UA73157C2 - Method for isolating a pilot signal from signals with extended frequency spectrum; receiver for detecting a pilot signal - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід стосується безпровідного зв'язку, зокрема, генераторів псевдовипадкових чисел (ПШ) для систем 2 зв'язку розширеного спектра.

Використання модуляції для паралельного доступу з кодовим ущільненням каналів є одним з способів забезпечення зв'язку з великою кількістю користувачів. Хоча існують інші способи ущільнення каналів для паралельного доступу, наприклад, з розділенням часу (ПДРЧ і ОМ), з частотним розділенням (ПДЧР) і з застосуванням амплітудного компандування на одній бічній смузі, модуляція згідно з ПДКУ має суттєві переваги над іншими способами забезпечення паралельного доступу у системах зв'язку. Використання ПДКУ описано у патентах США 4 901 307 і 5 103 459, включених у цей опис посиланням.

Системи ПДКУ звичайно будують згідно з певним стандартом ПДКУ. Прикладами таких стандартів є стандарт

ТІА/ЕІАЛ5З-95-А - Стандарт сумісності мобільних і базових станцій для стільникових систем двостороннього зв'язку розширеного спектра (далі - І5-95-А) і стандарти ТПІА/ЕІА/Л5-98-А, -В, -С - Рекомендований мінімальний 12 стандарт функцій мобільних станцій стільникових систем двостороннього зв'язку розширеного спектра і систем

РОБ.

Системи ПДКУ є системами розширеного спектра прямої послідовності, які спектрально розширюють дані, що передаються, на всю доступну системі смугу частот рядом фазних і квадратурно-фазних псевдорандомізованих шумових (ПШ) послідовностей. ПШ послідовності обрані тому, що певні властивості "випадковості" поліпшують якість роботи. Кожний стандарт ПДКУ визначає конкретні ПШ послідовності для розширення даних.

У системах ПДКУ певна географічна область може бути розділена на кілька суміжних комірок, кожна з яких може бути розділена на сектори. Кожна комірка або сектор обслуговується базовою станцією (БС), яка підтримує зв'язок з багатьма мобільними станціями (МС), що знаходяться усередині або поблизу комірки або сектора зони с обслуговування. Прямим каналом зв'язку називають канал передач від БС до МС, зворотним каналом - канал Ге) передач від МС до БС. Прямому і зворотному каналам призначають окремі частоти.

У системі ПДКУ стандарту ІЗ-95-А кожній БС призначають певний зсув ПШ послідовностей, причому кожна

БС одержує один з 512 можливих зсувів. Призначений зсув дозволяє МС ідентифікувати кожну БС, з якою вона має зв'язок. -

Звичайно БС у прямому каналі передає пілот-сигнал, який МС використовує для одержання доступу до ю системи. У системі стандарту ІЗ-95-А цей сигнал є просто ПШ послідовністю, що передається з призначеним зсувом. Пілот-сигнал дає змогу МС своєчасно встановити зв'язок з локальною БС. З прийнятого пілот сигналу --

МС одержує синхронізаційні дані і інформацію про відносну потужність сигналу. со

Оскільки попит на безпровідний зв'язок зростає, географічна область може включати кілька систем

Зо розширеного спектра. Наприклад, така область може одночасно обслуговуватись одною системою ПДКУ у - стільниковому частотному діапазоні і другою системою ПДКУ, що працює у діапазоні частот РОЗ (або іншому).

МС може бути надана здатність одержувати доступ і підтримувати зв'язок з однією або кількома системами

ПДКУ. У процесі одержання доступу, якщо БС цих різних систем ПДКУ передають однакові ПШ послідовності, «

МС не зможе легко розрізнити пілот-сигнали цих систем. Тому може виникнути необхідність у додатковій обробці З 50 сигналу для одержання доступу і ідентифікації бажаної системи, що може подовжити процес доступу. с Отже, бажано мати способи виявлення і доступу до певної системі ПДКУ у багатосистемному довкіллі.

Із» Винахід надає спосіб поліпшення процесу доступу у довкіллі розширеного спектра, де МС приймає у прямому каналі сигнали розширеного спектра від кількох систем ПДКУ, або коли МС не має апріорної інформації про джерело прийнятого сигналу. Згідно з винаходом, сигнали розширеного спектра від різних систем ПДКУ розширюються різними наборами ПШ послідовностей, причому ПШ послідовності кожного набору є і некорельованими з ПШ послідовностями інших наборів. Використання некорельованих ПШ послідовностей оз знижує імовірність виявлення пілот-сигналу небажаної системи і поліпшує середній час пошуку пілот-сигналу бажаної системи. - Втілення винаходу надає спосіб одержання з сукупності сигналів розширеного спектра одного конкретного сл 20 сигналу, розширеного згідно з певним набором ПШ послідовностей. Згідно з цим способом, здійснюється ідентифікація першого набору ПШ послідовностей, які ставляться у відповідність до першої гіпотези щодо т прийнятого сигналу розширеного спектра. Після цього прийнятий сигнал обробляється ідентифікованим набором

ПШ послідовностей для відокремлення пілот-сигналу. Для цього пілот-сигналу обчислюється метрика, яка використовується для визначення, чи був виявлений пілот-сигнал. Якщо було визначено, що пілот-сигналу не 22 виявлено, обирається і використовується для обробки прийнятого сигналу другий набір ПШ послідовностей, які

ГФ) відповідають другій гіпотезі щодо виявленого сигналу розширеного спектра. ПШ послідовності другого набору є некорельованими з ПШ послідовностями першого набору. о У одному з втілень ПШ послідовності другого набору є оберненими відносно ПШ послідовностей першого.

