SK280276B6 - Komunikačné zariadenie na komunikáciu s viacnásobn - Google Patents

Description

Vynález sa týka komunikačných zariadení na komunikáciu s viacnásobným prístupom s kódovým delením, v ktorom sú informačné signály prenášané cez anténovú sústavu medzi užívateľmi používajúcimi komunikačné zariadenie s viacnásobným prístupom s kódovým delením, pričom zariadenie obsahuje základňovú stanicu a anténovú sústavu na bezdrôtovú komunikáciu medzi jednotlivými užívateľmi prítomnými v oblasti pokrytej anténovou sústavou. Vzťahuje sa predovšetkým na telefónne systémy s bezdrôtovou pobočkovou ústredňou alebo lokálnou slučkou a predovšetkým je zameraný na zlepšený mikrobunkový telefónny systém a jeho rozložený anténový systém na uľahčenie vnútorných komunikácií používajúcich komunikačné signály s rozprestreným spektrom.

Doterajší stav techniky

Použitie modulačných postupov s viacnásobným (mnohostranným) prístupom s kódovým delením (CDMA) predstavuje jeden z viacerých postupov na uľahčenie komunikácií medzi veľkým množstvom užívateľov. Sú rovnako známe iné komunikačné systémy s viacnásobným prístupom, ako systém s viacnásobným prístupom s časovým delením (TDMA), systém s viacnásobným prístupom s kmitočtovým delením (FDMA) a metódy amplitúdovej modulácie AM, ako amplitúdová kompandovaná modulácia s jedným postranným pásmom (ACSSB). Modulačný postup CDMA s rozprestreným spektrom má však vzhľadom na tieto komunikačné metódy s viacnásobným prístupom významné výhody. Použitie postupov CDMA pri komunikácii s viacnásobným prístupom je opísané v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 4,901,307, na ktorý sa tu odvolávame.

V zmienenom patentovom spise je opísaný spôsob komunikácie s viacnásobným prístupom, kde spolu komunikuje veľké množstvo užívateľov mobilných telefónneho systému s mobilnými jednotkami, z ktorých každý má kombinovaný vysielač a prijímač (transceiver), cez satelitné opakovače alebo pozemné základné stanice, označované tiež krátko ako bunky, použitím komunikačných signálov s viacnásobným prístupom s kódovým delením (CDMA) s rozprestreným spektrom. Pri použití komunikácií CDMA môže byť kmitočtové spektrum znova použité viackrát, čo umožňuje zväčšenie kapacity užívateľského systému. Použitie CDMA vedie na omnoho vyššiu spektrálnu účinnosť než môže byť dosiahnutá s použitím iných techník s mnohostranným prístupom.

Pozemný prenosový kanál prejavuje únik signálov, charakterizovaný Rayleighovým únikom. Rayleighov únik v signáli v pozemnom prenosovom kanáli je spôsobený odrazom signálu od množstva rozličných predmetov vo fyzickom prostredí. Následkom toho signál prichádza na prijímač mobilnej jednotky z mnohých smerov s rôznym prenosovým oneskorením. Na kmitočtových pásmach UHF obyčajne používaných pre mobilné rádiokomunikácie včítane bunkových (celulámych) mobilných telefónnych systémov, môžu vznikať významné fázové rozdiely signálov prenášaných po rozličných cestách. Môže vzniknúť možnosť deštruktívneho sčítania signálov, čo má príležitostne za následok hlboké úniky.

Únik v pozemnom prenosovom kanáli veľmi výrazne závisí od fyzickej polohy mobilnej jednotky. Malá zmena polohy mobilnej jednotky zmení fyzické oneskorenia všetkých prenosových ciest signálu, čo má ďalej za následok, že v každej ceste šírenia je odlišná fáza. Pohyb mobilnej jednotky v prostredí môže preto mať za následok veľmi rýchly únikový proces. Napríklad v kmitočtovom pásme 850 MHz bunky môže byť tento únik o veľkosti jednotky pri rýchlosti vozidla jednu míľu za hodinu rýchlosti vozidla. Takýto únik môže byť zvlášť rušivý pre signály v pozemnom prenosovom kanáli, čo má za následok nízku akosť komunikácie. Na prekonanie tohto problému úniku môže byť použitý zvýšený výkon vysielača. To však zvyšuje spotrebu výkonu u užívateľa a tiež zvyšuje rušenie v systéme.

Modulačné postupy s viacnásobným prístupom s kódovým delením, opísané v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 4,901,307 poskytujú mnohé výhody oproti modulačným technikám s úzkym pásmom, používaným v komunikačných systémoch, používajúcich satelitné alebo pozemné opakovače. Pozemný prenosový kanál predstavuje zvláštne problémy pre akýkoľvek komunikačný systém, najmä s ohľadom na mnohocestné signály. Použitie techniky CDMA umožňuje prekonať zvláštne problémy pozemných kanálov zmiernením nepriaznivého účinku mnohocestného šírenia, napríklad úniku, pri súčasnom využití ich výhod.

V bunkovom telefónnom systéme CDMA môže byť použitý rovnaký širokopásmový kmitočtový kanál na komunikáciu vo všetkých bunkách. Vzhľadom na širokopásmovú moduláciu CDMA však môžu byť rozlišované rôzne dráhy (cesty). Toto rozlíšenie značne znižuje účinok viaccestného úniku. Viaccestný únik nie je pri použití rozlišovacích postupov CDMA úplne odstránený, pretože príležitostne budú existovať cesty s oneskorenými rozdielmi menej, ako je čas trvania jedného čipu pseudonáhodnej postupnosti PN pre určitý systém. Signály, majúce dráhové oneskorenie tejto veľkosti, nemôžu byť v demodulátore vylúčené, čo má za následok určitú mieru úniku.

V bunkovom telefónnom systéme CDMA je preto žiaduce vytvoriť určitú formu diverzity, ktorá by umožnila obmedziť únik v systéme. Diverzita je jeden možný prístup potlačenia škodlivých účinkov úniku. Existujú tri hlavné typy diverzity, a to časová, kmitočtová a priestorová.

Časová diverzita môže byť najlepšie získaná použitým opakovania, časového prekladania a detekcie chýb a opravným kódovaním, ktoré je istou formou opakovania. Predložený vynález používa každý z týchto postupov ako formu časovej diverzity.

Pretože z povahy komunikácie CDMA vyplýva, že ide o širokopásmový signál, poskytuje určitú formu kmitočtovej diverzity rozprestrením energie signálu cez veľkú šírku pásma. Kmitočtovo selektívny únik teda postihuje a ovplyvňuje len malú časť šírky pásma signálu v kódovom multiplexe CDMA.

Priestorová alebo dráhová diverzita sa získa vytvorením viacerých ciest signálu súčasnými komunikačnými spojeniami z mobilnej užívateľskej jednotky cez dve alebo viacej bunkových oblastí. Ďalej môže byť dráhová diverzita získaná využitím mnohocestného prostredia spracovaním rozprestreného spektra tým, žc sa umožní privádzanie signálu s rôznymi prenosovými hodnotami oneskorenia na oddelený príjem a spracovanie. Príklady dráhovej diverzity sú opísané v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo US-5 101 501 a US-5 109 390 toho istého prihlasovateľa.

Škodlivé účinky úniku môžu byť ďalej obmedzené na určitý' rozsah v kódovom multiplexe CDMA riadením vysielacieho výkonu. Systém na riadenie výkonu bunky a mobilnej jednotky je opísaný v patentovom spise Spoje

SK 280276 Β6 ných štátov amerických US-5 056 109 toho istého prihlasovateľa.

V patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 4,901,307 sú opísané postupy s kódovým multiplexom CDMA, používajúce koherentnú moduláciu a demoduláciu pre oba smery spojenia v komunikáciách medzi mobilnou jednotkou a satelitom. Je tu opísané použitie pilotného signálu ako referenčnej veličiny koherentnej fázy na spojenie satelit-mobilná jednotka a bunka-mobilná jednotka. V pozemskom bunkovom prostredí však veľkosť viaccestného úniku s výsledným fázovým rozrušením kanálu javom zabraňuje možnosť použitia koherentnej demodulácie na spojenie z mobilnej jednotky do bunky. Predložený vynález si kladie za cieľ vytvoriť prostriedok na prekonanie nepriaznivých účinkov množstva ciest v spojení z mobilnej jednotky do bunky použitím nekoherentnej modulácie a demodulácie.

Postupy CDMA opisované v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo 4,901,307 ďalej predpokladajú použitie pomerne dlhých pseudonáhodných postupností, pričom každý užívateľský kanál je priradený odlišnej PN pseudonáhodnej postupnosti. Vzájomná korelácia medzi rozličnými pseudonáhodnými postupnosťami i autokorelácia niektorej pseudonáhodnej postupnosti pre všetky časové posuny iné než nula, majú obe nulovú strednú hodnotu, čo umožňuje rozlišovať pri príjme rôzne užívateľské signály.

Také pseudonáhodné postupnosti však nie sú ortogonálne. Hoci sa vzájomná korelácia v priemere blíži k nule, v krátkom časovom intervale, ako je čas jedného informačného bitu informácie, sleduje vzájomná korelácia binomické rozdelenie. Signály preto vzájomne interferujú v podstate rovnako, ako keby prestavovali širokopásmový Gaussov šum pri rovnakej výkonovej spektrálnej hustote. Signály iného užívateľa alebo šum vzájomnej interferencie tak obmedzujú dosiahnuteľnú kapacitu.

Existencia množstva ciest môže zaistiť v širokopásmovom kódovom multiplexnom prenose CDMA dráhovú diverzitu. Ak sú k dispozícii aspoň dve alebo viac ciest s rozdielom oneskorenia viac než jedna mikrosekunda, môžu byť použité dva alebo viacej prijímačov pseudonáhodných postupností na oddelené prijímanie týchto signálov. Pretože tieto signály budú typicky mať nezávislosť v mnohocestnom úniku, t. j. že obvykle neunikajú spoločne, výstupy obidvoch prijímačov môžu byť kombinované výberovým príjmom. Strata teda nastáva len keď pri oboch prijímačoch dochádza k úniku v rovnakom čase. Jeden z cieľov predloženého vynálezu je teda vytvoriť dva alebo viacerých prijímačov pseudonáhodných postupností v kombinácii s kombinačným, prostriedkom výberového typu. Na využitie mnohocestných signálov na prekonanie úniku je nutné použiť tvar vlny, ktorý umožňuje vykonávanie kombinačných operácií na báze dráhovej diverzity.

Spôsob a systém na vytváranie pseudonáhodných (pseudošumových - PN, pseudonoise) postupností, ktoré vytvárajú ortogonalitu medzi užívateľmi, takže vzájomná interferencia bude obmedzená, je opísaný v patentovom spise Spojených štátov amerických číslo US-5 103 459 toho istého prihlasovateľa. Použitie týchto postupov zníženia vzájomnej interferencie umožňuje vyššiu kapacitu užívateľského systému a lepšie správanie spojenia. Pri ortogonálnych PN kódoch je vzájomná korelácia nulová vo vopred určenom časovom intervale, čo má za následok neprítomnosť interferencie medzi ortogonálnymi kódmi len za predpokladu, že kódované časové rámce sú patrične proti sebe usporiadané.

V takomto bunkovom mobilnom systéme CDMA opísanom v patentovom spise US-5 103 459 sú signály prenášané medzi bunkou a mobilnými jednotkami použitím komunikačných signálov v rozprestrenom spektre s rozprestrením priamou postupnosťou. V spojení z bunky do mobilnej jednotky sú definované riadiaci kanál, synchronizačný kanál, vyvolávači kanál a hlasový kanál. Informácie prenášané spojovacími kanálmi z bunky do mobilnej jednotky sú kódované, prekladané, modulované dvojstavovým kľúčovým fázovým posuvom (BPSK) s ortogonálnym krytím každého BPSK symbolu zároveň s rozprestieraním štvorstavovým kľúčovaným fázovým posuvom (QPSK) krytých symbolov. V spojení z mobilnej jednotky do bunky sú definované prístupový a hlasový' kanál. Informácie prenášané na spojovacích kanáloch z mobilnej jednotky do bunky sa kódujú, prekladajú, ortogonálne signalizujú spolu s rozprestieraním štvorstavovým kľúčovaným fázovým posuvom (QPSK). Použitie ortogonálnych pseudonáhodných postupností obmedzuje vzájomnú interferenciu, čím sa umožní väčšia užívateľská kapacita prídavné k podpore dráhovej diverzity ako i potlačeniu úniku.

Uvedené patentové spisy opisujú nový spôsob prenosu s viacnásobným prístupom, kde veľký počet užívateľov mobilných telefónov komunikuje cez satelitné opakovače alebo pozemné základňové stanice používajúce moduláciu v rozprestrenom spektre s viacnásobným prístupom s časovým delením. Výsledný systém má oveľa väčšiu spektrálnu účinnosť než môže byť dosiahnutá použitím doterajších spôsobov s viacnásobným prístupom.

V bunkových telefónnych systémoch je veľká zemepisná oblasť vybavená službou mobilných telefónov tak, Že sa vytvorí určitý počet buniek umiestnených tak, aby bolo pokryté celé zemepisné územie. Ak presahuje požiadavka služieb kapacitu, ktorá môže byť zaistená súborom buniek a ktorá práve vytvára pokrytie, rozdelia sa bunky na ďalšie menšie bunky. Tento proces sa vykonáva v takom rozsahu, že niektoré veľké oblasti metropoly majú až 200 buniek.

Riešenie opísané v patentovom spise USA č. 4 901 307 používa kódový' multiplex CDMA kvôli dosiahnutiu veľmi vysokej kapacity tým, že sa zaistí okrajový izolačný zisk využitím charakteristík a funkcií systému, ako je viac riaditeľných antén, aktivita reči a viacnásobné použitie celého kmitočtového pásma v každej bunke systému. Výsledkom je výrazne vyššia kapacita systému než aká sa získa inými postupmi s viacnásobným prístupom, ako je frekvenčný multiplex FDMA a časový multiplex TDMA.

V ďalšom vývoji myšlienky bunkového telefónu sa požaduje vytvoriť viacero veľmi malých buniek, tzv. mikrobuniek, ktoré by zaistili pokrytie veľmi obmedzenej zemepisnej oblasti. Zvyčajne sa uvažuje, že takéto oblasti sú obmedzené na jedno podlažie administratívnej budovy a služba mobilného telefónu sa môže uvažovať ako bezdrôtový telefónny systém, ktorý môže alebo nemusí byť kompatibilný s mobilným bunkovým telefónnym systémom. Racionálny predpoklad na zavedenie takejto služby je podobný úvahe na použitie pobočkovej ústredne (PBX) v kanceláriách. Takéto systémy zaisťujú za nízke náklady telefónnu službu pre veľký počet volaní medzi telefónmi v podniku pri zaistení zjednodušenej voľby čísel interného telefónu. Systémy tiež obsahujú niekoľko málo liniek na pripojenie pobočkovej ústredne k verejnej telefónnej sieti, čo umožňuje volanie a príjem medzi telefónmi v systéme spájaného pobočkovou ústredňou a kdekoľvek umiestnenými telefónmi. Pre mikrobunkový systém je žiaduce zaistiť podobnú úroveň služieb, ale s pridanou možnosťou bezdrôtovej prevádzky kdekoľvek v oblasti služby pobočkovej ústredne.

SK 280276 Β6

V takýchto aplikáciách, ako je bezdrôtový systém spájaný pobočkovou ústredňou alebo bezdrôtové telefónne systémy s lokálnou slučkou sú dráhové oneskorenia oveľa kratšie ako v bunkových mobilných systémoch. V budovách a iných vnútorných prostrediach, kde sú použité systémy s pobočkovou ústredňou, je nutné zaistiť niektorú formu diverzitv, ktorá umožní rozlišovanie medzi signálmi CDMA.

Primárny problém, ktorého vyriešenie si vynález kladie za úlohu, je vytvoriť jednoduchý anténový systém, ktorý by zaistil vysokú kapacitu, jednoduchú inštaláciu, dobré pokrytie a výborné správanie za prevádzky. Iný problém je dosiahnuť vyššie vymedzené pokrytie pri zachovaní kompatibility s mobilným bunkovým systémom, pričom by sa odobrala zanedbateľná časť kapacity z mobilného systému. To sa v predloženom vynáleze dosiahne kombináciou kapacitných vlastností CDMA s novým návrhom rozloženej antény, ktorá vyžaruje do veľmi obmedzenej a starostlivo riadenej oblasti.

