UA66928C2 - Спосіб контролю каналу, базова станція, віддалена станція та пристрій для його здійснення - Google Patents

Abstract

Спосіб і пристрій для контролю каналу з потенційно змінними порогами у безпровідній системі зв'язку. Мобільна станція (4) має лічильник COUNT1 (224) послідовних повноцінних кадрів і лічильник COUNT2 (226) послідовних поганих кадрів. На початку сеансу зв'язку ці лічильники встановлюються в 0. При прийомі кожного кадру мобільна станція (4) визначає, яким є цей кадр - повноцінним, поганим або порожнім. Якщо прийнятий кадр є повноцінним, COUNT2 (226) інкрементуеться на 1, а COUNT1 (224) встановлюється в 0. Якщо прийнятий кадр є поганим, COUNT1 (224) інкрементується на 1, а COUNT2 (226) встановлюється в 0. Якщо прийнятий кадр є порожнім, COUNT1 (224) і COUNT2 (226) залишаються незмінними. Якщо COUNT1 (224) досягає порогового значення ТН1, мобільна станція вимикає передавач. Після цього, коли COUNT2 (226) досягає порогового значення ТН2, мобільна станція знову вмикає передавач.

Description

послідовних порожніх кадрів перевищує поріг, або коли кількість послідовних (або не послідовних) порожніх кадрів, прийнятих протягом певного інтервалу, перевищує певний поріг. Завдяки цьому МС досить часто має деяку кількість непорожніх кадрів, необхідних для здійснення контролю.

У четвертому типовому втіленні БС передає повідомлення, яке вимагає від МС відповіді (наприклад, простого підтвердження) у випадку, коли кількість виявлених послідовних порожніх кадрів перевищує поріг.

Цим забезпечується прийом у МС непорожніх кадрів, на яких здійснюється контроль.

У п'ятому типовому втіленні БС передає повідомлення, яке вимагає від МС відповіді (наприклад, простого підтвердження) у випадку, коли кількість послідовних (або не послідовних) порожніх кадрів, виявлених протягом певного інтервалу, перевищує поріг. Завдяки цьому МС досить часто має деяку кількість непорожніх кадрів, необхідних для здійснення контролю.

У шостому типовому втіленні МС для контролю Е-ОССН використовує сили прийнятих пілот-сигналів (Ес/Іс) Активної групи. Якщо об'єднані пілотні ЕсЛо Активної групи перевищують зумовлений поріг, МС робить висновок, що дані цього кадру прийняті без помилок, тобто цей кадр є повноцінним. У іншому випадку кадр вважається поганим. Тепер можна використати правило контролю (згідно з наведеними вище визначеннями повноцінного і поганого кадрів), подібне до визначеного у І5-95, з тими ж або модифікованими порогами.

Особливості, об'єкти і переваги винаходу детально розглядаються у наведеному подальшому описі з посиланнями на креслення, у яких: фіг.1 - схема, що ілюструє елементи безпровідної системи зв'язку, фіг.2 - блок-схема базової станції згідно з винаходом і фіг.3 - блок-схема мобільної станції згідно з винаходом.

БО 2 (фіг.1) передає у прямому каналі сигнали б до МС 4, яка передає у зворотному каналі сигнали 8 до

БО 2. У типовому втіленні сигнали 6, 8 є сигналами ПДКУ, які відповідають стандарту Асоціації Зв'язку "пе сата2000 ІТО-К КТ Сапаїдаге 5йртівзвіоп", який потім був удосконалений (див. Проміжний Ескізний Текст

Стандарту під назвою "Ргорозей Ваїрої Техі Тог сата2000 Рпузіса! І ауег).

Фіг.2 детально ілюструє елементи, необхідні для передачі каналу Е-ОССН сигналами 6 прямого каналу і для прийому сигналу 8 зворотного каналу. Повідомлення для передачі у Б-ОССН генеруються генератором 100 повідомлень Е-ЮОССН. Ці повідомлення можуть бути повідомленнями про розклад швидкостей передачі, повідомленнями про напрямок передачі зв'язку і повідомленнями-відповідями (див. нижче). Як уже відзначалось, Е-ЮССН є каналом РПП, який передається, коли у наявності є повідомлення для передачі у каналі Е-ОССН, і не передається, якщо таких повідомлень немає.