ПШ послідовності першого набору можуть бути генеровані, базуючись на характеристичних поліномах, 60 визначених стандартом 1І5-95-А.

Інше втілення винаходу надає спосіб для приймального вузла, конфігурованого виявляти певний з кількох сигналів розширеного спектра. Приймальний вузол включає приймач, демодулятор, згортувач, ПШ генератор, вузол обробки і контролер. Приймач приймає і обробляє прийнятий сигнал, який включає конкретний сигнал розширеного спектра. Оброблений сигнал надходить до демодулятора, який демодулює його і формує сигнали бо смуги модулюючих частот, а згортувач згортає ці сигнали першим набором ПШ послідовностей і формує згорнутий сигнал. ПШ генератор генерує перший набір ПШ послідовностей, обрану з кількох таких наборів ПШ послідовностей, що відповідають першій гіпотезі щодо цього виявленого сигналу розширеного спектра. Вузол обробки обробляє згорнутий сигнал для відокремлення пілот-сигналу і обчислює метрику для нього. Контролер визначає, чи був цей пілот-сигнал виявлений на основі обчисленої метрики. Якщо було визначено, що пілот-сигнал не виявлений, контролер інструктує ПШ генератор надати другий набір ПШ послідовностей, що відповідають другій гіпотезі щодо цього виявленого сигналу розширеного спектра. ПШ послідовності другого набору є некорельованими з ПШ послідовностями першого.

Згідно з одним з втілень, ПШ послідовності другого набору є оберненими відносно ПШ послідовностей 7/0 першого набору. ПШ послідовності першого набору можуть бути генеровані, базуючись на характеристичних поліномах, визначених стандартом І5-95-А.

Іншим об'єктом винаходу є передавач, який включає розширювач, ПШ генератор, модулятор і передавач.

Розширювач приймає і розширює пілотні дані набором ПШ послідовностей для одержання розширених пілотних даних. ПШ генератор надає набір ПШ послідовностей, генерованих з використанням таких характеристичних 7/5 поліномів:

Рі хі ж ховхв хі - хб' я х?ніх

Рол - х!5 хі? зх! я хо з х9 з хба ха я ха 1,

Модулятор модулює розширені пілотні дані і формує модульований сигнал, який передавач приймає і обробляє, формуючи сигнал розширеного спектра. Пілотні дані можна піддавати селекції.

Особливості, об'єкти і переваги винаходу можна краще уяснити з наведеного далі детального опису з посиланнями на креслення, у яких: фіг.1 - блок-схема бажаного втілення передавального вузла, який генерує сигнал розширеного спектра у системі зв'язку ПДКУ, фіг.2 - більш деталізована блок-схема кодера і розширювача для передавального вузла стандарту І5-95-А, с фіг.3 - блок-схема бажаного втілення приймального вузла, який приймає і обробляє сигнал розширеного о спектра, фіг.4 - блок-схема втілення декодера приймального вузла, фіг.5 - схема алгоритма втілення процесу доступу для МС, фігбА - блок-схема втілення ПШ генератора для генерування фазної ПШ послідовності згідно з - характеристичним поліномом стандарту 1І5-95-А і фіг. 68 - блок-схема втілення ПШ генератора для генерування фазної ПШ послідовності, оберненої відносно й

ПШ послідовності фіг.бА. ч

Фіг.1 містить блок-схему бажаного втілення передавального вузла 100, який генерує сигнал розширеного спектра у системі зв'язку ПДКУ. У вузлі 100 дані, що надходять від джерела 112 даних, форматуються у кадри о даних і надходять до кодера 114. Контролер 116 може керувати цим форматуванням і надсиланням кадрів від ї- джерела 112 даних і може також надсилати додаткові дані і повідомлення до кодера 114. Кодер 114 кодує прийняті дані і повідомлення згідно з певним форматом кодування і надсилає кодовані дані до розширювача 118, який також приймає ПШ послідовності від ПШ генератора 120 і спектрально розширює кодовані дані і « повідомлення цими ПШ послідовностями. Розширені дані надходять до модулятора 122, який модулює дані сигналом-носієм (ІБ | ОС) проміжної частоти згідно з певним форматом модуляції (наприклад, ОРЗК або ООРБК) - с і одержує модульований сигнал проміжної частоти (ПЧ). а Модульований сигнал ПЧ надходить до передавача 130, який буферує і підсилює цей сигнал, підвищує його "» частоту до радіочастоти (РУ), фільтрує і підсилює сигнал РЧ, одержуючи модульований сигнал РЧ. Цей сигнал проходить через ізолятор і антенний перемикач і передається антеною 132 як сигнал розширеного спектра.