Použitie komunikačných postupov s rozprestretým spektrom, hlavne kódového multiplexu CDMA, v prostredí spájanom pobočkovou ústredňou, teda prináša znaky, ktoré veľmi zlepšia spoľahlivosť a kapacitu systému oproti iným komunikačným systémom. Uvedené multiplexné postupy CDMA ďalej umožňujú ľahké vyriešenie problémov, ako je únik a interferencia. Multiplexné prenosy CDMA umožňujú väčšie opätovné využitie kmitočtu a dovoľujú teda podstatné zvýšenie počtu užívateľov systémov.

Podstata vynálezu

Vynález prináša komunikačné zariadenie na komunikáciu s viacnásobným prístupom s kódovým delením, v ktorom sú informačné signály prenášané cez anténovú sústavu medzi užívateľmi, používajúcu komunikačné signály s viacnásobným prístupom s kódovým delením, pričom zariadenie obsahuje základňovú stanicu a anténovú sústavu na bezdrôtovú komunikáciu medzi jednotlivými užívateľmi prítomnými v oblasti pokrytej anténovou sústavou, ktorého podstatou je, že medzi základňovou stanicou a anténami anténovej sústavy pozostávajúcej zo skupiny antén, umiestnených s rozstupmi na zaistenie pokrytia určenej komunikačnej oblasti plochami využiteľnej vyžarovacej a prijímacej intenzity elektromagnetického poľa (vyžarovacími a prijímacími diagramovými obrazcami, vyžarovacími a prijímacími charakteristikami - antenna pattems), je vradený rozdeľovač komunikačných signálov, pričom jednotlivé antény sú na rozdeľovači komunikačných signálov spojené so základňovou stanicou cez oneskorovacie obvodové členy, zavádzajúce do každej antény jedinečné a navzájom rôzne časové oneskorenie prenosu.

Oneskorovacie obvodové členy môžu byť tvorené napájačmi káblami jednotlivý'ch antén, vradenými do rozdeľovača signálu, napríklad dĺžkovými úsekmi koaxiálneho kábla, vradenými do rozdeľovača komunikačných signálov pred každú anténu antáiovej sústavy.

Rozdeľovač komunikačných signálov môže byť tvorený prenosovým káblovým vedením, sériovo prepájajúcim jednotlivé antény a prvú anténu anténovej sústavy so základňovou stanicou. Oneskorovacie obvodové členy sú výhodne vradené sériovo do prenosového káblového vedenia medzi jednotlivé antény, a sú tvorené obvodovými prvkami s odporom, induktanciou, kapacitným odporom, parametrami šírenia, impedanciou alebo admitanciou zodpovedajúcimi časovému oneskoreniu rovnému každé najmenej jed nému signálovému čipu pseudonáhodnej postupnosti v prenose s viacnásobným prístupom s kódovým delením.

Rozdeľovač signálov môže alternatívne pozostávať z centrálnej antény základňovej stanice a skupiny jednotlivých samostatných antén, bezdrôtovo elektromagneticky spojených každá s centrálnou anténou základňovej stanice a spojených každá so zodpovedajúcou anténou anténovej sústavy, pričom do spojovacieho vedenia medzi každou samostatnou anténou a zodpovedajúcou anténou anténovej sústavy je vradený oncskorovací obvodový člen, tvorený každý odlišným obvodovým prvkom s odporom, induktanciou, kapacitným odporom, parametrami šírenia, impedanciou alebo admitanciou zodpovedajúcimi jedinečnému časovému oneskoreniu, kde sú jedinečné časové oneskorenia odstupňované jednotlivo v násobkoch jednotkového oneskorenia v prenose s viacnásobným prístupom s kódovým delením.

Podľa ďalšieho znaku vynálezu obsahuje základňová stanica komunikačný terminál na komunikáciu s viacnásobným prístupom s kódovým delením, pripojený na jednej strane cez pobočkovú ústredňu k telefónnej sieti s vedením po drôte a na druhej strane cez spoločný kombinovaný vysielač a prijímač (transciever) k anténovej sústave rozložených antén, pokrývajúci v rámci bunkového rádiotelefónneho systému s viacnásobným prístupom s kódovým delením viacero užívateľských staníc tými istými komunikačnými signálmi, majúcimi každý odlišný časový posun zavedený jednotlivými oncskorovacími obvodovými členmi.

Výhodne sa jednotkové časové oneskorenie rovné dobe jedného signálového čipu prenosu s viacnásobným prístupom s kódovým delením.

Pobočková ústredňa, napojená cez anténovú sústavu na lokálny mikrobunkový rádiotelefónny systém, môže byť na strane napojenia telefónnej siete s vedením po drôte svojím prepínačom napojená tak na verejnú komutovanú telefónnu sieť, ako i miestnu súkromnú telefónnu sieť s vedením po drôte. Komunikačný terminál môže pozostávať zmikrobunkovej zostavy dvojíc kodérov zvukového signálu a kanálových jednotiek a riadiacej jednotky komunikácie s viacnásobným prístupom s kódovým delením.

Plochy využiteľnej vyžarovacej a prijímacej intenzity elektromagnetického poľa jednotlivých antén (antenna pattems - anténové obrazce, vyžarované a prijímacie diagramové obrazce antény, vyžarovacie a prijímacie charakteristiky) anténového systému sa môžu vzájomne prekrývať.

Kľúčový znak v bezdrôtovom systéme napojenom na pobočkovú ústredňu alebo v bezdrôtovej lokálnej slučke podľa vynálezu je rozložená anténa CDMA. V tejto koncepcii je sústava jednoduchých antén, napájaná spoločným signálom len so spracovaním iba časovým oneskorením na rozlíšenie signálov. Vysielací výstup bunkového vysielača sa vedie koaxiálnym káblom k radu vyžarovacich prostriedkov. Vyžarovacie prostriedky sú pripojené ku káblu čiastkového výkonu. Výsledné signály, zosilnené ako je treba, sa vedú do antén. Hlavné znaky tejto koncepcie antény sú to, že je mimoriadne jednoduchá a lacná, že susedné antény majú časové oneskorenie vložené do napájacej štruktúry, takže signály prijímané z dvoch antén je možné rozlíšiť časovou pseudonáhodnou postupnosťou, že sa využíva schopnosť priamej postupnosti v kódovom multiplexnom prenose CDMA rozlišovať proti viaccestnému šíreniu a že sa vytvára zámerné viaccestné šírenie, ktoré uspokojuje kritériá kladené na rozlišovanie.

Pri spracovaní pomocou rozloženej antény je každá anténa napojená na rozdeľovačom kábli na spôsob káblovej televízie. Podľa potreby je zaistený širokopásmový zisk na

SK 280276 Β6 anténach alebo na káblových prípojoch. Káblový systém bude zvyčajne pozostávať z dvoch káblov, jeden na vysielané signály a jeden na prijímané signály. V mnohých prípadoch bude nutné oneskorenie vytvárané prirodzene rozdeľovacím káblom a nebudú potrebné žiadne ďalšie oneskorovacie prvky. Ak je potrebné prídavné oneskorenie, zvyčajne stačí jednoduché navinutie určitej dĺžky koaxiálneho kábla.

Veľmi dôležitým znakom tejto architektúry je, že nie je nutné žiadne zvláštne spracovanie signálu. Hlavne nie je potrebné žiadne filtrovanie, zmiešavanie, translácia alebo iné zložité operácie spracovania signálu. Iba je nutné zosilnenie, a to sa vykoná „hromadne“ pre všetky signály v kábli jedným zosilňovačom.

Inou výhodou je, že na inštaláciu sú kladené malé nároky na konkrétne projektovanie pre jednotlivé malé priestory. Normálne bude umiestnenie antény určené iba fyzickými obmedzeniami, zároveň s požiadavkou, že každá poloha vyžadujúca obsluhu musí byť pokrytá aspoň jednou anténou. Nie je tu žiaden problém, pokiaľ ide o pokrývanie anténových diagramových obrazcov. Prekrývanie je žiaduce preto, žc zaisťuje výberový príjem pre všetky terminály v oblasti prekrývania. Prekrývanie anténových obrazcov však nie je potrebné.

Výhody koncepcie rozloženej antény budú zrejmé, keď sa vezme do úvahy jednoduchosť bunkového usporiadania, potrebného na podporu bezdrôtového systému s pobočkovou ústrednou, bezdrôtovej lokálnej slučky alebo bezdrôtového domáceho telefónu.

Na počiatočnú inštaláciu bezdrôtového systému s pobočkovou ústredňou v hoteli alebo úrade je pravdepodobné, že primeraný bude systém schopný uskutočňovať súčasne až štyridsať hovorov. Pre systém tejto kapacity je nutné iba jedno široké pásmo so šírkou 1,25 MHz prijímača/vysielača. Do napájacieho kábla anténového systému môže potom byť zapojený jediný prijímač/vysielač. Ako bolo uvedené, môže isť o jediný sériový reťazec anténových prvkov.

Iný možný spôsob vytvorenia antény umožňuje použiť dva alebo viacero káblov napájaných paralelne prijímačom/vysielačom s nutnými oneskorovacími prvkami umiestnenými v prijímači/vysielači. Keď požiadavka na kapacitu pre jediný systém narastie nad štyridsať súčasných hovorov, môže byť systém rozšírený v dvoch rozdielnych rozmeroch.

Prvý a najjednoduchší spôsob spočíva v použití prídavných širokopásmových kmitočtových kanálov. V aplikácii na bunkový' telefónje celková šírka pásma 12,5 MHz, ktorá je k dispozícii pre každý smer pre každý nosný kmitočet rozdelená na desať rôznych kanálov so šírkou pásma 1,25 MHz. Napríklad pre zdvojnásobenie kapacity na 80 súčasných volaní bez zmeny anténového systému sa pridá druhá prijímacia/vysielacia jednotka, spolu s nutnou jednotkou číslicového kanálu a kodéra zvukového signálu. Ak nie je pre kódový multiplex CDMA požadované celé spektrum 10 kanálov, môže byť zvyšok využitý analógovou kmitočtovou moduláciou alebo číslicovým časovým, multiplexom TDMA používajúcimi štandardné rozdelenie na kanály so šírkou 30 kHz.

Ak sa požaduje zväčšenie kapacity bez použitia prídavného kmitočtového spektra, môže byť anténový podsystém rozdelený na „pseudosektory“. V tejto architektúre je napájači kábel antény rozdelený tak, že poskytuje dva alebo viacero portov. Normálne možno očakávať snahu mať antény v každom zo pseudosektorov navzájom nespojité a od seba oddelené, hoci to nie je podstatné. Každý pseudosektor sa opatrí vlastným prijímačom/vysielačom. Na všetky kanálové jednotky sa napojí výstup zbernice prijímača/vysielača pre digitalizované vzorky.

Kanálové jednotky určené pre bunkovú službu umožňujú až tri prípoje sektorovej zbernice. V bunkovej službe by to umožnilo, aby tri spojené sektory bunky boli pripojené ku kanálovej jednotke. Kanálová jednotka zaisťuje kombinovanie signálov zo všetkých troch sektorov na úrovni symbolu, a teda veľmi vysokú úroveň kombinácie diverzity. V aplikácii na bezdrôtovú pobočkovú ústredňu môžu byť na tieto tri zbernice pripojené tri anténové reťazce, obsluhujúce tri priľahlé oblasti. To umožní „mäkké odovzdávanie“ bez zásahu prepínača medzi ktoroukoľvek anténou v troch anténových reťazcoch. To má výhodu „skrývania“ procesu odovzdávania z prepínača a umožňuje, aby prepínačom bola všeobecná pobočková ústredňa.

Je zrejmé, že opísaná architektúra umožňuje zväčšenie na veľký rozmer. S desiatimi širokopásmovými kanálmi v použití v troch „pseudosektoroch“ by mohlo byť spracovaných súčasne asi 1 200 hovorov. Tomu by mohlo slúžiť rádovo 15 000 liniek zodpovedajúcich kapacite veľkého centrálneho úradu. Zväčšenie nad túto kapacitu je tiež možné, ale prepínacia architektúra by potom mohla začať prijímať niektoré zo znakov a parametrov bunkového systému.

Opísaný systém CDMA na použitie s bezdrôtovou pobočkovou ústredňou môže tiež byť použitý v podstate nezmenený pre bezdrôtovú lokálnu slučku. V použitiach pre bezdrôtovú lokálnu slučku sa požaduje zaistiť zlepšenú telefónnu službu pre všeobecne zastavanú oblasť pri nízkych nákladoch a ľahkej inštalácie nutnej infŕaštruktúry. Zariadenie bezdrôtovej lokálnej slučky by malo byť v rovnakom mieste ako prepínač centrálneho úradu obsluhujúcej oblasti.

Kodéry zvukového signálu, kanálové jednotky a prijimače/vysielače by mali byť umiestnené spolu v jednom zariadení ako prepínač. Prijímače/vysielače by mali byť pripojené k systému rozloženej antény, ako bolo opísané. V tomto systéme prechádzajú signály rádiových kmitočtov (vysokých frekvencií v rozsahu približne 10 kHz až 100 GHz) na vstupné i výstupné signály párom káblov. Káble sú periodicky pripájané, aby napájali vyžarovacie prvky. Odbočky káblov môžu alebo nemusia vyžadovať použitie zosilnenia na udržiavanie úrovní signálov.

Domáca telefónna jednotka pre rozhranie a bezdrôtovú lokálnu slučku môže pozostávať z lacného CDMA mobilného telefónu, modifikovaného na použitie s hlavným napájačom a s jednoduchou pevnou anténou. Telefónna ručná súprava (mikrotelefón s voličom) sa dá zapojiť do tejto vysokofrekvenčnej jednotky. Jednoduchosť užívateľského zariadenia by mala byť celkom konzistentná s inštaláciou užívateľa. Zákazník by jednoducho prišiel domov, otvoril skriňu, zastrčil telefón a začal hovoriť.

Architektúra systému dovoľuje jednoduchý vývoj tak, ako preniká na trh. Služba by mohla začať s jedinou všesmerovou anténou umiestnenou v mieste zariadenia. Táto anténa by bola namontovaná na vysokej veži, aby sa zaistilo pokrytie oblasti. Je potrebné uviesť, že prvým cieľom s počiatočnou službou je univerzálne pokrytie oblasti obsluhy, takže všetci zákazníci žiadajúci službu sa môžu prihlásiť.

Keď potom požiadavka vyvoláva potrebu prídavnej kapacity, antény sa môžu deliť na sektory. Ako požiadavky ďalej rastú, najhustejšie sektory môžu byť nahradzované rozloženou anténou. Rozložená anténa umožní vyššiu kapacitu, pretože interferencia z priľahlých buniek je obmedzená a pretože jednotky účastníkov môžu pracovať s nižším výkonom a vyvíjať menšiu interferenciu do priľahlých buniek.

SK 280276 Β6

Týmto systémom môže byť tiež zaistená mobilná služba, keď sa urobia opatrenia na vhodné spojenie medzi priľahlými centrálnymi úradmi na odovzdávanie, keď sa užívateľ pohybuje z oblasti obsluhy jedného centrálneho úradu do inej. Toto odovzdávanie môže byť vykonané mäkko pomocou bunkového systému CDMA s použitím vhodného softwaru a hardwaru medzi prepínačmi centrálneho úradu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je bližšie vysvetlený v nasledujúcom opise na príkladoch vyhotovenia s odvolaním na pripojené výkresv, v ktorých znázorňuje:

obr. 1 prehľadnú schému príkladového kódového multiplexného telefónneho systému, napojeného 11a bezdrôtovú pobočkovú ústredňu, obr. 2 príklad kombinácie anténových obrazcov pre rozloženú anténu systému z obr. 1, obr. 3 je schéma alternatívneho vyhotovenia rozloženého anténového systému na použitie so systémom z obr. 1, obr. 4 je bloková schéma príkladu zariadenia mikrobunky, použitého v telefónnom kódovom multiplexnom systéme, napojenom na bezdrôtovú pobočkovú ústredňu, a obr. 5 je bloková schéma mobilnej telefónnej jednotky telefónu s konfiguráciou pre komunikácie v multiplexnom prenose CDMA s bezdrôtovou pobočkovou ústredňou.

