RU2303331C1 - Transmitter with code division of channels and efficient usage of allocated frequency spectrum - Google Patents
Transmitter with code division of channels and efficient usage of allocated frequency spectrum Download PDFInfo
- Publication number
- RU2303331C1 RU2303331C1 RU2005139776/09A RU2005139776A RU2303331C1 RU 2303331 C1 RU2303331 C1 RU 2303331C1 RU 2005139776/09 A RU2005139776/09 A RU 2005139776/09A RU 2005139776 A RU2005139776 A RU 2005139776A RU 2303331 C1 RU2303331 C1 RU 2303331C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- channel
- adder
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиосвязи и может найти применение в системах беспроводного доступа, фиксированной, сухопутной подвижной и спутниковой связи.The invention relates to the field of radio communications and may find application in wireless access systems, fixed, land mobile and satellite communications.
Известны системы сотовой и спутниковой связи с кодовым разделением каналов, а именно: система сотовой подвижной связи стандарта IS-95 на основе технологии многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР), (в иностранной терминологии - CDMA); система спутниковой связи «Глобалстар» (США), а так же перспективные системы с МДКР, такие как CDMA-450, CDMA-2000 и WCDMA и спутниковые: SAT-CDMA (Ю. Корея), SW-CDMA (Европейское космическое агентство-ESA) [1].Known cellular and satellite communication systems with code division multiplexing, namely: IS-95 standard mobile cellular communications system based on code division multiple access (CDMA) technology, (in foreign terminology - CDMA); Globalstar satellite communications system (USA), as well as promising systems with CDMA, such as CDMA-450, CDMA-2000 and WCDMA and satellite: SAT-CDMA (South Korea), SW-CDMA (European Space Agency-ESA ) [one].
Основным требованием, предъявляемым как к существующим, так и к перспективным системам связи в условиях возросшего спроса на выделение полос частот, является требование по обеспечению высокой спектральной эффективности.The main requirement for both existing and prospective communication systems in the face of increased demand for the allocation of frequency bands is the requirement to ensure high spectral efficiency.
Под спектральной эффективностью системы с кодовым разделением каналов понимается максимально высокий трафик радиоинтерфейса в заданной полосе частот, которая оценивается коэффициентом спектральной эффективности и представляет собой отношение скорости передачи информации в системе (пропускной способности системы) к ширине полосы частот спектра сигнала.The spectral efficiency of a code division multiplexing system is understood to mean the maximum traffic of the radio interface in a given frequency band, which is estimated by the spectral efficiency coefficient and represents the ratio of the information transfer rate in the system (system bandwidth) to the signal spectrum bandwidth.
Современные системы связи, в том числе и с кодовым разделением каналов, характеризуются низкой спектральной эффективностью.Modern communication systems, including those with code division multiplexing, are characterized by low spectral efficiency.
Например, у системы сотовой подвижной связи стандарта IS-95 значение коэффициента спектральной эффективности не превосходит величины, равной 0,5.For example, in an IS-95 standard cellular mobile communication system, the value of the spectral efficiency coefficient does not exceed a value of 0.5.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является передатчик с кодовым разделением каналов [2], включающий N информационных каналов (ИК), каждый из которых включает последовательно соединенные кодер (КД), перемежитель (Пер), первый сумматор по модулю два (С), уплотнитель символов (УС), второй С и формирователь спектра сигнала канала (ФССК), выход которого является выходом ИК, а также последовательно соединенные генератор кода адреса (ГКА), первый прореживатель (П), второй П, выход которого соединен с вторым входом УС, выход первого П соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом ИК, вход КД - вторым входом ИК, третий вход УС - третьим входом ИК, второй вход второго С является четвертым входом ИК, второй вход ФССК является пятым входом ИК, третий вход ФССК - шестым входом ИК, четвертый вход ФССК - седьмым входом ИК, а пятый вход ФССК - восьмым входом ИК,Closest to the proposed invention is a transmitter with code division multiplexing [2], including N information channels (IR), each of which includes a series-connected encoder (CD), interleaver (Per), the first adder modulo two (C), a character seal (DC), the second C and the channel signal spectrum shaper (FSSK), the output of which is the IR output, as well as the address code generator (GCA), the first decimator (P), the second P, the output of which is connected to the second input of the DC, in series, the output first P connected with the second input of the first C, with the input of the GCA being the first input of the IR, the input of the CD as the second input of the IR, the third input of the DC as the third input of the IR, the second input of the second C as the fourth input of the IR, the second input of the FCCC is the fifth input of the IR, the third input of the FCC the sixth input of IR, the fourth input of the FCCC - the seventh input of the IR, and the fifth input of the FCCC - the eighth input of the IR,
К каналов вызова (KB), каждый из которых включает последовательно соединенные КД, Пер, первый С, второй С и ФССК, выход которого является выходом KB, а также последовательно соединенные ГКА, П, выход которого соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом KB, вход КД - вторым входом KB, второй вход второго С является третьим входом KB, второй вход ФССК является четвертым входом KB, третий вход ФССК - пятым входом KB, четвертый вход ФССК - шестым входом KB, а пятый вход ФССК - седьмым входом KB,To call channels (KB), each of which includes a series-connected CD, Per, first C, second C and FSSK, the output of which is the output of KB, as well as series-connected GCA, P, the output of which is connected to the second input of the first C, and the input GCA is the first KB input, the CD input is the second KB input, the second input of the second C is the third KB input, the second FSSK input is the fourth KB input, the third FSSK input is the fifth KB input, the fourth FSSK input is the sixth KB input, and the fifth FSSK input - seventh input KB,
J каналов синхронизации (КС), каждый из которых включает последовательно соединенные КД, повторитель символов (ПС), С и ФССК, выход которого является выходом КС, причем вход КД является первым входом КС, второй вход С является вторым входом КС, второй вход ФССК является третьим входом КС, третий вход ФССК - четвертым входом КС, четвертый вход ФССК - пятым входом КС, а пятый вход ФССК - шестым входом КС иJ synchronization channels (CS), each of which includes a series-connected CD, a character repeater (PS), C and FSSK, the output of which is the output of the CS, the input of the CD being the first input of the CS, the second input C is the second input of the CS, the second input of the FSS is the third input of the CS, the third input of the FSSC is the fourth input of the CS, the fourth input of the FSSK is the fifth input of the CS, and the fifth input of the FSSK is the sixth input of the CS
канал пилот-сигнала (КПС), включающий последовательно соединенные С и ФССК, выход которого является выходом КПС, причем первый вход С является первым входом КПС, а второй вход С - вторым входом КПС, второй вход ФССК является третьим входом КПС, третий вход ФССК - четвертым входом КПС, четвертый вход ФССК - пятым входом КПС, а пятый вход ФССК - шестым входом КПС,a pilot signal channel (CPS) including serially connected C and FSSK, the output of which is the output of the CPS, with the first input C being the first input of the CPS and the second input C the second input of the CPS, the second input of the FCC is the third input of the CPS, the third input of the FSS - the fourth input of the KPS, the fourth input of the FSSK - the fifth input of the KPS, and the fifth entrance of the FSSK - the sixth input of the KPS,
тактовый генератор (ТГ), выход которого соединен с входом генератора кодов синхронизации (ГКС) и с входом генератора ортогональных кодов (ГОК), генератор несущей частоты (ГНЧ) и сумматор канальных сигналов (СКС), выход которого является выходом передатчика,a clock generator (TG), the output of which is connected to the input of the generator of synchronization codes (GKS) and to the input of the generator of orthogonal codes (GOK), the carrier frequency generator (LFO) and the adder of channel signals (SCS), the output of which is the output of the transmitter,
первый выход ГКС соединен с объединенными пятыми входами всех ИК, объединенными четвертыми входами всех KB, объединенными третьими входами всех КС и третьим входом КПС,the first output of the GCS is connected to the combined fifth inputs of all IRs, the combined fourth inputs of all KB, the combined third inputs of all KS and the third input of the KPS,
второй выход ГКС соединен с объединенными седьмыми входами всех ИК, объединенными шестыми входами всех KB, объединенными пятыми входами всех КС и пятым входом КПС,the second output of the GCS is connected to the combined seventh inputs of all IR, the combined sixth inputs of all KB, the combined fifth inputs of all KS and the fifth input of the KPS,
первый выход ГНЧ соединен с объединенными восьмыми входами всех ИК, объединенными седьмыми входами всех KB, объединенными шестыми входами всех КС и шестым входом КПС,the first LFO output is connected to the combined eighth inputs of all IRs, the combined seventh inputs of all KB, the combined sixth inputs of all KS and the sixth input of the KPS,
второй выход ГНЧ соединен с объединенными шестыми входами всех ИК, объединенными пятыми входами всех KB, объединенными четвертыми входами всех КС и четвертым входом КПС,the second output of the LFO is connected to the combined sixth inputs of all IR, the combined fifth inputs of all KB, the combined fourth inputs of all KS and the fourth input of the KPS,
n-ый выход ГОК соединен с четвертым входом n-ого ИК, где n принимает значения от 1 до N,The nth output of the GOK is connected to the fourth input of the nth IR, where n takes values from 1 to N,
(N+k)-ый выход ГОК соединен с третьим входом k-ого KB, где k принимает значения от 1 до К,The (N + k) -th output of the GOK is connected to the third input of the k-th KB, where k takes values from 1 to K,
(N+K+j)-ый выход ГОК соединен с вторым входом j-ого КС, где j принимает значения от 1 до J,(N + K + j) -th output of the GOK is connected to the second input of the j-th COP, where j takes values from 1 to J,
N+K+J+1-ый выход ГОК соединен с вторым входом КПС,N + K + J + 1st GOK output is connected to the second input of the KPS,
n-ый вход СКС соединен с выходом n-ого информационного канала,the n-th input of the SCS is connected to the output of the n-th information channel,
(N+k)-ый вход СКС соединен с выходом k-ого KB,The (N + k) -th input of the SCS is connected to the output of the k-th KB,
(N+K+j)-ый вход СКС соединен с выходом j-ого КС,The (N + K + j) -th input of the SCS is connected to the output of the j-th CS,
N+K+J+1-ый вход СКС соединен с выходом КПС.N + K + J + 1st input SCS is connected to the output of the KPS.