Передавальний вузол 100 може бути побудований згідно з певним стандартом ПДКУ, наприклад, (1) -і стандартом ТІА/ЕІА/Л5-95-А - Стандарт сумісності мобільних і базових станцій для стільникових систем с двостороннього зв'язку розширеного спектра (далі -І5-95-А), (2) стандартом ТІА/ЕІА/5-98-А, -В, -С, (3) стандартом сдта200 ІТО-К КТТ або (4) стандартом МУ-СОМА. Ці стандарти включені посиланням. -й Передавальний вузол 100 може бути також побудований згідно з певною ще не стандартизованою сл 50 архітектурою ПДКУ, описаною, наприклад, у заявці 08/963 386, тепер патент США Мо 6,574,211, включений посиланням. що Фіг. 2 містить блок-схему кодера і розширювача для передавального вузла стандарту ІЗ-95-А. Дані пілот-каналу надходять до елемента 220а покриття каналу, який покриває ці дані кодом Усолша 0 (тобто 64-бітовою послідовністю нулів). Згідно з ІЗ-95-А, дані пілот-каналу є послідовністю нулів і покриті дані пілот-каналу також є послідовністю нулів. Покриті пілотні дані надходять до розширювачів 222а, 222, які також приймають фазну (ПШІ) і квадратурну (ПНЮ) ПШ послідовності. Кожний з розширювачів 222 розширює о прийняті дані відповідною ПШ послідовністю і надсилає розширені дані до перетворювача масштабу і суматора іме) 226.

Дані синхроканалу надходять до кодера 210а, який кодує їх згідно з певним форматом кодування. Згідно з 6о 15-95-А, кодер 210а генерує і додає біти перевірки КЦН, додає групу хвостових біт, кодує з згорткою дані і додані біти, генеруючи кодові символи, і повторює ці символи для формування кодованих даних певної символьної швидкості. Кодовані дані надходять до блочного переміжувача 212а, який переупорядковує символи згідно з форматом переупорядкування. Переміжені дані надходять до канального елемента покриття, який покриває дані кодом Уолша 32 (тобто 64-бітовою послідовністю 32 нулів і подальших 32 одиниць). Покриті 65 синхродані надходять до розширювачів 222с, 2224, які розширюють їх фазною і квадратурною ПШ послідовностями і надсилають їх до перетворювача масштабу і суматора 226.

Дані інформаційного каналу (тобто каналу передачі даних) надходять до кодера 2106, який кодує їх згідно з певним форматом кодування. Кодер 2106 генерує і додає біти перевірки КЦН, додає групу хвостових біт, кодує з згорткою дані і додані біти, можливо, з урахуванням швидкості передачі, генеруючи кодові символи, і повторює ці символи для формування кодованих даних певної символьної швидкості. Кодовані дані надходять до блочного переміжувача 2125, який переупорядковує символи згідно з форматом переупорядкування і надсилає переміжені дані до скремблера 214. Скремблер 214 приймає також довгу ПШ послідовність від генератора довгого ПШ коду і генерує скрембльовані дані. Мультилексор 218 приймає скрембльовані дані і дані керування потужністю, обирає, . згідно з сигналом керування від проріджувача 217, або скрембльовані дані, або дані 7/о Керування потужністю і спрямовує обрані дані до канального елемента 220с покриття.

Елемент 220с покриває дані певним кодом Уолша МУуї, призначеним для зв'язку з певною МС, і надсилає покриті інформаційні дані до розширювачів 222е, 2221, які розширюють ці дані фазною і квадратурною ПШ послідовностями і надсилає їх до перетворювача масштабу і суматора 226. Перетворювач масштабу і суматор 226 також приймають дані інших інформаційних каналів, масштабують кожний канал згідно з механізмом /5 Керування потужністю і об'єднують пілот-канал, синхроканал і масштабовані інформаційні дані, формуючи цим кінцеві розширені дані.

Оскільки дані, ПШ послідовності і послідовності Уолша мають розрізнення 1 біт, канальні елементи 220 покриття, розширювачі 222 і скремблер 214 можуть бути реалізовані як елементи складання за тоа 2.

Фіг.3 містить блок-схему приймального вузла 300, який приймає і обробляє сигнал розширеного спектра.

Сигнал приймається антеною 310 і надсилається до приймача 312, .. який його підсилює, фільтрує і знижує частоту. Модульований сигнал ПЧ надходить до демодулятора 314, який демодулює його згідно з форматом демодуляції, комплементарним до формату модуляції у передавальному вузлі. Демодульовані фазні (1) і квадратурні (0) дані надходять до згортувача 316, який згортає їх фазною і квадратурною ПШ послідовностями, одержаними від ПШ генератора 318. Згорнуті дані надходять до декодера 320 який декодує їх згідно з схемою сч 2г5 декодування, комплементарним до схеми кодування у передавальному вузлі. Декодовані дані надходять до споживача 322 даних. (8)

Фіг. 4 містить блок-схему декодера 320. Для відокремлення пілотних даних згорнуті дані від згортувача 316 надходять до фільтра 410, який накопичує демодульовані дані І ії 0) на певному інтервалі часу, узгодженому з когерентністю каналу. Фільтровані дані І і С) надходять до елемента 412, який обчислює і складає їх квадрати. М зо Вихід елемента 412, що дає оцінку сили (Ес/Ло) пілот-сигналу, надходить до контролера 330.

Контролер 330 обчислює метрику пілотних даних. У одному з втілень контролер 330 обчислює енергію о пілот-сигналу, складаючи квадрати даних на зумовленому часовому інтервалі (наприклад, 64 значень даних). -"ж

Обчислення енергій пілот-сигналів описане у патентах США 5 805 648 і 5 903 554, включених посиланнями.