Повідомлення надходить до елемента 102 обробки Б-ОССН, який виконує необхідну попередню обробку і кодування повідомлення Е-ОЮССН (якщо воно є) і каналізує це повідомлення для передачі у Е-

ОССН сигналу 6 прямого каналу. Далі повідомлення Е-ЮССН надходить до генератора 104 коду циклічної надмірності (КЦН) і хвостових біт, який генерує набір біт КЦН, що відповідає бітам повідомлення Е-ОССН і додає до повідомлення Е-ЮОССН біти КЦН і послідовність хвостових біт, призначених для очищення пам'яті декодера приймача. Одержаний пакет надсилається до кодера 106, який у типовому втіленні є згортаючим кодером, добре відомим фахівцям. Зрозуміло, що винахід припускає використання і інших кодерів, наприклад, блочних або турбокодерів. Кодовані символи надходять до переміжувача 108, який переупорядковує (переміжує) символи зумовленим чином для створення часової диверсифікації при передачі повідомлення Е-ЮОССН. Помилки у безпровідних системах зв'язку 21 звичайно виникають серіями.

Декодери працюють добре, якщо помилки не є послідовними. Переміжування допомагає розподілити помилки серії по всьому пакету і цим поліпшує роботу декодера приймача.

Переміжені символи надходять до елемента 109 введення керування потужністю, який приймає біти керування потужністю зворотного каналу і розподілено вводить їх у потік переміжених символів. Ці біти передаються до МС 4 і використовуються для корекції енергії передачі сигналу 8 зворотного каналу.

Від елемента 109 символи надходять до демультиплексора 110, який почергово надсилає символи у різні канали обробки. Перший вихід демультиплексора 110 спрямовується до розширюючого елемента 112а, наступний вихід - до розширювача 1126 і т. д. Розширювачі 112 розширюють демультиплексовані символи згідно з розширюючою ортогональною функцією УМоссн. Таке розширення добре відоме і відповідні розширювачі описані у згаданому вище патенті 5103459. Розширені сигнали надходять до комплексного псевдошумового (ПШ) розширювача 116.

На додаток до спеціалізованого каналу керування БС 2 у бажаному втіленні передає пілот-канал, який дозволяє МС 4 когерентно демодулювати прийнятий Б-ОССН. Пілотні символи, які звичайно є послідовністю одиниць, надходять до розширюючого елемента 114, який розширює їх згідно з ортогональною розширюючою послідовністю МУрії, Ортогональною до розширюючої послідовності ММоссн.

Від розширюючих елементів 112, 114 розширені сигнали надходять до комплексного ПШ розширювача 116, який розширює їх згідно з двома ПШ послідовностями ПШІ і ПШо. Таке розширення добре відоме і описане у сатаг2000, ескізній специфікації І5-2000 і згаданій вище заявці 08/856428. Комплексний розширений ПШ сигнал надходить до передавача 118, який підвищує частоту, підсилює і фільтрує сигнал для передачі антеною 120 у прямому каналі як сигнал 6. У типовому втіленні передавач 118 модулює сигнал згідно з форматом квадратурної маніпуляції фазовим зсувом.

Сигнал б (фіг.3) прямого каналу приймається антеною 200 і через антенний перемикач 202 спрямовується до приймача 204, який знижує його частоту, підсилює і фільтрує його. У типовому втіленні приймач 204 демодулює сигнал 6 згідно з форматом квадратурної маніпуляції і надсилає вихідні фазові і квадратурно-фазові сигнали до комплексного ПШ згортувача 206, який згортає цей сигнал згідно з двома

ПШ послідовностями, які використовувались для розширення сигналу (ПШі і ПШо).

Згорнуті сигнали надходять до пілотного фільтру 208, який згортає їх згідно з ортогональною послідовністю Мрії і надсилає до обчислювача 214 Ес/в і схеми 216 скалярного множення.