Целью настоящего изобретения является повышение спектральной эффективности передачи информации в перспективных системах связи.The aim of the present invention is to increase the spectral efficiency of information transfer in promising communication systems.
Указанная цель достигается тем, что в известном передатчике с кодовым разделением каналов, включающим N ИК, каждый из которых включает последовательно соединенные КД, Пер, первый С, УС, второй С и ФССК, выход которого является выходом ИК, а также последовательно соединенные ГКА, первый П, второй П, выход которого соединен с вторым входом УС, выход первого П соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом ИК, вход КД - вторым входом ИК, третий вход УС - третьим входом ИК, второй вход второго С является четвертым входом ИК, второй вход ФССК является пятым входом ИК, третий вход ФССК - шестым входом ИК, четвертый вход ФССК - седьмым входом ИК, а пятый вход ФССК - восьмым входом ИК, К KB, каждый из которых включает последовательно соединенные КД, Пер, первый С, второй С и ФССК, выход которого является выходом KB, а также последовательно соединенные ГКА, П, выход которого соединен с вторым входом первого С, причем вход ГКА является первым входом KB, вход КД - вторым входом KB, второй вход второго С является третьим входом KB, второй вход ФССК является четвертым входом KB, третий вход ФССК - пятым входом KB, четвертый вход ФССК - шестым входом KB, а пятый вход ФССК - седьмым входом KB, J КС, каждый из которых включает последовательно соединенные КД, ПС, С и ФССК, выход которого является выходом КС, причем вход КД является первым входом КС, второй вход С является вторым входом КС, второй вход ФССК является третьим входом КС, третий вход ФССК - четвертым входом КС, четвертый вход ФССК - пятым входом КС, а пятый вход ФССК - шестым входом КС, канал пилот-сигнала, включающий последовательно соединенные С и ФССК, выход которого является выходом КПС, причем первый вход С является первым входом КПС, а второй вход С - вторым входом КПС, второй вход ФССК является третьим входом КПС, третий вход ФССК - четвертым входом КПС, четвертый вход ФССК - пятым входом КПС, а пятый вход ФССК - шестым входом КПС, ТГ, выход которого соединен с входом ГКС и с входом ГОК, ГНЧ и СКС, выход которого является выходом передатчика, первый выход ГКС соединен с объединенными пятыми входами всех ИК, объединенными четвертыми входами всех KB, объединенными третьими входами всех КС и третьим входом КПС, второй выход ГКС соединен с объединенными седьмыми входами всех ИК, объединенными шестыми входами всех KB, объединенными пятыми входами всех КС и пятым входом КПС, первый выход ГНЧ соединен с восьмыми входами всех ИК, седьмыми входами всех KB, шестыми входами всех КС и шестым входом КПС, второй выход ГНЧ соединен с шестыми входами всех ИК, пятыми входами всех KB, четвертыми входами всех КС и четвертым входом КПС, n-ый выход ГОК соединен с четвертым входом n-ого ИК, где n принимает значения от 1 до N, N+k-ый выход ГОК соединен с третьим входом k-ого KB, где k принимает значения от 1 до К, каждый из следующих N+K+j-ый выход ГОК соединен с вторым входом j-ого КС, где j принимает значения от 1 до J, N+K+J+1-ый выход ГОК соединен с вторым входом КПС, n-ый вход СКС соединен с выходом n-ого информационного канала, N+k-ый вход СКС соединен с выходом k-ого KB, N+K+j-ый вход СКС соединен с выходом j-ого КС, N+K+J+1-ый вход СКС соединен с выходом КПС,This goal is achieved by the fact that in the known transmitter with code division multiplexing, including N IR, each of which includes series-connected CD, Per, first C, DC, second C and FSSK, the output of which is the IR output, as well as series-connected GCA, the first P, the second P, the output of which is connected to the second input of the DC, the output of the first P is connected to the second input of the first C, and the input of the GCA is the first input of the IR, the input of the CD is the second input of the IR, the third input of the DC is the third input of the IR, the second input of the second C is the fourth IR input, the second input of the FCCC is the fifth input of IR, the third input of the FCCC is the sixth input of IR, the fourth input of the FCCC is the seventh input of IR, and the fifth input of the FCCC is the eighth input of IR, KB, each of which includes a series-connected CD, Per, first C, second C and FSSK, the output of which is the output of KB, as well as series-connected GCA, P, the output of which is connected to the second input of the first C, and the input of the GCA is the first input of KB, the input of the CD is the second input of KB, the second input of the second C is the third input of KB , the second input of the FSSC is the fourth input of KB, the third the FSSK input is the fifth input of KB, the fourth input of the FSSK is the sixth input of KB, and the fifth input of the FSSK is the seventh input of KB, J KS, each of which includes series-connected KD, PS, S and FSSK, the output of which is the output of KS, and the input is KD is the first input of the CS, the second input C is the second input of the CS, the second input of the FCCC is the third input of the CS, the third input of the CCC is the fourth input of the CS, the fourth input of the CCC is the fifth input of the CC, and the fifth input of the CCC is the sixth input of the CC, the pilot channel comprising serially connected C and FSSK, the output of which is KPS output, with the first input C being the first KPS input, and the second C input being the second KPS input, the second FSSK input is the third KPS input, the third FSSK input is the fourth KPS input, the fourth FSSK input is the fifth KPS input, and the fifth FSSK input the sixth input of the KPS, TG, the output of which is connected to the input of the GCS and with the input of the GOK, LF and SCS, the output of which is the output of the transmitter, the first output of the GCS is connected to the combined fifth inputs of all IR, the combined fourth inputs of all KB, the combined third inputs of all CS and the third input of the KPS, the second the output of the GCS is connected to the combined seventh inputs of all IRs, the combined sixth inputs of all KB, the combined fifth inputs of all KS and the fifth input of the KPS, the first output of the LFO is connected to the eighth inputs of all IR, the seventh inputs of all KB, the sixth inputs of all KS and the sixth input of KPS, the second LFO output is connected to the sixth inputs of all IR, the fifth inputs of all KB, the fourth inputs of all KS and the fourth input of the KPS, the nth output of the GOK is connected to the fourth input of the nth IR, where n takes values from 1 to N, N + k the GOK output is connected to the third input of the kth KB, where k is received it has values from 1 to K, each of the following N + K + j-th GOK outputs is connected to the second input of the j-th COP, where j takes values from 1 to J, N + K + J + the 1st GOK output is connected to the second input of the KPS, the n-th input of the SCS is connected to the output of the nth information channel, the N + k-th input of the SCS is connected to the output of the k-th KB, N + K + the j-th input of SCS is connected to the output of the j-th COP, N + K + J + 1st SCS input connected to the output of the KPS,
в схему передатчика внесены следующие изменения:The following changes have been made to the transmitter circuit:
исключен сумматор канальных сигналов и генератор ортогональных кодов,excluded the adder of channel signals and the generator of orthogonal codes,
из схемы каждого ИК исключен ФССК и разорваны связи между вторым входом ИК и КД, между УС и вторым С, второй вход второго С отключен от ГОК, а также в схему каждого ИК введены новые элементы и соответствующие связи между элементами, а именно:FSSK is excluded from the circuit of each IR and the connections between the second input of IR and CD are broken, between the DC and the second C, the second input of the second C is disconnected from the GOK, and new elements and corresponding connections between the elements are introduced into the circuit of each IR, namely:
последовательно соединенные разделитель (Р), второй КД, второй Пер, выход которого соединен с первым входом второго С, а также второй УС, вход которого соединен с выходом второго сумматора по модулю два, вход Р является вторым входом ИК, второй выход Р соединен с входом первого КД, выход первого П соединен с вторым входом второго С, а выход второго П - с вторым входом второго УС, третьи входы первого и второго УС объединены, выход первого УС является первым выходом ИК, а выход второго УС - вторым выходом ИК,serially connected separator (P), the second CD, the second Per, the output of which is connected to the first input of the second C, as well as the second CSS, the input of which is connected to the output of the second adder modulo two, the input P is the second input of the IR, the second output P is connected to the input of the first CD, the output of the first P is connected to the second input of the second C, and the output of the second P is connected to the second input of the second CSS, the third inputs of the first and second CSS are combined, the output of the first CSS is the first IR output, and the output of the second CSS is the second IR output,