Елементи (наприклад, фільтр 410, елемент 412 і частина контролера 330), що обчислюють згорнуті дані для ме) з5 одержання метрики (наприклад, обчисленням вимірювань енергії пілот-сигналів), називають сукупно вузлом ї- обробки.

Демодульовані дані І, С) надходять також до розкривача 420 Уолша, який розкриває дані кодом Уолша, що відповідає синхро- і інформаційному каналам, що обробляються. Розкриті дані надходять до демодулятора 422, який також приймає фільтровані дані І, О від фільтра 412. Фільтровані дані І, О використовуються як еталони « фази і амплітуди при демодуляції даних. Вихід демодулятора 422 надходить до декодера 424, який декодує з с дані, використовуючи процедуру, комплементарну до процедури кодування у передавальному вузлі. Зокрема, . декодер 424 переупорядковує дані, декодує їх з згорткою (тобто, використовуючи декодування Вітербі) і и? перевіряє переупорядковані дані згідно з бітами КЦН. Декодовані дані надходять до контролера 330.

МС обробляє і пілот-канал і використовує його для одержання часової інформації і визначення якості прямого каналу. Після вмикання або при перході з іншої системи зв'язку (наприклад, аналогової або іншої -І системи ПДКУ) МС переходить у стан ініціалізації у якому веде пошук передач від одної або кількох БС.

Ініціалізована МС готова вести прийом або ініціювати встановлення зв'язку з виявленими БОС. о Фіг.5 містить схему алгоритма процесу доступу для МС. МС виконує цю операцію, перебуваючи у стані - ініціалізації. Після вмикання або переходу від іншого операційного стану МС входить у стан 510 визначення 5р бистеми, у якому вона обирає для роботи систему ПДКУ і встановлює у полі СОМАСН 5 номер первинного або о вторинного каналу ПДКУ. У іншому варіанті МС може вирішити працювати у системі іншого типу (наприклад, "М аналоговій) і перейти у стан 511. Якщо була обрана система ПДКУ, МС переходить у стан 512 пошуку пілот-каналу.

У стані пошуку пілот-каналу 512 МС намагається виявити пілот-канал обраної системи ПДКУ і настроюється ов на канал ПДКУ з номером, визначеним у полі СОМАСН» каналу, встановлює канальний код для пілот-каналу і веде пошук пілот-сигналу. Якщо МС успішно виявляє пілот-канал протягом першого періоду Т1, вона переходить

Ф) у стан 514 пошуку синхроканалу. У іншому разі, вона повертається у стан 510 визначення. У стані пошуку ка синхроканалу 514 МС приймає і обробляє повідомлення синхроканалу для визначення конфігурації системи і одержання часової інформації. Якщо МС успішно приймає повідомлення синхроканалу протягом другого періоду бо 2, а рівень ревізії протоколу, який підтримується МС, є не нижчим за рівень ревізії протоколу, який підтримується БС, вона видобуває інформацію з повідомлення синхроканалу і зберігає Її.

Після цього МС переходить у стан зміни часових параметрів 516, у якому синхронізує її довгий ПШ код і системний час з системою ПДКУ, до якої вона одержала доступ. Для цієї синхронізації використовується інформація, видобута з прийнятого повідомлення синхроканалу. МС також ініціалізує інші внутрішні регістри і 65 переходить у пасивний стан (не показаний) і чекає на зв'язок з знайденою БОС.

Якщо у стані пошуку синхроканалу 514 МС не може прийняти повноцінне повідомлення синхроканалу протягом 12, вона повертається у стан 510. Якщо МС приймає повноцінне повідомлення синхроканалу протягом

Т2, але рівень ревізії протоколу, який підтримується МС, є нижчим за рівень ревізії протоколу, який підтримується БС, МС також повертається у стан 510. Якщо МС повертається до стану 510 тому, що не може прийняти пілотного або синхроканалу, вона встановлює у полі СОМАСН 5 номер іншого каналу (наприклад, первинного або вторинного) і намагається встановити зв'язок з цим іншим каналом ПДКУ. МС може виконати кілька спроб одержати доступ до первинного або вторинного каналу перед виконанням процесу вибору системи.

Процес одержання доступу описаний у стандарті І5-95-А.

Пілот-сигнал використовується, щоб синхронізувати МС за ПШ фазою і частотою з передачами від БС. Пошук 7/0 Ппілот-сигналу виконується "пошуковим вузлом", який включає схему стеження як фази, так і частоти, і знаходиться у приймальному вузлі. Спочатку МС встановлює свою частоту поблизу частоти пілот-сигналу і після цього пошуковий вузол знаходить фазу і частоту прийнятого сигналу.

Для визначення фази прийнятого пілот-сигналу з набору всіх можливих фазових зсувів обирається певна підгрупа фаз, яку називають вікном. МС визначає, чи синхронізований будь-який з фазових зсувів вікна з 7/5 фазовим зсувом прийнятого сигналу. Спосіб і пристрій для пошуку пілот-сигналу описані у вже згаданому патенті

США 5 805 648. Згідно з цим способом, обирається певний зсув ПШ з вікна і ПШ генератору надається цей зсув.