Príklady uskutočnenia vynálezu

V bezdrôtovom telefónnom systéme CDMA má mikrobunka riadiaci obvod, viacero jednotiek modulátor - demodulátor pracujúcich s rozprestretým spektrom, ktoré sú tiež označované ako kanálové jednotky alebo modemy, kombinovaný vysielač a prijímač (kombinovaný vysielač a prijímač) a rozložený anténový' systém. Každá kanálová jednotka pozostáva z číslicového vysielacieho modulátora s rozprestretým spektrom, z číslicového prijímača dát s rozprestretým spektrom a z hľadacieho prijímača. Každý modem mikrobunky je priradený k nejakej mobilnej jednotke, ako je potrebné na zaistenie komunikácii s priradenou mobilnou jednotkou. Výraz „mobilná“ jednotka alebo účastnícky terminál použitý v súvislosti s mikrobunkovým systémom je všeobecne telefónny pristroj CDMA s konfiguráciou ako ručný osobný komunikačný prístroj, prenosný telefón CDMA alebo telefón CDMA, ktorý je pevne zapojený na určitom mieste.

V telefónnom systéme CDMA s bezdrôtovou pobočkovou ústredňou PBX alebo v systéme s lokálnou slučkou vysiela mikrobunka pilotný signál. Pilotný signál sa používa mobilnými jednotkami na získanie počiatočnej synchronizácie so systémom a na zaistenie pevného časového, kmitočtového a fázového riadenia signálov vysielaných mikrobunkou. Každá mikrobunka tiež vysiela informáciu modulovanú v rozprestretom spektre, ako je identifikácia mikrobunky, systémové časovanie, pohyblivá vyhľadávacia informácia a rôzne iné riadiace signály.

Po získaní pilotného signálu, t. j. po počiatočnej synchronizácii mobilnej jednotky s pilotným signálom hľadá mobilná jednotka nejaký nosný kmitočet, ktorý má byť prijímaný všetkými užívateľnú systému v bunke. Tento nosný kmitočet, nazývaný synchronizačný kanál, vysiela obežníkovú správu obsahujúcu systémovú informáciu na použitie mobilnými jednotkami systému. Systémová informácia identifikuje mikrobunku a systém okrem toho, že vedie informáciu, ktorá dovoľuje, aby dlhé pseudonáhodné PN kó dy, rámce prekladania, kodéry zvukových signálov a iné systémové časovacie informácie, používané mobilnou jednotkou, boli synchronizované bez ďalšieho hľadania. Iný kanál, nazývaný vyhľadávací kanál, môže tiež byť prispôsobený na vysielanie správ mobilným jednotkám oznamujúcich, že pre ne prišlo volanie a na zodpovedanie s priradením kanálu, keď mobilná jednotka iniciuje hovor.

Keď je iniciovaný hovor, je určená adresa pseudonáhodného (pseudošumového, PN) kódu na použitie počas tohto hovoru. Kódová adresa môže byť buď priradená mikrobunkou alebo môže byť určená zmenou usporiadania založenou na identite mobilnej jednotky.

Na obr. 1 je znázornená bezdrôtová základňová stanica 10, ktorá obsahuje prepínač 12 pobočkovej ústredne 120 a mikrobunku 14. Prepínač 12 je použitý na pripojenie základňovej stanice 10 rozhraním k verejnej komutovanej telefónnej siete (PSTN - pevnej, klasickej telefónnej siete) a/alebo drôtovým telefónom napojeným na pobočkovú ústredňu. Prepínač 12 slúži pri spájaní telefonických hovorov do a z mikrobunky 14, ktorá vedie hovory cez komunikačné signály v kódovom multiplexe CDMA s príslušnou mobilnou jednotkou. Mikrobunka 14 obsahuje riadiacu jednotku 18 komunikácie s viacnásobným prístupom s kódovým delením (ďalej kódového muľtiplexu), viacero kanálových jednotiek 20A - 20N a zodpovedajúce kodery 11A - 22N zvukového signálu, kombinovaný vysielač a prijímač 24 a anténový systém 26 rozloženej antény.

Prepínač 12 pobočkovej ústredne 120 spája hovory do a z konkrétneho páru kodér zvukového signálu - kanálová jednotka. Prepínač 12 je prednostne pristroj, ktorý má schopnosť zaisťovať riadenie pri prenose signálov z tohto prístroja do rôznych kodérov zvukového signálu. Prepínač 12 môže byť číslicový' pristroj, ktorý vytvára analógový' alebo číslicový hlasový signál prídavné k číslicovým dátovým signálom na spoločnej zbernici prostredníctvom dobre známych postupov a princípov, ako je formát časového multiplexu, do a z jednotlivých kodérov zvukového signálu. Hlasové hovory prijímané z prepínača 12 sa číslicovo kódujú, ak nie sú už pred tým digitalizované kodérom zvoleného páru kodér zvukového signálu a kanálovej jednotky, ako je kodér 22A zvukového signálu páru kodér zvukového signálu a kanálová jednotka, pozostávajúce z kodéra 22A zvukového signálu a kanálovej jednotky 20A. Zvolený kodér zvukového signálu umiestni hlas do formátu, ktorý je výhodný na kódovanie a vysielanie v kódovom multiplexe CDMA. Ďalšie podrobné informácie o kodére zvukového signálu budú uvedené ďalej. Kanálová jednotka zvoleného páru kodér zvukového signálu a kanálovej jednotky zaistí kódovanie v kódovom multiplexe CDMA a iné kódovanie číslicovo kódovaného hlasového signálu, ktorý má byť vyslaný do mobilnej jednotky. Jc potrebné vziať na zreteľ, že digitalizované dáta môžu byť tiež vysielané cez prepínač 12, pričom sú bez toho, aby boli digitalizované, formátované pre prenos na kódovanie a vysielanie v kódovom multiplexe CDMA. Kodér zvukového signálu a kanálová jednotka budú podrobne vysvetlené ďalej.

Signál kódovaný v systéme CDMA je vydávaný z príslušnej kanálovej jednotky do kombinovaného vysielača a prijímača 24 kvôli premene kmitočtu na vhodný vysielací kmitočet a riadený výkon pri vysielaní. Signál rádiovej frekvencie (vysokofrekvenčný signál) je vedený do anténovej sústavy 26, ktorá má formu rozložených antén 28A -

- 281 s oneskorovacími prvkami 30A - 301 umiestnenými medzi susednými anténami. Antény 28A - 281 môžu byť všeobecne vytvorené ako všesmerové antény alebo smerové antény majúce zvláštny vzor. Oneskorovacie prvky 30A -

- 301 môžu byť jednoduché oneskorovacie vedenia ako ú seky koaxiálneho kábla alebo iné dobre známe aktívne alebo pasívne oneskorovacie prvky schopné vytvoriť oneskorenie jednej mikrosekundy samostatne alebo so spojovacím káblom. Je zrejmé, že i iné prostriedky, napríklad optické vlákna, sa môžu použiť ako prenosové linky medzi kombinovaným vysielačom a prijímačom (transcieverom) 24 a anténovou sústavou 26. Ďalej môžu byť takéto prostriedky použité medzi samotnými anténami a s optickými oneskorovacími prístrojmi a vhodným rozhraním medzi rádiovým kmitočtom a optickou časťou na pripojenie k anténam.

Medzi základňovou stanicou 10 a anténami 28A 28B, ... 281 anténovej sústavy 26 je v zmysle definície predmetu vynálezu vradený rozdeľovač D. Ten je v danom vyhotovení tvorený prenosovým káblovým vedením C, sériovo prepájajúcim jednotlivé antény 28A, 28B, ... 281 a prvú anténu 28A anténovej sústavy 26 so základňovou stanicou. Oneskorovacie obvodové členy 30A, 30B,... 301 sú vradené sériovo do prenosového káblového vedenia C medzi jednotlivé antény 28A, 28B,... 281.

Obr. 2 znázorňuje príklad kombinácie anténových diagramových obrazcov pre rad antén usporiadaných podľa vynálezu. Anténový diagramový obrazec znázornený na obr. 2 je vytvorený radom všesmerových antén, z ktorých každá vymedzuje oddelenú plochu 40A - 401 využiteľnej vyžarovacej a prijímacej intenzity elektromagnetického poľa (alebo diagramový· obrazec), ktorá sa prednostne prekrýva s diagramovým obrazcom priľahlej antény. Prekrytie diagramových obrazcov zaisťuje spojité pokrytie žiadanej oblasti anténami. Antény sú spojené v sérii príkladovým spôsobom označeným vedením 42.

Základňová stanica 10 obsahuje komunikačný terminál T na komunikáciu s viacnásobným prístupom s kódovým delením, pripojený na jednej strane cez pobočkovú ústredňu 10 k telefónnej sieti s vedením po drôte a na druhej strane cez spoločný kombinovaný vysielač a prijímač 24 k anténovej sústave 26 rozložených antén. Ako možno odvodiť z obr. 1 a schémy na obr. 2, pokrý va anténová sústava 26 v rámci bunkového rádiotelefónneho systému s viacnásobným prístupom s kódovým delením viacero užívateľských staníc tými istými komunikačnými signálmi, majúcimi každý odlišný časový posun zavedený jednotlivými oneskorovacími obvodovými členmi 30A, 30B, ... 301

Je zrejmé, že antény môžu byť navrhnuté na také rozmiestnenie, aby sa ich diagramové obrazce podstatne alebo plne prekrývali v oblasti pokrytia. V takomto usporiadaní je zaistené oneskorenie v napájačoch antén kvôli zaisteniu časovej diverzity signálov. Takéto usporiadanie vytvára mnohocestné prostredie, kde je zaistená diverzita na účely rozlišovania signálu. Táto technika je použiteľná pre prostredie mikrobunky, kde je prídavné množstvo ciest žiaduce. Takáto technika je obzvlášť použiteľná pre prostredie CDMA bunkového mobilného telefónu, kde viaccestné signály nie sú nutne vytvárané terénom. To je prípad rovinných otvorených oblasti, kde odrazy signálov, a teda množstva ciest, sú minimálne. Použitie tejto techniky zaistí diverzitu v anténe v spojení z bunky do mobilnej jednotky s jedinou anténou.

Je zrejmé, že môžu byť vytvorené rôzne obmeny anténového systému z obr. 1. Tak napríklad môžu byť použité paralelné rady sériovo spojených antén s napájaním z jedného spoločného zdroja. V takomto usporiadaní by mohli byť v prípade potreby použité oneskorovacie prvky v napájacích vedeniach. Tieto oneskorovacie prvky by zaistili oneskorenie medzi signálmi vyžarovanými z antén, takže ten istý signál sa vyžaruje z rôznych antén v rôznych časoch.

Obr. 3 znázorňuje obmenené vyhotovenie anténovej sústavy 26 pre systém s bezdrôtovou pobočkovou ústredňou z obr. 1. Na obr. 3 anténová sústava 26' pozostáva z centrálnej alebo miestnej antény 50 spojenej s kombinovaným vysielačom a prijímačom 24. Odľahlo od centrálnej antény 50 je umiestnený rad anténových zostáv 52A - 521. Každá odľahlá anténová zostava 52A - 521 pozostáva z antény 54A - 541 s vysokým ziskom, z oneskorovacieho obvodového člena 56A - 561 a zo vzdialenej antény 58A 581. V tomto vyhotovení je rozdelenie signálov v anténovej sústave vykonané bez použitia káblov.

Rozdeľovač D signálov v tomto vyhotovení pozostáva z centrálnej antény 50 základňovej stanice 10 a skupiny jednotlivých samostatných antén 54A, 54B, ........... 541 s vysokým ziskom, bezdrôtovo elektromagneticky spojených každá s centrálnou anténou 50 základňovej stanice 10 a spojených každá so zodpovedajúcou vzdialenou anténou 58A, 58B,... 581 anténovej sústavy 26'. V zmysle definície predmetu vynálezu jc do spojovacieho vedenia, t. j. spojenia medzi každou samostatnou anténou 54A, 54B, .. 541 s veľkým ziskom a vzdialenou zodpovedajúcou anténou 58A, 58B, ... 581 v rámci jednotlivých anténových zostáv 52A - 521 anténovej sústavy 26' vradený oneskorovací obvodový člen56A, 56B,... 561.

V anténovej sústave 26' sú signály z kombinovaného vysielača a prijímača 24 vyžarované miestnou centrálnou anténou 50 na každú z antén 54A - 541 s vysokým ziskom, čo sú typicky smerové antény a signály sú po príjme zosilnené. Zosilnený signál je potom oneskorený o vopred určený čas, typicky dlhší ako jedna mikrosekunda, zodpovedajúcim oneskorovacím obvodovým členom 56A - 561 sú navzájom rôzne a typicky to sú násobky jednej mikrosekundy. Signál je vedený z každého oneskorovacieho prvku do príslušnej vzdialenej antény 58A - 581, z ktorej je opäť vyžiarený.

Naopak, sú signály vysielané mobilnou jednotkou prijímané jednou alebo niekoľkým vzdialenými anténami 58A - 581, z ktorých vstupujú do príslušného oneskorovacieho obvodového člena 56A - 561. Oneskorovací obvodový člen 56A - 561 opäť spôsobí vopred určené oneskorenie prijímaného signálu a oneskorený signál sa privedie na jednu z príslušných antén 54A - 541 s vysokým ziskom. Antény 54A - 541 s vysokým ziskom signál zosilnia a vyžiaria ho k miestnej centrálnej anténe 50.

Anténová sústava podľa vynálezu je jedinečná na použitie s mikrobunkovým systémom. Ako bolo uvedené, je riadenie výkonu signálu významný znak telefónneho systému CDMA kvôli dosiahnutiu zvýšenia užívateľskej kapacity. Bežná všesmerová anténa vyžaruje signál rovnako vo všetkých smeroch. Napätie signálu klesá s radiálnou vzdialenosťou od antény podľa prenosových charakteristík fyzického prostredia. Zákon šírenia sa môže meniť od nepriamej úmernosti ku kvadrátu do nepriamej úmernosti k 5,5-tej mocnine radiálnej vzdialenosti.

Bunka, ktorá je navrhnutá, aby obsluhovala až do vzdialenosti určitého polomeru, musí vysielať s dostatočnou úrovňou výkonu, takže i mobilná jednotka na okraji bunky bude prijímať signál na vhodnej úrovni výkonu. Mobilné jednotky, ktoré sú bližšie ako na okraji bunky, budú prijímať signál väčšieho výkonu, ako je primeraný výkon. Zväzky smerových antén môžu byť vytvorené s použitím množstva princípov známych v odbore. Vytváranie smerových zväzkov však nemôže zmeniť zákon šírenia. Pokrytie požadovanej oblasti vysokofrekvenčným signálom

SK 280276 Β6 sa môže získať kombináciou diagramového obrazca antény, umiestnením antény a výkonom vysielača.

Použitie systému rozloženej antény vytvára požadovaný diagramový obrazec antény napríklad na pokrytie haly alebo budovy, kde každý prvok antény zaisťuje obmedzené pokrytie. Pri vytváraní obmedzeného pokrytia anténou je nutný výkon na dosiahnutie mobilnej jednotky v oblasti príslušne znížený, pretože je znížená strata prenosom.

Je tu však problém s viacnásobnými anténami, ktoré vyžarujú ten istý signál. Tu sa vyskytujú oblasti, hlavne oblasti v blízkosti bodov rovnako vzdialených od dvoch alebo viacerých antén, kde sa môžu prijímať signály dvoch antén, ktoré sa navzájom rušia. Body, kde sa signály môžu rušiť, sú vzdialené približne o polovicu vlnovej dĺžky. Pre kmitočet 850 MHz sa táto dĺžka rovná 17,6 cm. Keď dva signály dopadajú na prijímaciu anténu s rovnakým napätím, ale vprotifáze, potom sa môžu navzájom rušiť. To je v podstate umelý viaccestný únik. Rovnako ako v prípade prirodzeného viaccestného úniku je kvôli potlačeniu úniku najlepší prostriedok diverzita. Návrh CDMA systému vytvára niekoľko metód zaistenia diverzity na potlačenie viaccestného úniku.

Uvedené patentové spisy opisujú systém bunkového telefónu, ktorý používa CDMA moduláciu so šírkou pásma

1,25 MHz, viacnásobnej diverzity a veľmi starostlivé riadenie výkonu vysielača. Jedno vyhotovenie diverzity spočíva vo vytvorení architektúry prijímača, kde je vytvorených niekoľko prijímačov, z ktorých každý môže prijímať signál, ktorý' prebehol inou dráhou, a teda vytvára iné oneskorenie. Zariadenie obsahuje oddelený hľadači prijímač, ktorý plynulo prehliada časovú oblasť ukazujúcu najlepšie cesty a príslušne priradzujúcu zodpovedajúce z viacerých prijímačov.

Iná metóda diverzity je dráhová diverzita. Pri dráhovej diverzite sa signál vyžaruje z viacerých antén umiestnených na rôznych miestach, a vytvárajúcich pokiaľ možno viacero ako jednu prenosovú cestu. Ak dve alebo viaceré antény môžu zaistiť prijateľné komunikačné dráhy k mobilnému prijímaču, potom sa môže dosiahnuť dráhovou diverzitou obmedzenie úniku.