из схемы каждого KB исключен ФССК и разорваны связи между вторым входом KB и КД, между первым и вторым С, второй вход второго С отключен от ГОК, а также в схему каждого KB введены новые элементы и соответствующие связи между элементами, а именно:FSSC is excluded from the circuit of each KB and the connections between the second input of KB and the CD are broken, between the first and second C, the second input of the second C is disconnected from the GOK, and new elements and the corresponding connections between the elements are introduced into the circuit of each KB, namely:
последовательно соединенные Р, второй КД, второй Пер, выход которого соединен с первым входом второго С, вход Р является вторым входом KB, второй выход Р соединен с входом первого КД, выход первого С является первым выходом KB, а выход второго С - вторым выходом KB, выход П соединен с вторым входом второго С,connected in series P, the second CD, the second Per, the output of which is connected to the first input of the second C, the input P is the second input KB, the second output P is connected to the input of the first CD, the output of the first C is the first output KB, and the output of the second C is the second output KB, output P is connected to the second input of the second C,
из схемы каждого канала синхронизации исключены С и ФССК и введена новая связь - выход ПС является выходом КС,C and FSSK are excluded from the circuit of each synchronization channel and a new connection is introduced - the PS output is the CS output,
из схемы КПС исключены С и ФССК и выход канала соединен с его входом,C and FSSK are excluded from the KPS circuit and the channel output is connected to its input,
а в схему передатчика дополнительно введеныand the transmitter circuit is additionally introduced
(N+K+J+1) формирователь спектра сигнала (ФСС),(N + K + J + 1) signal spectrum shaper (FSS),
Р генераторов ортогональных кодов (ГОК), каждый из которых имеет М выходов, а входы генераторов ортогональных входов объединены и соединены с выходом тактового генератора,P generators of orthogonal codes (GOK), each of which has M outputs, and the inputs of the generators of orthogonal inputs are combined and connected to the output of the clock generator,
Р сумматоров сигналов каналов (ССК), каждый из которых имеет М входов, и сумматор сигналов канальных групп (ССКГ), который имеет Р входов, а его выход является выходом передатчика,P channel signal adders (SSK), each of which has M inputs, and a channel group signal adder (SSKG), which has P inputs, and its output is the output of the transmitter,
причем каждый ФСС включает последовательно соединенные первый С, второй С, сглаживающий фильтр (СФ), перемножитель (ПР) и сумматор (Сум), выход которого является выходом формирователя спектра сигнала, а также последовательно соединенные третий С, четвертый С, второй СФ, второй ПР, выход которого подключен к второму входу Сум, причем первый вход первого С является первым входом ФСС, первый вход третьего С - вторым входом ФСС, вторые входы второго и четвертого С объединены и являются третьим входом ФСС, второй вход первого С является четвертым входом ФСС, второй вход третьего С - пятым входом ФСС, второй вход первого ПР - шестым входом ФСС, а второй вход второго ПР - седьмым входом ФСС,moreover, each FSS includes a first connected C, a second C, a smoothing filter (SF), a multiplier (PR) and an adder (Sum), the output of which is the output of the signal spectrum former, as well as a third C, a fourth C, a second SF, a second PR, the output of which is connected to the second input of Sum, where the first input of the first C is the first input of the FSS, the first input of the third C is the second input of the FSS, the second inputs of the second and fourth C are combined and are the third input of the FSS, the second input of the first C is the fourth in Odom FSS second input C of the third - fifth input of the FSS, the second input of the first PR - sixth input FSS, and the second input of the second OL - seventh input FSS
причем первый выход n-ого информационного канала соединен с первым входом n-ого формирователя спектра сигнала, а второй выход n-ого информационного канала - с вторым входом n-ого формирователя спектра сигнала, где n принимают значения от 1 до N,moreover, the first output of the nth information channel is connected to the first input of the nth signal shaper, and the second output of the nth information channel is connected to the second input of the nth signal shaper, where n take values from 1 to N,
а первый выход k-ого канала вызова соединен с первым входом N+k-ого формирователя спектра сигнала, а второй выход k-ого канала вызова - с вторым входом N+k-ого формирователя спектра сигнала, где k принимает значения от 1 до К,and the first output of the k-th call channel is connected to the first input of the N + k-th signal shaper, and the second output of the k-th call channel is connected to the second input of the N + k-signal shaper, where k takes values from 1 to K ,
а выход j-ого канала синхронизации подключен к объединенным первому и второму входам N+K+j-ого формирователя спектра сигнала, причем у принимает значения от 1 до J,and the output of the j-th synchronization channel is connected to the combined first and second inputs of the N + K + j-th shaper of the signal spectrum, and y takes values from 1 to J,
первый и второй входы (N+K+J+1)-ого ФСС объединены и являются входом КПС,the first and second inputs of the (N + K + J + 1) -th FSS are combined and are the input of the KPS,
причем N+K+J+1 меньше или равно L, где L=Р·М - максимально возможное число каналов передатчика, где М - число ортогональных сигналов, которые можно получить в одной группе, если взять основание кода используемых сигналов равное m, тогда М=2m, а Р - число групп каналов, которые можно организовать в системе, используя М ортогональных сигналов в группе при заданных значениях h и r, где h отношение сигнал/шум по мощности, а r скорость используемого кода,moreover, N + K + J + 1 is less than or equal to L, where L = P · M is the maximum possible number of transmitter channels, where M is the number of orthogonal signals that can be received in one group, if we take the code base of the used signals equal to m, then M = 2 m , and P is the number of channel groups that can be organized in the system using M orthogonal signals in the group for given values of h and r, where h is the signal-to-noise ratio in power and r is the speed of the code used,
соотношение между N, К и J, т.е. сколько из L возможных каналов системы отвести для передачи информации, сколько - для обеспечения вызова, а сколько - для обеспечения синхронизации системы определяется исходя из предполагаемого трафика радиообмена с использованием известного математического аппарата теории массового обслуживания,the ratio between N, K and J, i.e. how many of the L possible channels of the system are allotted to transmit information, how many to provide a call, and how many to provide system synchronization is determined based on the estimated radio traffic using the well-known mathematical apparatus of the queuing theory,
все каналы передатчика независимо от их принадлежности (ИК, KB, КС и КПС) совместно со своими ФСС разбиты на Р=L/M групп по М каналов в каждой,all transmitter channels, regardless of their affiliation (IR, KB, KS and KPS) together with their FSS are divided into P = L / M groups of M channels in each,
причем выход l-ого ФСС p-ой группы соединен с l-ым входом p-ого ССК, где l принимает значения от 1 до М, а p - от 1 до Р,moreover, the output of the lth FSS of the pth group is connected to the lth input of the pth SSK, where l takes values from 1 to M, and p takes from 1 to P,
а i-ый выход p-ого генератора ортогональных кодов соединен с третьим входом i-ого формирователя спектра сигнала p-ой группы, где i принимает значения от 1 до М, а p - от 1 до Р,and the i-th output of the p-th generator of orthogonal codes is connected to the third input of the i-th signal shaper of the signal of the p-th group, where i takes values from 1 to M, and p - from 1 to P,
первый выход ГКС соединен с объединенными четвертыми входами всех ФСС, а его второй выход соединен с объединенными пятыми входами всех ФСС,the first output of the GCS is connected to the combined fourth inputs of all FSS, and its second output is connected to the combined fifth inputs of all FSS,
первый выход ГНЧ соединен с объединенными шестыми входами всех ФСС, а его второй выход соединен с объединенными седьмыми входами всех ФСС,the first output of the LFO is connected to the combined sixth inputs of all FSS, and its second output is connected to the combined seventh inputs of all FSS,
выход p-ого ССК соединен с p-ым входом ССКГ, причем p принимает значения от 1 до Р.the output of the pth SSK is connected to the pth input of the SSKG, and p takes values from 1 to R.