Прийнятий сигнал згортається ПШ послідовностями, які мають обраний зсув для певного інтервалу часу обчислюється енергія пілот-сигналу (тобто протягом певної кількості елементів ПШ). Якщо обчислена енергія перевищує поріг виявлення, відбувається кількаразове сканування зсуву ПШ і для кожного сканування обчислюється енергія. Якщо обчислена енергія для всіх сканувань перевищує поріг правильності, пошук пілот-каналу вважається успішним.

Якщо обчислена енергія для зсуву ПШ є нижчою за поріг виявлення при першому скануванні або якщо обчислена енергія протягом сканувань виявляється нижчою за поріг правильності, обирається і перевіряється інший зсув ПШ з вікна. Якщо всі зсуви ПШ вікна є непридатними, обирається для сканування інше вікно сч об Можливих зсувів ПШ. Якщо після сканування всіх вікон пілот-каналу не виявлено, можна модифікувати критерій пошуку і повторити пошук. Наприклад, можуть бути змінені розмір вікна, кількість елементів коду для і) некогерентного накопичування і кількість когерентних накопичувань.

У системах зв'язку розширеного спектра ПШ послідовності обирають такими, що вони мають певні важливі властивості "рандомізованості". Такими властивостями можуть бути: М зо 1) Відносні частоти нулів і одиниць становлять 5095 кожна, 2) Довжини послідовностей нулів і одиниць визначаються як у підкиданні монети. Половина всіх таких довжин що) становить 1 (тобто одиничні одиниці і одиничні нулі), чверть становить довжину 2, одна восьма - довжину З і «- т. д. 1/2"7-а частина всіх довжин має довжину п для всіх скінченних п.

З) Якщо випадкова послідовність зсувається на будь-яку кількість елементів, одержана послідовність матиме і. однакові кількості узгоджень і неузгоджень з первісною послідовністю. -

Стандарт І5З-95-А визначає певну групу ПШ послідовностей для розширення даних перед передачею. Фазні і квадратурні ПШ послідовності мають кожна довжину 2"? (тобто 32768 елементів ПШ коду) і генеруються на основі таких характеристичних поліномів: «

РіЛ-Х15 жк хЗьх9 я хв ях! кб 0 - с Ролех!З хі? ях! ехо я хб кхба хі ж хЗа 1 (2) . я Фіг. бА містить блок-схему втілення ПШ генератора бОбйа, який генерує фазну ПШ послідовність згідно з поліномом (1). Генератор бОба включає ряд елементів 6б10а - 610о затримки, з'єднаних каскадом. Елементи 610 інціалізуються набором значень, базованих на бажаному зсуві ПШ. Виходи елементів 6106, 610ї, 6109, 6101 і - 610| подаються на суматори (за тоа 2) 612а - 612е, на які також подаються виходи суматорів 61260 - 612е і с елемента 6100. Кожний суматор виконує складання (за тоа 2) двох входів і формує на виході результат. Вихід суматора 612а подається до елемента затримки 6б10а. - Послідовність ПШІ 1 від ПШ генератора бО0ба має довжину 279-1 (32767) і приблизно має якості г 20 "рандомізованості", згадані вище. У послідовність ПШІ 1 вводиться нуль кожного разу, коли з'являються 14 послідовних нулів. Таким доданням забезпечуються згадані вище властивості для п « 15. Подібний генератор

Що. можна використати для генерування квадратурної ПШ послідовності згідно з поліномом (2).

ПШ послідовності, визначені І5-95-А, мають бажані властивості "рандомізованості" і забезпечують належне функціонування систем розширеного спектра. Крім того, ці ПШ послідовності були перевірені на практиці 22 протягом років. Отже, для нових систем ПДКУ і стандартів є перспективними ПШ послідовності стандарту

ГФ) І5-95-А.

Однак, коли кілька систем ПДКУ працюють у певному географічному регіоні, і використовують для о розширення однаковий набір ПШ послідовностей, пошук пілот-каналів цих систем ускладнюється. МС приймає складений сигнал, який є комбінацією сигналів розширеного спектра від всіх БС, що ведуть передачу у цих 60 різних системах ПДКУ. МС обирає одну з цих систем для пошуку і обробки прийнятого сигналу з використанням

ПШ послідовностей, що відповідають обраній системі. У процесі одержання доступу МС згортає прийнятий сигнал згідно з різними зсувами обраних ПШ послідовностей і обчислює енергію пілот-сигналу для цих зсувів.

Якщо кілька систем ПДКУ використовують однакові ПШ послідовності для розширення пілотних даних, МС може виявитись нездатною ефективно визначити систему, до якої належить виявлений пілот-сигнал. В бо результаті МС часто хибно виявляє пілот-сигнал (тобто визначає, що був прийнятий сигнал від бажаної системи в той час, як це був сигнал від іншої системи). Таке знаходження пілот-сигналу від небажаної системи може призвести до того, що МС перейде до наступного операційного стану обробки синхроканалу для одержання повідомлення синхроканалу. МС виявить з цього повідомлення, що був прийнятий небажаний сигнал розширеного спектра і повернеться до стану пошуку пілот-сигналу. Багаторазове хибне виявлення пілот-сигналу і прийом повідомлення синхроканалу можуть подовжити процес одержання доступу і, отже, знизити якість роботи МС.