Згорнуті сигнали надходять також до демодулятора 210, який демодулює їх згідно з ортогональною послідовністю МУоссн і надсилає до схеми 210 скалярного множення. Схема 210 обчислює скалярний добуток Е-ОССН і пілот-каналу. Оскільки пілот-канал і спеціалізований канал керування надходять одним шляхом проходження, вони зазнають однакових фазових зсувів. Обчислення скалярного добутку Е-ОССН і пілот-каналу усуває багатозначність фазових зсувів, що виникли у каналі. Опис схеми скалярного множення можна знайти у вже згаданому патенті 5506865.

Від схеми 216 скалярного множення демодульовані символи надходять до зворотного переміжувача/декодера 218 і детектора 220 порожніх кадрів. Зворотний переміжувач/декодер 218 виконує зворотне відновлювальне переміжування і декодування повідомлення Г-ОЮОССН і надсилає оцінку цього повідомлення або сигнал про хибність кадру до процесора 222 керування ОССН. Є кілька способів виявлення поганих кадрів. Першим з них є перевірка збігу біт КЦН, генерованих у МС 4, з декодованими бітами КЦН. Другим є обчислення частоти появи прийнятих хибних символів шляхом порівняння прийнятих декодованих символів з набором локально генерованих повторно кодованих символів, базованим на декодованих бітах.

Від схеми 216 скалярного множення демодульовані символи надходять також до детектора 220 порожніх кадрів, який у типовому втіленні обчислює відношення сигнал/шум у демодульованих символах і порівнює це відношення з порогом. Якщо це відношення є нижчим за поріг, реєструється порожній кадр.

Слід відзначити, що винахід включає й інші способи виявлення порожніх кадрів. Спосіб і пристрій для виявлення таких кадрів описані у заявці 09/150493 на патент США від 9/09/1998, включеній посиланням.

Непорожні кадри даних надходять до процесора 222 керування ОССН, який відокремлює команди керування потужністю і надсилає до передавача 232 сигнал, що інструктує його коригувати енергію передачі сигналу 8 зворотного каналу. Втрата потоку команд керування потужністю призводить до нездатності керувати потужністю зворотного каналу і може створити у цьому каналі перешкоди.

У першому втіленні винаходу процесор 222 керування ОССН одержує від декодера 218 або детектора 220 сигнал, про те, що кадр є повноцінним, поганим, або порожнім. Два лічильники 224, 226 (СМТ1, СМТ2, відповідно) встановлюються в 0 на початку сеансу зв'язку. Якщо прийнятий кадр є повноцінним, лічильник 226 інкрементується на 1, а лічильник 224 встановлюється в 0. Якщо прийнятий кадр є поганим, лічильник 224 інкрементується на 1, а лічильник 226 встановлюється в 0. Якщо прийнятий кадр є порожнім, значення у лічильниках 224, 226 залишаються незмінними. Якщо значення у лічильнику 224 досягає порогового значення ТНІ, процесор 222 надсилає до передавача 232 сигнал на вимикання. Після цього, якщо значення у лічильнику 226 досягає порогу ТН2, процесор 222 надсилає до передавача 232 сигнал на вмикання.

У другому втіленні БС 2 передає так званий контрольний кадр кожні М сек., якщо в цей час нема кадрів даних для передачі у Е-ЮССН. У бажаному втіленні, контрольний кадр містить заздалегідь визначені біти, відомі у МС, і передається з найнижчою бітовою швидкістю, узгодженою між БС 2 і МС 4.

Таймер 134 (фіг.2) відраховує М-секундні інтервали і з закінченням інтервалу надсилає сигнал до процесора 132 керування, який визначає, чи це повідомлення призначене для передачі, і якщо це не так, надсилає до генератора 100 повідомлень команду формувати контрольний кадр. Цей кадр передається у каналі Е-ОССН, як це було описано вище для інших повідомлень ОССН. МС 4 здійснює контроль Е-Ю6ССН на непорожніх кадрах, переданих у заздалегідь визначені моменти часу, подібно до того, як це визначено у

І5-95, але з потенційно різними значеннями для різних порогів. МС 4 може на додаток до цих періодичних кадрів використати інші непорожні кадри, придатні для функцій контролю.

