utilizatorii pot fi situați în camerele lor de hotel. Este de dorit pentru un sistem PBX fără fir să facă față unor astfel de situații.

Referitor la sistemele telefonice celulare, Comisia Federală pentru Comunicații (FCC) a alocat un total de 25 Mhz pentru legături mobil-spre-celulă și 25 Mhz pentru legături celulăspre-mobil. FCC a împărțit alocarea în mod egal între doi furnizori de servicii, unul dintre ei fiind companie telefonică cu fir pentru deservirea zonei și celălalt ales prin loterie. Datorită ordinii în care au fost făcute alocările, cei 12,5 Mhz alocați fiecărei purtătoare pentru fiecare direcție a legăturii sunt divizați apoi în două sub-benzi. Pentru purtătoarele cu fir, sub-benzile au fiecare lățimea de 10 Mhz și 2,5 Mhz. Pentru purtătoarele fără fir, sub-benzile au fiecare lățimea de 11 MHz și respectiv 1,5MHz. Totuși, o lățime de bandă a semnalului mai puțin de 1,5 MHz ar putea să se potrivească cu oricare dintre sub-benzi, în timp ce o lățime de bandă de mai puțin de 2,5 MHz ar putea să se potrivească cu oricare dintre sub-benzi, dar numai cu una. O astfel de schemă de frecvență este de asemenea aplicabilă sistemului microcelular, cu toate că pot fi disponibile alte planuri de frecvență care pot fi preferate în anumite situații.

Pentru a furniza maximum de flexibilitate în alocarea tehnicii CDMA la spectrul de frecvență celular disponibil analog celui utilizat în sistemul telefonic celular, formele de undă trebuie să aibă lățimea de bandă mai mică de 1,5 MHz. O a doua alegere bună ar putea fi o lățime de bandă de aproximativ 2,5 MHz, permițând întreaga flexibilitate purtătoarelor celulare cu fir și aproape întreaga flexibilitate purtătoarelor celulare fără fir. în timp ce utilizarea unei lățimi de bandă mai mare are avantajul că oferă o creștere a discriminării căilor multiple, dezavantajele există în creșterea prețului de cost al echipamentelor și în flexibilitatea redusă la asigurarea frecvenței în interiorul lățimii de bandă alocate.

într-un sistem telefonic PBX fără fir cu spectru larg sau sistem telefonic în buclă locală, ca cel discutat aici, alegerea formei de undă implică generarea unei secvențe directe de pseudo-zgomot a purtătoarei de spectru larg ca în cazul sistemului telefonic celular prezentat în patentul menționat anterior, respectiv US Patent 4901307. Rata fragmentului secvenței PN este aleasă de 1,2288 MHz, astfel încât lățimea de bandă ce rezultă, de aproximativ 1,25 MHz, după filtrare, să fie aproximativ o zecime din totalul lățimii de bandă alo

RO 119761 Β1 cate unei purtătoare ce deservește celula. 1

Alt punct de vedere avut în alegerea exactă a tactului este acela că se dorește ca el să fie divizibil perfect cu rata de transmisie a datelor din banda de bază ce se folosește în 3 sistem. Este de dorit, de asemenea, ca divizorul să fie o putere a lui doi. Cu o rată de transmisie de 9600 biți pe secundă a datelor din banda de bază, tactul este ales de 1,2288 MHz, 5 adică de 128 de ori 9600.

în legătura microcelulă-spre-mobil, secvențele binare folosite pentru extinderea spec- 7 trului sunt construite din două tipuri de secvențe, fiecare cu proprietăți diferite, pentru a furniza funcții diferite. Un cod extern este împărțit de către toate semnalele dintr-o micro- 9 celulă, pentru a furniza discriminarea între semnalele pe căi multiple. Codul extern poate să fie folosit, de asemenea, pentru a face diferența între semnalele transmise unităților mobile 11 de către microcelule diferite, ceea ce implică existența în sistem a unor microcelule suplimentare. Există, de asemenea, și un cod intern care este folosit pentru a face deosebirea 13 între semnalele utilizatorului transmise de un singur sector sau celulă.

Desenul formei de undă a purtătoarei în varianta preferată pentru semnalele trans- 15 mise ale microcelulei utilizează o purtătoare sinusoidală modulată în cuadratură (patru faze), a unei perechi de secvențe PN binare care furnizează codul extern transmis de către sec- 17 torul unic sau de către celulă. Secvențele sunt generate de două generatoare PN diferite, dar cu aceeași lungime a secvenței. O secvență bi-fază modulează canalul în-fază (canalul 19 I) al purtătoarei și cealaltă secvență bi-fază modulează faza în cuadratură (canalul Q) al purtătoarei. Semnalele ce rezultă sunt însumate astfel, încât să formeze o purtătoare compusă 21 în patru-faze.

Cu toate că valorile pentru “zero” și pentru unu logic sunt folosite în mod con- 23 vențional pentru a reprezenta secvențele binare, tensiunile semnalelor folosite în procesul de modulare sunt +V volți pentru “unu logic și -V volți pentru “zero” logic. Pentru a modula 25 bi-fază un semnal sinusoidal, se multiplică o sinusoidă cu o valoare medie de 0 volți cu nivelul de tensiune +V sau -V pentru a controlat de către secvențele binare folosind un circuit de 27 multiplicare. Semnalul rezultat poate să fie apoi limitat în bandă, dacă este trecut printr-un filtru trece-bandă. Este cunoscută, de asemenea, tehnica trecerii trenului de secvențe binare 29 printr-un fitru trece-jos anterior multiplicării cu semnalul sinusoidal, în acest scop schimbând ordinea operațiilor. Un modulator în cuadratură (4 faze) este format din două modulatoare 31 bi-fazice, fiecare condus de o secvență diferită și cu semnalele sinusoidale folosite în modulatorul bi-fazic având un defazaj de 90’ între ele. 33 într-o astfel de variantă, lungimea secvenței transmis este aleasă de 32,768 tacți. Secvențe cu această lungime pot fi generate de un generator de secvențe lineare cu lungi-35 me maximă modificată, adăugând un bit zero la o secvență cu lungimea de 32,767 tacți. Secvența rezultată cu proprietăți bune de autocorelare și de intercorelare.37

O secvență cu lungime atât de mică este de dorit în scopul de a minimiza timpul de achiziție al unităților mobile la prima intrare în sistem fără cunoașterea ceasului (timpului) sis-39 tem. Dacă timpul (ceasul) este necunoscut, trebuie parcursă întreaga lungime a secvenței pentru determinarea corectă a poziției în timp. Cu cât secvența este mai lungă, cu atât cău- 41 tarea poziției de achiziție în timp va dura mai mult. Cu toate că pot fi utilizate secvențe mai scurte de 32768, trebuie să se înțeleagă că cu cât lungimea secvenței este redusă, cu atât 43 câștigul de procesare a codului scade. Cu cât câștigul de procesare se reduce, se reduce și rejecția interferenței pe căi multiple în paralel cu interferența de la celulele adiacente și alte 45 surse, posibil la un nivel inacceptabil. Totuși, se dorește folosirea celei mai lungi secvențe ce se poate obține într-un timp rezonabil. Este de dorit, de asemenea, folosirea aceluiași cod 47 polinomial în toate celulele, astfel încât, unitatea mobilă, neștiind dacă celula este activă în momentul sincronizării achiziției inițiale, poate obține întreaga sincronizare căutând un singur 49

RO 119761 Β1 cod polinomial.

Toate semnalele transmise de către o microcelulă împart același cod PN extern pentru canalele I și Q . Semnalele sunt desfășurate cu un cod ortogonal intern, generat prin utilizarea de funcții Walsh. Un semnal adresat unui utiliaztor particular este multiplicat de secvența PN externă și de o secvență Walsh particulară sau secvența de funcții Walsh, asigurată de către controlerul de sistem pe toată durata apelului de la utilizator. Același cod intern este aplicat ambelor canale I și Q, dând naștere unei modulații care este bi-fazică pentru codul intern,

Se știe foarte bine că un set de n secvențe binare ortogonale, fiecare de lungime n, pentru orice n putere a lui 2 poate fi construit, vezi, S.W. Golomb et al.,“ComunicațiiDigitale cu Aplicații Spațiale pretince-Hall, Inc, 1964, pag.45-64. De fapt, seturile de secvențe binare ortogonale sunt cunoscute, de asemenea, pentru majoritatea lungimilor ca sunt multiplu de 4 și mai mici de 200. O clasă de astfel de secvențe ușor de generat este numită funcția Walsh, cunoscută și ca matricile Hadamard. O secvență Walsh reprezintă unul dintre rândurile matricii funcției Walsh. O funcție Walsh de ordinul n conține n secvențe, fiecare cu lungimea de n biți.

O funcție Walsh de ordinul n (la fel de bine ca orice altă funcție ortogonală) are proprietatea că peste intervalul de n simboluri de cod, intercorelația între toate secvențele diferite din interiorul setului este zero, demonstrând că secvențele coincid în timp unele cu altele. Acest lucru se poate vedea ținând cont de faptul că fiecare secvență diferită de oricare alta cu exact jumătate din biții săi. Se mai poate remarca că există mereu o secvență ce conține toate zerourile și că toate celelalte secvențe conțin jumătate zerouri și jumătate unu. Deoarece toate semnalele transmise de o microcelulă sunt ortogonale unele față de celelalte, ele nu pot interfera între ele. Acest lucru elimină majoritatea interferențelor în cele mai multe locații, permițând obținerea unei capacități mai mari.

Ca o trăsătură suplimentară, sistemul poate folosi în plus un canal de voce, care este un canal cu viteză variabilă, a cărui viteză de transmisie poate varia de la un bloc de date la altul cu minimul de avans cerut pentru a controla viteza de transmisie curentă. Folosirea vitezelor de transmisie a datelor variabile reduce interferența mutuală, eliminând transmisiile necesare când nu există nici o convorbire de transmis. Algoritmii sunt utilizați în interior vocoiderelor pentru a genera un număr de biți în fiecare bloc-vocoder în acord cu variațiile vocii. Pe perioada vorbirii, vocoderul poate produce blocuri de date de 20 ms lungimea temporară conținând 20, 40, 80 sau 160 biți, depinzând de cantitatea de informație achiziționată din spectrul vocal. Se dorește transmiterea blocurilor de date într-un spațiu de timp fixat prin modificarea vitezei de transmisie. Se dorește în plus să nu fie necesari biți de semnalare care să informeze receptorul asupra numărului de biți ce urmează a fi transmiși.