У одному з втілень для системи тієї ж географічної області обирають ПШ послідовності, некорельовані з ПШ послідовностями інших систем розширеного спектра цієї області. Використання таких некорельованих 7/0 послідовностей знижує кількість хибних виявлень пілот-сигналу і прискорює процес одержання доступу.

Таке поліпшення може бути ілюстроване прикладом, у якому дві системи ПДКУ працюють у одній зоні обслуговування. У пепршому варіанті обидві системи використовують один і той же набір ПШ послідовностей (наприклад, визначених у ІЗ-95-А) для розширення пілотних і інформаційних даних. У процесі доступу МС використовує цей набір ПШ послідовностей, обчислює енергію пілот-сигналу для різних зсувів ПШ і, базуючись /5 на цьому обчисленні, визначає, чи був виявлений пілот-сигнал. МС не може визначити, яку систему ПДКУ вона знайшла і чи є знайдена система бажаною, без додаткової обробки сигналу, наприклад, одержання повідомлення синхроканалу. Зрозуміло, що хибне виявлення пілот-сигналу першої системи ПДКУ при спробі виявити пілот-сигнал другої системи ПДКУ може подовжити процес одержання доступу.

Згідно з другим варіантом, кожна система ПДКУ використовує свій набір ПШ послідовностей, некорельованих

З ПШ послідовностями інших систем. У процесі доступу МС обирає набір ПШ послідовностей, що відповідає бажаній системі ПДКУ. Якщо ведуть передачу кілька систем, МС може вести пошук лише сигналу від бажаної системи, оскільки пілот-сигнали інших систем не є корельованими з обраним набором ПШ послідовностей і напевно не будуть виявлені. Цим відвертається хибне виявлення пілот-сигналів небажаних систем.

У одному з втілень ПШ послідовності альтернативної системи ПДКУ обирають некорельованими з ПШ сч послідовностями системи ПДКУ (наприклад, ІЗ-95-А) тієї ж області. У даному випадку ПШ послідовності альтернативної системи є оберненими (у часі) до ПШ послідовностей ІЗ-95-А. Ці некорельовані послідовності і) мають довжину 279 (32768) елементів коду і породжуються характеристичними поліномами

Рід-х!ЗкхіОжх!кхбих5 кх? 1 (3) ї-

Радех!бжкх? хх я хб юкхбя хі кхЗа 1 (4) ю

Фіг. 6В містить блок-схему втілення ПШ генератора бО0Б, який генерує фазну ПШ послідовність згідно з ч-- поліномом (3). Генератор бО0Ь включає ряд елементів 620а - 620о затримки, з'єднаних каскадом. Елементи 620 інціалізуються набором значень, базованих на бажаному зсуві ПШ. Виходи елементів 620с, 6209, 620Н, 6201 і о 620к подаються на суматори (за това 2) 622а - 622е, на які також подаються виходи суматорів 622а - 6220 і ч- елемента 620а. Кожний суматор виконує складання (за тоа 2) двох входів і формує на виході результат. Вихід суматора 622а подається до елемента затримки 6200.

Послідовність ПШІ 2 від ПШ генератора б00а має довжину 275-1 (32767) і приблизно має якості « "рандомізованості", згадані вище. У послідовність ПШІ 2 вводиться нуль кожного разу, коли з'являються 14 послідовних нулів. Таким доданням забезпечуються згадані вище властивості. - с Оскільки послідовність ПШІ 2 від ПШ генератора бО0ОБ є зворотною (у часі) до ПШМ, генерованої ПШ ч генератором бОба, послідовність ПШІ 2 також має властивості рандомізованості послідовності ПШМ і може » використовуватись у новій системі розширеного спектра.

У бажаному втіленні ПШ послідовності генеруються і зберігаються у пам'яті МС. МС має лічильник для адресації пам'яті Перший набір ПШ послідовностей може бути одержаний з пам'яті нараховуванням у - лічильнику у прямому напрямку (тобто з зростанням його значення), а другий набір - роботою лічильника у сю зворотному напрямку (тобто з зменшенням значення).

Якщо МС шукає доступу до системи ПДКУ без попереднього знання, які системи ПДКУ є в наявності, вона -й може обрати набір ПШ послідовностей, який відповідає певній гіпотезі щодо прийнятого сигналу розширеного сл 50 спектра. Наприклад, МС може спочатку прийняти, що прийнятий сигнал є сигналом стандарту 15-95-А і обрати набір ПШ послідовностей згідно з цією гіпотезою. Якщо спроба доступу виявиться невдалою з цим набором, МС "ч може обрати інший набір ПШ послідовностей, який відповідає іншій гіпотезі (тобто системі ПДКУ іншого типу).

Цей процес може продовжуватись до виявлення бажаної системи або її відсутності.

Описані вище елементи приймального і передавального вузлів можуть бути реалізовані різними шляхами. їх можна реалізувати у вигляді однієї або кількох інтегральних схем, спеціальної інтегральної схеми (АБІС), о процесора цифрових сигналів (ОР), контролера, мікропроцесора, інших схем і/або програм, призначених виконувати описані вище функції, або їх комбінації. У деяких втіленнях пристрій пам'яті, призначений для їмо) зберігання ПШ послідовностей, може бути реалізований як пам'ять з довільним доступом (КАМ), динамічна КАМ (ОКАМ), РГАЗН-пам'ять, КОМ, програмована КОМ (РКОМ), ПЗП, НПЗПта ін. 60 Описаний винахід може знайти застосування у багатьох системах розширеного спектра, як існуючих, так і нових, наприклад, подібних описаним у вже згаданих заявці 08/963 386 і патентах 4 901 307 і 5 103 459.