У третьому типовому втіленні БС 2 передає контрольний кадр кожного разу, коли кількість послідовних порожніх кадрів перевищує поріг. У бажаному втіленні контрольний кадр містить заздалегідь визначені біти, відомі у МС, і передається з найнижчою бітовою швидкістю, узгодженою між БС 2 і МС 4.

Процесор 132 керування (фіг.2) стежить за кількістю послідовних порожніх кадрів згідно з сигналами від генератора 100 повідомлень. Якщо ця кількість перевищує порогові значення, процесор керування надсилає до генератора повідомлень 100 команду формувати контрольний кадр. Цей кадр передається у каналі Е-ОССН, як це було описано вище для інших повідомлень ОССН. МС 4 здійснює контроль Е-РССН на непорожніх кадрах, переданих у заздалегідь визначені моменти часу, подібно до того як це визначено у

І5-95, але з потенційно різними значеннями для різних порогів.

Згідно з четвертим втіленням, МС 4 передає повідомлення, яке вимагає відповіді від БС (такою відповіддю, наприклад, може бути просто підтвердження), коли кількість виявлених послідовних порожніх кадрів перевищує поріг. Процесор 222 (фіг.3) одержує сигнал про появу порожнього кадру від детектора порожніх кадрів 220. У цьому втіленні лічильник 224 стежить за кількістю порожніх кадрів і перевстановлюється при виявленні повноцінного або поганого кадру. Коли кількість послідовних порожніх кадрів перевищує поріг, процесор 222 керування надсилає сигнал до генератора 228 повідомлень, який у відповідь генерує повідомлення-вимогу. Це повідомлення кодується кодером 228, модулюється модулятором 230, підсилюється з підвищенням частоти і фільтрується у зумовлений канал сигналу 8 зворотного каналу. Повідомлення-вимога може бути будь-яким повідомленням, визначеним стандартом, яке не вимагає від БС ніяких дій, крім підтвердження. Таким повідомленням може бути, наприклад,

Повідомлення про Результат Вимірювання Потужності, або окреме повідомлення, яке вимагає від БС передачі контрольного кадру або Е-ЮССН.

Повідомлення-вимога приймається антеною 8 (фіг.2) і надсилається до приймача 124, який знижує частоту, підсилює і фільтрує сигнал 8 зворотного каналу і надсилає прийнятий сигнал до демодулятора 126. Демодулятор 126 демодулює сигнал, а декодер 1298 декодує демодульовані символи і надсилає повідомлення-вимогу до процесора керування 132, який визначає наявність повідомлень у черзі на передачу і якщо таких повідомлень нема, надсилає до генератора повідомлень 100 інструкцію формувати повідомлення для передачі у Е-ОССН. У типовому втіленні повідомлення, що формується генератором 100, є простим підтвердженням прийому повідомлення-вимоги від МС 4.

Згідно з п'ятим втіленням, МС 4 передає повідомлення, яким вимагає від БС 2 відповіді, якщо кількість виявлених порожніх кадрів (послідовних або ні) серед зумовленої кількості прийнятих кадрів перевищує поріг. Процесор 222 керування (фіг.3) одержує сигнал про появу порожнього кадру від детектора 220 порожніх кадрів, а лічильник 224 безперервно стежить за кількістю порожніх кадрів. Коли кількість виявлених порожніх кадрів серед зумовленої кількості прийнятих кадрів перевищує поріг, процесор 222 керування надсилає сигнал до генератора 228 повідомлень, який у відповідь генерує повідомлення-вимогу.

Це повідомлення кодується кодером 228, модулюється модулятором 230, підсилюється з підвищенням частоти і фільтрується в зумовлений канал сигналу 8 зворотного каналу.

Повідомлення-вимога приймається антеною 8 (фіг.2) і надсилається до приймача 124, який знижує частоту, підсилює і фільтрує сигнал 8 зворотного каналу і надсилає прийнятий сигнал до демодулятора 126. Демодулятор 126 демодулює сигнал, а декодер 128 декодує демодульовані символи і надсилає повідомлення-вимогу до процесора 132 керування, який визначає наявність повідомлень у черзі на передачу і якщо їх нема, надсилає до генератора 100 повідомлень інструкцію формувати повідомлення для передачі у Б-ОССН. У типовому втіленні повідомлення, що формується генератором 100, є простим підтвердженням прийому повідомлення-вимоги від МС 4.