Blocurile sunt, în plus, codificate prin utilizarea unui cod de verificare a redundanței ciclic (CRCC) care adaugă blocului un set adițional de biți de paritate, care pot fi folosiți să determine dacă blocul de date a fost sau nu corect decodificat. Codurile de verificare de tip CRCC sunt produse prin divizarea blocului de date printr-un polimin binar predeterminat. CRCC este format dintr-o parte sau din toți biții rămași în urma procesului de divizare. CRCC este verificat în receptor prin reproducerea aceluiași rest și prin compararea identității biților restului recepționat cu cei regenerați.

în invenția descrisă, decodorul receptorului decodifică blocurile ca și când ar conține 160 biți și apoi din nou, ca și când ar conține 80 biți etc., până când au fost încercate toate lungimile de blocuri posibile. CRCC este calculat pentru fiecare proces de decodificare. Dacă în urma unui proces de decodificare reztultă un CRCC valid, simbolurile recepționate sunt transmise procesului de semnal al sistemului, unde pot fi efectuate opțional alte operații de procesare.

RO 119761 Β1 în emițătorul microcelului, puterea formelor de undă transmise variază cu viteza de 1 transmisie a blocului de date. Cea mai mare viteză de transmisie folosește puterea cea mai mare a purtătoarei. Când viteza de transmisie este mai mică decât maximul, modulatorul, 3 în scopul de a micșora puterea, repetă fiecare simbol de dată codat de un număr de ori, așa cum este cerut pentru a obține rata de transmisie, fiecare simbol codat fiind repetat de patru 5 ori.

în emițătorul mobilului, puterea de vârf este menținută constantă, dar, emițătorul este 7 blocat 1/2 sau 1/4 sau 1/8 din timp, în concordanță cu numărul de biți transmiși în blocul de date. Poziția emițătorului în timp este variată în mod pseudoaleator, în concordanță cu codul 9 abonatului transmis de către abonatul mobil (care apelează).

După cum este descrisă în cererea US 07/543496 pentru legături celulă-spre-mobil 11 și mobil-spre-celulă și după cum este folosită în context, ordinul n al funcției Walsh este prestabilit la șaizeci și patru (n=64) pentru legătura celulă-spre-mobil. De aceea, fiecare până 13 la șaizeci și patru semnale diferite ce urmează să fie transmise este asigurat în mod unic unei secvențe ortogonale. Șirul de simboluri codificate pentru corecția și predicția erorii 15 (FEC), a fiecărei voci, este multiplicat prin secvența Walsh atașată. Șirurile de simboluri codate prin codul FEC Walsh, pentru fiecare canal de voce, sunt apoi multiplicate cu forma 17 externă de undă codată PN. Șirurile de simboluri rezultate sunt apoi adunate împreună pentru a forma o formă de undă compusă. 19

Forma de undă compusă rezultantă este modulată apoi cu o purtătoare sinusoidală, filtrată trece-bandă, translatată la frecvența de operare dorită, amplificată și apoi radiată de 21 sistemul de antenă. Alternativele prezentei invenții pot avea modificări ale ordinii unora dintre operațiile descrise mai sus pentru a forma semnalul transmis amplasament-celulă. De exem- 23 piu, este preferabil să fie multiplicat fiecare canal vocal prin forma de undă externă codată PN și operația de filtrare să fie efectuată înaintea însumării tuituror semnalelor de canal ce 25 urmează a fi radiate de antenă. Se știe că ordinea operațiilor liniare poate fi modificată pentru a obține diverse avantaje de implementare și diverse variante. 27

Desenul formei de undă pentru serviciile PBX fără fir utilizează o purtătoare pilot accesibilă legăturilor microcelulă-spre-mobil, după cum este descris în US Patent4901307. 29

Forma de undă pilot folosește toate secvențele Walsh de zerouri, adică o secvență Walsh compusă din toate zerourile ce sunt găsite în seturile de funcții Walsh. Utilizarea secvenței 31 Walsh de zerouri pentru toate purtătoarele pilot ale celulelor permite căutarea inițială a formei de undă pilot, ignorând funcțiile Walsh până când s-a obținut sincronizarea PN a codului 33 extern. Cadrul Walsh se calează pe ciclul cod PN în virtutea faptului că lungimea cadrului Walsh este un multiplu al lungimii secvenței PN. De aceea, cu conțiția ca deviațiile de adre- 35 sare a celulei codului PN să fie multipli de șaizeci și patru tacți (sau lungimea cadrului Walsh), cadrul Walsh este cunoscut implicit din ciclul distribuției în timp a codului PN extern. 37

Purtătoarea pilot este transmisă cu un nivel de putere mai ridicat decât o purtătoare de voce tipică așa încât să furnizeze semnal mai mare la zgomot și margini de interferență 39 pentru acest semnal. Nivelul de putere cel mai ridicat al purtătoarei pilot permite să fie făcută căutarea achiziției inițiale cu viteză mare și face posibilă urmărirea exactă a fazei purtătoarei 41 pilot prin intermediul unui circuit de urmărire a fazei lărgimii de bandă relative. Faza purtătoarei, obținută prin urmărirea purtătoarei pilot, este folosită ca referință de fază a purtătoarei 43 pentru pentru demodularea purtătoarelor modulate cu semnalele de informație ale utilizatorului. Acesta tehnică permite multor utilizatori să împartă semnalul pilot comun pentru refe- 45 rința fazei purtătoarei. De exemplu, într-un sistem ce transmite simultan un total de cincisprezece purtătoare vocale, purtătoarei pilot i se poate aloca o putere de transmisie egală cu cea 47 a patnrpcrrtătoare de voce.

în paralel cu purtătoarea pilot, microcelula transmite o altă purtătoare destinată a fi 49

RO 119761 Β1 recepționată de către toți utilizatorii sistemului de microcelulă. Această purtătoare, denumită canal de sincronizare, folosește aceeași secvență PN de lungime 32768 pentru desfășurarea spectrului, dar, cu o secvență Walsh diferită, pre-asigurată. Canalul de sincronizare transmite un mesaj de radiodifuziune ce conține informații de sitem pentru a fi utilizate de către mobilele din sistem. Informațiile de sistem identifică amplasamentul celulei și informațiile de sistem și de propagare ce permit codurilor PN lungi folosite pentru semnalele de informație ale mobilelor să fie sincronizate fără căutare adițională. Alt canal, numit canal de paginare, are rolul să transmită mesaje unităților mobile, indicând faptul că a sosit un apel pentru ele, și să răspundă cu asignarea canalului când o unitate mobilă inițiază un apel.

Fiecare purtătoare de voce transmite o reprezentare digitală a vocii pentru un apel telefonic. Forma de undă a vocii, în forma sa analogică, este digitizată folosind tehnici telefonice digitale standard și apoi comprimată folosind un proces de vocodare cu o viteză de aproximativ 9.600 biți pe secundă. Acest semnal de date este apoi calculat cu r=1/2, codat convoluțional cu constrângerea lungimii k=9, cu repetiție și întrepătruns pentru a furniza detecția erorii și funcții de corecție care permit sistemului să opereze cu un grad de interferență și raport-semnal zgomot mult reduse. Tehnicile pentru codarea convoluțională, repetiție și întrepătrundere sunt bine cunoscute în domeniu.

Simbolurile codate ce rezultă sunt multiplicate cu o secvență Walsh asigurată și apoi multiplicate cu codul PN de 1,2288 MHz sau de 128 ori rata de 9600 biți per secundă. Semnalul ce rezultă este modulat apoi cu o purtătoare RF și însumat cu purtătoarele pilot și de inițializare, alături de alte purtătoare vocale. însumarea poate fi realizată în puncte diferite ale procesului, cum ar fi frecvența IF sau frecvența benzii de bază, fiecare înainte sau după multiplicarea cu secvența PN.

Fiecare purtătoare de voce este de asemenea multiplicată cu o valoare care setează puterea de transmisie în raport cu puterea celorlaltor purtătoare vocale. Această trăsătură de control al puterii permite puterii să fie alocate acelor legături care necesită putere mare datorită faptului că persoana cu care se dorește să se ia legătura se află într-un loc relativ nefavorabil. Valorile medii sunt furnizate pentru mobile pentru a prezenta raportul semnalzgomot recepționat de ele, în scopul de a permite puterii să fie selectată la un nivel la care să poată furniza performante adecvate fără pierderi. Trăsătura de ortogonalitate a funcțiilor Walsh nu este deranjată de folosirea diferitelor nivele de putere pentru diferitele purtătoare de voce furnizând faptul că alinierea în timp se menține.

Fig. 4 ilustrează o diagramă bloc pentru exemplul de echipament microcelular din fig.

1. Comun ambelor părți, de receptor și emițător ale aparatului de emisie-recepție este diplexerul 100. în fig. 4, sistemul de recepție al aparatului de emisie-recepție 24 al microcelului 14 este compus din receptorul analog 102, în timp ce componentele corespunzătoare ale unității de canal, aici unitatea de canal 20A, sunt compuse din receptorul cu căutare automată 104, receptorul de date digital 106 și circuitul de decodare 108. Sistemul de recepție poate include, de asemenea, un receptor opțional de date digital 110. Detalii suplimentare despre un exemplu de receptor analog 100 sunt furnizate în aplicația 07/513.496.

Microcelulă 14, după cum s-a menționat anterior, include controlerul CDMA18 care este cuplat cu receptoarele de date 106 și 110 în paralel cu receptorul cu căutare automată 104. Controlerul CDMA 18 furnizează, printre alte funcții, cum ar fi secvența Walsh și asignarea codului, procesarea semnalului, generarea semnalului de tact, controlul puterii și diferite alte funcții despre care s-a vorbit.