V mikrobunkovom systéme sa požaduje usporiadať viacero antén na pokrytie v požadovanej oblasti pokrytia, ale požiadavka kapacity pre systém nevyžaduje, aby každá anténa bola napájaná oddelenou sústavou signálov ako v bežnom bunkovom systéme. Namiesto toho, aby sa minimalizovali náklady, požaduje sa napájanie niektorých alebo všetkých antén v mikrobunkovom systéme rovnakými signálmi rádiového kmitočtu. V oblastiach mikrobunkového systému, kde sú možné dobré dráhy k dvom alebo viacerým anténam, sa môže získať dráhová diverzita.

Problém s napájaním antén mikrobunkového systému totožnými signálmi spočíva vtom, že v miestach, kde sú prijímané takmer rovnaké signály z dvoch, alebo niekoľkých antén, môže nastať fázové rušenie (vzájomné potlačenie) signálov. Žiada sa jednoduché a nenákladné rozlišovanie signálov napájajúcich rôzne antény bez významného zvýšenia nákladov na systém. Spôsob dosiahnutia tohto cieľa v rámci vynálezu spočíva v tom, že sa do napájacích vedení medzi základňovou stanicou, kombinovaným vysielačom a prijímačom a anténami pridávajú oneskorovacie prvky.

Ak sa systém s viacerými anténami už opísaný, opatri oneskorovacími linkami v napájačoch, takže každá anténa je napájaná signálom, oneskoreným o jednu alebo viacero mikrosekúnd vzhľadom na j ej susednú anténu, potom architektúra prijímačov mobilných jednotiek dovolí oddelený príjem signálu z každej antény a jeho koherentnú kombiná ciu, takže žiadne potlačenie nevznikne. Únik spôsobený inými odrazmi v prostredí môže byť totiž opisovaným riešením silne obmedzený, pretože je vytvorená určitá forma dráhovej diverzity.

Mikrobunka je vytvorená ako štandardná CDMA bunka, ako je vysvetlené v uvedených patentových spisoch. Prídavné k funkciám opísaným v uvedených patentových prihláškach systém obsahuje anténový systém s viacerými vyžarovacími prvkami, inštalovanými v oblasti, ktorá má byť mikrobunkou pokrytá. Signály sa rozdeľujú do vyžarovačov koaxiálnymi káblami alebo inými prostriedkami. V sérii s káblom spájajúcim dve susedné antény je zapojené oneskorovacie vedenie s oneskorením rovným jednej alebo niekoľko mikrosekúnd.

Mobihié jednotky alebo terminály obsahujú jeden alebo niekoľko CDMA prijímačov a hľadači prijímač. Vyhľadávací prijímač prehliada časovú oblasť, určuje, aké cesty existujú a ktoré sú najsilnejšie cesty. Prístupné CDMA prijímače sú potom priradené k najsilnejším prístupným cestám. Bunkové prijímače majú podobnú schopnosť.

Vo vyhotovení znázornenom na obr. 3 nie sú vyžarovacie prvky spojené káblom, ale odoberajú signál z iného vyžarovacieho prvku použitím antény s vysokým ziskom. Odobratý signál je mierne zosilnený, oneskorený o vopred určenú hodnotu a potom opäť vyžiarený.

CDMA systém opísaný v uvedených spisoch môže zaistiť kapacitu zodpovedajúcu asi 40 súčasných hovorov v každej bunke systému v každej šírke pásma 1,25 MHz kódového multiplexného CDMA kanálu. Výsledná bunka v tu opisovanom vynáleze je pokrytá oblasť súčtu anténových diagramových obrazcov každej z antén spojených spoločným napájacím systémom. Kapacita 40 hovorov je teda dosiahnuteľná kdekoľvek v oblasti pokrytia. Keď sa mobilní užívatelia pohybujú vnútri systému, všetci volajúci budú pokračovať v príjme služby nezávisle od toho, ako môžu byť zhromaždení vnútri bunky. Toto je obzvlášť výhodné v bezdrôtových systémoch s pobočkovou ústredňou pre prevádzku ako sú hotely, ktoré obsahujú veľké sály a iné verejné priestory, ktoré by mohli obsahovať veľký^- počet užívateľov systému v určitom čase, ale nie však stále počas prevádzkového dňa. V iných obdobiach by užívatelia mohli byť umiestnení v ich súkromných hotelových izbách. Je veľmi žiaduce pre bezdrôtový systém s pobočkovou ústredňou sa prispôsobiť takým situáciám.

S ohľadom na bunkové telefónne systémy Federálnej komunikačnej komisie (FCC) pridelila celkom 25 MHz pre spojenie z mobilných jednotiek do bunky a 25 MHz pre spojenie z bunky do mobilných jednotiek. FCC rozdelila umiestnenie rovnako medzi dvoch prevádzkovateľov služieb, z ktorých jeden je spoločnosť drôtového telefónu pre oblasť služieb a druhý sa volí lósom. Z dôvodu poriadku, v ktorom boli pridelenia vykonané, je pásmo 12,5 MHz pridelené každému nosnému kmitočtu pre každý smer spojenia ďalej rozdelené na dve čiastkové pásma. Na vedenie po drôte majú čiastkové pásma šírku 10 MHz a 2,5 MHz. Na bezdrôtové vedenia majú čiastkové pásma šírku 11 MHz a 1,5 MHz. Šírka pásma signálu menšia ako 1,5 MHz mohla byť uložená do ktoréhokoľvek čiastkového pásma, zatiaľ čo šírka pásma menšia ako 2,5 MHz by mohla byť uložená do všetkých čiastkových pásiem okrem jedného. Takáto kmitočte vá schéma je tiež použiteľná pre mikrobunkový systém, hoci za určitých okolnosti môžu byť prípustné a žiadanejšie iné rozloženia kmitočtov.

Na zaistenie maximálnej pružnosti pri prispôsobení kódového multiplexného prenosu CDMA prípustnému kmitočtovému spektru buniek, aké je použité v bunkovom telefónnom systéme, by mal byť tvarový' priebeh menej ako 1,5

MHz v šírke pásma. Dobrá druhá voľba by mohla byť šírka pásma okolo 2,5 MHz pripúšťajúca úplnú pružnosť na drôtové bunkové vedenia a takmer úplnú pružnosť na bezdrôtové bunkové vedenia. Použitie väčšej šírky pásma má výhodu v tom, že ponúka zvýšené mnohocestné rozlíšenie, zatiaľ čo nevýhodou sú vyššie náklady na zariadenie a nižšia pružnosť v priraďovaní kmitočtov v určenej šírke pásma.

V bezdrôtovom telefónnom systéme s pobočkovou ústredňou alebo lokálnou slučkou a pracujúcim s rozprestretým spektrom, ako je tu opísaný, je prednostný tvarový priebeh signálu s rozprestretím do rozprestretého spektra priamou postupnosťou, t. j. pseudonáhodným signálom, ako v systéme bunkového telefónu opísanom v uvedenej patentovej prihláške a v patentovom spise USA č. 4 901 307. Rýchlosť čipu pseudonáhodnej postupnosti je zvolená 1,2288 MHz, takže výsledná šírka pásma okolo

1,25 MHz po filtrácii je približne jedna desatina celkovej šírky pásma priradená jednému bunkovému nosnému kmitočtu.

Iná úvaha pri voľbe presnej rýchlosti čipu je založená na tom, že je žiaduce, aby rýchlosť čipu bola presne deliteľná dátovými rýchlosťami základného pásma použitého v systéme. Je tiež žiaduce, aby deliteľ bola mocnina dvoch. Pri dátovej rýchlosti základného pásma 9 600 bitov za sekundu je rýchlosť čipu pseudonáhodného signálu zvolená 1,2288 MHz, t.j. 128 krát 9 600.

V spojení z mikrobunky do mobilnej jednotky sú binárne postupnosti, použité na rozprestretie spektra vytvorené z dvoch rôznych typov postupností, každého s odlišnými vlastnosťami kvôli zaisteniu rôznych funkcií. Vonkajší kód je oznamovaný všetkými signálmi v mikrobunke kvôli zaisteniu rozlíšeniu medzi viaccestnými signálmi. Vonkajší kód môže byť tiež použitý na rozlíšenie medzi signálmi vysielanými do mobilných jednotiek rôznymi mikrobunkami, keď v systéme boli prídavné mikrobunky. Jc tu tiež vnútorný kód, ktorý je použitý na rozlíšenie medzi užívateľskými signálmi, vysielanými jedným sektorom alebo bunkou.

Tvarový priebeh nosnej vlny je vo výhodnom vyhotovení pre signály vysielané bunkovou oblasťou vo forme sínusovej nosnej vlny, ktorá jc kvadrafázovo modulovaná dvojicou binárnych pseudonáhodných postupnosti, ktoré poskytujú vonkajší kód vysielaný jediným sektorom alebo bunkou. Postupnosti sú generované dvoma rozdielnymi generátormi pseudonáhodných signálov rovnakej dĺžky postupnosti. Jedna postupnosť bifázovo moduluje synfázny (in phase, vo fáze) kanál nosného kmitočtu (kanál I) a druhý sled bifázovo moduluje kvadratúmu fázu (Q kanál) nosného kmitočtu. Výsledné signály sú sčítané kvôli vytváraniu zloženého kvadrafázového nosného kmitočtu.

I keď sa zvyčajne používajú na vyjadrenie binárnych sledov hodnôt logické „nuly“ a logické Jednotky“, sú signálové napätia použité v modulačnom procese +V voltov pre logickú Jednotku“ a -V voltov pre logickú „nulu“. Výsledný signál môže byť potom pásmovo obmedzovaný priechodom cez pásový priepust. V odbore je tiež známe spracovať dolným priepustom prúd binárnej postupnosti pred násobením signálom v tvare sínusoidy, čím sa zamení poradie operácií. Kvadrafázový modulátor pozostáva z dvoch bifázových modulátorov, poháňaných každý inou postupnosťou a so sínusovitými signálmi použitými v bifázových modulátoroch majúcimi medzi sebou 90° fázové posunutie.

Vo výhodnom vyhotovení sa dĺžka pseudonáhodnej PN postupnosti pre vysielaný signál volí 32 768 čipov. Postupnosti tejto dĺžky môžu byť generované modifikovaným generátorom maximálnej dĺžky lineárnej postupnosti pridáva ním nulového bitu k dĺžke postupnosti 32 767 čipov. Výsledná postupnosť má dobrú vzájomnú koreláciu a autokorelačné vlastnosti. Dobrá vzájomná korelácia a dobré autokorelačné vlastnosti sú potrebné kvôli zabráneniu vzájomnej interferencie medzi pilotnými signálmi vysielanými rôznymi bunkami.

Všetky signály vysielané mikrobunkou majú tie isté vonkajšie PN kódy pre kanály I i kanály Q. Signály sú teda rozptýlené tiež s vnútorným ortogonálnym kódom vyvíjaným s použitím Walshových funkcií. Signál adresovaný určitému užívateľovi sa násobí vonkajšími pseudonáhodnými postupnosťami a konkrétnou Walshovou postupnosťou alebo sledom Walshových postupností priradených riadiacou jednotkou systému počas telefonického hovoru užívateľa. Rovnaký vnútorný kód je priradený kanálu I i kanálu Q, čo má za výsledok moduláciu, ktorá je pre vnútorný kód bifázová.

V odbore je dobre známe, že môže byť vytvorený súbor n ortogonálnych binárnych postupnosti, majúcich každá dĺžku n, pre n rovné niektorej mocnine dvoch pozri Digital Communications with Space Applications, S. W. Colomb a spol., Prentice - Halí, Inc., 1964, str. 45 - 64. Sú tiež známe súbory ortogonálnych binárnych postupnosti pre väčšinu dĺžok, ktoré sú násobkami štyroch a menšie ako 200. Jedna trieda takýchto postupností, ktorá sa dá ľahko vytvoriť, sa nazýva Walshova funkcia, tiež známa ako Hadamardove matice. Walshova postupnosť je jeden z riadkov matice Walshovej funkcie. Walshova funkcia rádu n obsahuje n postupnosti, majúcich každá dĺžku n bitov.

Walshova funkcia rádu n, rovnako ako iné ortogonálne funkcie, má tú vlastnosť, že v intervale n kódových symbolov je vzájomná korelácia medzi všetkými rôznymi postupnosťami v súboru nulová a to pokiaľ sú postupnosti navzájom časovo porovnané. To sa môže ukázať zistením, že každá postupnosť sa odlišuje od každej inej postupnosti presne v polovičnom počte ich bitov. Je tiež potrebné uviesť, že tu vždy jedna postupnosť obsahuje samé nuly a že všetky ostatné postupnosti obsahujú polovicu jednotiek a polovicu núl.

Pretože všetky signály vysielané mikrobunkou sú navzájom ortogonálne, neprispievajú k vzájomnej interferencii. To odstraňuje väčšiu časť interferencií vo väčšine miest a umožňuje dosiahnuť vyššiu kapacitu.

Ako prídavné opatrenie môže systém ďalej používať hlasový kanál, čo je kanál premenlivého rozsahu, ktorého dátová rýchlosť môže byť od jedného bloku dát k druhému bloku dát menená minimom prídavných prostriedkov na riadenie používanej dátovej rýchlosti. Použitie premenlivej dátovej rýchlosti znižuje vzájomnú interferenciu vylúčením zbytočných prenosov, keď sa neprenáša žiadna užitočná reč. V kodéroch zvukového signálu sa používajú algoritmy na vytváranie a zmenu počtu bitov v každom bloku kodéra zvukového signálu v súlade so zmenami aktivity reči. Počas aktívnej reči môže kodér zvukového signálu vytvárať bloky dát s dĺžkou 20 ms obsahujúce 20, 40, 80 alebo 160 bitov v závislosti od aktivity hovoriacej osoby. Je žiaduce vysielať bloky dát v pevnom časovom intervale zmenou rýchlosti vysielania. Ďalej je žiaduce nevyžadovať signalizačné bity pre informáciu prijímača o tom, koľko bitov sa vysiela.

Bloky sú ďalej kódované použitím cyklického redundantného kontrolného kódu (CRCC), ktorý pridá k bloku prídavný súbor paritných bitov, ktorý môže byť použitý na určenie, či blok dát bol či nebol správne dekódovaný. Kontrolné kódy CRCC sa vytvárajú delením bloku dát vopred určeným binárnym polynómom. CRCC kód pozostáva zo všetkých alebo z časti zvyšných bitov z delenia. Kód

CRCC je kontrolovaný v prijímači reprodukciou toho istého zvyšku a kontrolovaním kvôli zisteniu, či získané bity zvyšku sú rovnaké ako spätne získané kontrolné bity.

V riešení podľa vynálezu prijímací dekodér dekóduje blok, ako keby obsahoval 160 bitov a potom ako keby obsahoval 80 bitov, atď., a to tak dlho, až boli vyskúšané všetky možné dĺžky bloku. CRCC kód sa vypočítava pre každý pokus dekódovania. Keď niektoré z pokusných dekódovaní dáva správny CRCC, je dátový blok prijatý a je prevedený do kodéra zvukového signálu kvôli ďalšiemu spracovaniu. Keď žiaden pokus dekódovania nevytvorí platný CRCC, prijaté symboly sa zavedú do procesora systémových signálov, kde môžu byť voliteľne vykonané iné spracovávacie operácie.

Vo vysielači mikrobunky sa výkon vysielaného tvaru vlny mení so zmenou dátovej rýchlosti bloku. Najvyšší dátový rozsah používa najvyšší výkon nosnej vlny. Keď je dátová rýchlosť nižšia ako maximum, modulátor prídavné so znížením výkonu opakuje každý kódovaný symbol dát toľkokrát, koľkokrát je to potrebné na dosiahnutie požadovanej rýchlosti vysielania. Tak napríklad pre najnižšiu rýchlosť vysielania sa každý kódovaný symbol opakuje štyrikrát.

V mobilnom vysielači je vrcholový výkon udržiavaný stály, ale vysielač je vypnutý po 1/2 alebo 1/4 alebo 1/8 času v závislosti od počtu bitov, ktoré majú byť vyslané v bloku dát. Polohy okamihu zapnutia vysielača sa menia pseudonáhodne v závislosti od adresovaného užívateľského kódu mobilného užívateľa.