Отличительными признаками предлагаемого устройства являются введенные в схему передатчика новые элементы, а именно: формирователи спектра сигналов, генераторы ортогональных кодов, сумматоры сигналов каналов, сумматор сигналов канальных групп и соответствующие связи между ними, а также введены новые и дополнительные элементы в ИК и KB и соответствующие связи между ними, благодаря чему удалось в несколько раз увеличить спектральную эффективность системы связи за счет формирования новой сигнально-кодовой конструкции и нового вида кодового уплотнения каналов что соответствует критерию «новизна».Distinctive features of the proposed device are new elements introduced into the transmitter circuit, namely: signal spectrum shapers, orthogonal code generators, channel signal adders, channel group signal adder and corresponding connections between them, as well as new and additional elements are introduced into IR and KB and corresponding communication between them, due to which it was possible to increase the spectral efficiency of the communication system several times by forming a new signal-code structure and a new type of codes th channel seal that meets the criterion of "novelty".
Поскольку совокупность введенных элементов и их связи до даты подачи заявки в патентной и научной литературе не обнаружены, то предлагаемое техническое решение соответствует «изобретательскому уровню».Since the totality of the introduced elements and their relationship to the filing date of the application in the patent and scientific literature are not found, the proposed technical solution corresponds to the "inventive step".
Структурная схема заявляемого устройства представлена на фиг.1 и 2. На фиг.1 представлена общая схема устройства, на которой обозначено:The structural diagram of the inventive device is presented in figures 1 and 2. Figure 1 presents the General diagram of the device, which indicates:
1 - генератор кодов синхронизации (ГКС);1 - generator synchronization codes (GKS);
2 - тактовый генератор (ТГ);2 - clock generator (TG);
3 - генератор несущей частоты (ГНЧ);3 - carrier frequency generator (LFO);
4 - сумматор сигналов канальных групп (ССКГ);4 - adder signals of channel groups (SSCG);
5 - первая группа каналов совместно с элементами, которые обслуживают эту группу каналов;5 - the first group of channels together with the elements that serve this group of channels;
6 - вторая группа каналов совместно с элементами, которые обслуживают эту группу каналов;6 - the second group of channels together with the elements that serve this group of channels;
7 - P-ая группа каналов совместно с элементами, которые обслуживают эту группу каналов;7 - P-th group of channels together with the elements that serve this group of channels;
8 (l=1; p=1)- информационный канал под номером 1 в составе первой группы каналов;8 (l = 1; p = 1) -
8 (l=1; p=2) - информационный канал под номером 1 в составе второй группы каналов;8 (l = 1; p = 2) -
8 (l=1; p=Р) - информационный канал под номером 1 в составе P-ой группы каналов;8 (l = 1; p = P) -
9 (l=М; p=1) - канал вызова под номером М в составе первой группы каналов;9 (l = M; p = 1) - call channel under number M as part of the first group of channels;
10 (l=М; p=2) - канал синхронизации под номером М в составе второй группы каналов;10 (l = M; p = 2) - synchronization channel under the number M in the second group of channels;
11 (l=М; p=Р) - канал пилот-сигнала под номером М в составе P-ой группы каналов;11 (l = M; p = P) - channel of the pilot signal at number M as part of the Pth group of channels;
12 (l=1, p=1) - формирователь спектра сигнала первого канала в составе первой группы;12 (l = 1, p = 1) - shaper of the spectrum of the signal of the first channel in the first group;
12 (l=М, p=1) - формирователь спектра сигнала M-ого канала в составе первой группы;12 (l = M, p = 1) - shaper of the spectrum of the signal of the Mth channel in the first group;
12 (l=1, p=2) - формирователь спектра сигнала первого канала в составе второй группы;12 (l = 1, p = 2) - shaper of the spectrum of the signal of the first channel in the second group;
12 (l=М, p=2) - формирователь спектра сигнала M-ого канала в составе второй группы;12 (l = M, p = 2) - shaper of the signal spectrum of the M-th channel in the second group;
12 (l=1, p=Р) - формирователь спектра сигнала первого канала в составе P-ой группы;12 (l = 1, p = P) - shaper of the spectrum of the signal of the first channel in the composition of the Pth group;
12 (l=М, p=Р) - формирователь спектра сигнала M-ого канала в составе P-ой группы;12 (l = M, p = P) - shaper of the spectrum of the signal of the Mth channel as part of the Pth group;
13 (p=1) - сумматор сигналов каналов первой группы каналов;13 (p = 1) - the adder of the channel signals of the first group of channels;
13 (p=2) - сумматор сигналов каналов второй группы каналов;13 (p = 2) - the adder of the channel signals of the second group of channels;
13 (p=Р) - сумматор сигналов каналов P-ой группы каналов;13 (p = P) is the adder of the channel signals of the Pth group of channels;
14 (p=1) - генератор ортогональных кодов, обслуживающий первую группу каналов;14 (p = 1) - an orthogonal code generator serving the first group of channels;
14 (p=2) - генератор ортогональных кодов, обслуживающий вторую группу каналов;14 (p = 2) - an orthogonal code generator serving the second group of channels;
14 (p=Р) - генератор ортогональных кодов, обслуживающий P-ую группу каналов.14 (p = P) is an orthogonal code generator serving the Pth channel group.
На фиг.2 представлены структурные схемы информационного и служебных каналов (KB, КС, КПС), а также структурная схема ФСС. На фиг.2 обозначено:Figure 2 presents the structural diagrams of information and service channels (KB, CS, KPS), as well as the structural diagram of the FSS. In figure 2 is indicated:
15, 23, 37, 42, 45 - кодер (КД);15, 23, 37, 42, 45 - encoder (CD);
16, 24, 38,43 - перемежитель (Пер);16, 24, 38.43 - interleaver (Per);
17, 25, 39, 44, 27, 28, 32, 33 - сумматор по модулю два (С);17, 25, 39, 44, 27, 28, 32, 33 - adder modulo two (C);
18, 26 - уплотнитель символов (УС);18, 26 - seal characters (CSS);
19, 36 - разделитель (Р);19, 36 - separator (P);
20, 40 - генератор кода адреса (ГКА);20, 40 - address code generator (GCA);
21, 22, 41 - прореживатель (П);21, 22, 41 - decimator (P);
29, 34 - сглаживающий фильтр;29, 34 - smoothing filter;
30, 35 - перемножитель (ПР);30, 35 - multiplier (PR);
31 - сумматор (Сум);31 - adder (Sum);
46 - повторитель символов (ПС);46 - character repeater (PS);
12 - формирователь спектра сигнала (ФСС).12 - shaper signal spectrum (FSS).