Semnalele, recepționate cu antena 26, sunt furnizate, prin intermediul diplexerului 100, receptorului analog 100, și apoi receptorul cu căutare automată 104 este folosit în cadrul microcelului pentru a baleia domeniul de timp în căutarea semnalului recepționat. pentru a garanta că receptorul de date digital 106 urmărește și procesează semnalul în timp real cel mai puternic. Receptorul cu căutare automată 104 furnizează un semnal controlerului

RO 119761 Β1

18, care furnizează semnale de control receptorului de date digital pentru a selecta semnalul 1 recepționat corespunzător pentru procesare.

Procesarea semnalului în receptorul de date al microcelulei și în receptorul de cău- 3 tare automată este diferită din anumite puncte de vedere de procesarea semnalului cu elemente similare în unitatea mobilă. în cazul legăturii mobi-spre-microcelulă, unitatea mobilă 5 nu transmite un semnal pilot ce poate fi folosit în scopul unei referințe coerente în procesarea semnalului la amplasamentul celulei. Legătura mobil-spre-microcelulă este carac- 7 terizată de o schemă de demodulare și modulare nou-coerentă folosind al 64-lea semnal ortogonal. 9 în procesul de semnalizare ortogonală al 64-lea, simbolurile transmise unității mobile sunt codificate într-una din cele 2⁶, respectiv 64, secvențe binare diferite. Setul de secvențe 11 alese este cunoscut ca funcțiile Walsh. Funcția de recepție optimală a semnalului codificat de ordinul m al funcției Walsh este transformata Hadamard rapidă (FHT). 13

Referindu-ne din nou la fig 2, receptorul cu căutare automată 104 și receptorul de date digital 106, primesc semnalul de la ieșirea receptorului analogic 102. Pentru a deco- 15 difica semnalele cu spectru larg transmise receptorului particular de amplasament al celulei prin intermediul căruia unitățile mobile comunică, trebuie generate secvențe PN potrivite. 17 Detalii suplimentare cu privire la generarea semnalelor unității mobile se găsesc în aplicația 07/543496. 19

Decodorul Viterbi conținut în interiorul circuitului 108 este capabil să decodifice data codificată în unitatea mobilă cu lungimea k=9 și cu rata de cod r = 1/3. Decodorul Viterbi este 21 utilizat pentru determinarea celei mai bune secvențe de bit de informație. Periodic, nominal 1,25 msec, estimarea calității semnalului se obține și se transmite ca o comandă de reglare 23 a puterii unității mobile alături de dată către unitatea mobilă. Această estimare a calității reprezintă raportul semnal/zgomot mediu pe un interval de 1,25 ms. 25

Fiecare receptor de date urmărește timpul cât semnalul pe care îl recepționează este recepționat. Acest lucru se realizează prin bine cunoscuta tehnică a corelării semnalului 27 recepționat cu o referință PN locală ușor în avans și a corelării semnalului recepționat cu o referință PN locală ușor întârziată. Diferența între aceste două tipuri de corelări va avea 29 media zero, dacă nu există eroare de sincronizare. în mod contrar, dacă există eroare de sincronizare, această diferență va indica mărimea și sensul și sincronizarea receptorului va 31 fi ajustată corespunzător.

Semnalele ce provin de la PBX sunt cuplate la vocoderul 22A+22N corespunzător 33 modulatorului de emisie, sub controlul controlerului CDMA18. Pentru exemplul ilustrat în fig.

4, se folosește vocoderul 22A. Unitatea de canal 20A conține suplimentar modulatorul 112 35 care, sub controlul controlerului CDMA 18 de spectru larg, modulează data pentru a fi transmisă unității mobile ce intenționează recepția. 37

Ieșirea modulatorului de emisie 112 este prevăzută să fie transmisă circuitelor ce alcătuiesc controlul puterii de emisie 114 unde, sub controlul controlerului CDMA 18, puterea 39 de emisie poate fi controlată. Ieșirea circuitului 114 este îndreptată spre suimatorul 116 unde este însumată cu ieșirea circuitelor ce alcătuiesc blocul modulator de emisie/controlul puterii 41 de emisie al altor unități de canal. însumarea poate fi grupată cu una dintre unitățile de canal sau poate fi considerată ca făcând parte din partea de emisie a aparatului de emisie/recepție 43 24, care se compune din circuitele ce alcătuiesc blocul “etaj amplificator al puterii de emisie” 118. Etajul amplificator al puterii de emisie 118 amplifică semnalul necesar antenei 26, trans- 45 mis de aceasta prin intermediul diplexerului 100, și radiat de aici spre unitățile mobile din interiorul zonei de serviciu a microcelulei. Detalii suplimentare cu privire la circuitele de emi- 47 sie prezentate în fig. 4 se pot găsi în aplicația 07/543496.

Fig. 4 prezintă suplimentar generatoarele pentru canalul de control/pilot și blocul 49

RO 119761 Β1 pentru controlul puterii de emisie 120 care pot fi conținute într-una dintre unitățile de canal sau pot exista ca componente separate ale sistemului. Blocul 120 aflat sub controlul controlerului CDMA 18 generează și controlează puterea semnalului pilot, a canalului sync (de sincronizare) și a canalului de paginare pentru a le cupla la etajul amplificator de putere de emisie, a cărui ieșire merge, prin intermediul diplexerului 100, spre antena 26.

în varianta preferată, codificarea funcției Walsh a semnalului de canal este utilizată ca un cod intern. în exemplul numeric prezentat anterior, este disponibil un total de 64 secvențe Walsh diferite, trei dintre ele fiind dedicate funcțiilor canalelor de sincronizare, de paginare și pilot. în cadrul canalelor vocale, de sincronizare și de paginare, data de intrare este codificată convoluțional și apoi întrepătrunsă după cum se cunoaște în domeniu. în plus, data codificată convoluțional este prevăzută cu repetiție înaintea întrepătrunderii, după cum este cunoscut de asemenea în domeniu. Canalul pilot nu conține modulație de date și este caracterizat ca un semnal cu spectru larg, nemodulat, pe care toți utilizatorii unui amplasament de celulă sau a unui anumit sector îl folosesc pentru achiziție sau urmărire. Fiecare celulă, sau, dacă este divizată în sectoare, fiecare sector are un singur semnal pilot. Totuși, mai degrabă decât să fie folosite generatoare PN diferite pentru semnalele pilot, se observă că un mod mai eficient pentru a genera semnale pilot diferite este să se folosească decalări în aceeași secvență de bază.

Folosind această tehnică, o unitate mobilă caută secvențial prin întreaga secvență și face acordul către offset sau decalează, ceea ce produce cea mai bună corelare. în această utilizare a decalării secvenței de bază, decalările trebuie făcute astfel, încât semnalele pilot din celulele sau sectoarele adiacente să nu interfereze sau să nu se anuleze.

Secvența pilot trebuie, pentru aceasta, să fie suficient de lungă pentru ca mai multe secvențe diferite să poată fi generate prin decalări în secvența de bază, în scopul de a suporta un număr mare de semnale pilot în sistem. în plus, separările sau decalările trebuie să fie suficient de mari pentru a asigura faptul că nu există interferențe între diferitele semnale pilot. în consecință, în variata dată ca exemplu în prezenta invenție, lungimea secvenței pilot este aleasă să fie de 2¹⁵. Secvența este pornită (generată) de o secvență 2 -1 cu un extra 0 care i se adaugă atunci când este detectată o stare particulară. în varianta exemplificată sunt alese 512 semnale pilot diferite cu un offset în secvența de bază de 64 segmente. Totuși, offset-urile pot fi multipli întregi de 64 segmente cu o reducere corespunzătoare în numărul de semnale pilot diferite.

în generarea semnalului pilot, secvența Walsh “zero” (Wo) care este compusă din toate zerourile este folosită astfel, încât să nu moduleze semnalul pilot, care, în esență, este secvența PN₁ și PN_Q. Secvența Walsh “zero (Wo) este prin urmare multiplicată cu secvențele PN₄ și PN_q în niște porți SAU-EXCLUSIV. Semnalul pilot rezultant conține astfel doar secvențele Pl·^ și PN_Q. Cu toate amplasamentele celulelor și sectoarelor având aceeași secvență PN pentru semnalul pilot, trăsătura ce face distincția între amplasamente de celule sau sectoare ale începuturilor de emisie este faza secvenței.

Informația canalului de sincronizare este codificată și apoi multiplicată în cadrul unor porți SAU-EXCLUSIV cu o secvență Walsh preasigurată. în varianta exemplificată, funcția Walsh selectată este secvența (W₃₂) care constă dintr-o secvență de 32 “unu-ri” urmată de altă secvență de 32 “zero-uri. Secvența ce rezultă este apoi multiplicată cu secvențele PN, și PN_q în porți SAU-EXCLUSIV.

într-o variantă exemplificată, datele de informare ale canalului de sincronizare sunt furnizate modulatorului de emisie cu o viteză tipică de 1200 biți pe secundă. în varianta exemplificată datele canalului de sincronizare sunt codificate convoluțional de preferință cu o rată r = 1/2 cu o lungime constrînsă K=9 și cu fiecare simbol de cod repetat de 2 ori. Acestă rată de codificare și lungime constrânsă sunt comune pentru toate canalele de legătură cadificate

RO 119761 Β1 înainte, adică sincronizare, paginare și vocal. în varianta exemplificată este folosită o 1 structură de registru de decalare pentru generatoarele codului G, = 753 (octal) și G₂ = 561 (octal). Rata simbolului în canalul de sincronizare este, în varianta exemplificată, de 4800 biți 3 pe secundă, adică, un simbol reprezintă 208 ns sau 256 fragmente PN.