Ako je uvedené v patentovom spise US-5 103 459 na spojenie z bunky do mobilnej jednotky, teda na spojenie z mikrobunky do mobilnej jednotky, ako je použité v danom prípade, sa hodnota n Walshovcj funkcie stanoví na spojenie z bunky do mobilnej jednotky rovná 64. Každému zo 64 rôznych signálov, ktoré majú byť vysielané, je teda priradená jedinečná ortogonálna postupnosť. Skoršia oprava chýb (FEC) kódovaného prúdu symbolov pre každý hovor sa násobí priradenou Walshovou postupnosťou. Prúd symbolov, kódovaný Walshovým kódom a FEC kódom pre každý hlasový kanál sa potom násobí vonkajším tvarovým priebehom signálu, kódovaným pseudonáhodnou postupnosťou. Výsledné rozprestreté prúdy symbolov sa potom zrátajú kvôli vytvoreniu zloženého tvarového priebehu signálu.

Výsledný zložený tvarový priebeh signálu sa potom namoduluje na sínusovú nosnú vlnu, filtruje pásmovým filtrom, prevedie sa na žiadaný pracovný kmitočet, zosilní a vyžiari anténovou sústavou. Alternatívne vyhotovenia vynálezu môžu zameniť poradie niektorých opísaných operácii kvôli vytvoreniu signálu vysielaného bunkou. Tak napríklad sa môže výhodne násobiť každý hlasový kanál vonkajším tvarovým priebehom signálu, kódovaným pseudonáhodnou postupnosťou a vykonať operáciu filtrovania pred zrátaním signálov všetkých kanálov, ktoré majú byť vyžiarené anténou. V odbore je dobre známe, že poradie lineárnych operácií môžu byť zamenené kvôli získaniu rôznych výhod podľa vyhotovenia a konkrétnych praktických riešení.

Tvarový' priebeh signálu na bezdrôtový' systém s pobočkovou ústredňou používa pilotný signál na spojenie z mikrobunky do mobilnej jednotky, ako je opísané v patentovom spise USA č. 4 901 307. Pilotný signál používa všenulovú Walshovu postupnosť obsahujúcu samé nuly, ktorá sa nachádza vo všetkých súboroch Walshovej funkcie. Použitie všenulovej Walshovej postupnosti pre všetky pilotné signály bunky umožňuje, aby pri počiatočnom hľadaní pilotného tvarového priebehu signálu boli ig norované Walshove funkcie až do získania synchronizácie vonkajšieho pseudonáhodného kódu. Rámcovanie Walshovej postupnosti je spojené s cyklom pseudonáhodného kódu tým, že dĺžka Walshovho rámca predstavuje Činiteľ dĺžky pseudonáhodnej postupnosti. Za predpokladu, že posunutie adresovania buniek v pseudonáhodnom kóde sú násobkami 64 čipov (alebo dĺžky rámca Walshovej postupnosti), potom je rámcovanie Walshovej funkcie implicitne známe z. časovacieho cyklu vonkajšieho pseudonáhodného kódu.

Pilotný signál je vysielaný na vyššej výkonovej úrovni ako typický hlasový signál kvôli zaisteniu väčšieho pomeru signálu k šumu a okraj interferencie na tento signál. Vyššia úroveň výkonu pilotného signálu umožňuje hľadanie počiatočného získania pilotného signálu pri vyššej rýchlosti a umožňuje veľmi presné sledovanie fázy pilotného signálu obvodom sledovania fázy a pomerne širokým pásmom. Fáza nosnej vlny získaná sledovaním pilotného signálu sa používa ako referenčná veličina fázy nosnej vlny na demoduláciu nosných vln modulovaných informačnými signálmi užívateľa. Tento postup umožňuje mnohým užívateľským signálom zdieľať spoločný pilotný signál pre referenčnú veličinu fázy nosnej vlny. Napríklad v systéme vysielajúcom celkom 15 súčasných hlasových signálov, by pilotnému signálu mohol byť pridelený vysielací výkon rovný štyrom hlasovým signálom.

Prídavné k pilotnému signálu sa vysiela mikrobunkou iný signál, určený na príjem všetkým užívateľom systému v mikrobunke. Tento signál, tzv. synchronizačný kanál, používa rovnaké pseudonáhodné postupnosti dĺžky 32 768 pre rozprestretie spektra, ale s odlišnou vopred priradenou Walshovou postupnosťou. Synchronizačný kanál vysiela obežníkovú správu, obsahujúcu systémovú informáciu na použitie mobilnými jednotkami v systéme. Systémová informácia identifikuje bunku a systém a vedie informáciu umožňujúcu, aby dlhé pseudonáhodné kódy, používané pre informačné signály mobilných jednotiek, boh synchronizované bez prídavného hľadania. Iný kanál, tzv. vyhľadávací kanál, môže byť vytvorený na vysielanie správ mobilným jednotkám oznamujúcich, že pre ne prišiel hovor a pre zodpovedanie s priradením kanálu, keď mobilná jednotka iniciuje hovor.

Každý hlasový signál vysiela číslicovú reprezentáciu reči pre telefónny hovor. Analógový tvarový priebeh signálu reči je digitalizovaný s použitím štandardných postupov digitálneho telefónu a potom je komprimovaný použitím kódovacieho procesu hlasového signálu pre dátovú rýchlosť asi 9 600 bitov za sekundu. Tento dátový’ signál s rýchlosťou r = 1/2, je potom konvolučne kódovaný s obmedzovacou dĺžkou K = 9, s opakovaním a preložený kvôli zaisteniu detekcie chýb a opravných funkcií, ktoré umožňujú, aby systém pracoval s oveľa nižším pomerom signálu k šumu a pomerom interferencie. Princípy konvolučného kódovania, opakovania a prekladania sú v odbore dobre známe.

Výsledné kódované symboly sa násobia priradenou Walshovou postupnosťou a potom sa násobia vonkajším pseudonáhodným kódom. Tento proces vedie k rýchlosti pseudonáhodnej postupnosti 1,2288 MHz alebo rýchlosti dát 128 krát 9 600 bitov za sekundu. Výsledný signál sa potom namoduluje na rádiový nosný kmitočet a spočíta sa s pilotným signálom a s nastavovacími signálmi a tiež s inými hlasovými signálmi. Sčítanie môže byť vykonané v rôznych stupňoch spracovania, napríklad na medzikmitočte alebo na kmitočte základného pásma pred alebo po násobení pseudonáhodnou postupnosťou.

Každý hlasový signál sa tiež násobí hodnotou, ktorá nastavuje jeho vysielaný výkon vzhľadom na výkon iných

SK 280276 Β6 hlasových signálov. Toto opatrenie na riadenie výkonu umožňuje pridelenie výkonu tým spojom, ktoré vyžadujú vyšší výkon, pretože uvažovaný príjemca je v pomerne nevýhodnej polohe. Sú zaistené prostriedky pre mobilné jednotky na záznam ich pomeru prijímaného signálu k šumu, aby sa umožnilo nastaviť výkon na takú úroveň, aby sa zaistila vyhovujúca prevádzka bez plytvania. Ortogonalita Walshových funkcií nie je rušená použitím rôznych úrovní výkonu pre rôzne hlasové signály za predpokladu, že sa zachováva vzájomné nastavenie v čase.

Obr. 4 znázorňuje blokovú schému príkladového vyhotovenia zariadenia mikrobunky z obr. 1. Obe časti, t. j. prijímač a vysielač kombinovaného vysielača a prijímača 24 majú spoločný diplexer 100. Na obr. 4 prijímací systém kombinovaného vysielača a prijímača 24 mikrobunky 14 pozostáva z analógového prijímača 102, zatiaľ čo zodpovedajúce súčasti kanálovej jednotky, tu kanálové jednotky 20A, pozostávajú z hľadacieho prijímača 104, prijimača číslicových dát 106 a dekodéra 108. Pnjímací systém môže tiež obsahovať voliteľný prijímač 110 číslicových dát. Ďalšie podrobnosti príkladového vyhotovenia analógového prijímača 100 sú uvedené v patentovom spise US-5 103 459.

Mikrobunka 14, ako bolo uvedené, obsahuje riadiacu jednotku 18 kódového multiplexu, ktorý je spojený s prijímačmi 106 a 110 dát a tiež s hľadacím prijímačom 104. Riadiaca jednotka 18 kódového multiplexu okrem iných funkcií ako priradenie Walshovej postupnosti a kódu vykonáva spracovanie signálu, vytváranie časovacieho signálu, riadenie výkonu a rôzne iné priradené funkcie.

Signály prijímané anténovou sústavou 26 sú cez diplexer 100 vedené do analógového prijímača 100 a potom do hľadacieho prijímača 104. Hľadači prijímač 104 je v mikrobunke použitý na sledovanie a spracovávanie najsilnejšieho prijímaného signálu v časovej oblasti, aký je k dispozícii, kvôli zaisteniu, aby prijímač 106 sledoval a spracoval najsilnejší signál v časovej oblasti. Hľadači prijímač 104 dodáva signál riadiacej jednotke 18 kódového multiplexu, ktorý vytvára riadiace signály pre prijímač 106 číslicových dát na výber vhodného prijímaného signálu na spracovanie.

Spracovanie signálu v prijímači dát a hľadačom prijímači mikrobunky je v niekoľkých smeroch odlišné od spracovania signálu podobnými prvkami v mobilnej jednotke V spojení z mobilnej jednotky do mikrobunky, teda spätnom spojení, mobilná jednotka nevysiela pilotný signál, ktorý môže byť použitý na koherentné referenčné účely pri spracovávaní signálu v bunke. Spojenie z mobilnej jednotky' do mikrobunky sa vyznačuje nekoherentnou modulačnou a demodulačnou schémou používajúcou 64-členné ortogonálne signalizovanie.

V 64-člennom ortogonálnom signalizačnom procese signály vysielané mobilnou jednotkou sú kódované do jednej z T, t. j. 64 rôznych binárnych postupností. Súbor zvolených sledov je známy ako Walshova funkcia. Optimálne prijímacie funkcie na zakódovarne m-členného signálu Walshovej funkcie je rýchla Hadamardova transformácia (FNT).

Podľa obr. 2 hľadači prijímač 104 a prijímač 106 číslicových dát prijímajú signály vystupujúce z analógového prijímača 102. Na dekódovanie signálov rozprestretého spektra vysielaných do zvláštneho prijímača bunky, cez ktorý komunikuje mobilná jednotka, musia byť vytvárané vlastné pseudonáhodné postupnosti. Ďalšie podrobnosti vytvárané signálmi mobilnej jednotky sú uvedené v patentovom spise US-5 103 459.

Viterbiho dekodér obsiahnutý v obvode 108 je typ, ktorý má schopnosť dekódovania dát zakódovaných v mobilnej jednotke s obmedzujúcou dĺžkou K = 9 a rýchlosťou kódu r = 1/3. Viterbiho dekodér je použitý na určenie najvýhodnejšieho sledu bitov informácie. Periodicky, najmä po 1,25 ms, je získaný odhad akosti signálu a vyslaný ako povel nastavenia výkonu mobilnej jednotky zároveň s dátami k mobilnej jednotke. Tento odhad akosti je stredná hodnota pomeru signálu k šumu počas intervalu 1,25 ms.

Každý prijímač dát vykonáva časovanie signálu, ktorý’ prijíma. To sa vykonáva dobre známym postupom korelovania prijímaného signálu mierne skorou miestnou referenčnou pseudonáhodnou postupnosťou a korelovanie prijímaného signálu s mierne oneskorenou miestnou referenčnou pseudonáhodnou postupnosťou. Rozdiel medzi týmito dvoma koreláciami bude mať nulovú strednú hodnotu, keď tu nie je žiadna chyba časovania. Naopak, keď je chyba časovania, potom tento rozdiel oznamuje veľkosť a znamienko chyby a časovanie prijímača sa príslušne nastaví.

Signály z pobočkovej ústredne sa zavedú do vhodného vysielacieho modulátora kodéra 22A - 22N zvukového signálu pri riadení riadiacou jednotkou 18 kódového multiplexu. Pre príklad znázornený na obr. 4 je použitý kodér 22A zvukového signálu. Kanálová jednotka 20A ďalej obsahuje vysielací modulátor 112, ktorý' pri riadení rozprestretého spektra riadiacou jednotkou 18 kódového multiplexu moduluje dáta na vysielanie k určenej prijímacej mobilnej jednotke.

Výstup z vysielacieho modulátora 112 ide na vstup riadiaceho obvodu 114 vysielaného výkonu, kde pri riadení riadiacej jednotky 18 kódového multiplexu môže byť riadený vysielaný výkon. Výstup riadiaceho obvodu 114 vysielaného výkonu ide do sumátora 116, kde je zrátaný s výstupom vysielacieho modulátora a riadiacich obvodov vysielaného výkonu iných kanálových jednotiek. Sumátor môže byť zlúčený s niektorou z kanálových jednotiek alebo sa môže uvažovať ako časť vysielacej časti kombinovaného vysielača a prijímača 24. Výstup sumátora 116 ide do vysielacej časti kombinovaného vysielača a prijímača 24, ktorá obsahuje zosilňovač 118 vysielaného výkonu. Zosilňovač 118 vysielaného výkonu zosilňuje signálna výstup ccz diplexer 100 do anténovej sústavy 26 na vyžarovanie k mobilným jednotkám vnútri obsluhovanej oblasti mikrobunky. Ďalšie podrobnosti o príklade obvodu vysielača z obr. 4 sú uvedené v patentovom spise US-5 103 459.

Obr. 4 ďalej znázorňuje generátory pilotného signálu a riadiaceho kanálu a riadiaci obvod 120 vysielaného výkonu, ktorý môže byť obsiahnutý v niektorej z kanálových jednotiek ako oddelená súčasť systému. Obvod 120 pri riadení riadiacou jednotkou 18 kódového multiplexu vytvára a výkonovo riadi pilotný signál, synchronizačný kanál a vyhľadávací kanál na pripojenie k zosilňovaču 118 vysielaného výkonu na výstup cez diplexer 100 do anténovej sústavy

26.

V prednostnom vyhotovení je zakódovanie kanálových signálov Walshovou funkciou použité ako vnútorný kód. V konkrétnych číslach daného príkladu je možné použiť celkom 64 rôznych Walshových postupností, z ktorých tri sú určené na riadenie, synchronizáciu a funkciu vyhľadávania kanálu. V synchronizačných, vyhľadávacích a hlasových kanáloch sú vstupné dáta konvolučne kódované a potom preložené, ako je v odbore dobre známe. Ďalej sú konvolučne kódované dáta tiež opatrené pred prekladaním opakovaním, ako je tiež v odbore dobre známe.

Pilotný kanál neobsahuje žiadnu moduláciu dát a je charakterizovaný ako nemodulovaný signál v rozprestretom spektre, ktorý používajú všetci užívatelia konkrétneho sektoru alebo bunky na účely získania kanálu alebo sledovacie účely. Každá bunka alebo každý sektor má, ak je bunka rozdelená na sektory, jediný pilotný signál. Namiesto použitia rôznych generátorov pseudonáhodných postupností pre pilotné signály je vhodné vykonávať účinnejší spôsob vytvárania rôznych pilotných signálov použitím posunov v rovnakej základnej postupnosti. Pri použití tohto princípu mobilná jednotka postupne prehľadáva celú postupnosť a ladí sa na ten posun, ktorý' vytvára najsilnejšiu koreláciu. Pri použití tohto posunu základnej postupnosti musia byť posuny také, aby pilotné signály v susedných bunkách alebo sektoroch spolu neinterferovali alebo sa nerušili.

Pilotná postupnosť musí teda byť dostatočne dlhá, aby sa mohlo vytvoriť veľa odlišných postupností posunmi v základnom slede na podporu veľkého množstva pilotných signálov v systéme. Ďalej musí byť oddelenie posunov dostatočne veľké, aby sa zaistila neprítomnosť interferencií v pilotných signáloch. V príkladovom vyhotovení vynálezu je teda dĺžka riadiacej postupnosti zvolená 2¹⁵. Postupnosť je vyvíjaná tak, že sa začne postupnosťou 2¹⁵-1 so zvláštnou 0, pridanou k postupnosti, keď sa zistí konkrétny stav. V príkladovom vyhotovení je zvolených 512 pilotných signálov s posunom (ofsetom) v základnej postupnosti rovnom 64 čipov. Ale posuny majú byť celistvé násobky presadenia 64 čipov s príslušnou redukciou v počte rôznych pilotných signálov.