С целью упрощения схемы на фиг.1 изображены только три группы каналов и элементы, которые их обслуживают. Причем в каждой группе изображены только два канала из М (первый и M-ый), два ФСС, которые обслуживают изображенные каналы, а также ГОК и ССК, которые обслуживают все каналы группы. В каждой группе на фиг.1 изображен один информационный канал и один служебный канал (KB или КС, или КПС). В общем случае распределение по группам информационных и служебных каналов не принципиально. Основное требование - в каждой группе должно быть по М каналов, а служебные каналы могут быть объединены в одну группу или распределены по всем группам в разном сочетании.In order to simplify the circuit, figure 1 shows only three groups of channels and the elements that serve them. Moreover, in each group only two channels from M (the first and Mth), two FSSs that serve the depicted channels, and also GOK and SSK that serve all the channels of the group are shown. In each group of figure 1 shows one information channel and one service channel (KB or CS, or KPS). In general, the distribution of information and service channels into groups is not important. The main requirement is that each group must have M channels, and service channels can be combined into one group or distributed across all groups in a different combination.
Работа передатчика. Порядок работы передатчика рассмотрим по структурным схемам, которые изображены на фигуре 1 и на фигуре 2.Transmitter operation. The operation of the transmitter will consider the structural diagrams that are shown in figure 1 and figure 2.
При рассмотрении работы передатчика будем исходить из следующего:When considering the operation of the transmitter, we will proceed from the following:
1. Алгоритм работы служебных (KB, КС и КПС) каналов заявляемого устройства и устройства-прототипа одинаков.1. The algorithm of the service (KB, CS and KPS) channels of the claimed device and the prototype device is the same.
2. Загруженность каналов передатчика определяется текущим графиком и управляется стандартными средствами базовой станции, например, такими как конвольвер, которые и в данном устройстве не рассматриваются.2. The load on the transmitter channels is determined by the current schedule and is controlled by standard means of the base station, for example, such as a convolver, which are not considered in this device either.
3. Для уяснения характера обработки информации в каналах передатчика достаточно рассмотреть обработку информации в каком-либо одном канале.3. To understand the nature of information processing in the channels of the transmitter, it is sufficient to consider the processing of information in any one channel.
Работа информационного канала. Рассмотрим работу ИК (8) под номером 1 (l=1), который входит в состав первой группы каналов (p=1) (см. фиг.1). На первый вход ИК (см. фиг.2а) поступает информация об адресе абонента, а на второй - информация, которую необходимо передать другому абоненту. Информация, поступающая на 1 и 2 входы ИК, представляет собой поток двоичных символов. Поток двоичных символов, поступающий на первый вход ИК, разделителем (19) преобразуется в два потока для создания синфазной I и квадратурной Q составляющих (условно в одном потоке следуют четные символы, а в другом - нечетные). С первого выхода разделителя (19) первый поток поступает на вход кодера (23), а с второго выхода второй поток поступает на вход кодера (15). Потоки двоичных символов в кодерах (15) и (23) кодируются избыточным кодом с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне. С выхода кодера (15) информация поступает на вход перемежителя (16), а с выхода кодера (23) - на вход перемежителя (24). В перемежителях (16) и (24) кодированная информация «перемешивается» таким образом, чтобы исключить возможность группирования ошибок на приемной стороне. С выхода перемежителя (16) информация поступает на первый вход сумматора по модулю два (17), а с выхода перемежителя (24) - на первый вход сумматора по модулю два (25). Поток двоичных символов, содержащий информацию об адресе вызываемого абонента, с первого входа ИК поступает на вход ГКА (20), который формирует адрес вызываемого абонента и направляет его на вход прореживателя (21). Информация с выхода прореживателя (21) поступает на вторые входы сумматоров по модулю два (17) и (25) и на вход прореживателя (22). В сумматорах по модулю два (17) и (25) в потоки информации, поступающие на их первые входы, с помощью прореживателя (21) «замешивается» информация об адресе абонента, поступающая с ГКА (20). С выхода сумматора по модулю два (17) информационный поток, содержащий уже признак адреса абонента, поступает на первый вход уплотнителя символов (18), а с выхода сумматора по модулю два (25) - на первый вход уплотнителя символов (26). В уплотнителях символов (18) и (26) с помощью информации, поступающей на их вторые входы с выхода прореживателя (22), обеспечивается «замешивание» в информационный поток с адресом абонента дополнительной информации, которая поступает на их третьи входы, для управления уровнем излучаемой мощности передатчика абонента. Информация с выхода уплотнителя символов (18) поступает на первый выход ИК, а информация с выхода уплотнителя символов (26) поступает на второй выход ИК.The work of the information channel. Consider the work of IR (8) under number 1 (l = 1), which is part of the first group of channels (p = 1) (see figure 1). The first input of the IR (see figa) receives information about the address of the subscriber, and the second - information that must be transferred to another subscriber. The information received at the 1 and 2 inputs of the IR is a stream of binary characters. The stream of binary symbols arriving at the first input of the IR is converted by two separator streams to create in-phase I and quadrature Q components (by convention, even symbols follow odd characters in one stream and odd ones in the other). From the first output of the splitter (19), the first stream enters the input of the encoder (23), and from the second output the second stream enters the input of the encoder (15). The streams of binary symbols in encoders (15) and (23) are encoded with redundant code in order to provide the possibility of error correction at the receiving side. From the output of the encoder (15), the information enters the input of the interleaver (16), and from the output of the encoder (23) - to the input of the interleaver (24). In the interleavers (16) and (24), the encoded information is “mixed” in such a way as to exclude the possibility of grouping errors on the receiving side. From the output of the interleaver (16), the information enters the first input of the adder modulo two (17), and from the output of the interleaver (24) - to the first input of the adder modulo two (25). The stream of binary symbols containing information about the address of the called subscriber, from the first input of the IR goes to the input GCA (20), which generates the address of the called subscriber and sends it to the input of the decimator (21). Information from the output of the decimator (21) enters the second inputs of the adders modulo two (17) and (25) and the input of the decimator (22). In adders modulo two (17) and (25) in the information flows arriving at their first inputs, with the help of decimator (21) information about the subscriber’s address coming from the GCA (20) is “mixed”. From the output of the adder modulo two (17) the information stream containing already a sign of the subscriber’s address goes to the first input of the symbol seal (18), and from the output of the adder modulo two (25) to the first input of the symbol seal (26). In the symbol seals (18) and (26), using the information supplied to their second inputs from the output of the decimator (22), “mixing” into the information stream with the subscriber’s address of the additional information that comes to their third inputs is provided to control the level of the emitted subscriber transmitter power. Information from the output of the symbol seal (18) is fed to the first IR output, and information from the output of the symbol seal (26) is fed to the second IR output.
В остальных N-1 информационных каналах происходит аналогичное преобразование информации.In the remaining N-1 information channels, a similar transformation of information occurs.
Информация с первого выхода ИК (8) (в нашем случае это l-ый канал (l=1), p-ой группы (p=1) (см. фиг.1)) подается на первый вход ФСС (12), который обслуживает этот ИК (т.е. на l-ый ФСС (l=1) p-ой группы (p=1)), а с его второго выхода - на второй вход l-ого ФСС (12) p-ой группы.Information from the first output of IR (8) (in our case this is the l-th channel (l = 1), p-th group (p = 1) (see figure 1)) is fed to the first input of the FSS (12), which serves this IR (i.e., to the l-th FSS (l = 1) of the p-th group (p = 1)), and from its second output - to the second input of the l-th FSS (12) of the p-th group.