Simbolurile de cod sunt întrepătrunse prin intermediul unei deschideri de întrepătrun- 5 dere convoluționale de 40 ms, de exemplu în varianta exemplificată. Parametrii experimentali a întrepătrunderii sunt 1=16 și J=48. Detalii suplimentare despre întrepătrundere se pot găsi 7 în Data Communications, Network and Systems, Howard W. Sams&Co., 1987, pag. 343+352. Efectul întrepătrunderii convoluționale este dispersia simbolurilor de canal nesi- 9 gure, astfel încât două simboluri dintr-o secvență continuă de 1-1 sau mai puține simboluri să fie separate de cel puțin J+1 simboluri într-un circuit de ieșire separator. Cu alte cuvinte, 11 dacă 1=16 și J=48, într-un șir de 15 simboluri, simbolurile sunt transmise decalat între ele cu câte 385 ns, astfel furnizând varietatea timpului. 13

Simbolurile canalului de sincronizare al microcelulei sunt legate la semnalul pilot pentru microcelulă. Ciclul semnalului pilot în varianta exemplificată are o lungime de 26,6715 ms, ceea ce corespunde la 128 simboluri de cod de canal de sincronizare sau 32 biți de informație de canal de sincronizare. Simbolurile canalului de sincronizare sunt întrepătrunse17 convoluțional cu o durată de 26,67 ms. Astfel, când unitatea mobilă achiziționează semnalul pilot, are imediat sincronizarea întrepătrunsă a canalului de sincronizare.19

Simbolurile canalului de sincronizare sunt acoperite de secvența Walsh preasignată, furnizând ortogonalitatea în semnal. în canalul de sincronizare, un simbol de cod durează 21 cât patru secvențe de acoperire, adică, un simbol de cod pentru patru repetiții ale secvenței “32 unu” - “32 zero”, așa cum este ilustrat în fig. 6. După cum se vede în fig. 6, un singur 23 “unu logic reprezintă apariția a “32 unu Walsh, în timp ce un singur “zero” logic reprezintă apariția a “32-zero” Walsh. Ortogonalitatea în canalul de sincronizare se menține totuși, chiar 25 dacă simbolurile canalului de sincronizare sunt distorsionate, respectându-se dependența de timp absolută dată de canalul pilot asociat, deoarece deplasările canalului de sincronizare 27 sunt multipli întregi ai canalului Walsh.

Mesajele canalului de sincronizare în varianta exemplificată au lungimea variabilă. 29 Lungimea mesajului este un multiplu întreg de 80 ms, care corespunde la 3 cicli pilot. împreună cu biții de informație ai canalului de sincronizare, sunt incluși biții redundanței ciclice 31 (CRC) pentru detecția erorii.

De îndată ce se recepționează corect un mesaj al canalului de sincronizare, unitatea 33 mobilă are capacitatea de a se sincroniza imediat fie la un canal de paginare, fie la unul vocal. La sincronizarea pilot, ce corespunde încheierii fiecărui mesaj de sincronizare începe 35 un ciclu nou de întrepătrundere de 40 ms. în acest timp, unitatea mobilă începe să separe primul simbol de cod de fiecare repetiție de cod, sau o pereche (C_x, C_x+1) având sincroniza- 37 rea decodorului obținută. Adresa de scriere a circuitului de separare este inițializată la “0 și adresa de citire este inițializată la “Γ, astfel încât să fie obținută sicronizarea separării 39 memoriei.

Mesajele canalului de sincronizare conțin informații privitoare la starea generatorului 41 PN cu lungime de 42 biți pentru canalul vocal asigurat în scopul comunicației cu unitatea mobilă. Această informație este folosită la receptoarele de date digitale ale unităților mobile 43 pentru a se sincroniza cu generatoarele PN corespunzătoare.

în formația canalului de paginare este de asemenea codificată cu repartiție, întrepă- 45 trunsă și apoi multiplicată cu o secvență Walsh preasigurată. Secvența care rezultă este multiplicată apoi cu secvențele PNi și PN_Q. Rata datelor canalului de paginare pentru un sector 47 sau o celulă particulară este indicată într-un câmp asignat din interiorul mesajului canalului de sincronizare. Cu toate că rata datelor canalului de paginare este variabilă, ea este fixată 49 în cadrul variantei exemplificate pentru fiecare sistem la una dintre valorile următoare : 9,6; 4,8; 2,4 și 1,2 kbps. 51

RO 119761 Β1

Datele fiecărui canal vocal sunt de asemenea codificate cu repetiție, întrepătrunse, îngrămădite, multiplicate cu secvența Walsh asignată (W_rWj) și apoi multiplicate cu secvențele PN, și PN_q. Secvența Walsh destinată a fi folosită de către un canal particular este asignată de către controlerul de sistem în momentul apariției unui apel în același mod în care canalele sunt asignate apelurilor în sistemul celular FM analogic. în varianta exemplificată, sunt valabile pentru utilizarea canalelor vocale până la 61 secvențe Walsh diferite.

în varianta exemplificată în prezenta invenție, canalul vocal utilizează o rată de date variabilă. Intenția avută la utilizarea ratei de date variabile este de a scădea rata datelor când nu există semnal vocal, în felul acesta reducând interferența generată de acest canal vocal particular către alți abonați. Vocoderul prevăzut a furniza rata de date variabilă este descris în U.S. Patent Application “Vocoder cu rată variab/7ă 07/713661, iunie 11, 1991, cesionat de asemenea cesionarului prezentei invenții. Un astfel de vocoder produce date cu patru rate de date diferite bazat pe activitatea vocală într-un cadru de bază de 20 ms. Ratele de date exemplificate sunt 9,6 kbps, 4,8 kbps, 2,4 kbps și 1,2 kbps. Cu toate acestea rata datelor va varia pe perioada unei baze de 20 ms, rata simbolului de cod este păstrată constantă prin repetiția codului la 19,2 kbps. în mod corespunzător, simbolurile codurilor se repetă de 2,4 și 8 ori pentru ratele de date respective de 4,8 kbps, 2,4 kbps, 2,4kbps și 1,2 kbps.

Deși schema de rată variabilă este prevăzută să reducă interferența, simbolurile de cod la rate joase vor avea energii mici. De exemplu, pentru ratele de date de 9,6 kbps, 4,8 kbps, 2,4 kbps și 1,2 kbps energia simbolului de cod va fi respectiv E_b/2, Et/4, E_b/8, E,/16, unde E_b reprezintă bitul de informație pentru o rată de transmisie de 9,6 kbps.

Simbolurile de cod se întrepătrund convoluțional, astfel încât simbolurile de cod cu nivele diferite de energie se pot înghesui datorită operației de întrepătrundere. Pentru a cunoaște nivelul de energie pe care trebuie să-l aibă un simbol de cod, se atașează fiecărui simbol o etichetă ce specifică rata sa de date pentru scalare. După acoperirea Walsh ortogonală și după separarea PN, canalele în cuadratură sunt filtrate digital de un filtru cu răspuns finit la impuls (FIR). Filtrul FIR va recepționa semnal ce corespunde nivelului de energie al simbolului, cu scopul de a realiza acordul scalării energiei cu rata datelor. Canalele I și Q vor fi scalate cu factorii: 1,1/V2,1/2 sau 1/2V2. într-o implementare, vocoderul trebuie să furnizeze o etichetă cu rata datelor sub forma unui număr pe 2 biți, filtrului FIR pentru a efectua controlul coeficientului de scalare al filtrului.

în varianta exemplificată, fiecare semnal al canalului vocal este comprimat pentru a furniza o secutitate sporită în transmisiile celulă-spre-mobil. Cu toate că o astfel de comprimare nu este obligatorie, ea mărește securitatea comunicațiilor. De exemplu, comprimarea semnalelor canalelor vocale, poate fi realizată prin codificarea ζΝ a semnalelor canalelor vocale cu un cod PN determinat de adresa unității mobile a abonatuluilD. O astfel de comprimare poate folosi secvența PN_a după cum s-a discutat referitor la fig. 3, referindu-se în primul rând la receptorul particular pentru comunicații mobil-spre-celulă. Corespunzător, se poate implementa pentru această funcție un generator PN separat. Cu toate că comprimarea este descrisă în legătră cu secvențe PN, ea poate fi realizată și prin alte tehnici, incluzândule pe cele cunoscute deja în domeniu.

în paralel cu biții de voce, canalul vocal cu legătura în avans poartă informația de control al puterii. Rata biților pentru controlul puterii este, în cazul variantei exemplificate, de 800 bps. Receptorul de amplasament al celulei care demodulează semnalul mobil-sprecelulă dintr-un mobil dat, generează informația de control a puterii care este inserată în canalul vocal celulă-spre-mobil adresat acelui mobil particular. Detalii suplimentare despre proprietățile controlului puterii se pot găsi în aplicația prezentată mai devreme.

Biții de control ai puterii sunt inserați la ieșirea întrepătrunderii convoluționmale, prin intermediul unei tehntcrrrarrrite’străpungerea codurilor de simbol. Cu alte cuvinte, ori de câte ori este nevoie ca un bit de control al puterii să fie transmis, două simboluri de cod sunt înlo

RO 119761 Β1 cuite cu două simboluri de cod identice având polaritatea dată de informația controlului 1 puterii.

O constrângere suplimentară impusă șirului de informații al controlului puterii este 3 aceea că poziția biților trebuie să fie întâmplătoare printre canalele mobil-spre-celulă. Astfel, întreaga energie a biților de control ai puterii ar putea genera vârfuri de interferență la inter- 5 vale regulate, totuși diminuând detectabilitatea acestor biți.