Pri vytváraní pilotného signálu sa Walshova „nulová“ (W_o) postupnosť, pozostávajúca zo samých núl použije, aby nemoduloval pilotný signál, ktorý je v podstate PNj postupnosť a PNq postupnosť. Walshova „nulová“ (W_o) postupnosť sa teda násobí PN_t postupnosťou a PNq postupnosťou v logických členoch EXCLUSIVE-OR (obvodoch nonekvivalencie), pilotný signál teda obsahuje iba pseudonáhodnú postupnosť ΡΝ] a pseudonáhodnú postupnosť PNq. Vo všetkých bunkách a sektoroch majúcich rovnakú pseudonáhodnú postupnosť pre pilotný signál je rozlišovací znak medzi bunkami alebo sektormi pre pôvod vysielania tvorený fázou postupnosti.

Informácia synchronizačného kanálu je zakódovaná a potom vynásobená v logických obvodoch EXCLUSIVEOR vopred priradenou Walshovou postupnosťou. V príkladovom vyhotovení je zvolená Walshova funkcia (W₃₂) postupnosť, ktorá pozostáva z 32 Jednotiek“ nasledovaných 32 ,mulami“. Výsledná postupnosť sa potom vynásobí PNi postupnosťou a PNq postupnosťou v logických obvodoch EXCLUSIVE-OR.

V príkladovom vyhotovení je dátová informácia synchronizačného kanálu privedená do vysielacieho modulátora typicky rýchlosťou 1 200 b/s. V príkladovom vyhotovení sú dáta synchronizačného kanálu prednostne konvolučne kódované s rýchlosťou = 1/2 s obmedzujúcou dĺžkou K = = 9, s dvojitým opakovaním každého kódového symbolu. Táto rýchlosť kódu a obmedzujúca dĺžka sú spoločné pre všetky kanály na vedenie do mobilnej jednotky, t. j. synchronizačný, vyhľadávací a hlasový kanál. V jednom príkladovom vyhotovení je použitá štruktúra posuvného registra pre generátory' kódu G_t = 753 (osmičkové číslo) a G₂ = 561 (osmičkové číslo). Symbolová rýchlosť do synchronizačného kanálu je v príkladovom vyhotovení 4 800 symbolov za sekundu, t. j. jeden symbol je 208 ps alebo 256 čipov pseudonáhodnej postupnosti.

Kódové symboly sú prekladané v príkladovom vyhotovení prostredníctvom konvolučného prekladacieho rozdeľovania (convolutional interleaver spanning) s rozsahom 40 msek. Pokusné parametre prekladania sú I = 16 a J = 48. Ďalšie podrobné údaje o prekladaní sú v pojednaní Data Communication, Neíworks and Systems, Howard W. Sams and Co., 1987, str. 343 - 352. Účinok konvolučného pre kladania spočíva v tom, že sa rozptýlia nespoľahlivé kanálové symboly tak, že ktorékoľvek dva symboly v súvislom slede 1-1 alebo menej symbolov sú oddeľované aspoň J+l symbolmi vo výstupe z inverzie prekladania. Ekvivalentným spôsobom sú ktorékoľvek dva symboly v súvislom slede J-l symbolov oddeľované aspoň 1+1 symbolmi vo výstupe z inverzie prekladania. Inými slovami sú pri I = 16 a J = 48 v rade 15 symbolov vysielané symboly oddeľované intervalom 885 ps a tak sa dosahuje časová diverzita.

Symboly synchronizačného kanálu mikrobunky sú viazané k pilotnému signálu mikrobunky. Cyklus pilotného signálu v príkladovom vyhotovení je 26,67 ms dlhý, čo zodpovedá 128 symbolom kódu synchronizačného kanálu alebo 32 informačným bitom synchronizačného kanálu. Symboly synchronizačného kanálu sa prekladajú konvolučným preložením po 26,67 ms. Keď teda mobiíná jednotka získala pilotný signál, má bezprostrednú synchronizáciu synchronizačného kanálu a prekladania.

Symboly synchronizačného kanálu sú kryté vopred pridelenou Walshovou postupnosťou kvôli vytvoreniu ortogonality v signáli. V synchronizačnom kanáli pripadá jeden kódový symbol na štyri krycie postupnosti, t. j. jeden kódový symbol na štyri opakovania postupnosti „32 jednotiek“ - „32 núl“ Jedna logická Jednotka“ reprezentuje prítomnosť 32 Jednotiek“ Walshových čipov, zatiaľ čo jedna logická „nula“ predstavuje prítomnosť 32 „núl“ Walshových čipov. Ortogonalita v synchronizačnom kanáli je zachovaná, i keď symboly synchronizačného kanálu sú posunuté vzhľadom na absolútne časy v závislosti od pridruženého pilotného kanálu, pretože posuny synchronizačného kanálu sú celé násobky rámca Walshovej postupnosti.

Správy synchronizačného kanálu v príkladovom vyhotovení majú premenlivú dĺžku. Dĺžka správy je celý násobok 80 ms, ktorý zodpovedá 3 cyklom pilotného signálu. S informačnými bitmi synchronizačného kanálu sú združené cyklické redundantné bity (CRC) na detekciu chýb.

Len čo bola správa synchronizačného kanálu správne prijatá, má mobilná jednotka schopnosť okamžitej synchronizácie k vyhľadávacicmu kanálu alebo k hlasovému kanálu. U pilotného synchronizačného signálu zodpovedajúceho koncu každej synchronizačnej správy, začína nový prekladací cyklus dĺžky 40 ms. V tomto čase mobilná jednotka spúšťa inverziu (reštitúciu) prekladania prvého kódového symbolu kódu buď v opakovaní kódu alebo dvojici (C_x, C_x+i),s dosiahnutím synchronizácie dekodéra. Zápisová adresa inverzie prekladania je nastavená na nulu a čítacia adresa je nastavená na J, takže sa dosiahne synchronizácia pamäti pri inverzii prekladania.

Správy synchronizačného kanála nesú informáciu udávajúcu stav 42 bitov generátora dlhých pseudonáhodných postupnosti pre hlasový kanál priradený komunikácii s mobilnou jednotkou. Táto informácia sa používa pri prijímačoch číslicových dát mobilnej jednotky na synchronizáciu zodpovedajúcich generátorov pseudonáhodných postupností.

Informácia vyhľadávacieho kanála je tiež kódovaná s opakovaním, prekladaná a potom násobená priradenou Walshovou postupnosťou. Výsledná postupnosť sa potom násobí pseudonáhodnou postupnosťou PNi a pseudonáhodnou postupnosťou PNq. Dátová rýchlosť vyhľadávacieho kanála pre konkrétny sektor alebo bunku sa udáva v pridelenom poli v správe synchronizačného kanálu. Hoci dátová rýchlosť vyhľadávacieho kanálu je premenlivá, je v príkladovom vyhotovení pre každý systém pevne stanovená a má jednu z nasledujúcich príkladových hodnôt: 9,6, 4,8,2,4 a 1,2 kb/s.

SK 280276 Β6

Dáta každého hlasového kanálu sú tiež kódované s opakovaním, prekladané, skramblované, násobené priradenou Walshovou postupnosťou (Wj - Wj) a potom násobené PN[ postupnosťou a PNq postupnosťou. Walshova postupnosť, ktorá má byť použitá konkrétnym kanálom, je určená riadiacou jednotkou systému v čase začiatku hovoru rovnakým spôsobom, ako sú kanály prideľované hovorom v analógovom bunkovom systéme skmitočtovou moduláciou. V príkladovom, tu opisovanom vyhotovení, je k dispozícii na použitie hlasovými kanálmi až 61 rôznych Walshových postupností.

V príkladovom vyhotovení vynálezu používa hlasový kanál premenlivú dátovú rýchlosť. Účelom použitia premenlivej dátovej rýchlosti dát je zníženie dátovej rýchlosti, keď nie je žiadna hlasová aktivita, a tým znížiť interferenciu, vyvolávanú týmto konkrétnym hlasovým kanálom na iných účastníkov. Kodér zvukového signálu, navrhnutý na zaisťovanie premenlivej dátovej rýchlosti je opísaný v paralelnom patentovom spise USA „Kodér zvukového signálu“ rovnakého prihlasovateľa. Takýto kodér zvukového signálu vytvára dáta pri štyroch rôznych dátových rýchlostiach, založených na aktivite hlasu na báze rámca s dĺžkou 20 ms. Príkladové dátové rýchlosti sú 9,6 kb/s, 4,8 kb/s, 2,4 kb/s a 1,2 kb/s. Hoci sa dátová rýchlosť bude meniť na báze 20 ms, rýchlosť kódových symbolov sa udržiava konštantná stálym opakovaním kódu pri 19,2 kb/s. Kódové symboly sú teda opakované 2, 4 a 8-krát pre príslušné dátové rýchlosti 4,8 kb/s, 2,4 kb/s a 1,2 kb/s.

Pretože riešenie s premenlivou rýchlosťou je určené na obmedzenie interferencie, budú mať symboly kódu pri nižších rýchlostiach nižšiu energiu. Napríklad pre príkladové dátové rýchlosti 9,6 kb/s, 4,8 kb/s, 2,4 kb/s a 1,2 kb/s je energia kódového symbolu (E_s) rovná E|/2, Ei/4, Et/8 a Eb/16, kde Eb je energia informačného bitu pre rýchlosť vysielania 9,6 kb/s.

Kódové symboly sú prekladané konvolučným prekladaním, takže kódové symboly sú pri prekladaní skramblované rôznymi úrovňami energie. Aby bolo možné sledovať, akú úroveň energie má mať symbol kódu, je ku každému symbolu priradené návestie dávajúce jeho dátovú rýchlosť na účely opatrenia meradlom (meradlovanie, váhovanie). Po ortogonálnom pokrytí Walshovou postupnosťou a rozprestretím pseudonáhodnou postupnosťou sa kvadratúme kanály číslicovo filtrujú filtrom s konečnou impulzovou odozvou (FÉR). FIR filter prijíma signál zodpovedajúci úrovni energie symbolu na váhovanie energie podľa dátovej rýchlosti. Kanály I a Q sa váhujú (meradlujú) činiteľmi 1, 1/Č2, 1/2 alebo 1/2^2. V jednom použití by mal kodér zvukového signálu poskytovať návestie dátovej rýchlosti vo forme dvoj bitového čísla pre FIR filter na riadenie váhovacieho činiteľa filtra.

V príkladovom vyhotovení je každý signál hlasového kanálu šifrovaný skramblovanim na dosiahnutie väčšej bezpečnosti pri vysielaniach z bunky do mobilnej jednotky. Hoci takéto skramblovanie sa nepožaduje, zvyšuje bezpečnosť v komunikáciách. Tak napríklad skramblovanie signálov hlasového kanálu sa môže vykonať kódovaním signálov hlasového kanálu pseudonáhodnou postupnosťou, určenou adresou mobilnej jednotky s jej identifikáciou. Takéto rozdelenie môže pseudonáhodnú postupnosť PNu alebo šifrovacia schéma vysvetlené vo vzťahu k obr. 3 s ohľadom na konkrétny prijímač pre komunikácie z mobilnej jednotky do bunky. Pre túto funkciu môže teda byť použitý oddelený generátor pseudonáhodných postupností. Hoci skramblovanie sa preberá s ohľadom na pseudonáhodnú postupnosť, môže sa realizovať i inými postupmi vrátane tých, ktoré sú v odbore dobre známe.

Prídavné k hlasovým bitom prenáša hlasový kanál v spojení k mobilnej jednotke informáciu na riadenie výkonu. Bitová rýchlosť riadenia výkonu je v príkladovom vyhotovení 800 b/s. Bunkový prijímač, ktorý demoduluje signál prenášaný z mobilnej jednotky do mikrobunky, vytváraný danou mobilnou jednotkou, vytvára informáciu na riadenie výkonu, ktorá je vložená do hlasového kanálu z bunky do mobilnej jednotky, adresovaného tejto konkrétnej mobilnej jednotke. Ďalšie podrobné údaje o vykonaní riadenia výkonu sú opísané v uvedenom patentovom spise.

Bity na riadenie výkonu sú vkladané pri výstupe konvolučného prekladacieho obvodu postupom označovaným code symbol puneturing. Inak povedané, vždy keď je potrebné vyslať bit na riadenie výkonu, nahradia sa dva kódové symboly dvoma identickými kódovými symbolmi s polaritou danou informáciou na riadenie výkonu. Navyše sú bity na riadenie výkonu vysielané na úrovni energie zodpovedajúcej bitovej rý chlosti 9 600 b/s.

Prídavné obmedzenie zavedené na prúd informácií riadenia výkonu spočíva v tom, že poloha bitov sa musí urobiť medzi kanálmi z mobilnej jednotky do bunky náhodne. Inak by plná energia bitov riadenia výkonu vyvíjala interferenčné ihlové impulzy v pravidelných intervaloch a schopnosť detekcie takýchto bitov by bola znížená.

Dôležitá vlastnosť Walshovej funkcie spočíva v tom, že každá zo 64 postupností je dokonale ortogonálna k všetkým iným postupnostiam. Ktorýkoľvek pár postupností sa teda odlišuje presne vtákom množstve polôh bitov, vakom si zodpovedajú, t. j. 32 v intervale 64 symbolov. Keď je teda zakódovaná informácia pre vysielanie Walshovými postupnosťami, prijímač bude schopný vybrať niektorý z Walshových postupností ako požadovaný „nosný“ signál. Akákoľvek signálová energia zakódovaná na iných Walshových postupnostiach bude odmietnutá a nepovedie k vzájomnej interferencii s požadovanou Walshovou postupnosťou.

V príkladovom vyhotovení na spojenie z bunky do mobilnej jednotky synchronizačné, vyhľadávacie a hlasové kanály, ako bolo uvedené, používajú konvolučné kódovanie s obmedzujúcou dĺžkou K = 9 a rýchlosťou kódu r = 1/2, t. j. že pre každý bit informácie, ktorý má byť vyslaný, sa vytvárajú a vysielajú dva zakódované symboly. Prídavné ku konvolučnému kódovaniu sa ďalej používa konvolučné prekladanie dátových symbolov. Ďalej sa tiež predpokladá, že sa v spojení s konvolučným prekladaním vykoná opakovanie. U mobilnej jednotky je optimálnym dekodérom tohto typu kódu dekodér s mäkkým rozhodovaním s Viterbiho algoritmom. Na účely dekódovania môže byť použitá štandardná koncepcia. Výsledné bity dekódovanej informácie sa prenášajú do obvodu základného pásma mobilnej jednotky.

Riadiaci obvod 18 kódového multiplexu je určený na pridelenie kanálových jednotiek a kodérov zvukového kanálu konkrétnemu hovoru. Riadiaci obvod 18 kódového multiplexu tiež sleduje postup hovoru, akosť signálov a iniciuje zrušenie pri strate signálu.

Pri spojení z mobilnej jednotky do mikrobunky určujú vlastnosti kanálov obmenu princípu modulácie. Hlavne nie je naďalej možné použitie pilotného signálu ako pri spojení z bunky do mobilnej jednotky. Pilotný signál musí byť oveľa výkonnejší ako hlasový kanál, aby sa zaistila dobrá fázová referencia na moduláciu dát. Keď sa z mikrobunky vysiela súčasne viacero hlasových signálov, môže byť jediný pilotný signál zdieľaný všetkými hlasovými signálmi. Výkon pilotného signálu na jeden hlasový signál je teda malý. V spojení z mobilnej jednotky do mikrobunky však zvyčajne pripadá iba jeden hlasový signál na jednu mobilnú jednotku. Keby sa použil pilotný signál, vyžadoval by

SK 280276 Β6 značne väčší výkon ako hlasový signál. Je zrejmé, že táto situácia je nežiaduca, pretože by bola podstatne obmedzená celková kapacita systému vplyvom interferencie spôsobenej prítomnosťou veľkého počtu pilotných signálov vysokého výkonu. Musí sa teda použiť modulácia schopná účinnej demodulácie bez pilotného signálu.

Je preto potrebne použiť niektorú formu ortogonálneho signalizovania, ako je binárne, kvartemáme alebo mčlenné. V príkladovom vyhotovení je použitá 64 - členná ortogonálna signalizačná technika používajúca Walshove funkcie. Demodulátor pre m-členné ortogonálne signalizovanie vyžaduje koherenciu kanálov iba počas trvania vysielania m-členného symbolu. V príkladovom vyhotovení je tento interval iba dvojbitový.

Signály vysielané mobilnou jednotkou sú signály rozprestreté do rozprestretého spektra priamou postupnosťou, ktoré sú modulované pseudonáhodnou postupnosťou, časovanou s vopred určenou rýchlosťou, ktorá je v prednostnom vyhotovení 1,2288 MHz. Táto časovacia rýchlosť je zvolená, aby predstavovala celý násobok dátovej rýchlosti 9,6 kb/s základného pásma.