Информация с первого входа ФСС (12) (см. фиг.2а) подается на первый вход сумматора по модулю два (27) ФСС, а с второго входа ФСС - на первый вход сумматора по модулю два (32) ФСС. На вторые входы сумматоров по модулю два (27) и (32) через четвертый и пятый входы l-ого ФСС (12) (l=1) p-ой группы (p=1) (см. фиг.1) подаются коды синхронизации (I и Q) с первого и второго выходов ГКС (1) соответственно. Информация с выхода сумматора по модулю два (27) (см. фиг.2а) подается на первый вход сумматора по модулю два (28) ФСС, а информация с выхода сумматора по модулю два (32) подается на первый вход сумматора по модулю два (33). На вторые входы сумматоров по модулю два (28) и (33) l-ого ФСС (l=1) p-ой группы (p=1) через его третий вход подаются символы ортогонального кода с l-ого выхода p-ого ГОК (14) (l=1, p=1).Information from the first input of the FSS (12) (see Fig. 2a) is fed to the first input of the adder modulo two (27) FSS, and from the second input of the FSS modulo two (32) FSS. The second inputs of the adders modulo two (27) and (32) through the fourth and fifth inputs of the l-th FSS (12) (l = 1) of the p-th group (p = 1) (see figure 1) are synchronization codes (I and Q) from the first and second outputs of the GCS (1), respectively. Information from the output of the adder modulo two (27) (see figa) is fed to the first input of the adder modulo two (28) FSS, and information from the output of the adder modulo two (32) is fed to the first input of the adder modulo two ( 33). The second inputs of the adders modulo two (28) and (33) of the l-th FSS (l = 1) of the p-th group (p = 1) through its third input are the symbols of the orthogonal code from the l-th output of the p-th GOK ( 14) (l = 1, p = 1).
Информация с выхода сумматора по модулю два (28) (см. фиг.2а) через сглаживающий фильтр (29) поступает на первый вход перемножителя (30), а информация с выхода сумматора по модулю два (33) через сглаживающий фильтр (34) поступает на первый вход перемножителя (35). На вторые входы перемножителей (30) и (35) через шестой и седьмой входы l-ого ФСС (12) (l=1) p-ой группы (p=1) с первого и второго выходов ГНЧ (3) (см. фиг.1) соответственно подаются квадратурные (косинусная (I) и синусная (Q)) составляющие несущей частоты. С выхода перемножителя (30) (см. фиг.2а) информация поступает на первый вход сумматора (31), а с выхода перемножителя (35) - на второй вход сумматора (31), который обеспечивает линейное сложение квадратурных составляющих. Информация с выхода сумматора (31), который является выходом l-ого ФСС (12) (l=1) p-ой группы (p=1), подается (см. фиг.1) на l-ый вход (l=1) p-ого сумматора сигналов каналов (13) (p=1).Information from the output of the adder modulo two (28) (see figa) through the smoothing filter (29) is supplied to the first input of the multiplier (30), and information from the output of the adder modulo two (33) through the smoothing filter (34) is received to the first input of the multiplier (35). To the second inputs of the multipliers (30) and (35) through the sixth and seventh inputs of the l-th FSS (12) (l = 1) of the p-th group (p = 1) from the first and second outputs of the LFO (3) (see Fig. .1) the quadrature (cosine (I) and sine (Q)) components of the carrier frequency are respectively supplied. From the output of the multiplier (30) (see Fig. 2a), the information goes to the first input of the adder (31), and from the output of the multiplier (35) to the second input of the adder (31), which provides linear addition of quadrature components. Information from the output of the adder (31), which is the output of the l-th FSS (12) (l = 1) of the pth group (p = 1), is fed (see Fig. 1) to the l-th input (l = 1 ) of the pth adder of channel signals (13) (p = 1).
Работа канала вызова. Рассмотрим работу KB (9), который на фиг.1 представлен как l-ый канал p-ой группы (l=М, а p=1). На первый вход KB (9) поступает информация об адресе абонента, а на второй - информация, из которой формируется сигнал вызова. Информация, поступающая на 1 и 2 входы KB (9), представляет собой поток двоичных символов. Поток двоичных символов, поступающий на второй вход KB (9), разделителем (36) (см. фиг.2б) преобразуется в два потока для создания синфазной I и квадратурной Q составляющих (условно в одном потоке следуют четные символы, а в другом - нечетные). С первого выхода разделителя (36) первый поток поступает на вход кодера (42), а с второго выхода (36) второй поток поступает на вход кодера (37). Потоки двоичных символов в кодерах (37) и (42) кодируются избыточным кодом с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне. С выхода кодера (37) информация поступает на вход перемежителя (38), а с выхода кодера (42) - на вход перемежителя (43). В перемежителях (38) и (43) кодированная информация «перемешивается» таким образом, чтобы исключить возможность группирования ошибок на приемной стороне. С выхода перемежителя (38) информация поступает на первый вход сумматора по модулю два (39), а с выхода перемежителя (43) - на первый вход сумматора по модулю два (44). Поток двоичных символов, содержащий информацию об адресе вызываемого абонента, с первого входа KB (9) поступает на вход ГКА (40), который формирует адрес вызываемого абонента и направляет его на вход прореживателя (41). Информация с выхода прореживателя (41) поступает на вторые входы сумматоров по модулю два (39) и (44). В сумматорах по модулю два (39) и (44) в потоки информации, поступающие на их первые входы, с помощью прореживателя (41) «замешивается» информация об адресе абонента, поступающая с ГКА (40). С выхода сумматора по модулю два (39) информационный поток, содержащий уже признак адреса абонента, поступает на первый выход KB (9), а с выхода сумматора по модулю два (44) - на второй выход KB (9).Work channel call. Consider the work of KB (9), which in Fig. 1 is presented as the l-th channel of the p-th group (l = M, and p = 1). The first input KB (9) receives information about the address of the subscriber, and the second - the information from which the call signal is generated. The information received at
В остальных К-1 каналах вызова происходит аналогичное преобразование информации.In the remaining K-1 call channels, a similar conversion of information occurs.
Информация с первого выхода KB (9) (в нашем случае это l-ый канал (l=М), p-ой группы (p=1) (см. фиг.1)) подается на первый вход l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=1), а с его второго выхода - на второй вход l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=1).Information from the first output of KB (9) (in our case this is the l-th channel (l = M), p-th group (p = 1) (see figure 1)) is fed to the first input of the l-th FSS (12 ) (l = М) of the pth group (p = 1), and from its second output, to the second input of the lth FSS (12) (l = M) of the pth group (p = 1).
На третий вход l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=1) подаются символы ортогонального кода с l-ого выхода (l=М) p-ого ГОК (14) (p=1).The symbols of the orthogonal code from the lth output (l = M) of the pth GOK (14) (p = 1) are fed to the third input of the lth FSS (12) (l = M) of the pth group (p = 1) .
На четвертый и пятый входы l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=1) подаются коды синхронизации (I и Q) с первого и второго выходов ГКС (1) соответственно.The fourth and fifth inputs of the l-th FSS (12) (l = M) of the p-th group (p = 1) are supplied synchronization codes (I and Q) from the first and second outputs of the GCS (1), respectively.
На шестой и седьмой входы l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=1) с первого и второго выходов ГНЧ (3) соответственно подаются квадратурные (косинусная (I) и синусная (Q)) составляющие несущей частоты. В каждом l-ом ФСС (12), обслуживающим KB (9), осуществляется преобразование информационных потоков, поступающих на его первый и второй входы, в соответствии с алгоритмом, описанным выше в информационном канале. Информация с выхода l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=1) подается на l-ый вход (l=М) p-ого ССК (13) (p=1).The sixth and seventh inputs of the l-th FSS (12) (l = M) of the p-th group (p = 1) from the first and second outputs of the LFO (3) are respectively supplied with quadrature (cosine (I) and sine (Q)) components carrier frequency. In each l-th FSS (12) serving KB (9), the information flows arriving at its first and second inputs are converted in accordance with the algorithm described above in the information channel. Information from the output of the lth FSS (12) (l = M) of the pth group (p = 1) is fed to the lth input (l = M) of the pth SSK (13) (p = 1).
Работа канала синхронизации. Рассмотрим работу КС (10), который на фиг.1 представлен как l-ый канал p-ой группы (l=М, а p=2). На вход КС (10) поступает служебная информация, которая представляет собой поток двоичных символов. Эта информация с входа канала поступает на вход кодера (45) (см. фиг.2в), в котором осуществляется ее избыточное кодирование с целью обеспечения возможности исправления ошибок на приемной стороне.The operation of the synchronization channel. Consider the work of the COP (10), which in Fig. 1 is presented as the l-th channel of the p-th group (l = M, and p = 2). The input of the COP (10) receives service information, which is a stream of binary characters. This information from the input of the channel goes to the input of the encoder (45) (see figv), in which it is redundantly encoded in order to provide the possibility of correcting errors on the receiving side.