Cartacteristica de interes în funcțiile Walsh este aceea că fiecare dintre cele 64 de 7 secvențe este perfect ortogonală față de celelalte secvențe. Astfel, orice pereche de secvențe diferă în exact atât de multe poziții de bit, câte acceptă, adică 32 peste un interval de 9 64 simboluri. Astfel, câd informația este codificată pentru transmisie printr-o secvență Walsh, receptorul va fi capabil să selecteze oricare dintre secvențele Walsh pentru a o folosi drept 11 semnal “purtătoare” dorit. Oricare energie de semnal codificată printr-o secvență Walsh va fi rejectată și nu rezultă în interferența mutuală a unei secvențe Walsh dorite. 13 în varianta exemplificată pentru legătura celulă-spre-mobil, canalele de sincronizare, de voce și de paginare după cum s-a menționat anterior folosesc codificare convoluțională 15 cu o lungime constrânsă k=9 și o rată de cod r = 1/2, ceea ce înseamnă că se produc și apoi se transmit două simboluri codificate pentru fiecare bit de informație ce trebuie să fie trans- 17 mis. în paralel cu codificarea convoluțională este folosită întrepătrunderea convoluțională a datelor simbolurilor. Se prevede, de asemenea, să fie folosită repetiția în conjuncție cu codifi- 19 carea convoluțională. La unitatea mobilă, decodificatorul optim pentru acest tip de cod este decodificatorul cu algoritm de decizie Viterbi. Se poate folosi în scopul decodificării un design 21 standard. Biții de informație decodificată ce rezultă sunt trimiși spre echipamentul în banda de bază digital al unității mobile. 23

Controlerul CDMA 18 poartă responsabilitatea pentru asignarea unităților de canal și a vocoderelor la un apel particular. Controlerul CDMA 18 monitorizează de asemenea pro- 25 greșul apelului, calitatea semnalelor și inițiază stingerea semnalului la pierderea acestuia.

în legătura mobil-spre-microcelulă, caracteristicile canalului dictează dacă tehnica de 27 modulare trebuie să fie schimbată. în particular, utilizarea purtătoarei pilot așa cum este folosită în legătura celulă-spre-mobil nu este posibilă. Purtătoarea pilot trebuie să aibă putere 29 mai mare decât purtătoarea de voce pentru a furniza o referință bună de fază pentru modulația datelor. Cu o microcelulă ce transmite simultan mai multe purtătoare de voce, un singur 31 semnal pilot poate fi împărțit de către toate purtătoarele de voce. De aceea, puterea semnalului pilot per purtătoarea de voce este foarte mică. 33 în legătura mobil-spre-microcelulă, totuși, există în mod uzual o singură purtătoare de voce per mobil. Dacă un pilot a fost utilizat, ar trebui să necesite semnificativ mai multă 35 putere decât purtătoarea de voce. Această situație nu este de dorit, întrucât capacitatea sistemului ar fi mult redusă datorită interferenței cauzate de prezența unui număr mare de sem- 37 nale pilot cu putere mare. De aceea, trebuie să fie folosită o modulație capabilă de o demodulație eficientă fără semnal pilot. 39

Astfel, ar trebui să fie folosită o formă de semnal ortogonal, cum ar fi cel binar, cuaternar sau de ordinul m. în varianta exemplificată, tehnica de transmitere ortogonală a sem- 41 nalelor de ordinul 64 este realizată prin folosirea funcțiilor Walsh. Demodulatorul pentru transmiterea ortogonală a semnalelor de informație de ordinul 64 este realizată prin folosirea 43 funcțiilor Walsh. Demodulatorul pentru transmiterea ortogonală a semnalelor de informație de ordinul “m” nu necesită coerența canalului doar pe durata de transmisie a simbolului al 45 “m”-lea. în varianta exemplificată prezentată, durata este doar de doi biți.

Semnalele transmise unității mobile sunt secvențe directe de semnale cu spectru larg 47 care sunt modulate de o secvență PN cu o rată predetei minată, care, în varianta preferată este de 1,2288 Mhz. Acest impuls de ceas este ales astfel, încât să fie un multiplu larg al 49

RO 119761 Β1 ratei benzii de bază de 9,6 kbps.

Codificarea mesajului și procesul de modulare încep cu o codificare convoluțională de lungime constrânsă k = 9 și rata de cod r = 1/3. La o rată nominală de 9600 biți pe secundă, codificatorul produce 28.800 simboluri pe secundă. Acestea sunt grupate în caractere ce conțin fiecare câte 6 simboluri la o rată de 4800 caractere pe secundă, fiind posibile 64 caractere. Fiecare caracter este codificat într-o secvență Walsh cu lungime 64 conținând 64 biți binari sau “fragmente”. A 64-a rată de fragment Walsh este de 302.700 fragmente per secundă în varianta exemplificată.

Fragmentele Walsh sunt apoi “acoperite” sau multiplicate cu o secvență PN ce are o rată de 1,2288 Mhz. în acest scop fiecărei unități mobile îi este asigurată o secvență PN unică. Această secvență PN poate fi asigurată fie doar pe durata apelului, fie permanent la unitatea mobilă. Secvența PN asignată se referă în acest loc la secvența PN a utilizatorului. Generatorul de secvență PN al utilizatoruluifuncționează la o frecvență a ceasului de 1,2288 Mhz și astfel încât să producă patru fragmente PN pentru fiecare fragment Walsh.

în final, este generată o pereche de secvențe PN scurte, având lungimea de 32768. în varianta exemplificată, aceleași secvențe sunt utilizate ca pentru legăturile celulă-spremobil. Secvența fragmentului Walsh acoperită cu secvența PN a utilizatorului este apoi acoperită sau multiplicată cu fiecare dintre cele două secvențe PN scurte. Cele două secvențe care rezultă modulează apoi bi-fazic o pereche de sinusoide în cuadratură și sunt însumate într-un singur semnal. Semnalul care rezultă trece apoi printr-un filtru trece-bandă, este translatat la frecvența RF finală, amplificat, filtrat și radiat de către antena unității mobile. După cum s-a discutat când ne-am referit la semnalul celulă-spre-mobil, ordinea operațiilor de filtrare, amplificare, translatare și modulare poate fi schimbată.

într-o variantă alternativă, pot fi produse două faze diferite ale codului PN al utilizatorului, putând fi folosite ta modularea celor două faze ale purtătoarei formei de undă în cuadratură, lipsindu-se de necesitatea secvențelor scurte.

Receptorul pentru fiecare semnal al microcelulei produce secvențe PN scurte și secvențe PN ale utilizatorului pentru fiecare semnal al mobilului activ ce a fost recepționat. Receptorul corelează energia semnalului recepționat cu fiecare dintre formele de undă codificate în corelatoare separate. Fiecare dintre ieșirile corelatorului este apoi pregătită separat să demoduleze a 64-a codificare “i”, codificarea convoluțională utilizând transformata Hadamard rapidă și decodorul cu algoritm Viterbi.

Fig. 5 ilustrează un exemplu de set telefonic CDMA - unitate mobilă sub forma unei diagrame bloc. Setul telefonic CDMA al unității mobile include o antenă 200 care este cuplată prin intermediul diplexerului 202 la receptorul analogic 204 și amplificatorul puterii de emisie 206. Antena 200 și diplexerul 202 sunt modele standard și permit transmisia și recepția simultană printr-o singură antenă. Antena 200 colectează semnalele transmise și le furnizează prin intermediul diplexerului 202 spre receptorul analogic 204.

Receptorul 204 recepționează semnalele de frecvență RF de la diplexerul 202, care sunt în mod tipic în banda de frecvență de 850 Mhz pentru amplificare și conversie la o frecvență IF. Acest proces de translatare este realizat folosind un sintetizor de frecvență-model standard care permite receptorului să fie acordat la oricare dintre frecvențele din interiorul benzii de frecvență recepționate a benzii de frecvență completă a telefonului celular. Semnalele sunt astfel filtrate și digitizate pentru a fi furnizate receptoarele de date digitale 210 și 212 în paralel cu receptorul cu căutare automată 214. Detalii suplimentare despre o variantă de receptoare 204, 210, 212 și 124 se pot obține în aplicația 07/543496.

Receptorul 204 realizează, de asemenea, funcția de control al puterii pentru ajustarea puterii de emisie a unității mobile. Receptorul 204 generează un semnal de control al puterii analogic, care este furnizat circuitelor ce alcătuiesc blocul de control al puterii de emisie 208.

i

RO 119761 Β1 în fig. 5, semnalul digitizat ce se află la ieșirea din receptorul 204 este furnizat recep- 1 toarelor de date digitale 210 și 212 și receptorului cu căutare automată 214. Ar trebui să se înțeleagă că o unitate mobilă ieftină, cu performanțe scăzute, poate avea un singur receptor 3 de date, în timp ce unități cu performanțe ridicate au două sau mai multe, ceea ce le permite diversificarea recepției. 5

Semnalul IF digitizat poate conține semnalele de la multe apeluri simultane împreună cu purtătoarele pilot transmise de amplasamentul-celulă curent și toate amplasanetele-celulă 7 vecine. Funcția receptoarelor 210 și 212 este de a corela mostrele IF cu secvențele PN potrivite. Acest proces de corelare furnizează o proprietate care este foarte bine cunoscută în 9 domeniu sub numele de “câștig de procesare”, care sporește rata semnal-spre-interferență a unui semnal adaptând secvența PN potrivită în timp ce nu mărește alte semnale. Ieșirea 11 corelată este apoi detectată sincron folosind o purtătoare pilot de la amplasamentul-celulă cel mai apropiat ca referință de fază a purtătoarei. Rezultatul acestui proces de detecție est 13 o secvență de simboluri de date codificate.