Proces kódovania a modulácie správ začína konvolučným kódovaním s obmedzujúcou dĺžkou K = 9 a rýchlosťou kódu r = 1/3. Pri uvedenej dátovej rýchlosti 9 600 bitov/s kodér vytvára 28 800 binárnych symbolov za jednu sekundu. Tieto symboly sú zoskupené do znakov obsahujúcich každý 6 symbolov, s rýchlosťou 4 800 znakov za sekundu, pričom je tu 64 možných znakov. Každý znak je kódovaný do Walshovej postupnosti dĺžky 64, obsahujúcich 64 binárnych bitov alebo „čipov“. Rýchlosť čipu 64-člennej Walshovej postupnosti v príkladovom vyhotovení je 307 200 čipov za jednu sekundu.

Walshove čipy sú potom „kryté“ alebo násobené pseudonáhodnou postupnosťou, majúcou rýchlosť 1,2288 MHz. Každej mobilnej jednotke je na tento účel pridelená jedna pseudonáhodná postupnosť. Táto pseudonáhodná postupnosť môže byť buď pridelená iba na čas trvania hovoru alebo môže byť pridelená mobilnej jednotke trvalo. Pridelená pseudonáhodná postupnosť je tu označená ako užívateľská pseudonáhodná postupnosť. Generátor užívateľskej pseudonáhodnej postupnosti pracuje pri časovacej rýchlosti 1,2288 MHz kvôli vytváraniu štyroch čipov pseudonáhodnej postupnosti na každý čip Walshovej postupnosti.

Nakoniec je vytvorená dvojica krátkych pseudonáhodných postupností dĺžky 32 768. V príkladovom vyhotovení sú rovnaké postupnosti použité na spojenie z bunky do mobilnej jednotky. Užívateľská pseudonáhodná postupnosť krytá sledom Walshových čipov, je potom krytá alebo násobená každou z dvoch krátkych pseudonáhodných postupností. Dve výsledné postupnosti potom bi-fázovo modulujú kvadratúmy pár sínusových vín a sú zrátané do jediného signálu. Výsledný signál je potom filtrovaný pásmovým filtrom, prevedený na konečnú rádiovú frekvenciu zosilnený, filtrovaný a vyžiarený anténou mobilnej jednotky. Ako bolo vysvetlené v súvislosti so signálom z bunky, môže byť poradie modulačných operácií zamenené.

V alternatívnom vyhotovení by mohli byť vytvorené dve rozdielne fázy užívateľského pseudonáhodného kódu a použité na moduláciu dvoch fáz nosiča kvadrafázového tvaru vlny bez potreby použiť postupnosti s dĺžkou 32 768. V ešte inej alternatíve môže spojenie z mobilnej jednotky do bunky využívať iba bifázovú moduláciu, teda tiež bez potreby krátkych postupností.

Prijímač mikrobunky pre každý signál vytvára krátke pseudonáhodná postupnosti a užívateľskú pseudonáhodná postupnosť pre každý prijímaný aktívny signál mobilnej jednotky. Prijímač uvádza do vzájomného vzťahu energiu prijímaného signálu s každým z kódovaných tvarových priebehov v oddelených korelačných obvodoch. Každý výstup z korelačného obvodu je potom oddelene spracovaný pre demoduláciu 64-členného kódovania a konvolučného kódovania s použitím procesora pre rýchlu Hadamardovú transformáciu a dekodéra Viterbiho algoriúnu.

Obr. 5 znázorňuje blokovú schému mobilnej jednotky telefónnej súpravy na komunikáciu v kódovom multiplexe. Mobilná jednotka CDMA telefónnej súpravy obsahuje anténu 200, ktorá je diplexerom 202 pripojená k analógovému prijímaču 204 a zosilňovaču 206 vysielacieho výkonu. Anténa 200 a diplexer 202 sú štandardného vyhotovenia a umožňujú súčasné vysielanie a príjem cez jedinú anténu. Anténa 200 zbiera vysielané signály a prevádza ich cez diplexer 202 do analógového prijímača 204.

Prijímač 204 prijíma signály rádiového kmitočtu z diplexera 202, ktoré sú typicky v kmitočtovom pásme 850 MHz, kvôli zosilneniu a zostupný kmitočtový prevod na medzikmitočet. Tento proces premeny je uskutočnený použitím kmitočtového syntetizéra štandardného vyhotovenia, ktorý dovoľuje naladenie prijímača na niektorý' z kmitočtov vnútri prijímaného kmitočtového pásma z celkového kmitočtového pásma bunkového telefónu. Signály sú tiež filtrované a digitalizované kvôli zavedeniu do prijímačov 210 a 212 číslicových dát zároveň s hľadacím prijímačom 214. Ďalšie podrobnosti príkladového vyhotovenia prijímačov 204, 210, 212 a 214 sú vysvetlené v patentovom spise US-5 103 459.

Prijímač 204 tiež zaisťuje funkciu riadenia výkonu na nastavenie vysielaného výkonu mobilnej jednotky. Prijímač 204 vytvára analógový riadiaci signál výkonu, ktorý sa vedie do riadiaceho obvodu 208 vysielaného výkonu.

Na obr. 5 sa digitalizovaný výstupný signál z prijímača 204 vedie do prijímačov 210 a 212 číslicový'ch dát a do hľadacieho prijímača 214. Je potrebné uviesť, že lacné, málo výkonné mobilné jednotky by mohli mať iba jeden prijímač dát, zatiaľ čo výkonnejšie jednotky môžu mať viacero týchto prijímačov kvôli umožneniu výberového príjmu.

Digitalizovaný medzikmitočtový signál môže obsahovať signály viacerých prichádzajúcich hovorov súčasne s pilotnými signálmi, vysielanými bežnou bunkou a susednými bunkami. Funkcia prijímačov 210 a 212 je korelovať medzikmitočtové vzorky s vlastnou pseudonáhodnou postupnosťou. Táto korelácia prináša vlastnosť, ktorá je v odbore dobre známa ako „prevádzkový zisk“, ktorý zvyšuje pomer signálu k interferencii u signálu zodpovedajúceho jeho vlastnej pseudošumovej postupnosti bez toho, abv sa pôsobilo na iné signály. Korelovaný výstup je potom synchronizovane detekovaný použitím pilotného signálu z najbližšej bunkovej oblasti ako referenčná veličina fázy nosnej vlny. Výsledkom tohto procesu detekcie je postupnosť kódovaných dátových symbolov.

Vlastnosťou pseudonáhodnej postupnosti používanej podľa vynálezu je, že sa vykonáva rozlíšenie vzhľadom na viaccestné signály. Keď signál po prebehnutí viac ako jednej cesty príde do prijímača mobilnej jednotky, bude tu rozdiel v čase príjmu signálu. Tento rozdiel času príjmu zodpovedá rozdielu vzdialenosti delenému rýchlosťou šírenia. Keď tento rozdiel presahuje jednu mikrosekundu, korelačný proces vykoná rozšírenie medzi cestami. Prijímač môže vykonať voľbu, či má sledovať a prijímať signál skoršej alebo neskoršej cesty. Ak sú použité dva prijímače, ako prijímače 210 a 212, môžu sa sledovať dve nezávislé cesty a spracované paralelne.

Hľadači prijímač 214 pri riadení riadiacim procesorom 216 plynulé prehliada časovú oblasť okolo uvedeného času

SK 280276 Β6 prijímaného riadiaceho signálu mikrobunky pre iné viaccestné pilotné signály. Hľadači prijímač 214 bude merať silu ktoréhokoľvek príjmu požadovaného tvarového priebehu signálu pri iných časoch, ako je uvedený čas. Hľadači prijímač 214 porovnáva silu prijímaných signálov a zavádza signál sily prijímaných signálov do riadiaceho procesora 216 kvôli indikácii najsilnejších signálov. Procesor 216 vedie do prijímačov 210 a 212 dát riadiace pre to, aby každý z nich spracovával rozdielny z najsilnejších signálov.

Riadiaci procesor 216 tiež obsahuje generátor pseudonáhodných postupností, ktorý vytvára užívateľskú pseudonáhodnú postupnosť v odozve na vstupnú adresu mobilnej jednotky alebo identifikáciu užívateľa. Pseudonáhodná postupnosť vydávaná z generátora, sa vedie do kombinačného prostriedku výberových signálov a do dekodéra 218. Pretože signál z mikrobunky do mobilnej jednotky je skramblovaný pseudonáhodnou postupnosťou adresy mobilného užívateľa, použije sa pseudonáhodná postupnosť z generátora na deskramblovanie signálu vysielaného z bunky pre tohto mobilného užívateľa podobne ako u signálu v mikrobunkovom prijímači. Generátor pseudonáhodnej postupnosti vytvára konkrétnu výstupnú pseudonáhodnú postupnosť do obvodovej zostavy kvôli inverzii prekladania a dekódovania, kde je použitý na deskramblovanie skramblovaných užívateľských dát. Hoci je skramblovanie uvádzané v súvislosti so pseudonáhodnou postupnosťou, je zrejmé, že sa môžu použiť i iné skramblovacie postupy vrátane tých, ktoré sú v odbore dobre známe.

Výstupné signály z prijímačov 210 a 212 sú teda privedené do kombinačného prostriedku výberových signálov a dekodéra 218. Kombinačný obvod výberových signálov, obsiahnutý v dckodcri 218 jednoducho nastavuje časovanie oboch prúdov prijímaných signálov do súladu a zráta ich. Tento sčítací proces môže byť vykonaný násobením oboch prúdov číslom zodpovedajúcim relatívne silám signálov oboch prúdov. Táto operácia môže byť pokladaná za kombinačný prostriedok výberových signálov s maximálnym pomerom. Prúd výsledného kombinovaného signálu sa potom dekóduje použitím dekódovacieho obvodu na skoršiu detekciu chyby (FEC), tiež obsiahnutého v dekodéri 218. Zvyčajné zariadenie číslicového základného pásma je systém číslicového kodéra zvukového signálu. CDMA systém je navrhnutý' na to, aby umožnil použitie rôznych koncepcií kódovania zvukového signálu.

Obvod 220 základného pásma obsahuje neznázomený číslicový kodér zvukového signálu, ktorý môže byť typu s premenlivou rýchlosťou, ako je uvedené v uvedenom patentovom spise. Obvod 220 základného pásma ďalej slúži ako rozhranie na pripojenie ručnej súpravy (mikrotelefónu s voličom) alebo s akýmkoľvek iným typom periférneho prístroja. Obvod 220 základného pásma pripúšťa rad rôznych koncepcií kodéra reči. Obvod 220 základného pásma poskytuje na výstupe informačné signály pre užívateľa v súlade s informáciou, ktorá je mu dodávaná z riadiaceho obvodu 218.

V spojení z mobilnej jednotky do mikrobunky sú užívateľské analógové hlasové signály typicky vyvíjané ručnou súpravou ako vstupom a posielané do obvodu 220 základného pásma. Obvod 220 základného pásma obsahuje neznázomený analógovo - číslicový prevodník, ktorý' prevádza analógový· signál do číslicovej formy. Číslicový signál sa vedie do číslicového kodéra, kde sa kóduje. Výstup kodéra zvukového signálu sa vedie do neznázomeného kódovacieho obvodu so skoršou opravou chýb (FEC). V príkladovom vyhotovení je kódovanie na opravu chýb realizované ako konvolučné kódovanie. Digitalizovaný kó dovaný signál je vedený z obvodu 220 základného pásma do vysielacieho modulátora 222.

Vysielací modulátor 222 najprv kóduje Walshovým kódom vysielané dáta a potom moduluje kódovaný signál na signál pseudonáhodnej postupnosti ako nosný signál, ktorého pseudonáhodná postupnosť je zvolená podľa pridelenej adresovej funkcie hovoru. Pseudonáhodná postupnosť je určená riadiacim procesorom 216 z informácie začiatku hovoru, ktorá je vysielaná bunkou a dekódovaná prijímačmi 210 a 212 a riadená procesorom 216. V alternatívnom vyhotovení môže riadiaci procesor 216 určiť pseudonáhodnú postupnosť - sled predbežným usporiadaním s bunkou. Riadiaci procesor 216 pošle informáciu pseudonáhodnej postupnosti do vysielacieho modulátora 222 a do prijímačov 210 a 212 na dekódovanie hovoru.

Výstupný signál z vysielacieho modulátora 222 ide do obvodu 208 na riadenie výkonu. Signál vysielaného výkonu je riadený analógovým signálom na riadenie výkonu vystupujúcim z prijímača 204. Riadiace bity vysielané mikrobunkou vo forme povelu nastavenia výkonu sú spracované prijímačmi 210 a 212 dát. Povel nastavenia výkonu je použitý riadiacim procesorom 216 pri nastavení úrovne výkonu vo vysielaní mobilnej jednotky. V odozve na tento povel vytvorí riadiaci procesor 216 číslicový signál na riadenie výkonu, ktorý je vedený do obvodu 208. Ďalšie informácie o vzťahu prijímačov 210, 212 a 214, riadiacim procesorom 216 a riadiacim obvodom 208 s ohľadom na riadenie výkonu sú opísané v uvedenom patentovom spise.

Obvod 208 na riadenie vysielaného výkonu vysiela modulovaný signál riadený výkonom do zosilňovacieho obvodu 206 vysielacieho výkonu. Obvod 206 zosilňuje a prevádza medzikmitočtový signál na rádiovú frekvenciu zmiešavanim s výstupným signálom kmitočtového syntetizátora, ktorý signál ladí na správny výstupný kmitočet. Obvod 206 obsahuje zosilňovač zosilňujúci výkon a konečnú výstupnú úroveň. Určený vysielací signál je vysielaný z obvodu 206 do diplexera 202. Diplexer 202 vyšle signál do antény 200 kvôli vyslaniu do mikrobunky.

S ohľadom na vysielanie mobilnou jednotkou je hlasový analógový signál užívateľa mobilnej jednotky najprv vedený číslicovým kodérom zvukového signálu. Výstupný signál kodéra zvukového signálu je potom postupne konvolučne kódovaný so skorou opravu chýb (FEC), kódovaný 64-člennou ortogonálnou postupnosťou a modulovaný na nosný signál pseudonáhodnej postupnosti. 64-členná ortogonálna postupnosť sa vytvára kodérom Walshovej funkcie. Kodér je riadený odoberaním šiestich po sebe nasledujúcich binárnych symbolov, vystupujúcich z konvolučného FEC kodéra. Šesť binárnych symbolov spolu určuje, ktorá zo 64 možných Walshových postupnosti bude vysielaná. Walshova postupnosť má dĺžku 64 bitov. Hodnota rýchlosti Walshovho „čipu“ musí teda byť 9 600 * 3 * (1/6) * 64 = 307 200 Hz pre iýchlosť vysielania dát rovnú 9 600 bitov/s.

V spojení z mobilnej jednotky do mikrobunky sa používa spoločná krátka pseudonáhodná postupnosť pre všetky hlasové signály v systéme, zatiaľ čo kódovanie užívateľských adries sa vykonáva použitím užívateľského generátora pseudonáhodnej postupnosti. Užívateľská pseudonáhodná postupnosť je jednotne priradená mobilnej jednotke aspoň na čas trvania hovoru. Užívateľsky pseudonáhodná postupnosť je spracovaná logickým obvodom EXCLUSIVE-OR (obvodom nonekvivalencie) spoločnými pseudonáhodnými postupnosťami, ktoré majú dĺžku 32 768, zväčšenú maximálnymi lineárnymi postupnosťami posuvného registra. Výsledné binárne signály, modulované teraz každý bi-fázovo s kvadratúmou nosnou vlnou, sa sčítajú kvôli vytvoreniu zloženého signálu, filtrujú sa pásmovým filtrom a prevedú na výstup medzikmitočtu. V príkladovom vyhotovení sa časť filtračného procesu vykoná číslicovým filtrom s konečnou impulzovou odozvou (FIR) pracujúcou na výstupe binárnej postupnosti.

Výstup modulátora je potom výkonovo riadený signálmi z číslicového riadiaceho procesora a z analógového prijímača, prevedenými na prevádzkový rádiový kmitočet zmiešavaním so syntetizérom kmitočtu, ktorý ladí signál na správny výstupný kmitočet a potom sa zosilňuje na konečnú výstupnú úroveň. Vysielaný signál sa potom cez diplexer vedie do antény.