Винахід може поліпшити роботу МС у системах розширеного спектра.

Наведений вище опис бажаних втілень дозволить будь-якому фахівцю використати винахід, зробивши належні модифікації і зміни згідно з концепціями і принципами винаходу. Об'єм винаходу не обмежується 65 наведеними втіленнями і визначається наведеними новими принципами і ознаками.

що зм ія п па па 122 130 днк Кк - З І Та» пш

КОНТРОЛЕР ГЕНЕРАТОР.

ФІГ.1 й14 118 75 о рятттяяятинятня ня Інн нттрн Інн

І МО 1 226 1 ' 1 2А |! ' І

ДАНІ ПІЛОТЖАНАЛУ ! о !

Ф-

І 220А Н (я) І ' І Ї і х32

І 2106 22 ріс і

Ї ДАНІ СИНХРО- І Ся) ' ! КАНАЛУ БЛОЧНИЙ ! ! ! ФО ПЕРЕТВО- і ПЕРЕМІЖУВАЧ І РЮВАЧ ІРОЗШИРЕНІ

І пови СУ Імасштаву| ДАНІ ' 218 І ІСУМАТОР І. | с ' ДАНІ м! І 1 КЕРУВАННЯ 1223 І о

І ПОТУЖНІСТЮ "р !

І ' 2108 2178 | і

І. дАНИНФ. 214 (я : '

КАНАЛУ БЛОЧНИЙ (5 220С І () І ' ПЕРЕМІЖУВАЧ ' І ' ' ' - ' ' 1

І 1 ' т | 216 я ою

КОРИСТУВАЦЬКА ГЕНЕРАТОР І пші пшо доОвВГгОокКОдДОоБА довгого РОЗРІДЖУВАЧ ! ч- ї ' МАСКА ПШ КОДУ І пш 120 сд-шеиг--. п.с и опо ст ння. 0. 2 о о о пол 2.001110 ГЕНЕРАТОР со

Зо 300 ї- о 30 я « 312 34 316 320 322 1 - т СПОЖИВАЧ . г т зо пш

ГЕНЕРАТОР КОНТРОЛЕР

- і (95) ФІГ.З 320 -їь рллтттлятттятятттятя тт 330 316 | аю 412

І |! т де жененююв о! ре! 1 дЕМОДУЛЬОВАНІ | ЛПЕРЕМІЖУВАЧ ! "І ДАНІ ! І

І І

1 1

І '

І І

І І

! ! КОНТРОЛЕР" о ' 422 424

І пш ' РОЗКРИВАЧ ЕМОДУЛЯТОР ' юр ее рат (ен бо

ФІГ.4 б5

ВМИКАННЯ АБО

ІНШИЙ СТАН

510 ПОЧАТОК РОБОТИ У 511

АНАПОГОВОМУ РЕЖИМІ

СТАН ВИЗНАЧЕННЯ

СИСТЕМИ

КІНЕЦЬ РОБОТИ У

АНАЛОГОВОМУ РЕЖИМІ

ОБРАНО СИСТЕМУ ПДКУ

512 .

СТАН ПОШУКУ

ПІЛОТ КАНАЛУ. .

ВИЯВЛЯЄ ПІЛОТ-КАНАЛ 514

СТАН ПОШУКУ

СИНХРОКАНАЛУ

ПРИЙМАЄ ПОВІДОМЛЕННЯ

СИНХРОКАНАЛУ

СТАН ЗМІНИ ЧАСОВИХ

ПАРАМЕТРІВ с

ПРИМ.: ПОКАЗАНО НЕ ВСІ ! 516 ПЕРЕХОДИ МІЖ СТАНАМИ о

ПАСИВНИЙ СТАН !

Ме у зо ФІГ.5 ! бод Іс) за «- пи 42 Ге) бІбА бів бок во Ибюн 6107 ві

Ат енНе Нв не ее ее (в й

І пи шо - о 5-5-(09 о с 612А 612847 61204 61215 92 . » " ФІГбА ов - -і о 620А 620с ва бно 620 бок 6200 -ї і» о пе У о Но Но Не не о Не Че Не ее 1 що

Фо Ф-е-Фе Ф ї, 622 6228-7 6220-77 6220 б22Б - (Ф, ФІГ.6В іме)

Claims (1)

1. Формула винаходу

   1. Спосіб виявлення певного сигналу з сукупності сигналів розширеного спектра, який розширений певним набором псевдорандомізованих шумових (ПШ) послідовностей і полягає у: - ідентифікації першого набору ПШ послідовностей, що відповідають першій гіпотезі щодо виявленого сигналу розширеного спектра, бо - обробці прийнятого сигналу з ідентифікованим набором ПШ послідовностей для відокремлення пілот-сигналу, - обчисленні метрики для відокремленого пілот-сигналу, - визначенні, чи був виявлений пілот-сигнал, базуючись частково на обчисленій метриці, і - якщо було визначено, що пілот-сигнал не був виявлений, вибранні другого набору ПШ послідовностей, що відповідають другій гіпотезі щодо певного виявленого сигналу розширеного спектра, причому ПШ послідовності другого набору є некорельованими з ПШ послідовностями першого набору, та - повторенні операцій обробки, обчислення і визначення. 70 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ПШ послідовності другого набору є оберненими відносно ПШ послідовностей першого набору.