O proprietate a secvențelor PN așa cum sunt utilizate în prezenta invenție este aceea 15 că discriminarea (demodularea) este furnizată împotriva semnalelor pe căi multiple. Când semnalul sosește la receptorul mobil, după ce a trecut prin mai mult de o cale, va apare o 17 diferență de timp de recepție a semnalului. Această diferență de timp de recepție corespunde unei diferențe în spațiudivizată cu viteza de propagare. Dacă această diferență de timp depă- 19 șește o microsecundă, atunci procesul de corelare va face diferența între căi. Receptorul poate alege dacă urmărește și recepționează calea cea mai timpurie sau cea mai întârziată.21

Dacă sunt prevăzute două receptoare, cum ar fi receptoarele 210 și 212, atunci, se pot urmări și procesa în paralel două căi independente.23

Receptorul cu căutare automată 214, sub controlul procesorului de control 216, baleiază în mod continuu domeniul de timp în jurul timpului nominal al semnalului pilot recepțio-25 nat al microcelulei pentru celelalte semnale pilot multi-căi. Receptorul 214 va măsura puterea oricărei recepții a unei forme de undă dorite la alte momente de timp decât cele nominale. 27 Receptorul 214 compară puterea semnalului în semnalele recepționate. Receptorul 214 furnizează un semnal cu putere de semnal către indicativul 214 al procesorului de control de 29 cel mai puternic semnal. Procesorul 216 furnizează semnale de control receptoarelor de date 210 și 212 pentru a pregăti pentru fiecare câte unul dintre semnalele cele mai puternice. 31

Procesorul de control 216 include, de asemenea, un generator PN care generează secvențe PN ale utilizatorului ca răspuns la o adresă de unitate mobilă de intrare sau utili- 33 zator ID. Secvența PN de ieșire din generatorul PN este furnizată blocului decodor și combinator multifuncțional 218. întrucât semnalul microcelulă-spre-mobil este comprimat cu sec- 35 vența PN de adresă a unității mobile, ieșirea generatorului PN este utilizată pentru a decomprima semnalul transmis al amplasamentului-celulă destinat acestui utilizator mobil similar 37 în cazul receptorului microcelulei. Generatorul PN furnizează în mod specific secvența PN la ieșire către circuitele de demodulare unde este folosit pentru a decomprima datele compri- 39 mate ale utilizatorului. Cu toate că comprimarea este discutată făcându-se referință la o secvență PN, se presupune că se pot folosi alte tehnici de comprimare incluzându-le pe cele 41 bine cunoscute în domeniu.

Ieșirile receptoarelor 210 și 212 sunt astfel furnizate combinatorului și decodorului 43 multifuncțional 218. Combinatorul multifuncțional conținut în interiorul blocului 218 ajustează în mod simplu sincronizarea a două șiruri de simboluri recepționate și le adună împreună. 45 Acest proces de adunare poate fi continuat cu multiplicarea celor două șiruri de numere ce corespund puterii de semnal relative a celor două șiruri. Această operație poate fi const-----47~ derată o combinare diversă cu rata maximă. Trenul de semnal combinat ce rezultă este

RO 119761 Β1 decodificat apoi folosind un decodor cu detecția erorii în avans (FEC) de asemenea conținut în blocul 218. Echipamentul în banda de bază digital folosit în mod uzual este sistemul vocoder digital. Sistemul CDMA este destinat să asigure condiții pentru diferite modele de vocodere.

Circuitul pentru banda de bază 220 include în mod tipic un vocoder digital (nu este arătat în figură), care poate avea o rată variabilă, după cum s-a arătat în plicația menționată anterior. Circuitul pentru banda de bază 220 servește suplimentar drept interfață cu un microtelefon sau cu orice alt tip de echipament periferic. Circuitul pentru banda de bază 220 asigură o varietate de tipuri de vocodere. Circuitul pentru banda de bază 220 furnizează semnale de informație la ieșire, către utilizator corespunzător cu informația furnizată de către circuitul 218.

în legătura mobil-spre-celulă, semnalele analogice ale utilizatorului sunt în mod tipic furnizate direct unui microtelefon ca intrare în circuitul pentru banda de bază 220. Circuitul pentru banda de bază 220 include un convertor analog-digital (A/D) (nu e arătat în figură) care convertește semnalul analogic într-o formă digitală. Semnalul digital este furnizat unui vocoder digital, unde este codificat. Ieșirea vocoderului este furnizată unui circuit de codificare FEC (nu e arătat în figură) pentru corecția erorii. în varianta exemplificată codificarea corecției erorii implementate este dintr-o schemă de codificare convoluțională. Semnalul codificat digitizat este transmis apoi de la circuitul pentru banda de bază 220 către modulatorul de emisie 222.

Modualtorul de emisie 222 mai întâi codifică Walsh data transmisă și apoi modulează semnalul codificat pe un semnal de purtătoare PN a cărui secvență PN este aleasă în mod corespunzător cu funcția de adresă asignată pentru apel. Secvența PN este determinată de către procesorul de control 216 de la informația de pornire a apelului care este transmisă de către amplasamentul-celulă și decodificată de către receptoarele 210 și 212, și procesorul de control 216. Ca o alternativă, procesorul de control 216 poate determina secvența PN prin intermediul prearanjamentului cu amplasamentul-celulă. Procesorul de control 216 furnizează informația secvenței PN modulatorului de emisie 222 și receptoarelor 210 și 212 pentru decodificarea apelului.

Ieșirea modulatorului de emisie 222 este furnizată circuitelor ce alcătuiesc blocul de control al puterii de emisie 208. Puterea emisiei semnalului este controlată de semnalul de control al puterii analogic furnizat de către receptorul 204. Biții de control transmiși de către microcelulă în comanda de acordare a puterii sunt procesați de către receptoarele de date 210 și 212. Comanda de acordare a puterii este folosită de către^procesoru! de control 216 pentru a seta nivelul puterii la transmisia unității mobile. Ca răspuns la această comandă, procesorul de control 216 generează un semnal de control al puterii, digital, care este furnizat circuitului 208. Informații suplimentare despre relația dintre receptorii 210, 212 și 214, procesorul de control 216 și convertorul puterii de emisie 208, cu referire în special la controlul puterii, sunt descrise mai departe în aplicația model de ami sus menționată.

Circuitul de control al puterii de emisie furnizează un semnal modulat de control al puterii către circuitele de amplificare a puterii de emisie 206. Circuitele 206 amplifică și convertesc semnalul ID la o frecvență RF, mixând cu un semnal de ieșire dintr-un sintetizor de frecvență care face acordul semnalului la frecvența de ieșire corespunzătoare. Circuitele 206 includ un amplificator ce are rol de amplificare a puterii până la un nivel de ieșire final. Semnalul de transmisie destinat este trimis de la ieșirea circuitului 206 către diplexerul 202. Diplexerul 202 cuplează semnalul de antenă 200 pentru a-l transmite către microcelulă.

Referindu-ne în special la transmisia către unitatea mobilă, semnalul vocal analogic al utilizatorului mobil este trecut mai întâi printr-un vocoder digital. Ieșirea vocoderului este apoi, în succesiune, codificată FEC convoluțional, codificată cu a 64-a secvență ortogonală

RO 119761 Β1 și modulată pe un semnal de purtătoare PN. A 64-a secvență ortogonală este generată de 1 un codificator de funcții Walsh. Codificatorul este controlat prin colectarea a șase ieșiri de simboluri binare succesive de la codificatorul FEC convoluțional. Colectarea celor șase sim- 3 boluri binare determină care dintre cele 64 secvențe Walsh posibile va fi transmisă. Secvența Walsh are lungimea de 64 biți. Astfel, rata “fragmentului” Walsh trebuie să fie 9600.3(1/6).64 5 = 307.200 Hz pentru o rată de transmisie a datelor de 9600 bps.

în cadrul legăturii mobil-spre-microcelulă, este folosită o singură secvență PN scurtă, 7 comună pentru toate purtătoarele vocale din sistem, în timp ce codificarea adresei utilizatorului se face folosind generatorul de secvență PN. Secvența PN a utilizatorului este asignată 9 în mod unic mobilului pentru cel puțin durata unui apel. Secvența PN a utilizatorului este introdusă într-o poartă SAU-EXCLUSIV împreună cu secvențele PN comune, care sunt sec- 11 vențe rezultate din registrul deplasat liniar cu lungime maximă 32768. Semnalele binare ce rezultă care, fiecare modulează bi-fazic o purtătoare în cuadratură, sunt însumate pentru a 13 forma un semnal compus, apoi filtrate trece-bandă și translatate la o ieșire de frecvență IF. în varianta exemplificată, o parte a procesului de filtrare este îndeplinită actualmente de către 15 un filtru digital cu răspuns finit la impuls (FIR) ce operează pe secvența binară de la ieșire.

Ieșirea modulatorului are puterea controlată de semnale ce provin de la procesorul 17 de control digital și receptorul analogic, apoi este convertită la frecvența RF de operare prin mixarea cu un sintetizor de frecvență de ieșire potrivită și apoi amplificat până la nivelul de 19 ieșire final. Semnalul de transmisie este trimis apoi prin intermediul diplexerului la antenă.

în modulatorul de emisie al unității mobile 222, data este furnizată în formă digitală 21 de la un circuit pentru banda de bază digital al utilizatorului către un codificator unde, în varianta exemplificată, este codificat convoluțional, codificat bloc și codificat Walsh. 23

Modulatorul de emisie include un generator PN, care recepționează adresa unității mobile ca o intrare în determinarea secvenței PN de ieșire. Acest generator PN generează 25 secvența de 42 biți specifică a utilizatorului, după cum a fost discutată în cadrul microcelulei. Un atribut suplimentar al acestui generator PN care este comun tuturor generatoarelor PN 27 ale utilizatorilor și care nu a fost discutat anterior este faptul că utilizează o tehnică de mascare în generarea secvenței PN de ieșire. De exemplu, o mască de 42 biți este furnizată ace- 29 lui utilizator cu fiecare bit al măștii de 42 biți trecut printr-un SAU-EXCLUSIV cu un bit de ieșire de la fiecare registru al seriei de registre deplasate care formează generatorul PN. 31 Rezultatele mascării și operației de SAU-EXCLUSIV a bitului registrului deplasat sunt apoi trecute împreună printr-un SAU-EXCLUSIV pentru a forma ieșirea generatorului PN care 33 este utilizată ca secvență PN a utilizatorului.