С выхода кодера (45) информация поступает на вход повторителя символов (46), который обеспечивает доведение значения скорости передачи информации в КС (10) до скорости передачи информации в ИК (8) и KB (9).From the output of the encoder (45), the information is fed to the input of the symbol follower (46), which ensures that the value of the information transfer rate in the CS (10) is increased to the information transfer speed in the IR (8) and KB (9).
С выхода повторителя символов (46) информационный поток поступает на выход КС (10).From the output of the symbol follower (46), the information flow enters the output of the CS (10).
В остальных J-1 каналах синхронизации происходит аналогичное преобразование информации.In the remaining J-1 synchronization channels, a similar conversion of information occurs.
Поток двоичных символов (см. фиг.1) с выхода l-ого канала p-ой группы (l=М, а p=2) (в нашем случае это КС (10)) подается на первый и второй входы l-ого ФСС (12) p-ой группы (l=М, а p=2).The stream of binary symbols (see Fig. 1) from the output of the l-th channel of the p-th group (l = M, and p = 2) (in our case it is a CS (10)) is fed to the first and second inputs of the l-th FSS (12) pth group (l = M, and p = 2).
На третий вход l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=2) подаются символы ортогонального кода с l-ого выхода (l=М) p-ого ГОК (14) (p=2).The symbols of the orthogonal code from the lth output (l = M) of the pth GOK (14) (p = 2) are fed to the third input of the lth FSS (12) (l = M) of the pth group (p = 2) .
На четвертый и пятый входы l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=2) подаются коды синхронизации (I и Q) с первого и второго выходов ГКС (1) соответственно.The fourth and fifth inputs of the l-th FSS (12) (l = M) of the p-th group (p = 2) provide synchronization codes (I and Q) from the first and second outputs of the GCS (1), respectively.
На шестой и седьмой входы l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=2) с первого и второго выходов ГНЧ (3) соответственно подаются квадратурные (косинусная (I) и синусная (Q)) составляющие несущей частоты. В каждом ФСС (12), обслуживающем КС (10), осуществляется преобразование информационных потоков, поступающих на его первый и второй входы, в соответствии с алгоритмом, описанным выше в информационном канале. Информация с выхода l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=2), подается на M-ый вход p-ого ССК (13) (p=2).At the sixth and seventh inputs of the l-th FSS (12) (l = M) of the p-th group (p = 2) from the first and second outputs of the LFO (3), respectively, the quadrature (cosine (I) and sine (Q)) components carrier frequency. In each FSS (12) serving the CS (10), information flows arriving at its first and second inputs are converted in accordance with the algorithm described above in the information channel. Information from the output of the lth FSS (12) (l = M) of the pth group (p = 2) is fed to the Mth input of the pth SSK (13) (p = 2).
Работа канала пилот-сигнала. Рассмотрим работу КПС (11), который на фиг.1 представлен как l-ый канал p-ой группы (l=М, а p=P). На первый и второй входы l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=Р) при включенном передатчике постоянно поступает служебная информация (пилот-сигнал), которая представляет собой поток двоичных символов (все нули).The operation of the pilot channel. Consider the operation of the KPS (11), which in Fig. 1 is presented as the l-th channel of the p-th group (l = M, and p = P). At the first and second inputs of the lth FSS (12) (l = M) of the pth group (p = P), when the transmitter is on, service information (pilot signal), which is a stream of binary symbols (all zeros), is constantly received.
На третий вход l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=Р) подаются символы ортогонального кода с l-ого выхода (l=М) p-ого ГОК (14) (p=Р).The symbols of the orthogonal code from the lth output (l = M) of the pth GOK (14) (p = P) are fed to the third input of the lth FSS (12) (l = M) of the pth group (p = P) .
На четвертый и пятый входы l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=Р) подаются коды синхронизации (I и Q) с первого и второго выходов ГКС (1) соответственно.The fourth and fifth inputs of the l-th FSS (12) (l = M) of the p-th group (p = P) provide synchronization codes (I and Q) from the first and second outputs of the GCS (1), respectively.
На шестой и седьмой входы l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=Р) с первого и второго выходов ГНЧ (3) соответственно подаются квадратурные (косинусная (I) и синусная (Q)) составляющие несущей частоты. Во всех ФСС (12), обслуживающих КПС (11), осуществляется преобразование информационных потоков, поступающих на его первый и второй входы, в соответствии с алгоритмом, описанным выше в информационном канале. Информация с выхода l-ого ФСС (12) (l=М) p-ой группы (p=Р), подается на l-ый вход (l=М) p-ого ССК (13) (p=Р).At the sixth and seventh inputs of the l-th FSS (12) (l = M) of the p-th group (p = P), the quadrature (cosine (I) and sine (Q)) components, respectively, are supplied from the first and second outputs of the LFO (3) carrier frequency. In all FSS (12) serving the KPS (11), information flows arriving at its first and second inputs are converted in accordance with the algorithm described above in the information channel. Information from the output of the lth FSS (12) (l = M) of the pth group (p = P) is fed to the lth input (l = M) of the pth SSK (13) (p = P).
КПС (11) непрерывно работает при включенном передатчике, обеспечивая тем самым возможность всем абонентам контролировать свое постоянное подключение к базовой станции.KPS (11) continuously works when the transmitter is on, thereby providing the ability for all subscribers to control their permanent connection to the base station.
Сигналы с выходов всех формирователей спектра сигнала (12) p-ой группы каналов линейно складываются в p-ом ССК (13) и поступают на вход сумматора сигналов канальных групп (4). В ССКГ (4) сигналы Р групп каналов линейно складываются и результирующий сигнал подается на усилитель мощности (на фиг.1 усилитель мощности не показан).The signals from the outputs of all the signal spectrum shapers (12) of the pth channel group are linearly added to the pth CCK (13) and fed to the input of the adder of the channel group signals (4). In the SSCG (4), the signals P of the channel groups are linearly added and the resulting signal is supplied to the power amplifier (the power amplifier is not shown in Fig. 1).
Сравнительная оценка спектральной эффективности заявляемого устройства и прототипа. Потенциальную оценку спектральной эффективности рассматриваемых устройств проведем в условиях отсутствия внешних помех.A comparative assessment of the spectral efficiency of the claimed device and prototype. A potential assessment of the spectral efficiency of the considered devices will be carried out in the absence of external interference.
1. Основываясь на определении спектральной эффективности системы с кодовым разделением каналов, ее значение для устройства-прототипа можно определить из выражения1. Based on the determination of the spectral efficiency of the system with code division multiplexing, its value for the prototype device can be determined from the expression
где П - пропускная способность системы;where P is the system capacity;
F - ширина спектра сигнала.F is the signal spectrum width.
В свою очередь пропускная способность устройства-прототипа П равна сумме скоростей передачи информации по всем каналам, а при одинаковой скорости передачи информации в каждом канале, равной R, пропускная способность устройства равна произведению скорости передачи информации в одном канале R на число используемых каналов связи L. Для устройства-прототипа L=N+K+J+1. В этом случае выражение (1) примет видIn turn, the throughput of the prototype device P is equal to the sum of the information transfer rates on all channels, and for the same information transfer rate in each channel equal to R, the device throughput is equal to the product of the information transfer rate in one channel R by the number of communication channels L. For the prototype device, L = N + K + J + 1. In this case, expression (1) takes the form
Учитывая, что для рассматриваемых устройств ширина спектра сигнала F принимается равной тактовой частоте формирования кодовой последовательности сигнала Fт, то значение ширины спектра сигнала можно записать в видеConsidering that for the devices under consideration the signal spectrum width F is taken to be equal to the clock frequency of generating the signal code sequence F t , the signal spectrum width can be written as
где r - скорость кода.where r is the code speed.
Тогда выражение (2) с учетом (3) будет иметь видThen expression (2), taking into account (3), will have the form
2. Для заявляемого устройства число каналов в системе может быть определено как [3, 4]2. For the inventive device, the number of channels in the system can be defined as [3, 4]
где 
М - число ортогональных сигналов в группе, равное 2m;M is the number of orthogonal signals in the group, equal to 2 m ;
m=1, 2, 3 - основание кода, который обеспечивает создание М ортогональных сигналов;m = 1, 2, 3 - the basis of the code, which provides the creation of M orthogonal signals;
h - заданное отношение сигнал/шум на бит, определяемое требуемым качеством передаваемой информации;h is the given signal-to-noise ratio per bit, determined by the required quality of the transmitted information;
δ - дисперсия боковых выбросов нормированной функции взаимной корреляции сигналов (кодов).δ is the variance of the lateral emissions of the normalized function of the cross-correlation of signals (codes).