   З. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що ПШ послідовності першого набору зберігаються у вузлі пам'яті і тим, що додатково полягає у: - зчитуванні з вузла пам'яті у першому напрямку для одержання ПШ послідовностей першого набору і - зчитуванні з вузла пам'яті у другому напрямку для одержання ПШ послідовностей другого набору.

   4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ПШ послідовності першого набору генеруються на основі характеристичних поліномів: Різех Зах ЗьхЗхВих Техн і Ролех Зах ах хо зхбухбихажхЗні, де Р - характеристичний поліном для скремблюючої послідовності; І - індекс для синфазної послідовності; О - квадратурна послідовність; 1,2 - конкретизація Р; х - розряд генератора. с

   5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що ПШ послідовності другого набору генеруються на основі о характеристичних поліномів: Рух Зах Огхвих Гьхвих?ні і Разех Зжх зах кхОожхЗихбихажхЗН, де Р- характеристичний поліном для скремблюючої послідовності; - І - індекс для синфазної послідовності; ю О - квадратурна послідовність; 1,2 - конкретизація Р; -- х - розряд генератора. со

   6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ПШ послідовності першого і другого наборів мають довжину 2 77, Зо 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що метрикою для відокремленого пілот-сигналу є виміряна енергія, - обчислена на певному часовому інтервалі.

   8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що певний сигнал розширеного спектра генерується згідно з стандартом 1І5-95-А. «

   9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що певний сигнал розширеного спектра містить пілот-сигнал, який - піддають часовій селекції. с 10. Приймальний вузол, призначений виявляти певний сигнал з сукупності сигналів розширеного спектра, з» який містить: - приймач, призначений приймати і обробляти прийнятий сигнал для одержання обробленого сигналу, який містить певний сигнал розширеного спектра, - демодулятор, з'єднаний з приймачем, і призначений демодулювати оброблений сигнал для одержання і сигналів базової смуги частот, о - згортувач, з'єднаний з демодулятором, і призначений згортати сигнали базової частотної смуги першим набором ПШ послідовностей для одержання згорнутих сигналів, - - ПШ генератор, з'єднаний з згортувачем і призначений забезпечувати перший набір ПШ послідовностей, 4! 20 вибраний з сукупності наборів ПШ послідовностей, що відповідають першій гіпотезі щодо певного виявленого . сигналу розширеного спектра, в - вузол обробки, з'єднаний з згортувачем, і призначений обробляти згорнуті сигнали для відокремлення пілот-сигналу і обчислення метрики цього відокремленого пілот-сигналу, і - контролер, з'єднаний з ПШ генератором і вузлом обробки і призначений визначати, чи був виявлений 22 пілот-сигнал, базуючись частково на обчисленій метриці, і, якщо було визначено, що пілот-сигнал не був ГФ) виявлений, інструктувати ПШ генератор забезпечити другий набір ПШ послідовностей, що відповідають другій гіпотезі щодо певного виявленого сигналу розширеного спектра і є некорельованими з ПШ послідовностями о першого набору.

   11. Приймальний вузол за п. 10, який відрізняється тим, що ПШ послідовності другого набору є оберненими 60 відносно ПШ послідовностей першого набору.

   12. Приймальний вузол за п. 10, який відрізняється тим, що ПШ послідовності першого набору генеруються на основі характеристичних поліномів: Різех Зах ЗьхЗхВих Техн і де Ролех Зах ах хо зхбухбихажхЗні, де Р - характеристичний поліном для скремблюючої послідовності;

   І - індекс для синфазної послідовності; О - квадратурна послідовність; 1,2 - конкретизація Р; х - розряд генератора.

   13. Приймальний вузол за п. 12, який відрізняється тим, що ПШ послідовності другого набору генеруються на основі характеристичних поліномів: Руохх Зх ОхВьх "хви? і Раогх вх ах вх Озховхбаиха хі, 70 де Р - характеристичний поліном для скремблюючої послідовності; І - індекс для синфазної послідовності; О - квадратурна послідовність; 1,2 - конкретизація Р; х - розряд генератора.

   14. Приймальний вузол за п. 10, який відрізняється тим, що ПШ генератор містить вузол пам'яті, призначений зберігати перший набір ПШ послідовностей.

   15. Приймальний вузол за п. 14, який відрізняється тим, що його виконано з можливістю зчитування з вузла пам'яті у першому напрямку для одержання першого набору ПШ послідовностей та з можливістю зчитування з вузла пам'яті у другому напрямку для одержання другого набору ПШ послідовностей

   16. Приймальний вузол за п. 10, який відрізняється тим, що ПШ генератор містить набір зсувних регістрів з лінійним зворотним зв'язком, призначених реалізовувати набір характеристичних поліномів, що визначають ПШ послідовності першого і другого наборів.

   17. Приймальний вузол за п. 10, який відрізняється тим, що певний сигнал розширеного спектра відповідає стандарту І5-95-А. Ге! щі 6) Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2005, М 6, 15.06.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. у ІФ) «- (зе) і -

   - . и? -і (95) - 1 що іме) 60 б5