У шостому втіленні винаходу МС 4 використовує силу (Ес/Ло) прийнятих пілот-сигналів Активної групи для здійснення контролю Е-ЮОССН. Якщо об'єднані пілотні Ес/Ло Активної групи перевищують зумовлений поріг, МС 4 робить висновок, що дані цього кадру прийняті без помилок, тобто цей кадр є повноцінним. У іншому випадку кадр вважається поганим. Тепер можна використати правило контролю (згідно з наведеними вище визначеннями повноцінного і поганого кадрів), подібне до визначеного у І5-95, з тими ж або модифікованими порогами.

Відношення сигнал/шум (ЕсЛо) прийнятих пілотних символів (фіг.3) обчислюється обчислювачем 214

ЕсЛо. Значення ЕсЛо для пілот-сигналу прямого каналу об'єднується з значеннями Ес/Іо пілот-сигналів інших

БОС Активної групи МС 4 для одержання об'єднаного ЕсЛоь. Активну групу БС утворюють БС, які мають поточний зв'язок з МС 4. Об'єднане пілотне Ес/о надходить до процесора 222 керування, який порівнює його з пороговим значенням. Якщо об'єднане Ес/Ліо перевищує поріг, кадр вважається повноцінним, якщо ні - поганим. Це дозволяє МС 4 перевірити повноцінність непорожнього кадру без його декодування. Базуючись на цьому, МС 4 вмикає або вимикає передавач 232, як це було описано вище.

Наведений опис бажаних втілень дозволяє фахівцю застосувати винахід, за необхідності зробивши необхідні модифікації з використанням принципів винаходу і, отже, створюючи цим інші втілення. Винахід не обмежується наведеними втіленнями і має значно ширший об'єм, визначений принципами і новими ознаками.

О0Е- 4 - о я-й і аг. й 116 зі пілотні символи пе ! и

БІТИ КЕРУВАННЯ ПОТУЖНІСТЮ Я СК ! г до ЗВОРОТНОГО КАНАЛУ ЖРНОТ ї2а

І лю па Пе у ! 104 106 -108 о-109 ! омплЕКСНИЙ ПЕРЕ, 5 і БВЕДЕН і (тових віт ПОТУЖНІСТЮ й Що

Но вон де Осені !

І МУЛЬТ. і

І ЧИ

! У і І і Пов І

ЕК оденняньне тт няття лютні тк ери тятя тенти тттятнякия і ЛШ ПШО 100 мі132 І30

ГЕНЕРАТО о ПОВІДОМ- МИ ке

ПЕНЬ СОСН ПРОЦЕСОР 128 126 124 5

КЕРУВАННЯ пнннитнннй г

Й і Ї МЛ. с - ее Ге ен

Гах 7 таймер

Фіг. 2

- 214 222 й - 200 відінших їй 4 т- пілотних ий - з04 706 зо ФІЛЬТР се оБЧИС. 8 -ї р сили 1212111 ЛЕННЯ у: І ! ПІЛОТНИЙ БЕслЛо й РИМА КОМПЛЕКСНИЙ. ФілЬТе . - 202 В 16 нн: Щ

ЗГОРТУВАЧ Шан 218 пвоцвсов

ДИ СХЕМА звоР, ПЕРЕ КЕРУВАННЯ ; ДЕМОДУ- СКАПЯРНОГ МІЖУВАЧ; осен пятТОв ши МНОЖЕННЯ КОДЕР. пе. пи й о 26

Жросн еТЕКТОВЕ-- реж НВ

Ї поРОЖНІХ не у дочнших КАДРІВ і

С ж ДЕМОДУЛЯТОВІВ с ! зов Я 26 ісми Цент 237 2360 и 229 228

ГЕНЕРАТОР | Ш шо Й. іа--ї МОДУЛЯТОР КОДЕР ПОВІДОМЛЕНЬ 777777

ПЕРЕДАВА Но

СИГНАЛИ ДЛЯ НИХ

ЗВОРОТНИХ КАНАЛІВ

ЧА. З