Если в (4) подставить значение Р, то получимIf we substitute the value of P in (4), then we obtain
Тогда пропускную способность заявляемого устройства можно представить в видеThen the bandwidth of the claimed device can be represented in the form
Учитывая, что для заявляемого устройства 
Определим численное значение коэффициента спектральной эффективности ε для прототипа и заявляемого устройства при определенных значениях переменных h, r, М, δ.Define the numerical value of the coefficient of spectral efficiency ε for the prototype and the claimed device for certain values of the variables h, r, M, δ.
Известно, что для ортогональных последовательностей численное значение δ≅0,44 [5, 6]. Примем М=64, а отношение сигнал/шум для биортогонального кода (16, 5, 8) при обеспечении вероятности ошибки на бит, равной 10-3, согласно [7] h=2,84. Величина скорости выбранного кода для заявляемого устройства r=5/16, а для прототипа - r=0,5. Тогда значение коэффициента спектральной эффективности ε при этих данных для заявляемого устройства будет равно 1,875, а для устройства прототипа - 0,5. Сравнивая значения коэффициентов спектральной эффективности заявляемого устройства и прототипа, легко установить, что заявляемое устройство в 3,75 раза превосходит его по эффективности.It is known that for orthogonal sequences the numerical value δ≅0.44 [5, 6]. We take M = 64, and the signal-to-noise ratio for the biorthogonal code (16, 5, 8) while ensuring the probability of an error per bit equal to 10 -3 , according to [7] h = 2.84. The speed of the selected code for the inventive device r = 5/16, and for the prototype - r = 0.5. Then the value of the spectral efficiency coefficient ε with these data for the inventive device will be equal to 1.875, and for the prototype device - 0.5. Comparing the values of the spectral efficiency coefficients of the claimed device and the prototype, it is easy to establish that the claimed device is 3.75 times superior to it in efficiency.
Таким образом, заявляемое устройство имеет явные преимущества по сравнению с прототипом.Thus, the claimed device has clear advantages compared to the prototype.
Вариант технической реализации генераторов ортогональных кодов представлен в [8, 9].A variant of the technical implementation of the orthogonal code generators is presented in [8, 9].
Источники информацииInformation sources
1. Новые стандарты широкополосной радиосвязи на базе технологии W-CDMA, М.: Международный центр научно-технической информации, 1999. (стр.38-58).1. New standards for broadband radio communications based on W-CDMA technology, Moscow: International Center for Scientific and Technical Information, 1999. (pp. 38-58).
2. Vijay К. Garg. IS-95 CDMA and cdma2000 Cellular/PCS Systems Implementation. Pretice Hall, PTR, 2000. (прототип).2. Vijay K. Garg. IS-95 CDMA and cdma2000 Cellular / PCS Systems Implementation. Pretice Hall, PTR, 2000. (prototype).
3. Сивов В.А. Сравнительная оценка помехоустойчивости и пропускной способности систем связи с разделением каналов по форме сигналов. - Радиотехника, 1983, №6, с.41-45.3. Sivov V.A. Comparative evaluation of noise immunity and bandwidth of communication systems with channel separation in the form of signals. - Radio engineering, 1983, No. 6, p.41-45.
4. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами/Под ред. Г.И.Тузова. - М.: Радио и связь, 1985. - 264 с. (стр.75, выражение 3.5).4. Interference immunity of radio systems with complex signals / Ed. G.I. Tuzova. - M .: Radio and communications, 1985 .-- 264 p. (p. 75, expression 3.5).
5. Там же (стр.32, табл. №2.3).5. In the same place (p. 32, table. No. 2.3).
6. Бельтюков В.В., Сивов В.А. Ортогональные сигналы на основе полных кодовых колец и их корреляционные свойства. - Радиотехника и электроника, 1982, т.27, №9, с.1733-1738.6. Beltyukov V.V., Sivov V.A. Orthogonal signals based on full code rings and their correlation properties. - Radio engineering and electronics, 1982, v. 27, No. 9, p. 1733-1738.
7. Цифровые методы в космической связи: Пер с англ. / Под ред. В.И.Шляпоберского. - М.: Связь. 1969. - 270 с. (стр.263).7. Digital methods in space communications: Transl. From English. / Ed. V.I.Shlyapobersky. - M .: Communication. 1969 .-- 270 s. (p. 263).
8. Бельтюков В.В., Сивов В.А. АС №906326 от 14.10.1981 г. Генератор кодовых последовательностей.8. Beltyukov V.V., Sivov V.A. AS No. 906326 dated 10/14/1981 Generator of code sequences.
9. Бельтюков В.В., Сивов В.А. АС №1082283 от 22.11.1983 г. Генератор кодовых последовательностей.9. Beltyukov V.V., Sivov V.A. AS No. 1082283 of November 22, 1983, a code sequence generator.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005139776/09A RU2303331C1 (en) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | Transmitter with code division of channels and efficient usage of allocated frequency spectrum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005139776/09A RU2303331C1 (en) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | Transmitter with code division of channels and efficient usage of allocated frequency spectrum |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2303331C1 true RU2303331C1 (en) | 2007-07-20 |
Family
ID=38431245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005139776/09A RU2303331C1 (en) | 2005-12-20 | 2005-12-20 | Transmitter with code division of channels and efficient usage of allocated frequency spectrum |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2303331C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535371C2 (en) * | 2010-08-31 | 2014-12-10 | Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | Microwave transmitting device |
-
2005
- 2005-12-20 RU RU2005139776/09A patent/RU2303331C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2535371C2 (en) * | 2010-08-31 | 2014-12-10 | Хуавэй Текнолоджиз Ко., Лтд. | Microwave transmitting device |
| US9069054B2 (en) | 2010-08-31 | 2015-06-30 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Microwave transmission apparatus |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0181319B1 (en) | Method and apparatus for creating a composite waveform | |
| US5583851A (en) | Mobile communication apparatus having multi-codes allocating function | |
| CN1097898C (en) | Method and apparatus for determining signal strength in spread spectrum communication system having variable data rate | |
| SE532289C2 (en) | Variable speed CDMA spreading circuit | |
| CN107113102B (en) | Method and apparatus for coding of interfering networks | |
| AU1086295A (en) | Variable rate signal transmission in a spread spectrum communication system using coset coding | |
| CN1133658A (en) | Quadrature multiplexing of two data signals spread by different pnsquences | |
| KR20040067707A (en) | Constant amplitude coded bi-orthogonal coding and decoding apparatus | |
| WO2002069516A1 (en) | Methods and apparatus for multiplexing signal codes via weighted majority logic | |
| CN103997395A (en) | Variable binary coding and decoding method based on communication integrated signals of MIMO radar | |
| RU2494550C2 (en) | Transmitter with code division of channels with structural security of transmitted signals | |
| RU2553083C1 (en) | Multichannel transmitter for spectrally efficient radio communication system | |
| RU2303331C1 (en) | Transmitter with code division of channels and efficient usage of allocated frequency spectrum | |
| WO2019073354A1 (en) | Signal overlay design and detection for satellite communication channels | |
| WO2000035122A9 (en) | Demultiplexer for channel interleaving | |
| RU2553055C1 (en) | Transmitter with code division of channels with structural security of transmitted signals | |
| RU2700690C1 (en) | Transmitter with coherent frequency-code division of channels and with high structural security of transmitted signals | |
| RU2287904C2 (en) | Spectrally effective code-division transmitter | |
| RU2221344C2 (en) | Device for code-division transmission and reception of digital information using broadband noise-like signals | |
| Traskov et al. | Reliable communication in networks with multi-access interference | |
| US6760315B1 (en) | Interference cancellation in radio stations | |
| US11012181B2 (en) | Transmission apparatus and transmission method | |
| US6310870B1 (en) | Method for transmitting high data rate information in code division multiple access systems | |
| RU2320093C1 (en) | Multi-channel transmitter of signals with pseudo-random adjustment of working frequency | |
| RU2262201C1 (en) | Method for forming of signal in mobile communication system with temporal separation of channels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101221 |