Vo vysielacom modulátore 222 mobilnej jednotky sa vytvárajú dáta v číslicovej forme z užívateľského číslicového obvodu základného pásma do kodéra, kde sa v príkladovom vyhotovení konvolučne kódujú, blokovo kódujú a kódujú sa Walshovým kódom.

Vysielací modulátor ďalej obsahuje generátor pseudonáhodných postupností, ktorý prijíma adresu mobilnej jednotky ako vstup pri určovaní výstupnej pseudonáhodnej postupnosti. Tento generátor pseudonáhodných postupností vytvára užívateľsky špecifickú postupnosť s dĺžkou 42 bitov, ako bolo uvedené v súvislosti s opisom pre mikrobunku. Ďalšia vlastnosť tohto generátora pseudonáhodných postupností, ktorá je spoločná všetkým užívateľským generátorom pseudonáhodných postupností a nebola vysvetlená v predchádzajúcom opise, je použitie maskovania pri vytváraní užívateľskej výstupnej pseudonáhodnej postupnosti. Napríklad sa vytvorí 42-bitová masa pre tohto užívateľa s každým bitom 42-bitovej masky spracovaným logickým obvodom EXCLUSIVE-OR s bitovým výstupom z každého registra zo série posuvného registra, ktorý tvorí generátor pseudonáhodnej postupnosti. Výsledky maskovania a spracovania posuvným registrom a spracovania bitov logickým členom EXCLUSIVE-OR sa potom navzájom spracujú logickým členom EXCLUSIVE-OR kvôli vytvoreniu výstupu generátora pseudonáhodných postupností, ktorý sa používa ako užívateľská pseudonáhodná postupnosť.

Vysielací modulátor 222 obsahuje generátory pseudonáhodných postupnosti, ktoré vytvárajú pseudonáhodnú postupnosť PNi a pseudonáhodnú postupnosť PNq, ktoré používajú všetky mobilné jednotky. Tieto pseudonáhodné postupnosti sú v príkladovom vyhotovení nulový posun používaný v komunikáciách z mikrobunky do mobilnej jednotky.

V príkladovom vyhotovení spojenie z mobilnej jednotky do bunky používa konvolučný kód s rýchlosťou r = 1/3 a obmedzujúcou dĺžkou K = 9, pričom generátory pre kód sú G! = 557 (osmičkové číslo), G₂ = 663 (osmičkové číslo) a G₃ = 711 (osmičkové číslo). Podobne ako pri spojení bunka - mobilná jednotka sa používa opakovanie kódu kvôli pokrytiu štyroch rôznych dátových rýchlostí dát, ktoré vytvára kodér zvukového signálu na báze 20 milisekundových rámcov. Na rozdiel od spojenia z mikrobunky do mobilnej jednotky sa opakované kódové symboly nevysielajú do vzduchu pri nižších úrovniach energie, ale namiesto toho sa vysiela iba jeden kódový symbol z opakovacej skupiny pri uvedenej úrovni výkonu. Na záver je potrebné uviesť, že □pakovanie kódu v príkladovom vyhotovení je použité iba kvôli umožneniu premenlivej dátovej rýchlosti dát v prekladacej a modulačnej štruktúre, ako bude ukázané v ďalších odsekoch.

V spojení z mobilnej jednotky do bunky sa použije prekladací blok s rozsahom 20 ms, presne jeden rámec kodéra zvukového signálu. Počet kódových symbolov kódu v intervale 20 ms, ak sa predpokladá dátová rýchlosť 9 600 b/s a kódová rýchlosť r = 1/3, je 576. Parametre N a B, kde

N je počet riadkov a B počet stĺpcov prekladacej matice, sú rovné 32 a 18. Kódové symboly sa zapisujú do matice prekladacej pamäti po riadkoch a čítajú sa po stĺpcoch.

Modulačný formát je 64-členná ortogonálna signalizácia. Inými slovami, prekladané symboly kódu sú rozdelené do skupín po šiestich kvôli voľbe jedného zo 64 ortogonálnych tvarových priebehov signálu. 64 časovo ortogonálnych tvarových priebehov signálu sú tie isté Walshove funkcie, použité ako krycie postupnosti v spojení z bunky do mobilnej jednotky.

Časový interval modulácie dát sa rovná 208,33 ps a je označený ako interval Walshovho symbolu. Pri dátovej rýchlosti 9 600 bitov/s zodpovedá 208,33 ps dvom bitom informácie a ekvivalentne šiestim symbolom pri rýchlosti kódových symbolov 28 800 symbolov/s. Interval Walshovho symbolu je rozdelený na 64 rovnakých časových intervalov označených ako Walshove čipy, z ktorých každý má dĺžku 208,33/64 = 3,25 ps. Hodnota Walshovho čipu je teda 1/3,25 ps = 307,2 Hz. Pretože rýchlosť rozprestretia pseudonáhodnou postupnosťou je v dvoch spojeniach súmerná, t. j. 1,2288 MHz, zodpovedajú presne 4 PN čipy jednému Walshovmu čipu.

V spojovacej ceste z mobilnej jednotky do bunky sú použité celkom tri generátory pseudonáhodných postupností, a síce generátor užívateľsky špecifickej 42-bitovej postupnosti a dvojice generátorov 15-bitových pseudonáhodných postupností kanálov I a Q. Podľa užívateľsky špecifických rozprestieraní je signál rozprestretý moduláciou QPSK, ako bolo vykonané v spojení z bunky do mobilnej jednotky. Na rozdiel od spojenia bunky do mobilnej jednotky, kde každý sektor alebo bunka boli identifikované jedinou postupnosťou dĺžky 2¹⁵, používajú tu všetky mobilné jednotky tie isté pseudonáhodné postupnosti kanálu I a Q. Tieto pseudonáhodné postupnosti sú postupnosti s nulovým posunom používané v spojení z bunky do mobilnej jednotky, tiež označené ako pilotné postupnosti.

Opakovanie kódu a váhovanie (meradlovanie) energie sa používajú v spojení mikrobunky s mobilnou jednotkou na to, aby sa zohľadnili premenlivé rýchlosti vytvárané kodérom zvukového signálu. Spojenie z mobilnej jednotky do mikrobunky používa odlišnú schému založenú na vysielaní v zhlukoch (burstoch).

Kodér zvukového signálu vytvára štyri rôzne dátové rýchlosti, a to 9 600, 4 800, 2 400 a 1 200 bitov/s na báze rámca 20 ms ako v spojení z bunky do mobilnej jednotky. Bity informácie sú kódované konvolučným kodérom s rýchlosťou r = 1/3 a kódové symboly sú opakované 2, 4 a 8-krát pri troch nižších dátových rýchlostiach. Rýchlosť kódového symbolu je teda udržiavaná stála na hodnote 28 800 symbolov/s. Za kodérom sú kódové symboly prekladané blokovým prekladaním v rozsahu presne rovnom rámcu kodéra zvukového signálu alebo 20 ms. Konvolučným kodérom sa vytvára každých 20 ms celkom 576 kódových symbolov, z ktorých niektoré môžu byť opakované symboly.

Rámec kodéra zvukového signálu s dĺžkou 20 ms je rozdelený na 16 časových úsekov, majúcich každý dĺžku

1,25 ms. Konkrétne číselné údaje na spojenie z mobilnej jednotky do bunky sú také, že v každom časovom úseku je 36 kódových symbolov s rýchlosťou 28 800 symbolov/s alebo ekvivalentne 6 Walshových symbolov s rýchlosťou 4 800 symbolov/s. Pri rýchlosti r = 1/2, t. j. 4 800 bitov/s sú časové úseky zoskupené do 8 skupín, z ktorých každá obsahuje 2 časové úseky. Pri rýchlosti r = 1/4, t. j. 2 400 bitov/s, sú časové úseky zoskupené do 4 skupín, z ktorých každá obsahuje 4 časové úseky a konečne pri r = 1/8, t. j. 1

200 b/s, sú časové úseky zoskupené do 2 skupín, z ktorých každá obsahuje 8 časových úsekov.

Kvôli začatiu hovoru musí byť mobilná jednotka opatrená signalizačnými znakmi na realizáciu hovoru iného užívatefa systému cez bunku. V spojení z mobilnej jednotky do mikrobunky uvažovaná technika prístupu je postup slotted-ALOHA. Príkladová bitová rýchlosť vysielania na reverznom kanáli je 4 800 bitov/s. Paket prístupového kanálu pozostáva z preambule nasledovanej informáciou.

Dĺžka preambule je v príkladovom vyhotovení celý násobok rámcov dĺžky 20 ms a ide o parameter sektoru alebo bunky, ktorý mobilná jednotka prijíma v jednej zo správ vyhľadávacieho kanálu. Pretože prijímače bunky používajú preambule na riešenie oneskorenia šírenia, umožňuje táto schéma meniť dĺžku preambule na základe polomeru bunky. Užívateľský pseudonáhodný kód na prístupový kanál je buď vopred usporiadaný alebo vysielaný do mobilných jednotiek vyhľadávacím kanálom.

Modulácia je pevná a stála počas trvania preambule. V preambule sa použije ortogonálny tvarový priebeh signálu Wo, t. j. Walshova funkcia zo samých núl. Je potrebné poznamenať, že požadovaný tvarový priebeh W_o je vytváraný kombináciou zo samých núl na vstupe konvolučného kodéra.

Dátový paket prístupového kanálu môže pozostávať z jedného alebo najviac z dvoch rámcov s dĺžkou 20 ms. Kódovanie, prekladanie a modulácia prístupového kanála sú presne rovnaké ako pre hlasový kanál pri rýchlosti 4 800 bitov/s, až na to, že vysielanie nemá charakter prenosu v zhlukoch (burstoch) a sú vysielané všetky kódové symboly. V príkladovom vyhotovení vyžaduje sektor alebo bunka, aby mobilné jednotky vysielali preambulu s dĺžkou 40 ms a typ správy prístupového kanálu vyžaduje jeden dátový rámec. Predpokladajme, že N_P je počet rámcov v preambule a kje počet časových intervalov dĺžky 20 ms, ktoré uplynuli od vopred vymedzeného začiatku času. Mobilné jednotky môžu potom začať vysielanie na prístupovom kanáli iba keď platí rovnica (k, N_P + 2) = 0.

Vzhľadom na iné komunikačné aplikácie môže byť žiaduce inak usporiadať rôzne prvky kódovania s opravou chýb, kódovanie ortogonálnej postupnosti a kódovanie pseudonáhodnou postupnosťou kvôli lepšiemu prispôsobeniu danému konkrétnemu použitiu.

Uvedený opis výhodných vyhotovení vynálezu je určený na to, aby umožnil odborníkovi v odbore realizovať alebo používať vynález. Odborníkom v odbore budú ľahko zrejmé rôzne obmeny opisovaných vyhotovení vynálezu. Základné princípy tu opisované môžu byť použité pre iné vyhotovenia bez potreby vynaložiť vynálezcovskú činnosť. Vynález teda nie je obmedzený iba na opisované vyhotovenia.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Komunikačné zariadenie na komunikáciu s viacnásobným prístupom s kódovým delením, v ktorom sú informačné signály prenášané cez anténovú sústavu medzi užívateľmi používajúcimi komunikačné signály s viacnásobným prístupom s kódovým delením, pričom zariadenie obsahuje základňovú stanicu a anténovú sústavu na bezdrôtovú komunikáciu medzi jednotlivými užívateľmi prítomnými v oblasti pokrytej anténovou sústavou, vyznačujúce sa tým, že medzi základňovou stanicou (10) a anténami anténovej sústavy (26, 26') pozostávajúcej zo skupiny antén (28A, 28B,... 281; 52A, 52B,... 521), umiestnených s rozstupmi na zaistenie pokrytia určenej ko munikačnej oblasti plochami (40A, 40B,... 40N) využiteľnej vyžarovacej a prijímacej intenzity elektromagnetického poľa, je vradený rozdeľovač (D) komunikačných signálov, pričom jednotlivé antény (28A, 28B,... 281; 52A, 52B,... 521) sú na rozdeľovači (D) komunikačných signálov spojené so základňovou stanicou (10) cez oneskorovacie obvodové členy (30A, 30B,... 301; 56A, 56B,... 561), zavádzajúce do každej antény jedinečné a vzájomne rôzne časové oneskorenie prenosu.
2. 2. Komunikačné zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že oneskorovacie obvodové členy (30A, 30B,... 301; 56A, 56B,... 561), sú tvorené napájacími káblami jednotlivých antén, vrodenými do rozdeľovača (D) signálu.
3. 3. Komunikačné zariadenie podľa nároku 2, v y značujúce sa tým, že oneskorovacie obvodové členy (30A, 30B,... 301; 56A, 56B,... 561) sú tvorené dĺžkovými úsekmi koaxiálneho kábla, vradenými do rozdeľovača (D) komunikačných signálov pred každou anténou (28A, 28B,... 281; 52A. 52B,... 521) anténovej sústavy (26, 26’).
4. 4. Komunikačné zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž3, vyznačujúce sa tým, že rozdeľovač (D) komunikačných signálov je tvorený prenosovým káblovým vedením (C), sériovo prepájajúcim jednotlivé antény (28A, 28B,... 281) a prvú anténu (28A) anténovej sústavy (26) so základňovou stanicou (10).
5. 5. Komunikačné zariadenie podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že oneskorovacie obvodové členy (30A, 30B,... 301) sú vrodené sériovo do prenosového káblového vedenia (C) medzi jednotlivé antény (28A, 28B,... 281), a sú tvorené obvodovými prvkami s časovým oneskorením rovným každé najmenej jednému signálovému čipu prenosu s viacnásobným prístupom s kódovým delením.
6. 6. Komunikačné zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž3, vyznačujúce sa tým, že rozdeľovač (D) komunikačných signálov pozostáva z centrálnej antény (50) základňovej stanice (10) a skupiny jednotlivých samostatných antén (54A, 54B,... 541), bezdrôtovo elektromagneticky spojených každá s centrálnou anténou (50) základňovej stanice (10) a spojených každá so zodpovedajúcou anténou (58A, 58B,... 581) anténovej sústavy (26'), pričom do spojovacieho vedenia medzi každou samostatnou anténou (54A, 54B,... 541) a zodpovedajúcou anténou (58A, 58B,... 581) anténovej sústavy (26') je vradený oneskorovaci obvodový člen (56A, 65B,... 561), tvorený každý odlišným obvodovým prvkom s jedinečným časovým oneskorením, odstupňovaným jednotlivo v násobkoch jednotkového časového oneskorenia.
7. 7. Komunikačné zariadenie podľa nárokov 5 alebo 6, vyznačujúce sa tým, že jednotkové časové oneskorenie sa rovná času jedného signálového čipu prenosu s viacnásobným prístupom s kódovým delením.
8. 8. Komunikačné zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž7, vyznačujúce sa tým, že základňová stanica (10) obsahuje komunikačný terminál (T) na komunikáciu s viacnásobným prístupom s kódovým delením, pripojený na jednej strane cez pobočkovú ústredňu (120) k telefónnej sieti s vedením po drôte a na druhej strane cez spoločný kombinovaný vysielač a prijímač (24) k anténovej sústave (26) rozložených antén, pokrývajúcej v rámci bunkového rádiotelefónneho systému s viacnásobným prístupom s kódovým delením viac užívateľských staníc tými istými signálmi, majúcimi každý odlišný časový posun zavedený jednotlivými oneskorovacími obvodovými členmi (30A, 30B,... 301; 56A, 56B,... 561).

   SK 280276 Β6
9. 9. Komunikačné zariadenie podľa nároku 8, vyznačujúce sa tým, že pobočková ústredňa (120), napojená cez anténovú sústavu (26) na lokálny mikrobunkový rádiotelefónny systém, je na strane napojenia telefónnej siete s vedením po drôte svojim prepínačom (12) napojená tak na verejnú komutovanú sieť, ako i na miestnu súkromnú telefónnu sieť s vedením po drôte.
10. 10. Komunikačné zariadenie podľa nárokov 8 alebo 9, vyznačujúce sa tým, že komunikačný terminál (T) pozostáva z mikrobunkovej sústavy (14) dvojíc kodérov (22A, 22B,... 22N) a kanálových jednotiek (20A, 20B,... 20N) a riadiacej jednotky (18) komunikácie s viacnásobným prístupom s kódovým delením.
11. 11. Komunikačné zariadenie podľa najmenej jedného z nárokov lažlO, vyznačujúce sa tým, že plochy (40A, 40B,... 40N) využiteľnej vvyžarovacej a prijímacej intenzity elektromagnetického poľa jednotlivých antén (28A, 28B,... 281; 52A, 52B,... 521) anténového systému (26,26') sa vzájomne prekrý vajú.