Modulatorul de emisie 222 cuprinde generatoare PN car^ generează secvențele PN, 35 și PN_Q folosite de către toți utilizatorii mobili.. Aceste secvențe PN sunt, în varianta exemplificată, zero-urile deplasate utilizate în comunicațiile microcelulă-spre-mobil. 37 în varianta exemplificată legătura mobil-spre-celulă utilizează cod convoluțional cu rata = 1/3 și lungime constrânsă k=9. Generatoarele pentru cod sunt G, = 557 (octal), G₂ = 39

663 (octal) și G₃ = 711 (octal). Analog legăturii celulă-spre-mobil, repetiția de cod este utilizată pentru a adapta cele patru rate de date diferite pe care le produce vocoderulîntr-un 41 cadru de bază de 20 ms. Spre deosebire de legătura microcelulă-spre-mobil, simbolurile de cod repetate nu se transmit prin aer cu nivel scăzut de energie, ci, mai curând, se transmite 43 doar un simbol de cod dintr-un grup de repetiție la un nivel nominal de putere. în concluzie, repetiția de cod din varianta exemplificată este folosită numai pentru a adapta schema ratei 45 de date variabile în cadrul structurii de modulare și întrepătrundere, după cum se va arăta în paragrafele următoare. 47

O întrepătrundere bloc ce durează 20 ms, exact cât un cadru al vocoderului este folosită îrreazttHegăturii mobil-spre-celulă. Numărul de simboluri de cod în 20 ms, presupuriând 49 o rată a datelor de 9600 bps și o rată de cod r = 1/2, este 576. Parametrii N și B, sunt 32,

RO 119761 Β1 respectiv 18, unde N reprezintă numărul de rânduri și B numărul de coloane. Simbolurile de cod sunt scrise în zona de memorie întrepătrunsă pe rânduri citite la ieșire, pe coloane.

Formatul de modulare este de tip semnalizare ortogonală, a 64-a. Cu alte cuvinte, simbolurile de cod întrepătrunse sunt grupate în grupe de șase pentru a selecta la ieșire una dintre cele 64 forme de undă. Aceste forme de undă ortogonale sunt aceleași funcții Walsh folosite ca secvențe de acoperire îîn cadrul legăturilor celulă-spre-mobil.

Intervalul de timp al modulației de date este egal cu 208,33 ps și este referit ca un interval de simbol Walsh. La 9600 bps, 208,33 psec corespunde la doi biți de informație și este echivalent a șase simboluri de cod la o rată a simbolului de cod egală cu 28800 bps. Intervalul simbolurilor Walsh este subdivizat în 64 intervale egale cu lungime de timp, referite ca fragmente Walsh, fiecare având durata 208,33/64 = 3,25 ps. Rata fragmentului Walsh este de 1/3,25 ps = 307,2KHz. Deoarece rata de distribuire PN este simetrică în cazul celor două tipuri de legături, adică 1,2288 Mhz, vor fi exact patru fragmente PN per fragment Walsh.

în cazul legăturii mobil-spre-celulă sunt utilizate trei generatoare PN : generatorul specific cu 42 biți ai utilizatorului și perechea de generatoare PN ale canalelor I și Q de 15 biți. Urmărind operația de distribuire specifică a utilizatorului, semnalul este distribuit QPSK, așa cum se întâmplă în cazul legăturii celulă-spre-mobil. Spre deosebire de legătura celulăspre-mobil, unde fiecare sector sau celulă era identificat de secvențe unice de lungime 2¹⁵, aici, toate unitățile mobile folosesc aceleași secvențe PN I și Q. Aceste secvențe PN sunt secvențele de zero-deplasat folosite în legăturile celulă-spre-mobil, de asemenea referite ca secvențe pilot.

Repetiția de cod și scalarea energiei sunt utilizate în legătura microcelulă-spre-mobil pentru a adapta ratele variabile produse de vocoder. Legătura mobil-spre-microcelulă folosește diferite scheme bazate pe transmisia cu trenuri de impulsuri.

Vocoderul produce patru rate de date diferite, adică 9.600,4.800,2.400 și 1.200 bps, într-un cadru de bază de 20 ms analog cu cazul legăturii celulă-spre-mobil. Biții de informație sunt codificați de către codorul convoluțional cu rata 1/3 și simbolurile de cod sunt repetate de 2,4 și 8 ori la trei rate coborâte de date. Astfel, rata simbolului de cod este menținută constant la 28.800 bps. După codificare, simbolurile sunt întrepătrunse de un bloc de întrepătrundere care măsoară exact un cadru al vocoderului de 20 ms. Un total de 576 simboluri de cod este generat la fiecare 20 ms de către codificatorul convoluțional, unele dintre ele putând fi simboluri repetate.

Un cadru de vocoder de 20 ms este divizat în 16 felii, fiecare de câte 1,25 psec. Numerotarea în cadrul legăturii mobil-spre-celulă este astfel încât în fiecare felie există 36 simboluri de cod cu o rată de 28.800 bps sau, echivalent, șase simboluri Walsh cu o rată de 4.800 bps. La 1/2 rată, adică 4.800 bps, feliile sunt grupate în opt grupuri, fiecare conținând două felii. La 1/4 rată, adică 2.400 bps, feliile sunt grupate în patru grupe, fiecare conținând patru felii și, în final, la 1/8 rată, adică 1.200 bps, feliile sunt grupate în două grupe, fiecare conținând opt felii.

Pentru a da naștere unui apel, unității mobile trebuie să îi fie furnizată atribute de semnalizare pentru a încheia un apel la un alt utilizator de sistem prin amplasamentul-celulă. în legăturile mobil-spre-microcelulă, tehnica de acces imaginată este ALOHA. O rată de bit de transmisie este de exemplu, într-un canal de întoarcere 4.800 bps. Un canal de acces este compus dintr-un preambul urmat de informație.

Lungimea preambulului este, în varianta exemplificată, un multiplu întreg de cadre de 20 ms și este un parametru al sectorului/celulei pe care mobilul îl recepționează într-unul din mesajele canalului de paginare. Deoarece receptorii celulei folosesc preambuluri pentru

RO 119761 Β1 a rezolva întârzierile de propagare, această schemă permite lungimii preambulului să varieze 1 în funcție de rata celulei. Codurile PN ale utilizatorilor pentru canalul de acces sunt, fie prearanjate, fie transmise unităților mobile ale canalului de paginare. 3

Modulația este fixată și constantă pe durata preambulului. Forma de undă ortogonală folosită în preambul este Wo, adică funcția Walsh ce conține toate zerourile. 5

Un pachet de date ale canalului de acces poate consta dintr-unul sau cel mult două cadre de 20 ms. Codificarea, întrepătrunderea, și modularea canalului de acces sunt ana- 7 loage cu cele folosite pentru canalul vocal cu o rată de 4.800 bps, exceptând faptul că transmisia nu este împrăștiată în natură și toate simbolurile de cod sunt transmise. în varianta 9 exemplificată, sectorul/celulă cere unității mobile să transmită un preambul de 40 ms și mesajul canalului de acces necesită un cadru de date. Fie Np numărul de cadre de pre- 11 ambul, unde Keste numărul de 20 ms scurse de la originea timpului predefinit. Atunci mobilelor li se permite să inițieze transmisia pe canalul de acces numai atunci când ecuația (K, 13

Np+2) = 0 este adevărată.

în ceea ce privește alte aplicații din domeniul comunicațiilor ar putea fi de dorit 15 rearanjarea diferitelor elemente ale codului corector de eroare, ale codificării secvenței ortogonale și ale codificării secvenței PN pentru a se potrivi mai bine cu aplicația. 17

Descrierea anterioară a variantelor preferate este făcută astfel, încât să permită oricărei persoane ce se pricepe în domeniu să folosească prezenta invenție. Diferitele modi- 19 ficări ale acestor variante vor fi la îndemâna celor ce se pricep în domeniu, și principiile generice definite pot fi aplicate și altor variante fără a utiliza facultăți inventive. Astfel, prezenta 21 invenție nu intenționează să se limiteze la variantele prezentate în cadrul ei, dar trebuie să pună în acord consistența variantelor cu principiile și trăsăturile noi discutate până acum. 23

Claims

Revendicări 25

1. Sistem de comunicație cu acces multiplu, cu divizare de cod (CDMA) în care utili- 27 zatorii sistemului comunică cu alți utilizatori de sistem prin intermediul unei stații de bază (10) folosind semnale de comunicație CDMA, stația de bază (10) având niște mijloace de tip 29 antenă (26) ce cuprind :

- o multitudine de antene (28A4-28I) situate la distanță; 31

- mijloace de întârziere (30) operative cuplate la antene (28A4-28I) pentru a produce întârzieri predeterminate 33 caracterizat prin aceea că mai cuprinde mijloace de distribuție (24) a semnalului pentru a realiza cuplarea între stația de bază (10) și antenă (28A*28I) prin semnale de 35 comunicație CDMA, respectivele mijloace de întârziere (30) fiind operativ cuplate atât la antene (28A4-28I), cât și la mijloacele de distribuire (24) a semnalului pentru a produce întâr- 37 zieri predeterminate ale semnalelor de comunicație CDMA între stația de bază (10) și antene (28A-5-28I). 39
2. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mijloacele de distribuție (24) a semnalului, ce cuprind cabluri de transmisie, conectează, la stația de bază (10), res- 41 pectivele antene (28A4-28I) interconectate în serie.
3. Sistem conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că semnalele de comu- 43 nicație CDMA sunt generate prin modularea cu spectru larg a semnalelor de informație conform cu un cod de împrăștiere de zgomot pseudo-aleator format dintr-o secvență predeter- 45 minată de fragmente binare, fiecare cu o durată predeterminată, iar mijloacele de întârziere (30) conțin o mulțime de elemente de întârziere (30A*30J) dispuse în cabluri între 47 antenele (28A4-28I) cuplate adiacent, fiecare element de întârziere (30A*30J) producând

RO 119761 Β1 o întârziere a semnalelor de comunicație CDMA cu un ordin egal cu cel puțin durata unui fragment.
4. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că antenele (28A*28I) au fiecare un model (4OA-e-4ON) de antenă predeterminat.
5. Sistem conform revendicării 4, caracterizat prin aceea că antenele (28A-Î-28I) sunt poziționate cu modelele suprapuse.
6. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că mijloacele de distribuție a semnalului cuprind:

- o antenă locală (50) cuplată electric la o stație de bază (10); și

- o multitudine de antene (58A-r58l) la distanță cuplate electromagnetic la antena locală, fiecare antenă (58A-^58I) la distanță fiind cuplată la o antenă (54A-S-54I) corespunzătoare.
7. Sistem conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că semnalele de comunicație CDMA sunt generate prin modularea cu spectru larg a semnalelor de informație conform cu un cod de împrăștiere de zgomot pseudo-aleator format dintr-o secvență predeterminată de fragmente binare, fiecare având durata unui fragment predeterminată, mijloacele de întârziere (56) conțin o multitudine de elemente de întârziere (56A*56I), fiecare situat între cele corespunzând antenei locale (54A-r54l) și ale antenei (58A*58I) la distanță, fiecare element de întârziere (56A-5-56I) producând o întârziere a semnalului de comunicație CDMA cu un ordin de mărime egal cu cel puțin durata unui fragment.
8. Sistem conform revendicării 6, caracterizat prin aceea că antenele (58A*58I) au fiecare un model de antenă predeterminată.
9. Sistem conform revendicării 8, caracterizat prin aceea că antenele (58A*58I) sunt poziționate cu modelele suprapuse efectiv.
10. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că cuprinde:

- un terminal de comunicație (20A *20N) pentru a recepționa și a modula cu spectru larg un semnal de informație al utilizatorului de sistem; și

- mijloacele de tip antenă (26) pentru a recepționa semnalul de informație al utilizatorului de sistem modulat cu spectru larg, a furniza radiații multiple ale sistemului de informație al utilizatorului modulat cu spectru larg, cu fiecare radiație a sistemului de informație al utilizatorului modulat cu spectru larg întârziată cu un timp predeterminat una față de cealaltă.
11. Sistem conform revendicării 10, caracterizat prin aceea că mijloacele de tip antenă (26) cuprind:

- o multitudine de antene (28Ατ28Ι) situate la distanță; _x

- mijloace de distribuție (24) a semnalului pentru a asigura transmisia semnalului de informație al utilizatorului sistemului modulat cu spectru larg de la terminalul de comunicație (20A -e-20N) la fiecare dintre antene (28A-5-28I); și

- elemente de întârziere (30) operative cuplate la antene (28A-e-281) și la mijloacele de distribuție (24) a semnalului pentru a furniza întârzieri predeterminate diferite în semnalul de informație al utilizatorului sistemului modulat cu spectru larg, cuplate prin mijloacele de distribuție (24) a semnalului la fiecare dintre antene (28A-Î-28I).
12. Sistem conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că semnalul de informație al utilizatorului sistemului modulat cu spectru larg este generat de o secvență directă de modulare cu spectru larg a semnalului de informație al utilizatorului cu un cod extins de zgomot pseudo-aleator compus dintr-o secvență predeterminată de fragmente binare având durata unui fragment binar.
13. Sistem conform revendicării 12, caracterizat prin aceea că mijloacele de întârziere (30) cuprind o multitudine de elemente de întârziere (56A-e-56l), fiecare cuplat operativ la una dintre antene (28A+28I), fiecare element de întârziere (56A-Î-56I) producând întâr28

RO 119761 Β1 zierea respectivă în semnalul de informație al utilizatorului sistemului modulat cu spectru 1 larg, cu fiecare întârziere diferind de oricare alta printr-o durată egală cel puțin cu durata unui fragment. 3
14. Sistem conform revendicării 10, caracterizat prin aceea că utilizatorii de sistem aflați la distanță comunică cu utilizatorii sistemului și cu alți utilizatori de sistem aflați la dis- 5 tanță, prin intermediul stației de bază (10), transmițând semnale de informație ale utilizatorilor sistemului aflați la distanță modulate cu spectru larg către stația de bază (10) pentru a 7 le transfera spre utilizatorii de sistem și utilizatorii de sistem aflați la distanță, mijloacele de tip antenă (26) urmăresc realizarea de colecții multiple de semnale de informație ale utiliza- 9 torilor aflați la distanță, modulate cu spectru larg și transmise utilizatorilor de sistem aflați la distanță, furnizând fiecărei colecții multiple semnale de informație ale utilizatorului semnalului 11 aflat la distanță modulate cu spectru larg cu un ofset predeterminat de timp față de celălalt și furnizând fiecare ofset de timp al semnalului de informație al utilizatorului către terminalul 13 de comutație (20A *20N).
15. Sistem conform revendicării 11, caracterizat prin aceea că utilizatorii de sistem 15 aflați la distanță comunică cu utilizatorii sistemului și cu alți utilizatori de sistem aflați la distanță, prin intermediul stației de bază (10), transmițând semnale de informație ale utiliza- 17 torilor sistemului aflați la distanță modulate cu spectru larg către stația de bază (10) pentru a le transfera spre utilizatorii de sistem care așteaptă recepția, și utilizatorii de sistem aflați 19 la distanță, antena (28A+28I) colectând semnalul de informație al utilizatorului sistemului aflat la distanță modulat cu spectru larg transmis utilizatorului de sistem aflat la distanță, de 21 la mijloacele de distribuție (24) ale semnalului pentru a asigura transmisia semnalului de informație al utilizatorului sistemului aflat la distanță modulat cu spectru larg de la antenă 23 (28A*28I) la terminalul de comunicație (20A *20N), iar mijloacele de întârziere (30) furnizează fiecărei antene (28A+28I) semnal de informație al utilizatorului sistemului aflat la dis- 25 tanță modulat cu spectru larg, cu un ofset de timp predeterminat.
16. Sistem conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, într-o variantă de 27 realizare, pentru a facilita comunicația semnalelor de informație între utilizatorii sistemului de comunicație, și între utilizatori ai sistemului local de comunicație cu utilizatori ai unei rețele 29 externe, unii utilizatori ai sistemului de comunicație local, folosesc terminale la distanță pentru a comunica prin radio cu o stație de bază (10) în interiorul sistemului local de comu- 31 nicație, folosind semnale de comunicație cu acces multiplu cu diviziunea codului, sistemul conținând: ' 33

- un câmp de comutație extern (12):

- o stație de bază (10) cuplată la câmpul de comutație extern (12) ce conține un ter- 35 minai de comunicație pentru recepția și modulația cu spectru larg cu secvența directă a unui semnal de informație ce urmează să fie recepționat de către terminalul de comunicație (20A 37 ?20N) al unui utilizator aflat la distanță cu un cod extins cu zgomot redus pseudoaleator compus dintr-o secvență predeterminată de fragmente binare, fiecare având durata predeter- 39 minată a unui fragment; și

- mijloace de tip antenă (26) pentru recepția semnalului de informație modulat cu 41 spectru larg, furnizând multiple radiații ale semnalului de informație modulat cu spectru larg, cu fiecare astfel de radiație întârziată în timp una față de alta cu cel puțin durata unui frag- 43 ment.
17. Sistem conform revendicării 16, caracterizat prin aceea că mijloacele de tip 45 antenă (26) cuprind:

- o multitudine de antene (28Α-Ϊ-28Ι) situate la distanță; 47

RO 119761 Β1

- mijloace de distribuție (24) a semnalului pentru a realiza cuplarea între terminalul de comunicație (20A +20N) și fiecare dintre antene (28A+28I) prin intermediul semnalului de informație modulat cu spectru larg;

- mijloace de întârziere (30) cuplate operativ la antene (28A+28I) și la mijloacele de distribuire (24) a semnalului pentru a produce o întârziere de timp egală cu durata unui fragment a semnalului de informație modulat cu spectru larg, mijloacele de distribuție (24) a semnalului fiind cuplate la fiecare dintre antene (28A+28I).
18. Sistem conform revendicării 17, caracterizat prin aceea că, câmpul de comutație extern (12) este cuplat la rețeaua externă și la o rețea de utilizatori locali în sistemul de comunicație.
19. Sistem conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că terminalele utilizatorilor aflați la distanță comunică cu utilizatorii rețelei externe, cu utilizatori locali ai sistemului de comunicație local și cu alte terminale ale utilizatorilor aflați la distanță ai sistemului de comunicație local prin intermediul stației de bază (10), transmițând la stația de bază (10) semnalele de informație ale terminalului utilizatorului aflat la distanță, modulate cu spectru larg pentru a le transmite utilizatorilor care le așteaptă, antenele (28A+28I) colectând semnalul informațional al utilizatorului cu terminalul aflat la distanță transmis prin modulație cu spectru larg utilizatorului cu terminalul aflat la distanță, mijloacele de distribuție (24) a semnalului pentru dirijarea semnalului informațional recepționat de la utilizatorul cu terminalul aflat la distanță, modulat cu spectru larg de la antene (28A+28I) la terminalul de comunicație (20A+20N) și mijloacele de întârziere (30) furnizând fiecărei antene (28A+28I) semnalul informațional al utilizatorului cu terminalul aflat la distanță modulat cu spectru larg, recepționat cu un ofset de timp predeterminat pentru fiecare dintre antene (28A+28I) așa cum este furnizat de mijloacele de distribuție a semnalului către terminalul de comunicație (20A +20N).
20. Sistem în care semnalele de informație ce urmează a fi transferate unui terminal de comunicație (20A +20N) receptor sunt transmise de la un terminal de comunicație emițător, sub formă de semnale de comunicație cu acces multiplu cu divizarea codului, CDMA, caracterizat prin aceea că terminalul de comunicație (20A -5-2ON) receptor recepționând propagarea pe căi multiple a fiecărui semnal de comunicație CDMA transmis, necesită un minim de diferență de timp predeterminată între propagările pe căi multiple ale fiecărui semnal de comunicație CDMA, transmis așa cum a fost recepționat pentru demodulare, pentru a furniza semnalele informaționale destinate terminalului de comunicație (20A +20N) receptor, fiecare propagare pe căi multiple având o durată egală cu cel puțin diferența de timp minimă predeterminată între ea și alta, pe recepția făcută de către terminalul de comunicație (20A +20N) receptor.
21. Sistem conform revendicării 20, caracterizat prin ace^a că semnalele de comunicație CDMA sunt, în terminalul de comunicație emițător, generate de semnalele de informație modulate cu spectru larg în conformitate cu un cod extins de zgomot pseudoaleator format dintr-o secvență predeterminată de fragmente binare, fiecare având durata predeterminată, caracterizat prin aceea că întârzierile predeterminate diferite în semnalul de comunicație CDMA sunt furnizate fiecărei antene (28A+281,58A+58I), fiecare întârziere fiind diferită de la una la alta cu un ordin de mărime egal cu cel puțin durata unui fragment.